Dioxin và các phương pháp phân tích dioxin

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ĐHQG TP. HCM
KHOA KỸ THUẬT HOÁ HỌC


TIỂU LUẬN
CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH CÔNG CỤ




Chủ đề:
DIOXIN VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH DIOXIN




Người thực hiện: Nguyễn Văn Tú
MSHV: 51305919


TP. HỒ CHÍ MINH, THÁNG 11/2013

2

MỤC LỤC

PHẦN 1 4

TỔNG QUAN VỀ DIOXIN 4

I. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ DIOXIN 4

II. NGUỒN PHÁT SINH DIOXIN 4

III. TÁC HẠI CỦA DIOXIN TỚI CON NGƯỜI VÀ MÔI TRƯỜNG 5

IV. VẤN ĐỀ Ô NHIỄM DIOXIN Ở VIỆT NAM VÀ THẾ GIỚI 7

V. CÁC QUY ĐỊNH VỀ NGƯỠNG DIOXIN CHO PHÉP Ở VIỆT NAM VÀ
THẾ GIỚI 7

PHẦN 2 8

CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH DIOXIN 8

I. PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ PHÂN GIẢI CAO/PHỔ KHỐI LƯỢNG
PHÂN GIẢI THẤP (HRGC/LRMS) - Method 8280B (US.EPA)
8
8

1. Phạm vi ứng dụng 8

2. Tóm tắt phương pháp 9

3. Thiết bị và những dụng cụ cần thiết 11

3.1. Hệ thống sắc ký khí/phổ khối lượng 11

4. Thuốc thử và chất chuẩn 13

4.1. Hóa chất làm thuốc thử: 13

4.2. Thuốc thử cho cột sắc ký 14

4.3. Dung dịch hiệu chỉnh (bảng 2.3) 14

4.4. Dung dịch nội chuẩn (bảng 2.4) 15

4.5. Dung dịch khôi phục chuẩn (bảng 2.4) 15

4.6. Dung dịch xác nhận hiệu chỉnh (bảng 2.5) 15

4.7. Chất chuẩn làm sạch 16

4.8. Chuẩn đánh dấu mẫu (bảng 2.6) 16

4.9. Hỗn hợp xác định hiển thị (bảng 2.7) 17

4.10. Dung dịch kiểm tra cột 17

5. Quy trình phân tích 18

5.1. Tổng quan chung về sử dụng thiết bị Soxhlet-Dean-Stark (SDS) 18

5.2. Chiết mẫu chất thải hóa học (bao gồm dầu nhiên liêu ẩm/bùn dầu và
cặn dầu) 19

5.3. Chiết mẫu tro bụi 19

3

5.4. Chiết mẫu đất/trầm tích 20

5.5. Chiết mẫu nước 20

5.6. Quy trình cô đặc macro (dùng cho tất cả các mẫu) 22

5.7. Quy trình làm sạch axit-bazơ 23

5.8. Quy trình cô đặc vi mô (cho tất cả các mẫu tiến hành) 24

5.9. Quy trình sắc ký cột Silica gel và oxit nhôm 24

5.10. Quy trình sắc ký cột cacbon 25

5.11. Cô đặc lần cuối 25

5.12. Điều kiện vận hành sắc ký 25

5.13. Hiệu chỉnh GC/MS 26

5.14. Phép phân tích GC/MS mẫu 32

5.15. Tính toán 35

II. PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ ĐỘ PHÂN GIẢI CAO/PHỔ KHỐI
LƯỢNG PHÂN GIẢI CAO (HRGC/HRMS) - Method 8290A (US.EPA)
9
38

1. Phạm vi ứng dụng 38

2. Tổng quát phương pháp phân tích 39

3. Quy trình 41

3.1. Thêm chất nội chuẩn 41

3.2 Sự chiết và làm sạch mẫu cá và mẫu bột giấy 41

3.3. Chiết và làm sạch mẫu mô chất béo người 42

3.4. Chiết và làm sạch mẫu chất thải 43

3.5. Làm sạch phần chiết 45

3.6. Các điều kiện sắc ký/phổ khối lượng và các thông số thu thập dữ
liệu 47

3.7. Hiệu chỉnh 49

3.8. Phân tích 54

3.9. Tính toán 56

PHẦN 3 60

KẾT LUẬN 60

TÀI LIỆU THAM KHẢO 61





4

PHẦN 1
TỔNG QUAN VỀ DIOXIN

I. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ DIOXIN
Dioxin là tên gọi chung của một nhóm hàng trăm các hợp chất hóa học
tồn tại bền vững trong môi trường cũng như trong cơ thể con người và các sinh
vật khác. Tùy theo số nguyên tử Cl và vị trí không gian của những nguyên tử
này, dioxin có 75 đồng phân PCDD (poly-chloro-dibenzo-dioxines) và 135 đồng
phân PCDF (poly-chloro-dibenzo-furanes) với độc tính khác nhau. Dioxine còn
bao gồm nhóm các PCB (poly-chloro-biphenyles), là các chất tương tự dioxin,
bao gồm 419 chất hóa học trong đó có 29 chất đặc biệt nguy hiểm. Trong số các
hợp chất dioxin, dẫn xuât TCDD là nhóm độc nhất
1
.
Dioxin là sản phẩm phụ của nhiều quá trình sản xuất chất hóa học công
nghiệp liên quan đến clo như các hệ thống đốt chất thải, sản xuất hóa chất và
thuốc trừ sâu và dây truyền tẩy trắng trong sản xuất giấy.

Hình 1.1. Cấu trúc chung của dibenzo-p-dioxin và dibenzofuran

Dioxin và furan là các hóa chất độc nhất được biết đến hiện nay trong
khoa học. Trong bản báo cáo sơ thảo của Cục Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ

(US.EPA) năm 1994 đã miêu tả dioxin như là một mối tác nhân đe doạ nguy
hiểm đối với sức khoẻ cộng đồng. Cũng theo EPA, dường như không có mức độ
phơi nhiễm dioxin nào được coi là an toàn.
Ngoài chiến tranh Việt Nam, dioxin trong chất độc màu da cam gây nên
thảm hoạ sinh thái ở Seveso (Ý), và Times Beach (Missouri), Love Canal (New
York)
II. NGUỒN PHÁT SINH DIOXIN
Dioxin là sản phẩm phụ của nhiều quá trình sản xuất chất hóa học công
nghiệp liên quan đến clo như các hệ thống đốt chất thải, sản xuất hóa chất và
thuốc trừ sâu và dây truyền tẩy trắng trong sản xuất giấy
1
.
5

III. TÁC HẠI CỦA DIOXIN TỚI CON NGƯỜI VÀ MÔI TRƯỜNG
Trong Báo cáo của Giáo sư Võ Quý trong phiên điều trần về chất độc da
cam, lần thứ 2 tại Hạ viện Mỹ đã nói rõ hậu quả của chất độc da cam đối với
môi trường Việt Nam. Hậu quả về sinh thái quan trọng nhất của chất độc hóa
học là các hệ sinh thái rừng. Trước chiến tranh, rừng miền Nam Việt Nam có
diện tích bao phủ là 10,3 triệu ha. Trong suốt thời gian chiến tranh, từ năm 1961
tới năm 1971, đã có trên 77 triệu lít chất độc hóa học được sử dụng (Stellman,
2003), hầu hết là chất da cam, trong đó có chứa dioxin (TCDD) với nồng độ độc
cao từ 3 - 4 mg/l, nhưng còn cao hơn nhiều trong trường hợp sản xuất với quy
mô lớn và khẩn cấp. Diện tích các khu vực bị phun rải chiếm 24% diện tích Nam
Việt Nam (FIDI 2007), 86% lượng chất độc hóa học được trực tiếp rải lên đất
rừng, 14% còn lại được rải trực tiếp lên đất nông nghiệp mà chủ yếu là đất trồng
lúa. Sự tấn công của quân đội Mỹ đã làm cho hơn 2 triệu ha đất rừng bị phá hủy.

Hình 1.2. Những cánh rừng bị tàn phá bởi dioxin
2

Tác động của chất độc hóa học rất đa dạng, nhưng cuối cùng đã phá hủy
trên 150.000 ha rừng ngập mặn và khoảng 130.000 ha rừng tràm của vùng châu
thổ sông Mekong và hàng trăm nghìn ha đất rừng nội địa. K. Graham, một nhà
báo và nhà văn Mỹ đã phải nhận xét: “Không ở đâu sử phá hủy môi trường lại
tàn bạo như ở Việt Nam trong cuộc chiến tranh vừa qua, chiến tranh đánh vào
các khu rừng nhiệt đới Đông Nam Á. Bom đạn thiêu hủy cây cối và làm tắc
nghẽn dòng chảy. Chất diệt cỏ phá hủy cây rừng. Các loại máy móc khác của
chiến tranh lại giáng tai họa nhiều hơn vào các hệ sinh thái trong lúc đi tìm kiếm
mục tiêu con người
2
.
Các công trình nghiên cứu trong những năm vừa qua đã xác định được
hơn 3,3 triệu ha đất tự nhiên bị tác động bởi chất độc hóa học, trong đó khoảng 2
triệu ha đất rừng nội địa bị tác động với các mức độ khác nhau, gây thiệt hại
hơn 100 triệu mét khối gỗ. Nhiều vùng rộng lớn bị ảnh hưởng nặng nề bởi chất
diệt cỏ đến nay vẫn chưa thể sử dụng cho trồng trọt hay chăn thả súc vật.
Chúng ta có thể nói rằng chất da cam, thành phần chính của các chất độc
hóa học được quân đội Mỹ sử dụng trong chiến tranh ở Việt Nam, đã làm đảo
lộn các điều kiện tự nhiên và làm cho các hệ sinh thái rừng tự nhiên phong phú
6

với mức độ đa dạng sinh học cao, trở thành những vùng đất hoang tàn. Nơi cư
trú thuận lợi cho các loài động vật của rừng nhiệt đới, đặc biệt là các loài có cỡ
lớn, đặc hữu của Việt Nam đã không còn nữa
2
.
Các báo cáo của EPA đã công nhận dioxin là một chất gây ung thư cho
con người. Năm 1997, Tổ chức quốc tế về nghiên cứu ung thư (IARC) thuộc

