T/ACEF 185-2025 表面活性剂中 31 种全氟和多氟烷基化合物 (PFAS)和总可氧化前驱体(TOP)的测定 液相色谱-三重四极杆质谱法
T/ACEF 185-2025 The determination of 31 types of perfluoro and polyfluoroalkyl substances (PFAS) and total oxidizable precursor (TOP) in surfactants using liquid chromatography-triple quadrupole mass spectrometry
基本信息
发布历史
-
2025年01月
研制信息
- 起草单位:
- 生态环境部对外合作与交流中心、清华大学、上海市检测中心、清华苏州环境创新研究院、意玮新材料科技(上海)有限公司、上海汇友消防技术有限公司、中国科学院大学
- 起草人:
- 黄俊、任志远、刘敏、张晓丹、赵振江、贾颂今、陈文静、葛羽锡、 左娆、程雪、惠亚梅、方宁、潘惠妹、胡健、尹华、刘文彬、王悦、罗春辉
- 出版信息:
- 页数:23页 | 字数:- | 开本: -
内容描述
ICS71.100.40
CCSG72
团体标准
T/ACEF185-2025
表面活性剂中31种全氟和多氟烷基化合物
(PFAS)和总可氧化前驱体(TOP)的测
定液相色谱-三重四极杆质谱法
Determinationof31per-andpolyfluoroalkylsubstances(PFAS)andtotaloxidizable
precursors(TOP)insurfactants—Liquidchromatography-triplequadrupolemass
spectrometry
2025-1-21发布2025-1-21实施
中华环保联合会发布
目次
前言......................................................................................................................................II
1范围.....................................................................................................................................1
2规范性引用文件.................................................................................................................1
3术语和定义.........................................................................................................................1
4原理.....................................................................................................................................2
5干扰和消除.........................................................................................................................2
6试剂或材料.........................................................................................................................2
7仪器设备.............................................................................................................................3
8样品.....................................................................................................................................4
9试验步骤.............................................................................................................................5
