NF X43-025-1988 Air quality Ambient air Determination of polycyclic aromatic hydrocarbons High pressure liquid chromatography and gaz chromatography determination 《空气质量 环境空气 多环芳烃的测.pdf

1、AFNL NF X43-O25 88 I1012372 0383353 520 W ISSN 0335-3931 NF X 43-025 Octobre 1988 Qualit de lair - Air ambiant Dtermination des hydrocarbures aromatiques polycycliques Dosage par chromatographie liquide haute performance et par chromatographie gazeuse E : Air quality - Ambiant air - Determination of

2、 polycyclic aromatic hydrocarbons - High pressure liquid chromatography and gaz chromatography determination D : Luftbeschaffenheit - Atmosphrische Luft - Bestimmung der polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffe - HPLC und GC Verfahren e Norme franaise homologue par dcision du Directeur Gnral d

3、e Iafnor le 20 septembre 1988 pour prendre effet le 20 octobre 1988. correspondance II nexiste pas de norme, ni de projet de norme internationale sur le sujet mais des travaux internationaux sont en cours au sein de IISO/TC 146/SC 3/GT 17. analyse La prsente norme dcrit deux mthodes danalyse permett

4、ant le dosage des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) dans les prlvements effectus dans lair ambiant, savoir : la mthode par chromatographie en phase liquide haute performance (CLHP) et la mthode par chromatographie en phase gazeuse (CPG). La mthode CLHP dcrit une mthode visant la dtermina

5、tion de 7 HAP permet- tant une reprsentativit acceptable de la famille des HAP au plan de la cancro- gnse et au plan quantitatif, puisquils sont prsents dans lensemble des sources dmission. La mthode CPG dcrit une mthode visant a la dtermination plus globale des HAP prsents dans les phases gazeuses

6、et particulaires atmosphriques. descr ipteurs Thsaurus International Technique : qualit air, pollution atmosphrique, ana- lyse chimique, dosage hydrocarbure aromatique, chromatographie liquide haute performance, chromatographie gazeuse, chromatogramme. modif ications correct ions dite et diffuse par

7、 Iassociationfranaisede normalisation(afnor), tour europe cedex7 92080paris la dfense-tl. : (1)4291 55 55 afnor 1988 0 afnor 1988 1 er tirage 88-1 O -: 4 AFNII NF X43-O25 88 W LO12372 0383154 467 W Qualit de lair - Air ambiant Dtermination des hydrocarbures aromatiques polycycliques Dosage par chrom

8、atographie liquide haute performance et par chromatographie gazeuse Q NF X 43-025 Octobre 1988 1 2 3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 SOMMAI RE - - Page 3 OBJET . , . , . . . . , . . . . . , , , . , , . . . . . , . . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . . , . . . . ,. . . . . . . .

9、 . . . . . . . . .I . . . . , . . . . , . . . . . . . DOMAINE DAPPLICATION . . . . , . . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . . , . . , . . . . . . . . . . . , , , , , 3 MTHODE CHROMATOGRAPHIQUE EN PHASE LIQUIDE HAUTE PERFORMANCE , . , , , , , , , , , 3 Pri

10、ncipe , . . . . . , , , . , . . . . . . . , . . . . , . . . . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . . . , , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . 3 Ractifs . . . . . . . . , . . . . . . , . , . . . . . . . . , . ., . . . . . . . . . . . I . ,. . ,. . . . . . , . . . .

11、 , . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Appareillage . . ,. , . . , . . , . , , ,. , , ,. ,. ,. . . . . ,. ,. . . . ,. , . . . . . . . 4 Mode opratoire ,. . , .II.II.II.I. ,. 5 Rsultats . 6 Procs-verbal dessai , , , , , , . . . . , , , . , , . , , , , , , , , , . . . . , , , , , , , , , . . . . . . .

12、 . . . , , , , , , , , , . . . . . . . . . . . . , . , . , , , , , , 7 MTHODE CHROMATOGRAPHIQUE EN PHASE GAZEUSE 7 Principe 7 Ractifs 7 Appareillage . , , . . , , . . . , . . , . , . . , . , , . I. , I . I. . I. ,. ., . , , , 8 Mode opratoire . . . . . . . . , . . . . . . . , . . . . . . . . . . . .

