МУК 4.1.1453-03. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Методические указания по измерению концентраций дикамбы в воздухе рабочей зоны газожидкостной и тонкослойной хроматографией

(утв. Минздравом России 24.06.2003)

4.1 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ ДИКАМБЫ В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ И ТОНКОСЛОЙНОЙ ХРОМАТОГРАФИЕЙ

МУК 4.1.1453-03

1. Методические указания подготовлены Федеральным научным центром гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана (академик РАМН, проф. В.Н. Ракитский, проф. Т.В. Юдина), Российским государственным аграрным университетом — МСХА им. К.А. Тимирязева (проф. В.А. Калинин, к.х.н. А.В. Довгилевич) при участии Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (А.П. Веселов).

2. Методические указания рекомендованы к утверждению Комиссией по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека.

3. Утверждены Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, Руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, академиком РАМН Г.Г. Онищенко 24 июня 2003 г.

4. Введены впервые.

Структурная формула (не приводится).

C H Cl O 8 6 2 3

М. м. 221,05.

    Дикамба  -  гербицид  широкого  спектра  действия. Действующее
начало  препаратов  на  основе дикамбы (дианат, банвел-Д, дифезан)
2-метокси-3,6-дихлорбензойная  кислота.   В   чистом виде -  белое
кристаллическое  вещество  с  Т     114 - 116 °С.  Разрушается при

                           пл.

температуре около 200 °С. Давление паров при 25 °С 4,5 мПа -5

(3,4 х 10   мм рт. ст.). Растворимость в воде 6,5 г/л,  ацетоне  -
810 г/л (при 25 °С),  хорошо  растворима  в  спиртах,  хлороформе,

диэтиловом эфире.

В воздухе рабочей зоны может находиться только в виде аэрозоля.

Относится к малотоксичным препаратам. LD для теплокровных 50 1700 — 2000 мг/кг. Не проявляет тератогенного и мутагенного действия.

ПДК дикамбы в воздухе рабочей зоны 1 мг/куб. м.

1. Характеристика метода

Метод ГЖХ основан на получении метилового эфира 2-метокси-3,6-дихлорбензойной кислоты путем взаимодействия дикамбы с диазометаном с последующим газохроматографическим определением на приборе с детектором по «захвату электронов».

Метод ТСХ основан на хроматографическом выделении дикамбы в тонком слое сорбента на пластинках силуфол или сорбфил с последующим проявлением хроматограмм смесью хлорида железа (III) с железосинеродистым калием или аммиакатом серебра с последующим облучением хроматограмм УФ-светом.

Отбор проб воздуха проводится с концентрированием на фильтре АФА-ВП-20 или АФА-ХА-20.

Нижний предел измерения:

0,05 нг (ГЖХ);

1 мкг (ТСХ)

в хроматографируемом объеме.

Нижний предел измерения в воздухе 0,5 мг/куб. м (ГЖХ, ТСХ) при отборе 100 л.

Диапазон измеряемых концентраций в воздухе:

0,5 — 10,0 мг/куб. м (ГЖХ);

0,5 — 3,0 мг/куб. м (ТСХ).

Измерению не мешают компоненты, входящие в состав гербицидных препаратов на основе дикамбы, в том числе диметиламин, диэтилэтаноламин, хлорсульфурон, а также хлорорганические пестициды.

Суммарная погрешность измерения не превышает +/- 25%.

Время выполнения измерения, включая отбор проб:

около 2-х час. (ГЖХ);

около 2,5 час. (ТСХ).

2. Приборы, аппаратура и посуда

Газожидкостной хроматограф Цвет 500 М или аналогичный с детектором «по захвату электронов».

Хроматографические колонки длиной 170 см и 200 см, внутренним диаметром 3 мм.

Хроматографическая камера с пришлифованной крышкой по ГОСТ 25336-82 или аналогичная.

Аспирационное устройство с ротаметром для измерения расхода воздуха по ТУ 64-1-1081-73 или аналогичное.

Фильтродержатель.

Ротационный вакуумный испаритель ИР-1М, ТУ 25-11-917-76, или аналогичный.

Мерные колбы по ГОСТ 1770-74 вместимостью 100 мл.

Колбы грушевидные по ГОСТ 25336-82 вместимость 50 мл.

Пробирки градуированные с пробками на шлифах по ГОСТ 1770-74 вместимостью 5 и 10 мл.

Стеклянные химические стаканы по ГОСТ 25336-82 вместимостью 50 мл.

Пульверизаторы стеклянные по ГОСТ 25336-82.

Пипетки с делениями по ГОСТ 20292-74 на 0,1; 1 и 5 мл.

Микрошприцы на 100 и 10 мкл.

Хроматографические пластинки силуфол (Чехия) или сорбфил по ТУ 26-11-17-89.

