Requisitos de laboratorio
Taller sobre dioxinas
León, Gto., México
Richard Turle
Analysis and Air Quality Division
Environmental Science and
Technology Centre
Environment Canada
Principio de los métodos

Agregar sucedáneos (etiquetar las normas internas)






o inyectar una muestra vacía
Extraer según el tipo de matriz
Limpiar (paso muy crítico)
Fraccionar (paso muy crítico)
Concentrar para conocer el volumen
Analizar mediante cromatografía de gases, ya sea
con detector por captura de electrones (GC-ECD) o
con espectrometría de masas de alta resolución
(GC-HRMS)
Requisitos para
el análisis de dioxinas


Laboratorio de extracción
limpio
HRGC-HRMS en modo de
impacto de electrón (EI)




No es aceptable la baja
resolución
Normas etiquetadas de
dioxinas
Personal muy calificado
Algún material de
referencia certificado
Razones para usar HRMS

Sensibilidad


Los equipos modernos de HRMS pueden detectar 0.01- 0.02
fg/ul TCDD
Resolución



A una resolución de 10,000 se pueden separar
masas en cuatro lugares decimales.
Es preciso eliminar los iones fragmentados
coeluidos de otros compuestos, tales como los
BPC y los éteres difenilos clorados.
Se elimina la necesidad de procedimientos de
limpieza más extremos para quitar los efectos
matrices y los compuestos de interferencia.
Métodos de referencia
canadienses





Reglamento sobre las
dioxinas del papel y pulpa
conforme a la CEPA
Basado en el desempeño
Primer uso de límites de
cuantificación (LOQ)
2,3,7,8 TCCD reglamentadas
Otras PCDD/PCDF solicitadas
Requisitos internos de AC para el monitoreo
de dioxinas en muestras ambientales



Compara las
resoluciones
alta y baja
Aplicables a
todas las matrices
Usados en el
monitoreo
Muestreo esquem‡tico de PCDD/PCDF y HCB
Muestra
Emisi—n s—lida / l’quida
Inyecci—n suced‡nea
(an‡logos etiquetados)
Extracci—n del solvente
L’q-L’q/Sohlet/microondas
Intercambi de solventes
Limpieza del extracto
(‡cido/base/nitrato de plata/columna de silica)
Fraccionaci—n
columna de alœmina
HCB
Concentraci—n
A–adir la norma de recuperaci—n (interna)
CG-EM
PCDD/PCDF
Columna de carbono
Secado
A–adir la norma de recuperaci—n (interna)
CG-EMAR
Costo de los laboratorios
Para las dioxinas, $500,000 para instrumentos,
espacio necesario para la cromatografía de
gases acoplada a espectrometría de masas de
alta resolución (CG-EMAR), laboratorio de
extracción limpia y lavado, etcétera ~ cuesta
$0.5 a $1M – el costo principal obedece a los
sistemas de calefacción, ventilación y aire
acondicionado (HVAC) necesarios.
 Se necesita también un suministro
ininterrumpido de energía (UPS).
¿Cómo saber si
los análisis son buenos?





Usar muestras inyectadas para asegurar la
posibilidad de repetir.
Emplear material de referencia certificado
para asegurar precisión.
Las pruebas de competencia aseguran la
comparabilidad con los colegas.
Intercambiar soluciones de calibración.
La acreditación asegura procedimientos
correctos; procedimientos normalizados de
operación (SOPS, en inglés) sistema de
calidad, administración.
La acreditación en Canadá




Exigida por la política del Ministerio del
Medio Ambiente de Canadá.
ISO 17025.
La CAEAL para laboratorios ambientales
/ los laboratorios han publicado esferas
de acción de la acreditación.
Los laboratorios deben participar en
pruebas de competencia, si las hay.
Resumen del aseguramiento de la calidad
Método EPS RM/19 y PM/23
• 1) Antes de procesar cualquier muestra, todos los recipientes de vidrio
prelavados se enjuagan con solventes. Los niveles de contaminación de los
congéneres 2,3,7,8 individuales sustituidos en el enjuague de los recipientes de
prueba no deben exceder límites aceptables.
• 2) Antes de procesar cualquier muestra, la capacidad del laboratorio se debe
demostrar mediante la realización de análisis por triplicado de blancos de matriz
inyectados con nativos y sucedáneos. Se deben cubrir los criterios de precisión y
de recuperación de sucedáneos.
• 3) Antes de la extracción, cada muestra se inyecta con congéneres nativos y
sucedáneos isotópicamente etiquetados para evaluar el grado y la pérdida de
analito durante la realización de la muestra. Si la recuperación de nativos y
sucedáneos está fuera de un rango aceptable, la muestra se debe volver a
procesar y analizar de nueva cuenta.
• 4) Junto con cada lote se debe procesar una muestra de control de los
métodos de laboratorios consistente en medios de soporte en blanco (agua, filtro,
solventes) inyectados sólo con sucedáneos.
Resumen del aseguramiento de la calidad
Método EPS RM/19 Y PM&23