13、 . ,. , . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . , . . . . 9 Rsultats ., 10 Procs-verbal dessai . . . . . , . , . . . . . . . , . . . . . . , . . . . . . . . . , . . . . . . . . . , . . . . . . . . . . . , . . . . . . . . ,., . . . . . , . 11 , , , . . . . , , , , , , . .

14、. . . . . . . . . . , . . , . , . . . . ,. . . . . . , . . . . . . . , . . . . . . . . , . . ,. . . . . . . . . . . . . . . ,. . . . . . . . , . . ANNEXE A - Formule dvoloppe des HAP, dont la dtermination peut tre effectue par la mthode CLHP . . . . . , . . . . . . . . . . . , . I. , , . . . . , I.

15、I. , . . I. I. , . . . . . . . . . . . . . , . , , , . , 12 ANNEXE B - Choix du solvant , , . . . . , . , . . , . . . . . . , . . . . . . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . , . . . . , . . . , . . . . . , , , , , 13 ANNEXE C - Manipulation de produits cancrognes - Destruction des dchets , , ,

16、 . , , , . , . 14 ANNEXE D - Purification de lextrait organique sur microcolonne de silice- Mthode CLHP 15 ANNEXE E - Tableau 1 - Exemple de conditions chromatographiques applicables pour la dtermination des sept HAP slectionns (mthode CLHP) . . . . . . . . . . . . . . . . , . . , . 16 ANNEXE F - Fi

17、gure 1 - Exemple de conditions chromatographiques utilisables en chroma- tographie en phase gazeuse capillaire . . , . . , . . . , , , , , . . . . . , , , , , . , , , . , , , , , , , , , . , , , , . 17 ANNEXE G - Figure 2 - Exemple de conditions chromatographiques utilisables en CLHP 18 AFNL NF X43-

18、O25 88 LO32372 0383355 3T3 W -3- NF X 43-025 AVERTISSEMENT ET PRCAUTIONS DE SCURITE (voir Annexe C) De nombreux hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) possdent des proprits cancrognes. II est par consquent recommand de prendre toutes prcautions ncessaires lors des manipulations des solutions

19、talons. 1 OBJET La prsente norme dcrit deux mthodes danalyse permettant la dtermination des hydrocarbures aromati- ques polycycliques (HAP) dans des prlvements effectus dans lair ambiant. Les deux protocoles dessais diffrent en particulier par le choix des mthodes instrumentales : chromatographie en

20、 phase liquide haute performance (CLHP) et chromatographie en phase gazeuse (CPG). La mthode de prlvement des HAP dans lair ambiant nest pas dcrite dans la prsente norme. Elle pourra faire lobjet ultrieurement dune norme distincte. 2 DOMAINE DAPPLICATION Les HAP sont prsents dans les phases gazeuses

21、 et particulaires des atmosphres ambiantes. Les composs possdant 2 4 cycles aromatiques sont surtout prsents dans la phase gazeuse alors que les composs 5 cycles et plus sont essentiellement associs la phase particulaire. 2.1 La mthode CLHP dcrit une mthodevisant la dtermination des sept HAPsuivants

22、(voir annexe A): - Benzo (a) anthracene, - Benzo (k) fluoranthne, - Benzo (b) fluoranthne, - Benzo (a) pyrne, - Dibenzo (a,h) anthracene, - Benzo (g,h,i) prylne, - Indno (1,2,3 - c,d) pyrne. Ces composs sont des marqueurs de la contamination particulaire atmosphrique. Ils ont t slectionns en nombre

23、rduit afin de pouvoir disposer dune mthodologie rapide sans tape de purification. Ils assurent une reprsentativit acceptable de la famille des HAP au plan de la cancrognse et au plan quantitatif, puisquils sont prsents dans lensemble des sources dmission. 0 2.2 phases gazeuses et particulaires atmos

24、phriques. Cette mthode, dont la procdure est plus longue (des tapes de purification sont ncessaires), est une mthode moins sensible que la mthode CLHP. Elle est nanmoins a conseiller lorsquon souhaite disposer dun profil chromatographique relativement complet des HAP. A titre indicatif, ltape analyt