WHO đã công bố 2,3,7,8-TC DD là chất gây ung thư nhóm 1 (nghĩa là nhóm đã
được công nhận là gây ung thư). Đồng thời, tháng 1 năm 2001, chương trình
Độc học Quốc gia Hoa Kỳ đã chuyển dioxin vào nhóm "các chất gây ung thư
cho người". Cuối cùng, trong một nghiên cứu kiểm định năm 2003, các nhà
khoa học cũng khẳng định không có một liều lượng nào là an toàn hoặc ngưỡng
dioxin mà dưới nó thì không gây ung thư
3
. Điều này có thể hiểu là nếu một
người phơi nhiễm dioxin dù lượng nhỏ nhất thì đã mang trong mình hiểm họa
ung thư.
Ngoài ung thư, dioxin còn có thể liên quan đến một số bệnh nguy hiểm
khác như bệnh rám da, bệnh đái tháo đường, bệnh ung thư trực tràng không
Hodgkin, thiểu năng sinh dục cho cả nam và nữ, sinh con quái thai hoặc thiểu
năng trí tuệ, đẻ trứng (ở nữ)…
Cơ chế phân tử của dioxin tác động lên các tế bào và cơ thể người, động
vật vẫn đang còn nhiều tranh cãi. Thời gian bán phân huỷ của dioxin trong cơ
thể động vật là 7 năm hoặc có thể lâu hơn. Thông thường, dioxin gây độc tế bào
thông qua một thụ thể chuyên biệt cho các hydratcarbon thơm có tên là AhR
(Aryl hydrocarbon Receptor). Phức hợp dioxin - thụ thể sẽ kế hợp với protein
vận chuyển ArnT (AhR nuclear Translocator) để xâm nhập vào trong nhân tế
bào. Tại đây dioxin sẽ gây đóng mở một số gene giải độc quan trọng của tế bào
như Cyp1A, Cyp1B, Đồng thời, một số thí nghiệm trên chuột cho thấy dioxin
làm tăng nồng độ các gốc ion tự do trong tế bào. Điều này, có thể là làm phá huỷ
các cấu trúc tế bào, các protein quan trọng và quan trọng hơn cả, nó có thể gây
đột biến trên phân tử DNA.

Hình 1.3. Tác động biến đổi DNA của dioxin ở người
2

Trong một đánh giá về rủi ro và nghiên cứu các vấn đề chính sách được
đưa ra trong Hội nghị Quốc tế về Dioxin tổ chức tại Berlin, 2004, nhóm tác giả
đến từ Cục Môi trường Liên bang Đức (Federal Environmental Agency) đã đưa
7

ra kiến nghị không có mức phơi nhiễm dioxin tối thiểu nào có độ an toàn cho
phép (theo WHO 2002, thì mức phơi nhiễm dioxin cho phép qua thức ăn của
mỗi người là 1-10 pg đương lượng độc (TEQ)/ngày)
4
.
IV. VẤN ĐỀ Ô NHIỄM DIOXIN Ở VIỆT NAM VÀ THẾ GIỚI
Ở Việt Nam, chất độc màu da cam và các loại thuốc diệt cỏ khác bắt đầu
được thử nghiệm bởi quân đội Hoa Kỳ vào năm 1961 và được sử dụng rộng rãi
với hàm lượng cao trong chiến tranh vào các năm 1967 - 1968, rồi giảm xuống
và ngừng sử dụng năm 1971. Các loại hợp chất này được trộn vào dầu hỏa hoặc
nhiên liệu diezen rồi rải bằng máy bay hoặc các phương tiện khác
5
.
Theo công bố của một nhóm tác giả trên tạp chí Nature thì có thể nói chiến dịch
dùng hóa chất ở Việt Nam là một cuộc chiến tranh hóa học lớn nhất thế giới
4
.
Trong thời gian 10 năm đó, quân đội Mỹ và quân đội Nam Việt Nam đã rải 76,9
triệu lít hóa chất xuống rừng núi và đồng ruộng Việt Nam. Trong số này có
64% là chất độc màu da cam, 27% là chất màu trắng, 8,7% chất màu xanh và
0,6% chất màu tím.
Tổng số lượng dioxin Việt Nam hứng chịu là vào khoảng 370 kg. (Trong
khi đó vụ nhiễm dioxin ở Seveso, Ý, 1976 chỉ với 30 kg dioxin thải ra môi
trường mà tác hại của nó kéo dài hơn 20 năm
3

). Tổng số diện tích đất đai bị ảnh
hưởng hóa chất là 2,63 triệu hécta. Có gần 5 triệu người Việt Nam sống trong
25.585 thôn ấp chịu ảnh hưởng độc chất màu da cam.
V. CÁC QUY ĐỊNH VỀ NGƯỠNG DIOXIN CHO PHÉP Ở VIỆT NAM
VÀ THẾ GIỚI
Ở Việt Nam, Tiêu chuẩn TCVN 8183:2009 quy định về ngưỡng dioxin
trong đất và trầm tích tại các điểm bị ô nhiễm nặng dioxin
6
:
Môi trường Ngưỡng (ppt)
Đất 1000
Trầm tích 150
Cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ (EPA) đã công bố mức phơi nhiễm dioxin
cho phép là 0,7 picrogam/1kg trọng lượng cơ thể mỗi ngày
7
.
Với những tác hại của dioxin đối với con người và môi trường, việc kiểm
soát hàm lượng dioxin trong môi trường tự nhiên là vô cùng quan trọng, đòi hỏi
phải sử dụng những phương pháp phân tích có độ chính xác cao, bởi chỉ cần một
hàm lượng nhỏ của dioxin cũng có thể gây ra tác hại vô cùng nguy hiểm đối với
sức khỏe con người.








8

PHẦN 2
CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH DIOXIN

Hiện nay, để phân tích dioxin, người ta dùng phương pháp Method 8280B
và Method 8290A do Cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ cung cấp (US.EPA).
I. PHƯƠNG PHÁP SẮC KÝ KHÍ PHÂN GIẢI CAO/PHỔ KHỐI LƯỢNG
PHÂN GIẢI THẤP (HRGC/LRMS) - Method 8280B (US.EPA)
8
1. Phạm vi ứng dụng
Phương pháp này dùng để phát hiện và định lượng 2,3,7,8-
tetrachlorodibenzo-p-dioxin (2,3,7,8-TCDD), 2,3,7,8-tetrachlorodibenzofuran
(2,3,7,8-TCDF), và các dẫn xuất thế clo ở vị trí penta-, hexa-, hepta-, và octa-
của dibenzo-p-dioxin (PCDDs) và dibenzofuran (PCDFs) trong nước (ở hàm
lượng ppt), trong đất, tro bụi, và chất thải hóa học (ở hàm lượng ppb). Những
hợp chất sau đây được xác định bởi phương pháp này:

Bảng 2.1. Những hợp chất được phân tích theo phương pháp HRGC/LRMS

Hợp chất Số đăng ký CAS
2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) 1746-01-6
1,2,3,7,8-Pentachlorodibenzo-p-dioxin (PeCDD) 40321-76-4
1,2,3,4,7,8-Hexachlorodibenzo-p-dioxin (HxCDD) 39227-28-6
1,2,3,6,7,8-Hexachlorodibenzo-p-dioxin (HxCDD) 57653-85-7
1,2,3,7,8,9-Hexachlorodibenzo-p-dioxin (HxCDD) 19408-74-3
1,2,3,4,6,7,8-Heptachlorodibenzo-p-dioxin (HpCDD) 3268-87-9
1,2,3,4,6,7,8,9-Octachlorodibenzo-p-dioxin (OCDD) 35822-46-9
2,3,7,8-Tetrachlorodibenzofuran (TCDF) 51207-31-9
1,2,3,7,8-Pentachlorodibenzofuran (PeCDF) 57117-41-6
2,3,4,7,8-Pentachlorodibenzofuran (PeCDF) 57117-31-4

1,2,3,4,7,8-Hexachlorodibenzofuran (HxCDF) 70648-26-9
1,2,3,6,7,8-Hexachlorodibenzofuran (HxCDF) 57117-44-9
1,2,3,7,8,9-Hexachlorodibenzofuran (HxCDF) 72918-21-9
2,3,4,6,7,8-Hexachlorodibenzofuran (HxCDF) 60851-34-5
1,2,3,4,6,7,8-Heptachlorodibenzofuran (HpCDF) 67562-39-4
1,2,3,4,7,8,9-Heptachlorodibenzofuran (HpCDF) 55673-89-7
1,2,3,4,5,6,7,8-Octachlorodibenzofuran (OCDF) 39001-02-0
Total Tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) 41903-57-5
Total Pentachlorodibenzo-p-dioxin (PeCDD) 36088-22-9
Total Hexachlorodibenzo-p-dioxin (HxCDD) 34465-46-8
Total Heptachlorodibenzo-p-dioxin (HpCDD) 37871-00-4
Total Tetrachlorodibenzofuran (TCDF) 55722-27-5
Total Pentachlorodibenzofuran (PeCDF) 30402-15-4
Total Hexachlorodibenzofuran (HxCDF) 55684-94-1
Total Heptachlorodibenzofuran (HpCDF) 38998-75-3
9

Phương pháp này chỉ sử dụng để phát hiện các hợp chất có giá trị ở giới
hạn định lượng cho ở bảng 2.2. Nếu hàm lượng thấp hơn giới hạn định lượng thì
phải sử dụng phương pháp sắc ký khí độ phân giải cao/phổ khối lượng phân giải
cao (HRGC/HRMS, sẽ được trình bày ở mục II).

