Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 1 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA 1. OBJETIVO Describir la metodología para la determinación de plaguicidas organoclorados en agua natural, residual y extractos de matrices sólidas (suelos o sedimentos) por Cromatografía de Gases con detector de captura electrónica, utilizando columnas capilares. Referencias: Método SM 66301 EPA 508 (Revisión 3.1 1995)2, EPA 508.1 (1995 Revisión 2)3, EPA 8081 A (1996 Revisión 1)4, EPA 525.2 (1995 Revisión 2) 2. ALCANCE 2.1. Analitos y matrices Este protocolo describe varios métodos de multiresiduo para la identificación y la determinación de más de 30 plaguicidas organoclorados en matrices ambientales como aguas naturales, aguas residuales y sedimentos. Dependiendo de las condiciones de corrida en los métodos tomados como referencia, en algunos no se evidencian los PCBs. Para identificarlos se requiere procedimientos específicos de limpieza y fraccionamiento descritos de manera particular en los métodos 80825 y 36006, para facilitar la cuantificación de varios de los compuestos que se separan en mezclas multi-componentes que normalmente incluyen los productos de degradación ambiental. 1 American Public Health Association APHA., American Works Association, Water Environment Federation. Standard methods for the examination of water and wastewater. 6630 Organochlorine pesticides. 1999. 2 Determination of chlorinated pesticides in water by Gas Chromatography with an electron capture detector. National exposure research laboratory office of research and development. U.S. th Environmental protection agency EPA Method 508-3.1 revision 1995. http://www.epa.gov/epaoswer/hazwaste/test/main.htm 3 Determination of chlorinated pesticides, herbicides and organohalides in water using liquid solid extraction and electron capture Gas Chromatography. National exposure research laboratory office nd of research and development. U.S. Environmental protection agency EPA Method 508-1 2 revision 1995 http://www.epa.gov/epaoswer/hazwaste/test/main.htm 4 Organochlorine pesticides by Gas Chromatography. National exposure research laboratory office st of research and development. U.S. Environmental protection agency EPA Method 8081 A.1 revision 1996 http://www.epa.gov/epaoswer/hazwaste/test/main.htm 5 Polyclorinated biphenyls (PCBs) por Cromatografía de gases. U.S. Environmental protection agency EPA. Method 8082.. 1ª Revisión 1996. http://www.epa.gov/epaoswer/hazwaste/test/main.htm 6 Cleanup. U.S. Environmental protection agency EPA. Method 3600C. 3a revisión. 1996. http://www.epa.gov/epaoswer/hazwaste/test/main.htm Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 2 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA En la metodología para la determinación de multicomponentes es necesario realizar la confirmación utilizando otras columnas, el sistema de columna dual o por lo menos otra técnica cualitativa, con detector diferente por ejemplo en el método 82707 GC/MS. El procedimientos SM 6630 tiene como alcance los analitos siguientes: BHC, lindano (gamma HCH), heptacloro, Aldrín, heptacloro epóxido, Dieldrín, endrin, captan, DDE, DDD, DDT, metoxicloro, endosulfan, dicloran, mirex y pentacloronitrobenceno, detectados por cromatografía de gases con detectores de captura de electrones y de masas. Los analitos incluidos en las metodologías de la referencia de EPA se describen en la Tabla 1, identificados con N° CAS. Tabla 1. Plaguicidas organoclorados de acuerdo al alcance de cada método EPA. Analito Alacloro Aldrin Aroclor 1016 Aroclor 1221 Aroclor 1232 Aroclor 1242 Aroclor 1248 Aroclor 1254 Aroclor 1260 Atrazina -BHC (Hexaclorociclohexano HCH) -BHC (HCH) -BHC (HCH) (Lindano) -BHC (HCH) Butaclor -Chlordano -Chlordano Chlorneb Chlordane - not otherwise specified Chlorobenzilato Chlorobenzilato Cianazina Cloroneb Clorotalonil DBCP 4,4'-DDD 4,4'-DDE 4,4'-DDT Diallate Dieldrin Endosulfan I Endosulfan II Endosulfan sulfate Endrin Endrin aldehyde Endrin ketone Etridiazol Heptachlor Heptachlor epoxide Hexachlorobenzene Hexachlorocyclopentadiene Isodrin Número de registro CAS 15972-60-8 309-00-2 12674-11-2 11104-28-2 11141-16-5 53469-21-9 12672-29-6 11097-69-1 11096-82-5 5103-71-9 319-84-6 319-85-7 58-89-9 319-86-8 23184-66-9 5103-71-9 5103-74-2 501-15-6 57-74-9 510-15-6 2921-88-2 21725-46-2 2675-77-6 1897-45-6 96-12-8 72-54-8 72-55-9 50-29-3 2303-16-4 60-57-1 959-98-8 33213-65-9 1031-07-8 72-20-8 7421-93-4 53494-70-5 2593-15-9 76-44-8 1024-57-3 118-74-1 77-47-4 465-73-6 EPA 8081 A EPA 508 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X EPA 508.1 X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X 7 X X X X X U.S. Environmental protection agency EPA. Semivolatile organic compounds by gas chromatography/mass spectrometry (gc/ms). Method 8270C.3a revision 1996. http://www.epa.gov/epaoswer/hazwaste/test/main.htm Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 3 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA 2.2. Referencias La metodología analítica se basa en las referencias documentadas en la bibliografía. 2.3. Selección de la metodología Diversos organismos internacionales han desarrollado y validado metodologías para el análisis de plaguicidas organoclorados. Entre los organismos que publican metodologías normalizadas en este campo, está la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos US EPA, la American Standard for Testing and Materials ASTM, el grupo conformado por The American Public of Health Association APHA, The American Water Works Association (AWWA), y The Water Environment Federation (WEF), quienes publican el Standard Methods for Water and Wastewater. También se dispone de Manuales para la determinación de plaguicidas publicados por la Agencia para Drogas y Alimentos US FDA. En Europa, se cuenta con la Comisión Europea (European Comision) la cual emite diferentes directivas y cuenta con comisiones especializadas (Commission working), estos organismos emiten documentos como “SANCO/825/00 Guidance document on residue analytical methods”. También se emiten directrices relacionadas con las metodologías analíticas como “EC (2002) Commission decision implementing Council Directive 96/23/EC concerning the performance of analytical methods and the interpretation of results”, entre otros, relacionados con el objeto del presente protocolo. La Tabla 2 resume las metodologías de referencia para plaguicidas organoclorados. Tabla 2. Metodologías para el análisis de Plaguicidas Organoclorados ORGANISMO EPA IDENTIFICACIÓN DEL MÉTODO CARACTERÍSTICAS Método 505 Rev 2.1 Plaguicidas organohalogenados y PCB´s por microextracción y CG. Método 508 Método 508, Rev 3.1 Plaguicidas organoclorados en agua por CG/ECD Método 508.1 Método 508.1 Rev 2.0 Método 525.2 Rev 2.0 Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Plaguicidas organoclorados, herbicidas y compuestos organohalogenados en agua por CG/ECD Plaguicidas organoclorados, herbicidas y compuestos organohalogenados en agua por extracción líquida/sólida CG/ECD Compuestos orgánicos por extracción líquida/sólida, columna capilar y CG/MS Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 4 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA Continuación Tabla 2. Metodologías para el análisis de Plaguicidas Organoclorados ORGANISMO IDENTIFICACIÓN DEL MÉTODO CARACTERÍSTICAS Método 608 Plaguicidas organoclorados y PCB´s por CG/ECD. EPA Método 551.1 Standard Methods Método 8081 B Plaguicidas organoclorados por CG/ECD Método 6630C Plaguicidas organoclorados en agua por CG Método D5175-91 (1996) ASTM Método ASTM D5812 USGS-NWQL (USGS National Water Quality Laboratory) AOAC 2.4. Compuestos clorados en agua por CG/ECD Método O1104 Método O-1126-95 Método 0-1126-02 Método 990.6 Plaguicidas organohalogenados y PBC´s en agua por microextracción y CG Plaguicidas organoclorados en agua por columna capilar y CG/ECD Compuestos organoclorados y organofosforados disueltos en agua por CG Plaguicidas en agua por extracción en cartuchos de fase sólida C18 y CG/MS Plaguicidas en agua por extracción en cartuchos de fase sólida C18 y CG/MS Plaguicidas organoclorados en agua por CG Idoneidad del analista El método debe ser realizado por profesionales del área química con experiencia analítica en la extracción y manejo de cromatografía de gases. Los analistas sin experiencia deben tener la supervisión del profesional de mayor experiencia en la ejecución de este tipo de análisis. Todo analista debe demostrar la capacidad para aplicar la metodología y obtener resultados confiables. 3. CARACTERÍSTICAS DE LOS ANALITOS 3.1. Aldrín8 (EHC 91, 1989) y Dieldrín9 (HSG 21, 1989) 8 WHO. IPCS INCHEM. Environmental Health criteria 91 de 1989. Aldrin y Dieldrin. Consultado Mayo 2007. Disponible en http://www.inchem.org/documents/ehc/ehc/ehc91.htm Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 5 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA El Aldrín puro es un sólido cristalino incoloro, con punto de fusión de 104 – 104,5 °C. Su presión del vapor es de 8,6 mPa a 20°C (6,5 x 10-5 mmHg a 25°C). Su densidad es 1,54 g/mL a 20 °C. Es prácticamente insoluble en agua (27 µg/L a 27°C; en acetona, benceno, y xileno es mayor de 600 g/L. El Aldrín es estable a menos de 200°C y pH 4-8, pero en presencia de agentes oxidantes y ácidos concentrados hay daño del anillo no clorado. El Dieldrín tiene un punto de fusión de 175-176°C. Su presión de vapor es 0,4 mPa a 20°C 3,2 x 10-6 mmHg a 25°C. Es muy poco soluble en agua (186 µg/L a 20°C pero es moderadamente soluble en hidrocarburos saturados y aromáticos, hidrocarburos halogenados, éteres, ésteres, cetonas, y alcoholes. El Dieldrín es estable al álcali, ácidos débiles y a la luz. Reacciona con los ácidos minerales concentrados, los catalizadores ácidos, agentes oxidantes ácidos, y metales activos (hierro, cobre). El Aldrín se utiliza principalmente como insecticida en suelos, en el cual se encuentra conjuntamente con su producto de degradación, el Dieldrín. El Aldrín presenta baja movilidad mediante volatilización o lixiviación. Se fija por adsorción rápidamente en suelos con alto contenido de materia orgánica y de manera moderada en suelos arcillosos. Tanto el Aldrín como el Dieldrín presentan baja penetración y se adhieren a las partículas del suelo por lo cual no se presenta contaminación de las aguas subterráneas. Una vez aplicado el Aldrín, una parte se volatiliza y el resto se degrada convirtiéndose en un 97% en su epóxido, el Dieldrín que es retenida por más tiempo. Este último es fotosensible y se degrada en pequeña proporción hasta foto-Dieldrín. 3.2. Hexacloro-ciclohexanos (HCH ó BHC) (Alfa y Beta EHC 123, 1991)10, (Gama EHC 124, 1991)11 El alfa Hexaclorociclohexano es subproducto importante (65-70%) en la fabricación del lindano. Su solubilidad en agua es baja, pero es muy soluble en solventes orgánicos como acetona, cloroformo, y xileno. Es un sólido con baja presión del vapor. Este isómero se puede determinar conjuntamente con los otros isómeros por cromatografía de gases y detector de captura electrónica, utilizando métodos complementarios de separación. El beta Hexaclorociclohexano es subproducto (7-10%) en la fabricación del lindano. Su solubilidad en agua es baja, pero es muy soluble en solventes orgánicos tales como acetona, ciclohexano y xileno. Es un sólido con una presión baja del vapor. Tiene un comportamiento similar al isómero alfa. Es el isómero más persistente en suelo pero depende de la acción de microorganismos, del contenido de la materia orgánica y el agua 9 WHO. IPCS INCHEM. Environmental Health and safety guide 21 de 1989. Aldrin y Dieldrin. Consultado Mayo 2007. Disponible en http://www.inchem.org/documents/ehc/ehc/ehc21.htm 10 WHO. IPCS INCHEM. Environmental Health criteria 123 de 1991. Alfa y Beta Hexaclorociclohexano. Consultado Mayo 2007. Disponible en http://www.inchem.org/documents/ehc/ehc/ehc123.htm 11 WHO. IPCS INCHEM. Environmental Health criteria 54 de 1991. Lindano. Consultado Mayo 2007. Disponible en http://www.inchem.org/documents/ehc/ehc/ehc54.htm Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 6 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA evaporada en el suelo. La bioconcentración es más alta y la eliminación es más lenta para beta-HCH que para otros isómeros. El gama Hexaclorociclohexano (Lindano) es un sólido cristalino incoloro que funde a 112ºC y ebulle a 288ºC. Presión de vapor 0,434 x 10-5 kPa (3,26 x 10-5 mmHg) a 20 °C. Prácticamente insoluble en agua (10 mg/L a 20°C; moderadamente soluble en el etanol (6,7%); levemente soluble en aceites mineral; soluble en acetona y en solventes aromáticos. Es estable a la luz, al aire, al calor, al bióxido de carbono y los ácidos fuertes; se dehidroclora en presencia del álcalis o en exposición prolongada al calor con formación de tricloro benceno, fosgeno y ácido hidroclórico. Es incompatible con las bases fuertes y metales pulverizados, tales como hierro, cinc, y aluminio. 3.3. Endrín (EHC 130, 1992)12 El Endrín es un sólido cristalino blanco prácticamente insoluble en agua 0,23 mg/L a 25ºC; poco soluble en alcohol e hidrocarburos; moderadamente soluble en hidrocarburos alifáticos y muy soluble en solventes tales como acetona, benceno, tetracloruro de carbono y xileno. La volatilización ocurre después de su aplicación en los suelos y cosechas y depende generalmente de muchos factores, como el contenido de la materia orgánica y contenido de agua del suelo, la humedad, el flujo de aire, y el área superficial de plantas. Cuando es sometida a calentamiento alrededor de 200ºC como ocurre durante la cromatografía gaseosa aparecen los derivados delta ceto-endrín y un aldehído. El Endrín también se transforma en cetoendrín bajo condiciones ácidas y catalizador. Lo mismo ocurre por irradiación UV en 48 h. 3.4. Alaclor 13 El Alaclor es un compuesto sólido cristalino blanco o crema, combustible de punto de fusion 39,5 – 41,5 ºC. Soluble in acetona, benceno, cloroformo, etanol, éter y acetato de etilo. La solubilidad en agua es 242 mg/L a 25 ºC. Es hidrolizado por ácidos y bases fuertes. Se descompone a 105°C. Es estable a la radicación UV. Es tóxico para organismos acuáticos. 3.5. Propaclor (EHC 147, 1993)14 Propaclor (2-cloro- N-(1-methiletil)- N-fenil acetamida). Compuesto sólido que funde a 77°C y se descompone por encima de 170°; Presión de vapor a 25°C:103 mPa; soluble en 12 WHO. IPCS INCHEM. Environmental Health criteria 130 de 1992. Eldrin. Consultado Mayo 2007. Disponible en http://www.inchem.org/documents/ehc/ehc/ehc130.htm 13 WHO. IPCS INCHEM.Data Sheets on pesticides 86. 1996. Alachlor. Consultado Junio de 2007. Disponible en http://www.inchem.org/documents/pds/pds/pest86_e.htm 14 WHO. IPCS INCHEM. Environmental Health criteria 147 de 1993. Propachlor. Consultado junio 2007. Disponible en http://www.inchem.org/documents/ehc/ehc/ehc147.htm Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 7 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA agua (580mg/L a 20°C y 613mg/L a 25°C); soluble en solventes orgánicos: acetona 448 mg/kg; benceno 737 mg/kg; cloroformo 602 mg/kg; etanol 408 mg/kg; xileno 239 mg/kg. El Propaclor se volatiliza en la superficie del suelo siempre que éste se encuentre húmedo. Presenta una adsorción moderada en presencia de materia orgánica, lo que induce la posibilidad de lixiviación a través del perfil del suelo y llegar a las aguas subterráneas, aunque es poco frecuente, ya que se necesitaría una precipitación muy alta para desplazar los residuos a unos 30 cm de profundidad del suelo. La mayoría de la lixiviación ocurre en suelo arenoso con poca materia orgánica. La mayoría de los autores aseguran que los residuos se encuentran dentro de los 4 centímetros superficiales del suelo. Los metabolitos originados por degradación del propaclor en suelos son N-isopropilanilina, N-Isopropilacetanilida,N-(1-hidroxiiso-propil)-acetanilida y N-isopropil-2acetoxi acetanilida. El metabolito conjugado de N-isopropilanilina es mucho más persistente que el compuesto original. 3.6. Arocloro (EHC 140, 1992, 2nd edition)15 Los PCBs son hidrocarburos bifenílicos polisustituidos con cloro, generando una mezcla de alrededor de 130 diversos isómeros y congéneres. Los congeners puros individuales son incoloros, a menudo cristalinos; los compuestos comerciales son mezclas de estos congéneres y tienen colores desde amarillo claro hasta oscuro. No se cristalizan a temperaturas bajas sino que se convierten en materiales resinosos. Los PCBs son prácticamente insolubles en agua, pero disuelven fácilmente en hidrocarburos, grasas, y otros compuestos. La solubilidad de los frecuentes en agua a 25°C es: para el 1221 0,59 mg/L, 1232 0,45 mg/L, 1016 0,42 mg/L, 1242 0,24 mg/L, 1248 0,054 mg/L, 1254 0,021 mg/L, 1260 0,0027 mg/L. Los PCBs tienen un alto grado de estabilidad química bajo condiciones normales. Son muy resistentes a diversos oxidantes, al oxígeno, metales activos y otros productos químicos. Según pruebas de laboratorio permanecen, son químicamente estables a altas temperaturas hasta 170°C y por períodos prolongados. 3.7. Butacloro16 N-butoximetil 2-cloro-2´,6´-dietilacetanilida es un líquido de color ámbar con punto de fusión <-5°C y punto de ebullición 16°C. Presión de vapor 0,6 mPa a 25°C. Solublidad a 15 WHO. IPCS INCHEM. Environmental Health criteria 140 de 1992. Polychlorinated biphenyls and terphenyls. Disponible en http://www.inchem.org/documents/ehc/ehc/ehc140.htm 16 The pesticida manual. A World compendium. 9 edición. Charles R. Worthing Asc Ed Raymond J. Hance. Published by The British Crop Protection Council. 1991 Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 8 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA 24°C 23 mg/L en agua, miscible con acetona, benceno, etanol, acetato de etilo, hexano. Es estable a la luz UV y se descompone a 165°C 3.8. Clordano Está constituido por una mezcla con 60-75% de isómeros siendo los de mayor proporción el isómero cis denominado alfa clordano, cuyo punto de fusión es 106-107°C y el isómero trans denominado gama clordano. Contiene otros isómeros en proporción menor al 7% y heptacloro. Solubilidad a 25°C 0,1 mg/L en agua, miscible con acetona, ciclohexano, etanol, 2-propanol, tricloroetuleno. 3.9. Heptacloro17 Este compuesto fue aislado del clordano grado técnico. Cuando esta puro es un sólido cristalino de punto de fusión 95-96°C y presión de vapor a 25°C 53 mPa. Solubilidad de 25-29°C 0,056 mg/L en agua. El producto grado técnico contiene alrededor del 7% de heptacloro y cerca del 28% de compuestos relacionados tales como trans clordano (20–22%) y trans nonachlor (4–8%). Su punto de fusión varía entre 46-74°C y su solubilidad 20-30°C 1,65 kg/L en ciclohexanona; 62,5 g/L en etanol; 1,41 kg/L en xileno. Es estable a temperaturas ≤261°C, a la luz, humedad, aire pero es susceptible a la epoxidación. 3.10. Endosulfan Es una mezcla de dos isómeros alfa endosulfan y I endosulfan que funde a 109°C. El ensosulfan con una pureza ≥94% es un sólido cristalino pardo con olor a dióxido de azufre y punto de fusión 70-100°C y presión de vapor 1,2 mPa a 80°C. Solublidad a 22°C para el alfa endosulfano es 0,32 mg/L, para el beta endosulfano es 0,33 mg/L; a 20°C 200 g/L en diclorometano, acetato de etilo y tolueno; 65 g/L en etanol, 24 g/L en hexano. Es estable a la luz solar e inestable en medio alcalino generando hidrólisis. 3.11. Clorobenzilato Es un sólido incoloro de punto de fusión 36-37,5°C y presión de vapor 0,12 mPa a 20°C. Solubilidad a 20°C 10 mg/L en agua; 1 kg/kg de acetona, diclorometano, metanol, tolueno; 600 g/kg de hexano y 700 g/kg en 1-octanol. 3.12. Cloroneb Sólido cristalino incloro con punto de fusión 133-135°C y ebullición 268°C; presión de vapor 400 mPa a 25°C. Solubilidad a 25°C de 8 mg/L en agua, 115 g/kg en acetona, 133 17 WHO. IPCS INCHEM. Concise International Chemical Assessment Document HEPTACHLOR. Disponible en http://www.inchem.org/documents/cicads/cicads/cicad70.htm Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: 70. Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 9 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA g/kg en diclorometano; 118 g/kg en dimetilformamida; 89 g/kg en xileno. Es estable a temperatura ≤268°C y a temperatura ambiente en presencia de ácidos y bases. 3.13. DBCP (1,2 dibromo-3-cloropropano)18 Líquido incoloro de olor pungente que descompone a 196°C y funde a 6,7°C. Baja solubilidad en agua, 0,1 g/100ml; presión de vapor 0,1 kPa a 20°C 3.14. DDT y sus derivados 19 El p,p´-DDT corresponde a 1,1´-(2,2,2-tricloroetilideno)-bis(4-clorobenceno). Este compuesto se encuentra normalmente con otros isómeros siendo los más frecuentes el 4,4´DDE y el 4,4´DDD. Todos los isómeros del DDT con fórmula empírica C14H9Cl5 son sólidos cristalinos blancos. El DDT es soluble en solventes orgánicos benceno, 106 g/L; ciclohexanona 100 g/L; cloroformo 96 g/L; éter de petróleo 4-10 g/L etanol 1,5 g/L. Es insoluble en agua. El DDT es resistente al ataque enzimático en suelos y a los microorganismos superficiales; el DDE es aún más resistente. 3.15. Clorotalonil Tetracloro isoftallonitrilo. Es un sólido cristalino inodoro que funde a 250-251°C y presión de vapor 1,3 Pa a 40°C. Solubilidad a 25°C: 0,6 mg/kg en agua; 20 g/kg en acetona, butanona, dimetilsulfóxido; 80 g/kg en xileno. Es estable a la temperatura en condiciones normales de almacenamiento, a la luz UV y en soluciones acuosas ácidas y alcalinas. 3.16. Etridiazol Etil 3-triclorometil 1,2,4-tiadiazol-5-il-eter es un líquido de color amarillento, con presión de vapor 13 mPa a temperatura ambiente. Solubilidad a 25°C 50 mg/L en agua, soluble en acetona, tetracloruro de carbono, etanol e hidrocarburos saturados. Es estable a la luz solar y UV así como a la temperatura. 4. FUNDAMENTO DE LA METODOLOGÍA20 La cromatografía de gases es un método de separación y cuantificación en la cual los componentes que hacen parte de una muestra vaporizada, se inyectan en una columna en la cual se separan por un proceso de reparto entre una fase móvil gaseosa, generalmente inerte y una fase estacionaria líquida inmovilizada sobre la superficie de un sólido inerte o en las paredes de un tubo capilar. La elución se consigue mediante el flujo 18 WHO. IPCS INCHEM. ICSC 0002. http://www.inchem.org/documents/icsc/icsc/eics0002.htm WHO. IPCS INCHEM. Environmental Health criteria 9. DDT y sus derivados http://www.inchem.org/documents/ehc/ehc/ehc009.htm 20 Skoog D., West D., Holler J., Crouch S. Fundamentos de Química Analítica.8 edición. Thomson editores. 2005, p959. 19 Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 10 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA de la fase móvil de gas inerte sin que se presente interacción alguna de los analitos con ella durante el recorrido a través de la columna. El detector de captura electrónica es uno de los más utilizados en análisis ambiental teniendo en cuenta que responde de manera selectiva a compuestos orgánicos que contienen halógenos como es el caso de los plaguicidas y bifenilos policlorados. El eluyente de la muestra procedente de la columna pasa sobre un emisor de radiación beta, generalmente 63 Ni. Un electrón del emisor causa la ionización del gas portador y la producción de una corriente de electrones, la cual en ausencia de especies orgánicas, la corriente generada entre los electrodos es constante, mientras que en presencia de compuestos orgánicos que contengan grupos funcionales electronegativos que tienden a capturar electrones, la corriente disminuye significativamente. Este comportamiento permite la detección con alta sensibilidad para los halógenos, peróxidos, quinonas y grupos nitro. El detector no es sensible a los grupos funcionales amino, hidroxilo e hidrocarburos. Otro detector utilizado para compuestos organofosforados es el de captura de electrones que se basa en que compuestos electronegativos toman electrones obtenidos de un emisor beta, formando iones cargados negativamente, la señal de fondo conformada por los electrones, disminuye cuando eluyen compuestos capaces de capturar electrones, lo que lo hace muy sensible a moléculas que contengan halógenos. No es útil para todos los compuestos de este grupo, pero tiene como ventaja su alta sensibilidad para los que responden. El detector de mayor uso a nivel ambiental para confirmar la presencia de compuestos organofosforados de matrices complejas es el de masas, que se basa en la generación de iones a partir de las moléculas o átomos originales y la posterior separación de los iones generados de acuerdo a la relación masa/carga y medida de la abundancia de éstos. Generalmente se usa el modo scan para obtener información espectral muy precisa sobre la identidad del compuesto, por lo cual tiene como ventaja su alta especificidad. Ésta es la metodología utilizada para la confirmación de los componentes del grupo de organofosforados en matrices ambientales. Con respecto a la sensibilidad, se deben operar en modo de monitoreo de ión selectivo para tener mayor sensibilidad y para la cuantificación. 5. 5.1. CONSIDERACIONES PARA EL MANEJO DE MUESTRAS Recomendaciones para la recolección de las muestras Si el muestreo se aplica para agua de grifo, este debe abrirse y dejar que corra hasta que la temperatura se estabilice (1 ó 2 minutos). Se ajusta el flujo alrededor de 500 mL/min y se recoge la muestra corriente. En los casos en que el agua ha sido clorada deberá reducirse el cloro residual agregando una cantidad suficiente de sulfito de sodio sólido o Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 11 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA una solución concentrada que permita alcanzar una concentración final de 50 mg/L, para luego tapar y agitar la botella con la muestra recolectada, para mantenerla protegida de la luz. En el caso de aguas superficiales se debe tener previsto el sitio más representativo del cuerpo de agua que se va a evaluar. Se llena la botella con la muestra de agua, se tapa y refrigera hasta que llega al laboratorio para ser analizada. En el caso de utilizar muestreadores automáticos que permiten la obtención de muestras compuestas es fundamental contar con botellas de vidrio que puedan mantenerse refrigeradas hasta finalizar el muestreo y llegar al laboratorio. NOTA 1: Es fundamental tener la precaución de utilizar materiales que no sean plásticos en el equipo de muestreo, incluyendo las mangueras y los protectores internos de las tapas de los frascos, ya que con frecuencia se presenta la migración de algunos compuestos derivados de los ftalatos, que posteriormente son interferentes críticos para los analitos del método en el proceso cromatográfico. NOTA 2: Hay varios analitos cuyo comportamiento y estabilidad exigen la toma de muestras independientes, a pesar de no ser del grupo de organoclorados que pueden estar presentes. 5.2. Para la cianazina las muestras no se tratarán con sulfito y no se ajustará el pH. Deberán refrigerarse y analizarse dentro de los 14 días posteriores al muestreo. En el momento de ser analizadas deberán tratarse para eliminar el cloro residual y se ajustará el pH inmediatamente antes de la fortificación con el estándar de los compuestos relacionados, y de la extracción utilizando las mismas cantidades aplicadas a las otras muestras en campo. Para el Atraton y el Prometon las muestras se tratarán con el sulfito del sodio para eliminar el cloro residual, pero no se aplicará el ajuste de pH. La eficiencia para la recuperación de estos dos analitos en pH neutro es ≥ 90%. Preservación de las muestras Una vez tomada la muestra se debe ajustar el pH a 2 con la adición de HCl 6N. Si la muestra contenía cloro es indispensable haber realizado el tratamiento correspondiente antes de ajustar el pH. La razón del ajuste del pH es la de retardar cualquier degradación microbiana de los analitos del método. Este ajuste del pH permite una conservación de los analitos de la muestra hasta por 14 días. Las muestras tomadas independientemente para análisis de la cianazina deberán mantenerse refrigeradas hasta el momento del análisis. Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 12 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA Los resultados del estudio de la preservación demuestran que los analitos (excepto cianazina) son estables por 14 días en las muestras que se preservan según lo descrito en la sección 8.2 y la sección 8.3. Los extractos de muestra refrigerados se pueden almacenar hasta 30 días. 8.5 5.3. Almacenamiento de la muestra Las muestras se deben mantener refrigeradas a 4°C desde el momento de la recolección hasta que se realice la extracción en el laboratorio. Los extractos almacenados a temperatura ≤4°C son estables para los analitos del método hasta por 30 días. 5.4. Estabilidad de los analitos La cianazina se degrada en la muestra cuando se almacena bajo condiciones ácidas o en presencia de sulfito del sodio, condición que debe tenerse en cuenta en el momento del muestreo. El atraton y el prometon se ionizan bajo condiciones ácidas lo que afecta la eficiencia de la extracción de matrices de agua a pH ácido. Los analitos carboxin, diazinon, disulfoton, sulfoxido del disulfoton, fenamiphos, y terbufos deben ser extraídos inmediatamente después de la recolección y conservación; no se pueden almacenar como los demás analitos hasta 14 días. 5.5. Extracción de los analitos de la muestra La cantidad utilizada para muestras líquidas es normalmente de 1L y para muestras sólidas se toma un peso entre 2 y 30 g, a partir de las cuales se recuperan los analitos mediante la aplicación de técnicas de extracción apropiadas dependiendo de la matriz. En el caso de muestras líquidas se extraen a pH neutro con cloruro de metileno usando extracción discontinua (embudo de decantación), (EPA 3510C)21 o por extracción continua líquido – líquido, (EPA 3520C)22 u otros métodos apropiados. Las muestras de matrices sólidas se extraen mediante extracción soxhlet (EPA 354023 ó 354124) o con ultrasonido (EPA 355025) con mezcla cloruro de metileno/acetona (1:1). 21 Separatory funnel liquid-liquid extraction. U.S. Environmental protection agency. Method EPA 3510C. 3a revision 1996. http://www.epa.gov/epaoswer/hazwaste/test/main.htm 22 Continuous liquid-liquid extraction. U.S. Environmental protection agency Method 3520C 3a revision 1996. http://www.epa.gov/epaoswer/hazwaste/test/main.htm 23 Soxlhet extraction U.S. Environmental protection agency Method 3540C 3a revision 1996. http://www.epa.gov/epaoswer/hazwaste/test/main.htm 24 Soxlhet extraction U.S. Environmental protection agency. Method 3541C 1994. http://www.epa.gov/epaoswer/hazwaste/test/main.htm 25 Ultrasonic extraction U.S. Environmental protection agency Method 3550B 2a revision 1996. http://www.epa.gov/epaoswer/hazwaste/test/main.htm Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 13 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA La purificación de las muestras se lleva a cabo con Florisil (EPA 362026) y/o permeación sobre gel (EPA 364027). Cuando se aprecie interferencia de azufre se recomienda el procedimiento EPA 3660. Antes del análisis cromatográfico el disolvente debe cambiarse a hexano usando un concentrador Kuderna-Danish KD, ya que cualquier rastro de cloruro de metileno origina un pico de disolvente muy ancho. 5.6. Responsabilidad del analista Es responsabilidad del analista revisar que las muestras sean aptas para el análisis de los organoclorados, verificando el cumplimiento de las consideraciones descritas para su manejo adecuado desde el momento de la recolección hasta la aplicación del análisis. 6. EQUIPOS, INSUMOS, REACTIVOS Y ESTÁNDARES En este protocolo se ha partido del referente del método SM 6630 y de tres métodos de la EPA y por lo tanto se mostrarán de manera particular y comparativa las necesidades de cada uno de ellos, con lo cual es posible proceder de acuerdo a la disponibilidad de cada laboratorio. 6.1. Equipos 6.1.1. Balanza analítica con precisión de pesada 0,0001 g 6.1.2. Potenciómetro con capacidad de lectura de 0,01 unidades de pH. 6.1.3. Cromatógrafo de gases dotado con los elementos y sistemas necesarios para operar, con columna sencilla o doble; sistema de inyección split-splitless, 6.1.3.1. Detector de captura electrónica ECD Sistema de adquisición, manejo y registro de datos, que permita obtener como mínimo los datos de tiempos de retención y áreas de los picos. 26 Florisil cleanup. U.S. Environmental protection agency Method 3620B 2a revision 1996. http://www.epa.gov/epaoswer/hazwaste/test/main.htm. 27 Gelpermeation cleanup U.S. Environmental protection agency Method 3640 D 1a revision 1994. http://www.epa.gov/epaoswer/hazwaste/test/main.htm 27 Eurachem. Uncertainty Manager; Guide Quantifying Uncertainty in Analytical Measurement Eurachem 2000; Disponible en www.uncertaintymanager.com Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 14 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA Horno para la columna cromatográfica con software para realizar corridas con temperatura programable. Bombas y equipo básico para extracción en fase sólida, para la preparación de la muestra por medio de la utilización de discos o cartuchos, Columnas para secado de las muestras de vidrio que contienen de 5-7 g de sulfato de sodio anhidro con los cuales se previene la contaminación de los extractos con agua. Se puede utilizar un pequeño tubo, una jeringa, un cuenta gotas de cristal, siempre que se evite el riesgo de caída del sulfato de sodio en el extracto y sea de vidrio. Baño de maría capaz de regular la temperatura con una variación de ±2°C. Columnas cromatográficas. Se describen a continuación varias alternativas de columna cuyas especificaciones determina la respuesta del método y están dadas particularmente por cada uno de los métodos descritos. Método SM 6630 Esta metodología describe el uso de columnas de vidrio tradicionales, las cuales han sido reemplazadas por columnas capilares que permiten una resolución y eficiencia mayores. Las columnas descritas son columnas de vidrio de 2 m x 4 mm de diámetro interno con las siguientes fases: 5% OV 210 soportado sobre tierra de diatomáceas tratada con dimetildicloro silano, 100 /120 mesh; como columna alterna 1,5% OV-17 y 1,95% QF1. Otras opciones incluyen 3% OV-1 en mezcla con 6%QF-1 y 4% SE-30 en tierra de diatomáceas 100/120 mesh. Recomienda esta metodología el uso de columnas de 30 m x 0,32 mm de diámetro interno y 0,25 micras de espesor con los soportes mencionados. La Tabla 3 describe las columnas para 3 metodologías EPA. Tabla 3. Columnas cromatográficas para el análisis de plaguicidas organoclorados – EPA Método EPA 508 Sílica fundida 95% dimetil 5% fenil polisiloxano ( J&W Scientific DB-5) o equivalente, de 30 mx0,25 mm diámetro interno espesor de película de 0,25 micras. Sílica fundida 50% dimetil, 50 % difenil polisiloxano (J&W Scentific DB-1701 Sientific) o equivalente 30 m x 0,25 mm diámetro interno, espesor de película 0,25 micras Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Método EPA 508-1 Sílica fundida 95% dimetil 5% fenil polisiloxano ( J&W Scientific DB-5) o equivalente, de 30 m x 0,25 mm diámetro interno espesor de película de 0,25 micras. Método EPA 8081-A Sílica fundida 95% dimetil 5% fenil polisiloxano ( J&W Scientific DB-5 ó SE 54) o equivalente, de 30 mx0,32 mm diámetro interno espesor de película de 0,1 micras. Sílica fundida 50% dimetil, 50 % difenil polisiloxano (J&W Scentific DB-1701 Sientific) o equivalente 30 mx0,25 mm diámetro interno, espesor de película 0,1 micras Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 15 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA Continuación Tabla 3. Columnas cromatográficas para el análisis de plaguicidas organoclorados – EPA Método EPA 508 Método EPA 508-1 Método EPA 8081-A Sílica fundida 35 % difenil 65% dimetil polisiloxano (DB-608; SPB 608) o equivalente, de 30 m x 0,25 mm película de 1 micra de espesor Sílica fundida (DB-608, SPB608, RTx-35) de 30 m x 0,53 mm con película 0,5 microm ó 0,83 microm de espesor 6.1.4. Sistema de inyección automático o manual con capacidad para inyectar 2 microlitros. 6.1.5. Equipo de agitación por rotación con los accesorios necesarios 6.2. Materiales 6.2.1. Helio de alta pureza como gas de arrastre. 6.2.2. Equipo para toma de muestras simples o compuestas Recipientes de borosilicato, capacidad 1L con graduación (Wheaton Media/lab bottle 219820 o equivalente). Pueden usarse botellas ámbar. Estos recipientes deberán ser lavados y secados adecuadamente para minimizar la contaminación. Las tapas deberán ser de rosca con cubierta interna de teflón u otro material inerte que prevengan la contaminación. Deberán ser lavados cuidadosamente con el último solvente utilizado, luego con detergente y agua de grifo, agua destilada, secados al aire o en estufa a 400°C. Envases para muestra, de vidrio ámbar capacidad 1 L o ¼ de galón con tapa rosca con recubierta interna de teflón. Las botellas ámbar son muy importantes para prevenir el daño de los analitos por acción de la luz. 6.2.3. Embudos de decantación 2L con tapa de teflón o TFE fluorocarbono. 6.2.4. Balones o frascos para almacenamiento de soluciones en vidrio ámbar de 10-15 mL de capacidad con tapa de TFE-fluorocarbono. 6.2.5. Erlenmeyer 500mL 6.2.6. Viales ámbar de varios tamaños (5-10mL) tapa rosca interior de TFE fluorocarbono 6.2.7. Microjeringas de varios tamaños 6.2.8. Equipos de concentración Kuderna-Danish KD, compuesto por los siguientes elementos: Tubos concentradores graduados de 10-25 mL (Kontes K-570050-1025 ó K570050-2525 o equivalentes). La calibración deberá verificarse para los volúmenes utilizados en la prueba. Frascos evaporadores K-D-500 mL (Kontes K-570001-0500 equivalente) incluido el tubo de concentración. Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 16 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA Columnas Snyder de tres bolas macro K-D- (Kontes K-5030000-0121 o equivalente) Columnas Snyder de dos bolas macro K-D-(Kontes K-569001-0219 o equivalente) 6.2.9. Frascos para agitación en equipo que permita la agitación de 30 veces / minuto 6.2.10. Perlas de ebullición carborundo # 12 (Arthur H Thomas Co. 1590-033 o equivalente) Calentadas a 400°C antes de su uso, enfriadas y guardadas en desecador. 6.2.11. Vidriería general del laboratorio: Balones volumétricos de capacidad de 10 mL, 100 mL y 1000 mL, frascos de vidrio de varios tamaños ámbar con tapa rosca con cubierta interna de Teflón. 6.2.12. Viales para el inyector automático, de capacidad de acuerdo a las especificaciones del inyector con tapa cubierta internamente de teflón; o manual con jeringa de vidrio para inyectar 2 microlitros. 6.2.13. Jeringas hipodérmicas de vidrio de capacidad 10 mL, con agujas para jeringas de 7-10 cm de longitud punta roma. Microjeringas de varios tamaños 6.3. Reactivos 6.3.1. Lista de reactivos Acetona - GP Metileno dicloruro - GP Metil-tert-butil-éter MTBE - GP Ácido clorhídrico RA Fosfato de potasio K2HPO4 RA Cloruro de sodio RA Sulfato de sodio granular anhidro GP Tiosulfato de sodio RA Pentacloronitrobenceno PCNB 98% pureza RA (estándar interno) Decaclorobifenilo DCB 96% pureza RA (compuesto sucedáneo o surrogate) Cloruro mercúrico RA (agente conservante de las muestras) Agua destilada Nota: GP grado pesticida o solvente destilado en vidrio o equivalente 6.3.2. Purificación de reactivos Cloruro de sodio: caliente los cristales en una cápsula de porcelana a 400°C durante 4 horas para remover sustancias orgánicas que pueden ocasionar interferencias. Almacenar en frasco de vidrio para evitar contaminación por ftalatos. Sulfato de sodio anhidro granular: caliente los cristales en una cápsula de porcelana a 400°C durante 4 horas para remover sustancias orgánicas que pueden ocasionar interferencias. Almacene en frasco de vidrio para evitar contaminación por ftalatos. Agua destilada: utilice preferiblemente recién destilada, almacene en vidrio para evitar contaminación por ftalatos y libre de los analitos de interés. Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 17 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA 6.3.3. Preparación de soluciones: Buffer de fosfatos (pH 7): prepárelo por mezcla de 29,6 mL de ácido clorhídrico 0,1 N y 50 mL de fosfato dipotásico 0,1 M 6.3.4. Estándares Los estándares de los plaguicidas organoclorados incluidos en los métodos de la referencia se describen en la Tabla 1 6.3.4.1. Solución concentrada de plaguicidas organoclorados Se puede obtener de soluciones comercialmente disponibles, certificadas por el fabricante o un ente independiente, de 1,00 µg/mL o preparadas a partir de estándares certificados de la siguiente manera: Prepare una solución de concentración de 1,00 microgramo / microlitro para cada analito pesando 0,0100 g del material certificado para disolverlo en MTBE y complete a un volumen de 10 mL. Aplique la corrección en los cálculos de la concentración con base en la pureza declarada en el certificado del estándar. Pueden usarse diluciones mayores dependiendo de las necesidades del método. Transfiera la solución estándar a un vial ámbar de vidrio con tapa con cubierta interna de TFE-fluorocarbono y almacene a temperatura ambiente y protegida de la luz. Estas soluciones deben reemplazarse después de 2 meses o en el momento en que los resultados de comparación con los blancos fortificados o las muestras de control indiquen que presentan problemas. 6.3.4.2. Solución de estándar interno. Prepare una solución de PCNB 98% de pureza para utilizarlo como estándar interno pesando 0,010 g del compuesto puro, disuélvalo en MTBE y afórelo a 100 mL. Transfiera a un frasco de vidrio con tapa con cubierta interna de TFE-fluorocarbono y almacene a temperatura ambiente. (100microgramos/mL). Esta solución debe reemplazarse cuando los controles implementados en el método indiquen un problema. Se puede reemplazar este estándar interno siempre y cuando el nuevo compuesto cumpla con los requisitos de un estándar interno. 6.3.4.3. Solución de compuesto sucedáneo (surrogate) Prepare una solución concentrada de compuesto sucedáneo (surrogate) pesando 0,050g de DCB 96% de pureza y disúelvalo en MTBE aforando a 100mL. Transfiera a un frasco de vidrio con tapa con cubierta interna de TFE-fluorocarbono y almacene a temperatura Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 18 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA ambiente. Esta solución debe reemplazarse cuando los controles implementados en el método indiquen un problema. 6.3.4.4. Solución concentrada de verificación del laboratorio (SVL) La solución de verificación del laboratorio está compuesta por algunos analitos, se utiliza para evaluar la idoneidad del sistema cromatográfico y verificar que se encuentra dentro de las especificaciones definidas en la metodología. Prepare pesando 0,0010 g de cada uno de los siguientes analitos: clorotalonil, clorpirifos, DCPA, y HCH delta. Disuelva cada uno de ellos en MTBE y diluya a un volumen final individual de 10 mL en matraz aforado. Prepare una solución concentrada colocando en un balón aforado de 100mL: 2 microlitros de solución estándar concentrada de clorpirifos 50 microlitros de solución estándar concentrada de DCPA 50 microlitros de solución estándar concentrada de clorotalonil 40 microlitros de solución de estándar concentrada de HCH delta Complete a volumen con MTBE y agite vigorosamente la solución. Transfiera a un frasco de vidrio con tapa con cubierta interna de TFE fluorocarbono y almacene a temperatura ambiente. Reemplace la solución de verificación cuando los controles implementados indiquen un problema en la respuesta del método. 6.3.4.5. Solución de verificación de degradación SVD La solución de verificación de degradación está indicada para algunos analitos en los cuales es más evidente este proceso. Prepare en MTBE una solución que contiene 4,4´DDT y Endrín a 1 microgramo/mL. Inyecte esta solución para verificar la degradación de estos compuestos en el puerto de inyección, determinando la presencia de Endrín aldehído, Endrín cetona y para DDT, la aparición de 4.4´-DDE y 4,4´-DDD. 7. CONTROL Y ASEGURAMIENTO DE CALIDAD DEL MÉTODO El laboratorio debe demostrar la competencia técnica para aplicar la metodología en el análisis de plaguicidas y otros contaminantes ambientales con el fin de asegurar y demostrar la obtención de resultados confiables. El laboratorio deberá implementar, mantener, soportar y aplicar las buenas prácticas de laboratorio, que son la base para las demás estrategias de demostración de la competencia. El requerimiento mínimo de control de calidad exigido incluye la demostración de la capacidad inicial del laboratorio, el porcentaje de recuperación (%R) del compuesto sucedáneo (surrogate) en cada muestra y blanco, monitorear la respuesta del estándar interno en cada muestra y blanco, el análisis de los blancos de laboratorio (BS, BR, BC, BLF, MLF y MCC) y el límite de detección (LD) de cada analito. Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 19 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA 7.1. BPL 7.1.1. Limpieza del material de vidrio: El material de vidrio debe limpiarse de acuerdo al siguiente protocolo para asegurar su limpieza: Enjuague todo material de vidrio con el último solvente utilizado tan pronto como sea posible. Lave con agua caliente y detergente, enjuague con agua del suministro del municipio y agua destilada, en este orden. Escurra el agua. Enjuague todo el recipiente con acetona y/o Coloque el material en una mufla o estufa que alcance 400°C (A excepción del material volumétrico) Seque y enfríe el material Tape el material con papel de aluminio o invierta y almacene en un ambiente limpio para prevenir la acumulación de polvo u otros contaminantes. Este procedimiento puede no ser suficiente para la eliminación de compuestos termoestables como los bifenilos policlorados (PCB) que pueden causar interferencia. 7.1.2. Residuos de analitos El analista debe prevenir la ocurrencia de interferencias potenciales como la contaminación debida a residuos de analitos dejados en los materiales provenientes de estándares o muestras contaminadas. 7.2. Demostración de la capacidad inicial del laboratorio Para demostrar la capacidad inicial del laboratorio se deberá conocer el porcentaje de recuperación (%R) de cada analito, la desviación estándar relativa (DER) y el límite de detección (LD), de los datos obtenidos en las corridas de las muestras de blancos de laboratorio fortificados (BLF). Es recomendable que periódicamente el laboratorio determine y documente sus límites de detección y capacidad para los analitos de interés en cada proceso analítico. 7.2.1. Determinación del porcentaje de recuperación del analito. Con blanco de laboratorio fortificado (BLF). La manera de proceder es la siguiente. Seleccione una concentración representativa de al menos 10 veces el LD o una concentración intermedia del estándar de calibración para cada analito. Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 20 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA Prepare una dilución primaria del estándar que contenga 1000 veces la concentración seleccionada. Con una jeringa adicione 1 mL de la solución concentrada a un seriado de 4 a 7 alícuotas de 1L de agua reactivo. Analizar cada alícuota de acuerdo al procedimiento establecido. Calcule el porcentaje de recuperación (%R) determinado para los diferentes analitos, el cual podrá variar en un rango de ±30% del valor indicado en la Cromatografía de gases/MS – Método EPA 525-2 Demuestre y documente la calibración antes de proceder con el análisis de muestras de rutina, antes del análisis de un lote de muestras (en un periodo no mayor a 12 horas) o al inicio de cada día de trabajo. Determine la escala de respuesta para las masas y la abundancia de acuerdo a lo indicado por el manual del equipo. Verifique el autotune y el cumplimiento de especificaciones Inyecte 1 µL de una solución de DFTPP (decafluorotrifenilfosfina), endrín y 4,4´DDT (estos 2 analitos pueden ir en solución independiente a la de DFTPP y se utilizan para verificar la degradación). Adquiera el espectro de masas de 45 a 450 uma, (al menos se debe adquirir 5 scans/pico), de un pico de respuesta simétrica para cada componente. Analice el espectro del DFTPP y verifique el cumplimiento de los criterios definidos en la Tabla para proseguir con la calibración. Analice los productos de degradación del endrín, endrín cetona y endrín aldehido y del 4,4´-DDT, 4,4´-DDD y 4,4´-DDE. El pico de endrín cetona sale 1,1 a 1,2 veces el tiempo de retención del endrín con iones de relación m/z 67 y 317 en el espectro de masas. Si la degradación del endrín y del DDT excede el 20%, es necesario que realice mantenimiento en el puerto de inyección y posiblemente otras áreas antes de realizar la calibración. Inyecte 1 µL de la solución de calibración del punto medio de la curva (0,5 a 2,0 µg/L. Adquiera el espectro de masas de 45-450 uma En el caso de plaguicidas que dan varios picos como el toxafeno, el clordano o los contaminantes bifenilos policlorados, inyecte individualmente cada solución. Las condiciones de trabajo se describen en la tabla 7 Analice los datos adquiridos, si los componentes son reconocidos inyecte las otras soluciones de calibración, compare la sensibilidad con la obtenida para los mismos compuestos por otros detectores como CE. Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 21 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA Tabla y Tabla 8 para las últimas 3 de 4 muestras consecutivas y la DER de las mediciones deberá ser menor del 30% de los valores de recuperación descritos para el método normalizado de referencia. Con este criterio se determina si la eficiencia es satisfactoria, caso en el cual se prosigue con el análisis de las muestras. En caso de no cumplir las especificaciones para ciertos analitos se debe repetir el análisis utilizando agua fresca, las veces necesarias, analizando en cada caso las posibles causas, hasta que la recuperación y la DER sean satisfactorios. El criterio de aceptación o rechazo es que la recuperación del analito con que se fortificó el agua deberá ser de ±30% de la concentración adicionada y la desviación estándar relativa de la medición (DER) ≤20%. Una vez que se ha demostrado la capacidad del laboratorio se podrá repetir esta verificación utilizando solamente 4 alícuotas. En la Cromatografía de gases/MS – Método EPA 525-2 Demuestre y documente la calibración antes de proceder con el análisis de muestras de rutina, antes del análisis de un lote de muestras (en un periodo no mayor a 12 horas) o al inicio de cada día de trabajo. Determine la escala de respuesta para las masas y la abundancia de acuerdo a lo indicado por el manual del equipo. Verifique el autotune y el cumplimiento de especificaciones Inyecte 1 µL de una solución de DFTPP (decafluorotrifenilfosfina), endrín y 4,4´DDT (estos 2 analitos pueden ir en solución independiente a la de DFTPP y se utilizan para verificar la degradación). Adquiera el espectro de masas de 45 a 450 uma, (al menos se debe adquirir 5 scans/pico), de un pico de respuesta simétrica para cada componente. Analice el espectro del DFTPP y verifique el cumplimiento de los criterios definidos en la Tabla para proseguir con la calibración. Analice los productos de degradación del endrín, endrín cetona y endrín aldehido y del 4,4´-DDT, 4,4´-DDD y 4,4´-DDE. El pico de endrín cetona sale 1,1 a 1,2 veces el tiempo de retención del endrín con iones de relación m/z 67 y 317 en el espectro de masas. Si la degradación del endrín y del DDT excede el 20%, es necesario que realice mantenimiento en el puerto de inyección y posiblemente otras áreas antes de realizar la calibración. Inyecte 1 µL de la solución de calibración del punto medio de la curva (0,5 a 2,0 µg/L. Adquiera el espectro de masas de 45-450 uma En el caso de plaguicidas que dan varios picos como el toxafeno, el clordano o los contaminantes bifenilos policlorados, inyecte individualmente cada solución. Las condiciones de trabajo se describen en la tabla 7 Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 22 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA Analice los datos adquiridos, si los componentes son reconocidos inyecte las otras soluciones de calibración, compare la sensibilidad con la obtenida para los mismos compuestos por otros detectores como CE. Tabla se ilustran los resultados obtenidos en la determinación del %R con BLF de varias tipos de agua. 7.2.2. Determinación del límite de detección (LD) Para la determinación del límite de detección se deberán analizar al menos 7 Blancos de laboratorio fortificados (BLF) preparados a una concentración baja de los diferentes analitos como recomienda el método en la Tabla 8. Otra opción es utilizar un punto de calibración calculado de manera que genere una respuesta que sea 3 a 5 veces la señal de ruido. Se recomienda que estos 7 BLF sean analizados en un periodo de 7 días para reflejar la variabilidad entre días. Una vez analizados los 7 blancos se debe proceder a calcular la exactitud media y la desviación estándar (DE) para cada analito. Con estos resultados calcular el LD según la ecuación: LD S * t( n 1 y 99%) La demostración de la capacidad inicial del laboratorio permite inferir que el laboratorio puede analizar muestras desconocidas por esta nueva metodología, aplicando las BPL y los controles incluidos en este numeral. 7.3. Control de calidad Una vez demostrada la capacidad del laboratorio para aplicar la metodología, el laboratorio puede iniciar el análisis de muestras desconocidas, en este caso debe planear el lote de corrida el cual estará compuesto por: Soluciones para la verificación de la eficiencia del sistema cromatográfico, tal como se desarrolla en el numeral 7.3.1 Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 23 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA Preparación, análisis y evaluación de los blancos de solventes, de reactivos, de campo y de laboratorio fortificado de acuerdo a lo indicado en el numeral 7.3.2 Demostración de la ausencia de interferencias potenciales tal como se indica en el numeral 7.3.3 Preparación, análisis y evaluación de réplicas de laboratorio tal como se indica en el numeral 7.3.4 Preparación, análisis y evaluación de las soluciones de calibración, estándar interno en caso de que aplique y compuesto sucedáneo (surrogate), la preparación de las soluciones de calibración se desarrolla en el numeral 8, la evaluación se desarrolla en el numeral 7.3.5 Preparación, análisis y evaluación de muestras de control de calidad internas o de origen externo de acuerdo a lo indicado en el numeral 7.3.5.4 7.3.1. Uso de Solución de verificación de eficiencia (SVL) La eficiencia del laboratorio deberá ser monitoreada mediante la aplicación diaria del análisis de una SVL, la cual contiene compuestos designados para evaluar la sensibilidad del instrumento en función de la detección del analito, relación señal/ruido (S/N)>3. La eficiencia del sistema cromatográfico en función del factor Gaussiano del pico (PGF) y la eficiencia de la columna cromatográfica en función de la resolución como se ilustra en la Tabla 4. El Factor Gaussiano del Pico (PGF) se calcula mediante la ecuación: PGF donde: 1,83 * W(1 / 2) W(1 / 10) W(1/2) = anchura de pico a la mitad de la altura en segundos. W(1/10) = anchura de pico a la décima parte de la altura en segundos. La Resolución entre picos está definida por la ecuación R t W donde: t es la diferencia del tiempo de elución entre dos picos W es el promedio de la altura de pico a la línea base de los dos picos. En caso que la respuesta del instrumento no satisfaga las especificaciones dadas es necesario revisar las condiciones del equipo e insumos involucrados en la determinación analítica. Los requerimientos de sensibilidad se basan en los LD dados para el método normalizado. Las concentraciones de los estándares utilizados como SVL pueden ajustarse de manera que sean compatibles con el LD determinado por el laboratorio. Tabla 4. Requerimientos para evaluar la eficiencia del laboratorio usando soluciones de verificación Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 24 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA Ensayo Analito Concentración µg/mL Sensibilidad Clorpirifos 0,0020 DCPA 0,0500 Clorotalonil 0,0500 HCH delta 0,0400 Eficiencia cromatográfica Eficiencia de la columna a Requerimientos Detección del analito; S/N>3 0,80<PGF<1,15a Resolución >0,50b b Fuente EPA508 Versión 2.1 1995. PGF Factor Gussiano del pico. Resolución entre dos picos. El laboratorio puede adoptar prácticas de control de calidad dependiendo del método. Ésto depende las exigencias del laboratorio y la naturaleza de las muestras, se puede analizar siempre duplicados de muestras de MLF, entre otras. Se permite la modificación de algunos factores críticos en el análisis, tales como columna, condiciones cromatográficas o detector, sin embargo, valide la condición cambiada y evalúe que los nuevos resultados cumplan las especificaciones definidas para el método original. 7.3.2. Uso de blancos Uno de los requisitos de obligatorio cumplimiento para el control y aseguramiento de la calidad, incluido en BPL o dentro de un sistema de gestión de calidad desarrollado bajo cualquier normativa o legislación, es el análisis de blancos con cada lote de corrida, que demuestre que la determinación cualitativa y cuantitativa del analito es confiable y no corresponde a respuestas generadas por el agua utilizada en el laboratorio, reactivos, solventes o interferentes causados durante las etapas de recolección, tratamiento, extracción y limpieza de la muestra. Los siguientes tipos de blancos se describen para la aplicación en esta metodología: 7.3.2.1. Blanco de solventes (BS) Prepare y analice un blanco de solvente, para cada nueva botella de solvente antes de ser utilizada para la extracción en las muestras. Mida un volumen de solvente igual al utilizado para la extracción de las muestras y sométalo a las mismas etapas de concentración, inyectando un volumen igual al definido para las muestras y verifique la respuesta cromatográfica. No se debe presentar respuesta en la ventana de detección o tiempo de retención de los analitos. En caso de que esto ocurra, utilice una nueva botella de reactivo e informe al proveedor sobre el hallazgo, previa verificación del material de laboratorio, para eliminar una posible interferencia debido a los elementos de laboratorio utilizados. Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 25 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA 7.3.2.2. Blanco de reactivos (BR) Preparado con el agua utilizada en el laboratorio. Se utiliza para demostrar que los materiales de vidrio no aportan interferentes, que los reactivos y solventes, estándares internos y compuestos sucedáneos (surrogate) utilizados durante el análisis no presentan respuesta analítica que pueda interferir con la del analito. Procese antes que las muestras. Cada vez que se cambie algún reactivo prepare un nuevo blanco de reactivos, incluso durante la corrida de un lote de trabajo. Uso de blanco de reactivos (BR) Análisis del blanco de reactivos del laboratorio. (BR). Corra un blanco de reactivos al menos en los siguientes casos: Antes de comenzar el proceso analítico de muestras desconocidas Cada vez que se cambie algún reactivo Cada vez que se inicie una nueva muestra, Una vez se haya eliminado la fuente de cualquier contaminación o interferente En caso que en el BR se produzca alguna señal en la ventana de tiempo de retención de cualquiera de los analitos de interés, estándar interno o compuesto sucedáneo (surrogate), investigue la fuente de contaminación y elimine la interferencia antes de procesar muestras 7.3.2.3. Blanco de campo (BC) Se puede obtener un blanco de campo a partir de una muestra de agua de laboratorio llevada al sitio de recolección, la cual es tratada como una muestra desconocida. Exponga esta muestra a las condiciones del sitio de muestreo, conservación y todos los demás procedimientos analíticos. Su finalidad es demostrar si los analitos u otros interferentes están presentes en el ambiente del sitio de muestreo. 7.3.2.4. Blanco de laboratorio fortificado (BLF) Se prepara a partir de una muestra de agua destilada, a la cual se adiciona una alícuota del analito de concentración conocida. Se recomienda fortificar con concentraciones 10 veces mayores al LD. Analice como una muestra rutinaria. Procese por lo menos un BLF por lote de corrida (ó en 24 horas de análisis). Su propósito es determinar que el método está bajo control y el cumplimiento de los parámetros de desempeño de la metodología (precisión y exactitud en el límite de detección). Uso de blanco de laboratorio fortificado BLF El laboratorio debe analizar por lo menos un BLF cada 20 muestras o una por lote de corrida (conformado por las muestras corridas en 24 horas). La fortificación debe ser Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 26 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA preferiblemente 10 veces el LD. Calcule la exactitud como porcentaje de recuperación, la cual se debe encontrar dentro de las especificaciones descritas en el numeral 7.2.1. Cuando no se cumplen las especificaciones de las muestras fortificadas y de control, analice las causas, documéntelas y tome las acciones correctivas y las preventivas necesarias que eviten la repetición de datos fuera de control. Establezca los límites máximo y mínimo de la carta control. Si no se cuenta con datos suficientes para establecer estos valores, puede utilizar los criterios establecidos en el numeral 7.2.1. Cuando se disponga de datos suficientes, (20 a 30 análisis) establezca sus propios límites de control, para lo cual se realizan las estimaciones aplicando las siguientes ecuaciones: Límite de control superior = R + 3*DE (desviación estándar) Límite de control inferior = X – 3*DE Ajuste estos límites de control después de cada 10 nuevas mediciones de la recuperación, usando los últimos 20 a 30 datos para su estimación sin que se excedan las especificaciones dadas para la metodología. 7.3.3. Interferencias potenciales 7.3.3.1. Interferencias del método Las interferencias en esta metodología pueden originarse en la contaminación ocurrida durante el manejo o debido a la calidad de los solventes, reactivos, limpieza de los elementos de vidriería, equipo para el procesamiento de las muestras, los cuales pueden producir señales discretas (artefactos) o aumentar el ruido de la línea base. Demuestre de manera rutinaria que todos los reactivos, solventes, elementos de laboratorio y equipos se encuentran libres de interferencias para lo cual se utilizan los blancos de laboratorio contemplados en el numeral 7.3.2. La calidad de los reactivos y solventes debe ser la apropiada para el análisis de plaguicidas con el fin de minimizar las interferencias potenciales. En caso de no contar con los solventes de la calidad requerida destile los reactivos disponibles en vidrio. Tenga cuidado debido a que en esta operación se remueven los estabilizadores agregados por el fabricante por lo cual se reduce su tiempo de vida. La contaminación por ftalatos es una interferencia importante cuando se analizan muestras utilizando el detector de captura de electrones. La contaminación se origina por el uso de material de plástico o manipulación sobre superficies plásticas por lo que la forma de minimizar esta contaminación es evitando su uso en cualquiera de las etapas analíticas. Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 27 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA Otra forma de contaminación sucede cuando se corren muestras desconocidas en el cromatógrafo. Si una de ellas contiene los analitos en baja concentración y se analiza después de otra que contiene concentraciones altas, es posible que se genere respuesta mayor en la muestra de baja concentración, lo cual da lugar a una contaminación cruzada. Este problema se puede disminuir realizando una inyección o más de solvente MTBE después de la muestra de concentración alta y para posteriormente volver a analizar la muestra de concentración baja. Se debe tener en cuenta que debido al alcance de la metodología, algunos compuestos organoclorados pueden no tener buena resolución por lo cual es necesario contar con más de un sistema cromatográfico (columna y condiciones de trabajo) con el fin de mejorar la capacidad de separación de los analitos. La identificación depende de la especificidad del detector con el que se cuente, teniendo en cuenta que el detector que presenta la mayor probabilidad de identificación veraz de un compuesto es el de masas. Los estándares de calibración, las muestras de control y las muestras para análisis deben estar disueltos en el mismo solvente para evitar posibles problemas en la comparabilidad de los picos cromatográficos. 7.3.3.2. Interferencias de matriz Verifique que no se presente contaminación durante la recolección, almacenamiento y transporte de las muestras. Es requisito indispensable que analice blancos de muestra para demostrar que no se presenta este tipo de contaminación y proporcionar validez a los resultados. Tenga en cuenta que dependiendo del origen de las muestras, se pueden presentar interferencias por efecto de matriz. Es ideal que disponga de otras técnicas para confirmar que la respuesta obtenida es debida al analito y no a una interferente. Las interferencias de matriz pueden variar considerablemente dependiendo de la fuente de las muestras y su diversidad y ocurren por la coextracción de contaminantes contenidos en ella. Tome las muestras de aguas crudas tratadas con cloro a una distancia adecuada antes del sitio de cloración, ya que la presencia de concentraciones excesivas de este componente induce la pérdida de algunos constituyentes de la muestra. Dependiendo de la fuente de la cual sea tomada la muestra se pueden presentar interferencias, principalmente si son de corrientes de desecho, filtrados de suelo (lixiviados) o agua de vertimiento. En estos casos se requiere la aplicación de análisis confirmatorio para incrementar la confiabilidad de la identificación y cuantificación de compuestos determinados por el método aplicado. Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 28 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA 7.3.4. Réplicas Uno de los requisitos de obligatorio cumplimiento para el control y aseguramiento de la calidad, incluido en BPL o dentro de un sistema de gestión de calidad desarrollado bajo cualquier normativa o legislación, es el análisis de réplicas, estas pueden ser: 7.3.4.1. Réplicas de laboratorio (RL) Trabájelas a partir de dos alícuotas de la muestra analítica, identificadas como RL1 y RL2 (RL: Réplica de laboratorio), analizadas separadamente, aplicando el procedimiento en idénticas condiciones. Tiene como finalidad determinar la precisión asociada con el procedimiento en el laboratorio o repetibilidad. Estas réplicas no permiten conocer el efecto del muestreo, conservación y almacenamiento de muestras. 7.3.4.2. Réplicas de campo (RC) Obténgalas por recolección en el mismo tiempo y lugar, bajo condiciones iguales de dos muestras independientes (RC1 y RC2), las cuales se tratan de manera igual durante la recolección, transporte y almacenamiento, es decir en campo, y en el laboratorio. Tienen como objeto determinar la precisión (Reproducibilidad) asociada con el muestreo, recolección, conservación, almacenamiento y el procedimiento en el laboratorio. Evaluación de las réplicas: si los resultados de las réplicas no se encuentran dentro de los límites especificados en cada protocolo analítico en particular, reprocese otras muestras de réplicas, si nuevamente se encuentran fuera de especificaciones, suspenda el lote de corrida, busque la causa del problema, tome las acciones correctivas y documéntelas. 7.3.5. Soluciones de calibración 7.3.5.1. Estándares de calibración (EC) Son las soluciones preparadas a partir de la solución concentrada de los estándares certificados de los analitos, y que contienen estándar interno y compuesto sucedáneo (surrogate). Utilícelas para preparar la curva de calibración y verificar la respuesta instrumental frente al analito. 7.3.5.2. Estándar interno (EI) El estándar interno es un compuesto similar en su estructura y comportamiento analítico que no forma parte de la muestra. El mejor estándar interno corresponde al derivado deuterado del analito. Agregue este estándar en cantidad conocida a la muestra y utilícelo para medir la respuesta relativa de los analitos, compuesto sucedáneo (surrogate) y otros componentes. Uso de estándar Interno (EI) Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 29 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA Cuando se aplica procedimiento de calibración con él, monitoree su respuesta (área o altura del pico cromatográfico) en todas las muestras corridas durante cada día de análisis. La respuesta del EI en los cromatogramas de cada muestra no podrá presentar una desviación superior al 30 % en ningún caso. En caso que la respuesta de una de las muestras sea >30%, optimice las condiciones del instrumento e inyéctelo una segunda alícuota. El criterio de toma de decisión es el siguiente: Si la segunda alícuota produce una señal aceptable, informe el resultado para la muestra. En caso que la desviación sea ≥30%, analice nuevamente la muestra ncluyendo todas las etapas analíticas, utilizando preferiblemente remanente de la misma muestra. En caso de no disponer de muestra remanente, anote los resultados de la nueva inyección del mismo extracto e informe el resultado como SOSPECHOSO. Si se sigue presentando respuesta por fuera de especificación proceda con la verificación de un estándar de calibración y el criterio para la toma de decisión es el siguiente: Si el estándar de verificación genera una respuesta cuya desviación esté dentro del 20% del valor esperado, entonces siga el procedimiento aplicando una segunda inyección en cada muestra que incumpla los requerimientos de respuesta. En caso que la respuesta se desvíe en más del 20% del valor esperado, entonces recalibre siguiendo todo el procedimiento descrito para calibración (numeral 8.1). 7.3.5.3. Compuesto sucedáneos (surrogate) CS El compuesto sucedáneo (surrogate) es un analito puro que no forma parte de la muestra (se conoce que no va a estar presente en el tipo de muestras a analizar), agréguelo en una cantidad conocida antes de la extracción y mídalo de igual manera que los analitos de la metodología. Su fin es verificar la capacidad del método para su determinación en cada muestra. Uso del compuesto sucedáneo (surrogate) (CS) Cuando se usa en la metodología un compuesto sucedáneo (surrogate), determine la recuperación, la cual se debe encontrar entre el 70% al 130%. Si la recuperación es menor al 70% o mayor al 130%, proceda de la siguiente manera Revise los cálculos para detectar posibles errores Fortifique soluciones para verificar la estabilidad o degradación del CS Verifique que no se presente contaminación Verifique el desempeño instrumental En caso de que en estas revisiones no se identifique la causa, reanalice el extracto. Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 30 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA Si en el análisis de un BLF, la recuperación del CS no se encuentra entre el 70% al 130%, identifique el problema e implemente una acción correctiva antes de continuar los análisis. Reanalice la muestra y si cumple con el criterio de recuperación, reporte estos datos, en caso de no cumplirlo, reporte la muestra como sospechosa. 7.3.5.4. Muestras para control de calidad (MCC) Obténgala a partir de una muestra de una matriz, la cual puede contener los analitos del método en niveles conocidos o una muestra de matriz (si se trata de agua es preferible obtenerla de una fuente externa al laboratorio), la cual es fortificada con una alícuota de los analitos en un solvente miscible con agua. Tiene como objeto verificar los parámetros del método con una fuente externa al laboratorio. 7.3.5.5. Matriz de laboratorio fortificada (MLF) Trabájela a partir de una alícuota de una muestra desconocida, a la cual se le agregan cantidades conocidas de los analitos, estándar interno y compuesto sucedáneo (surrogate). Analícela de igual manera que las muestras rutinarias. Tiene como finalidad determinar si la matriz contribuye al sesgo de los resultados analíticos. Se debe determinar la concentración de los analitos en la muestra inicial, antes de enriquecerla, para hacer la corrección en la MLF. 7.3.5.6. Controles con matriz de laboratorio fortificada (MLF) Adicione una concentración conocida al menos al 5% de las muestras de rutina o una muestra por serie si éstas son muy grandes. La concentración seleccionada no podrá ser menor que la respuesta de corrida de la muestra que se selecciona para fortificar. En condiciones ideales, la concentración para fortificar a matriz deberá ser la misma que para preparar el BLF. Calcule el porcentaje de recuperación (%R) para cada analito en función de la concentración adicionada. Una vez se haya aplicado la corrección del resultado analítico, siendo X la concentración obtenida para la muestra fortificada y b la medida en la muestra sin fortificar %R ( X b) *100 concentrac ión de fortificac ión Compare estos resultados con los límites de control obtenidos en agua destilada fortificada (BLF) utilizada en el mismo proceso analítico. El valor para %R debe estar entre 65 - 135% de la cantidad fortificada. Si la recuperación de cada uno de los analitos cae por fuera del rango asignado, y el laboratorio tiene demostrada que la capacidad analítica está bajo control, el resultado obtenido para la muestra no fortificada se informará como sospechoso con por efectos de matriz y no del proceso analítico. Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 31 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA 7.3.5.7. Uso de controles de calidad de fuente externa El laboratorio debe analizar por lo menos una muestra cada trimestre de control de calidad proveniente de una fuente externa. Estas muestras pueden provenir del ejercicio de participación en rondas de comparación interlaboratorial. 7.3.5.8. Uso de la solución de verificación de degradación (SVD) La degradación del DDT y el endrín ocurre por exposición de sitios activos de las moléculas a las condiciones de temperatura del puerto de inyección y de las columnas. Verifique diariamente esta degradación. Los compuestos originados por el DDT eluyen antes de éste, mientras que los productos de degradación del endrín eluyen posteriormente. Si los productos de degradación exceden el 20%, vuelva a silanizar el liner del puerto de inyección. 8. CALIBRACIÓN 8.1. Cromatografía de gases con detector de captura de electrones Establezca los parámetros de operación del cromatógrafo de gases de acuerdo con los equipos e insumos descritos en el numeral 6. El sistema cromatográfico puede calibrarse utilizando la técnica de estándar interno o de estándar externo. Realice la prueba indicada en el numeral 7.2.1 para verificar la degradación del DDT y el endrin. En caso de no cumplir especificaciones, tome el correctivo pertinente. Realice la cuantificación por curva o por calibración punto a punto. Prepare las soluciones que contienen los estándares para calibración en forma independiente por grupos de analitos. También puede preparar de tal manera que analitos que no presentan buena resolución bajo las condiciones de análisis se encuentren juntos. Prepare los estándares de toxafeno, clordano y los arocloros en forma individual. 8.1.1. Calibración con estándar interno. Seleccione uno o más estándares internos de comportamiento analítico similar a los analitos de interés y demuestre que la medición obtenida para el estándar interno no se ve afectada por el método o por interferencias de matriz. Para este caso el PCNB se comporta de manera conveniente. Prepare estándar interno de calibración (EICAL) en un balón volumétrico según recomendaciones del método EPA 508 entre 3 y 5 niveles de concentración para Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 32 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA cada analito de interés, por adición de volúmenes de una o más de las soluciones concentradas de estándares. Utilice un mínimo de 3 estándares de calibración para calibrar un rango de concentración con un factor de 20; para un factor de 50 utilicer al menos 4 estándares y para un factor de 100 al menos 5. El estándar más bajo deberá representar la concentración más cercana pero superior al límite de detección del método. Emplee el estándar sobrante para evaluar el rango esperado de concentración del analito en la muestra o para definir el rango de trabajo del detector. Adicione una cantidad conocida de uno más estándares internos, para cada uno de los estándares de calibración y diluya a volumen con MTBE. Analice cada uno de los EICAL de acuerdo al procedimiento establecido en el numeral 9.4 y tabule los resultados utilizando la respuesta en área o altura de los picos frente a la concentración dada para cada compuesto y estándar interno. Calcule el factor de respuesta (FR) para cada analito y compuestos similares utilizando la ecuación: : FR ( Aa )(Cei ) ( Aei )(Ca) Donde: Aa = respuesta para el analito utilizado Aei= respuesta para el estándar interno Ca = concentración del analito utilizado en µg/L Cei= concentración del estándar interno en µg/L Si el valor del factor de respuesta sobre el rango de trabajo es constante (20% de la DER o menor) puede usarse para los cálculos. Alternativamente los resultados pueden usarse para trazar una curva de calibración de relación de respuesta (Aa/Aei) vs concentración del analito a medir (Ca). Verifique diariamente el factor de respuesta o la curva de calibración con que se trabaje o como mínimo deberá verificar dos estándares de calibración, uno al iniciar y otro al terminar los análisis diarios. Estos estándares de chequeo deberán ser de diferente concentración para permitir la verificación de la curva de concentración. Verifique los estándares de manera intercalada para períodos de análisis mayores de 8 horas, con una frecuencia regular de las muestras de análisis durante el período de trabajo. Si la respuesta para cualquier analito supera la variación de ± 20%, repita con estándar de calibración fresco. Si este resultado no es adecuado genere una nueva curva de calibración. Un inyector sucio puede disminuir la sensibilidad para los compuestos que eluyen tarde en la corrida. Se recomienda analizar una solución de verificación de la calibración cada día de trabajo Si la verificación de la curva no cumple las especificaciones, los analitos detectados en el periodo de las 2 curvas (cumple / no cumple) se consideran Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 33 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA sospechosos y se debe reanalizar los extractos luego de tener una calibración que pasa la variación. Haga periódicamente la verificación de los estándares, al menos cada 3 a 4 meses por medio de MCC. 8.1.2. Calibración con estándar externo. Prepare estándar de calibración de la misma forma que se indicó en el numeral 8.1. omitiendo el uso del un estándar interno. Comience con el estándar de calibración más bajo y analice cada uno de los estándares aplicando el procedimiento establecido en el numeral 9.4 y tabule la respuesta en área o altura del pico del analito, contra las concentraciones inyectadas en el estándar en µg/L. Utilice Los resultados para construir la curva de calibración de cada componente. Si el cociente de respuesta a la concentración (Factor de calibración) es una constante sobre el rango de trabajo (DER < 20%) asuma linealidad por el origen y el promedio del cociente o Factor de calibración puede utilizarse en lugar de la curva de calibración. Verifique tanto la curva de calibración como el Factor de calibración en cada día de trabajo como se aplica con el EI. Verifique periódicamente los estándares de calibración, al menos cada trimestre mediante un estándar preparado con un material de referencia obtenido externamente. Los resultados de estos análisis deberán encontrarse dentro de los límites usados en la verificación rutinaria de calibración. 8.2. Cromatografía de gases/MS – Método EPA 525-2 Demuestre y documente la calibración antes de proceder con el análisis de muestras de rutina, antes del análisis de un lote de muestras (en un periodo no mayor a 12 horas) o al inicio de cada día de trabajo. Determine la escala de respuesta para las masas y la abundancia de acuerdo a lo indicado por el manual del equipo. Verifique el autotune y el cumplimiento de especificaciones Inyecte 1 µL de una solución de DFTPP (decafluorotrifenilfosfina), endrín y 4,4´DDT (estos 2 analitos pueden ir en solución independiente a la de DFTPP y se utilizan para verificar la degradación). Adquiera el espectro de masas de 45 a 450 uma, (al menos se debe adquirir 5 scans/pico), de un pico de respuesta simétrica para cada componente. Analice el espectro del DFTPP y verifique el cumplimiento de los criterios definidos en la Tabla para proseguir con la calibración. Analice los productos de degradación del endrín, endrín cetona y endrín aldehido y del 4,4´-DDT, 4,4´-DDD y 4,4´-DDE. El pico de endrín cetona sale 1,1 a 1,2 veces el tiempo de retención del endrín con iones de relación m/z 67 y 317 en el espectro Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 34 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA de masas. Si la degradación del endrín y del DDT excede el 20%, es necesario que realice mantenimiento en el puerto de inyección y posiblemente otras áreas antes de realizar la calibración. Inyecte 1 µL de la solución de calibración del punto medio de la curva (0,5 a 2,0 µg/L. Adquiera el espectro de masas de 45-450 uma En el caso de plaguicidas que dan varios picos como el toxafeno, el clordano o los contaminantes bifenilos policlorados, inyecte individualmente cada solución. Las condiciones de trabajo se describen en la tabla 7 Analice los datos adquiridos, si los componentes son reconocidos inyecte las otras soluciones de calibración, compare la sensibilidad con la obtenida para los mismos compuestos por otros detectores como CE. Tabla 5. Exactitud y precisión de plaguicidas organoclorados Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 35 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA EXACTITUD Y PRECISIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS PARA AGUA REACTIVO Y AGUA NATURAL FORTIFICADA (SINTÉTICA), OBTENIDOS EN EL LABORATORIO ANALITO CONCENTRACIÓN AGUA REACTIVO AGUA SINTÉTICA 1§ AGUA SINTÉTICA 2£ ug/L R* DE** R DE R DE Aldrin 0,15 86 9,5 100 11 69 9 Clordano-alfa 0,15 99 11,9 96 12,5 99 7,9 Clordano-gamma 0,15 99 11,9 96 12,5 99 6,9 Clorneb 5,00 97 11,6 95 6,7 75 8,3 Clorobenzilato 10,00 108 5,4 98 10,8 102 9,2 Clorotalonil 0,25 91 8,2 103 10,3 71 9,2 DCPA 0,25 103 12,4 100 13 101 6,1 4,4'-DDD 0,25 107 6,4 96 8,6 101 7,1 4,4'-DDE 0,10 99 11,9 96 12,5 99 6,9 4,4'-DDT 0,60 112 16,8 98 11,8 84 8,4 Dieldrin 0,20 87 8,7 103 9,3 82 7,4 Endosulfan I 0,15 87 8,7 102 8,2 84 12,2 Endosulfan Sulfato 0,15 102 15,3 94 1,3 72 9,4 Endrin 0,15 88 8,8 98 9,8 104 9,2 Endrin Aldehido 0,25 88 7,9 103 11,3 84 6,8 Endosulfan II 0,15 92 10,1 98 10,8 76 3,9 Etridiazol 0,25 103 6,2 91 6,4 98 7,7 HCH-alfa 0,05 92 10,1 106 7,4 86 6 HCH-beta 0,10 95 6,7 92 5,5 100 6,2 HCH-delta 0,10 102 11,2 99 11,9 103 7,7 HCH-gamma 0,15 89 9,8 115 6,9 85 7,7 Heptacloro 0,10 98 11,8 85 11,1 85 9,8 Heptacloro Epoxido 0,15 87 8,7 103 7,2 82 4,8 Hexaclorobenceno 0,05 99 21,8 82 9,8 68 6,2 Metoxicloro 0,50 105 13,7 101 10,1 104 9,5 cis-Permetrina 5,00 91 9,1 96 11,5 86 7,1 trans-Permetrina 5,00 111 6,7 97 9,7 102 7,6 Propaclor 5,00 103 9,3 116 4,6 95 9,6 Trifluralina 0,25 103 5,2 86 10,3 87 10,3 R*: recuperación promedio DE**: desviación estándar del % de recuperación §: Agua Absopure Nature Artesian Spring Water (Absopure Water Co, Plymouth; Michigan) valor corregido por la cantidad presente en el blanco £: Agua reactivo fortificada con ácido fúlvico 1 mg/L. Ácido fúlvico de International Humic Substances Society. Valor corregido por la cantidad Determine las áreas absolutas de los iones de cuantificación de los componentes de la mezcla de calibración, estándar interno y compuesto sucedáneo (surrogate). Las áreas no deben variar más del 30% de la calibración más reciente. En caso de tener variaciones mayores haga los ajustes (limpieza de la fuente de iones y mantenimiento que incluye cambio del filamento, limpieza del cuadrupolo, etc.), hasta alcanzar la sensibilidad y recalibre. Verifique que el sistema se encuentra dentro de especificaciones mediante el seguimiento de cartas control. Calcule el FR de los analitos y el compuesto sucedáneo (surrogate), los cuales deben estar dentro del 30% del promedio del valor medido en la calibración inicial. Haga una regresión lineal para los compuestos de interés. Cuando se cuantifica con concentración puntual, la respuesta debe estar entre ± 20% del valor de la concentración. Empiece la adquisición de datos a los 4 minutos Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 36 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA Tabla 6. Especificaciones para la verificación de la respuesta del detector de masas con el DFTTP CRITERIOS PARA ABUNDANCIA DE IONES PARA DECAFLUOROTRIFENILFOSFINA DFTPP Masa M/z Criterio de abundancia relativa Objeto de la verificación 51 10-80% del pico base Sensibilidad de masa baja 68 < 2% de masa 69 Resolución de masa baja 70 < 2% de masa 69 Resolución de masa baja 127 10-80% del pico base Resolución de masa media 197 < 2% de masa 198 Resolución de masa media y sensibilidad 198 Pico base o > 50% de masa 442 Resolución de masa media 199 5-9% de masa 198 Resolución de masa media y relación isotópica 275 10-60% del pico base Sensibilidad de masa media a alta 365 > 1% del pico base Threshold de linea base 441 Presente y < masa 443 Resolución de masa alta y sensibilidad 442 pico base o > 50% de masa 198 Resolución de masa alta y relación isotópica 443 15-24% de masa 442 Resolución de masa alta Tabla 7. Condiciones del sistema cromatográfico para el análisis de plaguicidas organoclorados por CG/MS - Método EPA 525-2 Parámetro Rango de masas Tiempo de scan Temperatura inicial Rampa de temperatura Temperatura de Injector Temperatura de la línea de transferencia Temperatura de la fuente Inyector Volumen de inyección Gas portador Trampa iónica Condiciones 45 - 450 uma 1 seg/scan 45°C por 1 minuto 45°C por 1 minuto 45°C hasta 130°C en 3 minutos 130°C hasta 180°C a 12°C/minuto 180°Chasta 240°C a 7°C/minuto 240°C hasta 320°C a 12°C/minuto 250°C - 300°C 250°C – 300°C De acuerdo a las especificaciones del fabricante Inyección splitless ( se puede utilizar splitless si la sensibilidad lo permite) 1- 2 uL Helio a 33 cm/seg La temperatura del manifold y la corriente de emisión se deben fijar de acuerdo a las recomendaciones del fabricante Fuente: Método EPA 8270 C revisión 3 – 1996 Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 37 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA 9. PROCEDIMIENTO 9.1. Tratamiento de la muestra Realice el pretratamiento inicial de las muestras de acuerdo a lo consignado en el numeral 5.1, 5.2 y 5.3. Registre el volumen de agua recibido. Adicione conservante si no se aplicó antes a cada muestra, BLF, BR y estándares de calibración (EICAL, EECAL). 9.2. Limpieza de la muestra 9.2.1. Para aguas naturales Trate las muestras de acuerdo a lo indicado en el numeral 9.4 9.2.2. Para aguas residuales Trate las muestras de acuerdo a lo indicado en el numeral 9.4 9.2.3. Para sedimentos Examine la muestra, extraiga los plaguicidas teniendo en cuenta las limitaciones de solubilidad, estabilidad y recuperación antes de proceder con la solución como una muestra acuosa. El método EPA 8270 para screening de plaguicidas por cromatografía de gases con detector de masas, describe la siguiente metodología para sedimentos, basada en el método de extracción EPA 3545. Pese 10 g de sedimento seco, pase al dedal de extracción y extraiga con mezcla de acetona/cloruro de metileno, reduzca el volumen a 1,0 mL. Agregue el compuesto sucedáneo y el estándar interno, y continúe con la metodología de determinación. El tiempo de estabilidad para plaguicidas organoclorados en este tipo de muestras es de 14 días, almacenados a 14°C y en la oscuridad para minimizar la degradación por efecto de radiación UV y por actividad microbiana. Otro método de extracción recomendado para sedimentos es la limpieza por Florisil con remoción de los azufrados. Cuando se trabaja con sedimentos liofilizados se puede realizar extracción con Soxhlet, ultrasonido y extracción líquida presurizada. Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 38 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA Tabla 8. Exactitud, precisión y límite de detección de plaguicidas organoclorados EXACTITUD, PRECISIÓN, LÍMITE DE DETECCIÓN (LD) Y LÍMITE DE DETECCIÓN ESTIMADO (LDE) DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS ANALITO Aldrin Clordano-alfa Clordano-gamma Clorneb Clorobenzilato Clorotalonil DCPA 4,4'-DDD 4,4'-DDE 4,4'-DDT Dieldrin Endosulfan I Endosulfan Sulfato Endrin Endrin Aldehido Endosulfan II Etridiazol HCH-alfa HCH-beta HCH-delta HCH-gamma Heptacloro Heptacloro Epoxido Hexaclorobenceno Metoxicloro cis-Permetrina trans-Permetrina Propaclor Trifluralina CONCENTR ACIÓN DE FORTIFICA CIÓN ug/L 0,075 0,015 0,015 5,000 0,025 0,025 0,025 0,025 0,010 0,060 0,020 0,015 0,015 0,015 0,025 0,015 0,025 0,025 0,010 0,010 0,015 0,010 0,015 0,005 0,050 0,500 0,500 5,000 0,025 N RECUPERA CIÓN % DER LD Método ug/L LD Estimado ug/L 7 7 7 8 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 8 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 66 117 109 99 119 119 112 115 127 87 77 78 129 72 95 148 96 94 95 84 80 67 71 115 120 64 122 90 108 9 8 3 5 12 12 4 5 6 23 22 25 4 18 15 35 17 8 12 7 16 7 18 43 11 24 9 18 3 0,0140 0,0041 0,0016 2,2000 0,0110 0,0110 0,0032 0,0044 0,0025 0,0390 0,0110 0,0092 0,0024 0,0062 0,0110 0,0240 0,0130 0,0053 0,0036 0,0020 0,0060 0,0015 0,0059 0,0077 0,0220 25,0000 0,1800 0,2500 0,0026 0,0750 0,0015 0,0015 5,0000 0,0250 0,0250 0,0250 0,0025 0,0100 0,0600 0,0200 0,0150 0,0150 0,0150 0,0250 0,0240 0,0250 0,0250 0,0100 0,0100 0,0150 0,0100 0,0150 0,0077 0,0500 5,0000 0,5000 0,5000 0,0025 Fuente: Método 508 EPA. Versión 2.1 1995. N número de réplicas. LD estimado con base en una relación señal/ruido 5 (la concentración con la que se estimó este valor difiere de la utilizada para determinar el LD del método). DER desviación estándar relativa. 9.3. Sistema Cromatográfico El sistema cromatográfico y las condiciones de operación para la separación y análisis de los plaguicidas organoclorados según el protocolo tomado de la EPA 608 y se resume en la Tabla 3 a 13 . Así mismo los tiempos de retención de cada uno de los analitos en función del tipo de columna utilizada se ilustra en la Tabla. Calibre o verifique diariamente las condiciones del sistema cromatográfico. Los estándares y muestras deberán estar disueltos en MTBE. Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 39 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA Tabla 9. Tiempos de retención para los plaguicidas organofosforados con dos columnas cromatográficas diferentes ANALITO Etridiazol Clorneb Propaclor Trifluralina HCH-alfa Hexaclorobenceno HCH-beta HCH-gama PCNB (estándar interno) HCH-delta Clorotalonil Heptacloro Aldrin Clorpirifos DCPA Heptacloro epóxido Clordano-gama Endosulfan I Clordano-alfa 4,4´-DDE Dieldrin Endrin Endosulfan II Clorobencilato 4,4´-DDD Endrin aldehido Endosulfan sulfato 4,4´-DDT Metoxicloro cis-permetrina trans-permetrina DCB ND: Dato no disponible 9.4. TIEMPOS DE RETENCIÓN COLUMNA 1 COLUMNA 2 23,46 22,78 25,50 26,18 28,90 30,94 31,62 ND 31,62 32,98 31,96 ND 33,32 40,12 33,66 35,36 34,00 34,00 35,02 41,48 35,36 39,78 37,74 36,72 40,12 38,08 40,60 ND 41,14 41,14 42,16 42,16 43,52 43,86 44,20 43,52 44,54 44,54 45,90 44,88 45,90 45,90 46,92 ND 47,60 51,68 47,94 48,28 48,28 46,92 48,62 46,92 49,98 49,30 50,32 50,32 53,38 53,72 58,48 ND 58,82 ND 64,10 ND Fuente: EPA 508 Versión 2.1 1995 Análisis 9.4.1. Extracción líquida / líquida de plaguicidas organoclorados 9.4.1.1. Extracción manual Marque en el recipiente que contiene la muestra el menisco para la posterior determinación del volumen. Fortifique la muestra con 50 µL de la solución de compuesto sucedáneo (surrogate) y coloque en un embudo de separación de 2 L. Trate de igual manera los BL, BLF y demás muestras para control de calidad que acompañan al lote de análisis. Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 40 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA Ajuste el pH de las muestras o los estándares a 7 por adición de 50mL de buffer de fosfatos. Verifique el pH y ajústelo hasta obtener el valor indicado. Agregue 10 g de NaCl a la muestra, tape y agite para disolver la sal. Agregue 60 mL de cloruro de metileno al frasco que contiene la muestra, tape y agite por 30 segundos para enjuagar las paredes internas. Transfiera la muestra con solvente al embudo de separación y agite vigorosamente por dos minutos permitiendo igualar presiones durante la agitación. Deje en reposo por lo menos 10 minutos para la separación de las fases, en caso de presentarse emulsión entre las fases en más de 1/3 del volumen de la capa orgánica, utilice medios mecánicos como centrifugación, agitación y filtración por lana de vidrio u otro medio físico para romper la emulsión. Separe la fase orgánica que contiene el cloruro de metileno en un erlenmeyer de 500 mL. Agregue otra alícuota de 60 mL de cloruro de metileno al embudo que contiene la muestra y repita la extracción. Combine los extractos del solvente en el erlenmeyer Realice una tercera extracción de la misma manera. Determine el volumen de muestra original, llenando el frasco que contenía la muestra con agua, hasta la marca hecha al inicio de la extracción. Transfiera el agua a una probeta de 1000 mL. Registre el volumen con precisión de 5 mL. 9.4.1.2. Extracción automática La extracción automática presentada se realiza en un sistema mecánico de agitación por rotación. Marque en el recipiente que contiene la muestra el menisco para la posterior determinación del volumen Fortifique la muestra con 50 µL de la solución de compuesto sucedáneo (surrogate) y coloque en un embudo de separación de 2L. Trate de igual manera los BL, BLF y demás muestras para control de calidad que acompañan al lote de análisis. Ajuste el pH de las muestras o los estándares a 7 por adición de 50 mL de buffer de fosfatos. Verifique el pH y ajústelo hasta obtener el valor indicado. Vierta la muestra en el recipiente del equipo para la agitación Agregue 10 g de NaCl a la muestra, tape y agite para disolver la sal. Agregue 300 mL de cloruro de metileno al frasco que contiene la muestra, tape y agite por 30 segundos para enjuagar las paredes internas. Iguale presiones Transfiera la muestra con solvente al recipiente del equipo y agite por una hora. Se debe observar mezcla completa entre la fase orgánica y la muestra durante los dos primeros minutos de la agitación. Quite el frasco del equipo de agitación, pase el contenido a un embudo de separación de 2 L. Deje en reposo por lo menos 10 minutos para la separación de las fases. En caso de presentarse emulsión entre las fases en más de 1/3 del volumen de la capa orgánica, Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 41 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA utilice medios mecánicos como centrifugación, agitación y filtración por lana de vidrio u otro medio físico para romper la emulsión. Pase la fase orgánica a un erlenmeyer de 500 mL. Determine el volumen de muestra original, llenando el frasco que contiene la muestra con agua, hasta la marca hecha al inicio de la extracción, transfiera el agua a una probeta de 1000 mL. Registrar el volumen con precisión de 5 mL. 9.4.2. Concentración del extracto Utilice un equipo de concentración Kuderna-Danish KD de 500 mL de capacidad y tubo concentrador de 25 mL. NOTA: se pueden utilizar otros sistemas de concentración que cumplan las especificaciones dadas para la metodología. Seque el extracto orgánico (cloruro de metileno) pasándolo por una columna de secado, de vidrio, que contenga aproximadamente 10 g de sulfato de sodio anhidro. Coloque el extracto seco en el balón del Kuderna-Danish KD Enjuague la columna con aproximadamente 20 a 30 mL de cloruro de metileno y reuna este solvente con el extracto seco anterior. Otra forma de secado puede efectuarse agregando 5 g de sulfato de sodio anhidro al erlenmeyer, agitar, dejar en reposo por 15 minutos para la decantación de la sal y transvasar el solvente al balón del KD, enjuague el sulfato de sodio con porciones de 25 mL de cloruro de metileno y reuna con el extracto anterior. Coloque unas perlas de ebullición limpias en el KD, una al balón de KD una columna macro-Snyder prehumedecida con 1 mL de cloruro de metileno. Coloque el equipo KD ensamblado totalmente y con el solvente a evaporar en un baño de agua a 65°C – 70°C, de tal manera que el tubo concentrador quede parcialmente sumergido en el agua caliente, asegurando que la superficie del balón del KD queda expuesta al vapor caliente. Ajuste la posición del KD a medida que progresa la concentración de tal manera que se alcance la evaporación en 15 a 20 minutos, quedando un remanente de aproximadamente 2 mL. Quite el KD del baño de agua, deje que el solvente drene en el tubo concentrador y enfríe por 10 minutos aproximadamente. Remueva la columna Snyder y enjuague la parte interna y la unión esmerilada con aproximadamente 1 a 2 mL de MTBE, recogiendo el solvente de enjuague en el tubo concentrador. Deje drenar y retire la columna Snyder. Pase el solvente a un tubo concentrador de 10 mL Transvase la solución del tubo concentrador y enjuague con 5 a 10 mL de MTBE, agregando todas las soluciones al tubo concentrador y otras perlas de ebullición nuevas Una una columna micro-Snyder al tubo concentrador, prehumedezca la columna con 0,5 mL de MTBE. Coloque el sistema de micro-Snyder (tubo y columna), en un baño de agua de tal manera que el tubo quede sumergido parcialmente en el agua caliente. Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 42 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA Ajuste la posición del KD a medida que progresa la concentración de tal manera que se alcance la evaporación en 5 a 10 minutos, quedando un remanente de aproximadamente 2 mL. Quite el KD del baño de agua, deje que el solvente drene en el tubo concentrador y enfríe por 10 minutos aproximadamente. Remueva la columna micro-Snyder y enjuagar la parte interna y la unión esmerilada con aproximadamente 0,5 a 1 mL de MTBE, recogiendo el solvente de enjuague en el tubo concentrador. Deje drenar y retire la columna micro-Snyder. Ajuste el volumen final a 5 mL con MTBE. Pase el solvente a un vial de tamaño apropiado con tapa rosca con recubierta interna de TFE, tape y guarde a temperatura de 4°C (Refrigeración) para su análisis cromatográfico. Si el análisis se va a realizar con estándar interno, agregue 50 µL de la solución de estándar interno, tape y agite para distribuirlo en la solución. NOTA: Remueva completamente el cloruro de metileno de tal manera que el extracto final se encuentre libre de este solvente debido a que causa problemas sobre el detector de captura de electrones. NOTA: Mantenga los extractos para análisis a temperatura de 4°C, protegidos de la luz. Estudios de estabilidad han demostrado que la estabilidad de los analitos se mantiene en estas condiciones por un periodo de 28 días, sin embargo se recomienda un periodo máximo de almacenamiento de 14 días. 9.4.3. Análisis cromatográfico Inyecte 1 a 2 µL de los extractos provenientes de los blancos, muestras de campo y de laboratorio fortificadas, muestras de control de calidad interno y externo, soluciones de calibración y muestras desconocidas. Ajuste el sistema de manejo de datos para obtener la respuesta de los picos cromatográficos en área o altura. Si la respuesta obtenida para el pico excede el rango de trabajo del sistema diluya la muestra y reanalice. 9.5. Identificación de analitos La identificación de los analitos se hace por comparación de los tiempos de retención con los tiempos de retención del cromatograma de referencia. Considere positiva la identificación, si el tiempo de retención del pico del analito en la muestra se encuentra dentro de la ventana especificada en el protocolo. Estime el ancho de ventana del tiempo de retención con base en la respuesta de los estándares de calibración analizados durante el día. Puede calcular el tamaño de ventana para cada compuesto estimando 3*DE del tiempo de retención del compuesto. La interpretación del cromatograma requiere de experiencia cuando: Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 43 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA Los componentes de la muestra no se resuelven cromatográficamente Los picos representan más de un componente de la muestra (picos ensanchados, con hombros, con valles entre dos o más máximos). Existe duda sobre la identificación de un pico en un cromatograma Para CG/MS, identifique tentativamente los picos con base en el tiempo de retención y la ventana preestablecida (± 5 seg del tiempo de retención del estándar más cercano). Analice la abundancia de los iones de los componentes del cromatograma Compare el espectro de masas (después de la sustracción de la señal de base o background) al espectro de referencia en la base de datos creada NOTA: En caso que ocurran estas situaciones, se requiere que disponga de técnicas alternativas apropiadas que ayuden a confirmar la identificación de los picos. Generalmente puede acudir al uso de otro tipo de detector que responda a un principio físico o químico diferente del original tal como espectrometría de masas, o la aplicación de una técnica de separación diferente a la inicial. Tabla 3. Cuadro resumen del sistema cromatográfico Parámetro Columna 1 o primaria Fase móvil Velocidad lineal del gas de arrastre Temperatura del horno Temperatura del horno Temperatura del inyector Volumen de Inyección Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 EPA 508 Columna 1 Columna 1 o primaria: Sílice fundida de 95% de dimetil 5% fenil polisiloxano de 30 m de longitud x 0,25 mm de diámetro interno y 0,25 µm de espesor, crosslinked, tipo DB5 (J&W Scientific) o equivalente. Gas portador Helio de alta pureza para cromatografía de gases EPA 508 Columna 2 Columna 2 o alternativa: Sílice fundida de 50% de dimetil 50% fenil polisiloxano de 30 m de longitud x 0,25 mm de diámetro interno y 0,25 µm de espesor, crosslinked, tipo DB-1701 (J&W Scientific) o equivalente Gas portador Helio de alta pureza para cromatografía de gases 30 cm/min 30 cm/min Programación de temperatura de 60°C a 300°C, con rampa de 4°C/minuto Programación de temperatura de 60°C a 300°C, con rampa de 4°C/minuto Programación de temperatura de 60°C a 300°C, con rampa de 4°C/minuto Programación de temperatura de 60°C a 300°C, con rampa de 4°C/minuto 250°C 250°C 2 µL 2 µL Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 44 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA Continuación Tabla 4. Cuadro resumen del sistema cromatográfico Parámetro Modo de inyección Detector Temperatura del detector EPA 508 Columna 1 Splitless con tiempo de 45 seg de delay Captura de electrones EPA 508 Columna 2 Splitless con tiempo de 45 seg de delay Captura de electrones 320°C 320°C Tabla 11. Cuadro resumen de las condiciones de trabajo de 3 columnas utilizadas en el método EPA 8141 B Parámetro EPA 8141 B Columna DB-210 y SPB-608 Gas portador He - flujo Temperatura inicial Rampa de temperatura EPA 8141 B Columna DB 5 o equivalente 5 mL/minuto 5 mL/minuto 50°C por un minuto 130°C por 3 minutos 50°C hasta 140°C a 5°C/minuto 140°C por 10 minutos 140°C hasta 240°C a 10°C/minuto 240°C por 10 minutos o hasta el final de elución de los compuestos 130°C hasta 180°C a 5°C/minuto 180°C por 10 minutos 180°C hasta 250°C a 2°C/minuto 250°C por 15 minutos o hasta el final de elución de los compuestos Fuente: Método EPA 8141 B revisión 2 – 2000 Tabla 12. Cuadro resumen de las condiciones del sistema cromatográfico para columnas de 30 m - columna dual - Método EPA 8141 B Parámetro EPA 507 Columna 1 Columna 1 Columna 1: Sílice fundida de 95% de dimetil 5% fenil polisiloxano de 30 m de longitud x 0,53 mm de diámetro interno y 1,5 µm de espesor, crosslinked, tipo DB-5 (J&W Scientific) o equivalente. Gas de arrastre Helio de alta pureza para cromatografía de gases – Flujo Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 EPA 507 Columna 2 Columna 2 o alternativa: Sílice fundida de 50% de dimetil 50% fenil polisiloxano de 30 m de longitud x 1,0 mm de diámetro interno y 0,53 µm de espesor, crosslinked, tipo DB-210 o equivalente 6 (mL/min) Helium Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 45 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA Continuación Tabla 5. Cuadro resumen de las condiciones del sistema cromatográfico para columnas de 30 m - columna dual - Método EPA 8141 EPA 507 Columna 1 Parámetro Velocidad del gas de make up Temperatura del horno Temperatura del inyector Volumen de inyección Modo de inyección Solvente Detector Temperatura del detector Temperatura de la perla EPA 507 Columna 2 20 (mL/min) Helium 120 EC (3-min hold) to 270EC (10-min hold) at 5 EC/min 120ºC (manteniendo 3 min) a 270ºC (manteniendo 10 min ) a 5ºC/min 250°C 2 µL Flash vaporización Hexano Nitrógeno / Fósforo 300°C 250°C Fuente: Método EPA 8141 B revisión 2 - 2000 Tabla 6. Condiciones del sistema cromatográfico para el análisis de plaguicidas organoclorados por CG/MS - Método EPA 8270 C Parámetro Rango de masas Tiempo de scan Temperatura inicial Rampa de temperatura Temperatura final Temperatura del Inyector Temperatura de la línea de transferencia Temperatura de la fuente Inyector Volumen de inyección Gas portador Trampa iónica Condiciones 35 – 500 uma 1 seg/scan 40°C por 4 minutos 40°C hasta 270°C a 10°C/minuto 270°C hasta que finalice la elución 250°C - 300°C 250°C – 300°C De acuerdo a las especificaciones del fabricante Inyección splitless (se puede utilizar splitless si la sensibilidad lo permite) 1- 2 µL Hidrógeno 50 cm/seg ó Helio a 30 cm/seg La temperatura del manifold y la corriente de emisión se deben fijar de acuerdo a las recomendaciones del fabricante Fuente: Método EPA 8270 C revisión 3 - 1996 Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 46 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA 10. CÁLCULOS Y EXPRESIÓN DE RESULTADOS 10.1. Cálculos Determine la concentración de las muestras por comparación directa en la curva de calibración de estándares utilizando la ecuación generada por ella, no así la que se usa para verificación permanente. En caso de no haber realizado curva de calibración se puede hacer el cálculo con base en la respuesta del calibrador utilizado. Determine la concentración de los compuestos individuales en la muestra utilizando la siguiente ecuación: Cx ( Ax )(Cs ) ( As )( FR ) donde: Cx = concentración del analito en µg/L Ax = respuesta del analito de la muestra As = respuesta del estándar (externo o interno) en unidades consistentes con las unidades utilizadas para la respuesta del analito. FR = factor de respuesta (con un estándar externo FR=1 porque el estándar es el mismo compuesto medido como analito) Cs = Concentración del estándar interno o externo que produce una señal As en µg/L. 10.2. Reporte de resultados Reporte los resultados en µg/L sin hacer corrección de los resultados por la recuperación 11. OBSERVACIONES 11.1. Seguridad y riesgo Tenga cuidado en el manejo de los reactivos y estándares utilizados en el análisis debido a que su toxicidad o carcinogenicidad no han sido evaluados en forma definitiva. Cada compuesto manipulado debe ser considerado como potencialmente peligroso para la salud y se debe minimizar la exposición. Mantenga las fichas de seguridad de las sustancias utilizadas en la aplicación de esta metodología, las cuales deben ser conocidas por los analistas o técnicos que manejan estas sustancias. Tenga precaución durante la purificación de solventes debido a que se remueven los estabilizadores agregados, lo cual puede generar riesgos para su manejo. El éter dietílico tiende a formar peróxidos explosivos por lo cual debe manejarlo con cuidado y, si es Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 47 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA necesario, estabilícelo haciendo reflujo sobre aleación de plomo y sodio granulado durante 8 horas, destilando en vidrio y agregando metanol al 2%. 11.2. Manejo ambiental La metodología empleada, utiliza volúmenes altos de solventes, por lo cual se recomienda que tenga un sistema de recuperación de solventes o de reciclaje, lo cual ayuda a minimizar la contaminación ambiental y el riesgo ocupacional. 11.3. Disposición de residuos Cumpla con la normatividad vigente en el país, sobre disposición de residuos sólidos, líquidos y emisiones en general provenientes de actividades analíticas. 12. VALIDACIÓN Para realizar una validación parcial o total de los parámetros de desempeño de la metodología, evalúe previamente al menos los siguientes aspectos Verifique la calibración y el mantenimiento de los instrumentos utilizados en las metodologías, balanza analítica, HPLC. Verifique el cumplimiento de las especificaciones para los instrumentos de medición. Verifique las condiciones ambientales en las que se desarrollan las metodologías 12.1. Verificación de la idoneidad del sistema cromatográfico Evalúe la idoneidad del sistema cromatográfico mediante la determinación del número de platos teóricos, el factor de asimetría, la resolución, el factor de separación alfa, el factor de capacidad y la desviación estándar relativa de la réplica del estándar, al inicio del estudio y con cada lote de muestras analizadas. 12.2. Determinación de los parámetros de desempeño de la metodología El diseño metodológico para la validación de métodos cuantitativos comprende la determinación de los siguientes parámetros de desempeño: Especificidad /Selectividad (Incluye la determinación de las posibles interferencias) Linealidad (rango lineal) Precisión: evalúela a través de la repetibilidad y la precisión intermedia (reproducibilidad) Límite de detección y de cuantificación Exactitud Robustez Cálculo de la Incertidumbre Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 48 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA 12.2.1. Especificidad Evalúe muestras de blanco de reactivos determinación de este parámetro. y blancos de matriz diferentes para la 12.2.2. Linealidad Determine la relación entre las variables dependiente e independiente (X, Y), a través del análisis de una curva de calibración obtenida por lo menos con 6 niveles en el rango de trabajo teórico. El número de réplicas por nivel es 10. Analice blancos de reactivos y de matriz conjuntamente. 12.2.3. Precisión Determine este parámetro en los niveles de Repetitividad (o repetibilidad) y precisión intermedia o reproducibilidad. Repetibilidad: determine aplicando el método a muestras con por lo menos 6 replicas, con niveles del analito en el rango de trabajo; realizados el mismo día, por el mismo analista. Precisión intermedia: determine aplicando el método a muestras con entre 6 y 10 réplicas, con niveles del analito en el rango de trabajo; realizados en diferente día. 12.2.4. Límites de detección y cuantificación. Evalúe estos parámetros con base en la respuesta promedio del blanco y su desviación estándar. Para su determinación se analice 10 réplicas de blancos de reactivos. Límite de detección = promedio del blanco + 3*Desviación estándar Límite de cuantificación = promedio del blanco + 10*Desviación estándar 12.2.5. Exactitud. Estímela por medio de la recuperación del analito 12.2.6. Robustez. Aplique el método de Youden para la evaluación de la robustez. Seleccione 7 parámetros de cada metodología, a los cuales se les harán modificaciones ligeras y se observará la respuesta analítica. Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial – República de Colombia SUBDIRECCIÓN DE ESTUDIOS AMBIENTALES - GRUPO DE ACREDITACIÓN Código: XXXXXX Fecha: 31/01/2009 Versión: 01 Página 49 de 49 DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS ORGANOCLORADOS EN AGUAS POR CROMATOGRAFÍA DE GASES Y DETECTOR DE CAPTURA ELECTRÓNICA 13. BIBLIOGAFÍA COMPLEMENTARIA Glaser, J.A., Foerst, D.L., McKee, G.M., Quave, S.A., and Budde, W.L. “Trace Analyses for Wastewaters”, Environ. Sci. Technol., 15, 1426, 1981. ASTM Annual Book of Standards, Part 31, D3694, “Standard Practice for Preparation of Sample Containers and for Preservation, “American Society for Testing and Materials, Philadelphia, PA, p. 679, 1980. “OSHA Safety and Health Standards, General Industry,” (29 CRF 1910), Occupational Safety and Health Administration, OSHA 2206, (Revised, January 1976). ASTM Annual Book of Standards, Part II, Volume 11.01, D3370-82, “Standard Practice for Sampling Water”, American Society for Testing and Materials, Philadelphia, PA, 1986. Elaborado por: Teresa Pérez Hernández Fecha: 10/11/2008 Revisor por: IDEAM Fecha: 31/01/2009 Aprobado por: Fecha: