Sử dụng phương pháp sàng lọc và phương pháp định lượng đánh giá hàm lượng PCBs trong dầu biến thế : Đề tài NCKH. QT.09.66

Đ Ạ I H Ọ C
T R Ư Ờ N G

S Ử D Ụ N G
Đ ỊN H

Đ Ạ• I H Ọ• C

P H Ư Ơ N G

L Ư Ợ N G

Q U Ó C

P H Á P

Đ Á N H

K H O A

S À N G

G IÁ

D À U

M Ã

G IA

N Ộ I

H Ọ• C

L Ọ C

H À M

B IÉ N

H À

T Ụ• N H I Ê N

V À

L Ư Ợ N G

P H Ư Ơ N G

P C B s T R O N G

T H É

S Ố : Q T 0 9 -6 6

C H Ủ T R Ì ĐÈ T À I : N G U YỄN T H Ú Y N G Ọ C

HÀ NỘI - 2010

P H Á P

Đ Ạ I H Ọ C
T R Ư Ờ N G

Q U Ố C

Đ Ạ• I H Ọ• C

G IA

K H O A

H À

N Ộ I

H O» C

T Ụ•

N H IÊ N

'k'k'k'k'k'k'k'k'k

S Ử

D Ụ N G

Đ ỊN H

P H Ư Ơ N G

L Ư Ợ N G

P H Á P

Đ Á N H

G IÁ

D Ầ U

M Ã

S À N G

L Ọ C

H À M

B IÉ N

V À

L Ư Ợ N G

P H Ư Ơ N G

P H Á P

P C B s T R O N G

T H É

S Ớ : Q T 0 9 -6 6

C H Ủ T R Ì ĐỀ T À I : ThS. N G U ỴẺN T H Ủ Y N GỌC
C Á C C Á N B ộ T H A M G IA : GS. TS. P hạm H ù n g V iệ t

TS. Phạm Mạnh Hoài
Cn. Từ Minh Hiệu
Cn. Trương Thị Kim

HÀ NỘI - 2010


BÁO CÁC) TÓM TẮT KÉT QUẢ THỤC HIỆN
Đê tài câp trircmg Đại học Quôc gia năm 2009
>

^

r

*

*

1. Tên đề tài:

“Sử dụng phư ơng pháp sàng lọc và phưưng pháp định lượng đánh giá hàm
lượng PCBs trong dầu biến thế”

Mã số: QT09-66
2. Chủ trì đề tài: ThS. Nguyễn Thúy Ngọc
3. Các cán bộ tham gia:
GS.TS. Phạm Hùng Việt
TS. Phạm Mạnh Hoài
Cn. Từ Minh Hiệu
Cn. Trương Thị Kim
4. M ụ c tiê u v à n ộ i d u n g Iig h iê n c ứ u :

Mục tiêu của đề tài:

- Xác định mức độ nhiễm PCBs trong dâu biên thê sử dụng 2 phương pháp
điện cực chọn lọc ion để sàng lọc và phương pháp sắc ký khí để định tính.
- Khẳng định mức độ sàng ]ọc PCBs trong dầu biến thế bằng phương pháp
điện cực chọn lọc ion.
Nội dung nghiên cứu:
- Lấy các mẫu dầu biến

thế nghi ngờ nhiễm PCBs
- Sử dụng phương pháp điện cực chọn lọc ion phân tích hàm lượng tổng clo

trong dầu biến thế nhằm sàng lọc những mẫu có hàm lượng PCBs cao.
- Phân tích định tính và định lượng PCBs trong những mẫu quá ngưỡng bằng
phương pháp sắc ký GC-ECD.
- Đánh giá việc sử dụng phối hợp 2 phương pháp.
5. Các kết quả đạt được:
5.1. Kết quả khoa học :

- Phương pháp phân tích nhanh nồng độ tổng PCB trong mẫu dầu biến thế sử
dụng điện cực chọn lọc ion clo tỏ rõ ưu thế chủ đạo trong việc sàng lọc mẫu
dầu, không những giảm thời gian phân tích xuống tương đối nhiều, mà còn


tiết kiệm được về mặt hóa chất, thiết bị cũng như công sức của người làm thí
nghiệm. Phương pháp phân tích nhanh sử dụng thiết bị L2000DX của hãng
Dexsil (Mỹ) đã được kiểm nghiệm và thực hành thí điểm tại một sổ kho chứa
máy biến thế, biến áp cũ ở Việt Nam và đã khẳng định được sự đúns; đắn về
mặt khoa học, khả năng áp dụng thực tế và hiệu quả của nó.
- Kết hợp ca hai phương pháp điện cực chọn lọc ion và sấc ký khí GC- ECD,
việc khảo sát toàn diện nồng độ tổng PCB trone một khối lượng lớn thiết bị
điện sẽ được tiến hành nhanh chóng hơn mà vần đạt được hiệu quả như ý
muốn.
5.2. Kết quả công bổ: 01 bài báo trong nước
5.3. Ket quả đào tạo'. 01 cử nhân

6.

Tình hình kinh phí của đề tài (hoặc dự án):

6.1. Kinh ph í được cấp: 25.000.000 Đ
6.2. Giải trình các khoản chi:

15.000.000 VNĐ
- Thuê khoán chuyên môn:
8.102.000 VNĐ
- Hóa chất, nguyên liệu, dụng cụ:
1.000.000 VNĐ

- Quản lý phí:
- Điện nước và xây dựng cơ sở vật chất: 1.000.000 VNĐ
- Hỗ trợ đào tạo và nghiên cứu khoa học:

K H O A QUẢN L Ý

CHỦ T R Ì ĐÊ T À I

p, Giám đốc
T ru n g tâm NC C N M T & P T B V

T R Ư Ờ N G Đ Ạ I HỌC K H O A HỌ C T ự N H IÊ N


BRIEF OF THE PROJECT

1. Title:
“D e te r m in a tio n

o f P C B s in tr a n s fo r m e r o il b y u s e s c r e e n i n g

m e th o d a n d

Q u a n tifie d m e t h o d ”

Code number: QT09-66
2. Coordinator: MSc. Nguyen Thuy Ngoc
3. P a r tic ip a n ts o f th e p r o je c t:

Prof. Dr. Pham Hung Viet

Dr. Pham Manh Hoai
BSc. Tu Minh Hieu
BSc. Truong Thi Kim
4. P u rp o s e a n d c o n te n t o f th e re s e a rc h

