Méthode de référence : dibenzofurane et dibenzo-p-dioxine dans les antimousses : section 3

Section 3 : Mode opératoire

• 3.1 Extraction
• 3.2 Purification
• 3.3 Analyse par chromatographie gazeuse-spectrométrie de masse (CG-SM)
• 3.4 Confirmation de l'identité

3.1 Extraction

1. Bien agiter l'échantillon avant de prélever un sous-échantillon pour l'analyse.*
   
2. À 5,00 g d'antimousse, dans un ballon à fond rond de 500 mL, ajouter 50 μL d'un mélange d'analogues constituant l'étalon interne et contenant 5 ng/μL de DBF-d₈ et 5 ng/μL de DBD-d₈ dans de l'isooctane, ainsi que 200 mL d'eau de qualité réactif et des granules pour ébullition.**
   
3. Placer le ballon à fond rond dans un chauffe-ballon et installer le réfrigérant de distillation à la vapeur.
   
4. Verser 3 mL d'eau et 2 mL d'isooctane dans le réfrigérant.
   
5. Lorsque l'eau de refroidissement circule régulièrement dans le réfrigérant, régler le thermostat du chauffe-ballon pour amener la suspension à une ébullition vigoureuse mais sans bouillonnement brusque qui sera maintenue pendant 3 h.
   
6. L'extraction terminée, laisser le réfrigérant refroidir jusqu'à la température ambiante. Soutirer autant d'eau que possible avant de récupérer la fraction organique dans un tube à centrifuger de 15 mL.
   
7. Avec une pipette Pasteur, transférer la fraction organique dans un deuxième tube à centrifuger contenant une petite quantité de sulfate de sodium anhydre, en laissant l'eau dans le premier tube.
   
8. Rincer le réfrigérant et le premier tube avec deux fois 2 mL d'éther de pétrole et vider les liquides de rinçage dans le deuxième tube.
   
9. Réduire le volume de l'extrait combiné à 2 mL, en évaporant au bain-marie à 45°C sous un léger courant d'azote.

* Certains antimousses étant fournis sous forme de suspension, on devrait homogénéiser l'échntillon par agitation afin d'être sûr de prélever un sous-échantillon repésentatif pour l'analyse. Un échantillon plus gros, par exemple de 5 g plutôt que de 1 g, aide également à prévenir tout problème de manque d'homogénéité.

** Pour obtenir une récupération totale du DBF et de la DBD par distillation à la vapeur, il faut ajouter environ 100 granules pour ébullition (de 0,6 à 0,7 g) au mélange d'eau et d'échantillon afin d'avoir une ébullition vigoureuse niais sans bouillonnement brusque.

3.2 Purification

1. Fermer une colonne de verte de 400 mm sur 10 mm (ø int.) avec de la laine de verte. Ajouter 1 cm de sulfate de sodium anhydre granulaire au bas de la colonne.
   
2. Remplir la colonne avec 5,00 g d'alumine basique activée et 1 cm de sulfate de sodium anhydre à la partie supérieure.
   
3. Éluer la colonne avec 20 mL d'éther de pétrole et jeter cette fraction.
   
4. Transvaser quantitativement l'extrait final dans la colonne, étrier avec 50 mL, d'éther de pétrole et jeter aussi cette fraction.
   
5. Continuer l'élution avec 50 mL d'une solution à 8 % (V/V) de dichlorométhane dans de l'éther de pétrole et récupérer cette fraction dans un ballon à fond rond de 250 mL, car elle contient la totalité du DBF et de la DBD, naturels et deutérés.
   
6. Évaporer le solvant jusqu'à ce qu'il ne reste que 5 mL environ au moyen d'une colonne de Snyder à trois sections et d'un chauffe-ballon.*
   
7. Après refroidissement, verser l'extrait dans un tube à centrifuger de 15 mL et ajouter 1 mL d'isooctane. Rincer la colonne de Snyder et le ballon avec deux fois 2 mL d'éther de pétrole et verser les liquides de rinçage dans le tube.
   
8. Réduire le volume à un peu moins de 0,5 mL en évaporant au bain-marie à 45°C sous un léger courant d'azote.
   
9. Après refroidissement, ajouter 10 μL d'une solution à 25 ng/μL d'hexaméthylbenzène dans de l'isooctane, qui sert d'étalon pour la récupération, et ajuster le volume à 0,5 mL avant l'analyse par CG-SM.

