TIÊU CHUẨN QUỐC GIA
TCVN 9464:2012
ASTM D 6010-96
CHẤT THẢI RẮN - PHƯƠNG PHÁP CHIẾT CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ TỪ CÁC VẬT LIỆU RẮN
BẰNG DUNG MÔI TRONG BÌNH KÍN VỚI NĂNG LƯỢNG VI SÓNG
Standard practice for closed vessel microwave solvent extraction of organic compounds from
solid matrices
Lời nói đầu
TCVN 9464:2012 được xây dựng trên cơ sở chấp nhận hoàn toàn tương đương với ASTM
D6010-96, Standard practice for closed vessel microwave solvent extraction of organic
compounds from solid matrices, đã được rà soát năm 2006 và không thay đổi về nội dung kỹ
thuật với sự cho phép của ASTM quốc tế, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA
19428, USA. Tiêu chuẩn ASTM D6010-96 thuộc bản quyền ASTM quốc tế.
TCVN 9464:2012 do Ban Kỹ thuật Tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 200 Chất thải rắn biên soạn,
Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
CHẤT THẢI RẮN - PHƯƠNG PHÁP CHIẾT CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ TỪ CÁC VẬT LIỆU
RẮN BẰNG DUNG MÔI TRONG BÌNH KÍN VỚI NĂNG LƯỢNG VI SÓNG
Standard practice for closed vessel microwave solvent extraction of organic compounds
from solid matrices
1. Phạm vi áp dụng
1.1. Tiêu chuẩn này qui định phương pháp chiết các loại đất, cặn lắng, bùn thải và chất thải trong
bình kín với năng lượng vi sóng để sau đó xác định tiếp các hợp chất hữu cơ không bay hơi và
bán bay hơi với các kỹ thuật như sắc ký khí và sắc ký khí khối phổ.
1.1.1 Có thể chiết các hợp chất nêu trong các bảng từ Bảng 1 đến Bảng 5 từ các vật liệu có sẵn.
1.2. Phương pháp này có thể áp dụng cho các mẫu lọt qua sàng 10 mesh (cỡ lỗ 2 mm).
1.3 Giới hạn phát hiện và dải nồng độ tuyến tính đối với từng hợp chất phụ thuộc vào kỹ thuật
sắc ký khí và sắc ký khí khối phổ được sử dụng và có thể tham khảo thêm sổ tay đi kèm thiết bị
sử dụng.
1.4. Tiêu chuẩn này không đề cập đến các quy tắc an toàn liên quan đến việc áp dụng tiêu
chuẩn. Người sử dụng tiêu chuẩn này phải có trách nhiệm lập ra các quy định thích hợp về an
toàn và sức khoẻ, đồng thời phải xác định khả năng áp dụng các giới hạn quy định trước khi sử
dụng. Xem thêm các thông tin về các mối nguy cụ thể (xem Điều 8).
2. Tài liệu viện dẫn
Các tài liệu viện dẫn sau là rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện
dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi
năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).
TCVN 2117:2009 (ASTM 1193-06), Nước thuốc thử- Yêu cầu kỹ thuật.
ASTM D3976, Practice for Preparation of Sediment Samples for Chemical Analysis (Phương
pháp chuẩn bị các mẫu cặn lắng dùng cho các phép phân tích hóa học).
ASTM D5368, Test Methods for Gravimetric Determination of Total Solvent Extractable Content
(TSEC) of Solid Waste Samples (Phương pháp xác định trọng lượng tổng hàm lượng được chiết
bằng dung môi (TSEC) của các mẫu chất thải rắn).
United States Enviromental Protection Agency (USEPA), Test methods for evaluating solid
vvaste Volume 1A: Laboratory manual physical/chemical methods (Cơ quan Bảo vệ Môi trường
Hoa kỳ (USEPA), Các phương pháp xác định chất thải rắn, Tập 1A: Sổ tay các phương pháp
hóa/lý của phòng thử nghiệm).
Title 21, Code of Federal Regulations (CFR), Part 1030, and Title 47, Part 18 (Mục 21, Qui chuẩn
Liên bang (CFR), Phần 1030, và Mục 47, Phần 18).
