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Centre d'expertiseen analyse environnementaledu QuébecMA. 415 – HGT 2.0Détermination des huiles et des graisses dans leseaux : méthode gravimétriqueÉdition : 2011-01-20

Exemple de numérotation :MA. 203 - As 1.0Méthoded'analyseapprouvéeNuméro de l'éditionNuméro de la méthodeIdentification du paramètre00 - Général01 - Air ambiant02 - Rejets atmosphériques03 - Eau potable, eaux naturelles, etc.04, 14, 15 - Eaux usées (municipales, industrielles, etc.)05, 10, 16 - Sols ou sédiments06 - Tissus végétaux07 - Tissus animaux08, 09, 13 - Résidus (déchets, huiles, boues, etc.)17 - Précipitations acidesLa première édition d’une méthodeest marquée de l’indice « 0 ». Defaçon usuelle, après quatre révisionssuccessives, l'indice est augmentéde 1. Il peut également être élevé siune révision entraîne desmodifications en profondeur de laméthode. La date de révision estsuivie d’un chiffre qui indique lenuméro de la révision en cours.100 - Propriétés200 - Métaux300 - Matières inorganiques non métalliques400 - Matières organiques500 - Toxicologie700 - Microbiologie800 - Biologie900 - Terrain1000 - AgricoleCe document doit être cité de la façon suivante :CENTRE D’EXPERTISE EN ANALYSE ENVIRONNEMENTALE DU QUÉBEC.Détermination des huiles et des graisses dans les eaux : méthode gravimétrique, MA. 415 –HGT 2.0, Ministère du Développement durable, de l’Environnement et des Parcs du Québec,2011, 17 p.

AVANT–PROPOSÀ la suite de certains essais d’aptitude concernant les huiles et les graisses, des prescriptions ontété imposées aux laboratoires accrédités qui effectuent la détermination des huiles et des graissespar gravimétrie dans des effluents. Ces prescriptions ont permis de réduire les écartsinterlaboratoires constatés pour ce paramètre dans des effluents municipaux chargés d’huiles etde graisses tels que des effluents alimentaires et cosmétiques. La présente méthode contient cesprescriptions.Toute analyse de l’eau pour la détermination du paramètre huiles et graisses doit dorénavant êtrefaite selon cette méthode, et ce, quel que soit le type d’eau.Prendre note qu’il incombe à chaque laboratoire de procéder à la validation complète de laméthode.ATTENTIONDans la présente méthode, les sections mises en évidence dans un encadré commecelui-ci doivent être appliquées telles quelles, puisqu’il s’agit de prescriptions.MA. 415 – HGT 2.0 5 de 17

INTRODUCTIONLes huiles et les graisses totales représentent la somme des huiles et des graisses animales,végétales et minérales. Les huiles et les graisses minérales proviennent de la distillation dupétrole et se divisent en deux catégories : les hydrocarbures aliphatiques et les hydrocarburesaromatiques. Une huile est constituée d'hydrocarbures contenant de 17 à 22 atomes de carbone,tandis qu’une graisse est constituée d'hydrocarbures contenant plus de 22 atomes de carbone.Les huiles et les graisses d'origine végétale proviennent de la décomposition de la végétation(terrestre ou aquatique) qui libère des produits secondaires gras et huileux. Les huiles et lesgraisses d'origine animale proviennent de l'industrie alimentaire (domestique et industrielle), del'industrie laitière (laiteries et fromageries) et des abattoirs.Les hydrocarbures pétroliers sont des polluants aux propriétés physiques, chimiques et toxiquesvariées. Les principales sources d'émission dans l'environnement sont produites par l'industriepétrolière et par les effluents d'industries utilisant des produits pétroliers à l'intérieur de leursprocédés industriels. De plus, un entreposage inadéquat de ces produits, un déversementaccidentel ou un lessivage par les eaux de précipitation sont autant de causes susceptiblesd'entraîner une contamination ponctuelle par les hydrocarbures pétroliers.1. DOMAINE D'APPLICATIONCette méthode sert à déterminer les huiles et les graisses totales et minérales dans les eaux usées,notamment les effluents municipaux et industriels. Elle peut aussi servir à déterminer ceparamètre dans les eaux moins chargées telles que les eaux de surface et l’eau potable.Cette méthode a été validée statistiquement pour les huiles et les graisses totales (gravimétrie).La section portant sur la détermination des huiles et des graisses minérales est incluse dans cetteméthode pour les laboratoires qui se servent de ce protocole. Le Centre d’expertise faituniquement la détermination des huiles et des graisses totales, la partie minérale étant déterminéeà l’aide de la méthode pour la détermination des hydrocarbures pétroliers C 10 -C 50 (MA. 400 –HYD. 1.1).2. PRINCIPE ET THÉORIELa détermination de la concentration des huiles et des graisses totales et minérales dans leseffluents municipaux et industriels s’effectue principalement en trois étapes.Les huiles et les graisses totales contenues dans l'échantillon sont d’abord extraites à l’aided’hexane. Cet extrait est par la suite asséché avec du sulfate de sodium et les huiles et lesgraisses totales sont déterminées par gravimétrie.Le contenu (huiles et graisses totales) est par la suite remis en solution, puis traité au gel de siliceavant d’être évaporé à sec et pesé pour déterminer la concentration des huiles et des graissesminérales par gravimétrie.MA. 415 – HGT 2.0 7 de 17

