Методические указания по определению гидрела, дигидрела, декстрела, кампозана М в воде, почве, растительном материале методом газовой хроматографии
(утв. Минздравом СССР 08.06.1987 № 4366-87)
8 июня 1987 г. № 4366-87
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ГИДРЕЛА, ДИГИДРЕЛА, ДЕКСТРЕЛА, КАМПОЗАНА М В ВОДЕ, ПОЧВЕ, РАСТИТЕЛЬНОМ МАТЕРИАЛЕ МЕТОДОМ ГАЗОВОЙ ХРОМАТОГРАФИИ <*>
<*> Разработаны: О.З. Крейцбергом, О.И. Романовской, Д.А. Павулине (Институт биологии АН Латвийской ССР); И.К. Блиновским, В.П. Тучковым, Г.Л. Соркиной (ТСХА); Л.Ю. Ракитиным (ВНИИПМБиГ); Н.Д. Дорошенко, А.С. Ковалевым, Л.И. Волковой (Крымский филиал ВНИИХСЗР); Ю.А. Бунятяном, И.П. Туровой (Филиал ВНИИГИНТОКС).
Краткая характеристика препаратов. Действующее начало кампозана М — 2-хлорэтилфосфоновая кислота (2-ХЭФК), входящая также в состав препаратов этрел, этефон (см. с. 160). Кампозан М — водный раствор зеленого цвета, содержащий 34% 2-ХЭФК и 9,5 г/л ионогенной меди, плотность раствора 1,2 г/куб. см при температуре 20 °C. Препарат применяют в качестве регулятора роста на посевах ржи для предотвращения полегания. Испытывается на ячмене, томатах, яблоне, вишне, черешне, цитрусовых. МДУ препарата в зерне озимой ржи 0,3 мг/кг, ПДК в воде 4 мг/л.
Препарат гидрел описан в Методических указаниях. МДУ в черешне, яблоках, мандаринах, огурцах, томатах, картофеле 0,15 мг/кг. ПДК в воде 0,02 мг/л.
Препарат дигидрел описан в Методических указаниях.
Действующее начало декстрела - D-(+)-трео-1-п-(нитрофенил) 1,3-дигидроксиизопропиламмония-2-хлорэтилфосфонат. Брутто-формула C H O ClN P. Молекулярная масса 356,7. МДУ в томатах 1,5 мг/кг, 11 18 7 2 ПДК в воде 0,02 мг/л. Химически чистое соединение представляет собой кристаллы светло-желтого цвета без запаха с т. пл. 151 °C, растворимые в воде (при 20 °C растворяются полностью), частично
(при 50 °C) растворимые в этаноле, метилэтилкетоне, не растворимые
в большинстве органических растворителей (бензол, хлороформ, гексан, ацетон, этилацетат и др.). Препарат устойчив при температуре 20 °C и влажности 80% длительное время, стабилен при pH 7. Примесей и наполнителей не содержит. Рекомендован для
применения в качестве стимулятора роста томатов.
Принцип метода. Метод основан на переводе «связанной» формы 2-ХЭФК в кислой среде в «свободную» с последующим ее разложением в щелочной среде непосредственно в анализируемой пробе и определении выделившегося этилена методом газовой хроматографии с использованием ПИД. При анализе растительных образцов с высоким содержанием эндогенного этилена щелочному гидролизу подвергают экстракт.
Метрологическая характеристика метода приведена в таблице 32.
МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ
КАМПОЗАНА, ГИДРЕЛА, ДИГИДРЕЛА, ДЕКСТРЕЛА В ВОДЕ, ПОЧВЕ,
РАСТИТЕЛЬНОМ МАТЕРИАЛЕ (N = 5, P = 0,95)
| Среда | Объем навески, л, кг | Предел обнаружения, мкг | Предел определения, мг/л, мг/кг | Среднее значение определения, % | Стандартное отклонение, +/- % | Доверительный интервал, +/- % | Относительное стандартное отклонение |
| Кампозан | |||||||
| Вода | 0,050 | 0,07 | 0,0014 | 94,5 | 1,94 | 2,42 | 2,05 |
| Почва | 0,010 | 0,08 | 0,008 | 91,5 | 2,1 | 2,62 | 2,29 |
| Растительный материал | 0,010 | 0,08 | 0,008 | 89,3 | 4,6 | 5,73 | 5,15 |
| Гидрел | |||||||
| Вода | 0,050 | 0,068 | 0,00136 | 98,0 | 2,5 | 3,12 | 2,55 |
| Почва | 0,010 | 0,090 | 0,009 | 95,2 | 3,6 | 4,49 | 3,78 |
| Растительный материал | 0,010 | 0,090 | 0,009 | 89,5 | 4,6 | 5,73 | 5,14 |
| Дигидрел | |||||||
| Вода | 0,050 | 0,08 | 0,0016 | 97,0 | 4,5 | 5,61 | 4,64 |
| Почва | 0,010 | 0,1 | 0,01 | 93,1 | 4,2 | 5,23 | 4,51 |
| Растительный материал | 0,010 | 0,1 | 0,01 | 88,9 | 4,6 | 5,73 | 5,17 |
| Декстрел | |||||||
| Вода | 0,050 | 0,15 | 0,003 | 89,5 | 6,5 | 8,10 | 7,26 |
| Почва | 0,010 | 0,2 | 0,02 | 86,3 | 8,5 | 10,59 | 9,85 |
| Растительный материал | 0,010 | 0,2 | 0,02 | 87,5 | 4,2 | 5,23 | 4,80 |
Избирательность метода. Определению не мешают регуляторы роста растений — алар, ГМК, хлорхолинхлорид, а также ХОП и ФОП; мешают пестициды, регуляторы роста растений, разлагающиеся в щелочной среде с образованием этилена.
Реактивы и растворы. 2-Хлорэтилфосфоновая кислота, техн., 80-процентная. Хлороводородная кислота, фиксанал. Натрия сульфат ч.д.а. Натр едкий х.ч. Азот, газ. Метанол х.ч. Ацетон ч.д.а. Фильтры бумажные «синяя лента». Полисорб-1. Алюминия оксид для хроматографии (0,1 — 0,2 мм). Хромосорб-108. Активированный уголь БАУ (0,2 — 0,3 мм). Насыщенный водный раствор сульфата натрия. 0,5 М раствор хлороводородной кислоты в насыщенном растворе сульфата натрия. 3,75 М водный раствор хлороводородной кислоты. Стандартные растворы 2-ХЭФК в 0,5 М растворе хлороводородной кислоты, насыщенным сульфатом натрия с содержанием д.в. 1000 и 1 мкг в мл (хранить в холодильнике не дольше недели).
Приборы и посуда. Весы аналитические с погрешностью не более 0,001 г. Весы технические с погрешностью не более 0,5 г. Колбы мерные на 100 мл. Пипетки на 0,1; 5; 20; 50 мл с делениями. Мерные флаконы на 100 мл с герметичными эластичными пробками, снабженные замками (рис. 3 — не приводится). Баня водяная многоместная. Шприц стеклянный медицинский на 2 мл. Бюретка. Термостат. Колбы конические на 500 мл. Аппарат для встряхивания жидкости в сосудах. Испаритель ротационный. Фильтры стеклянные (пор 40). Газовый хроматограф, снабженный ПИД. Колбы круглодонные на 100; 250 и 500 мл. Хроматографические стеклянные колонки (длиной 3 и 2,4 м с диаметром 3 мм и длиной 1 м с диаметром 3,5 мм). Секундомер.
Хранение проб. Отобранные пробы хранят в стеклянной таре в прохладном месте. Пробы растительного происхождения, особенно сочные плоды, следует перевозить и хранить при температуре не выше 5 °C. Анализы проводят не позднее чем через сутки после отбора пробы.