Лампа ртутно-кварцевая по ТУ 16-535-280-74 или аналогичная.

Прибор для получения диазометана (рис. 1 — не приводится).

Баня водяная, ТУ 64-1-2850-76, или аналогичная.

3. Реактивы и материалы

Ацетон, хч, ГОСТ 2603-79, перегнанный над KMnO и обезвоженный 4

над Na SO  безводным.
      2  4

Гексан, хч, ТУ 6-09-3375-78, свежеперегнанный.

Хлороформ, хч, ГОСТ 20015-74.

Диэтиловый эфир, хч, ГОСТ 6265-79.

Метиловый спирт, хч, ГОСТ 6995-77.

Этиловый спирт, ректификат, ГОСТ 5961-81и.

Этиловый спирт подкисленный (на 100 мл спирта одна капля ледяной уксусной кислоты).

Уксусная кислота, чда, ГОСТ 61-75, ледяная.

Калия гидроксид, хч, ГОСТ 24363-80.

Натрия сульфат, хч, ГОСТ 4166-76, безводный.

Хроматон N-AW-DMCS с 5% SE-30 (0,16 — 0,20 мм) или аналогичный носитель.

Хроматон N-AW-DMCS с 5% OV-17 (0,16 — 0,20 мм) или аналогичный носитель.

Серебро азотнокислое, AgNO , ГОСТ 1277-75. 3

Аммиак водный, ГОСТ 3760-79.

Азот особой чистоты, ГОСТ 9293-74, из баллона с редуктором.

Гидразин-гидрат, чда, ГОСТ 58322-65.

Фильтры АФА-ВП-20 или АФА-ХА-20.

Дикамба (2-метокси-3,6-дихлорбензойная кислота), хч, с содержанием основного вещества не менее 98%.

<*> При отборе проб воздуха на фильтры АФА-ВП-20 или АФА-ХА-20 объемный расход воздуха при необходимости можно увеличить до 15 л/мин., что проверено экспериментально.

Воздух с объемным расходом 5 л/мин. аспирируют через фильтр АФА-ВП-20 или АФА-ХА-20, помещенный в фильтродержатель. Для измерения 0,5 ПДК следует отобрать 100 л воздуха.

Пробы, отобранные на фильтр, хранят при комнатной температуре не более 5 дней.

5. Подготовка к измерению

5.1. Приготовление стандартных растворов

Стандартные растворы дикамбы в ацетоне с содержанием 100 мкг/мл (раствор 1) и 1 мкг/мл (раствор 2).

Стандартный раствор 1 готовят растворением 10 мг дикамбы в ацетоне в мерной колбе вместимостью 100 мл. Для приготовления стандартного раствора 2 из раствора 1 пипеткой вместимостью 1 мл отбирают 1 мл и переносят в мерную колбу вместимостью 100 мл и доводят до метки ацетоном. Стандартные растворы 1 и 2 стабильны при хранении в холодильнике в течение 6 месяцев.

5.2. Для ГЖХ измерения

5.2.1 Приготовление диазометана

В круглодонную колбу вместимостью 100 мл (рис. 1), снабженную капельной воронкой с байпасом и обратным холодильником, помещают 12 г (0,2 моля) КОН, 6 мл метилового спирта, 6 мл или 6,1 г (0,12 моля) гидразингидрата. Колбу охлаждают до +5 °С смесью воды со льдом и начинают медленно, по каплям прибавлять из капельной воронки 10 мл (0,12 моля) хлороформа, постепенно увеличивая скорость. При этом реакционная масса становится желтой.

Выделяющийся в ходе реакции диазометан через обратный холодильник, соединенный с капилляром стеклянным переходом, поступает в двугорлую колбу-приемник 2 вместимостью 100 мл, содержащую 50 мл осушенного серного эфира. Колба 2 погружена в баню, содержащую смесь воды со льдом.

По окончании прибавления хлороформа реакционную колбу нагревают до 40 °С на водяной бане для полного удаления диазометана из реакционной массы. После обесцвечивания реакционной массы и стенок холодильника реакцию считают законченной. Диазометан хранят в склянке с притертой пробкой в морозильной камере.

5.2.2 Подготовка газохроматографической колонки

Для газохроматографического анализа используют готовый товарный носитель хроматон N-AW-DMCS (0,16 — 0,20 мм) с 5% SE-30 и хроматон N-AW-DMCS (0,16 — 0,20 мм) с 5% OV-17. Хроматографическую колонку заполняют насадкой с подсоединением слабого вакуума. Достаточная плотность набивки обеспечивается равномерной загрузкой и непрерывным постукиванием по колонке. Колонку кондиционируют при скорости азота 30 мл/мин. в режиме программирования температуры от 50 до 220 °С со скоростью нагрева 2 °С/мин., а затем в изотермическом режиме при температуре 220 °С в течение 6 — 8 час. без подсоединения колонки к детектору.

Общую подготовку прибора к работе проводят согласно инструкции.

5.3. Для ТСХ измерения

5.3.1 Приготовление градуировочных растворов

Градуировочные растворы дикамбы в ацетоне с концентрацией от 10 до 60 мкг/мл готовят соответствующим разбавлением стандартного раствора в пробирках с притертыми пробками вместимостью 5 мл согласно таблице.

Таблица

ШКАЛА ГРАДУИРОВОЧНЫХ РАСТВОРОВ

Допустимый срок хранения градуировочных растворов при комнатной температуре не более 10 дней.

5.3.2 Приготовление проявляющего раствора

Проявляющий реагент. Растворяют 0,5 г AgNO в 5 мл 3

дистиллированной  воды,  добавляют 5 мл концентрированного аммиака
до растворения осадка и добавляют 90 мл ацетона. Хранить в  темном

месте.

5.3.3 Приготовление хроматографической камеры

Хроматографические камеры за 1 час до начала хроматографирования заливают смесью подвижных растворителей хлороформ:ацетон (3:1) и хлороформ:уксусная кислота (20:1). Объем подвижных растворителей в камере должен по высоте находиться не выше чем на 0,7 — 1,0 см от дна камеры.

6. Подготовка проб к анализу

Фильтр пинцетом вынимают из фильтродержателя, помещают в стакан вместимостью 50 мл и аккуратно с помощью пинцета и стеклянной палочки, сминают, добавляют 5 мл подкисленного этилового спирта. Фильтр несколько раз тщательно отжимают стеклянной палочкой в растворителе. Спиртовой раствор сливают в грушевидную колбу вместимостью 50 мл, осторожно придерживая фильтр стеклянной палочкой. Эту операцию повторяют еще два раза тем же количеством подкисленного спирта. Из грушевидной колбочки с помощью ротационного вакуумного испарителя полностью отгоняют растворитель. К сухому остатку пипеткой добавляют 5 мл ацетона, колбочку закрывают пробкой на шлифе и ее стенки тщательно обмывают растворителем.

Для ТСХ измерения из полученного раствора отбирают аликвотную часть. Для ГЖХ измерения требуется дальнейшее разбавление. Для этой цели из полученного раствора пипеткой на 1 мл отбирают 1 мл, переносят в градуированную пробирку на 10 мл, доводят до 10 мл ацетоном, пробирку закрывают пробкой на шлифе и ее содержимое аккуратно перемешивают.

7. Проведение измерения

7.1. ГЖХ измерение

Из полученного для ГЖХ раствора (10 мл) в градуированную пробирку на 5 мл микропипеткой на 0,1 мл или микрошприцем на 100 мкл переносят 0,1 мл (100 мкл) раствора, слабым током воздуха полностью удаляют растворитель. К сухому остатку пипеткой добавляют 2 мл раствора диазометана в диэтиловом эфире. Через 10 — 15 мин. диазометан и эфир отдувают слабым током воздуха. К сухому остатку пипеткой добавляют 4 мл гексана. Колбочку закрывают пробкой на шлифе и ее стенки тщательно ополаскивают растворителем. В хроматограф вводят 2 мкл полученного раствора. Ввод проб осуществляется микрошприцем через самоуплотняющуюся мембрану хроматографа. Скорость ввода и объем вводимых проб должен быть постоянным.

Условия хроматографирования

                               Колонка 1          Колонка 2
Насадка колонки                5% SE-30 на        5% OV-17 на
                               хроматоне          хроматоне
                               N-AW-DMCS          N-AW-DMCS
                               (0,16 - 0,20 мм)   (0,16 - 0,20 мм)
Длина и внутренний диаметр     170 см х 3 мм      200 см х 3 мм

колонки

                                      -10                -10
Рабочая шкала электрометра     64 х 10    мА      64 х 10    мА
Скорость протяжки ленты        0,25               0,25

самописца см/мин.

Скорость потока 30 мл/мин. 25 мл/мин. газа-носителя азота

Температура термостата 180 200 колонки, °С

Температура испарителя, °С     200                220
Температура детектора, °С      230                300
Абсолютное время удерживания   3 мин. 57 с        4 мин. 21 с
Объем вводимой пробы, мкл      2                  2
Линейный диапазон              0,05 - 1,0 нг      0,05 - 1,0 нг

детектирования

Количественное определение проводят методом соотношения со стандартом, по высоте пиков.

Серию стандартов готовят одновременно с рабочей пробой следующим образом: в 5 пробирок вместимостью 5 мл с пробками на шлифах пипеткой вносят из стандартного раствора 2 0,125; 0,250; 0,5; 1 и 2,5 мл, что соответствует 0,125; 0,250; 0,5; 1 и 2,5 мкг дикамбы. Из пробирок на горячей водяной бане или слабым током воздуха полностью отгоняют растворитель. К сухому остатку пипеткой одновременно с рабочей пробой добавляют по 2 мл раствора диазометана. Через 10 — 15 мин. эфир и диазометан отдувают слабым током воздуха. К сухому остатку пипеткой добавляют 5 мл гексана. Пробирку закрывают пробкой на шлифе и ее стенки тщательно обмывают растворителем. Параллельно с рабочей пробой в хроматограф вводят по 2 мкл полученных растворов. Расчет проводят по стандартному раствору, высота пика которого наиболее близка к высоте пика рабочей пробы.

7.2. ТСХ измерение

На пластинку силуфол или сорбфил микрошприцем на 100 мкл или микропипеткой с оттянутым концом наносят 100 мкл (0,1 мл) полученного по п. 6 раствора. Справа и слева от рабочей пробы таким же образом наносят серию стандартных растворов дикамбы (1, 2, 3, 4, 5, 6 мкг). Необходимо следить, чтобы диаметр пятна наносимого раствора не превышал 0,5 см.

    После     высушивания     пятен     пластинку    помещают    в
хроматографическую   камеру,  в  которую  за  30  мин.  до  начала
хроматографирования   был   налит   подвижный   растворитель.   На
пластинках  силуфол  хроматограмму  развивают  в системе подвижных
растворителей    хлороформ:уксусная      кислота     (40:1)    или
хлороформ:этилацетат:уксусная  кислота  (15:15:1);  на  пластинках
сорбфил - сначала в системе  хлороформ:ацетон  (3:1),   а   затем,
после высушивания хроматограммы,  в   системе   хлороформ:уксусная
кислота   (20:1).   После  развития  хроматограмму  высушивают  на
воздухе, а затем  хроматограмму  обрабатывают  из   пульверизатора
проявителем,   после   чего   влажную   пластинку   помещают   под
ртутно-кварцевую лампу и  облучают  ее  УФ-светом  в течение  трех
минут. Дикамба на  хроматограмме  проявляется  в  виде  коричневых
пятен на светло-сером фоне с  R  0,45 +/- 0,05  в  первой  системе

                           f

подвижных растворителей и с 0,76 +/- 0,05 -  во  второй.  Линейный
диапазон определения 1 - 6 мкг. Пятна стабильны в  течение  одного

часа.

Количественное определение дикамбы на хроматограммах проводят путем сравнения площади и интенсивности пятен рабочей пробы и серии стандартов.

8. Обработка результатов анализа

8.1. ГЖХ

Содержание дикамбы в воздухе (Х) в мг/куб. м вычисляют по формуле:

                       С   х Н   х V х 500
                        ст    рп
                  Х =  ------------------- мл/куб. м,
                          Н   х V  х V
                           ст    а    20

где:
С    - количество стандарта, введенного в хроматограф, нг;
 ст
Н    - высота пика рабочей пробы, мм;
 рп
Н   - высота пика стандарта, мм;
 ст
V - общий объем рабочего раствора, мл;

V  - объем аликвоты, вводимой в хроматограф, мкл;
 а
V    - объем воздуха в л, отобранный для анализа и приведенный

 20<br>

Если при введении в хроматограф получаются слишком большие пики или происходит «зашкаливание», к рабочему раствору пипеткой добавляют замеренное количество гексана и анализируют более разбавленный раствор.

8.2. ТСХ

Содержание дикамбы в воздухе (Х) в мг/куб. м вычисляют по формуле:

                         С х V

                       Х =  -------- мг/куб. м,
                            V  х V
                             а    20

где:
С - содержание дикамбы, найденное в анализируемой пробе, мкг;
V - общий объем пробы, мл;
V  - объем пробы, взятый для хроматографирования, мл;
 а
V    - объем воздуха в л, отобранный для анализа и приведенный

 20

к стандартным условиям.

При получении интенсивно окрашенных пятен, не подлежащих количественной оценке, объем V можно увеличивать путем добавления к рабочей пробе замеренного количества гексана или соответствующего разбавления отобранной аликвоты. Нижний предел определения при необходимости можно снизить за счет концентрирования рабочего раствора V до меньшего объема.

9. Требования к квалификации лиц, проводящих измерение

Лица, проводящие измерение, должны, по меньшей мере, иметь среднее химическое образование и стаж работы не менее одного года.

10. Требования безопасности

При работе необходимо соблюдать все необходимые требования безопасности при работе в химической лаборатории с пестицидами и легковоспламеняющимися растворителями, а также «Правила устройства, техники безопасности, производственной санитарии, противоэпидемического режима и личной гигиены при работе в лабораториях, отделениях, отделах санитарно-эпидемиологических учреждений системы МЗ СССР» № 2455-81 от 20.10.1981.