3. FIABILITÉLes termes suivants sont définis dans le document DR-12-VMC, intitulé Protocole pour lavalidation d'une méthode d'analyse en chimie.Les données statistiques, soit la limite de détection méthodologique (LDM), la limite dequantification méthodologique (LQM), la sensibilité, la répétabilité, la réplicabilité, la justesse etle pourcentage de récupération ne sont pas contenues dans cette méthode, mais elles sontdisponibles sur demande pour les clients qui requièrent des analyses. Cependant, à titre indicatif,les LDM et LQM sont respectivement de 4,1 et 13,7 mg/l en huiles et en graisses totales pour deseffluents municipaux.Pour tenir compte des matrices complexes, les validations statistiques doivent être réaliséesavec un effluent réel (alimentaire, cosmétique, etc.), même si des matrices moinscomplexes, telles que les eaux de surface, peuvent être déterminées par cette méthode. Enoutre, si le volume extrait d’échantillon diffère de 400 ml, il incombe au laboratoire dedémontrer, par des validations statistiques, que les volumes de solvants utilisés pourl’extraction sont adéquats.3.1. INTERFÉRENCEToutes substances autres que les huiles et les graisses pouvant être solubilisées dans l’hexanepeuvent entraîner une surestimation de la concentration des huiles et des graisses totales ouminérales ou les deux. Les résidus lourds du pétrole peuvent, quant à eux, contenir une portionnon soluble dans l'hexane et entraîner une sous-estimation de la concentration des huiles et desgraisses. De plus, une sous-estimation de la concentration des huiles et des graisses peut êtrecausée par la perte de composés volatils lors de l’évaporation à sec de l’hexane. Enfin, la pesée àpoids constant peut avoir une incidence importante sur le résultat réel si elle n’est pas réaliséeadéquatement.4. CONSERVATIONPrélever les quantités requises et les préserver, en fonction de la nature de l’échantillon, selon lesrecommandations décrites à la section Guide d’échantillonnage à des fins d’analyseenvironnementale, accessible sur le site Internet du CEAEQ.5. APPAREILLAGE5.1. Balance analytique dont la sensibilité est de 0,0001 g5.2. Évaporateur rotatif sous vide (de type Rotavap)5.3. Agitateur rotatif à rouleaux permettant une rotation des bouteilles à au moins 54 rotationsà la minute (voir photo à l’annexe 1)5.4. Dessiccateur grand format8 de 17 MA. 415 – HGT 2.0

