РД 52.18.938-2024. Руководящий документ. Массовая концентрация короткоцепных хлорированных парафинов в пробах поверхностных вод и массовая доля короткоцепных хлорированных парафинов в пробах почв и биологического материала. Методика измерений методом хромато-масс-спектрометрии
(утв. и введен в действие Приказом Росгидромета от 19.12.2024 № 404)
Примечание
Текст документа приведен в соответствии с публикацией на сайте https://mgmtmo.ru по состоянию на 06.08.2025. Документ введен в действие с 26.12.2024.
Утвержден и введен в действие Приказом Росгидромета от 19 декабря 2024 г. № 404
МАССОВАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ КОРОТКОЦЕПНЫХ ХЛОРИРОВАННЫХ ПАРАФИНОВ В ПРОБАХ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОД И МАССОВАЯ ДОЛЯ КОРОТКОЦЕПНЫХ ХЛОРИРОВАННЫХ ПАРАФИНОВ В ПРОБАХ ПОЧВ И БИОЛОГИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА
МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ МЕТОДОМ ХРОМАТО-МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ
Дата введения 26 декабря 2024 года
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным учреждением «Научно-производственное объединение „Тайфун“ (ФГБУ „НПО „Тайфун“)»
2 РАЗРАБОТЧИКИ В.Г. Булгаков, канд. физ.-мат. наук (руководитель разработки); Д.П. Самсонов, канд. хим. наук (ответственный исполнитель); Г.М. Хомушку, канд. хим. наук; Е.М. Пасынкова; А.И. Кочетков; А.Г. Пантюхина; Н.И. Колесникова; А.С. Гусаров
3 СОГЛАСОВАН с Управлением мониторинга загрязнения окружающей среды, полярных и морских работ (УМЗА) Росгидромета
4 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ приказом Росгидромета от 19.12.2024 № 404
5 АТТЕСТОВАНА Федеральным государственным бюджетным учреждением «Гидрохимический институт».
Свидетельство об аттестации методики измерений № 938 RA.RU.311345-2024 от 23.12.2024
Регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений ФР.1.31.2025.50255
6 ЗАРЕГИСТРИРОВАН головной организацией по стандартизации Росгидромета ФГБУ «НПО „Тайфун“ 19.12.2024»
ОБОЗНАЧЕНИЕ РУКОВОДЯЩЕГО ДОКУМЕНТА РД 52.18.938-2024
8 СРОК ПЕРВОЙ ПРОВЕРКИ 2034 год.
Введение
Короткоцепные хлорированные парафины представляют собой группу синтетических соединений с длиной углеродной цепи C10 - C13 согласно рисунку 1 и содержанием хлора от 50 до 67% и состоят приблизительно из 6000 — 8000 конгенеров. Короткоцепные хлорированные парафины применяются главным образом в составе жидкостей, используемых в металлообработке, в качестве герметиков, огнезащитных добавок для резиновых и текстильных изделий, при обработке кожи, а также в красках и изолирующих покрытиях. Короткоцепные хлорированные парафины устойчивы на воздухе и не поддаются гидролизу. Они характеризуются высокой токсичностью для водных организмов и организмов суши.
Рисунок 1 — Строение двух соединений короткоцепных хлорированных парафинов (C10H17Cl5 и C13H22Cl6)
1 Область применения
Настоящий руководящий документ устанавливает методику выполнения измерений (далее — методика) массовой концентрации короткоцепных хлорированных парафинов (КЦХП) в пробах поверхностных вод, массовой доли КЦХП в пробах почвы и биологического материала хромато-масс-спектрометрическим методом в диапазоне измерений в пробах поверхностных вод от 0,1 до 3,0 мкг/дм3, в пробах почв от 0,04 до 1,20 мг/кг и в пробах биологического материала от 0,02 до 0,60 мг/кг.
Настоящий руководящий документ предназначен для использования в лабораториях, выполняющих измерения в области мониторинга загрязнения окружающей среды.
2 Нормативные ссылки
В настоящем руководящем документе использованы ссылки на следующие нормативные документы:
ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования
ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны
ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности
ГОСТ 12.1.019-2017 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты
ГОСТ 12.2.003-91 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности
ГОСТ 12.4.009-83 Система стандартов безопасности труда. Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание
ГОСТ 12.4.021-75 Система стандартов безопасности труда. Системы вентиляционные. Общие требования
ГОСТ 17.1.5.04-81 Охрана природы. Гидросфера. Приборы и устройства для отбора, первичной обработки и хранения проб природных вод. Общие технические условия
ГОСТ 17.1.5.05-85 Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб поверхностных и морских вод, льда и атмосферных осадков
ГОСТ 17.4.3.01-2017 Охрана природы. Почвы. Общие требования к отбору проб
ГОСТ 17.4.4.02-2017 Охрана природы. Почвы. Методы отбора и подготовки проб для химического, бактериологического, гельминтологического анализа
ГОСТ 201-76 Тринатрийфосфат. Технические условия
ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия
ГОСТ 4166-76 Реактивы. Натрий сернокислый. Технические условия
ГОСТ 4220-75 Реактивы. Калий двухромовокислый. Технические условия
ГОСТ 9147-80 Посуда и оборудование лабораторные фарфоровые. Технические условия
ГОСТ 12433-83 Изооктаны эталонные. Технические условия
ГОСТ 14262-78 Кислота серная особой чистоты. Технические условия
ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры
ГОСТ 28115-89 Аппараты и установки сушильные. Классификация
ГОСТ 28498-90 Термометры жидкостные стеклянные. Общие технические требования. Методы испытаний
ГОСТ 29227-91 (ИСО 835-1-81) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 1. Общие требования
ГОСТ 31339-2006 Рыба, нерыбные объекты и продукция из них. Правила приемки и методы отбора проб
ГОСТ 34037-2016 Упаковка стеклянная для химических реактивов и особо чистых химических веществ. Общие технические условия
ГОСТ Р 51447-99 Мясо и мясные продукты. Методы отбора проб
ГОСТ Р 51568-99 Сита лабораторные из металлической проволочной сетки. Технические условия
ГОСТ Р 52361-2018 Контроль объекта аналитические требования и определения
ГОСТ Р 53228-2008 Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания
ГОСТ Р 58144-2018 Вода дистиллированная. Технические условия
ГОСТ Р 70282-2022 Охрана окружающей среды. Поверхностные и подземные воды. Общие требования к отбору проб льда и атмосферных осадков
ГОСТ Р 59024-2020 Вода. Общие требования к отбору проб
ГОСТ ISO 6497-2014 Корма. Отбор проб
РМГ 76-2014 Государственная система обеспечения единства измерений. Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа
Примечание - При пользовании настоящим руководящим документом целесообразно проверять действие ссылочных нормативных документов:
- стандартов — в информационной системе общего пользования — на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного издания информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год;
- межгосударственных рекомендаций — по информационному указателю «Руководящие документы, рекомендации и правила», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года.
Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим руководящим документом следует руководствоваться замененным (измененным) нормативным документом. Если ссылочный нормативный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В настоящем руководящем документе применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 почва: Поверхностный слой суши, возникший в результате изменения горных пород под воздействием живых и мертвых организмов (растительных, животных и микроорганизмов), солнечного тепла и атмосферных осадков.
3.2 биологический материал: Любая ткань или жидкость живого организма (мышцы, волосы, кожа, кости, биологические жидкости, ткани растения и т.д.).
3.3 поверхностные воды: Воды, которые текут или собираются на поверхности земли.
3.4 исходный раствор: Коммерчески доступный раствор смеси КЦХП с определенной длиной углеродной цепи и с различным определенным содержанием хлора, который используется для приготовления градуировочного раствора.
3.5 рабочий градуировочный раствор: Раствор с известной массовой концентрацией КЦХП, который готовится разбавлением исходного раствора и используется для установления градуировочной характеристики.
3.6 проба: Часть почвы, биологического материала или воды, отобранная для анализа и отражающая их химический состав.
3.7 холостая проба: Проба, проходящая все стадии анализа, что и реальная проба, но не содержащая определяемый компонент.
3.8 результат измерений: Значение характеристики, полученное выполнением регламентированного метода измерений.
| единичное определение: Однократное проведение всей последовательности операций, предусмотренных методикой анализа вещества или материала объекта аналитического контроля. ГОСТ Р 52361-2018, [статья 24] |
|---|
| параллельные определения: Серия единичных определений, выполненных в условиях повторяемости. ГОСТ Р 52361-2018, [статья 25] |
|---|
4 Требования к показателям точности измерений
При соблюдении всех регламентируемых методикой условий проведения измерений характеристики погрешности результата измерения с принятой вероятностью 0,95 не должны превышать значений, приведенных в таблице 1.
Диапазон измерений массовой концентрации КЦХП в пробах поверхностных вод и массовой доли КЦХП в пробах почв, биологического материала. Показатели повторяемости, воспроизводимости и точности
5 Требования к средствам измерений, вспомогательным устройствам, реактивам, материалам
5.1 Средства измерений, вспомогательные устройства
5.1.1 Хромато-масс-спектрометр, состоящий из:
- масс-селективного детектора (масс-спектрометра) модели Agilent 5977A MSD (ГРСИ РФ № 65319-16) с режимом химической ионизации с детектированием отрицательных ионов и селективного мониторинга ионов, позволяющий проводить измерения в диапазоне массовых чисел m/z = 50 — 800 Да, ГРСИ РФ № 65319-16;
- газового хроматографа модели 7890 B, ГРСИ РФ № 55612-13, снабженного кварцевой капиллярной хроматографической колонкой DB5-MS, длиной 15 м, внутренним диаметром 0,25 мм, с толщиной слоя фазы 0,25 мкм;
- автоматического инжектора 7693A с микрошприцем для газовой хроматографии Agilent Gold Standard Syringe вместимостью 0,010 см3, ценой деления 0,002 см3, пределом основной относительной погрешности не более +/- 5% и относительным средним квадратичным отклонением случайной составляющей погрешности не более 1%;
- системы обработки данных на базе персонального компьютера.
5.1.2 Весы лабораторные общего назначения с наибольшим пределом взвешивания не менее 200 г, дискретностью отсчета 0,0001 г и пределом допускаемой погрешности не более +/- 0,05 г, 2-го класса точности по ГОСТ Р 53228.
5.1.3 Термометр лабораторный, цена деления 1 °C, пределы измерения от 0 до 100 °C, 2-го класса точности по ГОСТ 28498.
5.1.4 Пробирки мерные исполнения 2, по ГОСТ 1770, вместимостью 5 см3 — 10 шт.
5.1.5 Пипетки градуированные, 2-го класса точности по ГОСТ 29227 вместимостью 1 см3 — 5 шт., 2 см3 — 5 шт., 5 см3 — 5 шт., 10 см3 — 5 шт.
5.1.6 Колбы мерные исполнения 2, 2-го класса точности по ГОСТ 1770 вместимостью: 25 см3 — 10 шт., 50 см3 — 5 шт., 100 см3 — 5 шт., 250 см3 — 1 шт., 500 см3 — 1 шт.
5.1.7 Микроизмельчитель тканей РТ-10/35, мощность 300 — 500 Вт фирмы Brinkmann Instr.