Ход анализа. Построение градуировочного графика. На аналитических весах взвешивают такое количество имеющейся формы 2-ХЭФК, которое содержит 100 мг чистой 2-ХЭФК, помещают в мерную колбу на 100 мл и наливают до метки 0,5 М раствор хлороводородной кислоты в насыщенном растворе сульфата натрия. Из приготовленного раствора (1000 мкг/мл) отбирают пипеткой 0,1 мл и помещают в мерную колбу на 100 мл, доводят до метки 0,5 М хлороводородной кислотой в насыщенном растворе сульфата натрия. Готовят 6 чистых мерных флаконов на 100 мл с эластичными пробками (герметизирующими прокол шприца). Каждый флакон заранее необходимо протарировать на объем находящегося в нем газа таким образом, чтобы стандартизировать этот объем во всех флаконах и сделать равным 15 мл. Для этого заранее залить флаконы дистиллированной водой под пробку и, отобрав пипеткой 15 мл из каждого, провести метки. Флаконы нумеруют и поочередно вносят по отдельности из раствора 2-ХЭФК (1 мкг/мл) 0,06; 3; 10; 15; 20; 27 мл (соответственно 0,06; 3; 10; 15; 20; 27 мкг чистой 2-ХЭФК). Доводят приливанием соответствующих объемов насыщенного раствора сульфата натрия объем раствора во флаконах до метки и вносят в каждый флакон по 5 г едкого натра. Закрывают флаконы эластичными пробками и после взбалтывания до полного растворения едкого натра на 1 ч ставят в водяную баню, нагретую до 80 °C (или термостат), периодически (4 раза) взбалтывая содержимое флакона. Чтобы предотвратить выбрасывание пробок давлением нагретого газа, флаконы следует снабдить специальными зажимами (замками), прижимающими пробку к горловине флакона (см. рис. 3). После нагрева флаконы охлаждают до комнатной температуры, берут с помощью шприца 1 мл газа (из 15 мл газового объема), прокалывая эластичную пробку, и вводят в испаритель хроматографа. Во время взятия пробы давление газа во флаконе выравнивают с наружным давлением. Для этого вводят во флакон насыщенный раствор сульфата натрия через медицинскую иглу, соединенную с бюреткой.
Измерив высоты пиков этилена на хроматограмме, строят график зависимости высоты пика от количества этого вещества, откладывая по ординате высоту пика этилена (мм), а по абсциссе количество (мкг) этилена, соответствующее каждому пику этилена. Для пересчета содержания 2-ХЭФК на этилен (произведение) используют коэффициент 0,194, рассчитанный на основе величин молекулярных масс 2-ХЭФК и этилена. Градуировочный график необходимо строить при каждом включении хроматографа для определения этилена.
Экстракция и гидролиз. В мерный флакон наливают 50 мл анализируемой воды, доводят до метки насыщенным раствором сульфата натрия, оставив свободным объем 15 мл, и добавляют 5 г едкого натра. Закрывают флакон герметичной эластичной пробкой, укрепляют ее зажимами (замками) и далее выполняют такие же операции, как при построении градуировочного графика.
Измельченную почву (размеры частиц не более 2 мм) массой 10 г вносят в мерный флакон, наливают 10 — 12 мл 0,5 М хлороводородной кислоты в насыщенном растворе сульфата натрия, закрывают герметичной эластичной пробкой и нагревают в течение 1 ч при 80 °C в водяной бане (или термостате), периодически взбалтывая через каждые 15 мин. В неохлажденный флакон вставляют пипетку на 1 или 2 мл, соединенную резиновым шлангом с баллоном азота, и в течение 5 — 6 мин. пропускают через флакон газ (1 мл/мин.) для удаления возможных летучих продуктов гидролиза. Затем во флакон добавляют до метки, оставляя свободным объем 15 мл, насыщенный раствор сульфата натрия и 5 г едкого натра, закрывают герметичной эластичной пробкой с зажимами и после взбалтывания до полного растворения едкого натра ставят в водяную баню (или термостат), нагревая в течение 1 ч при 80 °C и периодически взбалтывая флакон. Из охлажденного до комнатной температуры флакона берут пробу газа для газохроматографического определения этилена таким же способом, как для построения градуировочного графика.