Bảng 2.2. Giới hạn định lượng của các hợp chất cần phân tích
Chất phân tích
Nước
(ng/L)
Đất
(µg/kg)
Tro hóa học
(µg/kg)

Chất thải
(µg/kg)
2,3,7,8-TCDD 10 1 1 10
2,3,7,8-TCDF 10 1 1 10
1,2,3,7,8-PeCDF 25 2.5 2.5 25
1,2,3,7,8-PeCDD 25 2.5 2.5 25
2,3,4,7,8-PeCDF 25 2.5 2.5 25
1,2,3,4,7,8-HxCDF 25 2.5 2.5 25
1,2,3,6,7,8-HxCDF 25 2.5 2.5 25
1,2,3,4,7,8-HxCDD 25 2.5 2.5 25
1,2,3,6,7,8-HxCDD 25 2.5 2.5 25
1,2,3,7,8,9-HxCDD 25 2.5 2.5 25
2,3,4,6,7,8-HxCDF 25 2.5 2.5 25
1,2,3,7,8,9-HxCDF 25 2.5 2.5 25
1,2,3,4,6,7,8-HpCDF 25 2.5 2.5 25
1,2,3,4,6,7,8-HpCDD 25 2.5 2.5 25
1,2,3,4,7,8,9-HpCDF 25 2.5 2.5 25
OCDD 50 5 50 5
OCDF 50 5 50 5

2. Tóm tắt phương pháp
- Phương pháp này sử dụng sự chiết đặc trưng cho từng loại mẫu (matrix-
specific extraction), sự làm sạch đặc trưng chất phân tích (analyte-specific
cleanup), và kỹ thuật phân tích sắc ký khí cột mao quản phân giải cao/phổ khối
lượng phân giải thấp (HRGC/LRMS).
- Số lượng được chỉ định của mẫu nước, đất, tro bụi, hoặc chất thải hóa
học được thêm chất nội chuẩn và được chiết theo quy trình chiết đặc trưng kiểu
ma trận. Những mẫu lỏng được lọc, và những mẫu rắn tồn tại trong pha lỏng
được ly tâm trước khi chiết. Quy trình chiết và dung môi cụ thể như sau:
+ Những mẫu đất, tro bụi, hoặc chất thải hóa học được chiết bằng sự kết

hợp của bẫy nước Dean-Stark và cột chiết Soxhlet sử dụng Toluen. Đất, tro bụi,
và chất rắn khác cũng được có thể được chiết bằng cách sử dụng phương pháp
chiết lưu chất áp lực (pressurized fluid extraction - PFE) hay phương pháp chiết
microwave.
+ Mẫu nước được chiết với một phễu chiết hoặc cột chiết liquid-liquid sử
dụng diclometan CH
2
Cl
2
, và phần hạt nhỏ còn lại sau quá trình lọc mẫu nước
được chiết riêng trong cột chiết Soxhlet sử dụng Toluen. Mẫu nước cũng có thể
10

được chiết sử dụng phương pháp chiết solid-phase (SPE) và mẫu rắn cũng có thể
được chiết bằng phương pháp PFE hay phương pháp microwave.
- Sau khi chiết và cô đặc ban đầu, hợp chất gắn nhãn đồng vị
37
Cl
4
-
2,3,7,8-TCDD được thêm vào trong mỗi mẫu vừa chiết ra để xác định hiệu quả
của quá trình làm sạch kế tiếp. Sự làm sạch mẫu chiết ra có thể bao gồm quá
trình xử lý axit-bazơ, và quá trình hút gel, oxit nhôm, silicagel, Florisil và than
hoạt tính trên cột sắc ký Celite 545.
- Sau khi làm sạch mẫu chiết ra, mẫu được cô đặc đến gần khô. Ngay
trước khi tiêm mẫu, những chất nội chuẩn được thêm vào mỗi mẫu chiết ra, sau
đó tiêm mẫu vào hệ thống HRGC/LRMS có chế độ hiển thị ion được chọn
(SIM).
- Sự xác định các hợp chất cuối cùng dựa trên thứ tự thoát ra của chúng so
với dung dịch chuẩn (bảng 2.3) từ hệ thống sắc ký khối phổ thích hợp. Đặc

trưng đồng phân cho tất cả hợp chất 2,3,7,8-PCDDs/PCDFs không thể thu được
trên một cột đơn lẻ. Việc sử dụng cả hai cột DB-5 và SP2331 được khuyên
dùng. Không có phép phân tích nào có thể xử lý nếu không có tất cả các tiêu
chuẩn về thời gian lưu, peak đặc trưng, tín hiệu/nhiễu (signal-to-noise) và tỉ lệ
ion được phát hiện trong hệ thống GC/MS sau khi hiệu chỉnh ban đầu và xác
nhận hiệu chỉnh.

Bảng 2.3. Các dung dịch hiệu chỉnh được dùng cho phép phân tích HRGC/LRMS
Chất phân tích
Hàm lượng chất chuẩn (ng/µl)
CC1 CC2 CC3 CC4 CC5
2,3,7,8-TCDD 0,1 0,25 0,5 1,0 2,0
2,3,7,8-TCDF 0,1 0,25 0,5 1,0 2,0
1,2,3,7,8-PeCDF 0,1 0,25 0,5 1,0 2,0
1,2,3,7,8-PeCDD 0,1 0,25 0,5 1,0 2,0
2,3,4,7,8-PeCDF 0,5
1,2,3,4,7,8-HxCDF 1,25
1,2,3,6,7,8-HxCDF 0,25 0,625 1,25 2,5 5,0
1,2,3,4,7,8-HxCDD 1,25
1,2,3,6,7,8-HxCDD 0,25 0,625 1,25 2,5 5,0
1,2,3,7,8,9-HxCDD 1,25
2,3,4,6,7,8-HxCDF 1,25
1,2,3,7,8,9-HxCDF 1,25
1,2,3,4,7,8,9-HpCDF 1,25
1,2,3,4,6,7,8-HpCDF 0,25 0,625 1,25 2,5 5,0
1,2,3,4,6,7,8-HpCDD 0,25 0,625 1,25 2,5 5,0
OCDD 0,5 1,25 2,5 5,0 10,0
OCDF 0,5 1,25 2,5 5,0 10,0
13
C

12
-2,3,7,8-TCDD 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
13
C
12
-2,3,7,8-TCDF 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
13
C
12
-1,2,3,6,7,8-HxCDD

0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
11

Chất phân tích
Hàm lượng chất chuẩn (ng/µl)
CC1 CC2 CC3 CC4 CC5
13
C
12
-1,2,3,4,6,7,8-HpCDF

1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
13
C
12
-OCDD

1,0 1,0 1,0 1,0 1,0
13

C
12
-1,2,3,4-TCDD

0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
13
C
12
-1,2,3,7,8,9-HxCDD 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
37
Cl
4
-2,3,7,8-TCDD

0,25

- Một phép tính toán hàm lượng đương lượng độc tố (TEQ) được thực
hiện sử dụng hệ số đương lượng độc tố quốc tế (TEFs), và giá trị TEQ được sử
dụng để xác định nếu những hàm lượng của hợp chất thu được trong mẫu đủ cao
để bảo đảm sự xác thực của kết quả trên cột GC thứ hai.
3. Thiết bị và những dụng cụ cần thiết
3.1. Hệ thống sắc ký khí/phổ khối lượng
3.1.1. Sắc ký khí
Một hệ thống phân tích với sắc ký khí có chương trình nhiệt độ và tất cả
những phụ tùng cần thiết bao gồm: bộ tiêm mẫu, cột phân tích và khí. Cổng tiêm
GC phải được thiết kế cho cột mao quản; một kỹ thuật tiêm trên cột (on-column)
hay tiêm liên tục được đề xuất. Một lượng thể tích tiêm 2 µl được sử dụng cho
phương pháp này. Một thể tích nhỏ hơn khoảng 1 µl cũng có thể sử dụng nếu
phép phân tích bảo đảm độ nhạy và độ chính xác.
3.1.2. Cột GC

Cột mao quản fused silica (Cột mao quản silica phủ Polyimide chịu nhiệt
cao hoặc Acrylate) được sử dụng. Cột phải tách được các đồng phân 2,3,7,8- đặc
trưng dù là phép phân tích cột đơn hay cột kép được chọn. Những điều kiện vận
hành cột phải được đánh giá ở điểm bắt đầu và điểm kết thúc của mỗi chu kỳ 12
giờ mà trong thời gian đó các dung môi hiệu chỉnh nồng độ cũng được phân
tích.
Có thể sử dụng các loại cột khác và phải bảo đảm được độ chính xác cũng
như độ phân giải của phép đo.
Đồng phân đặc trưng cho tất cả các hợp chất 2,3,7,8-PCDDs/PCDFs
không thể thu được trên cột DB-5 60m. Vấn đề được giải quyết chỉ khi có sự
tách biệt của 2,3,7,8-TCDD từ 1,2,3,7-TCDD và 1,2,6,8-TCDD, và sự tách biệt
của 2,3,7,8-TCDF từ 1,2,4,9-, 1,2,7,9-, 2,3,4,6-, 2,3,4,7-, và 2,3,4,8-TCDF. Bởi
vì sự lo ngại độc tính của 2,3,7,8-TCDD và 2,3,7,8-TCDF nên phép phân tích
thêm sẽ có thể được thực hiện đối với một số mẫu. Trong trường hợp giá trị
TEQ lớn hơn 0,7 ppb (đối với mẫu rắn), 7 ppt (đối với mẫu lỏng), hay 7 ppb (đối
với mẫu chất thải hóa học), thì phép phân tích lại của các mẫu chiết ra trên cột
sắc ký SP-2330 hay SP-2331 hay cột DB-225 có thể được yêu cầu để xác định
hàm lượng của riêng những đồng phân 2,3,7,8 Đối với cột DB-225, vấn đề sẽ
bao gồm cả sự tách biệt của 2,3,7,8-TCDF từ 2,3,4,7-TCDF và sự kết hợp của
1,2,3,9- và 2,3,4,8-TCDF.
12

