Determinación de DDT, HCB y benzo(a)pireno mediante cromatografía de gases
El HCH, el DDT, el HCB y el benzo(a)pireno son fácilmente solubles en un disolvente orgánico de n-hexano. Métodos Se utilizó n-hexano para extraer contaminantes orgánicos semivolátiles del agua subterránea. Después de la concentración y el enriquecimiento, se utilizó un detector de captura de electrones por cromatografía de gases para detectar 11 pesticidas organoclorados como HCH, DDT y hexaclorobenceno, y se utilizó en serie un detector de fluorescencia-UV de cromatografía líquida de alto rendimiento para detectar benzo(a) pireno.
Este método es adecuado para la determinación de 12 tipos de contaminantes orgánicos semivolátiles como BHC, DDT, HCB y benzo(a)pireno en aguas subterráneas y superficiales. El límite de detección de este método está relacionado con la sensibilidad del instrumento y la matriz de la muestra. Cuando el volumen de muestreo es de 1,0 L, el límite de detección de este método está entre 0,5 ~ 1,0 ng/L.
Herramientas
Cromatógrafo de gases con detector de captura de electrones.
Cromatógrafo líquido de alta resolución con detector de fluorescencia y detector UV.
Evaporador rotativo. Oscilador con funciones de regulación de velocidad y temporización.
Soplador de nitrógeno de 12 posiciones, baño maría a temperatura constante, flujo de aire controlable.
Vial marrón de 1L con tapón de rosca revestido con membrana de PTFE.
Embudo de decantación de 1L con pistón de PTFE.
Microjeringa de 10 microlitros, 50 microlitros, 100 microlitros, 1000 microlitros.
Bote de concentración KD de 25 ml con tubo dosificador de 1 ml.
Pillar JW Company, DB-5, 30 m × 0,25 mm, espesor de película 0,25 μm; o Australian SGE Company, HT8, 25 m × 0,22 mm, espesor de película 0,25 μm; -Columna capilar Cl pestides 2 (30 mx 0,25 mm, espesor 0,25 μm); columna de acero inoxidable LC-PAH de Water Company (250 mm × 4,6 mm, tamaño de partícula 5 μm, columna de cromatografía líquida C18, 250 mm × φ 4,6 mm, acero inoxidable); Columna de acero, el tamaño de partícula de empaque es de 5 μ m.
Reactivos
El sulfato de sodio anhidro y el cloruro de sodio son puros de primer grado, respectivamente. Se queman en un horno de mufla a 600 °C durante 4. horas, luego suelte. Ponga en la secadora para su uso posterior.
El N-hexano, la acetona y el metanol son todos residuos agrícolas. Después de concentrar n-hexano y acetona 100 veces, la concentración del compuesto objetivo fue inferior al límite de detección del método. Después de concentrar el metanol 10 veces, la concentración del compuesto objetivo fue inferior al límite de detección del método.
La solución madre estándar de DDT y la solución estándar mixta de pesticida organoclorado HCH, hexaclorobenceno y benzo[a]pireno se compraron en el Centro Nacional de Investigación de Materiales de Referencia. Todas las soluciones estándar se almacenaron a -18°C para su uso posterior.
Las soluciones estándar alternativas de 2,4,5,6-tetraclorom-xileno y éster dibutílico de cloranfenicol son de 50μg/mL y 100μg/mL respectivamente, y la solución estándar con una concentración de 1,0μg/mL preparada con n-hexano. Para el trifenilo, pese 0,0100 g de terfenilo (comprado en SUPELCO, EE. UU.) en un matraz volumétrico de 100 ml, disuélvalo en metanol y diluya a volumen. Luego, la solución madre se diluyó paso a paso con metanol para preparar una solución estándar con una concentración másica de 1,0 μg/ml. Todas las soluciones estándar sustitutas deben almacenarse a -18°C. Antes del procesamiento de la muestra, se agregaron estándares sustitutos a cada blanco y muestra para monitorear la presencia de contaminación, interferencia y efectos de la matriz durante el análisis. También debería añadirse a la serie de normas un número igual de normas alternativas.
Como gas portador se utiliza nitrógeno con una pureza del 99,999.
El tamaño de poro del filtro de aguja es de 0,45 μm, el diámetro es de 4 mm y el material es una membrana de PTFE.