10试验数据处理...................................................................................................................7
11精密度和正确度...............................................................................................................8
12质量保证和质量控制.......................................................................................................8
13废物处置...........................................................................................................................9
14注意事项...........................................................................................................................9
附录A(规范性)目标化合物及仪器检出限的信息.........................................................10
附录B(资料性)目标化合物与同位素内标的对应关系.................................................13
附录C(资料性)目标化合物和同位素内标的质谱参数.................................................15
附录D(资料性)31种PFAS保留时间.............................................................................18
T/ACEF185—2025
前言
本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》
的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中华环保联合会提出并归口。
本文件起草单位:生态环境部对外合作与交流中心、清华大学、上海市检测中心、清华
苏州环境创新研究院、意玮新材料科技(上海)有限公司、上海汇友消防技术有限公司、中
国科学院大学。
本文件主要起草人:黄俊、任志远、刘敏、张晓丹、赵振江、贾颂今、陈文静、葛羽锡、
左娆、程雪、惠亚梅、方宁、潘惠妹、胡健、尹华、刘文彬、王悦、罗春辉。
本文件验证单位:沃特世科技(上海)有限公司、北京师范大学、中国矿业大学(北京)、
中国中医科学院。
II
表面活性剂中31种全氟和多氟烷基化合物(PFAS)和总可
氧化前驱体(TOP)的测定液相色谱-三重四极杆质谱法
警示——使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验。本文件并未指出所有可能
的安全问题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施,并保证符合国家有关法规规定的条
件。
1范围
本文件描述了采用液相色谱-三重四极杆质谱法直接测定以及先氧化前处理再测定表面
活性剂中31种全氟和多氟烷基化合物(PFAS)的方法。
本文件适用于表面活性剂产品中31种PFAS和总可氧化前驱体(TOP)的测定。
31种PFAS的仪器检出限(IDL)为0.10ng/mL~1.93ng/mL,详见附录A。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期
的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括
所有的修改单)适用于本文件。
GB/T6680液体化作产品采样通
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
全氟和多氟烷基化合物per-andpolyfluoroalkylsubstances;PFAS
含有至少一个全氟化甲基或亚甲基碳原子(且其不与H、Cl、Br或I相连)的化合物。
3.2
前驱体precursor
指在环境中能够转化为全氟烷基羧酸(PFCA)或全氟烷基磺酸(PFSA)的化合物。
3.3
总可氧化前驱体totaloxidizableprecursors;TOP
指在碱性溶液热活化过硫酸盐氧化条件下能够被转化为PFCA或PFSA的化合物。
4原理
