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水 中 總 三 鹵 甲 烷 檢 測 方 法
— 吹 氣 捕 捉 氣 相 層 析 法 —
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幸運草

   

中 華 民 國 八 十 三 年四 月 十 二 日 ( 83 )
環署 檢 字 第 00551號  NIEA W781.50A

一 、 方 法 概 要

    含 揮 發 性 三 鹵 甲 烷 之 水 樣 , 以 密 封 瓶 採 樣 並 保
存 在 低 溫 狀 態 下 , 再 以 注 射 針 取 出 水 樣 注 入 吹 氣 捕
捉 設 備 中 濃 縮 。 經 濃 縮 後 之 樣 品 繼 以 載 流 氣 體 導 入
氣 相 層 析 儀 分 離 測 定 , 以 電 解 導 電 感 應 偵 測 器 (
Electrolytic Conductivity Detector, 簡 稱 ELCD; 或 Hall Detector ,
簡 稱 HD ) 檢 測 水 樣 中 總 三 鹵 甲 烷 之 濃 度 。

二 、 適 用 範 圍

    本 方 法 適 用 於 自 來 水 、 礦 泉 水 、 飲 用 水 、 河 川
水 、 水 庫 水 、 湖 泊 水 及 地 下 水 中 三 氯 甲 烷 ( Chloro-
form ) 、 一 溴 二 氯 甲 烷 ( Bromodichloromethane ) 、 二 溴
一 氯 甲 烷 ( Dibromochloromethane ) 及 三 溴 甲 烷 ( Bromo-
form ) 等 4 種 三 鹵 甲 烷 之 分 析 。 試 劑 水 中 三 氯 甲 烷 、
一 溴 二 氯 甲 烷 、 二 溴 一 氯 甲 烷 及 三 溴 甲 烷 之 方 法 偵
測 極 限 分 別 為 0.061μg/L﹐ 0.048μg/L﹐ 0.13μg/L 及 0.27
μg/L。

三 、 干 擾

( 一 )分 析 過 程 中 主 要 的 干 擾 來 自 試 劑 水 中 所 含 之
     揮 發 性 有 機 物 。 試 劑 水 須 經 加 熱 , 同 時 通 入
     流 經 去 除 有 機 質 管 柱 之 氮 氣 以 去 除 水 中 之 干
     擾 物 , 處 理 過 之 試 劑 水 須 儲 於 玻 璃 瓶 內 密 封
     保 存 , 以 避 免 污 染 。

( 二 )干 擾 亦 可 能 來 自 吹 氣 用 之 氣 體 (purge gas) ,
     或 來 自 前 次 分 析 高 濃 度 樣 品 時 所 殘 留 的 記 憶
     效 應 , 或 者 室 內 之 有 機 物 吸 附 在 吹 氣 捕 捉 濃
     度 設 備 之 捕 捉 管 柱 上 而 造 成 干 擾 。 因 此 , 每
     次 開 機 時 均 須 先 通 氣 , 在 高 溫 下 清 洗 捕 捉 管
     柱 及 管 線 , 再 經 儀 器 空 白 試 驗 後 , 才 可 進 行
     實 驗 。

四 、 設 備

( 一 )吹 氣 捕 捉 設 備 ( 吹 氣 捕 捉 系 統 之 捕 捉 及 脫 附
     模 式 如 圖 一圖 二

1. 捕 捉 管 柱 : 含 吸 附 劑 TENAX GC 之 管 柱 , 12〞 × 1/8
 〝 或 其 他 性 質 相 當 之 管 柱 。
2. 捕 捉 濃 度 之 建 議 條 件 :
 待 機 溫 度 ( Standby temp.) : 35℃
 乾 吹 氣 時 間 ( Dry purge time) : 11min
 吹 氣 流 率 ( Purge flow rate) : 40mL/min
 脫 附 時 間 ( Desorb time) : 4min
 脫 附 溫 度 ( Desorb temp.) : 180℃
 烘 焙 淨 化 溫 度 ( Bake temp.) : 200℃
 烘 焙 淨 化 時 間 ( Bake time) : 10min

