Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 9237-2:2012 - ISO 11338-2:2003. Tiêu chuẩn trình bày về phát thải nguồn tĩnh - xác định hydrocacbon thơm đa vòng pha khí và pha hạt - phần 2: chuẩn bị, làm sạch và xác định mẫu.
TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 9237-2:2012 ISO 11338-2:2003 PHÁT THẢI NGUỒN TĨNH - XÁC ĐỊNH HYDROCACBON THƠM ĐA VÒNG PHA KHÍ VÀ PHA HẠT - PHẦN 2: CHUẨN BỊ, LÀM SẠCH VÀ XÁC ĐỊNH MẪU Stationary source emissions - Determination of gas and particle-phase polycyclic aromatic hydrocarbons - Part 2: Sample preparation, clean-up and determination Lời nói đầu TCVN 9237-2:2012 hoàn toàn tương đương với ISO 11338-2:2003 TCVN 9237-2:2012 Tổng cục Môi trường biên soạn, Bộ Tài nguyên Môi trường đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ công bố Bộ tiêu chuẩn TCVN 9237 (ISO 11338), Phát thải nguồn tĩnh - Xác định hydrocacbon thơm đa vòng pha khí pha hạt gồm hai phần: - Phần 1: Lấy mẫu; - Phần 2: Chuẩn bị, làm xác định mẫu Lời giới thiệu Tiêu chuẩn mơ tả quy trình chuẩn bị mẫu, làm phân tích hydrocacbon thơm đa vịng (PAH) (từ khí ống khói khí thải), dựa sắc ký lỏng hiệu cao (HPLC) (xem Phụ lục A E) sắc ký khí khối phổ (GC-MS) (xem Phụ lục B, C D) PAH phát thải vào khí qua việc đốt nhiên liệu hóa thạch gỗ PAH xem tác nhân quan trọng chất gây ung thư môi trường Việc nhận dạng định lượng PAH phát thải từ nguồn tĩnh tiêu chí điển hình đánh giá chất lượng khơng khí Khí ống khói khí thải nguồn tĩnh thường chứa hạt rắn Do áp suất chúng khác nhau, PAH pha khí pha rắn Trong khí quyển, PAH chứa bốn vịng nhiều có xu hướng hấp phụ lên hạt, PAH chứa hai đến bốn vịng có xu hướng có thể khí Tuy vậy, khí ống khói khí thải, PAH phân bố thể khí hay thể rắn tùy thuộc vào nhiệt độ, khối lượng hạt phát thải, cỡ hạt, độ ẩm, kiểu nồng độ PAH Trong trình chuẩn bị, bảo quản lưu giữ mẫu, xảy tượng thất PAH ảnh hưởng phân tích định lượng Sự thất PAH bay có PAH có hai ba vịng, PAH có đặc tính hóa-lý khơng bền có ánh sáng, O3, NOx, SO2, HCl số kim loại nặng PHÁT THẢI NGUỒN TĨNH - XÁC ĐỊNH HYDROCACBON THƠM ĐA VỊNG PHA KHÍ VÀ PHA HẠT - PHẦN 2: CHUẨN BỊ, LÀM SẠCH VÀ XÁC ĐỊNH MẪU Stationary source emissions - Determination of gas and particle-phase polycyclic aromatic hydrocarbons - Part 2: Sample preparation, clean-up and determination Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định quy trình chuẩn bị mẫu, làm phân tích để xác định hydrocacbon thơm đa vịng (PAH) pha khí pha hạt khí ống khói khí thải Phương pháp phân tích có khả phát nồng độ PAH mức microgam mét khối mẫu, tùy thuộc vào loại PAH thể tích khí ống khói lấy mẫu Phương pháp mô tả tiêu chuẩn dựa phương pháp sắc ký lỏng hiệu cao (HPLC) phương pháp sắc ký khí khối phổ (GC-MS) 2 Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu viện dẫn ghi năm cơng bố áp dụng phiên nêu Đối với tài liệu viện dẫn không ghi năm cơng bố áp dụng phiên bao gồm sửa đổi, bổ sung (nếu có) TCVN 5966:2009 (ISO 4225:1994), Chất lượng khơng khí - Những khái niệm chung - Thuật ngữ định nghĩa Thuật ngữ định nghĩa Trong tiêu chuẩn này, áp dụng thuật ngữ định nghĩa TCVN 5966 (ISO 4225) thuật ngữ sau: 3.1 Hydrocacbon thơm đa vịng (polycyclic aromatic hydrocarbon) PAH Hợp chất có chứa hai nhiều vòng thơm tạo nên từ nguyên tử cacbon hydro 3.2 Phát thải nguồn tĩnh (stationary source emissions) Khí phát thải nhà máy tĩnh q trình chuyển đến ống khói để phát tán vào khí 3.3 Bộ chiết dung môi tăng tốc (accelerated solvent extractor) ASE Thiết bị đẩy nhanh trình chiết truyền thống cách dùng dung mơi nhiệt độ tăng dần CHÚ THÍCH: Áp suất áp dụng cho ngăn chiết mẫu để trì dung mơi làm nóng thể lỏng q trình chiết Nguyên tắc 4.1 Lấy mẫu Mẫu đại diện lấy từ khí qua ống dẫn điều kiện đẳng tốc sử dụng thiết bị lấy mẫu phù hợp Pha hạt thu gom màng lọc phù hợp pha khí bẫy cách ngưng tụ lên lớp chất hấp phụ [ví dụ nhựa styren-divinylbenzen polyme (XAD-2), bọt polyuretan chất hấp phụ khác có hiệu suất tương đương] 4.2 Phân tích Sau lấy mẫu, mẫu đưa khỏi thiết bị lấy mẫu Bộ phận thiết bị lấy mẫu có tiếp xúc với mẫu rửa dung mơi Sau đó, dung dịch rửa kết hợp với dung dịch lọc chất hấp phụ chiết dung môi hữu phù hợp, sử dụng chiết Soxhlet [hoặc phương pháp khác đánh giá, ví dụ chiết dung môi tăng tốc (ASE)] Phần chiết cô dùng thiết bị làm bay chạy mơ tơ, sau đặc thêm dùng nitơ cần Có thể cần làm mẫu trước khí định lượng Phân tích phần mẫu đặc sắc ký lỏng hiệu cao (HPLC) sắc ký khí khối phổ (GC-MS) Nồng độ PAH tính từ khối lượng PAH (pha hạt pha khí) xác định phân tích thể tích khí ống khói lấy mẫu hiệu điều kiện tiêu chuẩn phù hợp Các biện pháp an toàn Tất PAH xử lý chất có khả gây ung thư Người sử dụng phải hiểu rõ đặc tính hóa học lý học PAH Tiến hành biện pháp để phòng ngừa PAH thể rắn, phần chiết dung dịch có tiếp xúc với thể PAH chưng cất với dung mơi bám lên mặt ngồi bình thủy tinh có nút thủy tinh nhám Trong trường hợp rủi ro liên quan đến thao tác với PAH thể rắn, tuyệt đối không nên tự chuẩn bị dung dịch tiêu chuẩn Sử dụng dung dịch tiêu chuẩn có sẵn ngồi thị trường 1) để giảm thiểu rủi ro phơi nhiễm Tất bình thủy tinh chứa dung dịch PAH cần phải rửa dùng găng chịu dung môi Mọi nhiễm bẩn phát ánh sáng cực tím huỳnh quang PAH chủ yếu nguy hiểm thể rắn, trở thành chất nạp điện tử Do PAH cần phải cân hộp Mẫu khơng sử dụng thiết bị nhiễm bẩn, bình thủy tinh quần áo phải thải bỏ phù hợp, theo quy định tương ứng Cách tiến hành 6.1 Phương pháp HPLC 6.1.1 