Ở phép phân tích trên cột DB-5 mà ở đó 2,3,7,8-TCDF có thể cho dự
đoán là có nồng độ cao thì phép phân tích các mẫu chiết ra sẽ phải thực hiện trên
cột sắc ký thứ hai với kết quả cho ra sự tách biệt của 2,3,7,8-TCDF.
Nếu chỉ sử dụng một cột GC thì phép phân tích phải bảo đảm được sự tác
biệt cần thiết của các đồng phân phát hiện được cũng như nồng độ của các chất
là nhỏ nhất chấp nhận được.
3.1.3. Phổ khối lượng
Một thiết bị có độ phân giải thấp được chọn để thực hiện phép phân tích,

sử dụng nguồn năng lượng điện tử 70 vôn trong chế độ ion hóa theo kiểu va
chạm điện tử. Hệ thống phải có khả năng hiển thị ion được chọn (chế độ SIM).
Cấu hình đề xuất là cho khoảng ít nhất 18 ion một vòng, với thời gian một vòng
là 1 giây hoặc ít hơn, và thời gian tích phân nhỏ nhất là 25 mili giây một m/z.
Thời gian tích phân được sử dụng để phân tích mẫu phải đồng nhất với thời gian
tích phân được sử dụng để phân tích dung dịch chuẩn ban đầu và kế tiếp và
những mẫu kiểm soát chất lượng phân tích.
- Giao diện: Giao diện GC/MS được cấu trúc bởi thủy tinh và các vật liệu
gắn với thủy tinh là cần thiết. Thủy tinh phải được khử hoạt hóa bằng quá trình
silan hóa với diclo dimetyl silan. Gắn cột fused silica trực tiếp vào nguồn MS.
Cẩn thận không để lộ hở đoạn cuối của cột với dòng điện tử.
- Hệ thống dữ liệu: Một hệ thống dữ liệu giao điện cần thiết để thu nhận,
lưu trữ, xử lý và hiển thị dữ liệu phổ khối lượng.
3.1.4. Thiết bị khác
- Dụng cụ bay hơi nitrogen (N-Evap)
- Cân có khả năng cân nặng chính xác đến ±0,01 g.
- Thiết bị giữ nhiệt nước, có thể kiểm soát nhiệt độ trong vòng ± 2
o
C.
- Bình thép không rỉ (hoặc thủy tinh) có sức chứa được 1 pint (0,57 lít)
mẫu chất.
- Găng tay: sử dụng để chuẩn bị chất chuẩn và giữ cho khỏi bị phơi nhiễm
bởi các mẫu rắn/trầm tích có chứa các hạt mịn.
- Thiết bị bay hơi dung môi R-110, Buchi/Brinkman, số hiệu E5045-10
hoặc thiết bị tương đương.
- Máy ly tâm: có khả năng vận hành ở lực ly tâm cực đại 400 xg với sức
chứa 250-300 ml.
- Lò sấy.
- Lò chân không: có khả năng làm khô tác nhân rắn rửa dung môi ở
110

o
C.
- Máy lắc: một thanh khuấy từ, có khả năng lắc mạnh, sử dụng cho tiền xử
lý mẫu tro bụi.
3.1.5. Dụng cụ thủy tinh khác
- Hủ chiết: làm bằng thủy tinh có màu hổ phách với nắp vặn có lót
polytetraflouroethylene (PTFE); dung tích chứa nhỏ nhất khoảng 200 ml; phải
tương thích với máy lắc được sử dụng.
13

-Thiết bị làm bay hơi Kuderna-Danish: bình thót cổ 500 ml, ống cô đặc 10
ml với nắp thủy tinh, cột marco-Snyder 3 bi. Những dụng cụ bay hơi khác có thể
được sử dụng như Turbovap và Nevap miễn là thích hợp với phương pháp.
- Pipet Pasteur dùng một lần, dài 150 mm x đường kính trong 5 mm.
- Pipet huyết thanh dùng một lần, 10 ml, dùng cho chuẩn bị cột cacbon.
- Các lọ nhỏ: 0,3 ml và 2 ml loại thủy tinh borosilicate bình chứa hình nón
và nắp được nối với đĩa silicone PTFE.
- Phễu: thủy tinh, cỡ thích hợp với giấy lọc (12,5 cm).
- Cột sắc ký: 300 mm x 10,5 mm bằng thủy tinh có khóa PTFE.
- Dụng cụ Soxhlet, bình 500 ml, tất cả bằng thủy tinh.
- Dụng cụ tách nước Dean-Stark với khóa PTFE. Phải vừa với ống chiết
Soxhlet và thiết bị làm lạnh.
- Ống cô cạn: ống ly tâm hình nón.
- Phễu tách: 125 ml và 2 lít với khóa vòi PTFE.
- Ống chiết liquid-liquid liên tục: sức chứa 1 lít mẫu, thích hợp cho sử
dụng với dung môi nước hay nặng hơn.
- Những mảnh PTFE hoặc Carbonrundum, được rửa với hexane trước khi
sử dụng.
- Phễu Buchner 15cm.
- Bình lọc: sử dụng với phễu Buchner, sức chứa 1 lít.

- Các dụng cụ thủy tinh và các loại giấy lọc cần thiết khác.
4. Thuốc thử và chất chuẩn
4.1. Hóa chất làm thuốc thử:
Phải được sử dụng trong tất cả các thí nghiệm. Nó phải bảo đảm độ tinh
khiết để không làm giảm đi độ chính xác của phép phân tích. Nó phải được bảo
quản trong lọ bằng thủy tinh để tránh sự thấm qua gây ô nhiễm của các bình
chứa bằng nhựa.
Tất cả dung môi phải bảo đảm chất lượng, được chưng cất trong dụng cụ
thủy tinh. Dung môi cần được đuổi khí trước khi sử dụng.
Những mẫu chất nên được chiết bởi các dung môi cho hiệu quả tối ưu, có
thể chiết hoàn toàn các chất cần xác định ở nồng độ quan tâm. Việc lựa chọn
dung môi chiết thì phụ thuộc vào chất phân tích và không có dung môi nào là sử
dụng được cho tất cả các nhóm chất cần phân tích. Các dung môi phải thỏa mãn
tiêu chuẩn của Hội Hóa học Mỹ (ACS). Bất cứ hệ dung môi nào được sử dụng
cho phép phân tích thì nhân viên phân tích phải chứng minh được sự phát hiện
những chất phân tích ở mức hàm lượng mong muốn. Hệ dung môi được sử dụng
ở đây là:
- Hexane, C
6
H
14

- Methanol, CH
3
OH
- Methylene chloride, CH
2
Cl
2

- Toluene, C
6
H
5
CH
3

- Isooctane, (CH
3
)
3
CCH
2
CH(CH
3
)
2

- Cyclohexane, C
6
H
12

14

- Acetone, CH
3
COCH
3

- Tridecane, CH
3
(CH
2
)
11
CH
3

- Nonane, C
9
H
20

- Cát thạch anh trắng: tỉ lệ mắc lưới 60/70, sử dụng cho ống chiết
Soxhlet-Dean-Stark (SDS). Nung ở 450
o
C trong ít nhất 4 giờ.
- Na
2
SO
4
(dạng hạt, khan): được làm tinh khiết bằng cách đun ở nhiệt độ
400
o
C trong 4 giờ trong một khay nông, hoặc bằng cách chiết với diclo metan.
Nếu, sau đun nóng, Na
2
SO
4

chuyển thành dạng xám (bởi sự có mặt của cacbon
trong hỗn hợp tinh thể), thì mẻ đó không thể sử dụng và nên loại bỏ. Sự chiết
với CH
2
Cl
2
có thể thu được Na
2
SO
4
thích hợp để sử dụng, nhưng sự chiết sau
đó, mẫu trắng phải được phân tích để chứng minh rằng không có nhiều gây ra từ
Na
2
SO
4
.
- Axit sunfuric H
2
SO
4
, đặc: chuẩn ACS, khối lượng riêng đặc trưng 1,84.
- Kali hydroxit KOH: chuẩn ACS, chuẩn bị dung dịch 20% (khối
lượng/thể tích trong nước.
- Natri clorua NaCl: chuẩn ACS, chuẩn bị dung dịch 5% (w/v) trong
nước.
- Axit clohydric HCl, đặc: chuẩn ACS, khối lượng riêng 1,17. Chuẩn bị
dung dịch 1N trong nước cho tiền xử lý mẫu tro bụi.
4.2. Thuốc thử cho cột sắc ký
Các loại thuốc thử này được sử dụng cho quá trình làm sạch mẫu được

chiết ra. Chất lượng của 2 trong số các loại thuốc thử này, oxit nhôm và silica
gel có tính quyết định cho sự thành công của phép phân tích.
- Nhôm, có tính axit: Supelco 19996-6C (hoặc tương đương). Soxhlet
chiết với CH
2
Cl
2
khoảng 18 giờ bằng cách đun nóng đến 130
o
C ít nhất 12 giờ.
- Than cacbon: Cacbon hoạt tính, Carbopak C (Supelco) hoặc tương
đương, rửa trước với CH
3
OH và làm khô chân không ở 110
o
C.
- Celite 545 (Supelco) hoặc tương đương.
- Silica gel: độ tinh khiết cao, kiểu mắc lưới 60, 70-230. Soxhlet chiết với
CH
2
Cl
2
khoảng 21 giờ và hoạt hóa bằng cách đun nóng trong bình chứa thủy
tinh được bao phủ lá kim loại khoảng 24 giờ ở 190
o
C.
- Silica gel tẩm với 2% (w/w) NaOH: thêm 1 phần lượng của dung dịch
1M NaOH vào 2 phần silica gel (đã chiết và hoạt hóa) trong bình có nút vặn và
trộn với đũa thủy tinh đến khi không còn vón cục.
- Silica gel tẩm với 40% (w/w) H