5.5. Ballon gravimétrique de 250 ml5.6. Gants de tissu (ex. : coton) pour manipulation des ballons gravimétriques5.7. Ballon volumétrique de 100 ml (classe A)5.8. Colonnette en verre (pour sulfate de sodium)5.9. Laine de verre5.10. Cylindre gradué de 500 ml5.11. Ampoule à décantation de 500 ml5.12. Pipettes volumétriques de capacité allant de 5 ml à 50 ml (classe A)5.13. Seringue jetable, à embout de type Luer-Lok, exempte d’huiles et de graisses5.14. Filtre Millex, de l’ordre 0,8 µmNOTE 1 – La verrerie peut différer d’un laboratoire à l’autre.NOTE 2 – La verrerie est lavée, séchée et décontaminée selon le document deréférence interne DR-09-04-COL-01, intitulé Instructions de lavage.NOTE 3 – La vitesse de rotation est vérifiée visuellement avec un chronomètre lors del’utilisation de l’appareil concerné.6. RÉACTIFS ET ÉTALONSTous les solvants utilisés sont de qualité « pesticide » ou l'équivalent. Les réactifs commerciauxutilisés sont de qualité ACS, à moins d’indication contraire.L'eau utilisée pour la préparation des réactifs est de l’eau déminéralisée, traitée sur charbonactivé et filtrée sur une membrane de 5 µm.6.1. Acide sulfurique, H 2 SO 4 (CAS nº 7664-93-9)6.2. Solution d’acide sulfurique 50 % (V/V)Diluer avec précaution l’acide sulfurique (cf. 6.1) dans des proportions 1:1 (V/V) avec del’eau et laisser refroidir.6.3. Sulfate de sodium anhydre 12-60 mesh, Na 2 SO 4 (CAS n o 7757-82-6)Traiter le sulfate de sodium en le chauffant à environ 650 °C pendant au moins 8 heurespour éliminer l’eau résiduelle et les impuretés d’origine organique.MA. 415 – HGT 2.0 9 de 17

6.4. Hexane, C 6 H 14 (CAS n o 110-54-3)L’hexane doit être de grade pesticide ou mieux.6.5. Chlorure de sodium en cristaux, NaCl (CAS n o 7647-14-5)6.6. Gel de silice 60-200 mesh grade 62 ou équivalent, SiO 2 (CAS n o 112926-00-8)Traiter le gel de silice en le chauffant à 110 °C pendant au moins 8 heures pour enéliminer l’eau résiduelle.6.7. Desséchant CaSO 4 de type « Drierite » (CAS n o 7778-18-9)Régénérer le desséchant devenu rose en le chauffant à environ 218 °C pendant au moins1 heure. Utiliser ce desséchant dans le dessiccateur.6.8. Azote (N2) sous pression (grade 4,8 ou équivalant à une pureté plus grande ou égale à99,995 %)7. PROTOCOLE D'ANALYSEPour toute série d'échantillons, les recommandations des Lignes directrices concernant lestravaux analytiques en chimie, DR-12-SCA-01, sont suivies pour s'assurer d'une fréquenced'insertion adéquate en ce qui concerne les éléments de contrôle et d'assurance de la qualité(blanc, matériaux de référence, duplicata, etc.). Tous ces éléments d’assurance et de contrôle dela qualité suivent les mêmes étapes du protocole analytique que les échantillons.7.1. PRÉPARATION DU MATÉRIEL−Décontaminer les ballons gravimétriques qui ont été lavés. Transférer les ballons audessiccateur pour une nuit (au moins 8 heures), puis les peser à poids constant et noter lepoids des ballons gravimétriques.Pour qu’une pesée soit considérée comme étant à poids constant, il faut que la différenceentre deux pesées soit d’au plus 0,0005 gramme.−Après la pesée, boucher les ballons.NOTE − Toujours utiliser des gants de tissu lors de la manipulation des ballonsgravimétriques pour éviter d’y laisser des huiles et des graisses.7.2. EXTRACTION DES HUILES ET DES GRAISSES TOTALES ET MINÉRALES7.2.1. Huiles et graisses (extractions communes pour huiles et graisses totales et minérales)−Sortir les échantillons du réfrigérateur et les laisser reposer à température ambianteenviron 30 minutes.10 de 17 MA. 415 – HGT 2.0