( 二 )氣 相 層 析 儀

1. 須 附 有 電 解 導 電 感 應 偵 測 器 , 並 具 有 控 溫 程 式 之
 氣 相 層 析 儀 。
2. 層 析 用 積 分 儀 、 記 錄 器 或 電 腦 。
3. 層 析 管 及 建 議 操 作 條 件 : DB-5MS, 30m× 0.53mm,
 1.5μ m( 膜 厚 ) 或 其 他 性 質 相 當 者 。
 層 析 管 初 溫 : 30℃
 層 析 管 初 溫 保 持 時 間 : 6min
 層 析 管 升 溫 速 率 : 8℃ /min
 層 析 管 末 溫 : 150℃
 層 析 管 末 溫 保 持 時 間 : 2min
 載 流 氣 體 ( HE) 流 率 : 12mL/min
 補 充 氣 體 ( HE) 流 率 : 30mL/min
4. 電 解 導 電 感 應 偵 測 器 之 建 議 操 作 條 件 :
 反 應 槽 : 鎳 1/16“ ( 外 徑 ) , 0.02“ ( 內 徑 )
 反 應 溫 度 : 900℃
 反 應 基 座 溫 度 : 200℃
 電 解 液 : 正 丙 醇
 電 解 液 流 率 : 0.05 mL/min
 反 應 氣 體 ( H_2) 流 率 : 100mL/min

( 三 )純 水 製 造 裝 置 : 在 25 ℃ 時 可 使 所 製 造 之 純 水
     電 阻 大 於 17 MΩ ﹣ cm 之 設 備 。

( 四 )分 析 天 平 : 可 經 秤 至 0.1mg。

( 五 )加 熱 板 : 具 攪 拌 功 能 者 。

( 六 )樣 品 注 射 系 統 : 自 動 或 手 動 , 注 入 之 樣 品 體
     積 為 5mL。

( 七 )冷 藏 箱 ( 或 櫃 ) : 可 保 持 4 ℃ 者 。

( 八 )玻 璃 容 器 與 樣 品 容 器 ( 註 一 ) :

1. 定 量 瓶 : 硼 砂 玻 璃 材 質 , 10 mL, 附 玻 璃 蓋 。
2. 樣 品 瓶 ( 含 鐵 氟 龍 墊 片 旋 轉 蓋 ) : 硼 矽 玻 璃 材 質
 , 40 mL。

( 九 )除 水 氣 裝 置 。

五 、 試 劑

( 一 )溶 劑 : 甲 醇 , 分 析 試 藥 級 , 純 度 99.9 % 以 上 ;
     正 丙 醇 , 分 析 試 藥 級 , 純 度 99.9 % 以 上 。

( 二 )標 準 品 ( 註 二註 三 ) :

1. 三 氯 甲 烷 , 分 析 試 藥 級 , 純 度 99.9 % 以 上 。
2. 一 溴 二 氯 甲 烷 , 分 析 試 藥 級 , 純 度 99.9 % 以 上 。
3. 二 溴 一 氯 甲 烷 , 分 析 試 藥 級 , 純 度 99.9 % 以 上 。
4. 三 溴 甲 烷 , 分 析 試 藥 級 , 純 度 99.9 % 以 上 。

( 三 )樣 品 保 存 用 去 氯 劑 : 抗 壞 血 酸 ( Ascorbic acid)
     , 分 析 試 藥 級 , 純 度 99.7 % 以 上 。

( 四 )試 劑 水 : 取 3L純 化 的 去 離 子 水 , 加 熱 至 沸 騰
     , 保 持 15 分 鐘 , 再 通 入 氮 氣 , 加 熱 1 小 時 ,
     此 時 溫 度 保 持 約 在 90 ℃ , 趁 熱 倒 入 含 鐵 氟 龍
     墊 片 旋 轉 蓋 之 玻 璃 瓶 內 密 封 保 存 。