2
SO
4
: thêm 2 phần lượng H
2
SO
4
đặc vào
3 phần silica gel (đã chiết và hoạt hóa), trộn với đũa thủy tinh đến khi không còn
vón cục, bảo quản trong lọ thủy tinh có nắp vặn.
4.3. Dung dịch hiệu chỉnh (bảng 2.3)
Chuẩn bị 5 dung dịch tridecane (hay nonane) (CC1-CC5) có chứa 10 hợp
chất không gắn nhãn đồng vị và 7 hợp chất có gắn nhãn đồng vị Cacbon của
PCDDs/PCDFs ở nồng độ đã biết để hiệu chỉnh thiết bị. Một trong 5 dung dich j
này được sử dụng như dung dịch xác nhận hiệu chỉnh và chứa 7 đồng phân
2,3,7,8- không gắn nhãn đồng vị thêm vào. Khoảng nồng độ là tương đồng hay
15

phụ thuộc, với hàm lượng thấp nhất cùng với các dẫn xuất tetra- và penta- của
dioxin và furan (0,1 - 2,0 ng/µl), và hàm lượng cao nhất với những hợp chất
đồng đẳng dẫn xuất octa-, hexa- (0,5 - 10,0 ng/µl).
Những chất chuẩn sẵn có trên thị trường chứa tất cả 17 chất phân tích
không gắn nhãn trong mỗi dung dịch có thể được sử dụng. Tất cả các chất chuẩn
nên được bảo quản ở nơi có nhiệt độ thấp (≤ 6
o
C) và tránh ánh sáng khi không
sử dụng (nhiệt độ -10
o
C được đề nghị) và nên được chuẩn bị lại 1 lần 1 năm hay
sớm hơn nếu những chất chuẩn này biểu hiện có vấn đề. Chất chuẩn xác nhận

hiệu chỉnh nên được chuẩn bị, khi cần thiết và được lưu giữ ở nhiệt độ ≤ 6
o
C.
Những dung dịch được trộn lẫn trước khi sử dụng được lưu trữ theo tài liệu
hướng dẫn của nhà sản xuất và cất trữ ở nhiệt độ đề nghị.
4.4. Dung dịch nội chuẩn (bảng 2.4)
Chuẩn bị 1 dung dịch chứa 5 chất nội chuẩn trong tridecane (hoặc
nonane) với hàm lượng nhỏ như ở bảng 1.4. Trộn 10 µl với 1 ml acetone trước
khi thêm vào mỗi mẫu chất và mẫu trắng.
4.5. Dung dịch khôi phục chuẩn (bảng 2.4)
Chuẩn bị 1 dung dịch trong hexane chứa những chất chuẩn khôi phục,
13
C
12
-1,2,3,4-TCDD và
13
C
12
-1,2,3,7,8,9-HxCC, ở hàm lượng 5 ng/µl.

Bảng 2.4. Dung dịch nội chuẩn, khôi phục và làm sạch
DUNG DỊCH CHẤT NỘI CHUẨN
Các chất nội chuẩn Hàm lượng
13
C
l2
-2,3,7,8-TCDD 5 ng/µL
13
C
l2

-2,3,7,8-TCDF 5 ng/µL
13
C
l2
-1,2,3,6,7,8-HxCDD 5 ng/µL
13
C
l2
-1,2,3,4,6,7,8-HpCDF 10 ng/µL
13
C
l2
-OCDD 10 ng/µL
DUNG DỊCH CHUẨN PHỤC HỒI
Chất chuẩn phục hồi Hàm lượng
13
C
l2
-1,2,3,4-TCDD 5 ng/µL
13
C
l2
-1,2,3,4-TCDD 5 ng/µL
DUNG DỊCH CHUẨN LÀM SẠCH
Chuẩn làm sạch Hàm lượng
37
Cl
4
-2,3,7,8-TCDD 5 ng/µL

4.6. Dung dịch xác nhận hiệu chỉnh (bảng 2.5)
Chuẩn bị 1 dung dịch chứa những chất chuẩn được sử dụng cho nhận
dạng và định lượng chất cần phân tích.

Bảng 2.5. Dung dịch xác nhận hiệu chỉnh
Thể tích Dung dịch
500 µl CC4 (bảng 2.3)
16

Thể tích Dung dịch
125 µl Dung dịch hiệu chỉnh bổ sung (bên dưới)
50 µl Dung dịch nội chuẩn (Bảng 2.4)
50 µl Dung dịch phục hồi chuẩn (Bảng 2.4)
50 µl Dung dịch chuẩn làm sạch (Bảng 2.4)
225 µl Tridecane (hoặc nonane)
Dung dịch này sẽ đưa đến một thể tích cuối cùng 1 ml ở nồng độ
đặc trưng cho dung dịch CC3 ở bảng 2.3
Dung dịch hiệu chuẩn bổ sung được chuẩn bị từ những nguồn
có sẵn trên thị trường
Chất phân tích Nồng độ (ng/µl)
2,3,4,7,8-PeCDF 4
1,2,3,7,8,9-HxCDD 10
1,2,3,4,7,8-HxCDD 10
1,2,3,4,7,8-HxCDF 10
1,2,3,7,8,9-HxCDF 10
2,3,4,6,7,8-HxCDF 10
1,2,3,4,7,8,9-HpCDF 10

4.7. Chất chuẩn làm sạch
Chuẩn bị 1 dung dịch chứa nhãn đồng vị

37
Cl
4
-2,3,7,8-TCDD ở hàm
lượng 5 ng/µl (5 µg/ml) trong tridecane (hoặc nonane). Thêm dung dịch này vào
tất cả các mẫu trước khi làm sạch. Dung dịch có thể được thêm ở nồng độ này,
hoặc được pha loãng vào nồng độ lớn hơn của dung môi. Sự phục hồi của những
hợp chất này được sử dụng để đánh giá hiệu quả của quá trình làm sạch.
4.8. Chuẩn đánh dấu mẫu (bảng 2.6)
Chuẩn bị dung dịch chứa 10 đồng phân của các dẫn xuất 2,3,7,8- ở nồng
độ được cho ở bảng 1.6 trong tridecane (hoặc nonane). Sử dụng dung dịch này
để chuẩn bị cho tỉ lệ của mẫu được đánh dấu. Pha loãng 10 µl của chất chuẩn
này với 1 ml acetone và thêm vào theo tỉ lệ đã chọn để đánh dấu.

Bảng 2.6. Dung dịch đánh dấu mẫu
Chất phân tích Hàm lượng (ng/µl)
2,3,7,8-TCDD 2.5
2,3,7,8-TCDF 2.5
1,2,3,7,8-PeCDF 6.25
1,2,3,7,8-PeCDD 6.25
1,2,3,6,7,8-HxCDF 6.25
1,2,3,6,7,8-HxCDD

6.25

1,2,3,4,6,7,8-HpCDF

6.25

1,2,3,4,6,7,8-HpCDD

6.25

17

Chất phân tích Hàm lượng (ng/µl)
OCDD

12.5

OCDF

12.5


4.9. Hỗn hợp xác định hiển thị (bảng 2.7)
Chuẩn bị 1 dung dịch chứa đồng phần thoát ra đầu tiên và sau cùng của
mỗi đồng đẳng cho trong bảng 1.7. Sử dụng dung dịch này để xác nhận rằng
thời gian chuyển giữa các lần hiển thị được thiết lập một cách tương ứng.

Bảng 2.7. Hỗn hợp xác định cửa sổ hiển thị
Đồng đẳng Thoát ra đầu tiên

Thoát ra cuối cùng
Hàm lượng
xấp xỉ (µg/ml)
TCDD 1,3,6,8- 1,2,8,9- 1.0
TCDF 1,3,6,8- 1,2,8,9- 1.0
PeCDD 1,2,4,7,9- 1,2,3,8,9- 1.0

PeCDF 1,3,4,6,8- 1,2,3,8,9- 1.0

HxCDD 1,2,4,6,7,9- 1,2,3,4,6,7- 1.0

HxCDF 1,2,3,4,6,8- 1,2,3,4,8,9- 1.0

HpCDD 1,2,3,4,6,7,9- 1,2,3,4,6,7,8- 1.0

HpCDF 1,2,3,4,6,7,8- 1,2,3,4,7,8,9- 1.0


4.10. Dung dịch kiểm tra cột
Độ phân giải sắc ký được xác nhận bằng việc sử dụng một hỗn hợp kiểm
tra tương ứng với mỗi cột, cụ thể như sau:
Hỗn hợp kiểm tra cột DB-5: - 1,2,3,7-TCDD/1,2,3,8-TCDD
- 2,3,7,8-TCDD
- 1,2,3,9-TCDD

Hỗn hợp kiểm tra cột DB-225: - 2,3,4,7-TCDF
- 2,3,7,8-TCDF
- 1,2,3,9-TCDF

Hỗn hợp kiểm tra cột SP-2231: - 2,3,7,8-TCDD
- 1,4,7,8-TCDD
- 1,2,3,7-TCDD
- 1,2,3,8-TCDD
Hàm lượng của những đồng phân nên ở khoảng 0,5 ng/µl trong tridecane
(hoặc nonane).
Nếu sử dụng một cột khác có thứ tự đi ra khỏi cột khác với những cột
được chỉ ra ở đây, thì phải chắc rằng những đồng phân đi ra gần nhất với