− Acidifier l’échantillon à pH ≤ 2 à l’aide d’une solution d’acide sulfurique 50 % (cf. 6.2),s’il y a lieu.−Le volume prélevé sur le terrain étant d’environ 400 ml (dans un pot de 500 ml), utiliserla totalité de l’échantillon.NOTE − Le volume d’échantillon aqueux est mesuré et noté après les extractions et lesséparations des phases.7.2.1.1. Première extraction−Ajouter environ 50 ml d’hexane (cf. 6.4) dans la bouteille d’extraction.NOTE – Le laboratoire doit effectuer l’extraction avec une première portion d’au moins 50 mlde solvant si le volume d’échantillon est de 400 ml. Deux extractions sont nécessaires quelque soit le volume de solvant utilisé.−−−−−Agiter manuellement la bouteille d’extraction pendant environ 10 secondes, puis enleverla surpression. S’assurer que le goulot de la bouteille est propre et sec.Déposer les bouteilles sur l’agitateur rotatif à une vitesse de rotation de la bouteilled’environ 54 tours par minute.Laisser tourner pendant au moins 16 heures.Transférer l’échantillon dans une ampoule à décantation de 500 ml. Laisser les phases seséparer.Recueillir la phase aqueuse (phase inférieure) dans la bouteille d’extraction.Cas où il n’y a pas d’émulsionS’il n’y a pas d’émulsion, récupérer la phase organique (phase supérieure) par le robinet en lafaisant passer sur une colonnette de Na 2 SO 4 anhydre (cf. 6.3) pour la recueillir dans un ballongravimétrique de 250 ml. Procéder à la deuxième extraction (7.2.1.2).Cas où il y a émulsionS’il y a émulsion, il faut absolument qu’elle soit traitée pour récupérer le plus possiblel’hexane qui y est présent. Diverses techniques permettent d’atteindre ce résultat. Les deuxtechniques décrites ci-dessous atteignent cet objectif.Traitement de l’émulsion : option a−L’émulsion avec ses phases est transférée dans un bécher ou tout autre contenant adéquatauquel on ajoute 10 ml d’hexane. Du sulfate de sodium y est ajouté jusqu’à ce que laprésence d’eau ne soit plus apparente. L’hexane du bécher est alors décanté et filtré en leMA. 415 – HGT 2.0 11 de 17

faisant passer sur une colonnette de Na 2 SO 4 anhydre (cf. 6.3) pour le recueillir dans leballon gravimétrique prépesé.−Le résidu dans le bécher est traité une seconde fois avec 10 ml d’hexane et du sulfate desodium. L’hexane est de nouveau récupéré et filtré de la même façon que précédemment.− Procéder ensuite à la deuxième extraction de la phase aqueuse (7.2.1.2).Traitement de l’émulsion : option b−−−−−−−Saupoudrer des cristaux de NaCl (cf. 6.5) sur les parois internes de l’ampoule (et donc surl’émulsion collée aux parois). En tout temps, prendre soin de faire adhérer les particulesd’émulsion sur les parois enduites de cristaux de NaCl en faisant une rotation del’ampoule.Récupérer la phase organique (phase supérieure) par le goulot en la faisant passer sur unecolonnette de Na 2 SO 4 anhydre (cf. 6.3) pour la recueillir dans le ballon approprié (ballongravimétrique de 250 ml).Laisser agir le NaCl sur l’émulsion pour favoriser la récupération de l’hexane restant.Séparer de nouveau les phases aqueuse et organique en les récupérant par le robinet dansle contenant approprié (eau dans la bouteille et solvant dans le ballon).Répéter l’ajout de NaCl et effectuer la séparation si nécessaire.Rincer l’ampoule avec une portion de l’échantillon aqueux et retourner le tout dans labouteille d’extraction (lors de la première extraction seulement).Récupérer la phase organique dans le ballon gravimétrique.− Procéder ensuite à la deuxième extraction de la phase aqueuse (7.2.1.2).7.2.1.2. Deuxième extraction−−−−−Procéder à une deuxième extraction.Ajouter environ 50 ml d’hexane (cf. 6.4) à la phase aqueuse dans la bouteille d’extraction.Agiter manuellement la bouteille d’extraction pendant environ 10 secondes, puis enleverla surpression. S’assurer que le goulot de la bouteille est propre et sec.Déposer les bouteilles sur l’agitateur rotatif à une vitesse de rotation de la bouteilled’environ 54 tours par minute.Laisser tourner durant environ une heure.12 de 17 MA. 415 – HGT 2.0

