分類:檢驗分析:技術資訊

水 中 多 氯 聯 苯 檢 測 方 法
- 氣 相 層 析 儀 / 電 子 捕 捉 偵 測 器 法 -
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幸運草

   

中 華 民 國 八 十 三 年 三 月 九 日 ( 83 )
環 署 檢 字 第 00540 號   NIEA W601.50A

一 、 原 理

    水 樣 以 正 己 烷 ( n- Hexane ) 萃 取 , 萃 取 液 去 水
濃 縮 後 , 經 過 矽 膠 淨 化 管 除 去 雜 質 , 收 集 洗 液 並 濃
縮 及 定 量 後 , 注 入 氣 相 色 層 分 析 儀 ( Gas chromatograph )
, 利 用 電 子 捕 捉 檢 知 器 ( Electron capture detector ) 偵 測
其 中 之 多 氯 聯 苯 ( Electro captector ) , 偵 測 其 中 之 多 氯
聯 苯 ( Polychlorinated biphe-nyls ) 含 量 。

二 、 適 用 範 圍

    本 方 法 適 用 於 水 及 廢 污 水 中 多 氯 聯 苯 之 檢 驗 ,
可 偵 測 0.001 mg/L 以 上 多 氯 聯 苯 之 水 樣 。

三 、 干 擾

( 一 )試 藥 、 溶 劑 或 玻 璃 器 皿 所 含 之 雜 質 , 可 能 污
     染 並 干 擾 分 析 結 果 , 故 試 藥 及 溶 劑 以 使 用 殘
     量 級 ( Resid uegrade ) 為 原 則 , 否 則 亦 應 使 用
     純 度 最 高 級 者 , 並 依 需 要 使 用 蒸 餾 、 結 晶 等
     方 法 純 化 之 。 為 確 保 試 藥 或 溶 劑 之 適 用 性 ,
     必 須 執 行 空 白 試 驗 。 玻 璃 器 皿 使 用 完 畢 , 應
     立 即 以 方 才 使 用 之 溶 劑 淋 洗 , 然 後 以 清 潔 劑
     清 洗 , 以 水 沖 洗 , 繼 之 以 去 離 子 蒸 餾 水 淋 洗
     曬 乾 , 再 以 丙 酮 及 殘 量 級 正 己 烷 淋 洗 , 晾 乾
     後 以 鋁 箔 紙 封 口 , 放 置 於 乾 淨 地 點 , 避 免 污
     染 。

( 二 )鄰 苯 二 甲 酸 酯 之 污 染 為 分 析 上 之 嚴 重 干 擾 ,
     此 類 污 染 常 源 自 塑 膠 器 皿 , 故 在 採 樣 、 分 析
     過 程 中 , 不 得 使 用 塑 膠 器 皿 。

( 三 )水 樣 中 其 他 油 溶 性 雜 質 亦 可 能 一 併 萃 出 , 雜
     質 之 種 類 及 數 量 依 個 別 之 水 樣 而 異 , 通 常 可
     以 矽 膠 淨 化 管 移 去 , 但 亦 可 能 需 特 別 之 處 理
     。

四 、 安 全

( 一 )雖 然 本 方 法 所 使 用 試 劑 之 毒 性 或 致 癌 性 並 不
     明 確 , 但 極 可 能 對 人 體 健 康 有 害 , 故 應 盡 可
     能 曝 露 於 最 低 之 濃 度 。 實 驗 室 應 有 勞 工 主 管
     機 關 對 於 各 化 合 物 之 安 全 操 作 規 定 , 並 將 有
     關 資 料 分 送 實 驗 操 作 人 員 遵 守 之 。

( 二 )多 氯 聯 苯 對 人 或 哺 乳 動 物 可 能 為 致 癌 物 , 應
     於 煙 櫥 ( Hood ) 內 配 製 儲 備 標 準 溶 液 。

五 、 設 備

( 一 )採 樣 瓶 : 1 L, 棕 色 玻 璃 製 , 附 螺 旋 瓶 蓋 , 瓶
     蓋 內 襯 為 鐵 氟 龍 墊 片 ; 若 使 用 無 色 玻 璃 瓶 ,
     可 以 鋁 箔 紙 包 於 瓶 外 , 以 避 免 陽 光 。