( 五 )三 鹵 甲 烷 儲 備 溶 液 :

1. 取 約 9.8 mL 甲 醇 , 至 於 10 mL 定 量 瓶 中 , 靜 置 數 分
 鐘 後 秤 重 , 用 10 μL 注 射 針 迅 速 由 密 封 瓶 取 出 標
 準 品 加 入 定 量 瓶 ( 注 意 : 標 準 品 不 可 碰 到 瓶 頸 及
 液 面 ) , 再 秤 重 。 以 求 取 重 量 差 的 方 式 得 知 所 加
 入 之 標 準 品 量 。 再 以 甲 醇 稀 釋 至 刻 度 , 混 合 後 秤
 重 , 應 記 錄 至 0.1 mg。
2. 將 定 量 瓶 內 標 準 溶 液 倒 入 瓶 內 密 封 , 至 於 冷 藏 櫃
 中 儲 存 。
3. 本 儲 備 溶 液 之 有 效 保 存 期 限 為 4 星 期 。

( 六 )三 鹵 甲 烷 中 間 儲 備 溶 液
     在 10 mL 定 量 瓶 內 加 入 適 量 純 甲 醇 , 以 定 量 注
     射 針 加 入 適 當 量 之 儲 備 溶 液 , 在 加 入 甲 醇 至
     刻 度 , 混 和 均 勻 後 , 倒 入 瓶 內 密 封 , 至 於 冷
     藏 櫃 中 儲 存 。

( 七 )混 合 標 準 溶 液
     在 10 mL 定 量 瓶 內 加 入 純 甲 醇 , 在 一 標 準 品 之
     化 合 物 沸 點 由 高 至 低 依 次 將 適 當 體 積 的 中 間
     儲 備 溶 液 加 入 定 量 瓶 內 , 在 加 入 甲 醇 至 刻 度
     , 混 合 均 勻 後 , 倒 入 瓶 內 密 封 , 至 於 冷 藏 櫃
     中 儲 存 。

( 八 )吸 附 劑 : TENAX GC,60/80 mesh

( 九 )氦 氣 : 純 度 99.999 % 以 上 , 碳 氫 化 合 物 之 含 量
     應 低 於 0.5 ppm。

六 、 採 樣 及 保 存

( 一 )採 樣
     須 先 在 40 mL 之 採 樣 瓶 內 加 入 30 mg 抗 壞 血 酸 。
     若 水 樣 為 水 龍 頭 流 出 之 自 來 水 , 應 先 讓 其 流
     5 分 鐘 再 取 水 樣 。 取 水 樣 時 應 避 免 將 抗 壞 血
     酸 沖 出 , 且 樣 品 瓶 中 不 可 有 氣 泡 殘 留 , 瓶 蓋
     鎖 緊 後 置 於 4 ℃ 暗 處 保 存 。

( 二 )樣 品 保 存
     樣 品 應 避 免 高 溫 日 照 , 並 須 在 無 有 機 溶 劑 氣
     體 之 環 境 及 低 溫 下 保 存 , 為 避 免 因 樣 品 變 化
     而 影 響 分 析 結 果 , 須 再 14 天 內 完 成 分 析 。

七 、 步 驟

( 一 )設 定 儀 器 條 件 設 定 氣 相 層 析 儀 的 儀 器 條 件 ,
     再 確 立 吹 氣 捕 捉 濃 縮 設 備 之 儀 器 條 件 , 如 設
     備 之 ( 一 ) 與 ( 二 ) 。

( 二 )檢 量 線 之 製 備 配 合 樣 品 檢 測 需 要 , 配 置 至 少
     4 種 不 同 濃 度 之 檢 量 溶 液 , 製 作 檢 量 線 。

