|
| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |
Metodeudvikling og -validering kationiske detergenter
Bilag A Metodeforskrift
Bestemmelse af kationiske overfladeaktive stoffer
i spildevand
1 Anvendelsesområde
Følgende metode kan anvendes til bestemmelse af opløste disulfinblåtaktive stoffer i spildevand, her specielt
kationiske detergenter. Metodens kan anvendes til bestemmelse af kationiske detergenter i koncentrationsområdet
10-1000 μg/L. Det endelige koncentrationsområde fastlægges efter en metodevalidering.
2 Princip
En kendt mængde vandprøve (maksimum 500 mL) filtreres og sættes på en PPL-kolonne. Herved opkoncentreres
detergenterne i prøven, og interfererende komponenter i grundprøven fjernes. De kationiske detergenter separeres
fra de nonioniske og anioniske detergenter på basiske aluminiumoxid-kolonner. Kvantificering udføres med en
kolorimetrisk metode, der benytter disulfinblåt til dannelse af farvede komplekser. Absorbansen måles ved en
bølgelængden 628 nm.
3 Metodeoversigt
4 Udstyr og kemikalier
4.1 SPE-UDSTYR
Bond Elut, PPL-kolonner, 3 mL, 500 mg kolonnemateriale.
Mega BE-AL-B, alumina-kolonner, 6 mL, 1 g kolonnemateriale. Begge typer kolonner er straight barrel fra
Varian.
SPE-kolonnerne anbringes på en VAC ELUT SPS 24 vacuum manifold fra Varian.
Slangesystemet består af 1/8" Teflon tubes, tube adapters (3 mL) og stainless steel weights fra Supelco.
4.2 Filtrering
Ved filtreringen anvendes 0,45 μm membranfilter, med en diameter på 47 mm af typen HVLP (Durapore) fra
Millipore eller tilsvarende. Filtreringen udføres på en 1 L sugekolbe.
4.3 Kemikalier
Methanol, Merck, LiChrosolv
Ethylacetat, Merck, LiChrosolv
Chloroform, Merck, Pro Analysi
1-Butanol, Merck, Pro Analysi
Trifluoreddikesyre, Merck, for synthesis.
1 B447 Disulfinblau, Chroma-Geselschaft.
Ammoniumacetat, Merck, Pro Analysi
4.4 Reagenser
Det anvendte vand skal enten være demineraliseret, destilleret eller Milli-Q vand. Følgende reagenser fremstilles:
4.4.1 0,05 M H2SO4
Tilsæt forsigtigt og under omrøring 2,75 mL koncentreret svovlsyre, H2SO4 (densitet 1,84 g/mL) til ca. 500 mL
vand. Afkøl til stuetemperatur og fortynd til 1000 mL.
4.4.2 1 M NaOH
40,00 g NaOH opløses i 1000 mL vand.
4.4.3 Disulfinblåt-stamopløsning
60 mg disulfinblåt overføres til en 100 mL målekolbe og opløses i 10 mL ethanol. Fortyndes til 100 mL med vand.
Denne opløsning har 1 måneds holdbarhed.
4.4.4 95:5 v/v chloroform/butanol-opløsning
25 mL butanol anbringes i en 500 mL målekolbe. Fortyndes til 500 mL med chloroform.
4.4.5 0,04 M citrat-buffer
21 g citronsyre monohydrat anbringes i en 1 l målekolbe, efterfulgt af 200 mL 1 M NaOH (4.4.2). Fortynd til 1000
mL med vand.
40 mL af denne opløsning blandes med ca. 60 mL 0.05 M H2SO4 (4.4.1). Den endelige pH skal være ca. 3.
Denne opløsning har 1 uges holdbarhed.
4.4.6 Disulfinblåt-farvereagens
50 mL disulfinblåt-stamopløsning (4.4.3) blandes med 100 mL citrat-buffer (4.4.5) i en 500 mL skilletragt.
Blandingen vaskes ved udrystning i skilletragt 3 gange med 50 mL butanol/chloroform-opløsning (4.4.4).
4.4.7 Renseopløsning
4500 mL 99% ethanol op til 5000 mL med koncentreret HCl (36%).
4.5 Standarder og kontroller
4.5.1 Stamopløsning 10,0 mg/L ADMBAC
Opløs 10,0 mg ADMBAC (benzalkoniumchlorid, alkyldimethylbenzylammoniumchlorid) i 1000 mL vand.