( 二 )分 液 漏 斗 : 2 L, 玻 璃 製 , 活 栓 不 得 使 用 潤 滑
     油 脂 。

( 三 )去 水 玻 璃 管 柱 : 200 ㎜ × 20 ㎜ ( 內 徑 ) , 活 栓
     不 得 使 用 潤 滑 油 脂 。

( 四 )K,- D.( Kuderna - Danish ) 濃 縮 及 廢 液 回 收 裝 置 :
     如 附 圖 一 。 包 括 刻 度 濃 縮 管 ( 10.0 - 1.5mm ) ,
     史 耐 德 管 ( Snydercolumn, 3 球 ) , 冷 凝 管 , 廢
     液 收 集 瓶 。

( 五 )減 壓 濃 縮 裝 置 ( Rotary-evaporator ) 。

( 六 )水 浴 : 可 加 熱 至 85 ℃ , 溫 度 控 制 在 ± 2 ℃ 以
     內 者 。

( 七 )淨 化 玻 璃 管 柱 : 300 mm× 10 mm( 內 徑 ) , 活
     栓 不 得 使 用 潤 滑 油 。

( 八 )量 瓶 : 10.0 mL, 硼 矽 玻 璃 製 。

( 九 )天 平 : 可 精 確 秤 至 0.1 mg 。

( 十 )微 量 注 射 器 : 10.00 μL 。

( 十 一 )氮 氣  : 純 度 99.99 % 以 上 , 並 需 使 用
     去 水 及 去 氧 裝 置 淨 化 之 。

( 十 二 )氣 相 色 層 分 析 儀 , 附 電 子 捕 捉 檢 知 器 。 儀
     器 操 作 條 件 如 下 ( 供 參 考 用 , 可 視 實 際 需 要
     適 當 變 化 之 ) :
     注 射 部 溫 度  220 ~ 250 ℃
     管 柱 溫 度    180 ~ 220 ℃
     檢 知 器 溫 度  260 ~ 300 ℃
     載 行 氣 體 ,氮 氣, 流 速 40 ~ 50 mL / 分

( 十 三 )層 析 管:

1. 1.8 m × 4 mm ( 內 徑 ) 玻 璃 管 柱 , 填 充 物 為 3 % OV
 - 17 覆 於 Chormosorb W-HP( 100 ~ 120 mesh ) 或 其 他 相
 當 之 固 體 支 持 物 。
2. 1.8 m× 4 mm( 內 徑 ) 玻 璃 管 柱 , 填 充 物 為 2 % OV -
 101 覆 於 Gas Chorm Q( 80 ~ 100 mesh ) 或 其 他 相 當 之 固
 體 支 持 物 。
3. 其 他 性 質 相 似 之 層 析 管 。

六 、 試 劑

( 一 )試 劑 水 : 蒸 餾 水 視 需 要 以 正 己 烷 洗 過 , 使 不
     含 有 干 擾 檢 驗 之 物 質 。

( 二 )正 己 烷 、 異 辛 烷 ( Isoocctane ) 、 丙 酮 ( Acetone
     ) : 殘 量 級 或 同 等 級 品 , 視 需 要 以 玻 璃 器 皿
     蒸 餾 保 存 之 。

( 三 )無 水 硫 酸 鈉 ( Anhydrous  Na2SO4 ) : 粒 狀 , 殘 量
     級 。

( 四 )氫 氧 化 鈉 ( NaOH ) 溶 液 , 10 N: 溶 解 40 g 氫
     氧 化 鈉 於 少 量 試 劑 水 , 稀 釋 至 100mL。

( 五 )硫 酸 ( H2SO4 ) 溶 液 , ( 1+1) : 緩 慢 將 50mL
     濃 硫 酸 ( 比 重 1.84) 加 入 於 50mL試 劑 水 中 。

( 六 )矽 膠 ( Silica gel) : 常 用 Wako gel S-1( 40 ~ 70
     mesh) , 使 用 前 在 130℃ 加 熱 3小 時 以 上 。

( 七 )儲 備 標 準 溶 液 : 分 別 秤 取 約 10mg( 精 確 秤
     至 0.1mg) 之 KC-200,-300,-400,-500,-600或 Aroclor
     -1016,-1221,-1232,-1242,-1248,-1254,-1260, 置 於
     10.0mL之 量 瓶 , 以 異 辛 烷 溶 解 後 稀 釋 至 刻
     度, 貯 存 於 棕 色 之 試 藥 瓶 ( 瓶 蓋 需 有 鐵
     氟 龍 內 襯 ) , 4℃ 冷 藏 , 計 算 其 濃 度 。 本
     儲 備 標 準 溶 液 可 保 存 六 個 月 。

七 、 校 正

( 一 ) 分 別 精 取 適 量 之 KC-200,KC-300,KC-400,KC-
     500,KC-600儲 備 標 準 溶 液, 以 正 己 烷 稀 釋 配
     製 成 濃 度 約 為 0.2μ g/mL,0.5μ g/mL,1.0μ g/mL,
     1.5μ g/mL之 校 正 用 標 準 溶 液 。

( 二 ) 調 整 適 當 之 儀 器 條 件 , 以 微 量 注 射 器 ,
     使 用 溶 劑 沖 洗 法( Solvent-flush technique)(
      註 1) , 注 射 ( 2.00 ~ 5.00μ L) 濃 度 約 1.0μ
     g/mL 之 標 準 溶 液 KC-200 , KC-300 , KC-400 ,
     KC-500 , KC-600, 所 得 之 層 析 譜 應 與 相 當 之
     圖 2-11 ( 圖 2圖 3圖 4圖 5圖 6圖 7
     、 圖 8圖 9圖 10圖 11 ) 相 似 。

( 三 ) 製 備 KC-200,KC-300,KC-400,KC-500或 KC-600
     之 檢 量 線 如 下 : 分 別 注 射 一 定 體 積 ( 2.00
     ~ 5.00μ L) 之 校 正 用 標 準 溶 液 , 記 錄 各 尖
     峰 面 積( 或 高 度 ) , 然 後 繪 製 尖 峰 總 面 積
     ( 或 高 度 ) - 多 氯 聯 苯 注 入 量 之 檢 量 線 。
( 四 ) 於 每 一 工 作 天 時 , 必 須 檢 核 檢 量 線 之 適
     用 性 , 其 方 法 如 下 : 注 射 一 種 濃 度 以 上 之
     校 正 用 標 準 溶 液 , 如 所 得 之 尖 峰 總 面 積 (
     與 檢 量 線 上 對 應 尖 峰 面 積 差 異 在 15%以 上 ,
     則 需 配 製 新 鮮 之 校 正 用 標 準 溶 液 , 重 覆 上
     述 之 步 驟 重 新 製 備 檢 量 線 。

八 、 品 質 管 制

( 一 ) 實 驗 室 能 力 評 鑑
1.使 用 與 七 、 校 正 時 相 同 的 儀 器 條 件 , 分 別 注 射
 一 定 體 積 之 正 己 烷( 濃 縮 20倍 )、 異 辛 烷, 檢 查
 層 析 譜 有 無 雜 質 干 擾 , 以 確 定 溶 劑 之 試 用 性 ;
 至 於 丙 酮 試 用 性 之 檢 核 , 可 分 別 將 2 ~ 3mL之 丙
 酮 置 於 小 試 管 中 , 以 氮 氣 吹 至 近 乾 , 再 以 2 ~ 3
 mL之 正 己 烷 溶 解 殘 留 物 , 將 所 得 之 均 勻 溶 液 注
 入 層 析 儀 , 檢 核 其 層 析 譜 。
2.從 事 水 樣 分 析 前 , 必 須 以 1L之 試 劑 水 做 空 白 實
 驗 , 確 定 試 劑 及 玻 璃 器 皿 均 無 污 染 之 虞 後 方 可
 進 行 分 析 。
3.為 確 保 分 析 結 果 之 可 信 度 , 必 須 以 標 準 品 及 試
 劑 水 配 製 具 有 代 表 性 濃 度 之 水 樣 , 依 步 驟 檢 驗
 , 並 計 算 結 果 , 其 方 法 如 下 : 選 擇 一 具 代 表 性
 之 濃 度 ( 參 考 表 一) , 將 儲 備 標 準 溶 液 以 丙 酮
 稀 釋 至 代 表 性 濃 度 之 1,000倍 , 精 取 此 溶 液 1.00mL
 , 置 於 1,000mL之 試 劑 水 中 , 同 時 配 製 至 少 四 瓶
 , 依 步 驟 檢 驗 之 。 計 算 回 收 率 R及 標 準 偏 差 S,
 比 較 表 一 之 平 均 回 收 率 、 標 準 偏 差 P與 R、 S之
 差 異 , 若 S>5P 或 |        - R | >5P, 則 需 重 覆 上 述 之
 操 作 , 以 建 立 分 析 之 能 力 。
4.計 算 品 質 管 制 上 限 ( Upper control limit, UCL) = R
  + 3S。 實 驗 室 應 經 常 保 持 其 UCL及 LCL, 並 利 用
 UCL 及 LCL建 立 品 質 管 制 圖 表( control chart) , 以
 檢 核 經 常 操 作 之 可 信 度 。