( 三 )樣 品 分 析 每 次 取 5 mL 之 樣 品 注 入 吹 氣 捕 捉 系
     統 中 , 再 由 流 經 氣 相 層 析 儀 所 得 層 析 圖 與 訊
     號 , 配 合 七 、(二)之 檢 量 線 進 行 檢 測 分 析 。

1. 定 性 分 析
 本 方 法 對 各 種 三 鹵 甲 烷 的 定 性 判 斷 乃 根 據 各 化 合
 物 之 滯 留 時 間 。 圖 三 所 示 係 ELCD 測 定 標 準 溶 液 所
 得 之 層 析 圖 。 各 化 合 物 之 滯 留 時 間 可 能 因 各 別 儀
 器 狀 況 不 同 而 略 有 差 異 , 分 析 工 作 者 應 自 行 以 混
 和 標 準 溶 液 之 層 圖 修 正 之 。 必 要 時 應 使 用 不 同 極
 性 之 層 析 管 , 或 以 氣 相 層 析 質 譜 儀 分 析 確 認 待 測
 物 。
2. 定 量 分 析
 注 入 各 種 三 鹵 甲 烷 之 量 可 分 別 由 檢 量 線 之 迴 歸 方
 程 式 求 得 。
3. 回 收 率 測 定
 為 測 定 新 過 程 中 待 測 物 之 收 回 率 或 層 析 滯 留 時 間
 , 必 須 執 行 標 準 品 添 加 。 在 5 mL 注 射 針 內 先 裝 填
 水 樣 至 5 mL 之 刻 度 , 再 以 微 量 注 射 器 吸 取 滴 量 之
 混 合 標 準 溶 液 , 將 標 準 品 由 上 述 5 mL 注 射 針 口 注
 入 。 再 將 添 加 標 準 品 之 水 樣 注 入 樣 品 槽 內 進 行 分
 析 , 計 算 其 收 回 率 。

八 、 處 理 結 果

    水 樣 中 總 三 鹵 甲 烷 之 濃 度 可 由 下 式 求 得 :
    http://www.dfmg.com.tw/masp/standard/test/2_52_01.gif (1541 bytes)
    A : 由 檢 量 線 分 別 求 得 之 4 種 三 鹵 甲 烷 總 量 (
       μg) 。
    V : 樣 品 注 入 體 積 , 5 mL。

九 、 品 質 管 制

( 一 )分 析 任 何 1 批 樣 品 時 , 每 10 個 樣 品 應 執 行 1 空
     白 試 驗 , 少 於 10 個 樣 品 時 每 批 至 少 應 執 行 1
     空 白 試 驗 。 空 白 試 驗 含 儀 器 空 白 與 試 劑 空 白
     試 驗 。

( 二 )本 方 法 須 執 行 試 劑 空 白 、 儀 器 空 白 與 野 外 空
     白 實 驗 , 空 白 實 驗 頻 率 為 10% 品 基 質 不 同 實
     則 須 根 據 基 質 性 質 提 高 頻 率 。 空 白 值 不 宜 高
     於 各 待 測 物 偵 測 極 限 之 三 倍 。

