МУК 4.1.1856-04. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Методические указания по измерению концентраций биспирибака натрия в воздухе рабочей зоны и атмосферном воздухе населенных мест методом высокоэффективной жидкостной хроматографии
(утв. Минздравом России 05.03.2004)
Примечание
Документ введен в действие с 1 июля 2004 года.
Утверждаю
Главный государственный
санитарный врач
Российской Федерации,
Первый заместитель
Министра здравоохранения
Российской Федерации
Г. Г. Онищенко
5 марта 2004 года
4.1 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ БИСПИРИБАКА НАТРИЯ В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ И АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ МЕТОДОМ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ
с 1 июля 2004 года
1. Методические указания подготовлены Федеральным научным центром гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана при участии специалистов Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека.
2. Рекомендованы к утверждению Комиссией по государственному санитарно-эпидемическому нормированию при Федеральной службе по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека.
3. Утверждены Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации, академиком РАМН Г.Г. Онищенко.
Настоящие Методические указания устанавливают метод высокоэффективной жидкостной хроматографии для определения в воздухе рабочей зоны и атмосферном воздухе массовой концентрации биспирибака натрия в диапазонах 0,1 — 1,0 мг/куб. м (воздух рабочей зоны); 0,008 — 0,08 мг/куб. м (атмосферный воздух).
Биспирибак натрия — действующее вещество препарата Номини, СК (400 г/л), фирмы Кумиаи Кемикал Индастри Ко., Лтд (Япония).
2,6-Бис[(4,6-диметоксипиримидин-2-ил)окси]бензоат натрия (IUPAC).
Структурная формула (не приводится).
C H N NaO . 13 17 4 8
Белое порошкообразное вещество без запаха. Температура плавления 223 — -6
224 °С. Давление паров при 25 °С 5,04 х 10 мПа. Растворимость в органических растворителях (в г/куб. дм при 25 °С): ацетон - 0,0434; н-гексан - 0,00356; дихлорметан - 0,00513; метанол - 26,3, этилацетат -
0,00198. Растворимость в воде (при 25 °С): 73,3 г/куб. дм.
Коэффициент распределения н-октанол-вода: K log P = -1,03 (23 °С). ow
Стабильность биспирибака натрия в водных растворах DT (при 25 °С): 50 18,7 дней (рН 4); 88 дней (рН 5); 476 дней (рН 7); 482 дня (рН 9).
Агрегатное состояние в воздухе — аэрозоль.
Краткая токсикологическая характеристика:
Острая пероральная токсичность (LD ) для крыс > 4000 мг/кг; острая 50 дермальная токсичность (LD ) для крыс > 2000 мг/кг; острая ингаляционная 50 токсичность (LK ) для крыс (4-часовая экспозиция) > 4480 мг/куб. м. 50
Биспирибак натрия рекомендуется в качестве послевсходового гербицида на посевах риса для борьбы с широким спектром однолетних и многолетних сорняков. Биспирибак натрия ингибирует активность растительного фермента ацетолактат-синтазы, блокируя биосинтез аминокислот с разветвленными углеродными цепями. Обладает селективностью по отношению к рису и эффективно уничтожает куриное просо.
Ориентировочный безопасный уровень воздействия (ОБУВ) биспирибака натрия в воздухе рабочей зоны — 1 мг/куб. м, в атмосферном воздухе — 0,01 мг/куб. м.
1. Погрешность измерений
Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью (дельта), не превышающей +/- 25%, при доверительной вероятности 0,95.
2. Метод измерения
Измерения концентраций биспирибака натрия выполняют методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на обращенной фазе с ультрафиолетовым детектором.
Концентрирование биспирибака натрия из воздуха осуществляют на бумажные фильтры «синяя лента», экстракцию с фильтра проводят смесью этанола с водой (9:1, по объему).
Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы — 2 нг.
3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы
3.1. Средства измерений
Жидкостной хроматограф с ультрафиолетовым Номер Госреестра 15945-97 детектором с переменной длиной волны (фирмы Perkin-Elmer, США)
Весы аналитические ВЛА-200 ГОСТ 24104
Пробоотборное устройство ОП-442ТЦ (ЗАО «ОПТЭК», ТУ 25-11-1414-78 г. Санкт-Петербург) или аспирационное устройство ЭА-1
Барометр-анероид М-67 ТУ 2504-1797-75 Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2, цена ТУ 215-73Е
деления 1 °С, пределы измерения 0 — 55 °С
Колбы мерные вместимостью 100 и 1000 куб. см ГОСТ 1770
Пипетки градуированные 2-го класса точности ГОСТ 29227 вместимостью 1,0, 2,0, 5,0, 10 куб. см
Пробирки градуированные вместимостью ГОСТ 1770 5 или 10 куб. см
Цилиндры мерные 2-го класса точности ГОСТ 1770
вместимостью 50, 100, 500 и 1000 куб. см
Допускается использование средств измерения с аналогичными или лучшими характеристиками.
3.2. Реактивы
Биспирибак натрия с содержанием действующего вещества 99,8% (Ихара Кемикал Индастри Со., Лтд, Япония)
Ацетонитрил для хроматографии, хч ТУ-6-09-4326-76
Вода бидистиллированная, деионизованная или перегнанная над KMnO 4
Кислота ортофосфорная, ч, 85% ГОСТ 6652
Метиловый спирт (метанол), хч ГОСТ 6995
Этиловый спирт ректификованный ГОСТ Р 51652 или
ГОСТ 18300
Допускается использование реактивов иных производителей с аналогичной или более высокой квалификацией.
3.3. Вспомогательные устройства, материалы
Бумажные фильтры «синяя лента», обеззоленные ТУ 6-09-2678-77
Воронки конусные диаметром 30 — 37 мм ГОСТ 25336
Колбы грушевидные на шлифе вместимостью 100 куб. см ГОСТ 10394
Колбы круглодонные на шлифе вместимостью 250 куб. см ГОСТ 9737
Мембранные фильтры капроновые диаметром 47 мм
Пробирки центрифужные ГОСТ 25336
Ротационный вакуумный испаритель ИР-IM или ротационный ТУ 25-11-917-74 вакуумный испаритель В-169 фирмы Buchi, Швейцария
Стаканы химические вместимостью 100 куб. см ГОСТ 25336
Установка для перегонки растворителей
Набор для фильтрации растворителей через мембрану
Холодильник водяной, обратный ГОСТ 9737
Хроматографическая колонка стальная длиной 25 см, внутренним диаметром 4,0 мм, содержащая Кромасил 100 С18, зернением 7 мкм
Шприц для ввода образцов для жидкостного хроматографа вместимостью 50 — 100 куб. мм
Допускается применение хроматографических колонок и другого оборудования с аналогичными или лучшими техническими характеристиками.
4. Требования безопасности
4.1. При работе с реактивами соблюдают требования безопасности, установленные для работ с токсичными, едкими, легковоспламеняющимися веществами по ГОСТу 12.1.005.
4.2. При выполнении измерений с использованием жидкостного хроматографа соблюдают правила электробезопасности в соответствии с ГОСТом 12.1.019 и инструкцией по эксплуатации прибора.
5. Требования к квалификации операторов
К выполнению измерений допускают специалистов, имеющих квалификацию не ниже лаборанта-исследователя, с опытом работы на жидкостном хроматографе.
6. Условия измерений
При выполнении измерений соблюдают следующие условия:
- процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят при температуре воздуха (20 +/- 5) °С и относительной влажности не более 80%;
- выполнение измерений на жидкостном хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.
7. Подготовка к выполнению измерений
Перед выполнением измерений проводят очистку ацетонитрила (при необходимости), подготовку подвижной фазы для ВЭЖХ, приготовление растворов, кондиционирование хроматографической колонки, установление градуировочной характеристики, отбор проб.
7.1 Очистка ацетонитрила
Ацетонитрил кипятят с обратным холодильником над пентоксидом фосфора не менее 1 часа, после чего перегоняют, непосредственно перед употреблением ацетонитрил повторно перегоняют над прокаленным карбонатом калия.