5.1.8 Прибор Сокслета — 04 КШ 45/40, экстрактор 250 см3, колба 500 см3.
5.1.9 Воронки лабораторные ВД-3-2000-ХС по ГОСТ 25336.
5.1.10 Стаканы для взвешивания СВ-19/9 по ГОСТ 25336.
5.1.11 Колонки стеклянные хроматографические длиной 170 мм и внутренним диаметром 15 мм, длиной 400 мм и внутренним диаметром 30 мм — 30 шт.
5.1.12 Холодильник с прямой трубкой ХПТ-1-400-14/23 по ГОСТ 25336.
5.1.13 Посуда и оборудование лабораторные фарфоровые по ГОСТ 9147.
5.1.14 Сита лабораторные из металлической проволочной сетки по ГОСТ Р 51568.
5.1.15 Электропечь муфельная лабораторная типа СНОЛ-2,5.4.1, 4/11-И1 с температурой нагревания от 50 до 1100 °C по [1].
5.1.16 Сушильный электрический шкаф с температурой нагревания от 30 °C до 300 °C по ГОСТ 28115.
5.1.17 Стеклянные банки, снабженные крышкой с тефлоновой прокладкой для отбора и хранения проб по ГОСТ 34037 вместимостью 250 см3.
5.1.18 Стеклянные бутыли из темного стекла с притертой пробкой или пробкой, снабженной тефлоновой прокладкой, по ГОСТ 34037, вместимостью 2 дм3.
5.1.19 Бытовая морозильная камера, обеспечивающая температуру от минус 12 до минус 24 °C.
5.1.20 Колбы круглодонные К-1-1000-29/32 ТС, К-1-500-29/32 ТС по ГОСТ 25366.
5.1.21 Стеклянные флаконы (виалы) для градуировочных и анализируемых растворов вместимостью 1,8 — 2,0 см3 с завинчивающимися крышками и тефлоновыми прокладками фирмы Supelco, номер по каталогу — 2-6951.
5.1.22 Эксикатор 2-250 по ГОСТ 25366.
5.1.23 Ротационный испаритель типа ИР-1 М3 [2].
5.1.24 Силикагель Kieselgel 60, 70-230 mesh производства фирмы Merck.
5.1.25 Сорбент Bio-Beads S-X3 200-400 mesh производства фирмы Bio-Rad Laboratories.
5.1.26 Цилиндры мерные 2-го класса точности по ГОСТ 1770 вместимостью 150 см3 — 5 шт., 250 см3 — 5 шт.
5.1.27 Микрошприцы вместимостью 10, 25, 50, 100 мм3, с ценой деления 0,1 мм3 фирмы Hamiltone ГРСИ РФ 63779-16.
5.1.28 Стандартный образец КЦХП C10-C13 с содержанием хлора 51,5% фирмы Dr. Ehrenstorfer GmbH, Augsburg, Germany (cat. no. LA11457510CY to LA11457548CY) в циклогексане с концентрацией 100 мкг/см3.
5.1.29 Стандартный образец КЦХП C10-C13 с содержанием хлора 55,5% фирмы Dr. Ehrenstorfer GmbH, Augsburg, Germany (cat. no. LA11457510CY to LA11457548CY) в циклогексане с концентрацией 100 мкг/см3.
5.1.30 Стандартный образец КЦХП C10-C13 с содержанием хлора 63% фирмы Dr. Ehrenstorfer GmbH, Augsburg, Germany (cat. no. LA11457510CY to LA11457548CY) в циклогексане с концентрацией 100 мкг/см3.
5.1.31 Внутренний стандарт оксихлордан (13C10, 99%), производства фирмы Cambridge Isotope Laboratories, Inc. (номер по каталогу — CLM-4729-S) в нонане с концентрацией 100 мкг/см3.
5.1.32 Силанизированная стеклянная вата фирмы Supelco.
Примечание — Допускается использование других типов средств измерений и вспомогательных устройств, в том числе импортных, с характеристиками не хуже, чем у приведенных в 5.1 и обеспечивающих погрешность измерения, указанную в разделе 4.
5.2 Реактивы и материалы
5.2.1 Гелий газообразный, марка А, Б [3].
5.2.2 Смесь аргон-метан, 10% об. метана [4].
5.2.3 н-Гексан [5], х.ч.
5.2.4 Ацетон [6], ос. ч.
5.2.5 Дихлорметан [7], х.ч.
5.2.6 Натрий сернокислый безводный по ГОСТ 4166, х.ч.
5.2.7 Вода дистиллированная по ГОСТ Р 58144.
5.2.8 Кислота серная по ГОСТ 14262, ос. ч.
5.2.9 Изооктан эталонный по ГОСТ 12433.
5.2.10 Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220, ч.д.а.
5.2.11 Метанол по ГОСТ 6995.
5.2.12 Тринатрийфосфат по ГОСТ 201.
Примечание - Допускается использование реактивов и материалов, изготовленных по другой нормативно-технической документации, в том числе импортных, с квалификацией не ниже указанной в 5.2.
6 Метод измерений
Измерения массовой концентрации КЦХП в пробах выполняют методом хромато-масс-спектрометрии с использованием химической ионизации пробы с детектированием отрицательных ионов в режиме селективного сканирования масс по четырем массовым ионным фрагментам КЦХП и по двум массовым ионным фрагментам внутреннего стандарта для контроля извлечения.
Извлечение КЦХП из почвы, поверхностных вод и биологического материала проводят методом экстракции образцов органическими растворителями с последующей очисткой экстракта с применением колоночной хроматографии на различных сорбентах.