Purpose:
- Determination

the contaminated transformer oil by PCBs using two

methods such as the ion selective electric method for screening and gas
chromatography method for quantification.
- Confirmation the ability of screening by ion selective electric method for
determination PCBs in transformer oil.
Content:
- Collection

the transformer oil samples that are possible contaminated

PCBs.
- Using the ion selective electric method to analyse total Chloride of
transformer oil samples in purpose screening the sample with high PCBs
concentration.
- Qualitative and quantitative analysis the PCBs levels for the samples with
concentrations are higher acceptabe limit for oil (50ppm) by Gas
chromatography with ECD detector.
- Assessment of using combination two methods
5. Main Results
5.1. R e su lts in sc ie n c e a n d tech n o logy:

- The rapid analysis of total PCBs in transformer oil using the ion selective
electric method which shows dominant advantage in screening the oil
samples in both reducing much time of analysis and saving the chemical,
instrument and experiment labor. The rapid analysis of total PCBs in
transformer oil using the equipment L2000DX, Dexsil, USA is tested and
applied a pilot analysis at some transformer and electronic equipment storges
that is confirmed the precision in science, the ability and effectively in
application for real oil sample ,
- Comnination two analysis methods such as the ion selective electric and
gas chromatography will make the determination of total PCBs for large
quantity of electric equipments is not only faster in the analysis time but
high effectively.
5.2. P ublications: 01
5.3. R esults in training: 01 Bachelor

6. Budget: 25 millions VND


M Ụ C

L Ụ C

1
TỔNG QUAN

2

Giới thiệu chung về các hợp chất Polyclobiphenyls (PCBs)

3

Định nghĩa, công thức cấu tạo, tên gọi, phân loại

3

Tính chất hoá, lý

4

Các nguồn gây ô nhiễm PCBs
5
Trạng thái tồn tại, sự phân bố và quá trình lan truyền của 5
PCBs trong môi trường
Sự biến đổi của PCBs trong môi trường
Ảnh hưởng của PCBs tới động vật và con người

6

Quy định đối với PCBs trong dầu
Tình hình sử dụng PCBs trên thế giới và ở Việt Nam

9
10

Thực trạng ô nhiễm PCBs trên thế giới và ở Việt Nam

12

THỰC NGHIỆM

Phương pháp xác định tổng clo bằng điện cực chọn lọc ion

14

Cấu tạo, nguyên lý hoạt động
Ưu, nhược điểm của phương pháp
Cách xác định mẫu dầu
Phương pháp sắc kí khí/ Detector cộng kết điện tử

14

7

14
15
15
17

(GC/ECD)
Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của GC/ECD

17

Ưu, nhược điểm của phương pháp

18

Phương pháp phân tích PCBs trong mẫu dầu

18

Phạm vi Áp dụng

18

Nguyên tắc của phương pháp

18

Thiết bị
Hóa chất

18

18

Bảo quản mẫu

19

Xư lý mẫu
Phân tích trên GC/ECD

19
20

Giới hạn phát hiện
QA/QC

20

21


2.3.

Lấy mẫu

23

2.3.1.
2.3.2.

Kho Biên Hòa (Đồng Nai)
Cần Thơ

23
23

2.3.3.
2.3.3.1.
2.3.3.2.

Công ty cổ phẩn Xây dựng điện
Công ty cổ phân cơ điện cẩn Thơ
Đông Anh (Hà Nội)

23
24
24

2.3.4.

Vị trí khác

25

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

26

CHƯƠNG 3
3.1.

Kết quả phân tích PCBs bằng phương pháp điện cực chọn 26
lọc ion (IE)

3.2.

Kết quả phân tích PCBs bằng phươngsắc ký khí (GC-ECD)

3.3.

So sánh kết quả PCBs của hai phương pháp phân tích

KẾT LUẬN
TÀI LIỆU THAM KHẢO

28
31
34

35


MỞ ĐẦU
Hiện nay, vấn đề ô nhiễm môi trường đang là vấn đề thời sự. Trong 50 năm qua, con
người đã tạo ra khoảng 80.000 loại hóa chất, trong đó có nhiều nhóm chất ô nhiễm
hóa học hữu cơ. Một trong những hợp chất nguy hiểm, có độc tính cao và thời gian tồn
lưu trong môi trường tương đối dài đã và đang được toàn thế giói quan tâm, đó là các
hợp chất hữu cơ bền vững gọi chung là POPs. Năm 1967, Cơ quan Bảo vệ Môi trườns
Hoa Kỳ (EPA) đã cấm 12 chất POPs. Sau đó, Chương trình Môi trường Liên Hợp
Quốc (UNEP) cũng đưa ra lệnh cấm tương tự này. 12 chất ô nhiễm được chia thành 3
nhóm; nhóm đầu bao gồm 9 chất là thuốc trừ sâu như Dieldrin, Alđrin, Chlordan, DDT,
Endrin, Heptaclo, Mirex, Toxaphene và Hexaclo Benzen, nhóm thứ hai là hóa chất
công nghiệp Polyclobiphenyl (PCBs) và nhóm cuối cùng là Dioxin và Furans - được
tạo ra từ quá trình đốt cháy không hoàn toàn các hợp chất hừu cơ có chứa clo.
Công ước Stockholm năm 2001 quy định tất cả các chất POPs trên thế giới phải được
tiêu hủy. Điều 7 của Công ước quy định mỗi nước phải có một kế hoạch quốc gia để
có những biện pháp phân loại, đánh giá và tiến tới ngưng sử dụng các chất ô nhiễm
hóa học hữu cơ này. Trong các nhóm hợp chất POPs được nghiên cứu độc tính và mức
độ ô nhiễm rộng rãi thì PCBs đã, đang thu hút được sự quan tâm của các nhà nghiên
cứu về khả năng gây ô nhiễm môi trường. PCBs được sử dụng chủ yếu trong dầu biến
thế, các tụ điện, dầu thủy lực do có tính cách nhiệt cao.
Theo sổ liệu thống kê của Cục bảo vệ môi trường Việt Nam thì Cục đã điều tra hơn
30000 thiết bị và ước tính có khoảng 10000 - 20000 tấn dầu. Trong số thiết bị được
điều tra thì số lượng thiết bị có mẫu dầu nghi nhiễm PCB là hơn 13000 thiết bị, trong
số những thiết bị này thì hơn 70% thuộc ngành điện. Dầu chứa PCBs trong các thiết bị
điện do các đơn vị ngoài ngành điện quản lý bao gồm: cơ sở sản xuât công nghiệp, hệ
thống đường sắt, khai thác mỏ, căn cứ quân sự... [20]. Việc kiểm tra phân loại các loại
dầu nhiễm PCBs là một công việc rất lớn. Vi vậy, lựa chọn phương pháp phân tích
nhanh, với độ chính xác cao và giá thành hạ là yêu cầu đầu tiên. Để góp phần vào công

việc kiểm tra phân tích nhóm chất PCBs trong dầu biến thế, đề tài đã thực hiện nghiên
cứu so sánh mức độ phân tích sàng lọc nhanh PCBs là điện cực chọn lọc ion với
phương pháp chính xác là sắc ký khí (GC-ECD) dựa trên một số mẫu dầu biến thế lấy
các kho thiết bị điện của các công ty điện lực tại một số tỉnh thành trong cả nước. Đề
tài nghiên cứu này được thực hiện nhờ sự giúp đỡ của nhóm dự án PCB-MEPV thuộc
Tổng cục Môi trường Việt Nam.


