1.4.4
Bestimmung von Pentachlorphenol (PCP)
1.4.4.1
Verfahrensprinzip
1.4.4.2
Geräte
Ultraschallbad mit Thermostat
Gaschromatograph mit Elektroneneinfangdetektor und Autosampler
1.4.4.3
Chemikalien und Standards
Methanol zur Rückstandsanalyse
Cyclohexan und n-Hexan zur Rückstandsanalyse
Na2SO4, wasserfrei, granuliert
PCP als Standard in methanolischer Lösung
2,4,6-Tribromphenol (TBP) in methanolischer Lösung als interner Standard 1 (ISTD 1)
PCB 52 als Standard in Cyclohexan als interner Standard 2 (ISTD 2)
Essigsäureanhydrid zur Analyse
K2CO3-Lösung (0,1 mol/l)
Seesand, gereinigt
1.4.4.4
Maßnahmen zur Probenvorbereitung
1.4.4.4.1
Reinigung der Geräte
1.4.4.4.2
Herstellung der Kalibrierlösungen
Die Stammlösungen werden durch Einwaage fester Substanzen höchster Reinheit hergestellt und bei –20 °C im Dunkeln aufbewahrt.
Konzentrationen der Stammlösungen: | PCP in Methanol 0,5 mg/ml |
Aus den Stammlösungen werden durch Verdünnen (1:10) Standardlösungen mit der Konzentration von 0,05 mg/ml hergestellt.
1.4.4.4.3
Kalibrierung
Die Kalibrierung erfolgt über das gesamte Verfahren. Dazu werden 20 µl, 50 µl, 100 µl, 200 µl und 500 µl der PCP-Standardlösung jeweils mit 250 µl der TBP-Standardlösung auf 5 g Seesand gegeben und wie nachfolgend für die Durchführung der Analyse beschrieben aufgearbeitet (das heißt, statt Holz wird Seesand verwendet).
Beispiel einer Kalibrierung:
Kalibrierlösung | PCP | TBP | PCB 52 |
1 | 1,0 | 10,0 | 20,0 |
2 | 2,0 | 10,0 | 20,0 |
3 | 5,0 | 10,0 | 20,0 |
4 | 10,0 | 10,0 | 20,0 |
5 | 20,0 | 10,0 | 20,0 |
1.4.4.5
Probenvorbereitung
1.4.4.5.1
Extraktion
Es werden je nach der zu erwartenden Konzentration 1 g, 3 g oder 4 g Holz jeweils in einen Erlenmeyerkolben eingewogen. Auf das Holz werden 250 µl TBP-Lösung (ISTD 1) gegeben. Diese Lösung lässt man 30 Minuten einwirken. Nun wird das Holz mit 50 ml Methanol versetzt und zwei Stunden bei 40 °C einer Ultraschallbehandlung unterworfen. Nach dem Absetzen der Feststoffe wird der Extrakt (cirka 25 ml) vorsichtig mit einer Pasteurpipette abgenommen, in ein verschließbares Glasgefäß überführt und für die Weiteraufarbeitung aufbewahrt.
1.4.4.5.2
Acetylierung
In einem 150 ml Schütteltrichter werden 30 ml einer 0,1 molaren K2CO3-Lösung vorgelegt, mit einem Aliquot des Extraktes (zum Beispiel 1 ml) versetzt und fünf Minuten geschüttelt. Auf die Zugabe von 2 ml Essigsäureanhydrid erfolgt zweiminütiges Schütteln. Dann sind 20 ml Cyclohexan hinzuzufügen und zehn Minuten zu schütteln. Die wässrige Phase wird verworfen; die organische Phase wird über eine mit Na2SO4 gefüllte Glassäule in einen 25 ml Messkolben filtriert. Nach Zugabe von 10 µl der Lösung des ISTD 2 wird auf 25 ml genau aufgefüllt. Diese Lösung wird für die GC-ECD-Analyse verwendet. Die PCP-Konzentration im Extrakt muss innerhalb des von den Kalibrierlösungen abgedeckten Bereiches liegen.
1.4.4.6
Analyse mittels GC-ECD
GC-Bedingungen (Beispiel):
Säule: HP-5 30 m; 0,25 µm; 0,32 mm ID
| 20 °C/min 8 °C/min | |
Ofentemperatur: | 50 °C (1 min) --------------------- 160 °C (0 min) --------------------- 310 °C (5 min) | |
Detektor-Temperatur: | 350 °C | |
Injektor-Temperatur: | 250 °C | |
Injektionsmodus: | split/splitless | |
Trägergas: | H2-Säulenvordruck (35 kPa) | |
Make up – Gas: | N2 (60 ml/min) | |
Folgende Messungen sind durchzuführen: | ||
– Blindwerte: | Geräteblindwert (reines Cyclohexan) | |
– Kalibrierlösungen |
| |
– Probenextrakte nach beschriebener Aufarbeitung. Für die Qualitätssicherung der Analysenergebnisse sollen die Wiederfindungsraten des acetylierten internen
Standards 1 (Tribromphenol) ständig gegen die des internen Standards 2 (PCB 52) überprüft werden.
| ||
1.4.4.7
Auswertung
1.4.4.7.1
Prinzip
Zunächst erfolgt die Erstellung einer Kalibriergeraden mit den Standardlösungen (siehe Abschnitt 1.4.4.7.2), nachfolgend schließt sich die Bestimmung des PCP-Gehaltes in einem Probenextrakt mittels dieser Kalibriergeraden an (siehe Abschnitt 1.4.4.7.3).