Интегрирование пиков для различных значений ионных фрагментов осуществляется в различных диапазонах хроматографического времени удерживания, которые устанавливаются по времени удерживания КЦХП из градуировочных растворов.
Идентификацию КЦХП проводят по полному диапазону хроматографического времени удерживания, отношению площадей пиков ионных фрагментов на ионных масс-фрагментограммах.
Количественное значение КЦХП в пробе рассчитывается по методу множественной линейной регрессии проанализированных растворов различных смесей КЦХП, с использованием внутреннего стандарта.
7 Требования безопасности, охраны окружающей среды
7.1 Используемые в работе химические соединения относятся к веществам 1-го и 2-го класса опасности, и при работе с ними необходимо соблюдать требования безопасности, установленные для работ с токсичными, едкими и легковоспламеняющимися веществами по ГОСТ 12.1.005.
7.2 При выполнении измерений массовой концентрации КЦХП в пробах соблюдают требования безопасности в соответствии с ГОСТ 12.2.003, ГОСТ 12.1.019 и ГОСТ 12.1.007.
7.3 Помещение, в котором проводятся измерения, должно соответствовать требованиям пожарной безопасности согласно ГОСТ 12.1.004 и иметь средства пожаротушения согласно ГОСТ 12.4.009 и должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией согласно ГОСТ 12.4.021.
7.4 Техника безопасности при работе в испытательной лаборатории должна соответствовать инструкциям, утвержденными в установленном порядке, а также изложенным в инструкции по эксплуатации средств измерений и вспомогательных устройств, применяемых при проведении измерений.
8 Требования к квалификации операторов
8.1 К выполнению измерений и обработке их результатов допускают лиц, имеющих квалификацию не ниже инженера-химика, прошедших курс обучения и имеющих опыт работы на хромато-масс-спектрометре, владеющих методом хроматографического анализа, знающих конструкцию, принцип действия и правила эксплуатации данного оборудования.
8.2 К выполнению работ по пробоподготовке допускают лиц, имеющих квалификацию техника-химика или лаборанта-химика, прошедших соответствующую подготовку, имеющих навыки работы в химической лаборатории и освоивших методику.
9 Требования к условиям измерений
При выполнении измерений соблюдают следующие условия:
10 Подготовка к выполнению измерений
10.1 Отбор и хранение проб
10.1.1 Пробы почвы должны быть отобраны в соответствии с требованиями ГОСТ 17.4.4.02 и ГОСТ 17.4.3.01. Отбор проб производится в состоянии естественной влажности в стеклянные флаконы, снабженные крышкой с тефлоновой прокладкой. Перевозят пробы в сумках-холодильниках при температуре от 2 до 8 °C. Пробы хранят в морозильной камере при температуре от минус 16 до минус 20 °C в течение года.
10.1.2 Отбор и хранение проб биологического материала проводят в соответствии с ГОСТ ISO 6497, ГОСТ 31339 и ГОСТ 34037. Отобранные пробы хранят в замороженном виде при температуре от минус 16 до минус 20 °C в течение года. Пробы растительности высушивают на воздухе, отбирают усредненную пробу, измельчают. Воздушно-сухие пробы упаковывают в стеклянные флаконы, снабженные крышкой с тефлоновой прокладкой и хранят в течение года.
10.1.3 Пробы воды отбирают по ГОСТ 17.1.5.04 и ГОСТ 17.1.5.05. Пробы отбирают в стеклянные бутыли из темного стекла по 5.1.18. Объем пробы составляет от 2 до 5 литров. Экстракция проб должна быть выполнена в течение 7 дней. Консервация проб не требуется.
10.2 Подготовка посуды, растворителей и сорбентов
10.2.1 Стеклянная посуда по 5.1.18, 5.1.19, 5.1.22 должна промываться водопроводной водой и замачиваться в 10%-ном растворе тринатрийфосфата на 6 — 7 часов, затем промываться водопроводной водой, горячим раствором двухромовокислого калия, ополаскиваться водопроводной водой, а затем трижды дистиллированной водой и сушиться при температуре 300 °C в сушильном шкафу.
Мерная посуда должна сушиться суховоздушным способом.
10.2.2 Очистку растворителей н-гексана и дихлорметана осуществляют путем прямой перегонки при атмосферном давлении с использованием стеклянной химической посуды в соответствии с правилами перегонки органических веществ.
10.2.3 Силикагель активируют в муфельной электропечи по 5.1.15 при температуре 350 °C в течение 16 часов. Активированный силикагель хранят в герметически закрытой таре в эксикаторе не более двух недель.
10.2.4 Для приготовления партии силикагеля, модифицированного серной кислотой, смешивают 56 г активированного силикагеля и 24 см3 концентрированной серной кислоты (плотностью 1,83 г/см3). Кислоту необходимо приливать небольшими порциями в колбу с активированным силикагелем, встряхивая содержимое колбы. Готовый модифицированный сорбент должен представлять собой однородную массу без комков. Хранят приготовленный сорбент в колбе, закрытой притертой стеклянной пробкой, в эксикаторе и используют в течение 1 мес.
10.2.5 Сульфат натрия прокаливают в муфельной электропечи по 5.1.15 при температуре 400 °C в течение четырех часов, охлаждают в эксикаторе, хранят в колбе со шлифом не более одного месяца.
10.3 Приготовление растворов и реактивов
10.3.1 Смесь гексан-дихлорметан в соотношении 1:2 (по объему) готовят непосредственно перед использованием. В колбу с притертой пробкой наливают один объем гексана и добавляют два объема хлористого метилена, закрывают стеклянной пробкой и тщательно перемешивают. Объем приготовляемой смеси зависит от количества подготавливаемых к анализу проб.
10.3.2 Смесь метанол-дихлорметан 1:4 (по объему) готовят смешением 100 см3 метанола и 400 см3 дихлорметана в емкости из темного стекла, снабженной притертой пробкой. Готовят непосредственно перед использованием.
10.3.3 Промежуточный градуировочный раствор КЦХП (51,5% хлора) с массовой концентрацией 10 мкг/см3 готовят из стандартного образца КЦХП (51,5% хлора) с массовой концентрацией 100 мкг/см3. Для этого в пробирку вместимостью 10 см3 вносят 1 см3 КЦХП (51,5% хлора), доводят до метки изооктаном.
10.3.4 Промежуточный градуировочный раствор КЦХП (55,5% хлора) с массовой концентрацией 10 мкг/см3 готовят из стандартного образца КЦХП (55,5% хлора) с массовой концентрацией 100 мкг/см3. Для этого в пробирку вместимостью 10 см3 вносят 1 см3 КЦХП (55,5% хлора), доводят до метки изооктаном.
10.3.5 Промежуточный градуировочный раствор КЦХП (63,0% хлора) с массовой концентрацией 10 мкг/см3 готовят из стандартного образца КЦХП (63,0% хлора) с массовой концентрацией 100 мкг/см3. Для этого в пробирку вместимостью 10 см3 вносят 1 см3 КЦХП (63,0% хлора), доводят до метки изооктаном.
Промежуточные градуировочные растворы КЦХП хранят в морозильной камере при температуре от минус 12 до минус 24 °C в герметично закрытых емкостях не более 6 месяцев. Перед использованием растворы выдерживают при комнатной температуре не менее 20 минут.
10.3.6 Промежуточный раствор внутреннего стандарта оксихлордана (13C10, 99%) с массовой концентрацией 200 нг/см3 готовят из стандартного образца оксихлордана (13C10, 99%) с массовой концентрацией 100 мкг/см3. Для этого в пробирку вместимостью 10 см3, содержащую небольшое количество изооктана, микрошприцем вносят 20 мм3 оксихлордана (13C10, 99%), доводят до метки изооктаном.
Промежуточный раствор внутреннего стандарта хранят в морозильной камере при температуре от минус 12 до минус 24 °C в герметично закрытых емкостях не более 6 месяцев. Перед использованием растворы выдерживают при комнатной температуре не менее 20 минут.
10.3.7 Рабочие градуировочные растворы КЦХП с содержанием хлора 51,5%, 55,5% и 63% готовят разбавлением промежуточных градуировочных растворов в соответствии с таблицей 2.
В пробирки вместимостью 5 см3 вносят указанные в таблице 2 объемы промежуточного градуировочного раствора, промежуточного раствора внутреннего стандарта и изооктана. Приготовленные градуировочные растворы хранят в морозильной камере при температуре от минус 12 до минус 24 °C в герметично закрытых емкостях не более 3 месяцев. Перед использованием растворы выдерживают при комнатной температуре не менее 20 минут.
Приготовление градуировочных растворов КЦХП
10.4 Подготовка хромато-масс-спектрометра к работе
10.4.1 Включают хромато-масс-спектрометр и настраивают в соответствии с руководством по эксплуатации. Рекомендуется непрерывная работа прибора в ходе градуировки и последующих аналитических определений.
10.4.2 Проверяют настройку хромато-масс-спектрометра по относительной интенсивности основных ионов в масс-спектре калибровочного соединения. Интенсивности пиков должны находиться в диапазоне значений, указанном в описании к прибору.
10.4.3 Проводят проверку чувствительности хромато-масс-спектрометра по градуировочному раствору с наименьшей массовой концентрацией в условиях, указанных в 10.4.4. Отношение сигнал:шум для определяемого соединения должно быть не менее 10:1.
10.4.4 Условия измерений для кварцевой капиллярной хроматографической колонки с неподвижной фазой DB5-MS приведены в таблице 3. Длина колонки — 15 м, внутренний диаметр — 0,25 мм; толщина пленки фазы — 0,25 мкм. Для других приборов и колонок условия проведения измерений могут быть другими.
10.4.5 Идентификацию и количественное определение КЦХП проводят по четырем наиболее интенсивным ионным фрагментам исследуемых смесей. Хроматограмма градуировочного раствора КЦХП приведена в приложении А. Массовые значения детектируемых ионов и время удерживания КЦХП для условий по 10.4.4 приведены в таблице 4.
| Массовые значения детектируемых ионов, m/z, Да | Диапазон времени удерживания, мин | Диапазон времени удерживания максимального отклика <*>, мин |
| 375 | 5,8 — 7,1 | 5,9 — 7,0 |
| 411 | 6,1 — 7,4 | 6,2 — 7,3 |
| 423 | 6,2 — 7,2 | 6,3 — 7,1 |
| 449 | ||
| <*> Этот интервал представляет собой основную часть КЦХП для детектируемой массы ионного фрагмента и представлен неразрешенными пиками анализируемой смеси. | ||
Время удерживания и массовые значения детектируемых ионов, используемых для идентификации и количественного определения внутреннего стандарта, приведены в таблице 5.
Время удерживания и массовые значения детектируемых ионов
10.5 Экстракция КЦХП из проб
10.5.1 Экстракцию КЦХП из проб воды производят следующим образом: аликвоту пробы объемом 2 дм3 помещают в делительную воронку, добавляют 0,1 см3 раствора внутреннего стандарта и экстрагируют 100 см3 гексана, встряхивая воронку. Продолжительность экстракции 15 минут. После разделения слоев, гексановый слой отбирают в коническую колбу, повторно экстрагируют воду 100 см3 гексана. Экстракты объединяют и фильтруют в круглодонную колбу вместимостью 250 см3 через коническую воронку, заполненную приблизительно 50 г безводного сульфата натрия (Na2SO4). Далее экстракт концентрируют на ротационном испарителе до объема приблизительно 1 см3.
