一、方法概要
毒性化學物質樣品視其固、液體特性以適當方法萃取,再依基質與分
析數據要求用適當的淨化方法去除雜質,以甲基三級-丁基醚(Met-
hyltert Butyl Ether,MTBE ) 定容到適當體積,利用氣相層析儀
/火焰離子化偵測器( GC/FID)測定樣品中苯胺(Aniline)、鄰-
甲苯胺( o-Toluidine)、間-甲苯胺(m-Toluidine)、對-甲苯胺
(p-Toluidine)、1 -胺(1-Naphthylamine) 之含量。
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二、適用範圍
本方法適用於原物料、廢棄物、廢污泥及廢液中苯胺、鄰-甲苯胺、
間-甲苯胺、對-甲苯胺及 1-胺等五種毒性化學物質之檢測,其方法
偵測極限如表一所示。
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三、干擾
(一)本方法之干擾可能來自工業常用溶劑(如:甲苯、二甲苯)及製
程中(如:染、顏料製程)之中間体,可使用適當的淨化方法克
服此類干擾。
(二)干擾程度會依樣品來源之不同而改變,因此,必要時應使用氣相
層析質譜儀確認分析結果。
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四、設備
(一)氣相層析儀(GC):具有分流-非分流注射系統,火焰離子化偵
測器及控溫程式。
(二)分離管柱:
1.30 m×0.53 mm內徑之熔矽毛細管柱,內覆聚乙二醇(PEG),
膜厚為 1.0μm(Supelcowax 10 或同級品)。
2.30m×0.53mm 內徑之熔矽毛細管柱,內覆 95% dimethyl-5%
diphenyl polysiloxane(DB-5),膜厚為 1.0μm,或同級品
。
3.30 m×0.53 mm 內徑之熔矽毛細管柱,內覆 DB-624 ,膜厚為
1.0 μm,或同級品。
(三)分析天平:可精稱至 0.1mg。
(四)微量注射針:10 μL。
(五)微量移液管:10 μL、20 μL、50 μL、100 μL及200 μL。
(六)燒杯:300 mL 或 500 mL 硼矽玻璃製品。
(七)量瓶:5 mL 或 10 mL 硼矽玻璃製品附鐵氟龍瓶塞。
(八)瓷漏斗。
(九)三角錐瓶:500mL 或 1000mL 硼矽玻璃製品。
(十)濾紙:Whatman 41 或同級品。
(十一)超音波萃取裝置:附震盪針。
(十二)淨化用玻璃管柱:內徑 2 cm,長 40 cm 之硼矽玻璃製品,
附鐵氟龍活栓。
(十三)圓底燒瓶:500 mL。
(十四)減壓濃縮裝置或K-D濃縮裝置。
(十五)水浴:可加熱至 85℃,溫度控制在 ±2℃以內者。
(十六)氮氣吹除裝置。
(十七)玻璃棉:殘量級或同級品。
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五、試劑
(一)試藥
1.苯胺標準品:純度為 99 %以上。
2.鄰-甲苯胺標準品:純度為 99 %以上。
3.間-甲苯胺標準品:純度為 99 %以上。
4.對-甲苯胺標準品:純度為 99 %以上。
5.1 -胺標準品:純度為 99 %以上。
6.甲基三級-丁基醚(MTBE):殘量級或同級品。
7.無水硫酸鈉:殘量級或同級品。
8.鹼性礬土:Type E,60 mesh。
9.氮氣及氦氣純度為 99.99 %以上,使用時須以除水及除氧裝
置淨化之。
10.空氣及氫氣純度為 99.9 %以上。
(二)標準溶液
1.儲備標準溶液:
(1)稱取約 0.1 g 之苯胺標準品置於 10mL 量瓶中,以甲基三
級-丁基醚溶解定體積至刻度,此儲備標準溶液之濃度約為
10000 μg/mL,以 4℃冷藏可保存六個月。
(2)稱取約 0.1g 之鄰-甲苯胺標準品置於 10mL 量瓶中,以甲
基三級-丁基醚溶解定體積至刻度,此儲備標準溶液之濃度
約為10000 μg/mL ,以 4℃冷藏可保存六個月。
(3)稱取約 0.1g 之間-甲苯胺標準品置於 10mL 量瓶中,以甲
基三級-丁基醚溶解定體積至刻度,此儲備標準溶液之濃度
約為 10000μg/mL,以 4℃冷藏可保存六個月。
(4)稱取約 0.1g 之對-甲苯胺標準品置於 10mL 量瓶中,以甲
基三級-丁基醚溶解定體積至刻度,此儲備標準溶液之濃度
約為 10000μg/mL,以 4 ℃冷藏可保存六個月。
(5)稱取約 0.1g 之 1-胺標準品置於 10mL 量瓶中,以甲基三
級-丁基醚溶解定體積至刻度,此儲備標準溶液之濃度約為
10000 μg/mL,以 4℃冷藏可保存六個月。
2.混合標準溶液:分別精取1 mL 10000 μg/mL 之苯胺、鄰-甲
苯胺、間-甲苯胺、對-甲苯胺及 1- 胺儲備標準溶液於 10m
L 量瓶中,以甲基三級-丁基醚定體積至刻度,此混合標準溶
液各成份濃度約為 1000 μg/mL。以 4 ℃冷藏可保存 6 個
月,此混合標準溶液必須經常檢核是否有裂解或揮發情形發生
,如確認濃度有問題時,必須重新配製。
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六、採樣與保存
(一)採樣容器需使用棕色玻璃瓶附有鐵氟龍襯墊之瓶蓋,採集之樣品
需於 4℃冷藏。(原物料除外)。
(二)樣品必須在14天內完成萃取及淨化之處理,並於前處理後40天內
完成分析。
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七、步驟
本方法所分析之標準品或樣品皆屬於毒性物質,對人體健康有害,前
處理均需在排煙櫃中進行,處理含高濃度之標準品或樣品時,需配帶
合格之防毒口罩。此外實驗室應備有物質安全資料表,以供緊急意外
傷害時之參考。
(一)檢量線製備
1.檢量線標準溶液製備:精取1000 μg/mL 混合標準溶液50 μL
、100 μL、250 μL、0.5 mL 、 1 mL 、5 mL及10 mL分別置
於 10mL 量瓶中,以甲基三級-丁基醚定體積至刻度,此檢量
線標準溶液濃度分別為 5 μg/mL 、10 μg/mL、25 μg/mL、
50 μg/mL 、 100 μg/mL 、500 μg/mL 及1000 μg/mL。(
檢量線標準溶液之濃度範圍僅供參考,分析人員可依實際需要
調整之。)
2.氣相層析儀操作條件建議如下:
分離管柱:30 m×0.53 mm 內徑之熔矽毛細管柱,內覆聚乙二
醇(PEG),膜厚為 1.0μm 之Supelcowax 10。
注射方式:非分流注射系統。
注射器溫度:210 ℃
偵測器溫度:280 ℃
管柱溫度:起始溫度 120℃,維持時間 1分鐘,升溫速率每分
鐘 8 ℃,最終溫度 270℃,維持時間 10 分鐘。
載流氣體:He,流速 8 mL/min。
輔助氣體:He,流速 30 mL/min。
FID氣體流速:H2 ,30 mL/min 及Air,300mL/min。
3.以注射針或自動注入器,分別注入 1 至 2 μL 之檢量線標
準溶液,記錄各化合物之滯留時間及尖峰面積,繪製各化合物
之尖峰面積對應注入濃度之檢量線。圖一為苯胺等五種毒性物
質各 500μg/mL 之檢量線標準溶液層析圖。
(二)樣品製備
視樣品之固、液體特性,分類為原物料、污泥或廢液,再分別遵
循下列方法分析。
1.原物料樣品
稱取適量樣品於 5 mL 或 10mL 之量瓶內,參考廢棄物樣品稀
釋法(NIEA R111.00C) 以甲基三級-丁基醚稀釋定容至刻度
。
2.污泥樣品
(1)參考超音波萃取法(NIEA R114.00C),稱取 5至 10g 樣品
於 250mL或 300mL燒杯中,加入適量無水硫酸鈉,攪拌混合
至樣品呈乾燥粉末狀為止,再加入 100 mL 甲基三級-丁基
醚,以超音波萃取裝置萃取 3分鐘,用 Whatman 41 號濾紙
,以抽氣過濾方式過濾萃液,再以 100 mL 甲基三級-丁基
醚重覆萃取二次,收集三次萃液於圓底燒瓶中。
(2)以減壓濃縮裝置濃縮收集液至約 5 mL。
(3)參考礬土管柱淨化法(NIEA R102.00C) ,將少許玻璃棉置
於淨化管柱之底部,使用 12 g 鹼性礬土,加入約 30 mL甲
基三級-丁基醚,攪拌成泥狀,迅速倒入淨化管內,輕敲淨
化管靜待鹼性礬土沉降後,添加約 2g 之無水硫酸鈉於其上
,輕敲使無水硫酸鈉沉降。開栓,讓甲基三級-丁基醚流出
,直至液面與無水硫酸鈉層表面平齊後關栓,棄置洗液。輕
敲淨化管柱使填充物達適當緊密度。
(4)徐徐加入上述七、(二)2.(2) 之濃縮液至淨化管,開栓
,使液面下降至無水硫酸鈉層表面後閉栓,以 4 至 5 mL
甲基三級-丁基醚分數次淋洗圓底燒瓶,洗液加入淨化管,
並開栓使液面下降至無水硫酸鈉層表面。
(5)以 200 mL 甲基三級-丁基醚沖提淨化管,沖提流率為 1
至2 mL/min,收集沖提洗液於圓底燒瓶。
(6)以減壓濃縮裝置濃縮收集液至近乾,再以 2 至 3mL甲基三
級-丁基醚分數次洗出殘留物,置於 10mL 定量管內。以氮
氣吹除裝置,將收集液吹除至近乾,再以甲基三級-丁基醚
定體積至1 mL。
3.廢液樣品
稱取約 1g 樣品於 250 或 300 mL 燒杯中,加入 50mL 甲基
三級-丁基醚,攪拌使之混合均勻,通過無水硫酸鈉除水過濾