−−−Répéter les étapes de séparation des phases et du traitement de l’émulsion (si nécessaire).Rincer les parois de l’ampoule ainsi que la colonnette à l’hexane (cf. 6.4) et récupérer lesolvant dans le ballon gravimétrique prépesé.À l’aide d’un cylindre gradué de 500 ml, mesurer précisément à 5 ml près le volume dephase aqueuse qui a été extrait. Noter le volume d’échantillon.− Effectuer le dosage tel que décrit à la section 7.3.7.2.2. Huiles et graisses minérales (pour les laboratoires dont la portée d’accréditation lenécessite)Terminer le dosage des huiles et des graisses totales avant d’entreprendre celui des huiles et desgraisses minérales.Si la concentration en huiles et en graisses totales est inférieure à la limite de détection, il n’estpas nécessaire de procéder à l’analyse des huiles et des graisses minérales.Si la concentration en huiles et en graisses totales est supérieure à 300 mg total, procéder à ladilution de l’échantillon. Si la concentration est inférieure à 300 mg total, passer directement à lamise en contact avec le gel de silice.7.2.2.1. Dilution (si la concentration en huiles et en graisses totales est supérieure à 300 mg)Pour diluer l’échantillon :−−−−Dissoudre le résidu d’huiles et de graisses totales contenu dans le ballon gravimétriqueavec de l’hexane et transférer quantitativement l’extrait de solvant dans un ballonvolumétrique de 100 ml.Compléter au trait de jauge avec de l’hexane. Homogénéiser.À l’aide d’une pipette volumétrique, prélever un volume d’échantillon contenant uneconcentration inférieure à 300 mg total d’huiles et de graisses totales.Transférer cette portion dans un ballon gravimétrique (prépesé) propre et procéder à lamise en contact avec le gel de silice (7.2.2.2).7.2.2.2. Mise en contact avec le gel de silice−Dans le ballon gravimétrique contenant les huiles et les graisses totales ou dans le ballongravimétrique contenant la portion prélevée pour la dilution, ajouter de l’hexane pouravoir un total d’environ 100 ml afin de dissoudre le résidu.MA. 415 – HGT 2.0 13 de 17

−Ajouter 3 g de gel de silice dans le ballon gravimétrique et agiter mécaniquement pendantau moins 5 minutes.NOTE − Si la concentration en huiles et en graisses totales de l’extrait prélevé estsupérieur à 100 mg total, s’assurer d’avoir au moins 3 g de gel de silice par 100 mgd’huiles et de graisses totales, jusqu’à concurrence de 9 g de gel de silice (300 mgtotal).−Transférer quantitativement l’hexane contenu dans le ballon de mise en contact en lefiltrant à l’aide d’une seringue et d’un filtre Millex vers un ballon gravimétrique prépeséde 250 ml.− Effectuer le dosage tel que décrit à la section 7.3.7.3. DOSAGE−Évaporer à sec le solvant contenu dans l’extrait à l’aide de l’évaporateur rotatif tout enmaintenant la température du bain d'eau à moins de 30 °C pour limiter l’évaporation descomposés les plus volatils. L’évaporation doit se faire en moins de 30 minutes.NOTE – La température d'ébullition de l'hexane est de 69 °C à pressionatmosphérique.−−Essuyer la surface externe du ballon.Effectuer une purge à l’azote du ballon gravimétrique pour aider à évaporer les tracesd’hexane.NOTE – Si, à simple vue, des cristaux de Na 2 SO 4 ou de gel de silice étaient présents,dissoudre de nouveau le résidu avec de l’hexane et le transférer quantitativement en lefiltrant à l’aide d’une seringue et d’un filtre Millex vers un nouveau ballongravimétrique prépesé. Reprendre le dosage.−−Placer le ballon gravimétrique au dessiccateur pour une nuit.Par la suite, peser à poids constant le ballon gravimétrique pour les huiles et lesgraisses (totales ou minérales).Pour qu’une pesée soit considérée comme étant à poids constant, il faut que la différenceentre deux pesées soit d’au plus 0,0005 gramme.À titre indicatif, le temps d’attente entre deux pesées varie normalement entre 30 et 60 minutes.14 de 17 MA. 415 – HGT 2.0