7.2 Подготовка подвижной фазы для ВЭЖХ
В мерную колбу вместимостью 1000 куб. см помещают 1 куб. см ортофосфорной кислоты, добавляют 550 куб. см ацетонитрила, доводят до метки бидистиллированной водой, перемешивают, фильтруют и дегазируют.
7.3 Кондиционирование хроматографической колонки
Промывают колонку подвижной фазой (п. 7.2) в течение 30 минут при скорости подачи растворителя 1,0 куб. см/мин. до установления стабильной базовой линии.
7.4 Приготовление градуировочных растворов
7.4.1. Исходный раствор биспирибака натрия для градуировки (концентрация 1 мг/куб. см). В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 0,1 г биспирибака натрия, доводят до метки метанолом, тщательно перемешивают. Раствор хранится в холодильнике в течение 3-х месяцев.
Растворы № 1 — 5 готовят объемным методом путем последовательного разбавления исходного раствора для градуировки.
7.4.2. Раствор № 1 биспирибака натрия для градуировки (концентрация 10 мкг/куб. см). В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 1 куб. см исходного раствора биспирибака натрия для градуировки с концентрацией 1 мг/куб. см (п. 7.4.1), разбавляют метанолом до метки. Раствор хранится в холодильнике в течение месяца.
7.4.3. Рабочие растворы № 2 — 5 биспирибака натрия для градуировки (концентрация 0,1 — 1,0 мкг/куб. см). В 4 мерные колбы вместимостью 100 куб. см помещают по 1,0; 2,5; 5,0 и 10 куб. см раствора № 1 биспирибака натрия с концентрацией 10 мкг/куб. см (п. 7.4.2), доводят до метки подвижной фазой (подготовленной по п. 7.2), тщательно перемешивают, получают рабочие растворы № 2 — 5 с концентрацией биспирибака натрия 0,1; 0,25; 0,5 и 1,0 мкг/куб. см соответственно.
Растворы хранятся в холодильнике в течение недели.
7.5 Отбор проб
7.5.1 Воздух рабочей зоны
Отбор проб воздуха проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 «ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».
В течение 15 минут последовательно отбирают 3 пробы, для чего воздух аспирируют в течение 5 минут с объемным расходом 1 — 5 куб. дм/мин. через бумажный фильтр «синяя лента», помещенный в фильтродержатель.
Для измерения концентрации биспирибака натрия на уровне 0,5 мг/куб. м необходимо отобрать 1 куб. дм воздуха. Срок хранения отобранных проб, помещенных в полиэтиленовые пакеты, в холодильной камере при +4 °С — 7 дней.
7.5.2 Атмосферный воздух
Отбор проб воздуха проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 17.2.4.02-81 «ОПА. Общие требования к методам определения загрязняющих веществ в воздухе населенных мест». Воздух со скоростью 5 куб. дм/мин. аспирируют через фильтр «синяя лента», помещенный в фильтродержатель.
Для измерения концентрации биспирибака натрия на уровне 0,008 мг/куб. м необходимо отобрать 25 куб. дм воздуха.
Срок хранения отобранных проб, помещенных в полиэтиленовые пакеты, в холодильной камере при +4 °С — 7 дней.
7.6 Установление градуировочной характеристики
Градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади пика (отн. единицы) от концентрации биспирибака натрия в растворе (мкг/куб. см), устанавливают методом абсолютной калибровки по 4-м растворам для градуировки № 2 — 5.
В инжектор хроматографа вводят по 20 куб. мм каждого градуировочного раствора и анализируют в условиях хроматографирования по п. 7.6.1. Осуществляют не менее 3-х параллельных измерений. Устанавливают площадь пика биспирибака натрия.
7.6.1 Условия хроматографирования
Измерения выполняют при следующих режимных параметрах:
Жидкостный хроматограф с ультрафиолетовым детектором
Колонка стальная длиной 25 см, внутренним диаметром 4,0 мм, содержащая Кромасил 100 С18, зернением 5 мкм
Температура колонки: комнатная
Подвижная фаза: ацетонитрил:вода:ортофосфорная кислота (55:45:0,1, по объему)
Скорость потока элюента: 1,0 куб. см/мин.