10.5.2 Экстракцию КЦХП из проб почвы производят следующим образом: пробу почвы высушивают при комнатной температуре до воздушно-сухого состояния, тщательно перемешивают, удаляют камни и корни растений. Измельчают пробу в фарфоровой ступке. Взвешивают 5 г образца в стакане для взвешивания, вносят 0,1 см3 внутреннего стандарта, помещают в прибор Сокслета и экстрагируют смесью гексан-ацетон в соотношении 1:1 в течение 8 часов. Далее экстракт концентрируют на ротационном испарителе до объема приблизительно 1 см3.
10.5.3 Экстракцию КЦХП из проб биологического материала производят следующим образом: пробу вынимают из морозильной камеры и размораживают при комнатной температуре на воздухе. Пробу гомогенизируют с использованием микроизмельчителя, взвешивают 10 г и помещают в выпарительную чашку. Добавляют от 80 до 120 г безводного Na2SO4 и растирают пробу до получения однородной массы и оставляют на два часа при комнатной температуре. Затем в пробу вносят 0,1 см3 внутреннего стандарта, помещают в прибор Сокслета и экстрагируют смесью гексан-ацетон в соотношении 1:1 в течение восьми часов. Далее экстракт концентрируют на ротационном испарителе до объема приблизительно 1 см3.
10.6 Очистка экстрактов
10.6.1 Для очистки экстрактов от липидов методом гель-фильтрации сконцентрированный гексановый экстракт переносят в пробирку объемом 5 см3, объем доводят до 2 см3 и добавляют 2 см3 дихлорметана.
10.6.1.1 Подготовка колонки для очистки экстрактов от липидов производится следующим образом:
- в стакане взвешивают 60 г сорбента Bio-Beads (далее — сорбент), помещают его в круглодонную колбу вместимостью 500 см3 и заливают смесью растворителей гексана и дихлорметана в соотношении 1:1 в количестве, необходимом, чтобы полностью покрыть сорбент для набухания и, закрыв стеклянной пробкой, оставляют на одни сутки;
- через 1 сутки сорбент помещают в колонку длиной 400 мм и внутренним диаметром 30 мм, снабженную пористым дном и тефлоновым краном;
- для стабилизации сорбента после внесения в колонку через нее пропускают 1 дм3 смеси гексан-дихлорметан в соотношении 1:1 со скоростью 5 см3/мин.
10.6.1.2 Очистку экстрактов от липидов производят следующим образом:
- перед началом работы с колонкой через нее необходимо пропустить 50 см3 смеси метанол-дихлорметан в соотношении 1:4, а затем 100 см3 смеси гексан-дихлорметан в соотношении 1:1. Полученные элюаты отбросить;
- под колонку поместить мерный цилиндр вместимостью 250 см3;
- в колбу вместимостью 500 см3 поместить 400 см3 смеси гексан-дихлорметан в соотношении 1:1;
- при открытом кране колонки внести пипеткой в колонку экстракт, полученный по 10.5.3, для проб биологического материала, не нарушая поверхности сорбента. Промыть пробирку элюентом (далее — смыв) в объеме от 2 до 3 см3 из отмеренного количества и перенести этот смыв в колонку после прохождения через сорбент анализируемого экстракта. Процедуру повторить пять раз. После прохождения через сорбент последней порции смыва пропустить через колонку оставшийся элюент;
- когда уровень элюата в мерном цилиндре достигнет отметки 150 см3, цилиндр убрать из-под колонки и подставить другой цилиндр на 250 см3. Первая фракция элюата, собранная в мерный цилиндр и содержащая липиды, утилизируется;
- после того, как будет собрано 200 см3 элюата, кран колонки закрывают, элюат переносят в круглодонную колбу на 250 см3 и концентрируют на ротационном испарителе до объема от 2 до 3 см3, добавляют 5 см3 гексана продолжают концентрировать до объема приблизительно 1 см3.
10.6.2 Очистка экстрактов на модифицированном силикагеле производится следующим образом: в стеклянную колонку высотой 400 мм и внутренним диаметром 10 мм помещают подложку из стеклянной ваты, затем последовательно добавляют 1 см3 безводного сернокислого натрия, 6 см3 активированного силикагеля, 2 см3 силикагеля, импрегнированного серной кислотой и 1 см3 безводного сернокислого натрия. Через стеклянную колонку пропускают 20 см3 гексана, далее в колонку вносят сконцентрированный экстракт, полученный по 10.5.1 (для проб воды), по 10.5.2 (для проб почвы) и по 10.5.3 (для проб биологического материала). Экстракт вносится, когда в колонке остается от 1 до 2 мм по высоте слоя гексана, используемого при подготовке колонки. Смывают остатки из колбы тремя порциями гексана по 2 см3 и также переносят в колонку. После прохождения раствора колонку промывают 60 см3 гексана и собирают фракцию 1. Собранную фракцию утилизируют. Далее колонку промывают 60 см3 смеси гексан-дихлорметан в соотношении 1:2 и собирают в колбу на 100 см3. Собранную фракцию 2 концентрируют на ротационном испарителе до объема 5 см3, добавляют 3 см3 изооктана и 3 см3 гексана и вновь концентрируют на ротационном испарителе до 0,5 см3. Экстракт переносят в пробирку, объемом 5 см3, стенки колбы обмывают изооктаном не менее трех раз, смывы также переносят в пробирку. Далее экстракт концентрируют в токе азота или очищенного воздуха до объема 1 см3 и количественно переносят в виалу. Герметизируют виалу тефлоновой прокладкой и крышкой и передают для инструментального анализа.
11 Порядок выполнения измерений
11.1 Измерение массовых концентраций КЦХП в экстрактах проводят в соответствии с руководством по эксплуатации хромато-масс-спектрометра Agilent 5977A MSD или аналогичном с использованием режима химической ионизации с детектированием отрицательных ионов в режиме селективного сканирования масс в условиях, описанных в 10.4.4 и 10.4.5.
11.2 Градуировочные растворы, приготовленные по 10.3.8, анализируют в условиях, описанных в 10.4.4.
Регистрируют ионные масс-хроматограммы для ионов, соответствующих определяемым КЦХП и внутреннему стандарту. Определяют времена удерживания КЦХП и внутреннего стандарта.
Коэффициенты множественной линейной регрессии рассчитывают по формуле (1), используя функцию ЛИНЕЙН в программе Excel, исходя из значения концентрации суммы КЦХП в градуировочном растворе P \sum \text{КЦХП} , мкг/мл.
P \sum {}_{\text{КЦХП}} = b_{1} \frac{A_{1}}{A_{IS}} + b_{2} \frac{A_{2}}{A_{IS}} , (1)
где b1, b2 - коэффициенты множественной линейной регрессии, мкг/мл;
A1, A2 — площади хроматографических пиков на фрагментограмме для каждого из выбранных ионов КЦХП с массовыми значениями m/z 375 и m/z 423 в градуировочном растворе;
AIS — площадь хроматографического пика внутреннего стандарта по иону с массовым значением m/z 434 в градуировочном растворе.
Полученные коэффициенты множественной линейной регрессии используются для количественной оценки не известных концентраций в пробах.
11.3 Для подтверждения достаточной чистоты реактивов, материалов, лабораторной посуды выполняют холостой опыт.
Холостую пробу необходимо анализировать в каждой серии проб (10 — 20 проб, выполненных с одной партией реактивов), чтобы убедиться в отсутствии загрязнений, источниками которых могут быть измерительная система, реактивы и материалы. В случае обнаружения загрязнений (проявляющихся в появлении сигналов при заданных значениях времен удерживания и массах ионов), превышающих уровень 1% от среднего значения суммы КЦХП, обнаруживают источник этих помех, последовательно анализируя используемые реактивы. Эту операцию осуществляют также при использовании новой партии реактивов.
11.4 Анализируют приготовленные образцы воды, почвы или биологического материала.
Наличие анализируемых соединений в образцах обнаруживают по относительному времени удерживания и характеристическим ионам на масс-фрагментограмме.
Анализируемое соединение считается идентифицированным при выполнении следующих критериев:
- хроматографический сигнал должен быть расположен в диапазоне времени удерживания для выбранных ионов и не отличаться более чем на 0,5% от времени удерживания КЦХП в стандарте;
- форма хроматографического сигнала должна напоминать форму в стандарте;
- расчетный результат на основе m/z 411 (простая линейная регрессия) или на основе m/z 411 и m/z 449 не должен отличаться более чем на +/- 70% от результата, рассчитанного на основе m/z 375 и m/z 423.
В случае, когда массовая концентрация в экстракте выше массовой концентрации максимальной точки градуировочной характеристики, экстракт следует разбавить изооктаном и провести измерение массовой концентрации разбавленной пробы. При вычислении результатов измерений необходимо учесть степень разбавления.
12 Обработка результатов измерений
Массовую концентрацию суммы КЦХП в пробах поверхностной воды C \sum \text{КЦХП} , мкг/дм3 и массовую долю КЦХП в пробах почв и биологического материала C \sum \text{КЦХП} , мг/кг, рассчитывают по формуле (2), используя коэффициенты регрессии, определенные из градуировки по 11.2:
C \sum {}_{\text{КЦХП}} = [b_{1} \frac{A_{1}}{A_{IS}} + b_{2} \frac{A_{2}}{A_{IS}}] \frac{C_{IS,s}}{C_{IS,cal}} , (2)
где CIS,s — концентрация внутреннего стандарта в пробах, мг/кг (для почвы и биологического материала), мкг/дм3 (для воды);
CIS, cal — концентрация внутреннего стандарта в калибровочном образце, мкг/мл.
Определяют эффективность извлечения внутреннего стандарта R, %, по формуле:
R = \frac{A_{IS,s}}{A_{IS,cal}} 100 , (3)
где AIS, s — площадь внутреннего стандарта в образце;
AIS, cal — средняя площадь внутреннего стандарта в градуировочных растворах.
Количество внутреннего стандарта в образце и в градуировочных стандартах должно быть одинаковым. Объем анализируемого образца и объем градуировочных стандартов должен быть 1 мл.
Минимальная эффективность извлечения должна быть не меньше 30%.
13 Оформление результатов измерений
13.1 За результат измерений принимают результат единичного определения. Массовую концентрацию суммы КЦХП в пробах поверхностной воды, C \sum {}_{\text{КЦХП}1}\text{мкг}/\text{дм}^{3} , представляют в виде
C \sum {}_{\text{КЦХП}1} \pm \Delta , мкг/дм3, (P = 0,95). (4)
Массовую долю суммы КЦХП в пробах почвы и биологического материала C \sum \text{КЦХП}2 , мг/кг, представляют в виде
C \sum {}_{\text{КЦХП}2} \pm \Delta , мг/кг (P = 0,95), (5)
где \pm \Delta — абсолютное значение показателя точности методики, мкг/дм3 или мг/кг, рассчитанное по формуле:
\Delta = \frac{\delta C \sum \text{КЦХП}}{100} , (6)
где \delta — показатель точности, %, в соответствии с таблицей 1.