CHƯƠNG 1. TỎNG QUAN
1.1. Giói thiệu chung về các họp chất Polyclobiphenyls (PCBs)
1.1.1. Định nghĩa, công thức cấu tạo, tên gọi, phân loại
♦> Định nghĩa, công thức cấu tạo

Polyclobiphenyls (PCBs) là tên gọi chung của các hợp chất hvdrocacbon chứa clo
được tổng hợp nhân tạo có công thức tổng quát là C12H 10-nCln( n = RIO). Trong đó,
clo thay thế từ 1 tới 10 nguyên tử Hydro trong phân tử biphenyls.

X, y lần lượt là số nguyên tử clo trong mỗi vòng phenyl

Hình 1.1: Công thức cấu tạo của PCBs và các vị trí thế trong phân tử PCBs [7]
❖ Tên gọi [12]

Theo quy ước quốc tế, tên gọi của các cấu tử PCB được quy định như sau: vị trí thế
của các nguyên tử clo (từ trái qua phải, từ thấp đến cao) + tổng số nguyên tử clo thế
trong phân tử + tên phân tử gốc.
Ngoài ra, một cách gọi thông dụng khác do Ballschmiter và Zell phát triển từ năm
1980, sử dụng các con số để chỉ các cấu tử PCB riêng biệt. Do có 209 chất đồng loại
PCBs nên các PCB sẽ được đánh số từ 1 tới 209. Việc đánh số phụ thuộc vào số
nguyên tử clo thay thế trong phân tử PCBs tăng dần, đồng thời phụ thuộc vào vị trí của
nguyên tử clo thay thế. Tên gọi cụ thể của các PCB được trình bày trong bảng 1.1.

2


trí thê
o

Bảng 1.1. Tên gọi của các PCBs theo cách gọi của Ballschmiter & Zell

....... ị........'
X
TO
. nC
. .ỊX
'■>
IN
Ạ
ỉ
0
|l

8

16

^A
17

^r
18

^r

6

\ị

oA
33

2

3

5

7

9

10

12

A

1
1

I

1

r

1
34

41 ỉ r
I
14 121 23
...
—
r.. ’ ’
1!
ỉ __

65

m

202

208

29

30

38

Ịí

197

‘20
194 196 ;199 20

128

130

132

138

140

157

170

171

177

19

80

107

111

113

120

121

127

159

161

165

19

ỉ
Ị

r

155
153

154

193 205

178

19

188

204

187 203
179 2 0 0

79

105

109

110

54

77
71

73

89

94

96

118 119 126 156 158 163 ị19
102 104 125 143 145 152 18

52

53

70

72

87

92

95

101

47

49

51

66

68

85

90

91

99

103 124 141 144 151 18
:
10 0
123 137 139 147 181

40

42

44

46

56

58

82

83

84

97

98

122

129

131

134

17

15

22

28

31

32

39

60

63

64

74

75

81

114

115

117

16

13

20

25

26

27

37
r"

36

55

57

59

67

69

78

106

108

112

16

i

1

11

201

149 150
146 148

ị
}

1

?

62

.136
133 135

Ị
Ị
1

Ịi

61

169 189 191
168 182 184
167 180 183
164 174 176

162 172 175

. ---

!

24

i

ị

:
-

o
c S’ ^
Ljn
ỉ r ố 14

...

1

!

ị
1

—... .

■ .....
As "-3
/■
N /1r
í-T
ẠJc «■
Ãc
-Ĩ.3O
45
48 50 76 i
8ổ

35


❖

Phân loại

Dựa vào sự khác nhau về sổ nguyên tử clo tronẹ phân tử, các hợp chất PCBs được
chia thành 10 nhóm (họ). Trong mồi nhóm lại có một số lượng xác định các đồng phân
do vị trí nhóm thế clo trong phân tử PCB quy định. Theo lý thuyết có tổng cộng 209
hợp chất có tên chung là PCB.
r

\

Bảng 1.2. Các nhóm ( họ) PCBs, tên và sô đông phân trong một nhỏm [12]

Công thức

tổng quát

Tên

Số
đồng
phân

IUPACNo.

Khối
iuọng
phân tử

%
Clo

C 1 2 H 9 CI

Monoclobiphenyl

3

1-3

188,65

18,79

C 12H 8C12

Diclobiphenyl

12

4-15

233,10

31,77

c 12 h 7c i 3

Triclobiphenyl

24

16-39

257,54

41,30

C 12H6C 14

Tetraclobiphenyl

42

40-81

291,99

48,65

C 12H 5C15

Pentaclobiphenyỉ

46

82-127

326,43

54,30

c 12h 4c i 6

Hexaclobiphenyl

42

128-169

360,88

58,93

C 12H3 C17

Heptaclobiphenyl

24

170-193

395,32

62,77

C,2H2 C18

Octaclobiphenyl

12

194-205

429,77

65,98

c , 2h c i 9

Nonaclobiphenyl

3

206-208

464,21

68,73

CI2C 110

Decaclobiphenyl

1

209

498,66

71,10

1.1.2. Tính chất hoá, lý

Mỗi cấu tử PCB khác nhau có tính chất hoá lý khác nhau tuỳ thuộc vào số lượng và vị
trí thế của các nguyên tử clo. Song chúng cùng có những tính chất chung như: khi tách
riêng nguyên chất các PCB không màu, không mùi và tồn tại ở dạng tinh thể; bền với
nhiệt (nhiệt độ bắt cháy khoảng 170°0380ÙC ); cách nhiệt và điện tốt; khả năng cháy
nổ thấp; trơ với axit, bazơ và các tác nhân hoá học khác trong điều kiện thường; kháng
oxi hoá- khử; tương thích với các hợp chất hữu cơ. Nhìn chung, các PCBs tương đối
khó tan trong nước và khả năng hoà tan giảm cùng với sự tăng số nguyên tử clo thê
trong phân tử. Nhưng PCBs lại dễ tan trong các dung môi hữu cơ, chất béo,
hydrocacbon. Vì vậy, chúng rất dễ bị hấp thụ vào các mô mỡ. Độ tan của PCBs biến
đổi tương đối phức tạp, không tuân theo quy luật nào cả.

