1. OBJETIVO Este método describe un

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: 31/12/2008
Versión: 01
Página 1 de 6
Determinación de Diquat y Paraquat en Muestras de Suelo y Forrajes por Cromatografía de Gas con
Detector de Nitrógeno y Fósforo (NPD)
1.
OBJETIVO
Este método describe un procedimiento de cromatografía de gas para analizar residuos
de Diquat y Paraquat en suelo y forrajes.
2.
ALCANCE DE LA APLICACIÓN
Este método describe un procedimiento de cromatografía de gas para analizar bajos
niveles de residuos de Diquat y Paraquat en suelo, incluye parámetros cromatográficos,
procedimiento de limpieza.
3.
FUNDAMENTO TEÓRICO
En resumen el método envuelve la extracción por hidrólisis ácida, limpieza y
concentración por cromatografía de intercambio iónico, seguido por una reducción con
borohidruro de sodio y luego el producto de reducción es medido por cromatografía de
gas usando detector de Nitrógeno y fósforo (NPD).
4.
ASPECTOS DE SALUD Y SEGURIDAD LABORAL
Manipúlese con precaución muestras y reactivos, evitando el contacto con piel y ropa.
Utilícese, bata, guantes de protección, gafas de seguridad, cabinas de extracción y
máscara para vapores.
5.
EQUIPOS
5.1.
5.2.
5.3.
5.4.
5.5.
5.6.
5.7.
Mantas de calentamiento
Baño de agua
Rotavapor
Papel filtro
Cromatógrafo de gases
Columna cromatográfica de 15 m*0,53 mm ID methylsilicone (DB-1)
Cromatógrafo de gases con Detector NPD.
Programación:
Temperatura del inyector: 250 ºC
Temperatura del horno: 150 ºC
Temperatura del detector: 300 ºC
Flujo del gas: Helio 10 ml/min
Gas de make-up: 20 ml/min
Flujo de hidrógeno: 3,5 ml/min
Flujo de aire: 110 ml/min
6.
REACTIVOS
6.1.
Agua desionizada
Elaborado por: LMB
Fecha: 10 – 11– 2007
Revisor por:IDEAM
Fecha:31/12/2008
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: 31/12/2008
Versión: 01
Página 2 de 6
Determinación de Diquat y Paraquat en Muestras de Suelo y Forrajes por Cromatografía de Gas con
Detector de Nitrógeno y Fósforo (NPD)
6.2.
6.3.
6.4.
6.5.
6.6.
6.7.
6.8.
6.9.
6.10.
Dietil éter grado reactivo
Hexano calidad pesticidas
Borohidruro de sodio
Metanol grado HPLC
Acido sulfúrico, grado reactivo
Acido clorhídrico, grado reactivo
Hidróxido de sodio, grado reactivo
Cloruro de amonio, grado reactivo
Resina de intercambio Dowex 50W-X8: Prepare una suspensión de 20 g de resina
en 30 ml de agua.
6.11. Cloruro de sodio, grado reactivo
6.12. Estándar de referencia de Diquat y Paraquat
7.
MATERIALES E INSUMOS
7.1.
7.2.
7.3.
7.4.
7.5.
7.6.
7.7.
7.8.
Matraz de fondo redondo de 500 ml
Condensadores
Columna de vidrio 200 mm de largo por 10 mm de diámetro con llave de teflón
Embudos de separación de 500 ml o 1000 ml.
Embudo buchner 12,5 cm de diámetro
Matraz de filtración con desprendimiento lateral de 500 ml
Papel filtro cualitativo de 15 cm de diámetro
Beakers de 500 ml
8.
CONSIDERACIONES PARA LA TOMA DE MUESTRA
Véase protocolo “Toma y Preservación de Muestras y Limpieza de Material para
Determinación de Plaguicidas”.
8.1.
Almacene las muestras en recipientes de PVC de alta densidad ámbar o vidrio
ámbar silanizado y refrigere a 4ºC. Proteja de la luz los analitos son sensibles a la
luz.
8.2.
Extraiga las muestras dentro de los 7 días después de la toma de muestra y
analice los extractos dentro de los 21 días después de extraídos.
9.
LIMPIEZA DE MATERIAL
Véase protocolo “Toma y Preservación de Muestras y Limpieza de Material para
Determinación de Plaguicidas”.
Elaborado por: LMB
Fecha: 10 – 11– 2007
Revisor por:IDEAM
Fecha:31/12/2008
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: 31/12/2008
Versión: 01
Página 3 de 6
Determinación de Diquat y Paraquat en Muestras de Suelo y Forrajes por Cromatografía de Gas con
Detector de Nitrógeno y Fósforo (NPD)
10.