Khái quát Phần mô tả phương pháp chuẩn bị, làm phân tích để xác định nồng độ hydrocacbon thơm đa vịng (PAH) khí ống khói khí thải sử dụng sắc ký lỏng hiệu cao (HPLC) 6.1.2 Thuốc thử vật liệu 6.1.2.1 Axetonitril, loại dùng cho HPLC 6.1.2.2 n-hexan, loại dùng cho HPLC 6.1.2.3 Metanol, loại dùng cho HPLC 6.1.2.4 Pentan, loại dùng cho HPLC 6.1.2.5 Dietyl ete, cấp độ thuốc thử, bảo quản etanol % loại dùng cho HPLC 6.1.2.7 Natri sunfat, khan, cấp độ thuốc thử, sấy khô nhiệt độ 300 oC h 6.1.2.8 Dung dịch thu hồi tiêu chuẩn dùng cho HPLC: 2-metylchrysen 6-metylchrysen, độ tinh khiết 98 % 6.1.2.9 Khí nén: heli có độ tinh khiết cao để loại khí pha di động nitơ có độ tinh khiết cao để đặc mẫu 6.1.2.10 Lá nhôm 6.1.2.11 Bông thủy tinh 6.1.3 Thiết bị 6.1.3.1 Bộ chiết Soxhlet, dung tích 100 ml đến 200 ml có ngưng phù hợp 6.1.3.2 Màng lọc sợi thủy tinh làm sơ 200 oC h mức mẫu trắng chấp nhận 6.1.3.3 Bình đáy trịn, dung tích 100 ml 250 ml 500 ml tùy thuộc dung tích chiết Soxhlet 6.1.3.4 Hệ thống làm bay mơtơ có khả tạo áp suất chân không lớn 0,1 MPa (1,0 bar) có bình nước đun nóng tới 50 oC 6.1.3.5 Bộ ngưng Kuderna Danish, dung tích 500 ml, bao gồm ống ngưng có chia vạch 10 ml, có nút thủy tinh nhám, cột Snyder 3-bóng 6.1.3.6 Bộ ngưng bay nitơ: thiết bị thổi ngược nitơ có điều chỉnh vận tốc dịng bể điều nhiệt nước, ống bay tích ml đến 10 ml 6.1.3.7 Phễu chiết, dung tích 100 ml 250 ml 1) Chất tham chiếu chuẩn (SRM) 1647: Hydrocacbon thơm đa vòng, dung dịch 16 PAH axetonitril chứng nhận Dung dịch ví dụ sản phẩm có sẵn ngồi thị trường phù hợp Viện Tiêu chuẩn Công nghệ quốc gia (NIST), Bộ thương mại Hoa Kỳ, Gaithersburg, MD, USA Thông tin đưa tạo thuận lợi cho người sử dụng tiêu chuẩn mà xác nhận tiêu chuẩn sản phẩm 6.1.3.8 Cột sắc ký thủy tinh 6.1.3.9 Bình nón, dung tích 10 ml 6.1.3.10 Bộ chiết lót, chiết sơ với etanol 6.1.3.11 Tủ lạnh sâu, có khả làm lạnh oC đóng băng, có khả làm lạnh - 15 oC 6.1.3.12 Hạt chống sơi bùng, phần chiết có dung mơi 6.1.3.13 Lị, có khả trì nhiệt độ 500 oC 6.1.3.14 Hệ thống sắc ký lỏng hiệu cao (HPLC), gồm bơm dịng ổn định điều chỉnh kiểm sốt gradien, bơm mẫu có khả bơm thể tích mẫu tới 20 l, phận điều chỉnh nhiệt độ cột khoảng từ 29 oC đến 40 oC oC, detector huỳnh quang có kích thích điều chỉnh chương trình bước sóng phát detector UV điều chỉnh đến bước sóng 229 nm, thiết bị phụ trợ kể cột, ghi khí 6.1.3.15 Cột tách HPLC, làm thủy tinh thép không gỉ [dài 20 mm đến 250 mm đường kính (ID) từ mm đến mm, cỡ lỗ < m, thủy tinh frit 0,5 m) cột phù hợp khác Luôn cần sử dụng cột bảo vệ mẫu chất nhiễm bẩn làm cho áp suất cột cao mức làm thay đổi độ nhạy 6.1.3.17 Hệ thống loại khí cho HPLC, heli Dung môi giải hấp (pha động) phải loại khí để tránh hiệu ứng tắt tín hiệu huỳnh quang 6.1.3.18 Hệ thống lọc, kể màng lọc có cỡ lỗ 45 m để lọc pha động 6.1.3.19 Xyranh, 10 l, 25 l, 50 l, 100 l, 250 l, 500 l 1000 l để chuẩn bị dung dịch hiệu chuẩn, dung dịch chuẩn dung dịch thêm chuẩn 6.1.4 Chuẩn bị mẫu 6.1.4.1 Điều kiện bảo quản mẫu Do khả phản ứng PAH với ánh sáng thành phần có khơng khí, tất phận lấy mẫu chứa PAH phải bảo quản bình chứa kín, tránh ánh sáng, nhiệt độ khoảng từ oC đến oC -15 oC có yêu cầu chuẩn bị mẫu phịng thí nghiệm Nếu mẫu bảo quản nhiệt độ từ oC đến oC mẫu cần phải chiết khoảng tuần sau lấy mẫu Nếu mẫu bảo quản nhiệt độ -15 oC thấp hơn, mẫu cần chiết khoảng tháng Mọi chất ngưng tụ cần phải axit hóa axit clohydric pH 2, bảo quản tới 14 ngày 6.1.4.2 Chất màng lọc lớp hấp thụ rắn Chuyển màng lọc lớp chất hấp phụ rắn khỏi bình chứa đặt vào ống Soxhlet chiết sơ Ngay trước chiết thêm 500 l dung dịch chuẩn thu hồi, 2- 6-metylcrysen (6.1.2.8) axeton (nồng độ khối lượng g/ml), vào lớp chất hấp phụ màng lọc để xác định độ thu hồi quy trình chiết Nếu u cầu phân tích riêng rẽ chất hấp phụ màng lọc, hai phải thêm chuẩn Tiến hành chiết dietyl ete 10 % (6.1.2.5) n-hexan (6.1.2.2) khoảng 20 h, với tỉ lệ dòng ngược vòng Thêm dung dịch chuẩn thu hồi vào tất mẫu liên quan, kể mẫu trường mẫu trắng Cách khác, kỹ thuật chiết khác (ví dụ ASE) dung mơi khác hỗn hợp dung mơi dùng người sử dụng đánh giá 6.1.4.3 Chiết phần ngưng Chuyển chất ngưng tụ vào phễu tách Xúc rửa qua bình chứa dung dịch hấp thụ bình ngưng n-hexan (6.1.2.2) chuyển n-hexan vào phễu tách Lắc Để lắng sau tách n-hexan khỏi chất ngưng Tiến hành chiết bổ sung chất ngưng tụ điều kiện gộp với phần n-hexan Làm khô phần kết hợp n-hexan qua natri sunfat (6.1.2.7) Thể tích n-hexan để dùng lần chiết cần phải 20 % thể tích chất ngưng tụ 6.1.4.4 Cơ đặc phần chiết Gộp phần chiết chất ngưng tụ làm khô n-hexan với phần chiết màng lọc lớp chất hấp thụ rắn Lọc phần chiết tổng hợp qua màng lọc sợi thủy tinh làm sơ (6.1.3.2) chuyển vào thiết bị làm bay Cơ đặc phần chiết tới thể tích khoảng ml Chuyển định lượng phần chiết với n-hexan vào bình nón hiệu chuẩn 10 ml Thêm ml axetonitril (6.1.2.1) vào ống Sau đặt ống vào bể điều nhiệt nước 25 oC cô đặc phần chiết điều kiện dòng nitơ nhẹ hexan (lớp trên) phần nhỏ axetonitril bay Điều chỉnh thể tích phần chiết mẫu cô đặc tới 1,0 ml axetonitril Trộn mẫu chuyển vào lọ màu nâu đóng kín bảo quản oC, tránh ánh sáng phân tích Phần chiết đặc cần phân tích vịng 30 ngày Có thể sử dụng thiết bị làm bay (6.1.3.4) áp suất chân không khoảng 0,1 MPa bể điều nhiệt nhiệt độ không vượt 45 oC Nếu người sử dụng thẩm định, hệ thống làm bay khác sử dụng để cô đặc phần chiết Nếu phần chiết đến khơ kiệt, làm thất đáng kể PAH, mẫu