25、ique de cette mthode permet des mesures partir dun seuil de lordre du nanogramme de chaque hydrocarbure dans lchantillon inject. La mthode CPG dcrit une mthode visant la dtermination plus globale des HAP prsents dans les 3 MTHODE CHROMATOGRAPHIQUE EN PHASE LIQUIDE HAUTE PERFORMANCE 3.1 Principe Les

26、HAP sont extraits au soxhlet ou aux ultrasons par du dichloromthane(voir annexe B). Aprs concentration de lextrait par vaporation, le rsidu est dissous dans de Iactonitrile, puis analys par chromatographie liquide haute performance. Les composs sont spars laide dune colonne polarit de phase inverse,

27、 la dtection tant ralise en mission de fluorescence. 0 - -_ - AFNL NF X43-fi25 8 W 1012372 0383156 23T NF X 43-025 -4- 3.2 Ractifs Au cours de lanalyse, utiliser uniquement des ractifs de qualit analytique reconnue et de leau distille ou de leau de puret quivalente de faon que les essais blanc condu

28、isent des valeurs compatibles avec les limites de dtection recherches. 3.2.1 Dichloromthane 3.2.2 Actonitrile et/ou mthanol qualit CLHP 3.2.3 Hexane 3,2.4 Solutions talons Se rfrer aux rgles de scurit dcrites en annexe C pour la prparation et la manipulation des solutions talons. Utiliser de prfrenc

29、e des HAP certifis en produits purs ou en mlange (1 ). 3.2,4.1 A laide dun entonnoir en verre, introduire environ 1 O mg de produit dans une fiole jauge en verre de 100 ml pralablement tare avec une prcision de 0,l mg. Aprs pese prcise ( 0,l mg prs), introduire 50 ml dactonitrile (3.2.2.), boucher e

30、t vrifier que la solubilisation est complte. Sinon acclrer la dissolution en plaant la solution dans une cuve ultrasons et en ajoutant quelques millilitres dun autre solvant (actone, dichloromthane). Complter 100 ml par de Iactonitrile. Prparation des talons en solutions mres individuelles (environ

31、1 O0 pg/ml par compos) 3.2.4.2 Un mlange talon des sept composs doser est ralis par dilution des diffrentes solutions mres dans de Iactonitrile (3.2.2), la concentration de chaque talon tant approximativement de 1 pg/ml. Les solutions mres doivent tre conserves en flacon inactinique bouchon viss, un

32、e temprature de O OC 5 OC. Elles doivent tre contrles ou remplaces priodiquement (tous les 6 mois). Avant utilisation, il est recommand de laisser reposer les solutions quelques heures temprature ambiante. Un traitement au bac ultrasons est conseille. Prparation du mlange talon en solution mre (envi

33、ron 8 1 pg/ml par compos) 3.2.4.3 Ces mlanges seront prpars juste avant chaque srie danalyse par dilution de la solution mre dans Iactonitrile (3.2.2). Les facteurs de dilution tiendront compte du niveau de concentration de lextrait organi- que analyser et du domaine de linarit du dtecteur. Conserve

34、r ces mlanges labri de la lumire. La dure de conservation est limite et dpend du niveau de concentration. Prparation des mlanges talons en solution dilue 3.3 Appareillage Avertissement : - la verrerie utilise, pour le prlvement des chantillons, la prparation des ractifset le dosage, doit tre soigneu

35、sement lave avec un dtergent, rince soigneusement leau distille, sche puis lave au dichloromthane (3.2.1 ) avant toute utilisation ; - ne pas utiliser de graisse sur les rodages de la verrerie, 3.3.1 Matriel courant de laboratoire 3.3.1 .I Fioles, col muni dun joint conique rod CN29/32 500, NF B 35-

36、008, en verre inactinique. 3.3.1.2 Fioles jauges, un trait, 1 OO/A, NF B 35-307. (1) Des HAP certifis matriaux de rfrence peuvent tre obtenus auprs du Bureau Communautaire de Rfrence. Direction Gnrale Xll- Commission des Communauts Europennes- 200, rue de la loi - 1049 Bruxelles. -_ .-7 AFNL NF X43-

