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(G-
ashromatograph),利用電子捕捉檢知器(Electroncapturedetect-
or),偵測其中之多氯聯苯(Polychlorinatedbiphenyls)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 0.001mg/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(Residuegrade)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晾乾,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,故應儘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。
(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:1L,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:2L,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( 10.0mL,容量應加以校正),蒸發瓶(500mL)
,毛細玻璃管(內徑1.0~1.5mm),史耐德管(Snydercolumn,
3球),冷凝管,廢液收集瓶。
(五)減壓濃縮裝置(Rotaryevaporator)。
(六)水浴:可加熱至 85 ℃,溫度控制在 ±2℃以內者。
(七)淨化玻璃管柱: 300mm×10mm(內徑),活栓不得使用潤滑油脂
。
(八)量瓶:10.0mL,硼矽玻璃製。
(九)天平:可精確秤至 0.1mg。
(十)微量注射器:10.00μL。
(十一)氮氣():為純度 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,流速 40~50mL/分
(十三)層析管:
1.1.8m×4mm(內徑) 玻璃管柱,充填物為 3%OV-17 覆於 C
h- romosorbW-HP(100~120mesh) 或其他相當之固體支持
物。
2.8m×4mm(內徑) 玻璃管柱,充填物為 2%OV-101 覆於 Ga
s- ChromQ(80~100mesh)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(Isooctane)、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):粒狀,殘量級。
(四)氫氧化鈉(NaOH)溶液,10N:溶解 40g 氫氧化鈉於少量試劑水
,稀釋至 100mL。
(五)硫酸()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( Silicagel):常用WakogelS-1(40~70mesh),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,-1
248,-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 0.2μg/mL,0.5μg/mL
,1.0μg/mL,1.5μg/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(Solven
t-flushtechnique)(註1),分別注射(2.00~5.00μL)濃度
約 1.0μg/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例相似。
(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(2.00~5.00μL) 之校正用標準溶液,記錄
各尖峰面積(或高度),計算尖峰總面積(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
上對應之尖峰總面積差異在 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、校正時相同之儀器條件,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
定溶劑之適用性;至於丙酮適用性之檢核,可將 2~3mL 之丙
酮置於小試管中,以氮氣吹至近乾,再以 2~3mL 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 之試劑水做空白試驗,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(Uppercontrollimit,UCL)=R+3S 及品質
管制下限(LowerControllimit,LCL)=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(c- ontrolchart),以檢核經常操作之可信度。
(二)水樣之分析
1.重覆上述之步驟(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,可不必重覆上述之步驟(
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;如水樣無法在 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60mL 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 60mL 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 20~30mL 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,蒸餾直至剩餘液體約為 1mL,冷卻約 1
0 分鐘,使蒸氣冷凝迴流。
(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 2
0mL 正己烷,攪拌成泥狀,迅速倒入裝有約 10mL 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 1
50mL,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(2.00~5.00μL) 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或含有何種類型之多氯
聯苯。定性時所使用滯留時間的範圍(Widthoftheretentiont
imewind- ows),係根據同一天操作時間內標準品各尖峰滯留
時間(Reten-tiontime)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.經決定試樣所含多氯聯苯之類型後,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 K
C-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:
V1 1
濃度(mg/L)=A ×─×─×10^-6
V2 V
V1:試樣濃縮液之體積(mL)
V2:試樣濃縮液之注入量(μL)
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 1μL ,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 1μL 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 Monitoringand Support
Laboratory,Cincinnati, Methods for Organic Chemical
Analysis of MunicipalandIndustrial Wastewater,
Method608(1982).
(二)Ugawa,M.,A.NakamuraandT.Kashimoto,J.FoodHyg.Soc.,
Japan, 13:398(1973).
|