之,收集濾液於圓底燒瓶中,繼續七、(二) 2.(2) 至(6
) 之步驟。
(三)樣品分析
1.使用與七.(一).2 相同之儀器操作條件,以溶劑沖洗法注入
一定體積(1μL~2 μL) 之試樣濃縮液,比較其與標準品之
滯留時間,以定性試樣是否含有待測之化合物。定性時應使用
滯留時間寬度。如有認定之困難,可使用 GC/MS作進一步確認
,或使用另一支層析管柱如 DB-5 或 DB -624 來分析確認之
。
2.經確認試樣含有待測之化合物,讀取並記錄該化合物在層析譜
中之尖峰面積。
3.若樣品尖峰面積超過檢量線範圍,須進一步稀釋,直至落在檢
量線範圍以內。
註: (1)DB-5 層析管柱只能分離出苯胺、間-甲苯胺、1- 胺,
無法分離鄰-甲苯胺及對-甲苯胺(參見圖二)。
(2)DB-624 層析管柱只能分離出苯胺、間-甲苯胺、1- 胺
,無法分離鄰-甲苯胺及對-甲苯胺(參見圖三)。
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八、結果處理
由檢量線求得待測物之濃度 A(μg/mL),依下列公式計算樣品中待
測物之濃度:
V1
濃度(ug/g)=A ╳─╳D
W
A :由檢量線求得待測物之濃度
V1:樣品最終體積(mL)
D :稀釋倍數
W:樣品重量(g)
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九、品質管制
(一)檢量線:檢量線之線性相關係數不得小於 0.995。
(二)每一工作日均須查核檢量線之適用性,其方法如下:注射至少一
種已知濃度之檢量線標準溶液(其來源須異於製備檢量線所用之
檢量線標準溶液),如所得化合物之尖峰面積與檢量線相對應之
尖峰面積差異在 15 %以上時,則須重新配製標準溶液及製備檢
量線。
(三)空白分析:每 10 個或每批樣品(當該批樣品少於 10 個時)至
少執行一次空白分析,空白分析值應小於方法偵測極限之二倍。
(四)重覆分析:每 10 個或每批樣品至少執行一次重覆分析,其差異
百分比應小於 50 %範圍。
(五)查核樣品分析:每 10 個或每批樣品至少執行一次查核樣品分析
,其回收率應在 50 至 150%範圍內。
(六)添加標準品分析:每 10 個或每批樣品至少執行一次添加標準品
分析,其回收率應在 50 至 150%範圍內。
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十、精密度及準確度
單一實驗室將標準品添加至無水硫酸鈉及污泥樣品中,以本方法檢測
所得之精密度與準確度詳見表二至表三。
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十一、參考資料
(一)行政院環境保護署〝毒性化學物與事業廢棄物檢測方法建立與
驗証-毒性化學物質苯胺、鄰-甲苯胺、間-甲苯胺、對-甲
苯胺及 1- 胺檢驗方法建立〞,EPA-85-1103-09-03 ,中華民
國 85 年 6 月。
(二)U.S. EPA Semivolatile Organic Compounds By Gas
Chromatography/Mass Spectrometry(GC/MS):Capillary
Column Technique, Test Methods for Evaluating Solid
Waste, Method 8270C, January 1995.
(三)NIOSH Method 2002, "Manual of Analytical Method", 1985
.
(四)日本規格協會(JIS). 1984。JIS K4109 "氨基苯類"。
(五)日本規格協會(JIS). 1995。JIS K4132 "1- 胺"。
(六)謝俊雄,石油化學工業,文京圖書有限公司,台北,中華民國
77 年。
(七)U.S. EPA Organic Extraction And Sample Preparation,
TestMethods for Evaluating Solid Waste, Method 3500B ,
January 1995.
(八)廢棄物樣品稀釋法,NIEA R111.00C ,行政院環境保護署公報
,中華民國85年11月。
(九)超音波萃取法,NIEA 114.00C,行政院環境保護署公報,中華
民國85年12月。
(十)礬土管柱淨化法,NIEA R102.00C ,行政院環境保護署公報,
中華民國85年 5月。
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