( 二 ) 水 樣 之 分 析
1.重 覆 上 述 步 驟 ( 1) 、 ( 2) , 以 確 定 溶 劑 、 試
 劑 及 玻 璃 器 皿 均 無 污 染 ; 若 使 用 同 一 批 號 之 溶
 劑 , 可 不 必 重 覆 步 驟 ( 1) 。
2.從 事 水 樣 檢 驗 時 , 應 添 加 適 當 濃 度 之 丙 酮 稀 釋
 液 標 準 品 , 以 檢 核 回 收 率 , 其 頻 率 至 少 為 水 樣
 數 目 之 10%, 若 每 月 分 析 水 樣 之 數 目 不 超 過 10個
 , 則 至 少 每 月 需 檢 核 一 個 ; 檢 核 回 收 率 時 , 所
 添 加 標 準 品 之 濃 度 應 為 水 樣 濃 度 之 二 倍 以 上 ,
 計 算 回 收 率 。

九 、 步 驟

( 一 ) 採 樣 與 保 存 :
     以 乾 淨 之 玻 璃 採 樣 瓶 收 集 水 樣 約 1L, 但 採 樣 瓶
     不 得 以 擬 採 之 水 預 洗 。採 集 之 水 樣 需 冷 藏 在 4℃
      , 並 於 72小 時 內 完 成 萃 取 , 萃 取 後 40天 內 完 成
     分 析 ; 若 水 樣 無 法 在 72小 時 內 完 成 萃 取 , 則 應
     以 氫 氧 化 鈉 或 硫 酸 調 整 pH至 5.0 ~ 9.0( 記 錄 使 用
     酸 、 鹼 的 體 積 ) , 並 於 7天 內 完 成 萃 取 。

( 二 ) 萃 取 :
1.在 水 樣 瓶 上 標 示 水 平 刻 度 , 然 後 將 全 部 水 樣 倒 入 分
 液 漏 斗 , 量 取 60 mL正 己 烷 , 倒 入 採 樣 瓶 沖 洗 之 , 然
 後 將 洗 液 倒 入 分 液 漏 斗 , 搖 動 一 分 鐘 , 靜 置 , 俟 水
 樣 分 層 後 , 收 集 有 機 層 於 三 角 燒 瓶 , 另 外 再 以 60 mL
 正 己 烷 萃 取 二 次 , 合 併 收 集 有 機 層 於 三 角 燒 瓶 。
2.將 少 許 玻 璃 棉 放 入 去 水 玻 璃 管 柱 底 部 , 然 後 加 入 5~
 10cm之 無 水 硫 酸 鈉 , 將 有 機 萃 取 液 通 過 此 去 水 玻 璃
 管 , 收 集 於 K.-D.濃 縮 裝 置 或 圓 底 燒 瓶 ; 再 以 20 ~ 30
 mL之 正 己 烷 沖 洗 三 角 瓶 及 玻 璃 管 , 合 併 洗 液 於 K.-D.
 濃 縮 裝 置 或 圓 底 燒 瓶 。