Trong thực tế, các sản phẩm bán trên thị trường luôn là một hỗn hợp gồm nhiều đồng
phân của PCBs và thường có màu vàng đậm hoặc nhạt. Chúng không kết tinh ở nhiệt
độ thấp mà chỉ đóng rắn lại thành nhựa. [8]
B àng 1.3. M ột sổ tính chất hoá, lý của các sản phẩm PC B [15]
np A

1 A

Aroclor
1016

Aroclor
1221

Aroclor
1232

Aroclor
1224

Arocỉor

Aroclor

1254

1260

Aroclor

1262

Phân tử
.ượng

257,9

200,7

232,2

266,5

328

357,7

389

Điểm sôi
°C)

325-356

2 7 5 -3 2 0

290-325

325-366

365-390

385-420

390-425

4,0xl0‘4

6,7xl0'3 4,1 X10’3

4,1 X10’4

7,7x10'5

4,0xl0'5

-

Ten non

hợp

4p suất hơi

'ram Hg)
Độ tan
rong nước
;mg/l)

0,42

0,59

0,45

0,24

0,012

0,0027

0,052

rỷ trọng
;g/cm)

1,37

1,18

1,26

1,38

1,54

1,62

1,64

LvOg Kow

5,6

4,7

5,1

5,6

6,5

6,8

-

r

r

Trong đó, Kow: hệ sô phân bô octanol-nước.
1.1.3. Các nguồn gây ô nhiễm PCBs

PCBs không hình thành từ tự nhiên mà nó là sản phẩm nhân tạo do con người tạo ra.
Nguồn phát thải chính PCBs vào môi trường gồm 3 nguồn chính: nước thải, khí thải và
chất thải rắn. Nước thải ra từ các nhà máy sản xuất máy biến thế và tụ điện, các nhà
máy sản xuất giấy photpho không có cacbon, các ngành công nghiệp điện và đặc biệt
do sự rò rỉ những thiết bị điện cũ, từ sự cố làm đổ ra nhữna chất lỏng chứa PCBs trong
quá trình vận chuyển máy biến thế và các thiết bị khác có chứa PCBs... (Liberti et al.
1992). Chất thải rắn được tạo ra từ quá trình sử dụng các vật liệu chứa PCBs (chất làm

mềm dẻo, chất phủ bề mặt, mực in, keo dán, chất chậm cháy, sơn...). Khí thải được
thải trực tiếp từ các nhà máy sản xuất máy biến thế, tụ điện, các ngành công nghiệp
điện...Ngoài ra, một lượng lớn khí thải sinh ra từ việc đốt rác thải trong các lò đốt rác
thải đô thị và công nghiệp (Benfenati et al. 1992; Ohsaki and Matsueda 1994 )
1.1.4. Trạng thái tồn tại, sự phân bố và quá trình lan truyền của PCBs trong môi
trường [11]

Trone môi trường khí, PCBs tồn tại ở 2 trạng thái: hơi và hấp phụ vào các hạt rắn lơ
lửng. Trong môi trường nước và trầm tích, PCBs được eẳn vào các hạt rắn lơ lửng và

5


các hạt trầm tích. Sir phân bố PCBs giữa các môi trường nước, không khí và đất không
ổn định.
Trong môi trường, PCBs dễ dàng luân chuyển giữa không khí, nước và đất. Trong đó,
sự di chuyển trong khí quyển là quan trọng nhất cho sự phân tán toàn cầu của PCBs.
Các hợp chất PCBs đi vào không khí do sự phát thải khí trực tiếp hoặc do quá trình
bay hơi ở cả đất và nước bề mặt. Sau một thời gian PCBs sẽ đưọc đưa trở lại đất và
nước bời sự lắng đọng qua bụi, mưa và tuyết. Trong nước, PCBs có thể được di
chuyển bởi dòng nước, tích lũy ở trầm tích đáy hoặc gắn với các phần tử lơ lửng trong
nước và bay hơi vào trong không khí.
Quá trình phân bố PCBs trong môi trường được quyết định bởi bản thân các đồng phân
PCBs. Do các hợp chất PCBs có tính tương thích với các hợp chất hữu cơ nên PCBs sẽ
tập trung vào nơi nào có hàm lượng hữu cơ cao. Hàm lượng clo trong phân tử PCBs
càng cao thì chúng càng dễ được phân bố vào trong đất, trầm tích, chất hữu cơ. Trong
khi đó, những PCBs có hàm lượng clo thấp thì lại dễ bay hơi hơn nên chúng dễ đi vào
khí quyển hon. Mặt khác, PCBs tan ít trong nước nên hàm lượng PCBs trong nước
thường khônẹ cao. Thông thường những PCBs chứa nhiều nguyên tử clo hơn thì sẽ
phân huỷ chậm hơn. Đặc biệt, qua chuồi thức ăn PCBs sẽ đi vào cơ thể thực vật, động

vật và con người với hàm lượng tăng dân.

Hình 1.2. Sơ đồ m iêu tả sự tồn tại và vận chuyển của PCBs trong môi trường [9]
1.1.5. Sự biến đổi của PCBs trong môi trưòng

Trong môi trường, PCBs chịu ảnh hưởng bởi 3 quá trình phân huỷ tự nhiên: quang hoá,
thiêu đốt và phân huỷ sinh học. Trong điều kiện thường, quá trình quang hoá và thiêu
6


clôt rât khó có thê xảy ra. Trong khi đó. phân huỷ sinh học là quá trình tự nhiên có khả
năng giảm thiểu PCBs trong môi trưòng lớn nhất đặc biệt là trong đất và trầm tích.
PCBs có thể phân huỷ sinh học nhờ hai loại vi sinh vật: vi sinh vật hiếu khí và vi sinh
vật kị khí.
Trong điều kiện hiếu khí, dưới tác dụng của các vi khuẩn tự dưỡng, các cấu tử PCBs
có hàm lượng clo thấp được chuyển hoá thảnh các axit clobenzoic tươne ứng, sau đó
tiếp tục chuyển hoá thành cacbonđioxit, clo vô cơ, nước và sinh khối. Tốc độ phân huỷ
hiếu khí của PCBs phụ thuộc vào: đặc tính cấu trúc, nồng độ của PCBs, độ ẩm, nhiệt
độ, giá trị dinh dưỡng, sự có mặt của các chất ức chế... Sự phân huỷ sinh học hiếu khí
của PCBs trong đất chậm, đặc biệt trong đất chứa hàm lượng cacbon hữu cơ cao. Các
cấu tử PCBs chứa ít nguyên tử clo hơn thường phân huỷ sinh học nhanh hơn các cấu
tử PCBs chứa nhiều nguyên tử clo.[4]
■Cl„
W

