25. Idrocarburi policiclici aromatici

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1 Gennaio Idrocarburi policiclici aromatici 25.1 Principio del metodo II metodo si basa suil analisi gascromatografica di un estratto purificato, ottenuto da un campione di fango o di rifiuto solido mediante opportune apparecchiature di estrazione Campo di applicazione II metodo è applicabile per determinare quantità non inferiori a 5 µl/kg di fango per ogni singolo idrocarburo policiclico aromatico presente nella soluzione finale da sottoporre ad analisi Interferenze Nel caso di interferenze, dovute alla matrice, è necessario applicare uno dei due procedimenti descritti ai punti e Campionamento e conservazione del campione II prelievo e la conservazione del campione devono essere effettuati in accordo con quanto previsto dall'appendice I «Campionamento» Apparecchiature Normale attrezzatura da laboratorio Bagno maria o evaporatore rotante Vaschette cromatografiche per lastre TLC di dimensioni 20x20 cm Lampada UV ad emissione 254 nm Microsiringhe da / µl Estrattore Soxhlet solido-liquido con pallone da 500 ml munito di mantello riscaldante Vaschetta ad ultrasuoni Colonna cromatografica di gel di silice (25.6.4) in vetro, lunga 20 cm, di diametro interno uguale a 1 cm, munita di serbatoio da 100 ml, setto poroso G 2 o G 3 e rubinetto in politetrafluoroetilene Gas cromatografo per colonne capillari, munito di unità di calcolo, provvisto di sistema «on column» oppure Splitter e PVT detector FID, colonna in silice fusa di 30 m, di diametro interno di 0.25 mm, del tipo SE 30 o SE 52 equivalente.

2 25.6 Reagenti Sodio solfato anidro Isottano, cicloesano, n-esano, benzene, toluene per gascromato-grafia, cloroformio Perilene-standard per gas-cromatografia purezza min. 99.9% Gel di silice (200 mesh) attivato a temperatura di 160 C per 24 ore Lastre TLC di silica gel 60, (20 cm x 20 cm), spessore 0.25 cm Ditali per Soxhlet di varie dimensioni Acetone Soluzione standard interno di peritene Si consiglia di preparare soluzioni di perilene (25.6.3) a diverse concentrazioni. Viene qui indicata la procedura per una soluzione di 15 µg/ml. In un matraccio tarato da mi 1000 si introducono 15 mg di terilene (25.6.3), 200 mi di isottano (25.6.2), e 1 ml di acetone (25.6.7). Si agita con agitatore magnetico fino a completa dissoluzione. Si elimina l'acetone per riscaldamento su piastra alla temperatura max di 50 C, in leggera corrente di azoto. Si raffredda e si porta a volume con isottano a 100 mi Estrazione del campione con soxhlet Si pesano 25 g di campione essiccato nel ditale (25.6.6) e si pongono in un estrattore Soxhlet (25.5.6). Si aggiunge 10 ml della soluzione standard di perilene (25.6.3), pari a 150 fig. Quindi si introducono nel pallone 250 ml di cicloesano (25.6.2) e si procede all'estrazione a caldo per 24h. L'estratto viene disidratato con sodio solfato anidro (25.6.1) direttamente in pallone, nitrato e lavato con solvente. Si evapora la soluzione di cicloesano su b.m. in corrente di azoto a tmax 50 C o su evaporatore rotante. Si riprende il residuo con 10 ml di isottano (25.6.2) e si porta a volume di 100 ml Estrazione del campione con bagno ad ultrasuoni In alternativa a quanto descritto al punto precedente si può effettuare l'estrazione utilizzando un bagno ad ultrasuoni (25.5.7). In tal caso, si pongono in una beuta da 250 ml, 25 g di campione precedentemente essiccati ed esattamente pesati, e si aggiungono 100 ml di cicloesano (25.6.2) e 1 ml di soluzione standard di perilene (25.6.3). Si tappa ermeticamente la beuta e si pone in un bagno ad ultrasuoni (25.5.7) per un tempo di circa 20 min. Siccome le vibrazioni tendono a scaldare l'acqua ed il solvente, occorre controllare che la temperatura del bagno non superi i 50 C. Si lascia quindi decantare il liquido si aggiunge solfato di sodio anidro (25.6.1) e si filtra su filtro lento, previamente lavato con il solvente di estrazione. Si lava ripetutamente il solido con solvente, si porta quasi a secco il filtrato, si riprende con 10 ml di isottano (25.6.2) e si porta a volume con 100 ml isottano.