cần phải đổ bỏ xảy tượng Các hệ thống làm bay khác để đặc phần chiết dùng người sử dụng thẩm định CHÚ THÍCH 1: Có thể khơng cần đặc phần chiết mẫu đến thể tích ml, tùy thuộc vào giới hạn phát hiện, độ nhạy detector thể tích khí ống khói lấy mẫu CHÚ THÍCH 2: Bước làm bay cuối có sử dụng nitơ quan trọng chuẩn bị mẫu Lượng PAH dễ bay bị thất bước đặc phần chiết mẫu cuối dẫn đến thất từ 10 % PAH có vịng đến vịng n-hexan dung mơi chiết Nếu toluen dùng làm dung mơi chiết, lượng thất dự kiến từ 10 % đến 40 % PAH có vịng đến vịng 6.1.4.5 Làm mẫu 6.1.4.5.1 Khái qt Quy trình làm không cần thiết mẫu tương đối Các mẫu phức hợp yêu cầu giai đoạn làm tinh khiết, để loại trừ cản trở hợp chất phân cực không phân cực Nếu sử dụng diclorometan để chiết mẫu, cần phải thay dung mơi n-hexan trước quy trình làm 6.1.4.5.2 Chuẩn bị cột Chiết silicagel, loại 60, chiết Soxhlet với diclorometan h (tốc độ nhỏ nhất, vòng/h) sau hoạt hóa đun bình chứa thủy tinh có bọc giấy bạc 16 h 450 oC Gói phần nhỏ sợi thủy tinh vào đáy cột sắc ký thủy tinh dung tích 15 ml đến 25 ml (ví dụ dài 160 mm x 11,5 mm ID) Trộn 10 g silicagel hoạt tính với pentan thành dạng sệt rót vào cột Mở khóa cột từ từ bùn sệt lắng để đảm bảo bùn sệt nhồi chặt Cuối cùng, thêm g natri sunfat vào phía silicagel 6.1.4.5.3 Sắc ký cột Trước sử dụng, rửa giải sơ cột 40 ml pentan đổ bỏ dung dịch rửa giải Trong pentan phủ lên đỉnh cột, chuyển định lượng ml phần chiết mẫu n-hexan vào cột, rửa thêm ml n-hexan để hồn tất q trình chuyển Rửa giải qua cột Ngay trước lớp natri sunfat tiếp xúc với khơng khí, thêm 25 ml pentan dung dịch rửa giải liên tục Dung dịch rửa giải pentan đổ bỏ Cuối cùng, rửa giải cột 25 ml diclorometan pentan (tỉ lệ thể tích 4:6) tốc độ ml/min thu lấy dung dịch bình đáy trịn dung tích 100 ml (6.1.3.3) Cơ đặc thêm phần chiết tới thể tích từ ml đến ml Chuyển định lượng phần chiết vào bình nón 10 ml (6.1.3.9) Đưa bình vào bể điều nhiệt 25 oC cô đặc phần chiết tới gần khô kiệt điều kiện có dịng khí nitơ thổi nhẹ Sau thay đổi dung mơi phần chiết mẫu axetonitril điều chỉnh thể tích tới 1,0 ml Cột làm có sẵn ngồi thị trường sử dụng thẩm định CHÚ THÍCH 1: Phần pentan có chứa hydrocacbon aliphatic Nếu cần, phân tích phần cho hydrocacbon aliphatic riêng CHÚ THÍCH 2: Dung dịch rửa giải bổ sung 25 ml metanol rửa giải hợp chất phân cực (ví dụ PAH oxy hóa, nitrat hóa sunfonat hóa) 6.1.5 Phân tích mẫu 6.1.5.1 Thiết bị Phân tích HPLC tiến hành hệ thống gồm bơm dịng khơng đổi điều chỉnh kiểm soát gradien, bơm mẫu, làm nóng cột, detector huỳnh quanh có kích thích điều khiển chương trình bước sóng phát ra, detector UV điều chỉnh bước sóng đến 229 nm Thơng số điển hình thiết bị là: - Cột: thủy tinh thép không gỉ, dài 200 mm, ID 4,6 mm; - Pha tĩnh: silica dẫn xuất có chuỗi alkyl C18, cỡ hạt m; - Pha động: dung mơi A axetonitril/nước (50 % thể tích) dung mơi B axetonitril/ nước (100 % phần thể tích) gradient tuyến tính, theo thời gian, thay đổi từ 100 % dung môi A sang 100 % dung môi B - Tốc độ dịng 0,8 ml/min; - Thể tích bơm mẫu: 20 l; - Nhiệt độ cột: (29 1) oC Detector huỳnh quang có bước sóng điều khiển chương trình sử dụng để chọn lọc mẫu phức tạp Bộ kích thích phát bước sóng kết hợp làm tối ưu cho thành phần Ví dụ nêu Phụ lục A Xác định acenaptylen UV (ở 229 nm) thành phần khơng phát huỳnh quang Chiều dài cột tối thiểu 20 cm đủ cho việc phân tách pic Để đạt kết phù hợp, khơng nên dùng thể tích bơm mẫu 100 l lớn hơn, chiều dài cột nhỏ 15 cm nhỏ gradient 25 nhỏ Thời gian chênh lệch đặc trưng khoảng từ 40 đến 60 CHÚ THÍCH 1: Lựa chọn pha động, thể tích bơm tốc độ dịng phụ thuộc vào quy định nhà sản xuất cột CHÚ THÍCH 2: Detector điơt làm tăng độ chọn lọc cách sử dụng toàn phổ UV thành phần để xác định thành phần hỏng 6.1.5.2 Hiệu chuẩn thiết bị Chuẩn bị dung dịch hiệu chuẩn cho PAH năm mức nồng độ cách thêm thể tích phù hợp dung dịch gốc vào bình định mức Nồng độ thấp phải đạt mức gần với giới hạn định lượng Dung dịch chuẩn bơm phân tích trực tiếp, chiều cao pic chất phân tích vẽ tương ứng với nồng độ hợp chất Xác định khoảng tuyến tính cho hợp chất cách sử dụng hồi quy tuyến tính, với chiều cao pic theo hàm nồng độ, xác định đường thẳng tuyến tính phù hợp Xác định giá trị dư giá trị đo dựa vào đường thẳng phù hợp Nếu giá trị dư nhỏ % giá trị phù hợp, thiết bị tuyến tính tồn khoảng nồng độ sử dụng Nếu giá trị dư lớn %, khoảng nồng độ cần phải giảm cách loại trừ giá trị đo có nồng độ cao làm lại lần nữa, qua tuyến tính hồi quy, tính tốn kiểm tra đường chuẩn Nếu độ tuyến tính hệ thống thiết lập khoảng nồng độ quan tâm, sử dụng hiệu chuẩn điểm cho định lượng hàng ngày Trong trường hợp có phần thiết bị thay thế, cần tiến hành kiểm tra lại độ tuyến tính CHÚ THÍCH: Với kỹ thuật sắc ký, thường sử dụng diện tích pic; nhiên khả phân giải cột HPLC tính phức tạp sắc phổ kết mẫu tạo ra, chiều cao pic dùng để tính tốn 6.1.5.3 Phân tích Nếu phần chiết mẫu bảo quản đá, để chúng ấm đến nhiệt độ phịng trước phân tích Khi hệ thống HPLC thiết lập, bơm 20 l phần chiết mẫu Xác định thời gian lưu pic nhận dạng chúng so với sắc phổ dung dịch hiệu chuẩn tiêu chuẩn Thời gian lưu chất phân tích mẫu dung dịch hiệu chuẩn tiêu chuẩn tương ứng không chênh lệch 0,2 Trong trường hợp chênh lệch thời gian lớn so với dung dịch tiêu chuẩn hiệu chuẩn, cần thực nhận dạng thêm sử dụng detector điôt GC-MS Đo chiều cao pic pic, dùng đường hiệu Về nguyên tắc, mẫu phân tích khơng pha lỗng Nếu thành phần nằm