2,3,7,8-TCDD được đại diện trong dung dịch kiểm tra cột.
18

5. Quy trình phân tích
Có 5 quy trình chiết mẫu được thực hiện trong phép phân tích này, phụ
thuộc vào loại mẫu và thiết bị sẵn có.
- Những mẫu chất thải hóa học được chiết bằng thực hiện dòng chảy
ngược với ống tách chiết nước Dean-Stark.
- Những mẫu tro bụi và những mẫu đất/trầm tích có thể được chiết bằng
sự kết hợp của ống chiết Soxhlet với ống chiết nước Dean-Stark.
- Những mẫu nước được lọc và sau đó phần lọc ra được chiết sử dụng
hoặc là quy trình chiết phễu hoặc là quy trình chiết liquid-liquid liên tục.
- Những phần hạt nhỏ sau khi lọc được chiết bằng sự kết hợp ống chiết
Soxhlet với ống chiết tách nước Dean-Stark.
- Những mẫu tro bụi, đất/trầm tích, và những mẫu rắn khác có thể được
tách sử dụng phương pháp PFE, hoặc chiết microwave.
5.1. Tổng quan chung về sử dụng thiết bị Soxhlet-Dean-Stark (SDS)
Những quy trình sau áp dụng để sử dụng thiết bị SDS cho việc chiết các
mẫu bằng phương pháp này.
Sự kết nối của ống chiết Soxhlet và bẫy Dean-Stark được sử dụng cho
tách nước và chiết dẫn xuất PCDDs/PCDFs từ các mẫu tro bụi, đất/trầm tích, và
phần hạt rắn lọc ra của mẫu nước.
Với những mẫu đất/trầm tích, những kết quả của phép phân tích này được
báo cáo dựa trên khối lượng ẩm của mẫu. Tuy nhiên, việc sử dụng SDS cho
phép lượng nước trong mẫu được xác định từ tỉ lệ giống nhau của mẫu cũng
được tách trong phép phân tích. Lượng nước lấy ra từ mẫu trong quá trình chiết
được sử dụng để tính gần đúng phần trăm lượng chất rắn trong mẫu. Dữ liệu
phần trăm chất rắn có thể được xử lý bằng người phân tích để tính gần đúng hàm
lượng khối lượng khô. Sự xác định phần trăm chất rắn không áp dụng để chiết
những phần hạt rắn thu được từ việc lọc mẫu nước hoặc để chiết những mẫu tro

bụi (được xử lý bằng HCl trước khi chiết).
Quá trình chiết mẫu đất/trầm tích, tro bụi, và mẫu hạt rắn lọc từ mẫu nước
đòi hỏi phải sử dụng ống lồng Soxhlet (Soxhlet thimble). Trước khi chuẩn bị
chiết, chuẩn bị ống lồng bằng cách thêm 5 gam silica gel 70/230 vào ống lồng
để thu được một lớp mỏng ở phần dưới của ống lồng. Lớp này sẽ bẫy phần hạt
nhỏ ở lại trong ống lồng. Thêm 80-100 gam cát thạch anh trên phần trên của
silica gel, và đặt ống lồng vào trong ống chiết.
Chiết trước SDS khoảng 3 giờ với Toluen, sau đó làm mát dụng cụ và lấy
ống lồng ra. Trộn khối lượng tương ứng của mẫu với cát trong ống lồng, cẩn
thận không làm ảnh hưởng đến lớp silica gel.
Nếu tỉ lệ mẫu được chiết chứa lượng những hạt lớn, hoặc là khó trộn trong
ống lồng, thì cát và mẫu có thể được trộn trong bình chứa khác. Lấy khoảng 2/3
lượng cát từ ống lồng vào trong bình chứa sạch, cẩn thận không làm ảnh hưởng
đến lớp silica gel. Trộn hoàn toàn cát với mẫu với dao trộn sạch, và đưa hỗn hợp
mẫu/cát vào ống lồng.
19

Nếu mẫu có độ ẩm quá cao thì để được chiết, thì cần phải lại một lượng
nhỏ hơi ẩm trong mẫu. Điều này sẽ làm cho nước thoát qua ống lồng nhanh hơn
trong những giờ đầu của quá trình chiết. Khi độ ẩm được tách khỏi trong những
giờ đầu của quá trình chiết, mẫu sẽ được chiết một cách đồng nhất.
5.2. Chiết mẫu chất thải hóa học (bao gồm dầu nhiên liêu ẩm/bùn dầu
và cặn dầu)
Lắp ráp một bình thót cổ, một bẫy Dean-Stark, và một thiết bị làm lạnh,
và tiền chiết với Toluen trong 3 giờ. Sau khi tiền chiết, làm mát dụng cụ và loại
bỏ toluen sử dụng hoặc gom lại cho phép phân tích sau để làm sạch dụng cụ
thủy tinh.
Cân khoảng 1 gam mẫu chất thải đến 2 chữ số thập phân vào bình 125 ml.
Thêm 1 ml dung dịch nội chuẩn loãng trong acetone vào mẫu trong bình. Nối
ống tách chiết Dean-Stark tiền chiết với thiết bị làm lạnh vào bình chứa mẫu. và

chiết mẫu bằng dòng chảy ngược với 50 ml Toluen ít nhất trong 3 giờ.
Tiếp tục cho chảy ngược mẫu cho đến khi tất cả nước được tách ra. Làm
lạnh mẫu, và lọc mẫu chiết Toluen qua một giấy lọc sợi thủy tinh vào bình chứa
tròn 100 ml. Rửa giấy lọc với 10 ml Toluen, và trộn mẫu chiết với lượng vừa lọc
ra. Cô đặc dung dịch đến khoảng 10 ml sử dụng hoặc là thiết bị bay hơi K-D
hoặc là thiết bị bay hơi R-110. Cho phần cô đặc vào phễu tách 125 ml. Rửa bình
với Toluen và thêm lượng rửa đó vào phễu chiết. Sau đó xử lý làm sạch mẫu.
Chuẩn bị 2 tỉ lệ 1 gam của mẫu được chọn để đánh dấu. Sau khi cân mẫu
trong bình (cân cả bình), thêm 1 ml dung dịch chuẩn đánh dấu mẫu loãng trong
acetone vào 2 tỉ lệ đã chọn. Sau khi cho dung dịch đánh dấu đạt cân bằng trong
1 giờ, thêm dung dịch nội chuẩn và chiết những mẫu đánh dấu như các bước nói
trên.
5.3. Chiết mẫu tro bụi
Cân khoảng 10 gam tro bụi chính xác đến 2 chữ số thập phân, cho vào
một hủ chiết. Thêm 1 ml dung dịch chất nội chuẩn pha loãng trong acetone vào
mẫu.
Thêm 150 ml dung dịch HCl 1N vào mẫu trong hủ. Đậy hủ với một nắp
đậy vặn có màng PTFE, đặt vào máy lắc cơ học, và lắc khoảng 3 giờ ở nhiệt độ
phòng.
Rửa giấy lọc Whatman #1 (hoặc tương đương) với Toluen, và sau đó lọc
mẫu qua giấy lọc bằng phễu Buchner vào bình chứa dung tích 1 lít. Rửa mẫu tro
bụi với khoảng 500 ml nước hoạt hóa (organic-free reagent water).
Trộn mẫu tro bụi với cát trong ống lồng tiền chiết. Đặt giấy lọc lên trên
cát. Đặt ống lồng trong ống chiết SDS, thêm 200 ml Toluen, và chiết khoảng 16
giờ. Dung môi nên đi vòng hoàn toàn qua hệ thống 5-10 lần/giờ. Làm nguội và
lọc mẫu đã chiết qua trong Toluen qua một giấy lọc sợi thủy tinh vào trong bình
chứa 500 ml. Rửa giấy lọc với 10 ml Toluen. Cô cạn mẫu chiết ra. Sau đó cho
mẫu vào phễu chiết 125 ml. Rửa bình với Toluen và thêm phần rửa đó vào phễu
chiết. Xử lý làm sạch mẫu và thực hiện phân tích.
20

* Một mẫu trắng đối chiếu nên được phân tích sử dụng mẫu giấy lọc trong
cùng cách thức như với mẫu tro bụi.
Chuẩn bị 2 tỉ lệ 10 gam của mẫu được chọn thêm vào để đánh dấu việc sử
dụng cho đánh dấu mẫu và nhân đôi đánh dấu mẫu. Cho mỗi tỉ lệ đánh dấu đó
vào hủ chiết và thêm 1 ml dung dịch chuẩn đánh dấu pha loãng trong acetone
vào mỗi tỉ lệ đó. Sau khi cho dung dịch đánh dấu mẫu đạt cân bằng trong
khoảng 1 giờ, thêm dung dịch nội chuẩn và chiết các dung dịch như các bước
nói trên.
5.4. Chiết mẫu đất/trầm tích
Những mẫu quá ướt đòi hỏi phải sử dụng ly tâm để tách bớt phần nước
trong mẫu đi.
Cân khoảng 10 gam mẫu đất đến 2 chữ số thập phân và cho vào ống lồng
trước khi chiết. Trộn mẫu với cát thạch anh, và thêm 1 ml dung dịch nội chuẩn
pha loãng trong acetone và hỗn hợp mẫu. Thêm phần nhỏ dung dịch ở nhiều vị
trí lên trên bề mặt của hỗn hợp mẫu.
Đặt ống lồng vào trong thiết bị SDS, thêm 200-250 ml Toluen, và cho
chảy ngược trong 16 giờ. Dung môi nên chảy vòng qua hoàn toàn hệ thống 5-10
lần/giờ.
Ước lượng phần trăm lượng đất trong mẫu đất/trầm tích bằng việc đo
lượng nước thoát ra trong quá trình chiết SDS. Đối với mẫu quá ẩm, bẫy Dean-
Stark có thể cần thiết để làm khô một hoặc nhiều lần trong 16 giờ chiết. Gom
nước từ bẫy, và đo thể tích của nó đến gần 0,1 ml. Giả sử khối lượng riêng là
1g/ml, và tính toán ra phần trăm lượng đất theo công thức sau:

Phần trăm
đất trong mẫu

=

Khối lượng mẫu ẩm - Khối lượng nước
x
100

Khối lượng mẫu ẩm ướt

Cô cạn phần chiết này. Cho vào phễu chiết 125 ml. Rửa bình với Toluen
và cho phần rửa đó vào phễu chiết. Thực hiện quá trình làm sạch và thực hiện
phân tích.
Chuẩn bị 2 mẫu có tỉ lệ 10 gam của mẫu được chọn cho việc đánh dấu sử
dụng như đánh dấu mẫu và nhân đôi đánh dấu. Sau đó, cho các mẫu đánh dấu đó
vào ống lồng trước khi chiết, thêm 1 ml dung dịch chuẩn đánh dấu nền pha
loãng trong acetone vào mỗi mẫu đánh dấu. Sau khi cho dung dịch đánh dấu đạt
cân bằng trong khoảng 1 giờ, thêm chất nội chuẩn và chiết những mẫu này y
như các bước trên.
5.5. Chiết mẫu nước
Cho mẫu ở nhiệt độ môi trường, sau đó đánh dấu mặt khum của trên thành
của lọ mẫu 1 lít để xác định chính xác thể tích mẫu.
Thêm 1 ml dung dịch nội chuẩn pha loãng trong acetone vào lọ mẫu. Đậy
nắp lọ, và trộn mẫu bằng lắc chậm khoảng 30 giây.
21