Чувствительность: 0,01 ед. абсорбции на шкалу
Объем вводимой пробы: 20 куб. мм
Ориентировочное время выхода биспирибака натрия: 5,9 — 6,1 мин.
Линейный диапазон детектирования: 2 — 20 нг.
Образцы, дающие пики большие, чем стандартный раствор биспирибака натрия с концентрацией 1,0 мкг/куб. см, разбавляют подвижной фазой (подготовленной по п. 7.2).
Градуировочный график проверяют ежедневно по анализу 2-х стандартных растворов различной концентрации. Если значения площади отличаются более чем на 6% от данных, заложенных в градуировочную характеристику, ее строят заново, используя свежеприготовленные рабочие градуировочные растворы.
8. Выполнение измерений
Фильтр с отобранной пробой переносят в химический стакан вместимостью 100 куб. см, заливают 10 куб. см смеси этанола с водой (9:1, по объему), помещают на встряхиватель на 10 минут. Растворитель сливают, фильтр еще дважды обрабатывают новыми порциями водного этанола объемом 10 куб. см.
Объединенный экстракт упаривают в грушевидной колбе на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 35 °С почти досуха, оставшийся растворитель отдувают потоком теплого воздуха, остаток растворяют в 5 куб. см (воздух рабочей зоны) или 2 куб. см (атмосферный воздух) подвижной фазы (подготовленной по п. 7.2) и анализируют при условиях хроматографирования, указанных в п. 7.6.1.
Пробу вводят в инжектор хроматографа не менее двух раз. Устанавливают площадь пика, с помощью градуировочного графика определяют концентрацию биспирибака натрия в хроматографируемом растворе.
Перед анализом опытной пробы проводят хроматографирование холостой (контрольной) пробы — экстракта неэкспонированного фильтра.
9. Обработка результатов измерений
Массовую концентрацию биспирибака натрия в пробе воздуха рабочей зоны (атмосферного воздуха) Х, мг/куб. м, рассчитывают по формуле:
где:
С - концентрация биспирибака натрия в хроматографируемом растворе, найденная по градуировочному графику в соответствии с величиной площади
хроматографического пика, мкг/куб. см; W — объем экстракта, подготовленного для хроматографирования, куб. см; V — объем пробы воздуха, отобранный для анализа, приведенный к 20(0) стандартным (давление 760 мм рт. ст., температура 20 °С) или нормальным условиям (давление 760 мм рт. ст., температура 0 °С), куб. дм.
V = 0,386 х Р х ut / (273 + Т), 20
V = 0,357 х Р х ut / (273 + Т), 0
Т — температура воздуха при отборе пробы (на входе в аспиратор), град. С;
Р — атмосферное давление при отборе пробы, мм рт. ст.;
u — расход воздуха при отборе пробы, куб. дм/мин.;
t — длительность отбора пробы, мин.
Примечание: Идентификация и расчет концентрации биспирибака натрия в пробах могут быть проведены с помощью программ обработки хроматографических данных с применением компьютера, включенного в аналитическую систему.
10. Оформление результатов измерений
_
За результат анализа (Х) принимается среднее арифметическое результатов _
двух параллельных определений Х и Х (Х = (Х + Х ) / 2), расхождение
1 2 1 2
между которыми не превышает значений норматива оперативного контроля
сходимости (d): |Х - Х | <= d.
1 2
_
d = d х Х / 100, мг/куб. м, отн.
где:
d - норматив оперативного контроля сходимости, мг/куб. м;
d - норматив оперативного контроля сходимости, % (равен 10%).
отн.
Результат количественного анализа представляют в виде:
_
- результат анализа Х (мг/куб. м), характеристика погрешности дельта,
_
%, Р = 0,95 или Х +/- ДЕЛЬТА, мг/куб. м, Р = 0,95, где:
_
дельта х Х
ДЕЛЬТА = ----------, мг/куб. м. 100
Результат измерений должен иметь тот же десятичный разряд, что и погрешность.
11. Контроль погрешности измерений
Оперативный контроль погрешности и воспроизводимости измерений осуществляется в соответствии с рекомендациями МИ 2335-95. ГСИ. Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа.
12. Разработчики
Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана, г. Мытищи Московской обл.