PREPARACIÓN DE MUESTRAS
10.1. Extracción
10.1.1. Transfiera 50 g de muestra previamente homogenizada a un matraz de ebullición.
10.1.2. Tome también 50 g de muestra de control y fortifique con estándar de 1 – 5 mg/ml
de catión de Diquat y Paraquat en agua.
10.1.3. Añada 100 ml de de acido sulfúrico 13 N y lleve a reflujo por 5 horas.
10.1.4. Si se presenta espuma añada un poco de alcohol caprílico y agite hasta que el
suelo se humedezca completamente.
10.1.5. Permita que se enfríe y añada 100 ml de agua destilada.
10.1.6. Filtre la mezcla a través de papel filtro con succión a través de un embudo
buchner.
10.1.7. Lave el matraz de digestión y la torta filtrada con porciones de 100 ml de agua.
10.1.8. Transfiera la muestra a una probeta graduada y ajuste el volumen a 500 ml con
agua.
10.1.9. Mezcle y luego transfiera la muestra un recipiente plástico con tapa rosca.
10.1.10.
Si se requiere reportar el resultado en base seca por separado determine el
contenido de humedad a 10g de la muestra.
10.2. Limpieza con Columna de Intercambio Iónico
10.2.1. Coloque un tapón de lana de vidrio en el fondo de la columna de intercambio y
añada 4 mL de resina sedimentada en agua y encima ponga otro poco de lana de
vidrio. Mantenga la columna cubierta con agua por encima del nivel de la resina
todo el tiempo. Use una columna recién preparada para cada muestra.
10.2.2. Transfiera una alícuota de 100 mL del extracto de la muestra a la columna. Use
vacío si es necesario para hacer pasar el extracto a una velocidad de 10 ml/min.
10.2.3. Realice un lavado con 25 ml de agua y permita que la resina se re-sedimente.
10.2.4. Lave con una porción adicional de 25 ml de agua.
10.2.5. Lave la columna con 25 ml de ácido clorhídrico 2N.
10.2.6. Lave la columna con 25 ml de cloruro de amonio 1/10, seguido por 50 ml de agua.
Descarte todos los eluatos de la columna.
10.2.7. Añada una pequeña cantidad de cloruro de amonio sólido en la superficie de la
columna.
10.2.8. Eluya la columna con solución saturada de cloruro de amonio a una velocidad de
0,5 -1 ml/min, colecte exactamente 25 ml de eluato.
10.3. Reducción y Extracción
10.3.1 Añada aproximadamente 1 g de borohidruro de sodio a un beaker que contiene 15
ml de hidróxido de sodio acuoso y mezcle.
10.3.2. Añada lentamente el eluato de la columna a la mezcla de borohidruro con agitación
continua. (Se liberaran vapores de amonio se recomienda trabajar en cabina de
extracción)
10.3.3. Lleve la muestra a un baño de agua a 65 – 70 ºC por 10 minutos.
Elaborado por: LMB
Fecha: 10 – 11– 2007
Revisor por:IDEAM
Fecha:31/12/2008
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: 31/12/2008
Versión: 01
Página 4 de 6
Determinación de Diquat y Paraquat en Muestras de Suelo y Forrajes por Cromatografía de Gas con
Detector de Nitrógeno y Fósforo (NPD)
10.3.4. Permita que la muestra se enfríe y transfiérala a un embudo de separación.
10.3.5. Lave el beaker y el extracto de la muestra con 25 ml de dietiléter.
10.3.6. Descarte la capa inferior acuosa.
10.3.7. Extraiga la capa etérea con 10 ml de ácido clorhídrico 1N.
10.3.8. Drene el ácido en un segundo embudo de separación y añada 3 ml de hidróxido de
sodio 5 N y 5 ml de una solución acuosa saturada de cloruro de sodio.
10.3.9. Mezcle y extraiga la muestra con 20 ml de hexano al 50% en dietileter.
10.3.10.
Transfiera la capa acuosa a otro embudo de separación y re-extraiga con
10 mL de hexano al 50% en dietileter.
10.3.11.
Combine los extractos orgánicos en un matraz de fondo plano y evapore a
sequedad usando rotavapor y un baño a temperatura ambiente.
10.3.12.
Disuelva la mezcla en 2 mL de metanol básico (diluir 2,6 ml de hidróxido de
sodio 5N a 50 ml con metanol).
10.4. Preparación del Estándar de Referencia
10.4.1. Añada 1 ml de estándar de Diquat y de Paraquat de 5 µg/ml en 24 ml de cloruro de
amonio saturado.
10.4.2. Proceda con los pasos de reducción y extracción
10.4.3. Disuelva el extracto seco en 5 ml de de metanol básico para obtener una
concentración de 1 µg/ml.
Diluya el estándar de Diquat y Paraquat con metanol básico para obtener
estándares de concentración de 0,05 - 0,1 - 0,25 – 0,40 y 0,50 µg/mL
11.