Измельченный растительный образец (зерно, солома, овощи, фрукты, ягоды, бахчевые, цитрусовые) массой 10 г (частицы размером 1 мм — зерно, солома; гомогенизат — овощи, фрукты, ягоды, бахчевые, цитрусовые) помещают в плоскодонную колбу на 500 мл, добавляют 2 — 4 г безводного сульфата натрия и наливают 70 мл метанола или 100 мл ацетона, подкисленных до pH 2 хлороводородной кислотой. Колбу взбалтывают на встряхивателе в течение 1 ч. Полученный экстракт отфильтровывают в отгонную колбу ротационного испарителя. Экстракцию повторяют еще дважды. Объединенный экстракт упаривают на ротационном испарителе досуха при температуре не более 45 °C. Сухой остаток растворяют в 5 мл дистиллированной воды и переносят в мерный флакон. Отгонную колбу еще дважды ополаскивают дистиллированной водой порциями по 3 — 5 мл и сливают в тот же мерный флакон, добавляют 1,6 г сульфата натрия и 1,6 мл 3,75 М водного раствора хлороводородной кислоты и проводят кислотный гидролиз (1 ч при 80 °C). Далее удаление летучих продуктов кислотного гидролиза и щелочной гидролиз проводят так же, как при анализе почвы.
Хроматографирование. Этилен определяют на газовом хроматографе с ПИД при условиях, приведенных в таблице 33.
УСЛОВИЯ ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭТИЛЕНА
| Хроматографические характеристики | Наполнители колонок | |||
| полисорб-1 | оксид алюминия (0,1 — 0,2 мм) | хромосорб-108 (0,1 — 0,2 мм) | активированный уголь БАУ (0,2 — 0,3 мм) | |
| Скорость протяжки ленты самописца, мм/ч | 720 | 1200 | 240 | 200 |
| Размеры стеклянной колонки, мм | 3 x 3000 | 3 x 3500 | 3 x 2400 | 3,5 x 100 |
| Температура испарителя, °C | 150 | 80 | 40 | 130 |
| Температура термостата колонок, °C | 110 | 80 | 40 | 130 |
| Газ-носитель | Гелий особой чистоты | Гелий особой чистоты | Азот | Азот |
| Расход, мл/мин.: | ||||
| газа-носителя | 40 | 20 | 40 | 50 |
| водорода | 40 | 28 | 40 | 30 |
| воздуха | 300 | 450 | 400 | 300 |
| Линейность показаний детектора по этилену, нг | 0,8 — 350 | 0,8 — 350 | 0,8 — 350 | 0,8 — 350 |
| Абсолютное время удерживания, с | 51 | 90 | 84 | 80 |
-11
Примечание. Рабочая шкала электрометра 2 x 10 А. Вводимые в испаритель объемы — 1 мкл.
Обработка результатов анализа. Количественное определение проводят методом абсолютной калибровки. Данные для построения
градуировочного графика приведены выше.
Количество препарата в пробах воды и почвы (X, мг/л или мг/кг) вычисляют по формуле:
CVK
C — количество этилена, найденное по градуировочному графику, мкг;
V — газовый объем мерного флакона (15 мл), из которого отбирают аликвоту для хроматографирования, мл;
V — объем аликвоты газа (1 мл), вводимой в хроматограф, мл; а
P — объем или навеска анализируемой пробы, мл, г;
K - коэффициент пересчета содержания этилена на содержание 2-ХЭФК, гидрела, дигидрела, декстрела (соответственно 5,16; 5,73;
6,23; 12,74).
Так как растительные пробы при щелочном гидролизе выделяют некоторое количество эндогенного этилена, то остаточные количества
препаратов рассчитывают по разности количества этилена, выделенного из проб от обработанных препаратами продуктов и
контрольных.
Содержание препаратов в анализируемом растительном образце (X, мг/кг) рассчитывают по формуле:
C V C V
1 1 2 2
V P V'P
а 1 а 2
C и C - количества этилена, найденные по градуировочному 1 2 графику соответственно из пробы, обработанной препаратами, и
контроля, мкг;
V и V - газовые объемы гидролизных мерных флаконов 1 2 соответственно обработанной и контрольной проб, мл (по прописи
стандартизированных — 15 мл);
V и V' - объем аликвоты газа, вводимого в хроматограф, а а соответственно обработанной и контрольной проб, мл (по прописи
стандартизированных — 1 мл);
P и P - навески обработанной и контрольной проб, г (по 1 2
прописи стандартизированной — 10 г);
K — коэффициент перевода содержания этилена на содержание препаратов (см. предыдущую формулу).
Требования безопасности. Необходимо соблюдать правила предосторожности при работе с ядовитыми веществами, кислотами, щелочами, огне- и взрывоопасными растворителями.