3 25.10 Purificazione degli IPA su colonna di gel di silice Si prepara la colonnina (25.5.8) con 10 cm di gel di silice (25.6.4) e 2 cm di solfato di sodio anidro (25.6.1), e si fanno percolare attraverso la colonnina 10 ml di campione in isottano. Si lava con 50 ml di isottano (25.6.2) che vengono scartati, quindi si eluisce con 80 ml di cloroformio (25.6.2) controllando la scomparsa della fascia fluorescente degli IPA con lampada UV (25.5.4). L'eluato si porta a secchezza in evaporatore rotante sotto flusso di azoto a temperatura massima di 45 C. Si riprende con 0,5 ml di toluene (25.6.2) e si inietta un'aliquota di 0,5-1 µl nel gascromatografo (25.5.9) Purificazione degli IPA su lastra TLC Si prende una lastra TLC (25.6.5) si traccia con una matita una riga ad 1 cm dal fondo inferiore. Si portano a secco 10 ml della soluzione di isottano (25.6.2) e si riprende con 200 µl di toluene (25.6.2). I 200 µl di soluzione vengono distribuiti in diverse macchie lungo la riga tracciata sulla lastrina e si lasciano asciugare. Nel frattempo nella vaschetta cromatografica (25.5.3) vengono posti 50 ml di una miscela di n esano-benzene 1:1 (25.6.2). Si pone la lastra (25.6.5) nell'interno della vaschetta (25.5.3) si chiude e si lascia eluire per circa 1 ora. Si toglie la lastra e si lascia asciugare all'aria. Per mezzo di una lampada UV (25.5.4) si evidenzia la fluorescenza degli IPA. Si traccia con una matita una riga sottostante ed un'altra soprastante i limiti delle macchie fluorescenti, quindi con una spatola si gratta la silice compresa tra le due righe, che viene posta in un becker da 100 ml. Si lava per 3 volte con circa 20 ml di toluene (25.6.2), filtrando la soluzione su un comune filtro per analisi qualitativa dentro un secondo becker da 100 ml. Si evapora su b.m. a 50 C sotto flusso di azoto fino a secchezza, si riprende con 0,5 ml di toluene (25.6.2) e si inietta una aliquota di 0,5-1 µl nel gas-cromatografo (25.5.9) Determinazione gas'cromatografìca Condizioni grascromatografiche indicative: a) Gascromatografo, detector e colonna già descritti nelle apparecchiature b) Gas di trasporto: He. Nel caso si utilizzi un sistema con Splitter, si consiglia di operare con un rapporto di splittaggio di 36 ml e 1.5 ml/min. c) Introduzione in colonna: 1 µl d) Temperatura iniettore 320 C, rivelatore 350 C, prova programmata da 160 C con incremento di 2 C/min e isotenno finale a 300 C per 10 min. e) Limite di rivelabilità 0.1 / µl assoluti per ogni singolo IPA in particolari condizioni di sensibilità e di diluizione. f) Fattori di risposta in relazione al peritene considerato uguale a 1 sono calcolati introducendo nel gas cromatografo (25.5.9) quantità note di IPA e determinandone l'area. Sono qui riportati i fattori di risposta ed i tempi di ritenzione indicativi calcolati sperimentalmente:

4 g) Calcolo: per determinare le quantità di ogni IPA identificato sul cromatogramma va usato il metodo di «calcolo dello standard interno». Le quantità così rilevate vanno poi riferite al peso del campione di fango utilizzato ed espresse in mg/kg. h) Gascromatogramma degli IPA, utilizzati per il calcolo dei F.R Bibliografia ASTM: «Standard test method for Polynuclear aromatic hydrocarbons in air particulate matter», ASTM report D CHATOT G., CASTAGNARO M., ROCHE J.L., FONTANGES R. (1971): «Etude comparée des ultra-sons et du Soxhlet dans Pextraction des hydrocarbures polycicliques», AnaL Chim. Acta 53, 259. ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY (1982): «Test method nr. 610 for PAH». ROBBINS W.K. (1979), Fourth International Symposium on PAH, Battelle Columbus Labs, Ohio, October 2-4. Me INTYER A.E., PERRY R.. LESTER J.N. (1981): «Analysis of PAH in sewage sludge», Analytical letters, WRC V8 Nr. 37.

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