Studies on potato sprout suppressants. 6. Headspace analysis of tecnazene and chlorpropham in a commercial box potato store

Summary

The headspace concentrations of tecnazene (1,2,4,5-tetrachloro-3-nitrobenzene) and chlorpropham [isopropyl-N-(3-chlorophenyl) carbamate] were determined in a box potato store by adsorption of potato store headspace volatiles onto a porous polymer absorbent (Tenax G.C.) followed by thermal desorption for gas chromatographic analysis. The apparatus devised for the adsorption and thermal desorption of tecnazene and chlorpropham is described. Headspace concentrations of 4.5–11.9 μg 10 dm⁻3 for tecnazene and 0.24–1.13 μg 10 dm⁻³ for chlorpropham were found throughout the store.

Zusammenfassung

Die Konzentrationen von Tecnazene (1,2,4,5-Tetrachlor-3-Nitrobenzol) und Chlorpropham (Isopropyl-N-(3-Chlorphenyl)-Carbamat) wurden in einem 2150 Tonnen-Kartoffelboxenlager gemessen.

Die Proben im oberen Luftraum (Luftraum oberhalb des Stapels) ergaben sich durch Adsorption der gasförmigen Substanzen an poröse, polymere Adsorbentien (Tenax G.C.), in eine Glasröhre (Vorsäule) gepackt. Der Apparat, in Abbildung 1 illustriert, erlaubte dreifache Proben aus dem oberen Luftraum, die an jeder Stelle innerhalb des Lagers genommen werden konnten. Sie wurden bei zwei Gelegenheiten genommen, erstens drei Tage nach Behandlung des Lagers mit Tecnazene, und zweitens 15 Tage nach Behandlung des Lagers mit Chlorpropham — d.h. 28 Tage nach der initialen Tecnazene-Behandlung. In beiden Fällen erfolgten die Probenahmen in dreifacher Ausführung an acht Stellen (Stellen 1–8, Abbildung 3). Die Durchflussraten der Proben betrugen 300–600 cm³ min⁻¹, das Probe-volumen 7–12 dm³. Die Tecnazene-Konzentration im oberen Luftraum zum ersten und zweiten Probenahme-Datum zeigen Tabelle 1 und 2. Die Chlorpropham-Konzentrationen im oberen Luftraum zum zweiten Probenahme-Datum zeigt Tabelle 3. Tecnazene und Chlorpropham wurden durch thermale Desorption auf eine G.C.-Säule durch Kupplung der Vorsäulen auf eine gepackte G.C.-Säule zurückgewonnen, bei einer Erhöhung der Temperatur der Vorsäulen auf 210–230°C mit einem Heizblock und Überführung der desorbierten gasförmigen Stoffe auf eine G.C.-Säule mit Trägergas, verbunden mit dem oberen Teil der Vorsäule. Der Apparat wird in Abbildung 2 beschrieben.

Im Konzentrationsbereich von 1–10 μg lag der Rückgewinnungsgrad bei Tecnazene von 96,9% (Standardabweichung (s.d.)±4,6) bis 98,7% (s.d.±3,9), bei Chlorpropham von 94,1% (s.d.±4,8) bis 97,9% (s.d.±6,1), bei den Vorsäulen. Zwei Punkte ergaben sich aus den Resultaten: Erstens verringerte sich die Tecnazene-Konzentration im oberen Luftraum zwischen den beiden Probenahme-Terminen nicht, was auf ein Reservoir von Tecnazene-Rückständen schliessen lässt, die in der Lage sind, eine konstante Tecnazene-Konzentration im oberen Luftraum zu erzeugen. Zweitens waren zum zweiten Probenahme-Termin die relativen Konzentrationen von Tecnazene zu Chlorpropham ca. 1∶10. Während der Lagerperiode hemmte und unterband Chlorpropham das Keimwachstum effektiv, das Tecnazene aber nicht mehr, sobald die Keimung eingesetzt hat. Im Hinblick auf die relative Konzentration beider Chemikalien konnte die hohe Aktivität von Chlorpropham gegenüber Tecnazene klar demonstriert werden.

Résumé

Les concentrations de tecnazène et de chlorpropham sont mesurées dans l'air ambiant d'un bâtiment de stockage de 2150 tonnes de pommes de terre en caisses-palettes.

Les échantillons d'air sont obtenus par adsorption des produits volatils sur un polymère poreux (Tenax G.C.) lui-même envelopée dans un tube de verre (précolonne). L'appareil de la figure 1 permet de préveler les échantillons en triple exemplaires, à tout endroit du bâtiment. Le premier prélèvement est effectué 3 jours après un traitement au tecnazène et le second prélèvement 15 jours après une application de chlorpropham 28 jours séparaient les deux traitements. Trois répétitions sont prélevées à chaque fois dans 8 endroits différents du bâtiment (zones 1 à 8, fig. 3). Le débit des prises d'échantillons variait entre 300 et 600 cm³/mm et leur volume entre 7 et 12 dm³. La concentration du tecnazène dans l'air ambiant est rapportée dans les tableaux 1 et 2 pour respectivement la lère et la 2ème date. La concentration du chlorpropham dans l'air ambiant est indiquée dans le tableau 3 pour la 2ème date. Le tecnazène et le chlorpropham sont extraits de précolonnes par libération thermique sur une colonne G.C., en reliant les précolonnes au sommet de la colonne G.C. obturée et par élévation de leur température à 210–230°C à l'aide d'un bloc chauffant. Les vapeurs libérées sont transférées sur la colonne G.C. par un gaz porteur à partir du sommet de la précolonne. L'appareil est décrit dans la fig. 2.

Pour une gamme de concentration allant de 1 à 10 μg, le taux de récupération du tecnazène à partir des précolonnes varie de 96.9%±4.6 à 98.7%±3.9 et celui du chlorpropham de 94.1%±4.8 à 97.9%±6.1. Il ressort deux points de cette étude: prémièrement, la concentration du tecnazène dans l'air ambiant ne diminue pas entre deux dates d'échantillonnage, ce qui montre la présence d'un réservoir de produit résiduel capable de maintenir la concentration de tecnazène constante. Deuxièmement, le rapport tecnazène-chlorpropham à la deuxième date est d'environ 10∶1. Pendant la période de conservation, seul de chloropropham inhibe la crossance des germes et la détruit de façon efficace lorsque celle-ci a commencé. C'est pourquoi, étant donné le rapport des concentrations des deux produits, l'activité du chlorpropham, par rapport au tecnazène, s'est révélée beaucoup plus grande.