( 三 )總 三 鹵 甲 烷 回 收 率 應 介 於 75 - 125 % 範 圍 內 。

十 、 精 密 度 與 準 確 度

    單 一 實 驗 式 分 析 添 加 標 準 品 之 各 種 水 樣 之 結 果
如 下 表 所 示 :
水樣類別 化合物 水樣中添加
標準品之濃度
(μg/L)
回收濃度
(μg/L)
標準偏差
(μg/L)
相對標
準偏差
(%)
回收率±
標準偏差
(%)
分析
次數
試劑水 三氯甲烷 5.0 5.41 0.38 7.0 108.2±7.6 6
  一溴二氯甲烷 5.0 5.41 0.38 7.0 108.3±7.5 6
  二溴一氯甲烷 10.0 10.1 0.40 3.9 100.8±4.0 6
  三溴甲烷 10.0 10.4 0.58 5.6 103.9±5.8 6
  總三鹵甲烷 30.0 31.3 1.2 3.7 104.3±3.7 6
  三氯甲烷 50.0 58.2 2.5 4.3 116.3±5.1 6
  一溴二氯甲烷 50.0 55.4 1.8 3.2 110.8±3.5 6
  二溴一氯甲烷 50.0 53.8 3.4 6.3 107.6±6.8 6
  三溴甲烷 50.0 51.6 3.0 5.9 103.3±6.0 6
  總三鹵甲烷 200.0 219.0 5.0 2.3 109.5±2.5 6
自來水 三氯甲烷 5.0 5.17 0.53 10.2 103.4±10.6 5
  一溴二氯甲烷 5.0 5.38 0.26 4.9 107.6±5.3 5
  二溴一氯甲烷 10.0 8.65 0.81 9.4 86.5±5.8 5
  三溴甲烷 10.0 8.57 0.75 8.7 85.7±7.4 5
  總三鹵甲烷 30.0 27.8 1.6 5.8 92.6±5.3 5
  三氯甲烷 50.0 46.0 2.5 5.5 92.0±3.4 5
  一溴二氯甲烷 50.0 55.4 2.4 4.4 110.9±4.8 5
  二溴一氯甲烷 50.0 68.5 2.5 3.7 137.0±5.0 5
  三溴甲烷 50.0 61.7 1.1 1.8 123.4±2.2 5
  總三鹵甲烷 200.0 231.6 3.1 1.3 115.8±1.5 5
地下水 三氯甲烷 5.0 5.44 0.11 2.1 108.8±2.3 5
  一溴二氯甲烷 5.0 5.28 0.23 4.4 105.6±4.7 5
  二溴一氯甲烷 10.0 10.4 0.50 4.8 104.3±5.0 5
  三溴甲烷 10.0 10.4 0.78 7.5 104.4±7.8 5
  總三鹵甲烷 30.0 31.6 1.4 4.4 105.3±4.6 5

資 料 來 源: 行 政 院 環 境 保 護 署 環 境 檢 驗 所

註 一 : 瓶 子 均 先 經 過 清 潔 劑 洗 過 , 以 自 來 水 沖 洗 1 分 鐘 以 上 , 在 經 純 水 沖 洗 5 次 以 上 , 最 後 以 處 理 之 試 劑 水 潤 濕 。 放 在 烘 箱 內 以 105 ℃ 烘 乾 1 小 時 , 冷 卻 後 取 出 , 並 以 蓋 子 密 封 。

註 二 : 本 方 法 所 使 用 之 部 分 化 學 品 具 有 高 毒 性 、 致 癌 性 與 突 變 性 , 對 人 體 健 康 有 害 , 進 行 分 析 工 作 者 應 儘 可 能 避 免 暴 露 。

註 三 : 所 有 藥 品 均 應 源 泉 密 封 獨 立 儲 放 , 並 放 置 於 低 溫 陰 涼 處 , 以 免 外 洩 污 染 。

十 一 、 參 考 資 料

1. American Public Health Association, American Water Works Assoc-
 iation & Water Pollution Control Federation.1992.Standard Methods
 for the Examination of Water and Waste-water,18th ED.,pp.6-57~6-
 64.APHA,Washington,D.C.,USA.
2. U.S. Environmental Protection Agency,Environmental Monitoring and
 Support Laboratory .1983 . Methods for Chemical Analysis of Water
 and Wastes,Method 502.2. Cincinnati,Ohio,USA.

http://www.dfmg.com.tw/masp/standard/test/2_52_03.gif (15780 bytes)

 

http://www.dfmg.com.tw/masp/standard/test/2_52_04.gif (16064 bytes)

 

http://www.dfmg.com.tw/masp/standard/test/2_52_05.gif (6342 bytes)




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