Lọc mẫu qua giấy lọc 0,7 µm đã được rửa qua bởi Toluen. Thu gom phần
lọc ra vào bình sạch. Nếu tổng lượng chất rắn hòa tan và lơ lửng quá nhiều khi
lọc qua giấy lọc 0,7 µm, ly tâm mẫu, gạn chất lỏng và sau đó lọc phần chất lỏng.
Ngoài ra, việc xếp chồng giấy lọc để làm giảm những phần hở có thể được thực
hiện. Quy trình chiết của phần chất rắn lọc ra được nêu ở phần 1.5.5.1 bên dưới.
Phần chất lỏng có thể được chiết sử dụng kỹ thuật phễu chiết hoặc là cột chiết
liquid-liquid liên tục trước khi thực hiện chiết.
5.5.1. Phần chất rắn sau khi lọc

Gộp phần chất rắn trên giấy lọc và cả giấy lọc và nếu ly tâm được dùng
thì cả những chất rắn trong chai lọc với cát trong ống lồng Soxhlet trước khi
chiết. Đặt giấy lọc trên hỗn hợp phần chất rắn với cát và đặt ống lồng vào trong
thiết bị SDS.
Thêm 200-250 ml Toluen vào thiết bị SDS và cho chảy ngược trong 16
giờ. Dung môi nên chảy qua toàn bộ hệ thống 5-10 lần/giờ.
Để nguội ống Soxhlet, lấy Toluen và cô đặc mẫu chiết này.
Phương pháp chiết lưu chất áp lực PFE và chiết microwave có thể được
sử dụng và cũng có thể cho dữ liệu mong muốn.
5.5.2. Phần dung dịch lọc ra
Phần dung dịch lọc ra có thể được chiết bằng hoặc là kỹ thuật phễu lọc
tách hoặc là quy trình chiết liquid-liquid liên tục.
- Phương pháp chiết phễu tách: Rót mẫu lỏng đã lọc vào trong phễu tách 2
lít. Thêm 60 ml CH
2
Cl
2
vào mẫu, đậy kín, và lắc 60 giây để rửa bề mặt bên
trong. Cho dung môi vào phễu chiết và chiết mẫu bằng lắc phễu khoảng 2 phút
với sự làm thông khí định kỳ. Cho lớp hữu cơ để tách từ pha nước ít nhất 10
phút. Cho hết chất chiết CH
2
Cl
2
vào thiết bị cô đặc K-D (được lắp với ống cô
đặc 10 ml) bằng cách đưa mẫu chiết qua 1 phễu được chứa len thủy tinh và một
nửa Na
2
SO
4

khan. Chiết mẫu nước nhiều hơn 2 lần sử dụng 60 ml CH
2
Cl
2
mỗi
lần. Cho hết mẫu chiết qua phễu vào trong thiết bị K-D. Sau lần chiết thứ 3, rửa
Na
2
SO
4
với ít nhất 30 ml CH
2
Cl
2
. Cô đặc mẫu chiết này theo các bước sẽ được
nêu bên dưới.
- Chiết bằng phương pháp liquid-liquid liên tục: Một ống chiết LLE được
sử dụng trong phễu chiết khi thực hiện với mẫu từ nguồn đã cho chỉ ra rằng vấn
đề mẫu dạng nhũ tương sẽ gây kết quả hay khi mẫu nhũ tương bị gặp phải sử
dụng phễu chiết. Quy trình sau được sử dụng cho phương pháp LLE.
+ Tiền chiết ống chiết LLE khoảng 3 giờ bằng CH
2
Cl
2
và nước reagent.
Để nguội ống chiết, loại bỏ phần CH
2
Cl
2
và nước reagent và thêm vào mẫu lỏng

đã lọc vào trong ống LLE liên tục. Thêm 60 ml CH
2
Cl
2
vào lọ đựng mẫu, đậy
kín và lắc khoảng 30 giây.
+ Cho dung môi vào ống chiết. Lặp lại việc rửa lọ mẫu bằng phần nhỏ 50-
100 ml CH
2
Cl
2
thêm vào và thêm phần rửa đó vào trong ống chiết. thêm 200-
500 ml CH
2
Cl
2
vào bình chưng cất và đủ nước reagent để bảo đảm việc vận
hành thích hợp. Chiết khoảng 16 giờ. Để nguội, sau đó gỡ kết nối bình và làm
khô mẫu bằng cách chạy nó qua phễu rửa chứa sợi len thủy tinh và 5 gam
22

Na
2
SO
4
khan vào trong bình K-D 500 ml. Cô đặc mẫu theo các bước sẽ nêu bên
dưới.
5.5.3. Kết hợp các phần đã chiết
Những phần chiết từ 2 phần: phần chất rắn sau lọc và phần chất lỏng lọc
ra được cô đặc cùng nhau theo quy trình được mô tả bên dưới.

5.5.4. Đo mẫu nước ban đầu bằng cách làm đầy lọ mẫu đến điểm đánh
dấu và cho chất lỏng vào ống hình trụ có chia độ 1 lít. Ghi lại thể tích mẫu đến
gần nhất 5 ml.
5.5.5. Chuẩn bị 2 lượng mẫu đánh dấu 1 lít có tỉ lệ của mẫu được chọn để
đánh dấu mẫu và nhân đôi đánh dấu. Thêm 1 ml dung dịch chuẩn đánh dấu mẫu
pha loãng trong acetone vào mỗi mẫu đánh dấu trong lọ mẫu ban đầu. Sau khi
cho dung dịch đánh dấu đạt cân bằng khoảng 1 giờ, thêm dung dịch nội chuẩn
và lọc và chiết như các bước ở trên.
5.6. Quy trình cô đặc macro (dùng cho tất cả các mẫu)
Trước khi làm sạch, những mẫu chiết ra từ tất cả các mẫu phải được cô
đặc đến khoảng 10 ml. Thêm vào đó, như ở trên đã nói, phần chiết được cô cạn
từ phần lọc ra và phần chất rắn còn lại sau lọc của mẫu nước phải được kết hợp
lại trước khi làm sạch Hai quy trình có thể được sử dụng cho cô đặc macro: bay
hơi quay, hoặc là Kuderna-Danish (K-D). Việc cô đặc của Toluen bằng K-D bao
gồm việc giữ nhiệt, bởi vì điểm sôi của Toluen ở trên điểm sôi của nước. Cụ thể
2 quy trinh như sau:
5.6.1. Cô đặc bằng K-D
Thêm 1 hoặc 2 mảnh nhỏ (để làm sôi đều) vào trong bình và nối cột
Snyder 3 bi. Làm ướt cột trước bằng cách thêm khoảng 1 ml Toluen qua phần
đỉnh thiết bị.
Nối bộ phận làm lạnh khôi phục dung môi, đặt bình dưới trong bộ phận
giữ nhiệt và áp dụng nhiệt độ cần thiết để hoàn thành quá trình cô đặt trong
khoảng 15-20 phút. Ở tốc độ chưng cất hợp lý, những quả bi của cột sẽ dịch
chuyển liên tục nhưng bình chứa không bị tràn.
Khi thể tích nhìn thấy của chất lỏng tiến đến 10 ml, gỡ thiết bị K-D ra
khỏi bồn nước và cho nó cạn và nguội ít nhất 10 phút.
5.6.2. Cô đặc bằng phương pháp cô quay (rotary evaporator)
Lắp ráp hệ thống cô đặc theo hướng dẫn của nhà sản xuất, làm nóng nước
đến 45
o

C. Làm sạch hệ thống bằng 100 ml dung dịch chiết sạch. Lưu giữ cả hai
dung môi sau khi làm sạch qua hệ thống và dung môi sạch ban đầu để kiểm tra
độ sạch khi cần thiết. Giữa các mẫu, 3 tỉ lệ từ 2-3 ml Toluen nên được rửa xuống
ống cung cấp vào bình chứa chất thải.
Nối bình phía dưới để chứa mẫu chiết ra. Lấy chân không chậm và bắt
đầu cho quay mẫu. Hạ thấp bình mẫu vào trong nước và điều chỉnh tốc độ quay
để có thể hoàn thành việc cô đặc trong 15-20 phút. Ở tốc độ cô đặc thích hợp,
dòng dung môi ngưng tụ vào trong bình chứa sẽ điều đặn.
23

Khi thể tích chất lỏng nhìn thấy được tiến đến mức 10 ml, tắt chân không
và hệ thống quay. Cho không khí đi chậm vào trong hệ thống, cẩn thận không
làm tóe phần mẫu chiết ra khỏi bình chứa.
5.7. Quy trình làm sạch axit-bazơ
Những mẫu chiết ra được cô đặc từ tất cả các dạng mẫu được thực hiện
một loạt các quy trình làm sạch nói chung bắt đầu từ sự rửa axit-bazơ, và tiếp
tục với một cột sắc ký silica gel, sắc ký oxit nhôm, và sắc ký cacbon. Sự rửa
axit-bazơ có thể không cần thiết cho những mẫu chiết không màu, nhưng tất cả
quy trình làm sạch khác nên được thực hiện, không quan tâm đến màu của mẫu
chiết ra. Bắt đầu những quy trình làm sạch này bằng cách chuyển có định lượng
mẫu chiết được cô đặc đến một phễu tách 125 ml.
Trước khi làm sạch, tất cả các mẫu chiết được đánh dấu với chất chuẩn
làm sạch
37
Cl
4
-2,3,7,8-TCDD. Sự khôi phục của chất chuẩn này được sử dụng
để đánh giá hiệu quả của quy trình làm sạch. Đánh dấu 5 ml của chất chuẩn làm
sạch (hay một thể tích lớn hơn của dung dịch pha loãng chứa 25 ng
37