Recolección y almacenamiento de muestras
1) Agregue lentamente la muestra de agua en la botella de muestra marrón de 1 litro prelimpiada hasta que la botella esté llena, sin dejar espacio en la parte superior, y apriétela rápidamente. el revestimiento. Los tapones de rosca con película de PTFE deben etiquetarse inmediatamente con la información relevante, colocarse en equipos de refrigeración de baja temperatura y enviarse al laboratorio para su prueba lo antes posible.
2) Las muestras que no sean analizadas a tiempo deben almacenarse en cámara frigorífica a 4°C. Las muestras deben extraerse en un plazo de 7 días y analizarse en un plazo de 40 días. Generalmente se toman dos o más muestras por muestra.
Métodos analíticos
1) Extracción de plaguicidas organoclorados y benzo[a]pireno. Transfiera 1,0 l de muestra de agua a un embudo de decantación con 30 g de NaCl añadidos, humedezca la pared interior de la botella de muestra con 15 ml de acetona tres veces, viértala en el embudo de decantación y luego agregue 50 μl y 40 μl de la misma concentración de trifenilo, 2. 4, respectivamente. Una solución estándar de un sustituto mixto de 5,6-tetracloroxileno y clorato de dibutilo, con una concentración de 1 μg/ml. Agite suavemente para desinflar el embudo de decantación y colóquelo en una coctelera y agite durante 5 minutos. Después de dejarlo reposar durante 10 a 30 minutos (dependiendo de la separación de las dos fases), transfiera la capa de n-hexano a un matraz Erlenmeyer de 250 ml y luego extraiga la fase acuosa por segunda y tercera vez. -hexano hasta 25 ml. Los pasos de procesamiento son los mismos que los anteriores. Las fases orgánicas se combinaron una tercera vez. Agregue una pequeña cantidad de sulfato de sodio anhidro (excepto agua) a la fase orgánica, agite ligeramente durante no más de 30 minutos y luego filtre con un embudo cónico. La fase orgánica se concentró mediante evaporación rotatoria en un baño de agua a temperatura constante a 35°C. Cuando se concentre a 5 ~ 10 ml, use un tubo medidor de 1 ml para transferirlo cuantitativamente a una botella K.D de 25 ml y sople nitrógeno para ajustar el volumen a 1,00 ml.
Utilice un gotero Pasteur limpio para transferir casi 0,5 ml a 500 μl de solución de muestra desde el volumen constante al revestimiento para el análisis por cromatografía de gases de pesticidas organoclorados, mientras mantiene el volumen de muestra restante con una precisión de 0,50 ml. de metanol y nitrógeno para el cambio de fase. Cuando la solución en la botella esté casi seca, disolverla con metanol hasta 0,50 ml, filtrarla con un filtro de fase orgánica de 0,45 μm y determinar el benzo[a]pireno mediante cromatografía líquida de alto rendimiento.
2) Curva de calibración. Serie estándar de pesticidas organoclorados: 0ng/mL, 5ng/mL, 10ng/mL, 20ng/mL, 40ng/mL, 60ng/mL, 80ng/mL, en medio de n-hexano. Serie estándar de benzo[a]pireno: 0 ng/ml, 2,15 ng/ml, 4,29 ng/ml, 13,4 ng/ml, 26,8 ng/ml, 53,6 ng/ml, 80,4 ng/ml en medio metanol.
3) Condiciones de cromatografía de gases. La temperatura del puerto de inyección es de 260 °C, la muestra no fluye, el volumen de inyección es de 65438 ± 0 μl, la presión previa a la columna es de 9 × 6894,76 Pa, el caudal total es de 65438 ± 02,9 ml/min, el flujo de la columna La velocidad es de 65438 ± 0,66 ml/min y el caudal de purga es de 3,0 ml/min. La temperatura del detector (ECD) fue de 320 °C y el caudal de reposición fue de 30 ml/min. Programa de calentamiento: La temperatura inicial es de 90°C y se mantiene a 65438±0min, se calienta a 200°C a una velocidad de 65438±00°C/min y se mantiene durante 2 minutos; a una velocidad de 5°C/min, y finalmente se calienta a 10°C/Minmin se calienta hasta 365, 438 00℃ y se mantiene durante 5 minutos.