ngồi khoảng tuyến tính detector, pha lỗng mẫu phân tích lại Trong q trình phân tích PAH HPLC, sử dụng detector UV huỳnh quang Acenaptylen phân tích detector UV Các PAH khác phân tích detector huỳnh quang Có thể xảy nhiễm bẩn mẫu chứa nồng độ PAH thấp mẫu phân tích sau mẫu có chứa nồng độ PAH cao Bơm dung môi vào thời điểm mẫu để kiểm định xem liệu có nhiễm bẩn mẫu hay khơng 6.1.6 Tính tốn Bắt đầu từ chiều cao pic đo được, dùng số liệu hiệu chuẩn từ dung dịch tiêu chuẩn phân tích lượng PAH có phần chiết mẫu, tính sau: m F V d f Fs (1) Trong m khối lượng hợp chất PAH phần chiết mẫu, tính nanogam; F chiều cao PAH tương ứng phần chiết mẫu; nồng độ khối lượng PAH tương ứng dung dịch tiêu chuẩn, tính nanogam mililít; Fs chiều cao pic PAH tương ứng dung dịch tiêu chuẩn; V thể tích cuối phần chiết mẫu, tính mililít; df hệ số pha lỗng phần chiết mẫu Mức PAH thể theo khối lượng PAH mét khối tiêu chuẩn khí thải khô hàm lượng oxy tham chiếu (hoặc cacbon dioxit) Lấy thể tích tham chiếu điều kiện tiêu chuẩn (273,15 K, 1013,25 kPa khí khơ), tính nồng độ PAH mẫu khí lấy, tính microgam mét khối (khí khơ) Nồng độ khối lượng PAH khí thải tính sau: i ma,i Vnr (2) Trong i nồng độ khối lượng chất phân tích i khí thải, tính microgam mét khối; ma,i khối lượng chất i phần chiết mẫu, tính microgam; Vnr thể tích mẫu khí thải điều kiện tiêu chuẩn khơ điều kiện tham chiếu, tính mét khối Tính hiệu suất thu hồi Erec (%) từ dung dịch chuẩn thu hồi dùng Công thức sau: E rec c x, y Vy c x,add Vx,add 100 (3) Trong Cx,y nồng độ dung dịch tiêu chuẩn thu hồi x phần chiết bơm; Vy thể tích phần chiết bơm y; cx,add nồng độ dung dịch tiêu chuẩn thu hồi x thêm vào mẫu; Vx,add thể tích dung dịch tiêu chuẩn thu hồi thêm vào mẫu 6.1.7 Đảm bảo chất lượng Dung dịch tiêu chuẩn hiệu chuẩn phải chuẩn bị sáu tháng lần Độ xác cần phải xác định cách so sánh dung dịch tiêu chuẩn hiệu chuẩn với vật liệu chuẩn có sẵn ngồi thị trường1) Dung dịch tiêu chuẩn hiệu chuẩn cần phải phân tích trước sau mười mẫu bơm vào HPLC Hiệu suất thu hồi 2-metylchrysen 6-metylchrysen thêm vào mẫu trước chiết phân tích phải giám sát chặt chẽ để đảm bảo hiệu quy trình tiến hành phân tích Độ thu hồi nằm khoảng từ 50 % đến 150 % Phải loại bỏ kết thu từ mẫu có độ thu hồi nhỏ 50 % lớn 150 % Khơng hiệu nồng độ chất phân tích PAH để tính hiệu suất thu hồi Khoảng 10 % phần chiết mẫu cần phân tích lặp HPLC để đảm bảo độ phân tích chấp nhận Để đảm bảo độ phân tích chấp nhận, phải thực phân tích định kỳ với vật liệu chuẩn biết2) Lấy mẫu trắng trường với loạt đo mẫu trắng phịng thí nghiệm phải tiến hành với mẻ mẫu Để giảm tần suất mẫu bị loại bỏ, nên sử dụng thuốc thử mẫu q trình phân tích mẫu, sử dụng quy trình mô tả trên, trước mẻ xem chấp nhận để phân tích Chấp nhận mức mẫu trắng < 10 ng/mẫu hợp chất riêng Mức mẫu trắng < 10 ng/mẫu khơng đạt naphtalen phenanthren Tuy nhiên, chất thường xuất với nồng độ tương đối cao, mức mẫu trắng < 50 ng/mẫu thường chấp nhận Để chấp 2) NIST SRM 1649 (bụi đô thị, có giá trị chứng nhận PAH ví dụ sản phẩm có sẵn ngồi thị trường phù hợp Viện Tiêu chuẩn Công nghệ quốc gia (NIST), Bộ thương mại Hoa Kỳ, Gaithersburg, MD, USA Thông tin đưa tạo thuận lợi cho người sử dụng tiêu chuẩn mà xác nhận tiêu chuẩn sản phẩm nhận kết quả, lượng PAH mẫu trắng trường phải nhỏ 10 % lượng hợp chất đo mẫu Sử dụng thuốc thử mẫu tương tự cho trình phân tích mẫu, sử dụng quy trình mơ tả Song song với mẻ phân tích, lấy mẫu trắng lấy từ phần chiết khơng có mẫu có chuẩn thu hồi CHÚ THÍCH: Sử dụng chuẩn thu hồi ngoại (2-methylchrysen 6-methylchrysen) để kiểm tra tính phương pháp chuẩn bị mẫu Tuy nhiên, không sử dụng độ thu hồi chuẩn làm hệ số hiệu chúng có phức tạp PAH có mẫu khơng phủ toàn phổ áp suất 16 PAH 6.1.8 Độ nhạy, độ đúng, độ xác phương pháp Độ nhạy phương pháp phụ thuộc vào thể tích mẫu lấy Mẫu tích m cho giới hạn phát phương pháp nhỏ g/m3 Nồng độ phần chiết mẫu nhỏ ml tính theo thể tích trước phân tích làm tăng độ nhạy, tạo rủi ro thất chất phân tích, đặc biệt PAH có vịng đến vịng Độ phương pháp (chuẩn bị mẫu phân tích) xác định dùng NIST SRM 1694 (bụi đô thị, với giá trị chứng nhận cho năm PAH) thay đổi từ 76 % (benzo[a]pyren) 100 % (indeno[123-cd]pyren) Độ lặp lại thay đổi từ % (fluoranthen) % (indeno[123cd]pyren) Đặc tính tính phương pháp HPLC nêu Phụ lục E 6.2 Phương pháp GC-MS 6.2.1 Khái quát Phần mô tả phương pháp chuẩn bị mẫu, chiết, làm thiết bị phân tích sử dụng để xác định nồng độ hydrocacbon thơm đa vịng (PAH) khí ống khói khí thải sử dụng sắc ký khí khối phổ 6.2.2 Thuốc thử vật liệu 6.2.2.1 Axeton, chưng cất-thủy tinh, chất lượng sắc ký 6.2.2.2 Dichlorometan, chưng cất-thủy tinh, chất lượng sắc ký 6.2.2.3 n-hexan, chưng cất-thủy tinh, chất lượng sắc ký 6.2.2.4 Pentan, chưng cất-thủy tinh, chất lượng sắc ký 6.2.2.5 Dietyl ete, cấp độ thuốc thử, bảo quản etanol % 6.2.2.6 Silicagel, cấp độ tinh khiết cao, loại 60 mesh, 70 mesh đến 230 mesh 6.2.2.7 Natri sunfat, khan, cấp độ thuốc thử, sấy khô nhiệt độ 300 oC h 6.2.2.8 Chuẩn thu hồi, đơtêri hóa PAH đánh dấu cacbon 13, có độ tinh khiết 98% cao Bộ hoàn chỉnh chuẩn thu hồi cho PAH cần phân tích sử dụng sử dụng số chuẩn thu hồi chọn, ví dụ chuẩn thu hồi cho vòng, vòng, vòng, vòng PAH Dung dịch chuẩn thu hồi phù hợp có nồng độ khối lượng đặc trưng 50 ng/ l 6.2.2.9 Chuẩn bơm 2,2'-dibromobiphenyl, 2,2',3,3',4,4',5,5',6,6'-decafluorobiphenyl, PAH đơtêri hóa đánh dấu cacbon 13, khơng sử dụng làm chuẩn thu hồi, sử dụng làm chuẩn bơm Fluoren-d10, pyren-d10, benzo[k]fluoren-d12 lựa chọn tốt Độ tinh khiết chất phải đạt 98 % cao Dung dịch chuẩn bơm phù hợp có nồng độ khối lượng điển hình 50 ng/ l 6.2.2.10 Khí nén, khí mang có thêm heli nitơ có độ tinh khiết cao, để đặc mẫu 6.2.2.11 Lá nhôm 6.2.2.12 Bông thủy tinh 6.2.3 Thiết bị 6.2.3.1 Chuẩn bị mẫu Thiết bị để chuẩn bị mẫu cần phải có nêu 6.1.3.1 6.2.3.2 Phân tích mẫu 6.2.3.2.1 Sắc ký khí - Khối phổ, gồm sắc ký khí kết hợp với khối phổ xử lý liệu, phù hợp với bơm phân đoạn, tất thiết bị phụ trợ cần thiết kể thiết bị điều khiển nhiệt độ chương trình, cột cung cấp ghi, khí bơm tiêm Vịng đệm làm vật liệu có chứa 40 % graphit (ví dụ 60 % polymide/40 % graphit) dùng lối vào cột GC để phòng ngừa khả hấp thụ PAH 6.2.3.2.2 Cột GC mao quản silica (30 m đến 50 m x 0,25 mm ID) bọc phenyl methylsiloxan % có độ dày 0,25 m, cột phù hợp khác 6.2.3.2.3 Bơm tiêm, dung tích l, l, 10 l, 50 l, 100 l 250 l để bơm mẫu vào GC bơm dung dịch hiệu chuẩn chuẩn nội 6.2.4 Chuẩn bị mẫu 6.2.4.1 Điều kiện bảo quản mẫu Do khả phản ứng PAH với ánh sáng thành phần có khơng khí, tất phận lấy mẫu chứa PAH phải bảo quản bình chứa kín tránh ánh sáng nhiệt độ khoảng từ oC đến oC -15 oC có yêu cầu chuẩn bị mẫu phịng thí nghiệm Nếu mẫu bảo quản nhiệt độ từ oC đến oC mẫu cần phải chiết khoảng tuần sau lấy mẫu Nếu mẫu bảo quản nhiệt độ -15 oC thấp hơn, mẫu cần chiết khoảng tháng Mọi chất ngưng tụ cần phải axit hóa axit clohydric pH 2, bảo quản tới 14 ngày 6.2.4.2 Thêm chuẩn thu hồi Trước chiết, hỗn hợp chuẩn thu hồi thêm vào mẫu Để sử dụng phương pháp pha loãng chất đồng vị, người phân tích phải lựa chọn nhiều chuẩn thu hồi có đặc tính giống với hợp chất cần phân tích sắc ký Đối với PAH, thường sử dụng chất tương tự PAH đơtêri hóa PAH đánh dấu cacbon 13 Người phân tích phải chứng minh phép đo chuẩn thu hồi không bị phương pháp hay cản trở mẫu ảnh hưởng đến Dung dịch gốc chuẩn thu hồi phù hợp có nồng độ 50 g/ml Thêm thể tích biết dung dịch vào phần mẫu dự kiến có chứa lượng PAH lớn nhất, phần lớn thường chất hấp thụ Dung môi cần để bay trước chiết Lượng chuẩn thu hồi thêm vào mẫu cần phải so sánh với lượng PAH dự kiến có mẫu (ví dụ nồng độ dự kiến 200 ng/m3 thể tích mẫu m3, 20 l dung dịch gốc có nồng độ khối lượng 50 ng/ l cần thêm vào mẫu) 6.2.4.3 Chiết màng lọc lớp hấp phụ rắn Chuyển màng lọc lớp chất hấp phụ rắn khỏi bình chứa đặt vào ống Soxhlet chiết sơ Ngay trước chiết thêm 500 l dung dịch chuẩn thu hồi, metylcrrysen metylcrrysen (6.1.2.8) axeton (nồng độ khối lượng g/ml), vào lớp chất hấp thụ màng lọc để xác định độ thu hồi quy trình chiết Nếu yêu cầu phân tích riêng rẽ chất hấp thụ màng lọc, hai phải thêm chuẩn Tiến hành chiết dietyl ete 10 % (6.2.2.5) n-hexan (6.2.2.3) khoảng 20 h, với tỉ lệ dòng ngược vòng Thêm dung dịch chuẩn thu hồi vào tất mẫu liên quan, kể mẫu trường mẫu trắng Cách khác, kỹ thuật chiết khác (ví dụ (ASE) dung môi khác hỗn hợp dung môi sử dụng người sử dụng xác nhận 6.2.4.4 Chiết chất ngưng Chuyển chất ngưng vào phễu tách Xả qua bình chứa dung dịch hấp thụ bình ngưng n-hexan (6.2.2.3) chuyển n-hexan phễu tách Lắc Để lắng sau tách n-hexan khỏi chất ngưng Tiến hành chiết bổ sung chất ngưng tụ điều kiện gộp với phần n-hexan Làm khô phần kết hợp n-hexan qua natri sunfat (6.2.2.7) Thể tích n-hexan sử dụng lần chiết cần phải 20 % thể tích chất ngưng tụ 6.2.4.5 Cô đặc phần chiết Gộp phần chiết chất ngưng tụ làm khô n-hexan với phần chiết màng lọc lớp chất hấp thụ rắn Lọc phần chiết tổng hợp qua màng lọc sợi thủy tinh làm sơ (6.1.3.2) chuyển vào thiết bị làm bay Cơ đặc phần chiết tới thể tích khoảng ml Chuyển định lượng phần chiết với n-hexan vào bình nón hiệu chuẩn 10 ml Thêm ml axetonitril (6.1.2.1) vào ống Sau đặt ống vào bể điều nhiệt nước 25 oC cô đặc phần chiết điều kiện dòng nitơ nhẹ hexan (lớp trên) phần nhỏ axetonitril bay Điều chỉnh thể tích phần chiết mẫu đặc tới 1,0 ml axetonitril Trộn mẫu chuyển vào lọ màu nâu đóng kín bảo quản oC, tránh ánh sáng phân tích Phần chiết đặc cần phân tích vịng 30 ngày Quy trình làm khơng cần thiết mẫu tương đối-sạch Nếu khơng sử dụng quy trình làm sạch, thêm dung dịch chuẩn bơm điểm điều chỉnh thể tích cuối phần chiết đến 1,0 ml với n-hexan Nếu cần phải làm sạch, xem 6.2.4.6 Có thể sử dụng thiết bị làm bay (6.1.3.4) áp suất chân không khoảng 0,1 MPa bể điều nhiệt nhiệt độ không 45 oC Nếu người sử dụng đánh giá, hệ thống làm bay khác sử dụng để đặc phần chiết Nếu phần chiết cô đến khô kiệt, làm thất đáng kể PAH, mẫu cần phải đổ bỏ xảy tượng Có thể sử dụng hệ thống làm bay khác để cô đặc phần chiết người sử dụng đánh giá CHÚ THÍCH 1: Cơ đặc phần chiết mẫu đến thể tích ml khơng cần thiết, tùy thuộc vào giới hạn phát hiện, độ nhạy detector thể tích khí ống khói lấy mẫu CHÚ THÍCH 2: Bước làm bay cuối có sử dụng nitơ quan trọng chuẩn bị mẫu Lượng PAH dễ bay bị thất bước đặc phần chiết mẫu cuối dẫn đến thất từ 10 % PAH có vịng đến vịng n-hexan dung môi chiết Nếu toluen dùng làm dung mơi chiết, lượng thất dự kiến từ 10 % đến 40 % PAH có vòng đến vòng 6.2.4.6 Làm mẫu 6.2.4.6.1 Khái qt Quy trình làm khơng cần mẫu tương đối Các mẫu phức hợp yêu cầu giai đoạn làm tinh khiết, để loại trừ cản trở hợp chất phân cực hydrocacbon khác, ví dụ dầu Nếu sử dụng diclorometan để chiết mẫu, cần phải thay dung môi n-hexan trước quy trình làm 6.2.4.6.2 Chuẩn bị cột Tiến hành chuẩn bị cột theo 6.1.4.5.2 6.2.4.6.3 Sắc ký cột Trước sử dụng, rửa giải sơ cột 