PROCEDIMIENTO ANALÍTICO
11.1. Transfiera las soluciones a viales.
11.2. Inyecte las muestras en el siguiente orden: Estándares, lavado con metanol,
muestra control, muestra fortificada, estándar, lavado de metanol, muestra,
muestra, Estándar.
11.3. Se debe inyectar 1 µL de muestra.
12.
METODOLOGÍA DE CÁLCULO
Para calcular la concentración de Diquat y Paraquat en las muestras aplique la siguiente
ecuación:
concentrat ion g / kg  
xs Vt D 
Ws
 Vi
xS : masa del analito (ng) calculada en la alícuota de la muestra introducida en el
instrumento.
Vt : Volumen total del extracto concentrado (µuL). Para purga y trampa Vt es 1.
Elaborado por: LMB
Fecha: 10 – 11– 2007
Revisor por:IDEAM
Fecha:31/12/2008
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: 31/12/2008
Versión: 01
Página 5 de 6
Determinación de Diquat y Paraquat en Muestras de Suelo y Forrajes por Cromatografía de Gas con
Detector de Nitrógeno y Fósforo (NPD)
D : Factor de dilución, si la muestra o extracto fue diluido antes del análisis. Si no se hizo
dilución, el valor es 1.
Vi : Volumen de extracto inyectado en µL. El volumen de inyección nominal para las
muestras y estándares de calibración deben ser la misma. Nota: si se usan unidades de
concentración en el cálculo del factor de calibración, el factor Vi no debe ser tenido en
cuenta en la ecuación.
Ws : Peso de la muestra extraída o purgada en g. Se puede usar tanto el peso seco como
el peso húmedo, dependiendo de la aplicación que se le va a dar a los datos.
13.
ASEGURAMIENTO DE LA CALIDAD ANALÍTICA
Ver el documento “Aseguramiento de la Calidad y Estandarización de Métodos
Cromatográficos”.
13.1
Recomendaciones Generales para Aplicación del Método
a. El límite de detección determinado por la referencia es de aproximadamente 0,01 mg/l
para una muestra de 50 g de suelo.
b. Todos los estándares de Diquat y Paraquat deben ser almacenados en la oscuridad
cuando no se usan. El estándar de fortificación en agua es preparado en materiales
plásticos para reducir la adsorción.
c. Una muestra fortificada debe ser analizada con cada grupo de muestras. Las
recuperaciones del método deben estar entre 70 - 120% como rango aceptable. Las
muestras fortificadas que no cumplan con el criterio de recuperación deben ser reanalizadas.
d. Para suelos o sedimentos con alto contenido de arcilla, incremente el tiempo de reflujo
con ácido sulfúrico a 10 horas, ya que se obtienen bajas recuperación cuando el
reflujo se realiza por 5 horas.
e. La linealidad del sistema de medida debe ser verificada diariamente. El coeficiente de
variación de los factores de respuesta de los cinco estándares preparados debe ser
menor al 10%.
f. El coeficiente de variación de las mediciones del estándar debe ser máximo del 5%.
g. Las soluciones de lavado con metanol están incluidas en la secuencia para prevenir la
contaminación de los extractos de las muestras con Diquat y Paraquat de los
estándares.
h. Este procedimiento separa Diquat de Paraquat. El producto de reducción del Diquat
tiene un tiempo de retención de 3,7 minutos y producto de reducción del Paraquat
tiene un tiempo de retención de 4,3 minutos.
i. La reducción del Diquat y Paraquat genera 4 productos, la cuantificación se realiza
con el producto que da mayor respuesta, el cual tiene el mayor tiempo de retención.
Los experimentos preliminares han demostrado que la reproducibilidad de la reacción
de reducción es suficiente para estimar bajos niveles de Diquat y Paraquat en suelo.
Elaborado por: LMB
Fecha: 10 – 11– 2007
Revisor por:IDEAM
Fecha:31/12/2008
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: 31/12/2008
Versión: 01
Página 6 de 6
Determinación de Diquat y Paraquat en Muestras de Suelo y Forrajes por Cromatografía de Gas con
Detector de Nitrógeno y Fósforo (NPD)
14.
PROPUESTA DE VALIDACIÓN DEL MÉTODO
Ver el documento “Aseguramiento de la Calidad y Estandarización de Métodos
Cromatográficos”.
15.
BIBLIOGRAFÍA
Chevron Chemical Company. Agricultural Chemicals Division. Development Research
Department. Richmond California. Determination of Diquat Residues in soil by gas
chromatography method. Method RM-SG-1. July 1987.
Determination of Diquat and Paraquat in Drinking Water by liquid-solid extraction and High
Performance Liquid Chromatography Ultaviolet Detection. Revision 1 June 1997.
Elaborado por: LMB
Fecha: 10 – 11– 2007
Revisor por:IDEAM
Fecha:31/12/2008
Aprobado por:
Fecha: