МУК 4.1.3578-19. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Методика измерений массовой концентрации 4-пиридинкарбальдегида (4-пиридинальдегид, 4-пиридинкарбоксиальдегид, изоникотиновый альдегид, изоникотинальдегид) в воздухе рабочей зоны методом капиллярной газожидкостной хроматографии. Методические указания

(утв. Роспотребнадзором 28.10.2019)

Утверждаю Руководитель Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главный государственный санитарный врач Российской Федерации А. Ю. Попова 28 октября 2019 года

4.1 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ 4-ПИРИДИНКАРБАЛЬДЕГИДА (4-ПИРИДИНАЛЬДЕГИД, 4-ПИРИДИНКАРБОКСИАЛЬДЕГИД, ИЗОНИКОТИНОВЫЙ АЛЬДЕГИД, ИЗОНИКОТИНАЛЬДЕГИД) В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ МЕТОДОМ КАПИЛЛЯРНОЙ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ МУК 4.1.3578-19

1. Подготовлены ФГБНУ («Научно-исследовательский институт медицины труда») (Л.Г. Макеева, Н.С. Горячев, Н.Л. Полуэктова, Е.Н. Грицун).

2. Утверждены Руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации А.Ю. Поповой 18 октября 2019 г.

3. Введены впервые.

Разработаны сотрудниками ФГБНУ «Восточно-Сибирский институт медико-экологических исследований» (А.Н. Алексеенко, О.М. Журба).

Свидетельство о метрологической аттестации № 88-16374-004-RA.RU.310657-2015 от 29.06.2015.

I. Общие положения и область применения

1.1. Настоящие методические указания устанавливают порядок применения метода капиллярной газожидкостной хроматографии для измерений массовой концентрации 4-пиридинкарбальдегида в воздухе рабочей зоны в диапазоне массовых концентраций 0,4 — 43 мг/м3.

1.2. Методические указания по измерению массовых концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны предназначены для лабораторий Роспотребнадзора, санитарных лабораторий промышленных предприятий при осуществлении контроля за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны, а также научных и других организаций, осуществляющих исследования содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

1.3 Методические указания носят рекомендательный характер.

II. Характеристика вещества

2.1 Физико-химические свойства 4-пиридинкарбальдегида.

Структурная формула:

Эмпирическая формула: C₆H₅NO.

Молекулярная масса: 107,11.

Регистрационный номер CAS: 872-85-5.

4-Пиридинкарбальдегид — жидкость от прозрачного до темно-желтого цвета с пиридиновым запахом. Химический класс: ароматический альдегид. Температура кипения 71 — 73 °C (при 10 мм рт. ст.). Плотность вещества составляет 1,137 г/см3 при 20 °C. Летучесть 3 562 мг/м3 при 20 °C. Легко растворим в этиловом спирте, ацетоне, мало растворим в воде. Используется при химическом синтезе, в том числе инновационного противотуберкулезного препарата «Перхлозон».

Агрегатное состояние в воздухе — пары.

2.2 Токсикологическая характеристика 4-пиридинкарбальдегида:

• относится к умеренно опасным веществам при поступлении внутрь;
• оказывает раздражающее действие на слизистую оболочку глаз кроликов и кожу белых крыс;
• относится к веществам, обладающим избирательным раздражающим действием на дыхательные пути;
• обладает способностью вызывать сенсибилизацию организма, не проявляет иммунотоксического действия, не выявлено генотоксического, эмбриотоксического и тератогенного действия.

III. Метрологические характеристики

3.1. При соблюдении всех регламентированных условий и проведении анализа в точном соответствии с данной методикой при выполнении измерений массовой концентрации 4-пиридинкарбальдегид метрологические характеристики не превышают значений, представленных в табл. 1 (при доверительной вероятности P = 0,95).

Таблица 1

Метрологические характеристики методики

Значения показателя точности используют при:

• оформлении результатов измерений, выдаваемых лабораторией;
• оценке деятельности лабораторий на качество проведения измерений;
• оценке возможности использования результатов измерений при реализации методики измерений в конкретной лаборатории.

IV. Метод измерений

4.1. Метод основан на отборе проб воздуха с концентрированием в этиловый спирт с последующим газохроматографическим анализом экстракта на капиллярной колонке.

Минимально определяемое содержание 4-пиридинкарбальдегида в анализируемом объеме раствора пробы — 4 мкг.

Нижний предел измерения массовой концентрации 4-пиридинкарбальдегида в воздухе — 0,4 мг/м3 (при отборе 10 дм3 воздуха).

Метод специфичен в условиях производства (синтеза) препарата «Перхлозон».