* On peut utiliser d'autres techniques d'évaporation, mais l'analyste devra alors démontrer que les pertes de DBF, de DBD et de leurs analogues sont négligeables dans les conditions utilisées.

3.3 Analyse par chromatographie gazeuse-spectrométrie de masse (CG-SM)

1. Voici un exemple des conditions pour l'analyse du DBF et de la DBD par CG-SM :
   

   Instrument

   CG HP5880A, SM HP5970B et système de traitement de données

   Colonne

   30 m sur 0,25 mm, avec une pellicule de 0,25 μm d'épaisseur

   Gaz vecteur

   Hélium sous une pression de 69 kPa (10 lb/po ²) à l'entrée de la colonne, à une vitesse linéaire de 32 cm/s

   Injection

   2 μL sans diviseur de flux, avec un temps de réponse de 0,75 min

   Température de l'injecteur

   250°C

   Programme du four

   70°C pendant 0,75 min, puis montée programmée à 140°C à raison de 30°C/min, puis à 180°C à raison de 2°C/min. À la fin, maintenir la colonne à 280°C pendant 15 min. **

   Ionisation

   Bombardement électronique (70 eV)

   Température de la source

   200°C

   Temps de rétention

   100 ms

   Force électromotrice

   200 V au-dessus de 1a valeur d'autosyntonisation

   Ions détectés

   • m/z 147^a pour l'hexaméthylbenzène
   • m/z 168^a and 139^b pour le DBF
   • m/z 176^a pour le DBF-d₈
   • m/z 184^a et 155^b pour la DBD
   • m/z 192^a pour la DBD-d₈

   où :

   • ^a = ion de mesure
   • ^b = ion de confirmation

   ** Lors de l'analyse par CG-SM, pour éviter toute interférence des produits à point d'ébullition élevé extraits simultanément, il est nécessaire de maintenir la colonne capillaire à 280°C pendant 15 min avant d'injecter l'extrait suivant d'antimousse.
   
2. Préparer une série d'étalons dans de l'isooctane couvrant la plage prévue de concentrations de DBF et de DBD dans les extraits d'échantillons. Chaque solution doit aussi contenir du DBF-d₈ de la DBD-d₈ et de l'hexaméthylbenzène à une concentration du 500 pg/μL.
   
3. Pour maximiser la sensibilité, diviser les ions en trois groupes ou fenêtres de temps de rétention. Détecter m/z 147 (hexaméthylbenzène dans le groupe 1, m/z 139 et 168 (DBF) et 176 (DBF-d₈) dans le groupe 2, et m/z 155 et 184 (DBD) et 192 (DBD-d₈) dans le groupe 3.
   
4. Injecter 2 μL d'étalon et l'analyser par CG-SM en mode de détection d'ions spécifiques aux masses indiquées au point c). On trouvera à la figure 2 un chromatogramme typique. L'ordre d'élution est le suivant: hexaméthylbenzène, DBF-d₈, DBF, DBD-d₈ et DBD.
   
5. Analyser les échantillons de la même façon que les étalons*.

*S'il y a des interférences excessives, on recommande d'utiliser un système CG-SM ayant une résolution de 5 000 ou plus. Dans ce cas, les ions détectés sont : 147,1174 pour l'hexamethylbenzène 168,0575 et 139,0548 pour le DBF, 176,1077 pour le DBF-d₈, 184,0524 et 155,0497 pour la DBD et 192,1026 pour la DBD-d₈.

Figure 2: Chromatogramme typique

3.4 Confirmation de l'identité

1. Intégrer les chromatogrammes reconstruits pour les ions de mesure (m/z 168 pour le DBF et m/z 184 pour la DBD) et les ions de confirmation (m/z 139 pour le DBF et m/z 155 pour la DBD) dans l'échantillon. Si le rapport des aires des pics de l'ion de mesure et de l'ion de confirmation, au temps de rétention prévu, correspond à 20 % près à celui d'un étalon certifié, la présence du composé est confirmée.
   
2. Pour confirmer des concentrations de 10 ng/g ou moins de DBF ou de DBD dans des échantillons, poursuivre l'évaporation de l'extrait final jusqu'à 100 μL ou moins.