( 三 ) 濃 縮 ( 使 用 K.-D.濃 縮 裝 置 或 減 壓 濃 縮 裝 置 濃 縮
     收 集 液 體 ) :
1.使 用 K.-D.濃 縮 裝 置 濃 縮 收 集 液 體 :
( 1)將 連 接 管 、 冷 凝 管 、 收 集 瓶 連 接 於 蒸 發 瓶 , 置
   K.-D.濃 縮 裝 置 於 熱 水 浴 ( 85℃ ) 使 濃 縮 管 大 部 分
   浸 於 水 浴 , 且 蒸 發 瓶 之 下 部 浸 於 熱 蒸 氣 中 , 蒸 餾
   直 至 剩 餘 氣 體 約 為 1mL, 冷 卻 約 10分 鐘 , 使 蒸 汽
   冷 凝 迴 流 。
( 2)移 去 冷 凝 管 , 以 2 ~ 3mL正 己 烷 淋 洗 蒸 發 瓶 及 毛 細
   管 , 洗 液 收 集 於 濃 縮 試 管 , 再 以 氮 氣 緩 慢 吹 至 約
   3mL。
2.使 用 減 壓 濃 縮 裝 置 濃 縮 收 集 液 體 :
 以 減 壓 濃 縮 裝 置 濃 縮 收 集 液 至 快 乾 , 以 2 ~ 3mL 正 己 烷
 洗 出 殘 留 物, 置 於 小 試 管 中 。
3.取 水 樣 瓶 以 量 筒 加 水 直 至 標 示 的 刻 度 , 並 記 錄 所 加
 水 之 體 積 。

( 四 ) 淨 化 :
1. 將 少 許 玻 璃 棉 放 入 淨 化 管 柱 之 底 部 , 秤 取 3g矽 膠 ,
 加 入 約 20mL正 己 烷 , 攪 拌 成 泥 狀 , 迅 速 倒 入 裝 有 10
 mL正 己 烷 之 淨 化 管 , 輕 敲 淨 化 管 靜 待 矽 膠 沈 降 後 ,
 開 栓 , 加 入 約 2 公 分 高 之 無 水 硫 酸 鈉 於 其 上 , 直 至
 正 己 烷 之 液 面 與 無 水 硫 酸 鈉 層 表 面 平 齊 , 閉 栓 , 棄
 置 洗 液 。
2.將 正 己 烷 濃 縮 液 慢 慢 加 入 淨 化 管 上 , 開 栓 , 使 液 面
 下 降 至 硫 酸 鈉 層 表 面 後 閉 栓 , 以 2 ~ 3mL正 己 烷 分 數
 次 洗 試 管 , 洗 液 加 入 淨 化 管 並 開 栓 使 液 面 下 降 至 硫
 酸 鈉 層 表 面 , 以 170mL正 己 烷 沖 洗 , 調 整 流 速 為 1-2mL
 /分 , 捨 棄 前 20mL, 收 集 其 餘 之 150mL, 以 K.-D.濃 縮 裝
 置 或 減 壓 濃 縮 裝 置 濃 縮 收 集 液 ( 同 步 驟 ( 三 ) ) ,
 以 正 己 烷 定 量 至 適 當 體 積( 註 2) 。 記 錄 體 積 。