Определению не мешают перхлозон, тиосемикарбазид, этиловый спирт и хлорная кислота.

V. Средства измерений, реактивы, вспомогательные устройства и материалы

5.1 Средства измерений

5.2 Реактивы

Примечание. Допускается использование реактивов с более высокой квалификацией.

5.3 Вспомогательные устройства и материалы

Примечание. Допускается применение оборудования с аналогичными или лучшими техническими характеристиками.

VI. Требования безопасности

6.1. При выполнении работ необходимо соблюдать правила техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007, ГОСТ 12.1.005.

6.2. Помещение должно соответствовать требованиям пожаробезопасности по ГОСТ 12.1.004 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009.

6.3. При выполнении измерений с использованием газового хроматографа соблюдают правила электробезопасности при работе с электроустановками по ГОСТ Р 12.1.019 и инструкцией по эксплуатации прибора.

6.4. При работе с газовыми баллонами соблюдают правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением, по ПБ 03-576-03.

6.5. Организуют обучение работающих лиц безопасности труда по ГОСТ 12.0.004.

6.6. Помещение лаборатории должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией. Содержание вредных веществ в воздухе не должно превышать гигиенических нормативов <11>.

<11> ГН 2.2.5.3532-18 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны»; ГН 2.2.5.2308-07 «Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны».

VII. Требования к квалификации оператора

7.1. К выполнению измерений допускаются лица, имеющие квалификацию не ниже лаборанта-химика, опыт работы на газовом хроматографе и в химической лаборатории, прошедшие соответствующий инструктаж, освоившие метод в процессе тренировки и уложившиеся в нормативы оперативного контроля при выполнении процедур контроля погрешности.

VIII. Требования к условиям измерений

8.1 При выполнении измерений в лаборатории соблюдают следующие условия:

IX. Подготовка к выполнению измерений

9.1. При подготовке к выполнению измерений проводят следующие работы: приготовление растворов, подготовку газового хроматографа к работе, установление градуировочной характеристики, отбор проб.

Приготовление растворов

9.2. Приготовление хромовой смеси: в термостойкий стакан вместимостью 2 дм3 насыпают 50 г дихромата калия, осторожно приливают по палочке частями, тщательно перемешивая, 1 дм3 концентрированной серной кислоты. Для полного растворения дихромата калия смесь подогревают.

Срок хранения раствора — до появления зеленой окраски.

9.3. Приготовление исходного стандартного раствора 4-пиридинкарбальдегида с массовой концентрацией 108 мкг/см3: в мерную колбу вместимостью 100 см3 приливают 50 см3 этилового спирта, вносят дозатором 9,6 мм3 4-пиридинкарбальдегида, тщательно перемешивают и доводят до метки этиловым спиртом и снова тщательно перемешивают.

Срок хранения раствора — 3 дня при температуре 4 — 8 °C.

Подготовка газового хроматографа

9.4. Подготовку газового хроматографа и установку капиллярной колонки проводят в соответствии с руководством по его эксплуатации. Перед началом работы капиллярную колонку, не подключая ее к детектору и устанавливая в него заглушку, кондиционируют в токе газа-носителя (азота) с расходом 2 см3/мин при температурном программировании: 30 °C с выдержкой 15 мин, подъем со скоростью 15 °C/мин до 240 °C с выдержкой 120 мин. После охлаждения колонку подключают к детектору, ждут выхода хроматографа на режим (2 часа). При отсутствии мешающих влияний колонка готова к работе.

Установление градуировочной характеристики

9.5. Градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади пика на хроматограмме от концентрации 4-пиридинкарбальдегида в этиловом спирте (мкг/см3), устанавливают по пяти сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из пяти градуировочных растворов, готовят в мерных колбах вместимостью 25 см3. Для этого в соответствии с табл. 3 в каждую мерную колбу вносят соответствующий объем исходного стандартного раствора 4-пиридинкарбальдегида, приготовленного по п. 9.3, и доводят объем раствора до метки этиловым спиртом. Раствор № 5 нет необходимости доводить до метки этиловым спиртом, так как он является исходным стандартным раствором.

Таблица 2

Растворы для установления градуировочной характеристики при определении 4-пиридинкарбальдегида

Срок хранения градуировочных растворов — 3 дня при температуре 4 — 8 °C.

В стеклянные хроматографические флаконы вместимостью 1,5 см3 наливают примерно 1 см3 градуировочного раствора. Флакон закрывают пластмассовой завинчивающей крышкой с септой и помещают в автоинжектор газового хроматографа, который отбирает из флакона 2 мм3 образца и вводит в испаритель хроматографа. Процедуру повторяют аналогично для каждого градуировочного раствора и регистрируют хроматограмму.