1

------------ 1

ÛH

fT ^ °
VxC O O H
OH

COOH
nxit cJobejizoic

PCB
CO, + H,0
Hình 1.3. S ơ đồ p h â n huỷ hiếu khí PCBs dướ i tác dụng của
vi khuẩn 2,3- âioxydaza [12]

Quá trình phân huỷ kị khí thường xảy ra với các PCBs có hàm lượng clo cao. Vi sinh
vật kị khí sẽ loại bỏ bớt những nguyên tử clo ở các vị trí meta- và para-, Kêt quả là
những cấu tử có hàm lượng clo cao biến đối thành các cấu tử monoclobiphenyl và
dioclobiphenyl ít độc hơn và có khả năng phân huỷ sinh học hiếu khí.
Đặc biệt, khi đi vào cơ thể sinh vật và con người, dưới tác động của các hệ men, các
hợp chất này chủ yếu chuyển hoá về dạng phenol, polyphenol...Tuy nhiên, trong cơ thể
sinh vật thì PCBs rất bền bởi các quá trình chuyển hoá của nó trong cơ thể diễn ra với
tổc độ vô cùng chậm và nhiều khi nó còn biến đổi thành những chất có độc tính cao có
khả năng gây ung thư [10].
1.1.6. Ảnh hưởng của PCBs tới động vật và con người

Đen nay, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằna độc tính của PCBs phần nhiều là do sự có
mặt của các đồne phân dạna phẳns. Khả năng một cấu tử PCBs có cấu trúc dạng
phẳng hay không là tuỳ thuộc vào vị trí thế của các nauyên tử clo trong phân tử PCBs.


Trong sổ 209 cấu tử PCBs về mặt lý thuyết, có khoảng 20 cấu tử có tính đồnR phẳng.
Đặc biệt là ba PCBs đồng phẳng không chứa clo ở vị trí octo- là: 3,3’,4,4’tetraclobiphenyl (PCB-77X 3,3’,4,4’,5- pentaclobiphenyl (PCB-126) và 3,3’,4,4’,5,5’hexaclobiphenyl (PCB-169) được xem là độc nhất và độ độc tương đương với dioxin

(T4CDD) và furan (P5CDF). Trong đó, 3,3’,4,4’,5-pentaclobiphenyl (PCB-126) được
xem là độc nhất.
CL

Cl

C1 cl—^

C r ^ ci C1^ |C ))--

cr
PCB-77

C lC l

Cl
PC B -126

PCB-169

Hình 1.4. M ột sổ hợp chất PCBs đỏng phẳng [21]

Qua chuỗi thức ăn và hệ hô hấp, PCBs sẽ được đưa từ môi trường vào trong cơ thể của
các sinh vật sống và con người. Do có khả năng tích luỹ sinh học nên độc tính của
PCBs sẽ tăng dần qua các mắt xích của chuỗi thức ăn.
Với động vật, PCBs ảnh hưởng tới hệ miễn dịch, hệ sinh sản, thân, da, dạ dày, tuyến
giáp...Đặc biệt, khi nhiễm độc PCBs với 1 lượng cụ thể và thời gian xác định sẽ khiến
các động vật bị chết. Khỉ cái Bắc Âu được thí nghiệm với Aroclor đã bị chết sau khi
sinh. Chồn ăn cá hồi ờ hồ Michigan có hàm lượng PCBs 1(H15 ppm đã chết 30% sau
5 tháng sinh nở và có chứa 5 (ppm) Aroclor 1254. PCBs không những chỉ ảnh hưởng

tới động vật mà còn gây ảnh hưởng tới thực vật trên cạn và thực vật thuỷ sinh.[2]
r

r

Bảng 1.4. M ức độ độc cảp tính của PCBs đôi với sinh vật [2]
Loài

Chuột công
Thỏ
Chôn Vizon
Chim cút
Chim
Động vật không

Liều lượng gây chết, LD50

2-10 (g/kg)
1,26^2 (g/kg thức ăn)
75CH-4000 (ụg/trọng lượng cơ thê)
0,747 (g/kg)
6CH-6000 (mg/kg thức ăn)

Thời gian gây chết
-

5 ngày
5 ngày

12+104(ng/l)

5 ngày
96 giờ

80-H o3 (ng/1)

96 giờ

xương sống

Cá

Sau khi vào cơ thể con người, PCBs sẽ phá huỷ gan, da và thị giác, ảnh hưởng đến hệ
miễn dịch, teo tuyến giáp, giảm trọng lượng sinh, ảnh hưởng tới quá trình di truyền,
bất lợi cho khả năne sinh sản, gây ung thư...

8


H ình 1.5. Quá trình tích luỹ PCBs thông qua chuỗi thức ăn [14]

Các nhà khoa học đã chia những tác động của PCBs lên sức khoẻ con người và độns
vật thành hai dạng chính: tác động gây ung thư và tác động không gây ung thư.
Khả năng gây ung thư của PCBs chủ yếu xảy ra ở các cấu tử có hàm lượng clo cao với
vị trí nhóm thế là meta-, para-. Sự tiếp nhiễm PCBs với hàm lượng cao thường gây ra
các bệnh ung thư, đặc biệt ở một số vị trí như gan, hệ thống mật, ruột và da [15].
Nhiều nghiên cứu đã cho thấy, PCBs có thể xâm nhập vào tuyến sữa và bào thai. Do
đó, những phụ nữ làm việc trong điều kiện phải tiếp xúc thường xuyên với PCBs rất
dễ bị đẻ non, thai nhi thiếu cân, tuổi thọ thai nhi thấp... Nhiều bằng chứng khác cũng
cho thấy, trẻ sơ sinh có thể bị thiếu hocmon tuyến giáp nếu người mẹ lúc mang thai ăn

nhiều cá có nhiễm PCBs.
Ngoài ra, PCBs còn là nguyên nhân làm tăng huyết áp, tăng hàm lượne triglyxerit và
cholesterol trong máu [15]...
1.1.7. Quy định đối với PCBs trong dầu
Trên thế giới đã có nhiều tổ chức và quốc gia đưa ra tiêu chuẩn về ô nhiễm PCBs trong
môi trường đất, nước thải, song trong dầu thì chưa phổ biến. Tổ chức môi trường liên
hợp quốc (ƯNEP) đã đưa ra quy định về ngưỡng an toàn của PCBs trong dầu là dưới
50 ppm. Tiêu chuẩn này đã được nhiều nước trên thế giới áp dụng. Ngoài ra, rất nhiều
tổ chức và quốc gia đã đưa ra nhữns tiêu chuẩn riêng.
9