4) Condiciones de HPLC. La fase móvil era una solución de metanol y el caudal fue de 1,0 ml/min (modo de flujo constante). Temperatura de la columna, 40°C. Detector UV, longitud de onda 280 nm. Detector de fluorescencia, la longitud de onda de excitación es de 250 nm, la longitud de onda de emisión es de 370 nm, de 0 a 6 minutos en 6 a 20 minutos, la longitud de onda de excitación es de 294 nm, la longitud de onda de emisión es de 430 nm;
5) Depuración de instrumentos. Precaliente la operación hasta obtener una línea de base estable, ajuste el cromatógrafo de gases y el cromatógrafo líquido de alto rendimiento y observe si los picos cromatográficos son simétricos, de modo que cada pico cromatográfico pueda lograr el efecto de separación y la sensibilidad analítica esperados. Utilice DDT y endrina para comprobar si hay sitios activos y contaminación en la entrada cromatográfica. Si la tasa de descomposición de DDT y endrín excede 15, es necesario limpiar o reemplazar el revestimiento y, si es necesario, limpiar la entrada.
Análisis cualitativo y cuantitativo
1) Análisis cualitativo. Compare el tiempo de retención del estándar en el estándar con el tiempo de retención del estándar en el estándar. El tiempo de retención del estándar en el estándar debe estar dentro de 3 veces la desviación estándar. Para muestras que contienen pesticidas organoclorados, se debe utilizar un reanálisis o análisis GC-MS de diferentes propiedades. Para muestras con alto contenido o interferencia de benzo[a]pireno, se debe investigar al mismo tiempo la cromatografía líquida de alta resolución ultravioleta y la fluorescencia. Si aún no está seguro, debe confirmarlo mediante un análisis GC-MS.
2) Análisis cuantitativo.
Cuantificación por método estándar externo. El medio de la solución de muestra es consistente con el medio de la solución estándar, las condiciones de análisis del instrumento de la muestra y la solución estándar son consistentes y la muestra y la solución estándar se analizan simultáneamente.
3) Cálculo de resultados. Utilice el software del instrumento para establecer la relación de respuesta entre el área del pico y la concentración del compuesto objetivo, y = kx b, o utilice el software EXCEL para establecer la relación de respuesta entre la concentración y el área del pico. donde y es el área del pico, x es la concentración del compuesto objetivo, k es la sensibilidad del método y b es la intersección, que refleja el error sistemático. En el análisis real, el coeficiente de correlación debe ser ≥0,995 y B no es significativamente diferente de cero. Cuando se obtiene el área del pico después de la medición de la muestra, la concentración de la muestra Ai se puede calcular mediante la ecuación de regresión y = kx b o se puede usar el factor de respuesta promedio para calcular la concentración de la muestra Ai (la desviación estándar relativa del factor de respuesta promedio; es menor o igual a 20). Para los compuestos objetivo cuyo contenido está cerca del límite de detección, se puede utilizar una calibración estándar de un solo punto con concentraciones similares. Para áreas de pico integradas automáticamente, verifique si la línea base del área de pico es razonable una por una y corrija manualmente la línea base no razonable.
La concentración del compuesto objetivo en la muestra se calcula según la fórmula (82.15).
Índice de rendimiento del método
1) La ecuación lineal y el coeficiente de correlación obtenidos de la serie estándar de pesticidas organoclorados y benzo[a]pireno están en el rango de 0,40~80 ng/mL y 0,20 ~80,4 ng/ml respectivamente. Véase la tabla 82.25.
Tabla 82.25 Ecuaciones lineales y coeficientes de correlación
Continúa
2) Precisión, límite de detección y recuperación del método. Agregue 20 μL 20 μL 1 μg/mL 9 soluciones estándar de organoclorados y 5 μL 2,68 μg/mL de solución estándar de benzo[a]pireno a la solución de muestra de 1,0 μg/ml, luego agregue 60 μL 1,0 μg de solución estándar de reemplazo de trifenilo y 40 μL 1,0 μg, los resultados analíticos de la precisión del método obtenido y la tasa de recuperación de la matriz se muestran en la Tabla 82.26. El límite de detección de este método se define como la concentración del compuesto objetivo que es 3 veces la señal de ruido. Los límites de detección de los compuestos objetivo se muestran en la Tabla 82.26.