4.5.2 Stamopløsning 10,0 mg/L DSDMAC
Opløs 10,0 mg DSDMAC (distearyl-dimethyl-ammoniumchlorid) i 1000 mL methanol
4.6 Elueringssolventer
4.6.1 50:50 v/v methanol/ethylacetat med 10 mM ammoniumacetat
0,77 mg ammoniumacetat overføres kvantitativt til en 1000 mL målekolbe med 500 mL methanol. Når alt
ammoniumacetat er opløst tilsættes 500 mL ethylacetat.
4.6.2 95:5 v/v ethylacetat/methanol
5 mL methanol fortyndes op til 100 mL med ethylacetat.
4.6.3 95:5 v/v methanol/trifluoreddikesyre
5 mL trifluoreddikesyre fortyndes op til 100 mL med methanol.
4.7 Glausudstyr
50 mL høje bægerglas
Urglas (50 mm)
10 mL graduerede spidsglas (graduering på 100 μL)
50 mL målekolber
Små glastragte
500 mL skilletragte
Standard laboratorieglasudstyr
4.7.1 Vaskeprocedure
Alt glasudstyr vaskes i renseopløsningen ( 4.4.7) og skylles i Milli-Q vand 3 gange. Tørres i varmeskab (105C).
4.8 Apparatur
Fotometrisk udstyr til måling ved en bølgelængde på 628 nm.
Magnetomrørerbord med plads til mindst 6 stk. 50 mL bægerglas.
5 Fremgangsmåde
5.1 Prøveudtagning og opbevaring
Prøverne udtages i Pyrex 1 L Blue Cap flasker. Prøverne skal analyseres staks.
5.2 Prøvefiltrering
Alle prøver filtreres før applikation med 0,45 μm membranfilter (4.2)
5.3 Opkoncentrering af detergenter i prøve
5.3.1 Klargøring og konditionering af PPL-kolonner
- 2 mL methanol (4.3, til tørhed)
- 6*2,5 mL 50:50 v/v methanol/ethylacetat med 10 mM ammoniumacetat (4.6.1, til tørhed)
- 2 mL methanol (4.3, må ikke udtørre)
- 2,75 mL Milli-Q vand (vandet står i kolonne til prøven trækkes over. Løber systemet tør, startes forfra fra c.)
5.3.2 Applikation (opkoncentrering)
Prøven anbringes på PPL-kolonne med lav flowhastighed (minimum 45 min for 500 mL, hvilket er ca. 30 dråber
per 10 sek.). Prøven overføres fra målekolber til kolonne med PTFE-slangesystem (Supelco). Kolonne tørres ved
at sænke trykket til 0.5 bar. Kolonnen er tør når adsorbenten er blevet lys.
5.3.3 Eluering
Der elueres med 10 mL af 50:50 v/v methanol/ethylacetat med 10 mM ammoniumacetat (4.6.1). Elueringssolventet
anbringes i målekolben hvor prøven var og siderne skylles grundigt. Derpå suges det over gennem slangesystemet
og kolonnen. spidsglas og der inddampes til et restvolumen på 200 μL.
Separation af de kationiske
5.4 Eluatet opsamles i et detergenter
5.4.1 Klargøring og konditionering af BE-AL-B kolonne
Kolonnen (Mega BE-AL-B) konditioneres med methanol og ethylacetat. Det er vigtig, at kolonnematerialet er i
kontakt med methanolen i længere tid (min. 30 min.):
- 2 mL ethylacetat (4,3, til tørhed)
- 3*5 mL methanol (4.3, udføres over 30 min. i 6 nedtræk, må ikke løbe tør)
- 2 mL ethylacetat (4.3, må ikke løbe tør)
5.4.2 Genopløsning og applikation
Prøven (200 μL) genopløses i 5 mL ethylacetat og anbringes på ultralydsbad i 5 min. Efterfølgende anbringes
prøverne på vandbad ved 40C. Prøven overføres kvantitativt til kolonnen med pasteurpipette. Spidsglasset skyldes
grundigt med 2 mL ethylacetat ved at trække solventet op i en pasteurpipette 10 gange og mellem hver gang lade
det løbe ned langs siderne på spidsglasset. De 2 mL anbringes kvantitativt på kolonnen.
Til applikation anvendes ikke undertryk. Kolonnen må ikke løbe tør.
