Article

 

On–line methodology for the trace level determination of the chlorinated phenol family in water samples

 

Ana María Núñez–Gaytán,^1,2 Luz Elena Vera–Ávila^1* and María del Rosario Covarrubias–Herrera¹

 

¹ Facultad de Química, Departamento de Química Analítica. Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria, México D.F. 04510, México. ^*Responsible author: luzelena@servidor.unam.mx.

² Facultad de Ingeniería Química, Departamento de Química, Universidad Michoacana de San Nicolás Hidalgo. Ciudad Universitaria, Morelia, Michoacán 58060, México.

 

Recibido el 9 de abril de 2008
Aceptado el 6 de junio de 2008

 

Abstract

On–line solid–phase extraction – liquid chromatography (SPE–HPLC) methodology was developed for the trace level determination of phenol and 19 chlorophenols in water samples. A small precolumn packed with polymeric adsorbent was placed in a switching valve and used for sample extraction and preconcentration; the trapped compounds were further on–line eluted and analyzed by reversed phase HPLC with UV and coulometric detection. Because of wide differences in hydrophobic character, SPE of the least (phenol and monochlophenols), the medium (di– and trichlorophenols) and the most chlorinated phenols (tetra– and pentachlorophenol) was performed using different sample volume (15–25 mL) and sample composition (0–10% methanol addition). Under these conditions, solute recoveries were ≥ 82% (except phenol, 72%) for concentrations in the range ~3–75 ng/mL. Applying recovery factors, excellent accuracy (100%) and precision (RSD < 6.5%) were achieved for the 20 compounds of interest in replicate analysis (n = 7) of spiked reagent water samples. Method detection limits were 0.5–1 ng/mL with the UV detector and 0.1–0.3 ng/mL with the coulometric detector.

Keywords: chlorophenols, water analysis, on–line methodology, solid–phase extraction, liquid chromatography.

 

Resumen

Se desarrolló una metodología basada en el acoplamiento en línea de la extracción en fase sólida y la cromatografía de líquidos (EFS–CLAR), para la determinación de fenol y 19 clorofenoles al nivel de trazas en muestras de agua. La extracción y preconcentración de las muestras se realizó en una pequeña precolumna empacada con adsorbente polimérico y colocada en una válvula de conmutación; posteriormente, los compuestos atrapados fueron eluidos en línea y analizados por CLAR en fase reversa con detección UV y coulombimétrica. Debido a las grandes diferencias en carácter hidrofóbico, la EFS de los fenoles menos clorados (fenol y monoclorofenoles), los medianamente clorados (di– y triclorofenoles) y los más clorados (tetra– y pentaclorofenol) se realizó usando diferente volumen (15–25 mL) y composición de muestra (0–10% de metanol adicionado). Con estas condiciones la recuperación de los solutos fue ≥ 82% (excepto fenol, 72%) para concentraciones en el intervalo de ~3–75 ng/mL. Aplicando factores de recuperación, se obtuvo una excelente exactitud (100%) y precisión (< 6.5%) para los 20 compuestos de interés en análisis replicados (n = 7) de muestras de agua pura fortificadas. Los límites de detección del método fueron de 0.5–1 ng/mL con el detector UV y de 0.1–0.3 ng/mL con el detector coulombimétrico.

Palabras Clave: clorofenoles, análisis de agua, metodología en línea, extracción en fase sólida, cromatografía de líquidos.

 

DESCARGAR ARTÍCULO EN FORMATO PDF

 

Acknowledgments

Financial support for this work was provided by grants from Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología de México, CONACYT (projects 28355–U and 46558).

 

References

1. Peters, C.J.; Young, R.J.; Perry, R. Environ. Sci. Technol. 1980, 14, 1391–1395.         [ Links ]

2. Burttschell, R.H.; Rosen, A.A.; Middleton, F.M.; Ettinger, M.B. J. Am. Water Works Assoc. 1959, 51, 205–214.         [ Links ]

3. Ambient Water Quality Criteria for Chlorinated Phenols. U.S. Environmental Protection Agency, EPA 440/5–80–032, 1980, A1–C124.         [ Links ]

4. Diario Oficial de la Federación. CE–CCA–001/89, México D.F., 1989.         [ Links ]

5. Directiva 80/77/CEE 15–7–1990. Diario Oficial de las Comunidades Europeas, 30–8–1990. European Community, Brussels, 1990.         [ Links ]

6. Turnes, M.I.; Rodríguez, I.; Mejuto, M.C.; Cela, R. J. Chromatogr. A 1994, 683, 21–29.         [ Links ]

7. Puig, D.; Barceló, D. J. Chromatogr. A 1997, 778, 313–319.         [ Links ]

8. Barceló, D.; Hennion, M.–C. Determination of Pesticides and their Degradation Products in Water. Elsevier, Amsterdam, 1997, 357–428.         [ Links ]

9. Vera–Avila, L.E.; Reza, J.; Covarrubias, R. Intern. J. Environ. Anal. Chem. 1996, 63, 301–314.         [ Links ]

10. Vera–Avila, L.E.; Nuñez–Gaytán, A.M.; Covarrubias–Herrera, M.R. Intern. J. Environ. Anal. Chem. 1998, 71, 147–164.         [ Links ]

11. Pocurull, E.; Marcé, R.M.; Borrull, F. J. Chromatogr. A 1996, 738, 1–9.         [ Links ]

12. Jáuregui, O.; Galcerán, M.T. Anal. Chim. Acta 1997, 340, 191–199.         [ Links ]

13. Bagheri, H.; Saraji, M. J. Chromatogr. A 2001, 910, 87–93.         [ Links ]

14. Mahugo Santana, C.; Torres Padrón, M.E.; Sosa Ferrera, Z.; Santana Rodríguez, J.J. J. Chromatogr. A 2007, 1140, 13–20.         [ Links ]

15. Montero, L.; Conradi, S.; Weiss, H.; Popp, P. J. Chromatogr. A 2005, 1071, 163–169.         [ Links ]

16. Guerra Simóes, M.; Vale Cardoso, V.; Ferreira, F.; Beneliel, M.J.; Almeida, C.M.M. Chemosphere 2007, 68, 501–510.         [ Links ]

17. Rodríguez, I.; Mejuto, M.C.; Bollain, M.H.; Cela, R. J. Chromatogr. A 1997, 786, 285–292.         [ Links ]

18. Rodríguez, I; Cela, R. Trends Anal. Chem. 1997, 16, 463–475.         [ Links ]

19. Sarrión, M.N.; Santos, F.J.; Galcerán, M.T. J. Chromatogr. A 2002, 947, 155–165.         [ Links ]

20. Saitoh, T.; Kondo, T.; Hiraide, M. J. Chromatogr. A 2007, 1164, 40–47.         [ Links ]

21. Kishino, T.; Kobayashi, K. Water Res. 1994, 28, 1547–1552.         [ Links ]

22. Dean, J.A. Lange's Handbook of Chemistry, 13teen ed., Mc Graw Hill, 1985.         [ Links ]

23. Barceló, D. J. Chromatogr. 1993, 643, 117–143.         [ Links ]