3. Tóm tắt phương pháp
3.1 Quy trình này đảm bảo cho nền mẫu tiếp xúc tốt với dung môi chiết ở 115 oC.
3.2. Phần mẫu chất rắn có khối lượng từ 1 g đến 5 g được chiết trong bình kín trong suốt với
năng lượng vi sóng chứa 30 mL aceton-hexan (1+1).
3.3. Có thể đồng thời tiến hành chiết tới 12 mẫu.
3.4. Sau khi chiết, làm nguội các bình đến nhiệt độ phòng, mở nắp bình, tách riêng dung môi và
mẫu bằng cách lắng, gạn, lọc hoặc ly tâm.
3.5. Quy trình này cung cấp mẫu phù hợp dùng cho các phép phân tích bằng sắc ký khí hoặc sắc
ký khí khối phổ.
4. Ý nghĩa và ứng dụng
4.1. Việc chiết các chất ô nhiễm hữu cơ từ chất thải có thể đưa ra thông tin về độ nhạy của các
hợp chất trong các đièu kiện ngâm chiết, những thay đổi chất lượng nước, hoặc các điều kiện tại
chỗ khác.
4.2. Việc gia nhiệt nhanh, kết hợp với nhiệt độ vượt quá điểm sôi của dung môi hữu cơ ở điều
kiện áp suất khí quyển, sẽ làm giảm thời gian chiết mẫu.
4.3. Một lượng nhỏ dung môi (30 mL) được sử dụng sẽ làm giảm chi phí và thời gian chuẩn bị
mẫu.
5. Cản trở
5.1. Các tạp chất có trong dung môi, dụng cụ của phòng thí nghiệm, và các dụng cụ kim loại khác
được dùng trong quá trình xử lý mẫu có thể gây cản trở cho phương pháp dẫn đến các hiện
tượng giả hoặc nâng các đường nền trong biểu đồ sắc ký khí. Thông qua phép phân tích các
mẫu trắng thuốc thử, người phân tích phải chứng minh rằng hệ thống thiết bị và các vật liệu
không gây cản trở.
5.2. Sử dụng các dung môi có độ tinh khiết cao sẽ làm giảm thiểu các cản trở.
5.3. Các tạp chất gây cản trở trong nền mẫu cùng được chiết khỏi mẫu. Mức độ cản trở của nền
mẫu có thể khác nhau đáng kể đối với từng mẫu.
5.4. Sau khi làm sạch, các lớp lót và nắp bình phải được bảo quàn trong môi trường sạch, tránh
sự tích tụ các chất nhiễm bẩn.
Bảng 1 - Độ thu hồi chất phân tích khó bay hơi từ đất tầng mặt mới được thêm chuẩn
Chất phân tích Mức thêm chuẩn,
mg/kg
Độ thu hồi trung bình, % RSD, %
Acenaphthen 5,0 97,6 9,8
Acenaphthylen 5,0 100 10
Acetophenon 5,0 92,2 12
4-Aminobiphenyl 5,0 77,3 9,5
Aniline 5,0 68,1 7,5
Anthracen 5,0 108 9,2
Benzidin 5,0 0
Benzoic acid 5,0 42,3 13
Benzo(a)anthracen 5,0 113 9,4
Benzo(b)fluoranthen 5,0
Benzo(k)fluoranthen 5,0 116 9,3
Benzo(g,h,i)perylen 5,0 111 4,7
Benzo(a)pyren 5,0 110 8,6
Benzyl alcohol 5,0 96,1 9,0
Bis(2-chbroethoxy)methan 5,0 92,4 9,8
Bis(2-chloroethybether 5,0 96,0 11
Bis(2-chloroisopropyl)ether 5,0 95,2 12
Bis(2-ethylhexybphthalate 5,0 116 9,3
4-Bromophenylphenyl ether 5,0 108 9,0
Butyl benzyl phthalat 5,0 116 9,8
4-Chloroanilin 5,0 97,0 9,2
1-Chloronaphthalen 5,0 104 12