5.4.3 Eluering (isolering)
Elueringen udføres i to trin. I første trin fjernes de nonioniske detergenter. Denne fraktion kasseres. Herpå eluereres
de kationiske detergenter.
- Fjernelse af nonioniske detergenter
Eluer kolonnen med 6 mL eluent (4.6.2). Kolonnen må løbe tør.
- Isolering af kationiske detergenter
Eluer kolonnen med 6 mL eluent (4.6.3). Opsaml eluatet i et 10 mL spidsglas.
På kolonnen findes stadigt anioniske detergenter. Denne fraktion kan eluereres med 6 mL 75:25 v/v methanol/2M
HCl.
6 Kvantificering
6.1 Udfarvning af kationiske detergenter
Fraktion med de kationiske detergenter, anbringes i et 50 mL bægerglas. Spidsglasset skyldes med 4 mL methanol.
Skylleproceduren fra 5.4.2 gentages. Inddampes i vandbad ved 50 C, under en svag nitrogen strøm. Efter en
fuldstændig inddampning anbringes 10 mL disulfinblåt-farve i bægerglasset (4.4.6), 25 mL chloroform/1-butanol
(4.4.4) og en magnet tilsættes. Urglasset placeres oven på bægerglasset. Blandingen omrøres kraftigt i 5 min, så
vortex når ned til bunden i glasset.
0Vand fjernes fra chloroformfraktionen ved at filtrere den igennem en tragt med en tot glasuld i bunden.
Overføringen udføres med en 5 mL finpipette. Tragten er anbragt i en 50 mL målekolbe. Der måles direkte på
filtratet. Der måles ved 628 nm med en 10 mm kuvette.
6.2 Standardkurve
Der kvantificeres ud fra en 4 punkts kalibreringskurve, med koncentrationer i intervallet 0-75 μg. Af
DSDMAC-standarden (4.5.2) med en koncentration på 10,0 mg/L udtages 0; 2,5; 5,0 og 7,5 mL (svarende til 0;
25; 50 og 75 μg) som anbringes i 50 mL bægerglas. Disse behandles som de inddampede prøver (6.1). En
kalibreringskurve fremstilles ud fra de sammenhørende værdier af mængder og absorbanser.
6.3 Kontrolprøver
Der fremstilles 2 stk. kontrolprøver ved at fortynde 5,0 mL ADMBAC-standard (4.5.1) op til 500 mL med vand.
Disse analyseres identisk med spildevandsprøver. (5) Ligeledes medanalyseres 2 blindprøver. Blindprøverne er
500 mL Milli-Q vand.
Der fremstilles 2 stk. kontrolprøver ved at fortynde 5,0 mL ADMBAC-standard (4.5.1) op til 500 mL med vand.
Disse behandles som de inddampede prøver (6.1).
6.4 Resultat
Ud fra prøvens nettoabsorbans (prøvens absorbans minus blindprøvernes absorbans) aflæses af kalibreringskurven
den målte opløsnings indhold af kationiske detergenter. Beregn indholdet i den originale prøve ved
figur
hvor X = prøvens indhold af kationiske detergenter, μg/L
A = indholdet af kationiske detergenter aflæst af kalibreringskurven, μg
B = rumfang prøve taget i arbejde, L (normalt 0,50 L)
7 Sikkerhed
Alt arbejde med organiske opløsningsmidler foregår i stinkskab. Ved arbejde med chloroform anvendes 4H
sikkerhedshandsker (PLUM Hudsikkerhed) eller tilsvarende. Vandige fraktioner, der har været i kontakt med
chloroform, bobles igennem i stinkskabet natten over. Glasudstyr, der har været i forbindelse med chloroform,
damper af natten over i stinkskab.
8 Litteraturliste
Theil, K.-H., (2002). Bestemmelse af ioniske og nonioniske detergenter i slam og spildevand. Speciale ved
Københavns Universitet
Kloster, G., Schoester, M. Prast, H., (1994). Entwicklung eines einheitlichen trennungsganges zur
anreicherung aller drei tensidklassen aus umweltproben. Tenside Surf. Det., 31(1), 23-28.
DIN 38409 Teil 20 (1989). Summarische Wirkungs- und Stoffkenngröen (Gruppe H) – Bestimmung der
disulfinblau-aktiven Substanzen (H 20).
| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste | | Top |
Version 1.0 Marts 2004, © Miljøstyrelsen.
|