Условия хроматографирования градуировочных растворов и анализируемых проб

9.6 Расход газа-носителя (азота): 2 см3/мин (постоянный поток);

На полученной хроматограмме с помощью программы сбора и обработки данных проводят идентификацию определяемого компонента по абсолютному времени удерживания (интервал 15,00 — 15,10 мин).

Данные пяти измерений площади пика для каждого градуировочного раствора усредняют. По средним результатам измерений серии образцов для градуировки устанавливают градуировочную характеристику.

Контроль стабильности градуировочной характеристики

9.7. Контроль стабильности ГХ проводят не реже 1 раза в квартал, а также при смене реактивов, замене или возвращении из поверки используемого средства измерения.

Один раз в год градуировочную характеристику устанавливают заново.

Образцами для контроля стабильности ГХ являются вновь приготовленные градуировочные растворы (далее — образцы для градуировки, ОГ). Концентрация 4-пиридинкарбальдегида (мкг/см3) в ОГ должна соответствовать нижней, верхней границам и середине диапазона построения ГХ.

ГХ считают стабильной при выполнении для каждого ОГ следующего условия:

|Cизм — Ci| <= Кст, (1)

где Cизм — результат контрольного измерения концентрации 4-пиридинкарбальдегида в ОГ, мкг/см3;

Ci — аттестованное значение концентрации 4-пиридинкарбальдегида в ОГ, мкг/см3;

Кст — норматив контроля стабильности градуировочной характеристики,

\text{К}_{\text{ст}} = \Delta_{\text{гр}} = 0,01 \cdot \delta_{\text{гр}} \cdot C_{i}, (2)

где \delta_{\text{гр}} — относительная погрешность построения ГХ, \delta_{\text{гр}} = 16\% .

Если условие стабильности (1) не выполняется только для одного ОГ, необходимо выполнить повторное измерение этого ОГ. Если условие стабильности не выполняется при повторном измерении этого ОГ, то устанавливают новую градуировочную характеристику.

Если условие стабильности не выполняется для двух ОГ, то устанавливают новую ГХ.

Отбор проб воздуха

9.8. Отбор проб воздуха рабочей зоны производится в соответствии с ГОСТ 12.1.005 и приложением 9 к Р.2.2.2006-05.

Воздух с объемным расходом 1,0 дм3/мин в течение 10 мин аспирируют через поглотительный прибор, заполненный 4 см3 этилового спирта, который охлаждают смесью поваренной соли со льдом. Для измерения 1/2 ПДК 4-пиридинкарбальдегида достаточно отобрать 5 дм3 воздуха. Спирт из поглотительного прибора сливают в мерные пробирки вместимостью 5, 10 см3 с притертыми пробками.

Одновременно отбирают две пробы. При отборе проб фиксируется температура воздуха и атмосферное давление.

Пробы можно хранить в холодильнике при 4 — 8 °C в течение трех суток.

X. Выполнение измерения

10.1. Из поглотителя приливают этиловый спирт в мерную пробирку вместимостью 5 — 10 см3, замеряют точный объем спирта, заносят в рабочий журнал, отбирают из нее примерно 1 см3 спирта в стеклянные хроматографические флаконы вместимостью 1,5 см3. Флакон закрывают пластмассовой завинчивающей крышкой с септой и помещают в автоинжектор газового хроматографа, который отбирает из флакона 2 мм3 образца и вводит в испаритель хроматографа. Регистрацию хроматограммы и идентификацию определяемого соединения осуществляют в условиях, описанных в п. 9.5. Количественное определение содержания вещества в объеме анализируемой пробы (мкг/см3) проводят по градуировочной характеристике.

Измерение массовой концентрации 4-пиридинкарбальдегида в воздухе рабочей зоны проводят для двух параллельных проб.

Результаты измерений (повторные отборы из мерной пробирки в хроматограф) заносят в рабочий журнал.

XI. Вычисление результатов измерений

11.1 Массовую концентрацию 4-пиридинкарбальдегида в воздухе рабочей зоны, C, мг/м3, вычисляют по формуле:

C = \frac{a \cdot B}{V_{20}} , (3)

где a — концентрация 4-пиридинкарбальдегида в этиловом спирте, найденное по градуировочной характеристике, мкг/см3;

B — объем этилового спирта, см3;

V20 — объем воздуха, отобранный для анализа (дм3) и приведенный к стандартным условиям (прилож. 1 к настоящим методическим указаниям).