Cl
4
-
2,3,7,8-TCDD) vào trong mỗi phễu tách chứa một mẫu chiết ra, kết quả thu
được một hàm lượng 0,25 ng/µl trong mẫu chiết cuối cùng được phân tích bởi
GC/MS.
Lưu ý: Axit và bazơ đặc sinh nhiệt khi trộn với những dung dịch nước, và
có thể gây cho dung dịch sôi hay bắn tung tóe. Thực hiện những quá trình chiết
sau cẩn thận, cho nhiệt và áp suất trong phễu tách tan đi trước khi lắc phễu.
Ngăn phần mẫu chiết được cô đặc với 40 ml axit sunfuric đặc. Lắc 2 phút.
Lấy và loại bỏ lớp axit. (Thực hiện việc rửa axit tối đa 4 lần).
Ngăn mẫu chiết được cô đặc với 40 ml dung dịch NaCl 5% (Chú ý: axit
sinh ra trong mẫu chiết có thể sinh nhiệt khi trộn với dung dịch NaCl). Lắc
khoảng 2 phút. Lấy và loại bỏ lớp nước (ở dưới).
Ngăn phần mẫu chiết được cô đặc với 40 ml dung dịch KOH 20% (cho
nhiệt thoát hết trước khi lắc). Lắc khoảng 2 phút. Lấy và loại bỏ lớp bazơ (ở
dưới). Lặp lại quá trình rửa bazơ cho đến khi màu không còn ở lớp bazơ ở dưới
(thực hiện tối đa 4 lần). Bazơ mạnh (KOH) được biết là có thể phân hủy
PCDDs/PCDFs; do đó, thời gian thực hiện nên là ngắn nhất có thể.
Ngăn phần mẫu chiết được cô đặc với 40 ml dung dịch NaCl 5% (Lưu ý:
axit trong mẫu chiết có thể sinh nhiệt khi trộn lẫn với dung dịch NaCl). Lắc 2
phút. Lấy và loại bỏ lớp dung dịch phía dưới. Làm khô lớp hữu cơ bằng cách rót
qua một chiết phễu chứa lớp lọc điền đầy 1/2 phễu của Na
2
SO
4
khan. Thu mẫu
chiết trong lượng thích hợp (100-250 ml) vào bình ở dưới. Rửa phễu tách bởi 2
phần 15 ml hexane, rót qua phễu và trộn vào mẫu chiết.
Cô đặc mẫu chiết từ tất cả các loại mẫu ban đầu đến 1 ml hexane sử dụng

quy trình sau đây (mục 5.8). Việc trao đổi dung môi thu được bằng cách cô đặc
mẫu chiết đến khoảng 100 µl, thêm 2-3 ml hexane vào ống cô đặc và tiếp tục cô
đặc đến thể tích cuối cùng là 1 ml.
24

5.8. Quy trình cô đặc vi mô (cho tất cả các mẫu tiến hành)
Khi nồng độ cô đặc hơn nữa được đòi hỏi, hoặc là dùng kỹ thuật cột
micro-Snyder hoặc là kỹ thuật bay hơi nitrogen được sử dụng để điều chỉnh mẫu
chiết đến thể tích cuối cùng được yêu cầu.
5.8.1. Kỹ thuật cột micro-Snyder
Thêm 1 hoặc 2 mảnh làm sôi vào ống cô đặc và nối cột micro-Snyder.
Làm ướt cột bằng cách thêm 0,5 ml Toluen vào cột.
Đặt bình ở dưới trong lớp giữ nhiệt và gia nhiệt như yêu cầu để hoàn
thành cô đặc trong 5-10 phút. Ở tốc độ thích hợp khi chưng cất, những quả bóng
của cột sẽ kêu lạch cạch, nhưng buồng chứa sẽ không bị tràn.
Khi thể tích chất lỏng thấy được tiến đến 0,5 ml, gỡ thiết bị K-D từ bồn
nước và cho nó sạch và làm mát ít nhất 10 phút. Gỡ cột Snyder và rửa bình và
những điểm thấp hơn của nó với khoảng 0,2 ml dung môi và thêm vào ống cô
đặc. Điều chỉnh thể tích cuối cùng đến 1 ml với dung môi.
5.8.2. Kỹ thuật bay hơi nitrogen
Đặc ống cô đặc trong bồn nước ấm (khoảng 35
o
C) và cho bay hơi thể tích
dung môi đến mức yêu cầu sử dụng dòng nitrogen khô, sạch (được lọc qua một
ống chứa than hoạt tính). Lưu ý: không sử dụng ống làm bằng nhựa giữa bẫy
than và mẫu).
Thành trong của mẫu phải được rửa xuống vài lần với dung môi thích hợp
trong quá trình vận hành. Trong quá trình làm bay hơi, mức dung môi trong ống
phải được đặt để ngăn nước ngưng tụ thành mẫu (mức dung môi nên dưới mức
nước trong bồn). Dưới điều kiện vận hành bình thường, mẫu chiết không nên

được cho thành khô.
Khi thể tích nhìn thấy của chất lỏng tiến đến 0,5 ml, gỡ ống cô đặc từ bồn
nước. Điều chỉnh thể tích cuối cùng đến 1 ml với dung môi.
5.9. Quy trình sắc ký cột Silica gel và oxit nhôm
5.9.1. Cột Silica gel: Gắn sợi len thủy tinh vào phía dưới của cột trọng
lượng (cột thủy tinh 1 x 30 cm) vừa với khóa van PTFE. Thêm 1 g silica gel và
gõ nhẹ để cho silica gel rơi xuống. Thêm 2 g NaOH-có trộn với silica gel, 1g
silica gel, 4 g axit sunfuric trộn silica gel và 2 g silica gel. Gõ nhẹ cột sau mỗi
lần thêm vào. Một áp suất nhỏ (5 psi) của nitrogen có thể sử dụng nếu cần thiết.
5.9.2. Cột nhôm oxit: Gắn sợi thủy tinh vào phía dưới của cột trọng lực
(cột thủy tinh 1 x 30 cm) gắn với khóa PTFE. Thêm 6 g nhôm oxit hoạt tính. Gõ
nhẹ phía trên cột.
Thêm hexane vào mỗi cột cho đến khi trong cột không có bóng bóng khí.
Một áp suất nhỏ (5 psi) của khí nitrogen có thể được sử dụng nếu cần thiết.
Kiểm tra cột có tạo dòng chảy không. Nếu dòng chảy xuất hiện, loại bỏ cột.
Không gõ vào cột ẩm.
Lắp ráp 2 cột lại để mà chất thoát ra từ cột silica gel sẽ đi trực tiếp vào cột
nhôm oxit. Hoặc là 2 cột có thể được tách rời ra.
Cho các mẫu đã cô đặc ở trên vào cột silica gel. Rửa bình với lượng vừa
đủ hexane (1-2 ml).
25

Sử dụng 90 ml hexane, tách chất chiết từ cột 1 trực tiếp vào cột 2 chứa
nhôm oxit. Không cho cột nhôm oxit chạy khô.
Thêm 20 ml hexane vào cột 2, và tách rửa cho đến khi mức hexane thấp
hơn phần trên của nhôm oxit. Không bỏ hexane tách ra, thu nó trong một bình
tách rời và giữ nó để sử dụng về sau, nó sẽ hữu ích khi xác định chất phân tích
có gắn nhãn bị mất đi đâu nếu hệ số phục hồi nhỏ hơn 50%.
Thêm 20 ml dung dịch 20% CH
2

Cl
2
- 80% hexane (về thể tích) vào cột 2
và thu chất tách ra.
Cô đặc mẫu đến 2-3 ml.
Chú ý: Không làm bay hơi mẫu đến khô.
5.10. Quy trình sắc ký cột cacbon
Trộn 9 g cacbon hoạt tính (Cacbopak C) và 41 g Celite 545 để hình thành
hỗn hợp 18 % (về khối lượng). Hoạt hóa mẫu ở 130
o
C trong 6 h, và giữ trong
bình hút ẩm.
Chuẩn bị cột thủy tinh dài 4 inch bằng cách cắt phần cuối của pipet huyết
thanh dùng 1 lần 10 ml. Nối sợi thủy tinh vào phần cuối của cột, và đóng chặt nó
với 1 g hỗn hợp cacbon/Celite. Nối sợi thủy tinh nữa vào đầu còn lại.
Rửa cột với:
- 4 ml Toluen
- 2 ml CH
2
Cl
2
/methanol/Toluen (75:20:5 về thể tích)
- 4 ml cyclohexane/CH
2
Cl
2
(50:50 về thể tích)
Trong khi cột vẫn ẩm, chuyển mẫu vào cột cacbon đã chuẩn bị. Rửa bình
chứa với 2 phần 0,5 ml hexane và chuyển lượng rửa đó vào cột cacbon. Tách rửa
cột với những dung môi sau:

- 10 ml cyclohexane/CH
2
Cl
2
(50:50 về thể tích)
- 5 ml CH
2
Cl
2
/methanol/Toluen (75:20:5 về thể tích)
Một khi các dung môi đã thoát qua cột, lật cột lại và tách rửa phần
PCDD/PCDF với 20 ml Toluen và thu phần tách ra.
5.11. Cô đặc lần cuối
Cho bay hơi Toluen của mẫu thu được ở bước trên đến khoảng 1 ml, sử
dụng quy trình ở mục 5.6. Chuyển mẫu chiết đến bình nón 2 ml sử dụng Toluen
để rửa bình.
Lưu ý: không cho bay hơi mẫu đến khô.
Thêm 100 µl tridecane (hoặc nonane) vào mẫu chiết và làm giảm thể tích
đến 100 µl sử dụng dòng hơi nhẹ của nitrogen khô, sạch. Thể tích cuối cùng là
100 µl tridecane (hoặc nonane). Đậy kín bình và giữ mẫu chiết trong bóng tối ở
nhiệt độ phòng cho đến khi phân tích.
5.12. Điều kiện vận hành sắc ký
Thiết lập những điều kiện vận hành GC cần thiết để thu được độ phân giải
và độ nhạy yêu cầu cho phép phân tích, sử dụng những điều kiện sau cho cột
DB-5:
Tốc độ dòng Helium: 35-40 cm/s ở 240
o
C
Nhiệt độ ban đầu: 170
o

C