40 ml pentan đổ bỏ dung dịch rửa giải Trong pentan phủ lên đầu cột, chuyển định lượng ml phần chiết mẫu n-hexan vào cột, rửa thêm ml n-hexan để hồn tất q trình chuyển, rửa giải qua cột Ngay trước lớp natri sunfat tiếp xúc với khơng khí, thêm 25 ml pentan dung dịch rửa giải liên tục Dung dịch rửa giải pentan đổ bỏ Cuối cùng, rửa giải cột 25 ml diclorometan pentan (tỉ lệ thể tích 4:6) tốc độ ml/min thu lấy dung dịch bình đáy trịn dung tích 100 ml Cơ đặc thêm phần chiết tới thể tích từ ml thấp dịng nitơ thổi nhẹ mô tả Thêm xyranh chuẩn; thể tích cuối phần chiết điều chỉnh tới 1,0 ml n-hexan Cột làm có sẵn ngồi thị trường sử dụng, xác nhận CHÚ THÍCH 1: Phần pentan có chứa hydrocacbon aliphatic Nếu cần, phân tích phần cho hydrocacbon aliphatic riêng CHÚ THÍCH 2: Dung dịch rửa giải bổ sung 25 ml metanol rửa giải hợp chất phân cực (ví dụ PAH oxy hóa, nitrat hóa sunfonat hóa) 6.2.5 Phân tích mẫu 6.2.5.1 Thiết bị Phân tích tiến hành điển hình sử dụng máy đo phổ khối lượng ion hóa electron 70 eV (MS), vận hành chế độ ion chọn lọc (SIM) Tuy nhiên, sử dụng loại máy khối phổ khác (ví dụ bẫy ion), loại ion hóa (ví dụ ion hóa hóa chất ion âm) kiểu qt tồn giải ion (ví dụ qt tồn bộ) người sử dụng chứng minh tính tương đương Khuyến nghị sử dụng cột mao quản GC 30m x 0,25 mm ID phủ phenyl methylsiloxan % (dày 0,25 m) cột tương đương Thơng số điển hình sắc ký khí là: - Nhiệt độ cột ban đầu thời gian: 60 oC min; - Chương trình nhiệt độ cột: 60 oC đến 290 oC, tốc độ oC/min; - Thời gian giữ cuối (tại 290 oC): 12 min; - Bơm mẫu: Kiểu Grob, phân đoạn; - Nhiệt độ đường dẫn: 275 oC đến 300 oC; - Nhiệt độ nguồn: theo quy định nhà sản xuất; - Thể tích bơm mẫu: l đến l; - Khí mang: heli 40 cm/s Đối với độ phân giải cao (ví dụ tách benzo[b]- benzo[k]fluoranthen), sử dụng tốc độ chương trình nhiệt độ cột oC/min, nhiên thời gian phân tích tăng lên Đối với nhận dạng chất PAH, ion sơ cấp (ion mục tiêu) ion thứ cấp (ion chất lượng) chọn để giám sát Khuyến nghị thời gian lưu đỉnh 50 ms Phụ lục C trình bày ion cho PAH số PAH đơtêri hóa chọn 6.2.5.2 Hiệu chuẩn thiết bị Chuẩn bị dung dịch chuẩn hiệu chuẩn ngoại cho PAH năm mức nồng độ cho PAH cần phân tích cách thêm thể tích phù hợp dung dịch gốc vào bình định mức Một dung dịch chuẩn hiệu chuẩn phải có nồng độ đạt mức gần với giới hạn định lượng nồng độ khác phải tương ứng với khoảng nồng độ dự kiến mẫu phải định rõ khoảng làm việc hệ thống GC-MS Nếu độ tuyến tính hệ thống thiết lập khoảng nồng độ quan tâm, sử dụng hiệu chuẩn điểm cho định lượng hàng ngày Trong trường hợp phần thiết bị thay thế, cần tiến hành kiểm tra lại độ tuyến tính Cường độ ion tối thiểu chấp nhận phụ thuộc vào thiết bị Mức hiệu chuẩn thấp phải đủ cao mức thiết bị để độ lệch chuẩn tương đối nhỏ 20 % phân tích lặp Có thể chấp nhận tỉ lệ mức với tín hiệu 3:1 để nhận dạng hợp chất, tỉ lệ 10:1 để định lượng hợp chất Mỗi dung dịch chuẩn hiệu chuẩn cần phải chứa chuẩn thu hồi phù hợp mức nồng độ quy định Có thể sử dụng chuẩn để xác định thời gian lưu tương đối PAH, hệ số đáp ứng tương đối PAH liên quan đến chuẩn nội tương ứng, tỉ lệ ion định liên quan đến ion mục tiêu Thời gian lưu tương đối (Rt,i,j) chất phân tích tính sử dụng Công thức sau: t a,i t rs, j Rt , i , j (4) Trong Rt,i,j thời gian lưu tương đối chất phân tích i tương ứng với chuẩn thu hồi tương ứng j; ta,i thời gian lưu chất phân tích i chuẩn hiệu chuẩn; trs,j thời gian lưu chuẩn thu hồi j chuẩn hiệu chuẩn Tỉ lệ lượng ion định tương ứng với lượng ion mục tiêu tính sử dụng Cơng thức sau: Q Aqualifier At arg et (5) Trong Q tỉ lệ lượng ion định tương ứng với lượng ion mục tiêu; Aqualifier diện tích pic ion tham khảo (hoặc thứ cấp); Atarget diện tích pic ion (hoặc sơ cấp) CHÚ THÍCH: Tỉ lệ ion định thu từ máy khối phổ tham chiếu, thay đổi tùy thuộc vào loại máy khối phổ sử dụng, ví dụ bẫy ion bốn cực Hệ số đáp ứng tương đối (RRF,ij) chất phân tích tính sử dụng Công thức sau: RRF,i, j A a,i mrs, j A rs, j ma,i (6) Trong RRF,i,j hệ số đáp ứng tương đối chất phân tích i tương ứng với chuẩn thu hồi j ; Aa,i diện tích ion mục tiêu sơ cấp chất phân tích i chuẩn hiệu chuẩn; Ars,j diện tích ion mục tiêu sơ cấp chuẩn thu hồi tương ứng j chuẩn hiệu chuẩn; ma,i khối lượng chất phân tích i thêm vào chuẩn hiệu chuẩn, tính nanogam; mrs,j khối lượng chuẩn thu hồi tương ứng j chuẩn hiệu chuẩn, tính nanogam; Nếu RRF,i,j khơng đổi khoảng đo (< 20 % RSD), RRF,i,j coi phương sai trung bình RRF,i,j sử dụng để tính Trong ngày làm việc Rt,i,j RRF,i,j cần phải kiểm định cách đo nhiều chuẩn hiệu chuẩn Nếu Rt,i,j thay đổi so với Rt,i,j dự kiến %, giá trị Rt,i,j tất chất phân tích phải xác định Nếu RRF,i,j thay đổi so với RRF,i,j dự kiến 20 %, hiệu chuẩn phải lặp lại sử dụng chuẩn hiệu chuẩn 6.2.5.3 Phân tích 6.2.5.3.1 Phân tích GC-MS Nếu phần chiết mẫu bảo quản đá, để chúng ấm đến nhiệt độ phịng (nếu thích hợp) Khi hệ thống GC MS thiết lập, xác định tính hệ thống cách phân tích chuẩn hiệu chuẩn Tiếp theo, bơm l đến l phần chiết mẫu ghi lại đáp ứng MS Cứ mười phần chiết mẫu, chuẩn hiệu chuẩn mẫu trắng dung môi phân tích để kiểm định xem có nhiễm bẩn xảy mẫu hay không 6.2.5.3.2 Nhận dạng Nhận dạng xác chất phân tích dựa trên: - Thời gian lưu tương đối: thời gian lưu tương đối chất phân tích phải khoảng thời gian lưu tương đối chất phân tích dự kiến; 3% - Tỉ lệ ion tham khảo: tỉ lệ Q ion tham khảo với ion [xem Cơng thức (5)] phải nằm khoảng 30 % tỉ lệ dự kiến 6.2.6 Tính tốn Chất