Если массовая концентрация и массовая доля КЦХП в пробе ниже нижней границы диапазона измерений, производят следующую запись: C \sum \text{КЦХП},B где B — нижняя граница диапазона измерений, мкг/дм3 или мг/кг.
13.2 Результаты измерений оформляют протоколом или записью в журнале по формам, приведенным в Руководстве по качеству лаборатории.
14 Контроль качества процедуры анализа поверхностных вод, почв и биологического материала
14.1 Алгоритм оперативного контроля повторяемости
14.1.1 Оперативный контроль повторяемости осуществляют для одного результата измерений в каждой серии проб, полученного в соответствии с методикой. Отобранную пробу поверхностной воды, почвы или биологического материала делят на две части и выполняют измерение в соответствии с разделом 10.
14.1.2 Результат контрольной процедуры rk, % рассчитывают по формуле:
r_{k} = \frac{2|X_{1} - X_{2}| \cdot 100}{(X_{1} + X_{2})} , (7)
где X1, X2 — результаты контрольных измерений массовой концентрации суммы КЦХП, мкг/дм3 (для поверхностной воды) и массовой доли суммы КЦХП, мг/кг (для почвы и биологического материала).
14.1.3 Процедура контроля предусматривает сравнение абсолютного расхождения rk с пределом повторяемости rn.
14.1.4 Результат контрольной процедуры должен удовлетворять условию
14.1.5 Предел повторяемости rn, %, может быть рассчитан по формуле:
rn = 2,77 \cdot \sigma_{r} , (9)
где 2,77 — коэффициент, для двух параллельных измерений;
\sigma_{r} — среднеквадратическое отклонение повторяемости (показатель повторяемости методики измерений) согласно таблице 1.
14.1.6 При невыполнении условия (9) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (9) принимают меры по их устранению.
14.2 Алгоритм оперативного контроля погрешности выполнения измерений с использованием метода варьирования навески
14.2.1 Оперативный контроль погрешности выполнения измерений проводят путем сравнения результата отдельно взятой контрольной процедуры Кk с нормативом контроля К.
14.2.2 Готовят две навески почвы или биологического материала с исходной и половинной массами компонента и выполняют измерения в соответствии с методикой.
14.2.3 Результат контрольной процедуры Кk, мг/кг, рассчитывают по формуле:
где x — результат измерения массовой доли определяемого компонента в пробе исходной массы, мг/кг;
xo — результат измерения концентрации или массовой доли определяемого компонента в пробе половинной массы, мг/кг.
14.2.4 Норматив контроля К, мг/кг, рассчитывают по формуле
\text{К } = \sqrt{(\Delta_{\text{л}x})^{2} + (\Delta_{\text{л}x_{0}})^{2}} , (11)
где \Delta_{\text{л}x} , \Delta_{\text{л}x_{0}} — значения характеристики абсолютной погрешности результатов измерений, установленные в лаборатории при реализации методики, соответствующие массовой доле определяемого компонента.
14.2.5 Процедуру измерений признают удовлетворительной при выполнении условия
При невыполнении условия (12) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (12) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.
14.3 Алгоритм оперативного контроля погрешности выполнения измерений с использованием метода добавок
14.3.1 При применении метода добавок для поверхностной воды погрешности, обусловленные операциями введения добавок, а также погрешности СИ, применяемых для введения добавок, не вносят статистически значимого вклада в погрешность результатов измерений содержания компонента.
При реализации контрольной процедуры получают результаты контрольных измерений согласно 6.3 содержания определяемого компонента в рабочей пробе — \overline{x} и в рабочей пробе с внесенной известной добавкой — \overline{x}\prime\prime\prime , мкг/дм3.
Концентрация добавки Cд удовлетворяет условию
C_{\text{д}}>\Delta_{\text{лх}} + \Delta_{\text{л}x\prime\prime\prime} , (13)
где \Delta_{\text{лх}} , \Delta_{\text{л}x\prime\prime\prime} — характеристика абсолютной погрешности методики измерений, соответствующая содержанию компонента в рабочей пробе и расчетному значению содержания компонента в пробе с добавкой соответственно, мкг/дм3.
14.3.2 Результат контрольной процедуры Кk, мкг/дм3 рассчитывают по формуле:
\text{К}_{k} = \overline{x}\prime\prime\prime - \overline{x} - C_{\text{д}} , (14)
где \overline{x}\prime\prime\prime — результат анализа пробы с добавкой, мкг/дм3;
\overline{x} — результат анализа пробы без добавкой, мкг/дм3;
Cд — концентрация добавки, мкг/дм3.
14.3.3 Норматив контроля погрешности К1 рассчитывают по формуле:
\text{К}_{1} = \sqrt{\Delta_{\text{лх}\prime\prime\prime}^{2} + \Delta_{\text{лх}}^{2}} . (15)
1 Допустимо для расчета нормативов контроля использовать показатели качества результатов анализа полученные расчетным путем по формуле \Delta_{\text{л}} = 0,84 \cdot \Delta .
2 В частном случае, если \Delta_{\text{лх}\prime\prime\prime} = \Delta_{\text{лх}} = \Delta_{\text{л}} , \text{К } = \Delta_{\text{л}} \sqrt{2} = 1,41\Delta_{\text{л}} . Выводы по результатам контроля делают в соответствии с 14.2.5.
ХРОМАТОГРАММА ГРАДУИРОВОЧНОГО РАСТВОРА КЦХП
БИБЛИОГРАФИЯ
| Ключевые слова: короткоцепные хлорированные парафины, проба, почва, поверхностные воды, биологический материал, хромато-масс-спектрометрический метод анализа |
|---|