Theo tiêu chuẩn quốc gia của Việt Nam về phân loại chất thải nguy hại (TCVN 6706:
2000), PCBs đã được xếp vào danh sách các chất thải nguy hại và giới hạn nguv hại là
50 mg/kg (tức là 50 ppm). Đến năm 2007, Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7629: 2007 quy
định về ngưỡne chất thải nguy hại đối với PCBs là

10 ppm (nguồn:

http://ww\v.nea.gov.vn/tiẽu chuẩn môi trường/tiêu chuẩn Việt Nam).
1.1.8. Tình hình sử dụng PCBs trên thế giói và ỏ Việt Nam
❖ Thế giới

PCBs lần đầu tiên được sản xuất vào năm 1881 và sản phẩm thương mại của chúng
được tiêu thụ rộng rãi từ năm 1929 với nhiều tên thương mại khác nhau. Vào thập niên
1970, hầu hết các nhà sản xuất đều ngưng sử dụng các sản phẩm PCBs do họ đã nhận
biết được tính độc hại của PCBs gây ra. Tuy nhiên, một vài sản phẩm vẫn được tiêu
thụ cho tới tận năm 1983 (Kuntz, 1983). Mỗi quốc gia lại có một cách đặt tên các sản
phẩm của PCBs riêng như: Aroclor (Mỹ), Clophen (Đức), Fenclor (Italy), Kanechlor
(Nhật Bản), Phenoclor (Pháp),.. Sản phẩm PCBs thương mại của các nước trên thế

giới được trình bày trong bảng dưới đây.
*

r

B àng 1.5. Sản ph â m PCBs thương mại của các nước trên thê giới

Tên tliuơng mại
Aroclor
Mỹ

Clophen
Đức

Phenocior
Ý

Kaneclor
Nhật

Fenchlor
Pháp

Delor
Séc

42

2

1221
200

1232
1242

A30

DP-3

300

1248

A40

DP- 4

400

1254

A50

DP-5

500

54

1260

A60

DP- 6

600

64

Ỏ

4,5

1262

Thành phần và hàm lượng của các sản phẩm thương mại của PCBs được trình bày ở
bảng 1.6 (số liệu của Monsanto, Mỹ) (WHO 1987). Hàm lượng clo ở đây là chỉ phần
trăm khối lượng clo trong hỗn hợp. Các Aroclor khác nhau được sử dụng với những
mục đích khác nhau. Ở Mỹ, các thiết bị điện hầu hết sử dụng Aroclor 1260 vào những
năm 1950, cũng như Aroclor 1254; Aroclor 1242 là hỗn hợp được sử dụng vào những
năm 1950 và 1960. Tuy nhiên hỗn hợp này đã không còn được sử dụng vào năm 1971,
thay vào đó là Aroclor 1016; hỗn hợp Aroclor 1018 tuy có cùng hàm lượng clo nhưng


lại chứa ít PCBs với nhiều nguyên tử clo (từ 4 trở lên). Chính vì việc sử dụng này đã
dẫn tới việc thải PCBs một cách không kiểm soát ra môi trưừnẹ xung quanh.
Bảng 1.6. Các sản phẩm PCBs và phần trăm các chất đồng loại
r

...... ị ị

y

Phần trăm của các chât đông loại
2 I 3

4

29 : 24

14

5

Các sp PCBs

% clo

Aroclor 1232

32

26

Aroclor 1016

41

2

19

57

22

Aroclor 1242

42

-5

13

28

30

22

4

Aroclor 1248

48

2

18

40

36

4 ị

Aroclor 1254

54

1

11

49

34 1

Aroclor 1260

60

ị

12

38

3

6 1 7 Ị 8
Ị
1

9

10
ỉ
1
1
1

ị
6

41

1
8

1

Tại Đức, PCBs thương mại có tên là Clophen (A30 tới A60). Vào năm 1972, công ty
Bayer đã hạn chế việc sử dụng PCBs trong dầu máy biến thế hay là dầu thuỷ lực. Kể
từ đó, khoảng 23000 tấn PCBs được sử dụng trong những thiết bị có khả năng thải trực
tiếp những hoá chất này vào môi trường sống.
Theo Durfee (1976) [21], tổng sản phẩm PCBs trên toàn thế giới vào năm 1976 là 610
X

10yg (1,3 tỷ pound), hơn 93% sản lượng do công ty Monsanto của Mỹ sản xuất.

Tổng hàm lượng PCBs những năm 1980 được ước tính vào khoảng 1100 X 109g
(Bletchy, 1983). Còn tại Liên Xô trước đây, tổng sản phẩm Sovoi (tương đương với
Aroclor 1254) là 100000 tấn. Tại Đức, tổng sản lượng PCBs giảm liên tục từ năm
1978 cho tới năm 1983, vào năm 1983, năm cuối mà công ty Bayer sản xuất PCBs,
90% sản phẩm PCBs đã được xuất khẩu.
❖ Viêt Nam

Trước năm 1985, các hợp chất PCBs được đưa vào Việt Nam chủ yếu dưới dạng các
chất phụ gia có sẵn trong dầu biến thế, dầu thuỷ lực nhất là đối với các loại dầu được
chế tạo tại Liên Xô cũ, Tiệp Khắc và Rumani. Nhiều thiết bị điện nhập từ Mỹ, Nhật,
Pháp... để sử dụng tại miền Nam trước 1975 cũng chứa dầu có PCBs. Theo số liệu của
Cục bảo vệ Môi trường Việt Nam thì lượng dầu chứa PCBs nhập khẩu là 27000-30000
tấn. Trong hơn 30000 thiết bị điều tra thì số thiết bị nghi nhiễm có chứa PCBs là hơn
13000 thiết bị. trong số nàv, 70% thiết bị thuộc ngành điện. Còn theo báo cáo của
Công ty điện lực Hà Nội, tổng khối lượng dầu hiện có trong kho là hơn 3 tấn, thời gian
tái sử dụng của các loại dầu biến thế này đã hết hoặc không còn nhiều. 18]