表面活性剂经水稀释、滤膜过滤,用液相色谱-三重四极杆质谱直接测定其中的PFAS,
根据特征离子对与保留时间定性,同位素稀释法和内标法定量。
表面活性剂经水稀释,用碱性溶液热活化过硫酸盐氧化,再经滤膜过滤后,用液相色谱
-三重四极杆质谱测定其中的PFAS,根据特征离子对与保留时间定性,同位素稀释法和内标
法定量。
对比直接测定和氧化后测定所得到的11种PFCA和7种PFSA的总量,将其增量导为
TOP指示值。
5干扰和消除
5.1分析过程中含氟聚合物(如聚四氟乙烯)器皿的使用可能对测定产生干扰,样品采集和
前处理过程中应避免使用含氟聚合物材质的器皿。
5.2液相色谱系统可能含有PFAS,可通过使用捕集柱分离样品中PFAS与仪器背景干扰,
捕集柱安装在流动相混合器和进样器内六通阀之间;也可将液相色谱系统中聚四氟乙烯材质
配件更换为聚醚醚酮或不锈钢材质。
6试剂或材料
除非另有说明,在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和不含目标化合物的纯水。
6.1甲醇(CH3OH):色谱纯。
6.2乙酸(CH3COOH):色谱纯。
6.3氢氧化钠(NaOH):优级纯。
6.4过硫酸钾(K2S2O8):优级纯。
6.5乙酸铵(CH3COONH4):色谱纯。
6.6氢氧化钠水溶液:c(NaOH)=10.0mol/L
称取4.00gNaOH(6.3),加入水溶解,最终定容至10mL,混匀,临用现配。
6.7过硫酸钾水溶液:c(K2S2O8)=175.0mmol/L
称取4.73gK2S2O8(6.4),加入水溶解,最终定容至100mL,混匀,临用现配。
6.84%(体积分数)乙酸甲醇溶液:
用乙酸(6.2)和甲醇(6.1)按4:96的体积比混合,临用现配。
6.9乙酸铵水溶液:c(CH3COONH4)=10.0mmol/L
称取0.77g乙酸铵(6.5),加入1000mL水,混匀,临用现配。
6.10PFAS标化贮备液:ρ=1.0μg/mL。
市售有证标化溶液,也可用单个标化溶液配制,按照标化溶液证书要求或参照制造商产
品说明保存,使用前应恢复至室温并摇匀。
6.11定量内标贮备液:ρ=50.0µg/mL
内标为14种同位素标记物,详见附录B。市售有证标化溶液,按照标化溶液证书要求
保存,使用前应恢复至室温并摇匀。
6.12定量内标混合使用液:ρ=0.5µg/mL
将定量内标贮备液(6.11)按需要用甲醇(6.1)稀释。定量内标作导液密封、避光,于
0℃~4℃保存。使用前应恢复至室温并摇匀。
6.13进样内标贮备液:ρ=50.0µg/mL
13
进样内标为同位素标记物C2PFOA,市售有证标化溶液,按照标化溶液证书要求保存,
使用前应恢复至室温并摇匀。
6.14进样内标使用液:ρ=0.5µg/mL
将进样内标贮备液(6.13)按需要用甲醇(6.1)稀释。进样内标使用液密封、避光,于
0℃~4℃保存。使用前应恢复至室温并摇匀。
6.15针头式过滤器:尼龙材质滤膜,0.2μm。
注:可使用其他被证明合适的针头式过滤器。
6.16氮气:纯度≥99.99%。
7仪器设备
7.1液相色谱-三重四极杆质谱仪:液相色谱仪具备梯度洗脱功能,三重四极杆质谱仪配有
电喷雾离子源,具备多反应监测功能。
7.2色谱柱:填料为十八烷基硅烷键合硅胶,填料粒径为3.5µm,柱长为150mm,内径为
2.1mm。或其他性能相近的色谱柱。
7.3捕集柱:填料为十八烷基硅烷键合硅胶,填料粒径为3.5µm,柱长为50mm,内径为
4.6mm。或其他性能相近的色谱柱。
7.4分析天平:实际分度值为0.1mg。
7.5涡旋混合器。
7.6恒温水浴锅。
7.7移液器:20μL、200μL、1mL和10mL。
7.8采样瓶:聚丙烯材质,100mL。
7.9离心管:聚丙烯材质,1.5mL和15mL。
7.10进样瓶:聚丙烯材质,2mL。
7.11移液器吸头:20μL、200μL、1mL和10mL。
7.12一次性注射器:聚丙烯材质,1mL。
8样品
8.1样品采集和保存
按照GB/T6680的相关规定采集样品。将样品置于采样瓶(7.8)中,密封、避光,0℃~
4℃保存,样品应尽快送往实验室,14d内完成样品的制备。采集样品时应同时采集全程序
空白样品。用采样瓶(7.8)装满水带至采样现场,采样时将水转移至另一个采样瓶(7.8)
中,导为全程序空白样品,随实际样品一起保存并运输至实验室。
8.2试样的制备
8.2.1直接分析试样
样品总稀释倍数根据样品浓度确定,一般建议上机总稀释倍数为20000倍,对于浓度更
高或含量比较低的样品,可酌情增减总稀释倍数,一般的总稀释倍数范围为2000倍~200000
倍。
用水将样品逐级稀释(每次不超过50倍),稀释10000倍得到试样A,取0.25mL试
样A转移至1.5mL离心管(7.9)中,加入10μL定量内标混合使用液(6.12),涡旋混匀。
再加入0.25mL甲醇(6.1),以及10μL进样内标混合使用液(6.14),涡旋混匀。用一次
性注射器(7.12)经针头式过滤器(6.15)过滤至2mL进样瓶《(7.10)中,密封、避光,0℃~
4℃保存,28d内完成分析。
8.2.2前驱体分析试样
样品总稀释倍数根据样品浓度确定,一般建议上机总稀释倍数为400000倍,对于浓度
更高或含量比较低的样品,可酌情增减总稀释倍数,一般的总稀释倍数范围为400000倍~
800000倍。
取0.5mL试样A(8.2.1)转移至15mL离心管(7.9)中,加入0.15mL的氢氧化钠水
溶液(6.6)和3.43mL的过硫酸钾水溶液(6.7),用水定容至10mL,使NaOH和K2S2O8
的浓度分别为150mmol/L和60mmol/L。涡旋混匀后85℃水浴加热6小时,之后立即用乙
酸甲醇溶液(6.8)将pH调至6左右,并在冰水中冷却至室温得到试样B。48h内尽快完成
后续分析步骤。
取0.25mL试样B转移至1.5mL离心管(7.9)中,加入10μL定量内标混合使用液
(6.12),涡旋混匀。加入0.25mL甲醇(6.1),以及10μL进样内标混合使用液(6.14),
涡旋混匀。用一次性注射器(7.12)经针头式过滤器(6.15)过滤至2mL进样瓶《(7.10)中,
密封、避光,0℃~4℃保存,28d内完成分析。
8.2.3空白试样
用水代替样品,按照与直接分析(8.2.1)和前驱体分析(8.2.2)的试样制备的相同步骤
制备实验室空白试样。
9试验步骤
9.1仪器参考条件
9.1.1液相色谱参考条件
流动相A为乙酸铵水溶液《(6.9),流动相B为甲醇《(6.1);柱温为35℃;流速为0.3
mL/min。进样量为5μL;梯度洗脱条件如表1所示。
表1梯度洗脱条件
时间(min)流动相A(%)流动相B(%)
1.007030
3.004060
8.00595
14.00595
14.017030
18.007030
9.1.2质谱参考条件
质谱采用电喷雾离子源(ESI),负离子电离模式,多反应监测方式(MRM)。毛细管
电压为3500V,鞘气加热温度为350℃,鞘气流速为7L/min。目标化合物和同位素内标的
质谱参数如附录C所示,保留时间如附录D所示。
9.2校化仪器
按照仪器说明书校化仪器,仪器性能正常后测定样品。
9.3试验
9.3.1试样测定
按照色谱参考条件(9.1.1)和质谱参考条件(9.1.2)测定直接分析试样(8.2.1)和前驱
体分析试样(8.2.2)。
9.3.2空白试验
按照与试样测定(9.3.1)相同的仪器条件测定空白试样(8.2.3)。
9.3.3标化系列的配制和测定
标化系列浓度分别为0.5ng/mL、1.0ng/mL、2.0ng/mL、5.0ng/mL、10ng/mL、20ng/mL、
50ng/mL、100ng/mL、250ng/mL(参考浓度),定量内标和进样内标的浓度为10ng/mL。
按照与试样测定(9.3.1)相同的仪器条件,由低到高依次测定。
9.3.4定性分析
根据特征离子对与保留时间定性分析。每种目标化合物设定一对或两对特征离子对,如
附录C所示。并且试验中目标化合物的保留时间应与标化溶液一致,偏差在±5%以内。
在色谱图上,对信噪比(S/N)≥3的色谱峰视为有效峰。
直链和支链异构体的色谱峰可不分离,计算峰面积之和。
9.3.5定量分析
以目标化合物和对应的定量内标的浓度之比为横坐标,峰面积之比为纵坐标,绘制标化
曲线用于计算目标化合物的浓度。以定量内标和对应的进样内标的浓度之比为横坐标,峰面
积之比为纵坐标,绘制标化曲线用于计算定量内标的浓度。要求标化曲线强制过零点。决定
系数(R2)应≥0.99,否应查找原因,重新测定标化系列并计算R2。
10试验数据处理
10.1样品中目标化合物浓度的计算
样品中目标化合物的浓度(以对应酸的浓度计)𝐶T,数值以微克每千克(µg/kg)表示,
按公式(1)计算:
𝜌T×𝑉×𝐷𝑀a
𝐶T=×(1)
𝑚𝑀s
式中:
𝜌T试样中目标化合物的浓度(由标化曲线计算得到)的数值,单位为纳克每毫升
(ng/mL);
V试样体积的数值,单位为毫升(mL);
D总稀释倍数的数值;
m取样量的数值,单位为克(g);
Ma目标化合物对应酸的摩尔质量的数值,单位为克每摩尔(g/mol);
Ms标化溶液中目标化合物对应盐的摩尔质量的数值,单位为克每摩尔(g/mol)。
10.2TOP指示值的计算
TOP指示值以前驱体分析样品和直接分析样品中11种PFCA和7种PFSA浓度总量的
差值CTOP计,数值以微克每千克(µg/kg)表示,按公式(2)计算:
𝐶TOP=𝐶P−𝐶D(2)
式中:
CP前驱体分析中PFCA和PFSA浓度总量的数值,单位为微克每千克(µg/kg);
CD直接分析中PFCA和PFSA浓度总量的数值,单位为微克每千克(µg/kg)。
10.3试样中定量内标回收率的计算
试样中目标化合物对应定量内标的回收率𝜔I,按公式(3)计算:
𝜌
𝜔=S×100(3)
I
𝜌A
定制服务
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