2-Chloronaphthalen 5,0 91,8 7,3
4-Chloro-3-methylphenol 5,0 107 12
2-Chlorophenol 5,0 94,5 7,8
4-Chlorophenyl phenyl ether 5,0 106 9,7
Chrysene 5,0 111 8,8
Dibenzo(a,j)acridin 5,0 10,6 34
Dibenzo(a,h)anthracen 5,0 110 5,9
Dibenzofuran 5,0 98,8 9,9
Di-n-butyl phthalat 5,0 113 9,4
1,2-Dichlorobenzen 5,0 89,9 12
1,3-Dichlorobenzen 5,0 87,6 13
1,4-Dichlorobenzen 5,0 87,3 13
3,3-Dichlorobenzidin 5,0 96,8 12
2,4-Dichlorophenol 5,0 97,5 8,0
2,6-Dichlorophenol 5,0 93,1 12
Diethyl phthalate 5,0 111 8,0
Dimethylaminoazobenzen 5,0 116 11
7,12-Dimethylbenz(a)anthracen 5,0 128 7,0
-Dimethylphenethylamin 5,0 7,0 4,1
2,4-Dimenthylphenol 5,0 107 9,4
Dimethyl phthalat 5,0 106 8,4
4,6-Dinitro-2-methylphenol 5,0 57,6 9,3
2,4-Dinitrophenol 5,0 17,2 39
2,4-Dinitrotoluen 5,0 98,2 6,2
2,6-Dinitrotoluen 5,0 98,5 9,9
1,2-Diphenylhydrazin B5,0 108 11
Di-n-octyl phthalat 5,0 117 12
Ethyl methanesulfonat 5,0 77,9 10
Fluoranthen 5,0 110 8,7
Fluoren 5,0 101 10
Hexachlorobenzen 5,0 108 8,9
Hexachlorobutadien 5,0 89,5 11
Hexachlorocyclopentadien 5,0 60,9 14
Hexachloroelhan 5,0 83,7 13
lndeno(1,2,3-cd)pyren 5,0 99,2 6,2
Isophoron 5,0 88,7 8,5
3-Methylcholanthren 5,0 117 8,6
Methyl methanesulfonat 5,0 48,5 28
2-Methylnaphthalen 5,0 104 9,3
2-Methylphenol 5,0 95,1 8,5
4-Methylphenol 5,0 92,4 11
Naphthalene 5,0 95,0 12
1-Naphthylamin 5,0 57,8 8,7
2-Naphthylamin 5,0 73,5 9,0
2-Nilroanilin 5,0 100 7,7
3-Nitroanilin 5,0 96,8 8,5
4-Nitroanilin 5,0 99,0 8,5
Nitrobenzen 5,0 88,4 19
2-Nitrophenol 5,0 85,3 10
4-Nitrophenol 5,0 104 6,0
N-nitroso-di-n-butylamin 5,0 97,5 9,3
N-nitroso-di-n-propylamin 5,0 87,5 20
N-nitrosopiperidin 5,0 90,8 7,6
Pentachlorobenzen 5,0 101 9,1
Pentachloronitrobenzen 5,0 109 9,7
Pentachlorophenol 5,0 86,2 8,1
Phenacetin 5,0 97,0 12
Phenanthren 5,0 109 8,5
Phenol 5,0 97,3 9,2
2-Picolin 5,0 7,7 30
Pronamid 5,0 120 11
Pyren 5,0 113 8,4
1,2,4,5-Tetrachlorobenzen 5,0 91,2 8,6
2,3,4,6-Tetrachlorophenol 5,0 104 7,3
1,2,4-Trichlorobenzen 5,0 89,3 11
2,4,5-Trichlorophenol 5,0 95,1 12
2,3,6-Trichbrophenol 5,0 96,4 6,7
2-Fluorobipenyl 5,0 92,9 8,0
2-Fluorophenol 5,0 95,4 7,7
Nitrobenzene-d52,5 92,2 9,8
Phenol-d55,0 98,9 9,7
Terphenyl-d14 2,5 112 10
2,4,6-Tribromophenol 5,0 92,3 7,7
A Đất mặt được sấy khô khi thêm chuẩn. Số lượng phép xác định bằng ba. Các phép xác định
được tiến hành theo phương pháp sắc ký khí khối phổ. Tất cả độ thu hồi được hiệu chỉnh cho
các chất phân tích bị mất trong quá trình bay hơi dung môi xác định, đặc biệt đối với độ thu hồi
bằng phương pháp chiết trong bình kín với năng lượng vi sóng.
