報告書番号

V10020

タイトル（和文）

ゲル浸透クロマトグラフィーと電子捕獲型検出器付きガスクロマトグラフィーによる絶縁油中PCBの簡易機器分析（その2）－PCB濃度換算法の提案と定量誤差の検証－

タイトル（英文）

A rapid method to quantify PCB in insulating oil using gel permeation chromatography and gas chromatography with electron capture detection[Part2]-Novel approach PCB quantification and its validation-

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

2002年に重電機器への非意図的な微量のPCBの汚染が報告された。環境省は、膨大な数の重電機器において混入の特定を進めるため、短時間かつ低廉な費用で絶縁油中のPCB濃度を測定できる方法の評価を行っている。当所では絶縁油中のPCB濃度を簡易に確定できる測定法としてゲル浸透クロマトグラフィーと電子捕獲型検出器付きガスクロマトグラフィー（GPC/GC/ECD）による方法を提案した。本報告は、GPC/GC/ECD法におけるPCB濃度換算法について検討した。GC/ECDではPCB異性体として検出される93種のクロマトグラム上のピークの信号強度とPCB製品（異性体の混合物）中の該当するCB0(％)からPCB濃度を換算する。しかし、CB0(％)の決定方法が明確ではないため、高分解能質量分析計及び水素炎イオン検出器付きガスクロマトグラフィーによりCB0(％)を実測し、実測したCB0(％)を用いて変圧器から採取した45種のPCB含有油についてGPC/GC/ECDの信号強度からPCB濃度を換算した。その結果、いずれのCB0(％)を用いた場合も公定法との誤差が±20％以内であった。先の45種のPCB含有油について測定したGPC/GC/ECDの93種のクロマトグラム上のピークの信号強度パターンを、PCB異性体の信号強度パターンの組み合わせに近似することで、CB0(％)を用いることなく、PCB濃度換算を行った。その結果、公定法との誤差は±15％以内であった。以上より、ピーク近似はCB0(％)による方法と同等の換算精度が期待できた。特に、異性体組成が極端に異なる油において誤差が少ない特徴があった。

概要 （英文）

Low level PCB contamination of transformer insulating oil was reported on 2002. In order to identify the contaminated transformers, the ministry of the environment in Japan is evaluating tests for rapid low cost PCB analysis. We proposed gel permeation column chromatography in conjunction with gas chromatography and electron capture detection (GPC/GC/ECD) as a useful method to quantify PCBs in insulating oil. This report describes several rapid methods to convert the signal peaks of GPC/GC/ECD chromatograms to PCB concentrations. PCB concentration can be computed from the percent composition of each congener in a mixture of equal parts of each or the four Kanechlors (CB0%), the measured response to a known concentration of the Kanechlor and the individual peak heights of the unknown sample. However, the method to determine CB0% has not been suggested yet. We report here on CB0% measured by high resolution mass spectrometer (HRGC/HRMS) and gas chromatography with flame ionization detection (GC/FID) which were then used to calculate PCB concentrations of 45 oils from used transformers on GPC/GC/ECD. PCB concentrations of all oil with every CB0% were ranged within +-20% of PCB concentrations measured by official method. A specific method allowing estimation of PCB concentration without using CB0% was proposed as peak analysis using relationship between peak height and concentration of individual PCB congener corresponding to 93 peaks on GC/ECD. The error of PCB concentrations of 45 oils using peak pattern analysis was within +-15% of PCB concentrations measured by official method. These results supported that pattern analysis could be determine PCB concentration with equal accuracy of analysis using CB0%. Furthermore, peak pattern analysis is more accurate method to measure PCB concentration of samples containing single Kanechlor only than analysis using CB0%.

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