phân tích định lượng sử dụng diện tích pic ion sơ cấp chất phân tích diện tích pic ion sơ cấp chuẩn nội Tính nồng độ chất phân tích phần chiết sử dụng Cơng thức sau: mai mis, j RF , i , j Aai Ais, j (7) Trong ma,i khối lượng chất phân tích i phần chiết mẫu; mis,j khối lượng chuẩn nội j tương ứng thêm vào mẫu; RRF,i,j hệ số đáp ứng chất phân tích i tương ứng với chuẩn ngoại j tương ứng; Aai diện tích pic ion chất phân tích i phần chiết mẫu; Ais,j diện tích pic ion chuẩn nội j phần chiết mẫu Nếu hệ số đáp ứng ion mục tiêu chất phân tích vượt khoảng tuyến tính đường chuẩn hệ thống GC-MS, pha lỗng phần chiết phân tích lại Tiến hành pha lỗng cách thêm dung mơi Khơng thêm chuẩn xyranh Định lượng hiệu suất thu hồi chuẩn nội so với chuẩn bơm sử dụng Công thức sau: Recisj = 100 mss A is, j mis, j RF, j,s A ss (8) Trong Recisj độ thu hồi chuẩn nội j, tính phần trăm; mis,j khối lượng chuẩn nội j thêm vào mẫu; mss khối lượng chuẩn bơm thêm vào phần chiết mẫu; RF,j,s hệ số đáp ứng chuẩn nội j tương ứng với chuẩn bơm; Ais,j diện tích pic ion sơ cấp chuẩn nội j phần chiết mẫu; Ass diện tích pic ion sơ cấp chuẩn bơm phần chiết mẫu Thêm hiệu suất thu hồi nội chuẩn vào mẫu trước chiết phân tích phải giám sát chặt chẽ để đảm bảo hiệu quy trình tiến hành phân tích Độ thu hồi nằm khoảng từ 50% đến 150% Phải loại bỏ kết thu từ mẫu có độ thu hồi nhỏ 50% lớn 150% Mức PAH thể theo khối lượng PAH mét khối tiêu chuẩn khí thải khơ hàm lượng oxy tham chiếu (hoặc cacbon dioxit) Nồng độ khối lượng cửa PAH khí thải tính sau: i mai Vnr (9) Trong đó: i nồng độ khối lượng chất phân tích i khí thải, tính microgam mét khối; ma,i khối lượng chất i phần chiết mẫu, tính microgam; Vnr thể tích mẫu khí thải điều kiện tiêu chuẩn khơ điều kiện tham chiếu, tính mét khối 6.2.7 Đảm bảo chất lượng Chuẩn hiệu chuẩn phải phân tích sau mười mẫu bơm vào GC-MS Khoảng 10% phần chiết mẫu cần phân tích GC-MS lặp để đảm bảo độ phân tích chấp nhận Mẫu trắng trường mẫu trắng phịng thí nghiệm phải thực với loạt đo Nên phân tích vật liệu lẫy mẫu sử dụng quy trình để đảm bảo đạt mức mẫu trắng chấp nhận Chấp nhận mức mẫu trắng < 10 ng/mẫu hợp chất Mức mẫu trắng < 10ng/mẫu khơng đạt naphtalen phenanthren Tuy nhiên, chất thường xuất với nồng độ tương đối cao, nên thường chấp nhận mức mẫu trắng < 50ng/mẫu Để kết chấp nhận, lượng PAH mẫu trắng tường phải nhỏ 10% lượng hợp chất đo mẫu Phải chuẩn bị dung dịch tiêu chuẩn hiệu chuẩn sáu tháng lần Cần phải xác định độ xác cách so sánh dung dịch tiêu chuẩn hiệu chuẩn với vật liệu chuẩn có sẵn ngồi thị trường1) Để đảm bảo độ phân tích chấp nhận Phải thực phân tích định kỳ với vật liệu chuẩn biết2) 6.2.8 Độ nhạy, độ đúng, độ xác phương pháp Độ nhạy phương pháp phụ thuộc vào thể tích mẫu lấy Mẫu tích m cho giới hạn phát phương pháp khoảng 0,1 g/m3 đến g/m3 Nồng độ phần chiết mẫu nhỏ ml tính theo thể tích trước phân tích làm tăng độ nhạy, tạo rủi ro thất thoát chất phân tích, đặc biệt PAH có vịng đến vòng Giới hạn cản trở 7.1 Giới hạn Có thể đánh giá PAH phương pháp HPLC nêu Phụ lục A, đánh giá PAH phương pháp GC-MS nêu Phụ lục B Có thể xác định PAH khác hai phương pháp, người sử dụng phải chứng minh hiệu suất phân tích chấp nhận Có thể xảy tượng thất naphthalen, acenaphthalen acenaphthen q trình bay đặc phần chiết mẫu hợp chất có áp suất tương đối cao 7.2 Cản trở Cản trở nhiễm bẩn dung mơi, thuốc thử dụng cụ thủy tinh thiết bị q trình phân tích mẫu dẫn đến làm rời rạc và/hoặc nâng cao đường detector Cản trở mẫu bị nhiễm bẩn chiết mẫu Nếu phát cản trở đáng kể (ví dụ hệ số ion định không chấp nhận được), tiến hành làm thêm sắc ký cột Chứng minh thường xuyên hệ thống phân tích khơng có chất nhiễm bẩn bên dung mơi, dụng cụ thủy tinh, thuốc thử khác dẫn đến cản trở phương pháp Phải phân tích mẫu trắng thuốc thử phịng thí nghiệm mẻ thuốc thử sử dụng để xác định xem có chất nhiễm bẩn hay khơng Đối với phân tích HPLC, pha động phải loại khí, oy hịa tan cản trở tín hiệu đáp ứng detetor huỳnh quang Phải làm dụng cụ thủy tinh (ví dụ cách rửa axit, sau sấy 300 oC 12 h lò nung, rửa dung môi trước sử dụng) Mức độ cản trở gặp sử dụng kỹ thuật sắc ký khí chưa đánh giá đầy đủ Mặc dù điều kiện GC-MS nêu cho độ phân phải phần lớn PAH, PAH đồng phân rửa giải cho độ phân giải khơng tốt (ví dụ bezo[b]fluoranthen benzo[k]fluoranthen, chrysen triphenylen) Có thể loại trừ giảm cản trở số hợp chất PAH, đặc biệt dầu chất hữu phân cực cách sử dụng sắc ký cột để làm mẫu trước phân tích HPLC GC-MS Phơi nhiễm với nhiệt, ozon, nitơ dioxit (NO2) tia cực tím (UV) dẫn đến phân hủy PAH trình lấy mẫu, bảo quản phân tích Vấn đề cần xem xét phần quy trình thao tác tiêu chuẩn người sử dụng thực Khi có thể, ánh sáng huỳnh quang nóng ánh sáng huỳnh quang lọc tia UV dùng phịng thí nghiệm để tránh phân hủy ánh sáng q trình phân tích Phụ lục A (Tham khảo) Bước sóng hấp thụ UV cực đại khuyến nghị kết hợp bước sóng kích thích dùng cho HPLC Hợp chất max cho hấp thụ UV nm ex / em khuyến nghị ex / em tối ưu nm nm nm Naptalen 220 254/350 280/334 Acenapthylen 229 Không áp dụng Không áp dụng Acenapthen 229 254/350 280/324 Floren 261 254/350 268/308 phenantren 251 254/350 292/366 Anthraten 252 254/420 253/402 Floranten 236 254/420 360/308 Pyren 240 254/420 336/376 Benz(a)antraxen 287 254/420 288/390 Crysen 267 254/420 268/383 Benz(b)floranten 256 305/430 300/436 Benz(k)floranten 307 305/430 308/414 Benzo(a)pyren 296 305/430 296/408 Benzo(ghi)perylen 300 305/430 300/410 Dibenz(a,h) antraxen 297 305/430 297/398 Indeno(1,2,3-cd) pyren 250 305/500 302/506 Phụ lục B (Tham khảo) Cơng thức đặc tính lý học PAH lựa chọn dùng cho GC-MS Công thức phân tử Khối lượng nguyên tử Naptalin C10H8 128,18 Acenapthylen C12H8 Acenapthen Hợp chất Nhiệt độ bay Nhiệt độ sôi Áp suất nước C kPa 25 o C 80,2 218 1,1 x 10-2 152,20 92 đến 93 265 đến 280 3,9 x 10-3 C12H10 154,20 90 đến 96 278 đến 279 2,1 x 10-3 Floren C13H10 166,23 116 đến 118 293 đến 295 8,7 x 10-5 Antraxen C14H10 178,24 216 đến 219 340 3,6 x 10-6 Phenaren C14H10 178,24 96 đến 101 339 đến 340 2,3 x 10-5 Floranten C16H10 202,26 107 đến 111 375 đến 393 6,5 x 10-7 Pyren C16H10 202,26 150 đến 156 360 đến 404 3,1 x 10-6 Cyclopenta(cd)pyren C18H10 226,28 174 đến 176 - ca 10-7 Benz(a)antraxen C18H12 228,30 157 đến 167 435 1,5 x 10-8 Crysen C18H12 228,30 252 đến 256 441 đến 448 5,7 x 10-10 Retene C18H18 234,34 101 390 ca x 10-6 Benz(b)floranten C20H12 252,32 167 đến 168 481 6,7 x 10-8 Benz(k)floranten C20H12 252,32 198 đến 217 480 đến 481 2,1 x 10-8 Perylen C20H12 252,32 273 đến 278 500 đến 503 7,0 x 10-10 Benzo(a)pyren C20H12 252,32 177 đến 179 493 đến 496 7,3 x 10-10 Benzo(b)pyren C20H12 252,32 178 đến 179 493 7,4 x 10-10 Benzo(ghi)perylen C22H12 276,34 275 đến 278 525 1,3 x 10-11 Indeno (1,2,3cd)pyren C22H12 276,34 162 đến 163 - ca 10-11 Dibenz(ah)antraxen C22H14 278,35 266 đến 270 524 1,3 x 10-11 Coronen C22H12 300,36 438 đến 440 525 2,0 x 10-13 o C o Phụ lục C (Tham khảo) Đặc tính ion PAH lựa chọn, độ thu hồi chuẩn thu hồi dùng cho GC-MS Hợp chất Ion sơ cấp Ion thứ cấp Ion thứ cấp Acenapten 154 153 152 Acenapten-d10 164 163 162 Acenaptylen 152 151 153 Antraxen 178 89 179 Benzo(a)antraxen 228 114 229 Benzo(a)pyren 252 253 126 Benzo(e)pryren 252 253 126 Benzo(b)floranten 252 253 126 Benzo(ghi)perylen 276 138 277 Benzo(k)floranten 252 253 125 Crysen 228 114 229 Crysen-d12 240 126 241 Coronen 300 150 301 Cyclopneta(cd)pyren 226 113 228 Dibenz(ah)antraxen 278 139 279 Floranten 202 101 203 Floren 166 165 167 Indeno(1,2,3-cd)pyren 276 138 227 Naptalin 128 129 127 Naptalin-d8 136 137 134 Perylen 252 253 126 Perylen-d12 264 265 138 Phenanren 178 179 176 Phenanren-d10 188 189 186 Pyren 202 101 203 Reten 219 234 205 Dibrombiphenyl 312 310 314 Decaflobiphenyl 334 335 265 Phụ lục D (Tham khảo) Khả áp dụng chuẩn nội dùng cho GC-MS PAH lựa chọn Chất phân tích Naptalin Acenaptatylen Hệ thống vòng Chuẩn nội Chuẩn bơm naptalin-d8 decafloruabiphenyl acenapten-d10 Acenapten Floren Phenanren phenanren-d10 Antraxen Reten Floranten 3+ Benzo(a)antraxen crysen-d12 4+ perylen-d12 benzo(a)pyren-d12 Crysen Pyren Cyclopenta(cd)pyren Benzo(k)floranten Benzo(b)floranten Perylen Benzo(a)pyren Benzo(e)pyren Dibenz(ah)antraxen Indeno(123-cd)pyren 5+ Benzo(ghi)perylen Coronen Phụ lục E (Tham khảo) Thông tin đặc tính tính phương pháp HPLC Giới hạn phát (16 EPA-PAH): 0,1 g/m3 đến g/m3 cho thể tích mẫu m3 (điều kiện tiêu chuẩn) hệ số pha loãng 100 Độ lệch chuẩn tương đối (lặp lại) 2,5 % đến 17 % Độ lệch chuẩn tương đối (tái lập) 6,9 % đến 37 % Số lượng lặp lại: 30 Số phòng tham gia Kết thống kê thu từ phân tích chiết mẫu khí ống khói thực tế Độ lệch chuẩn tương đối (lặp lại) 5,1 % đến 22 % Độ lệch chuẩn tương đối (tái lập) 15 % đến 62 % Số lượng lặp lại: 30 Số phòng tham gia Kết thống kê thu từ việc chiết phân tích mẫu khí ống khói thực tế Mẫu dùng cho chương trình so sánh liên phịng thí nghiệm mà kết nêu thu từ nguồn vận hành điều kiện sau: Nhiệt độ khí ống khói 66 oC Áp suất: 60 Pa Nồng độ bụi 100 mg/m3 (điều kiện tiêu chuẩn) Nồng độ oxy 17,1 % Vận tốc khí ống khói 14 m/s Thể tích mẫu: m3 (điều kiện tiêu chuẩn) THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] ISO 12884, Ambient air - Determination of total (gas and particle-phase) polycyclic aromatic hydrocacbons - Collection on sorbent-backed filters with gas chromatographic/mass spectrometric [2] TCVN 9237-1 (ISO 11338-1), Phát thải nguồn tĩnh - Xác định hydrocacbon thơm đa vòng pha khí pha hạt - Phần 1: Lấy mẫu [3] NVN 2816, Air quality - Stationary source emissions - Determination of concentration of polycyclic aromatic hydrocacbons [4] VDI 3872-1, Emission measurement - Measurement of polyclic arometic hydrocacbons (PAH) - Measurement of PAH in the exhaust gas from gasoline and diesel engines of passengers cars Gas chromatographic determination [5] VDI 3872-2, Emission measurement - Measurement of polyclic aromatic hydrocacbons (PAHs) - Measurement of PAHs in the diluted exhaust gas from gasoline and diesel engines of passengers cars - Gas chromatographic determination - Dilution tunnel method [6] VDI 3873-1, Emission measurement - Measurement of polyclic aromatic hydrocacbons (PAHs) - Measurement of PAH in stationary industrial plants - Dilution method (RWTUV method) - Gas chromatographic determination ... tiêu chuẩn hiệu chuẩn phải chuẩn bị sáu tháng lần Độ xác cần phải xác định cách so sánh dung dịch tiêu chuẩn hiệu chuẩn với vật liệu chuẩn có sẵn ngồi thị trường1) Dung dịch tiêu chuẩn hiệu chuẩn. .. phần chiết mẫu Xác định thời gian lưu pic nhận dạng chúng so với sắc phổ dung dịch hiệu chuẩn tiêu chuẩn Thời gian lưu chất phân tích mẫu dung dịch hiệu chuẩn tiêu chuẩn tương ứng không chênh... trường phù hợp Viện Tiêu chuẩn Công nghệ quốc gia (NIST), Bộ thương mại Hoa Kỳ, Gaithersburg, MD, USA Thông tin đưa tạo thuận lợi cho người sử dụng tiêu chuẩn mà xác nhận tiêu chuẩn sản phẩm nhận