1.1.9. Thực trạng ô nhiễm PCBs trên thế giói và 0 Việt Nam
♦!* Thế giới

Theo một số nghiên cứu, hàm lượng PCBs trong không khí ở nông thôn thấp hơn ở các
khu đô thị và khu công nghiệp. Khôn^ khí ở trong nhà, mức độ tập trung PCBs cao
gấp 10 lần không khí ngoài trời. Còn trong nguồn nước, mức độ ô nhiễm PCBs ở các
vùng biển gần khu công nghiệp có xu hướng cao nhất. [ 18]
Theo kết quả của một số nghiên cứu, hàm lượng PCBs trong mẫu khí tại các quốc gia
nằm trong khoảng từ 0,002-^3,3 ng/m3. Những vùng như vùng Tây Bẳc của Canada,
hàm lượng PCBs rất thấp, chỉ từ 0,002-^0,07 ng/m3; còn những vùng như các khu công

nghiệp của Đức thì hàm lượng PCBs lại vượt trội, khoảng 3,3ng/m3. Theo khảo sát của
Cục bảo vệ Môi trường Mỹ, hàm lượng PCBs trong vùng Ngũ hồ tại biên eiới Mỹ và
Canada nam trong khoảng 0,8+31 ng/1, còn ho Michigan thì hàm lượng PCBs lại lớn
hơn rất nhiều, từ 10(H450 ng/1. Điều này có thể giải thích do hồ Michigan nằm gần
khu công nghiệp, còn vùng Ngũ hồ thì nằm cách xa nên ít bị ảnh hưởng.[6]
❖ Việt Nam

Theo một số thống kê, nước ta đã nhập khoảng 27000^-30000 tấn dầu ô nhiễm PCBs từ
Liên Xô, Trung Quốc và Rummani. PCBs được dùng rộng rãi trong các máy biến thế,
tụ điện lớn, dầu thuỷ lực, sơn và dầu nhớt. Một phần số dầu ô nhiễm này đã được xả
trực tiếp vào môi trường và gây ô nhiễm nghiêm trọng. [17]
Ngoài ra, theo thống kê chưa đầy đủ của Cục Môi trường: cả nước hiện có khoảng
10000 tấn máy móc thiết bị có chứa PCBs trone; số 32351 thiết bị đã được kiểm tra.
Ước tính khoảng 10000^15000 tấn PCBs đang “ lênh đênh trôi” trong môi trường
sống trong cả nước.[19]
Số liệu điều ira thống kê ban đầu cho thấy, tổng tụ điện sử dụng dầu cách điện có khả
năng chứa PCBs trên địa bàn 64 tỉnh, thành phố là khoảng 1.800 tụ điện và được phân
bổ như sau: các tỉnh thuộc vùng Đông Bắc Bộ: 40%; Đồng bằng sông Hồng: 38%; Bắc
Trung Bộ: 9%; Duyên hải miền Trung: 7%; Đồng bằng sông Cửu Lone: 2%; Tây
Nguyên : 1,6%; Đông Nam Bộ: 1,4%.[5]

12


I
!

_

,

□ Đô no
o Băc Bô
•
E3 Đồng bằng sông
Hồng
□ Bắc Trung Bộ
□ Duyên hải miền
Trung
Ü Đồng bằng sông
Cửu Long
□ lầ y nguyên

Hình 1.6. Đô thị biêu diên sự phân bô tụ điện sử dụng dâu có chứa PCBs tại các vùng
của Việt Nam

Kết quả thống kê cũng cho thấy, tổng máy biến thế có khả năng chứa PCBs trên toàn
quốc là khoảng hơn 1000 chiếc. Trong đó, vùng Đông Bac Bộ: 23%; Đồng bàng sông
Hồng: 21%; Bắc Trung Bộ: 13%; Đồng bằng sôna; Cửu Long: 2%; Tây Nguyên : 5%;
Đông Nam Bộ: 22%, vùng Nam Trung Bộ: 17%.[5]

5% 2%
o Đỏng Bấc Bộ
■ Đồng bàng sông Hồng
□ Bắc Trung Bộ
□ Duyên hải miền Trung
■ Đồng bằng sông Cứu Long
o Tây nguyên
■ Đông Nam Bộ

Hình 1.7. Đồ thị biểu diễn sự phân bố máy biến thế sử dụng dầu có chứa PCBs tại các
vùng của Việt Nam

Sở tài nguyên môi trường thành phố Hồ Chí Minh cũng cho biết, chỉ riêng nhà máy
nước Thủ Đức hiện đang lưu giữ 27 tấn dầu máy biến thế. Trong đó, có 3 tấn chứa
PCBs và 24 tấn bị nhiễm dầu có chứa PCBs. Các thùng phi này đã và đang bị rò rỉ làm
dầu thấm dần vào môi trường. Các sông Thị Vải, Đồng Nai, Nhuệ, Đáy...đã bị ô
nhiễm dầu biến thế.[16]
13


C H Ư Ơ N G

2. T H Ụ C

N G H IỆ M

Hiện nay, các phòng thí nahiệm sử dụng rất nhiều phương pháp phân tích PCBs trong
dầu biển thế như: phương pháp tỷ trọng, ngọn lửa, điện cực chọn lọc ion, sắc ký...
Mồi phương pháp có những ưu và nhược điểm riêng. Trong nghiên cứu này, phương
pháp điện cực chọn lọc ion được dùng để sàng lọc và sắc ký khí (GC/ECD) được dùnạ
để định lưọ'ng.
2.1. Phưong pháp xác định tổng clo bằng điện cực chọn lọc ion

2.1.1. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động

clôy (lan

nàp
dung dịch

n ộ i có nđộ
xác định
diện cực

so snnli

-'•-

máng trao
(lôi ion

Hình 2.1: Thiết bị L 2000D X [1]

Hình 2.1: S ơ đồ chung của các
điện cực chọn lọc ion [1]

Phương pháp này được tiến hành để đo tổng clo trong mẫu đầu biến thế bằng cách sử
dụng điện cực chọn lọc ion clo.
Điện cực chọn lọc ion clo là điện cực mà trong điều kiện thích hợp có thế cân bằng chỉ
phụ thuộc một cách chọn lọc vào hoạt độ (nồng độ) của ion clo trong dung dịch. Các
điện cực chọn lọc ion bao gồm các phần chính sau: thân cực làm bằng polime cách
điện, phần bên trong thân cực có chứa dung dịch nội có nồng độ ion xác định. Bên
trong dung dịch nội luôn có một điện cực bạc clorua so sánh có thê không đôi được
nhúng vào, cuối thân cực là màng chọn lọc ion.
Điện cực chọn lọc ion clo dựa trên một loại thế cân bằng đặc biệt là thế màng. Màng
chọn lọc ion clo là màng mà nếu ta nhúng chúna vào dung dịch chất điện li thì chúng
chỉ cho phép ion clo di chuyển qua. Sự di chuyển chọn lọc này không phải là sự di
chuyển theo kiểu đâm xuyên cơ học qua lỗ trống hoặc khe trốne mà là sự trao đổi ion
14

trong những cân bằng thuận nghịch xảy ra trên ranh giói tiếp xúc giữa 2 bề mặt của
màng và các dung dịch chất điện li được màng ngăn cách. Khi cân bằng được thiết lập
thì trên ranh giói tiếp xúc xuất hiện một bước nhảy thế gọi là thế cân bằng, thế này là
hàm số của nồng độ ion clo.
♦> Nguyên tắc hoạt động