Tabla 82.26 Precisión del método, límite de detección y tasa de recuperación
3) Investigación sobre cromatogramas. Los cromatogramas del pesticida organoclorado, la solución estándar de benzo[a]pireno y la muestra de agua real se muestran en la Figura 82.5 y la Figura 82.6 respectivamente.
Gestión de la Calidad
Adición y reciclaje de normas. Cada lote de muestras o al menos 20 muestras debe analizarse agregando estándares con reactivos en blanco de laboratorio, y la concentración de cada componente a analizar debe ser al menos aproximadamente 10 veces el límite de detección. Calcule la precisión en función de la recuperación. Si la tasa de recuperación de algún componente no está dentro del rango de 65 ~ 130, significa que puede haber un problema con la muestra y es necesario encontrar la causa. Si no hay problemas con la muestra y el sistema analítico, se debe volver a analizar la muestra. Si los resultados analíticos aún están fuera de los límites de control, significa que el desempeño analítico del laboratorio está bajo control y que la tasa de recuperación excede el estándar debido a la matriz de la muestra, no al sistema analítico.
Figura 82.5 Cromatogramas de gases de soluciones estándar de pesticidas organoclorados y muestras reales.
Figura 82.6 Cromatografía líquida de alta resolución (detección de fluorescencia) de solución estándar de benzo[a]pireno y muestras reales.
Análisis de doble muestra paralela en blanco. Para cada lote de muestras o al menos 20 muestras, se debe realizar al menos un blanco de reactivo de proceso completo y un análisis de muestra doble paralelo para monitorear la interferencia causada por el material de vidrio, los reactivos y los solventes durante el proceso de análisis y la precisión del análisis de la muestra.
Utilice regularmente P, p'-DDT o endrina para detectar la entrada de cromatografía de gases para evitar que la alta actividad de la entrada cause degradación o pérdida de la sustancia objetivo a medir y para mantener el sistema de análisis. de manera oportuna. Cuando la tasa de descomposición del DDT o endrín es >:15, es necesario limpiar o reemplazar el revestimiento de la cámara de vaporización. La fórmula de cálculo de la tasa de descomposición es la siguiente:
"Análisis de rocas y minerales" Volumen 4 Tecnología de análisis e investigación de recursos y medio ambiente
Inspección de confirmación. El tiempo de calibración es el comienzo y el final del análisis diario para evaluar si el sistema de análisis es normal. Después de analizar durante más de 8 horas o de analizar 10 muestras, se debe verificar el estado de funcionamiento del instrumento utilizando el estándar de confirmación.
La concentración del estándar de confirmación debe ser la concentración media de la serie estándar inicial. Si la desviación entre el estándar de confirmación y el estándar inicial es mayor que 20, es necesario volver a medir la serie estándar. Si la desviación sigue siendo mayor que 20, se debe preparar nuevamente la curva estándar para reemplazar la curva estándar original.
Tasas de recuperación estándar para alternativas. Los límites de las tasas de recuperación alternativas deben controlarse dentro de los siguientes límites (Tabla 82.27).
Tabla 82.27 Limitaciones de las tasas de recuperación alternativas
Cosas a tener en cuenta
1) El benzo[a]pireno se descompone fácilmente con la luz, por lo que todo el proceso de análisis debe Sea Intente operar en la oscuridad. Utilice un vial marrón.
2) Cuando se utilizan disolventes orgánicos para extraer muestras que contienen partículas suspendidas, impurezas precipitadas o muestras coloreadas, es probable que se produzca emulsificación. Antes de la extracción, tapar el embudo cónico con una pequeña cantidad de algodón absorbente y filtrar para eliminar sedimentos o materia en suspensión. Cuando la solución de muestra esté completamente filtrada, limpie el embudo con una pequeña cantidad de n-hexano y agregue el eluyente de n-hexano a la muestra de agua. Cuando la muestra de agua extraída con n-hexano parezca emulsionada, agregue 0,1 g de NaCl al embudo de decantación o transfiera la capa emulsionada a un embudo de decantación de 250 ml para una extracción secundaria. Cuando la emulsificación es severa, se requiere congelación.