37、O25 88 3032372 0383357 376 -5- NF X 43-025 d) 3.3.1.3 Tubes concentration. 3.3.1.4 les matires particulaires de diamtre arodynamique suprieur 1 pm. Filtres en fibre de verre ou quivalent ayant une efficacit suprieure ou gale 99 % pour toutes 3.3.1.5 Microcolonnes garnies de silice prtes lemploi cont

38、enant environ 1 ml de silice. 3.3.1.6 Evaporateur rotatif. 3.3.1.7 Pompe vide. 3.3.1.8 Cuve ultrasons aux caractristiques suivantes : puissance 2 60 W, frquence 90 khz. 3.3.1.9 Ssxhlet. 3.3.1 .I O Centrifugeuse. 3.3.2 3.3.2.1 A titre dexemple, une colonne dacier de 15 25 cm de long, de diamtre inter

39、ne4,6 mm, garnie dune phase de silice greffe C 18 (granulomtrie 5 - 1 Opm) convient. Systme CLHP comportant en particulier (voir annexe E). 0 Une colonne travaillant en phases inverses avec un remplissage de silice greffe C 18. 3.3.2.2 Un dispositif dinjection permettant dintroduire une prise dessai

40、 de 5 a 50pl. 3.3.2.3 Un dtecteur fluoromtrique appropri. Des instruments quips de filtre, ou mieux, de mono- chromateurs lexcitation et lmission peuvent convenir. Le volume de la cellule circulation doit tre rduit, il sera au plus de 301. 3.3.2.4 Un solvant dlution choisi selon la phase stationnair

41、e utilise de faon permettre une sparation optimale des HAP recherchs. A titre indicatif, les solvants dlution tels que actonitrile-eau ou mthanol-eau sont gnralement utiliss (voir en annexe B). 3.4 Mode opratoire Afin de minimiser la dgradation des HAP par leffet de la lumire et des gaz ractifs de l

42、atmosphre, les supports de prlvement doivent tre conservs en boite ferme, dans lobscurit et au rfrigrateur. Le dlai maximal avant mise en solution est dune semaine. Aprs mise en solution, les extraits organiques obtenus au cours des diffrentes tapes du protocole peuvent tre conservs une temprature d

43、e0 OC 5 OC et labri de la lumire. Le dlai maximal est de 15 joursentre la mise en solution et lanalyse chromatographique. 0 3.4.1 Extraction Lextraction doit tre ralise labri de la lumire au soxhlet, de prfrence aux ultrasons, moins que lon puisse dmontrer que, pour le type datmosphre tudie, les rsu

44、ltats dextraction obtenus laide dune cuve ultrasons ne diffrent pas de plus de 1 O % par compos de ceux obtenus par utilisation du soxhlet. 3.4.1 .I Soxhlet A titre indicatif, pour un prlvement effectu sur filtre de diamtre de 47 mm - 1 O0 ml de CH, CI, suffisent. Faire lextraction pendant 8 h raiso

45、n de 1 /4 h par temps de cycle. 3.4.1.2 Cuve ultrasons Lextraction est ralise en erlenmeyer bouch, froid et labri de la lumire dans une cuve ultrasons (3.3.1.8). Les particules atmosphriques sont extraites en deux temps successifs (2 X 15 min) par du dichlo- romthane (3.2.1) (2 X 50 mi) pour un prlv

46、ement effectu sur filtre de diamtre 47 mm (3.3.1.4). Les deux extraits runis sont filtrs au travers dun filtre en fibre de verre ou centrifugs. 0 / AFN1 NF X43-O25 8 m 3012372 0383158 O02 m NF X 43-025 -6- 3.4.2 Concentration de lextrait vaporer lextrait obtenu laide dun vaporateur. rotatif. Lvapora

47、tion est ralise sous vide une tempra- ture ne dpassant pas 35 OC. Lvaporation est poursuivie sous gaz inerte aprs transvasement dans des tubes concentration en vitant daller sec (concentrer jusqu 200 pl environ). Le rsidu obtenu est ajust un volume connu par de Iactonitrile(3.2.2) avant analyse chromatographique (volume suprieur ou gal 1 mi) ou par environ 1 ml dhexane si ltape de purification est envisage. 3.4.3 Purification de lextrait Lanalyse par CLHP peut aussi tre envisage lorsquon souhaite estimer la concentration dun plus grand nombre de composs que ce