Nguyên tắc đo mẫu dầu là chuyển hoá toàn bộ clo hữu cơ (có chứa trong các hợp chất
policlobiphenyl) thành clo vô cơ. Vì dầu hầu như không chứa clo hữu cơ từ các hợp
chất khác ne,oại trừ PCBs nên để xác định được tổng clo hữu cơ ta chuyển toàn bộ clo
hữu cơ thành dạng clo vô cơ. Cơ chế phản ứng diễn ra như sau:
Na kim loại, xúc tác tác
Hợp chất hữư cơ chứa clo

cr

Sau đó chiết toàn bộ các ion c r sinh ra vào pha nước và thực hiện việc định lượng
tổng c r bằng điện cực chọn lọc ion L2000DX.
2.1.2. ưu, nhược điểm của phương pháp
***

Ưu điếm

•

Tiết kiệm thời gian.

•

Gía thành tương đối rẻ.

•

Kết quả thu được âm tính không bao giờ sai.

•

Sử dụng được cho rất nhiều loại mẫu: dầu, đất, nước...

•

Dễ sử dụng, chỉ cần theo đủng quy trình.

•

Gọn nhẹ, có thể sử dụng ở hiện trường ở bất kỳ thời gian nào.

•

N hược điểm

•

Có thể cho kết quả dương tính.

•

Kết quả phân tích có độ chính xác không cao.

•

Chỉ là phương pháp bán định lượng, không xác định được từng cấu tử cụ thể và

không định lượng được chính xác hàm lượng của chúng.
2.1.3. Cách xác định mẫu dầu
Tất cả các mẫu dầu được phân tích nồng độ Chloride bằng thiết bị kiểm tra nhanh
Dexsil L2000DX, Mỹ. Thiết bị Dexsil L2000DX được thiết kế để đo tổng Chloride
hữu cơ trong nhiều nền mẫu khác nhau như: dầu biến thế, đất và nước.

15


H ình 2.3. Thiết bị L2000D X [ I]

Đi kèm với thiết bị phân tích nồng độ Clo có bộ phá mẫu (ống phản ứng) và dung
dịch chiết mẫu. Để đo tổng clo hữu cơ từ PCBs trong mẫu dầu phải thực hiện 3 bước
chính sau:
+ Chuẩn bị mẫu

Lấy 5ml mẫu dầu vào ống phản ứng (đã chứa hóa chất). Ống phản ứng có
chứa 2 phần hóa chất khác nhau. Phần hóa chất thử nhất được trộn đều với mẫu trong
10 giây và phần hóa chất thứ 2 được trộn đều với mẫu trong 1 phút. Sau thời gian phản
ứng này tất cả clo hữu cơ được chuyển hết sang dạng clo vô cơ.
+ Chiết mẫu

Sau khi chuyển hóa clo hữu cơ sang dạng vô cơ, thêm 5ml dung dịch chiết vào
ống phản ứng, lắc 2 phút. Sau khi phân lớp, dịch chiết được hút sang lọ 20 ml để đo
clo.
+ Định lượng cỉo bằng thiết bị L2000DX

L2000DX sẽ là bước cuối cùng, định lượng và in ra kết quả clo và Arochlor
tương ứng tùy thuộc vào phương pháp đo được lựa chọn. Hàm lượng Clo được đo
bằng điện cực chọn lọc Clo. Trước khi đo, điện cực phải được chuẩn lại bàng dung
dịch chuẩn và sau một mẻ 10 mẫu nhất thiết phải chuẩn lại điện cực.
Chú ý các nguồn lây nhiễm clo vô cơ phải được tránh khỏi vị trí làm mẫu.

16


2.2. Phương pháp sắc kí khí/ Dctector cộng kết điện tử (GC/ECD)
2.2.1. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của GC/ECD [3]

• Nguyên tắc hoạt động của một thiẽt bị săc kỉ khỉ

Nhờ có khí mang chứa trong bom khí (hoặc máy phát khí), mẫu từ buồng bay hơi được
dẫn vào cột tách nằm trong buồng điều nhiệt. Quá trình sắc kí xảy ra tại đây. Sau khi
rời khỏi cột tách tại các thời điểm khác nhau, các cấu tử lần lượt đi vào detector, tại đó
chúng được chuyển thành tín hiệu điện. Tín hiệu này được khuếch đại rồi chuyển sang
bộ ghi, tích phân kế hoặc máy vi tính. Các tín hiệu được xử lý tại đó rồi chuyển sang
bộ phận in và lưu kết quả.
Trong thiết bị sắc kí khí, hai bộ phận quan trọng nhất là cột tách và detector.
• Cột tách : có 2 loại cột tách là cột nhồi và cột mao quản. Thiết bị GC 17A/ECD sử
dụng cột mao quản phim mỏng (wall coated open tubular column- WCOT), thành
trong được tẩm trực tiếp bởi một lớp phim pha tĩnh mỏng.
• D etector cộng kết điện tử (ECD):
Detector cộng kết điện tử (ECD) được sử dụng phổ biến trong phân tích PCBs vì ưu
điểm có độ nhạy cao. Detector cộng kết điện tử hoạt động dựa trên đặc tính của các
chất có khả năng cộng kết các điện tử tự do trong pha khí (trừ trường hợp ngoại lệ của
các khí trơ) nếu trong phân từ của các họp chất này có chứa các nguyên tử halogen (Cl,
Br,...), các hợp chất PCBs và OCPs có liên kết đôi trong vòng thơm, có neuyên tử clo

trons phân tử. Khả năng cộng kết điện tử lớn hay nhỏ là phụ thuộc vào cấu trúc của
các họp chất cần được phát hiện. Các họp chất có chứa các nhóm chức hoặc đa liên kết
(liên kết đôi hoặc ba) thì khả năng bắt giữ các điện tử sẽ tăng hẳn lên, vì thế chúng có
khả năng cộng kết điện tử lớn và có thể dễ dàrïêljMtJiiêa khi sử duna, detector ECD.
17