( 五 ) 氣 相 色 層 分 析 :
1.使 用 與 七 、 校 正 時 相 同 之 儀 器 操 作 條 件 , 以 溶 劑 沖
 洗 法 注 入 一 定 體 積 ( 2.00 ~ 5.00μ L) 之 試 樣 濃 縮 液 ,
 比 較 其 與 標 準 品 之 層 析 譜 ,以 定 性 試 樣 是 否 含 有 多
 氯 聯 苯 含 有 何 種 類 型 之 多 氯 聯 苯 。 定 性 時 所 使 用 滯
 留 時 間 的 範 圍 ( Width of the retention time windows) ,係 根
 據 同 一 天 操 作 時 間 內 標 準 品 各 尖 峰 滯 留 時 間 ( Reten-
 tion time)之 變 化 來 決 定 , 通 常 以 標 準 品 各 尖 峰 平 均 滯
 留 時 間 ± 3× ( 標 準 偏 差 ) 來 界 定 滯 留 時 間 。
2.經 決 定 試 樣 含 有 多 氯 聯 苯 之 類 型 後 , 注 入 一 定 體 積
 ( 2.00 ~ 5.00μL) 之 試 樣 , 記 錄 各 尖 峰 之 滯 留 時 間 及
 面 積 ( 或 高 度 ) 。
3.若 試 樣 所 含 之 多 氯 聯 苯 為 混 合 類 型 , 則 使 用 1: 1:1
 : 1之 KC-300; KC-400; KC-500; KC-600混 合 標 準 品 ,
 代 替 單 一 之 標 準 品 , 同 上 述 2. 之 操 作 。

十 、 計 算

    計 算 試 樣 之 尖 峰 總 面 積 ( 或 高 度 ) , 由 同 類 型 多
氯 聯 苯 之 檢 量 線 求 得 所 注 入 多 氯 聯 苯 含 量 A( mg) , 依
下 式 計 算 水 樣 之 濃 度 :

  http://www.dfmg.com.tw/masp/standard/test/2_36_01.gif (565 bytes)

V1 : 試 樣 濃 縮 液 之 體 積 ( mL)
V2 : 試 樣 濃 縮 液 之 注 入 量 ( μ L)
V: 萃 取 水 樣 之 體 積 ( mL)

註 1 : 溶 劑 沖 洗 法 : 微 量 注 射 器 以 正 己 烷 洗 淨 後 , 先 抽 取 0.5 ~ 1.0μL 之 正 己 烷 , 然 後 抽 空 氣 1.0μ L, 再 抽 取 精 確 體 積 2.00 ~ 5.00μL 之 標 準 品 或 待 測 樣 品 , 最 後 再 抽 取 1μ L左 右 之 空 氣 , 迅 速 注 入 儀 器 之 注 射 部 中 。

註 2 :若 溶 液 濃 度 太 低 時 , 可 以 氮 氣 緩 慢 吹 之 , 以 達 到 濃 縮 之 目 的 。

十 一 、 參 考 資 料

( 一 ) USEPA( U.S.A) ,Environmental Monitoring and Support Lab-
     oratory,Cincinnati,Methods for Organic Chemical Analysis of
     Municipal and Industrial Wastewater,Method 608( 1982) .

( 二 ) Ugawa,M.,A.Nakamura and T. Kashimoto,J. Food Hyg. Soc.,
     Japan,13:398( 1973) .


表 一 多 氯 聯 苯 檢 驗 之 準 確 度 及 精 確 度
多氯聯苯 平均回收率

(%)
標準偏差
P
(%)
添加標準品後濃度

(μg / L)
分析次數
PCB-1016 94 1.8 25 12
PCB-1221 96 4.2 55-110 12
PCB-1232 88 2.4 110 12
PCB-1242 92 2.0 28-56 12
PCB-1248 90 1.6 40 12
PCB-1254 92 3.3 40 18
PCB-1260 91 5.5 80 18

資 料 來 源 : USEPA,Methods for Organic Chemical Analysis of Municipal and Industrial Wastewater,Method 608

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http://www.dfmg.com.tw/masp/standard/test/2_35_12.gif (15341 bytes)

http://www.dfmg.com.tw/masp/standard/test/2_35_13.gif (18318 bytes)

http://www.dfmg.com.tw/masp/standard/test/2_35_14.gif (13930 bytes)

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http://www.dfmg.com.tw/masp/standard/test/2_35_16.gif (14649 bytes)

http://www.dfmg.com.tw/masp/standard/test/2_35_17.gif (8749 bytes)

http://www.dfmg.com.tw/masp/standard/test/2_35_18.gif (10583 bytes)

http://www.dfmg.com.tw/masp/standard/test/2_35_19.gif (10121 bytes)

http://www.dfmg.com.tw/masp/standard/test/2_35_20.gif (9414 bytes)

http://www.dfmg.com.tw/masp/standard/test/2_35_21.gif (4796 bytes)




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