B Được xác định như azobenzen.
6 Thiết bị, dụng cụ
6.1. Hệ thống gia nhiệt bằng vi sóng
Hệ thống gia nhiệt của phòng thử nghiệm dùng bình có khả năng phân phối tối thiểu 900 w công
suất của bình. Hệ thống này phải có khả năng điều chỉnh được công suất 1 % và thời gian 1 s.
Bình phải có khả năng đo và kiểm soát nhiệt độ của dung môi trong bình chiết. Khoang của bình
phải được chế tạo sao cho ngăn được kim loại phóng hồ quang xảy ra từ khi xuất hiện trong
khoang đó. Khoang bình phải có hệ thống thông gió để tạo được sự thay đổi không khí trong
khoang 10 lần trên phút. Hệ thống thông gió có chứa bộ cảm biến dòng không khí và cảm biến
dung môi, có khả năng phát hiện khi không có dòng không khí đi qua và nồng độ dung môi thấp
hơn giới hạn gây nổ và tắt nguồn vi sóng. Khoang bình phải có bàn xoay dao động 360° để đảm
bảo gia nhiệt đều cho mẫu và có thể lấy dung môi chứa trong bình-được thông khí. Phải có hệ
thống khóa liên động an toàn ngắt công suất điện từ trong cơ cấu mở cửa của khoang bình. Hệ
thống thiết bị này phải phù hợp với các yêu cầu về rò rỉ vi sóng vả phải phù hợp với các tiêu
chuẩn về sức khỏe và phục vụ con người của quốc gia đang sử dụng 1
6.2. Bình chiết
Bình chiết kín được lót có dung tích bằng khoảng 100 mL. Bình có lớp lót trong và nắp đậy bằng
fluoropolime để chứa và cách ly dung dịch dung môi với phần thân bình phía ngoài chịu áp được
làm bằng polime có độ bền cao hơn. Thân bình phải trong suốt cho năng lượng vi sóng xuyên
qua và chịu được áp suất trong 200 psi (13,8 X 106 dyn/cm2 ) và nhiệt độ 200 oC. Thân bình phải
có bộ giảm áp an toàn, để phòng ngừa vỡ bình và bộ này được nối với hệ thống thông gió kín có
khả năng thoát hơi dung môi bay ra từ khoang bình.
6.3 Bình có bộ kiểm soát áp suất-nhiệt độ
Bình chiết được lót kín có các cổng theo dõi nhiệt độ và áp suất có khả năng chịu được áp suất
trong 200 psi (13,8 X 106 dyn/cm2) và nhiệt độ 200 oC. Bộ bình phải có bộ giảm áp an toàn, để
phòng ngừa có thể nổ bình và bộ giảm áp này được nối với hệ thống thông gió kín có khả năng
thoát hơi dung môi bay thông từ khoang bình.
Bảng 2 - Độ thu hồi chất phân tích bán bay hơi từ mẫu đất ERA (Lô 324) A
Chất phân tích Nồng độ được chứng
nhận, mg/kgB
Độ thu hồi trung bình,
% C,D
RSD, %
Anthracen 1,01 68,6 4,7
1 Yêu cầu về rò rỉ vi sóng do Sở y tế và các Tiêu chuẩn Phục vụ Con người thuộc Quy chuẩn
Liên bang (CFR), Phần 1030.10, Mục (c)(1), (c)(2) và (c)(3) qui định. Hệ thống này được Ủy ban
Thông tin Liên lạc của Liên bang (FCC) phê duyệt kiểu vận hành theo Phần 18 của Điều lệ FCC.
Nếu hệ thống này được sử dụng ngoài lãnh thổ Hoa kỳ, thì hệ thống đó phải phù hợp với các
tiêu chuẩn về sức khỏe và phục vụ con người của quốc gia đang sử dụng.