1.4.4.7.2
Kalibrierung über das gesamte Verfahren
Zur Erstellung der Kalibriergeraden wird das Peakflächenverhältnis von acetyliertem PCP-Standard zu acetyliertem TBP gegen das entsprechende Konzentrationsverhältnis gemäß folgender Gleichung aufgetragen:
wobei: |
|
aPCP | gemessene Anzeige des acetylierten PCP-Standards (zum Beispiel Peakfläche) |
aTBC | gemessene Anzeige des acetylierten TBP-Standards (zum Beispiel Peakfläche) |
S | die Steigung der Kalibriergeraden |
cPCP | cTBP |
b | der Ordinatenabschnitt der Kalibriergeraden |
Berechnung des PCP-Gehaltes: | |
Der PCP-Gehalt in der Holzprobe kann nach folgender Gleichung aus der Mehrpunktkalibriergeraden ermittelt werden:
| |
wobei: |
|
Gehalt PCP | Gehalt an PCP in der Probe in mg/kg |
cTBP | die Massenkonzentration des TBP in dem Probenextrakt in ng/ml |
m | die Masse des eingesetzten Holzes für die Extraktion in g |
aTBP | gemessene Anzeige des TBP-Standards im Probenextrakt (zum Beispiel Peakfläche) |
aPCP | gemessene Anzeige des analysierten PCP im Probenextrakt (zum Beispiel Peakfläche) |
f | das Verhältnis des gesamten Volumens des Extraktes zu dem Volumen des Aliquots zur Derivatisierung (zum Beispiel 50 ml/2 ml = 25) |
v | das Volumen der Endlösung zur Analyse in ml (zum Beispiel 25 ml) |
s | die Steigung der Kalibriergeraden |
b | der Ordinatenabschnitt der Kalibriergeraden |
bedeuten.
|
|
1.4.4.7.3
Angabe der Ergebnisse
Die Ergebnisse sind in Milligramm je Kilogramm Trockenmasse anzugeben.
1.4.5
Bestimmung von polychlorierten Biphenylen (PCB)
Die lufttrockene, gemahlene Altholzprobe wird nach Zugabe eines internen Standards mit n-Hexan im Soxhlet oder durch ein vergleichbares Extraktionsverfahren extrahiert. Im Extrakt enthaltene PCB-Kongenere werden durch geeignete Reinigungsschritte, insbesondere eine Kombination einer Benzolsulfonsäure-Trennsäule mit einer Silicagel-Säule, von störenden Begleitstoffen weitgehend befreit. Die Bestimmung der PCB-Kongenere (Ballschmiter Nr. 28, 52, 101, 138, 153, 180) erfolgt durch Kapillargaschromatographie mit Elektroneneinfangdetektor (ECD) in Anwendung von DIN 38414, Teil 20 (Ausgabe Januar 1996). Der Gesamtgehalt an PCB ergibt sich aus der Summe des für jedes der PCB-Kongenere ermittelten Massenanteils, bezogen auf die Trockenmasse der Altholzprobe, multipliziert mit dem Faktor fünf und auf 0,1 mg/kg gerundet.
Das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit kann für die Bestimmung von polychlorierten Biphenylen andere wissenschaftlich anerkannte Prüfverfahren im Bundesanzeiger bekannt geben, wenn entsprechende wissenschaftliche Erkenntnisse vorliegen.
1.5
Andere Methoden
Die zuständige Behörde soll andere Methoden zulassen, wenn deren Gleichwertigkeit nachgewiesen wird.
2
Angabe und Berechnung der Ergebnisse
Die Ergebnisse der jeweiligen zwei parallelen Bestimmungen und ihr arithmetischer Mittelwert sind anzugeben. Zur Prüfung der Einhaltung der in Anhang II genannten Grenzwerte ist auf den arithmetischen Mittelwert abzustellen. Die Mittelwertbildung ist nur zulässig, wenn die Differenz der beiden Einzelwerte die methodenübliche
Wiederholbarkeit nach DIN ISO 5725, Teil 1 (Ausgabe November 1997) nicht überschreitet. Im Falle einer derartigen Überschreitung sind eine Überprüfung auf mögliche Ursachen der überhöhten Differenz und eine dritte Messung erforderlich. Sofern die Überprüfung der überhöhten Differenz keine eindeutige Ursache
erbracht hat, ist für die Prüfung der Einhaltung der in Anhang II genannten Grenzwerte der mittlere der drei der Größe nach geordneten Einzelwerte (Median) heranzuziehen.
3
Qualitätssicherung und -kontrolle
Die Untersuchungsstellen sind verpflichtet, die Analysenergebnisse durch geeignete Maßnahmen zur internen und externen Qualitätssicherung nach DIN EN ISO/IEC 17025 (Ausgabe April 2000) abzusichern. Dazu gehören unter anderem die Führung von Qualitätsregelkarten, der Einsatz von Referenzmaterialien und die
erfolgreiche Teilnahme an Ringversuchen.
4
Bekanntmachungen sachverständiger Stellen
ISO-Normen, EN-Normen und DIN-Normen, auf die in diesem Anhang verwiesen wird, sind im Beuth-Verlag GmbH, Berlin und Köln, erschienen und beim Deutschen Patentamt in München archivmäßig gesichert niedergelegt.