За результат измерений принимают среднее арифметическое результатов \overline{X} двух параллельных определений:

\overline{C} = \frac{C_{1} + C_{2}}{2} , (4)

если выполняется условие приемлемости:

|C_{1} - C_{2}| \leq 0,01 \cdot r \cdot \frac{C_{1} + C_{2}}{2} , (5)

где C₁ и C₂ - результаты параллельных определений, мг/м3;

r — относительное значение предела повторяемости (табл. 4), %:

r = 2,77 \cdot \sigma_{\gamma}. (6)

Таблица 3

Диапазон измерений, значения пределов повторяемости, внутрилабораторной прецизионности и критического диапазона при доверительной вероятности P = 0,95

Если условие (5) не выполняется, получают еще по два результата (для той же пробы исследуемого воздуха поглотителя по п. 11.1) в полном соответствии с данной методикой измерения. За результат измерений принимают среднее арифметическое значение результатов четырех определений, если выполняется условие:

|C_{max} - C_{min}| \leq 0,01 \cdot CR_{0,95} \cdot \frac{C_{1} + C_{2} + C_{3} + C_{4}}{4} , (7)

где C_max, C_min - максимальное и минимальное значения из полученных четырех результатов параллельных определений, мг/м3;

CR0,95 — относительное значение критического диапазона для уровня P = 0,95 и

n — результатов определений. Для n = 4 значение критического диапазона рассчитывают по формуле:

CR_{0,95} = 3,63 \cdot \sigma_{r}. (8)

Если условие (7) не выполняется, выясняют причины превышения критического диапазона, устраняют их и повторяют выполнение измерений в соответствии с требованиями методики измерений.

XII. Оформление результатов измерений

Результат анализа в документах, предусматривающих его использование, представляют в виде:

(\overline{C} \pm \Delta_{\text{л}}), мг/м3 (P = 0,95) (9)

где \overline{C} — среднее арифметическое значение результатов n измерений массовой концентрации 4-пиридинкарбальдегида, признанных приемлемыми (пп. 11.2, 11.3), мг/м3;

\Delta_{\text{л}} — значение характеристики лабораторной погрешности, мг/м3, рассчитанное по формуле:

\Delta_{\text{л}} = 0,01 \cdot \delta_{\text{л}} \cdot \overline{C}, (10)

где \delta_{\text{л}} — показатель точности (границы относительной лабораторной погрешности методики измерений при P = 0,95, табл. 1).

Показатель точности методики выражают числом, содержащим не более двух значащих цифр, наименьший разряд числового значения результата измерения должен быть таким же, как наименьший разряд числового значения показателя точности.

В случае если содержание 4-пиридинкарбальдегида в воздухе рабочей зоны ниже нижней (выше верхней) границы диапазона измерений, производят следующую запись в журнале: «Массовая концентрация 4-пиридинкарбальдегида в воздухе менее 0,4 мг/м3 (более 43 мг/м3)».

XIII. Контроль результатов измерений

Контроль качества результатов измерений, проводимых в соответствии с настоящей методикой, осуществляют путем проверки приемлемости результатов измерений, получаемых в условиях повторяемости, контроля стабильности градуировочной характеристики, а также поверки и калибровки применяемых средств измерений.

Приложение 1

ПРИВЕДЕНИЕ ОБЪЕМА ВОЗДУХА К СТАНДАРТНЫМ УСЛОВИЯМ

Приведение объема воздуха к стандартным условиям при температуре 293 К (20 °C) и атмосферном давлении 101,33 кПа (760 мм рт. ст.):

V_{20} = \frac{V_{t} \cdot 293 \cdot P}{(273 + t) \cdot 101,33} ,

где Vt — объем воздуха, отобранный для анализа, дм3;

P — барометрическое давление, кПа (101,33 кПа = 760 мм рт. ст.);

t — температура воздуха в месте отбора пробы, °C.

Для удобства расчета V20 следует пользоваться таблицей коэффициентов (прилож. 2 к настоящим методическим указаниям). Для приведения воздуха к стандартным условиям надо умножить Vt на соответствующий коэффициент.

Приложение 2

КОЭФФИЦИЕНТЫ ДЛЯ ПРИВЕДЕНИЯ ОБЪЕМА ВОЗДУХА К СТАНДАРТНЫМ УСЛОВИЯМ

УКАЗАТЕЛЬ ОСНОВНЫХ СИНОНИМОВ, ТЕХНИЧЕСКИХ, ТОРГОВЫХ И ФИРМЕННЫХ НАЗВАНИЙ ВЕЩЕСТВ