8. CALCUL ET EXPRESSION DES RÉSULTATS8.1. EXTRESSION DES RÉSULTATSLes résultats sont exprimés en mg/l d’huiles et de graisses totales ou minérales d’après l’équationsuivante :oùC =( A − B)× F × 1000000VC : concentration des huiles et des graisses contenues dans l’échantillon (mg/l);A : poids du ballon gravimétrique avec les huiles et les graisses contenues dansl’échantillon (g);B : poids initial du ballon gravimétrique (g);V : volume de l’échantillon analysé (ml);F : facteur de dilution tenant compte du volume final d’extrait (ml) sur la portionutilisée pour le dosage (ml)*;1 000 000 : facteur de conversion des g/ml en mg/l.* Pour la détermination des huiles et des graisses totales seulement, la totalité du volume final d’extrait étantévaporé à sec, le facteur de dilution est de 1.9. CRITÈRES D'ACCEPTABILITÉLes termes utilisés dans cette section sont définis dans le document DR-12-SCA-01 et sontappliqués comme suit :Le blanc de méthode doit se situer sous la LQM sinon il est soustrait des échantillons. Danscertaines situations particulières, le professionnel peut avoir à soustraire le blanc lorsque celui-cise situe entre la LDM et la LQM.Les résultats obtenus pour l’analyse de duplicata ne doivent pas différer de plus de 30 % entreeux lorsqu’ils sont supérieurs à dix fois la limite de détection.En ce qui concerne les matériaux de référence, les critères d’acceptabilité sont définis enfonction de l’historique des résultats obtenus pour l’analyse de ces composés dans une matricedonnée (chartes de contrôle).10. BIBLIOGRAPHIECENTRE D’EXPERTISE EN ANALYSE ENVIRONNEMENTALE DU QUÉBEC.Instructions de lavage, DR-09-04-COL-01, Ministère du Développement durable, del’Environnement et des Parcs du Québec, Édition courante.MA. 415 – HGT 2.0 15 de 17

CENTRE D’EXPERTISE EN ANALYSE ENVIRONNEMENTALE DU QUÉBEC. Lignesdirectrices concernant les travaux analytiques en chimie, DR-12-SCA-01, Ministère duDéveloppement durable, de l’Environnement et des Parcs du Québec, Édition courante.[http://www.ceaeq.gouv.qc.ca/accreditation/PALA/DR12SCA01_lignes_dir_chimie.pdf]CENTRE D’EXPERTISE EN ANALYSE ENVIRONNEMENTALE DU QUÉBEC. Protocolepour la validation d’une méthode d’analyse en chimie, DR-12-VMC, Ministère duDéveloppement durable, de l’Environnement et des Parcs du Québec, Édition courante.[http://www.ceaeq.gouv.qc.ca/accreditation/PALA/DR12VMC_protocole_val_chimie.pdf]CENTRE D’EXPERTISE EN ANALYSE ENVIRONNEMENTALE DU QUÉBEC.Détermination des hydrocarbures pétroliers (C 10 à C 50 ) : dosage par chromatographie enphase gazeuse couplée à un détecteur à ionisation de flamme, MA. 400 – HYD 1.1,Ministère du Développement durable, de l’Environnement et des Parcs du Québec, Éditioncourante.CENTRE D’EXPERTISE EN ANALYSE ENVIRONNEMENTALE DU QUÉBEC.Détermination des huiles et graisses totales : méthode gravimétrique, MA. 400 – HGT.1.1, Ministère du Développement durable, de l’Environnement et des Parcs du Québec,Édition courante.CENTRE D'EXPERTISE EN ANALYSE ENVIRONNEMENTALE DU QUÉBEC. Guided’échantillonnage à des fins d’analyse environnementale, Ministère du Développementdurable, de l’Environnement et des Parcs du Québec, Édition courante.[http://www.ceaeq.gouv.qc.ca/documents/publications/echantillonnage.htm]VILLE DE MONTRÉAL. Détermination gravimétrique des huiles et graisses totales et nonpolaires (matières extractibles à l’hexane), M-CR-5.4-017, 2009-10-29 (ou éditioncourante si une version plus récente est disponible).U.S. ENVIRONMENTAL PROTECTION AGENCY. N-Hexane Extractable Material (HEM)and Silica Gel Treated n-Hexane Extractable Material (SGT-HEM) by Extraction andGravimetry (Oil and Grease and Total Petroleum Hydrocarbons), Method 1664, rev. A,1999.16 de 17 MA. 415 – HGT 2.0

ANNEXE 1Photo d’un agitateur rotatif à rouleaux de marque NorikerMA. 415 – HGT 2.0 17 de 17