5) Se deben añadir dos análogos etiquetados a cada extracto de
muestra inmediatamente antes del análisis de CG-EM como normas
(internas) de recuperación para calcular las recuperaciones del
sucedáneo.
6) Se necesita una verificación de la resolución de la espectrometría de
masas (EM) de 10,000 o mejor
7) Se debe usar una mezcla (window defining mixture) que contenga el
primero y el último isómeros eluidos dentro de cada grupo de
homólogos de PCDD/PCDF para definir correctamente las ventanas del
tiempo de retención.
8) Se debe confirmar la separación cromatográfica aceptable entre
2,3,7,8-TCDD/TCDF y sus isómeros vecinos más cercanos.
Resumen del aseguramiento de la calidad
Método EPS RM/19 y PM/23
9) La calibración establecida se debe verificar a diario mediante el análisis
de la norma de verificación de la calibración. La concentración calculada de
analitos y sucedáneos debe estar dentro de límites aceptables.
10) Los límites de detección se deben evaluar mediante el análisis de la
solución estándar de la concentración menor.
11) A manera de verificación de precisión, el material de referencia se
analiza de manera periódica como si fuera una muestra.
12) Los resultados de la muestra deben estar documentados por completo.
Toda la documentación de control y aseguramiento de la calidad y los
datos en bruto de la CG-EM deben estar disponibles para auditorías.
Número
de ventana
Compuesto
Cuantificación
1a
Iones
2a
Clase de
ión
Límites de
control para la
proporción
isotópica
1
TCDF
13C -TCDF
12
TCDD
13C -TCDF
12
H6CDPE
PFK
303.9016
315.9419
319.8965
331.9368
375.8364
316.9824
305.8987
317.9389
321.8936
333.9339
M/M+2
M/M+2
M/M+2
M/M+2
M+2
Lock
0.65 – 0.89
0.65 – 0.89
0.65 – 0.89
0.65 – 0.89
2
P5CDF
13C -P CDF
12 5
P5CDD
13C -P CDD
12 5
H7CDPE
PFK
339.8597
351.9000
355.8546
367.8949
409.7974
366.9792
341.8567
353.8970
357.8516
369.8919
M+2/M+4
M+2/M+4
M+2/M+4
M+2/M+4
M+2
Lock
1.32 – 1.78
1.32 – 1.78
1.32 – 1.78
1.32 – 1.78
3
H6CDF
13C - H CDF
12
6
H6CDD
13C - H CDD
12
6
O8CDPE
PFK
373.8208
383.8639
389.8157
401.8559
445.7555
380.9760
375.8178
385.8610
391.8127
403.8529
M+2/M+4
M/M+2
M+2/M+4
M+2/M+4
M+4
Lock
1.05 - 1.43
0.43 - 0.59
1.05 - 1.43
1.05 - 1.43
4
H7CDF
13C - H CDF
12
7
H7CDD
13C - H CDD
12
7
N9CDPE
PFK
407.7818
419.8220
423.7766
435.8169
479.7165
430.9728
409.7789
421.8191
425.7737
437.8140
M+2/M+4
M+2/M+4
M+2/M+4
M+2/M+4
M+4
Lock
0.88 – 1.20
0.88 – 1.20
0.88 – 1.20
0.88 – 1.20
5
OCDF
OCDD
13C - OCDD
12
D10CDPE
PFK
441.7428
457.7378
469.7780
513.6775
454.9728
443.7398
459.7348
471.7750
M+2/M+4
M+2/M+4
M+2/M+4
M+4
0.76 – 1.02
0.76 – 1.02
0.76 – 1.02
0.76 – 1.02
Límite (nivel) de cuantificación





Con base en la definición de la ACS de 1983
ASTM D6259-98 define el procedimiento
3* SD de un “blanco” es límite de detección (LOD, en
inglés) (= límite de detección del método, MDL en inglés)
 certeza razonable sobre la presencia de la sustancia
 estadísticamente distinta de un blanco
10*SD de un “blanco” es límite de cuantificación (LOQ)
 +/-30% incertidumbre a 99% CL
 99% de confianza en que la sustancia es mensurable.
Definición de facto de “eliminación virtual”
Muestreo




Muestreo estándar de indicios orgánicos
de CO.
Conservar equipo para BPC en aceite por
separado.
Equipo y botellas especiales necesarias para
las dioxinas (deben estar probadas).
Se requieren procedimientos de muestreo
especiales para las dioxinas en chimenea.
Regla de oro




El análisis será bueno sólo en la medida
que la muestra lo sea.
Una muestra sucia puede contaminar
muchas muestras limpias.
Emplear procedimientos de operación
estándar.
El muestreo en chimenea requiere
capacitación especial.
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Dioxin Task Force –Analytical Techniques