МУК 4.1.2103-06. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Определение массовой концентрации ванадия в пробах крови методом атомно-абсорбционной спектрометрии с электротермической атомизацией. Методические указания
Актуально на 31.10.2026.
Как цитировать: "МУК 4.1.2103-06. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Определение массовой концентрации ванадия в пробах крови методом атомно-абсорбционной спектрометрии с электротермической атомизацией. Методические указания". МУК 4.1.2103-06. https://bukva.ai/docs/muk-4-1-2103-06
(утв. Роспотребнадзором 09.08.2006)
Примечание
Документ включен в Перечень основных действующих нормативно-методических документов по методам лабораторного и инструментального контроля в системе государственного санитарно-эпидемиологического нормирования (Письмо Роспотребнадзора от 02.12.2008 № 01/14262-8-32). Документ введен в действие с 1 сентября 2006 года.
Утверждаю
Руководитель Федеральной
службы по надзору в сфере
защиты прав потребителей
и благополучия человека,
Главный государственный
санитарный врач
Российской Федерации
Г. Г. Онищенко
9 августа 2006 года
4.1 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ВАНАДИЯ В ПРОБАХ КРОВИ МЕТОДОМ АТОМНО-АБСОРБЦИОННОЙ СПЕКТРОМЕТРИИ С ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКОЙ АТОМИЗАЦИЕЙ
МУК 4.1.2103-06
Методические указания по определению концентраций химических веществ в биологических средах предназначены для использования Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, лечебными и научными учреждениями, работающими в области профпатологии и экологии человека, научно-исследовательскими институтами, занимающимися вопросами гигиены окружающей среды.
Методические указания разработаны с целью обеспечения контроля за содержанием металлов в биологических средах у населения, проживающего в районах с повышенным уровнем загрязнения окружающей среды.
Методические указания разработаны в соответствии с требованиями ГОСТ Р 8.563-96 «ГСОЕИ. Методики выполнения измерений», ГОСТ Р 1.5-92 «ГСС. Общие требования к построению, изложению, оформлению и содержанию стандартов». Методика анализа обеспечивает определение ванадия в диапазоне концентраций 1,50 — 15,00 мкг/куб. дм с погрешностью, не превышающей 7,65%, при доверительной вероятности 0,95.
Ванадий (V) Атомная масса 50,94. Ванадий - элемент 5 группы периодической системы Д.И. Менделеева. 50 51 Порядковый номер - 23, имеет 2 природных изотопа: V и V . Ванадий - переходный металл, обладает высокой химической активностью,
образует много химических соединений.
При нагревании ванадий образует окислы различных степеней окисления: VO
- не растворяется в воде, но растворим в кислотах, на воздухе быстро переходит в ванадий (III), V O — растворим в плавиковой и азотной 2 3
кислотах, VO - обладает амфотерными свойствами, легко окисляется до V O .
2 2 5
Пятиокись ванадия (V O ) - наиболее распространенное соединение,
2 5
ро = 3,36 г/куб. см, Т — 680 °С, хорошо испаряется при более высоких пл. температурах, образуя аэрозоль конденсации, умеренно растворяется в воде, хорошо растворима в щелочах, образуя соли: орто-, пара-, метаванадаты.
Хлориды ванадия (VCl , VCl , VJCl ) - высокореакционные соединения, на 3 4 3 воздухе реагируют с водяным паром и гидролизуются. Соединения ванадия являются высокотоксичными соединениями и относятся к 1 классу опасности
[1].
Метод прямого измерения ванадия в крови основан на резонансном поглощении света свободными атомами металлов, возникающем при пропускании света через слой атомного пара анализируемого материала в графитовой печи атомно-абсорбционного спектрометра с электротермической атомизацией.
Содержание ванадия определяется величиной интегрального аналитического сигнала и рассчитывается по предварительно установленному градуировочному графику.
материалы, растворы и реактивы
При выполнении анализов применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, растворы и реактивы.
3.1 Средства измерений
Атомно-абсорбционный спектрометр МГА-915
Весы аналитические ВЛР-200 ГОСТ 24104-01
Колбы мерные емкостью 25, 50, 100, 200, 250, 500, ГОСТ 1770-74 1000 куб. см
Пипетки емкостью 1, 5, 10 куб. см ГОСТ 29227-91
Дозатор пипеточный варьируемый, 5 — 50 куб. мм, AU 14252
Государственные стандартные образцы: ванадий ГСО 7267-96.
3.2 Вспомогательные устройства
Баллон для аргона высокой чистоты с регулятором АР-10-2 КРАСС
Графитовые печи с пироуглеродным покрытием
Спектральная лампа с полым катодом (ванадий)
Бидистиллятор стеклянный БС ТУ 25-11.1592-81 Сушильный шкаф ШСС-80 ОСТ 16.0.801.397-87
Холодильник для хранения проб КШД-280/40 УХЛ 4,2 ГОСТ 16317-87
Прибор для получения особо чистой воды «Водолей» ЖНЛК
2.015.000.000 РЭ
Микропробирки типа Эппендорф, 1,5; 2,0 куб. см
Полиэтиленовые микроемкости объемом 2,0 куб. см фирмы Elkay Eireann.
3.3 Реактивы
Кислота азотная концентрированная, осч ГОСТ 4461-77
Нитрат палладия, модификатор для графитовых печей ААС
Аргон газообразный высокой чистоты ТУ 2114-005-00204760-99.
3.4 Растворы
Очищенная бидистиллированная вода (бидистиллят, очищенный на приборе «Водолей»).
Нитрат палладия, 1,5%-й раствор: 1,5 г нитрата палладия растворяют в 100 куб. см очищенной бидистиллированной воды.
Аскорбиновая кислота, 1%-й раствор: 1,0 г аскорбиновой кислоты растворяют в 100 куб. см очищенной бидистиллированной воды.
Азотная кислота, 2%-й раствор: 16 куб. см концентрированной азотной кислоты смешивают с 1024 куб. см очищенной бидистиллированной воды.
Допустимо применение других средств измерений, вспомогательных устройств и реактивов с техническими и метрологическими характеристиками не хуже приведенных выше.
4.1. При выполнении работ должны быть соблюдены меры противопожарной безопасности в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004-91 и правила электробезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.019-79.
4.2. При работе необходимо соблюдать «Правила по технике безопасности и производственной санитарии при работе в химических лабораториях» (утверждены МЗ СССР 20.12.82) и «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» (утверждены Госгортехнадзором СССР 27.11.87).
4.3. При работе с реактивами соблюдают требования безопасности, установленные для работ с токсичными, едкими и легковоспламеняющимися веществами по ГОСТ 12.1.007-76 и ГОСТ 12.1.005-88.
4.4. При выполнении измерений на приборе соблюдают правила, указанные в «Руководстве по правилам эксплуатации спектрометра».
5. Требования к квалификации оператора
К выполнению измерений допускается химик-аналитик, имеющий соответствующую квалификацию и опыт работы на атомно-абсорбционном спектрометре, освоивший метод анализа. Операции по подготовке проб крови к анализу на атомно-абсорбционном спектрометре может выполнять лаборант или техник, имеющий опыт работы в химической лаборатории. К обслуживанию допускаются лица квалификации не ниже инженера КИП и А, прошедшие инструктаж по технике безопасности на рабочем месте и ознакомленные с правилами обслуживания спектрометра.
6.1 При проведении процессов приготовления растворов и подготовки проб к анализу соблюдают следующие условия:
- температура воздуха 15 — 25 °С;
- атмосферное давление 630 — 800 мм рт. ст.;
- влажность воздуха не более 80% при температуре 25 °С.
6.2. Выполнение измерений на атомно-абсорбционных спектрометрах проводят в условиях, рекомендуемых технической документацией по прибору.
Пробы крови объемом 0,5 куб. см отбирают из вены в микропробирки и консервируют добавлением 1 куб. мм гепарина на 1 куб. см крови. Пробы крови можно хранить в морозильной камере не более 5 дней.
Перед выполнением измерений проводят следующие работы: настройка атомно-абсорбционного спектрометра, подготовка реактивов и посуды, приготовление аттестованных смесей, необходимых растворов химических реактивов, построение градуировочного графика.
8.1 Подготовка прибора к анализу
Атомно-абсорбционный спектрометр обеспечивают аргоном высокой чистоты с объемной долей не менее 99,998%, спектральной лампой для ванадия с полым катодом, образцами стандартных растворов ванадия. После соответствующей подготовки и прогрева прибор выводят на рабочий режим согласно инструкции.
8.2 Подготовка химической посуды
При выполнении измерений определяемого элемента необходимо тщательно соблюдать чистоту химической посуды, руководствуясь следующими правилами:
- для мытья химической посуды можно использовать концентрированную серную кислоту или концентрированную азотную кислоту. Категорически запрещается использовать для мытья соду, все виды щелочи, все виды синтетических моющих средств, хромовую смесь;
- посуду отмывают холодной водопроводной водой, затем наливают (приблизительно на 1/2 объема) кислоту, тщательно обмывают ею всю внутреннюю поверхность и выливают в специальный сосуд, отмывают от кислоты холодной водопроводной водой. Пипетки промывают при помощи груши холодной водой, затем набирают кислоту выше метки и снова промывают холодной водой. Затем посуду тщательно отмывают дистиллированной водой (не менее 5 раз), окончательно споласкивают бидистиллированной очищенной водой (2 — 3 раза).
8.3 Приготовление градуировочных растворов
8.3.1. Приготовление раствора аттестованной смеси ванадия с концентрацией 100 мг/куб. дм. В мерную колбу вместимостью 50 куб. см помещают при помощи пипетки 5 куб. см государственного стандартного образца ванадия, доводят до метки 2%-м раствором азотной кислоты, перемешивают и получают аттестованную смесь, которая является основным стандартным раствором с концентрацией 100 мг/куб. дм. Раствор устойчив при хранении в полиэтиленовой посуде в течение 1 месяца.
8.3.2. Приготовление рабочего раствора с концентрацией 1 мг/куб. дм. В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают при помощи пипетки 1 куб. см основного стандартного раствора, приготовленного по п. 8.3.1, доводят до метки 2%-м раствором азотной кислоты и перемешивают. Раствор устойчив при хранении в полиэтиленовой посуде в течение 2 недель.
8.3.3. Приготовление градуировочного раствора с концентрацией 10 мкг/куб. дм. В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают при помощи пипетки 1 куб. см рабочего раствора с концентрацией 1 мг/куб. дм ванадия, приготовленного по п. 8.3.2, доводят до метки 2%-м раствором азотной кислоты и тщательно перемешивают. Раствор используют свежеприготовленным.
8.3.4. Приготовление градуировочного раствора ванадия с концентрацией 1 мкг/куб. дм. В мерную колбу вместимостью 50 куб. см помещают при помощи пипетки 5 куб. см рабочего раствора с концентрацией 10 мкг/куб. дм, приготовленного по п. 8.3.3, доводят до метки 2%-м раствором азотной кислоты и тщательно перемешивают. Полученный рабочий раствор аттестованной смеси используют для построения градуировочного графика. Раствор используют свежеприготовленным.
9. Построение градуировочной характеристики
Для построения градуировочной зависимости для определения ванадия в графитовую печь атомно-абсорбционного спектрометра вводят дозатором поочередно 5, 10, 25, 50 куб. мм градуировочного раствора с концентрацией 1 мкг/куб. дм (что соответствует 5, 10, 25, 50 пг элемента), 10 куб. мм модификатора (нитрат палладия, 1,5%-й раствор) и измеряют величину соответствующих интегральных сигналов по массе определяемого элемента (пг), как предусмотрено программным обеспечением прибора. Градуировочный диапазон для определения ванадия в пробах крови (табл. 1) указан для измерения разбавленных в 3 раза проб крови (п. 10).
ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ КОНЦЕНТРАЦИИ ВАНАДИЯ
| Номер градуировочной смеси | 1 | 2 | 3 | 4 |
|---|---|---|---|---|
| Объем градуировочной смеси (1 мкг/куб. дм), куб. мм | 5 | 10 | 25 | 50 |
| Масса ванадия, пг | 5 | 10 | 25 | 50 |
Измерение каждого градуировочного раствора повторяют 5 раз и рассчитывают среднее арифметическое значение величины аналитического сигнала. Устанавливают градуировочную зависимость массы элемента (в пикограммах) и соответствующие им величины средних значений аналитического сигнала. Полученная градуировочная зависимость регистрируется программой компьютера в режиме «Градуировка»/«Просмотр».
Рекомендуемые режимы температурно-временной программы работы печи при градуировке и анализе проб крови представлены в табл. 2. Режимы измерений градуировочных растворов и анализируемых проб должны совпадать.
РАБОТЫ ПЕЧИ ПРИ ОБРАБОТКЕ ПРОБ
| Этап температурновременной программы | Температура, °С | Время, с | Скорость потока внутреннего аргона, л/мин. |
|---|---|---|---|
| Сушка | 100 | 50 | 0,4 |
| Пиролиз 1 | 500 | 50 | 0,4 |
| Пиролиз 2 | 1300 | 25 | 0,6 |
| Атомизация | 2750 | 1,5 | 0 |
| Очистка | 2780 | 2 | 0,9 |
| Пауза | - | 40 | - |
| Охлаждение печи | - | 100 | - |
Пробу крови объемом 50 куб. мм разводят в 3 раза 1%-м раствором аскорбиновой кислоты. Разведение пробы учитывают в расчетной формуле результата анализа в виде коэффициента К (п. 12). В качестве холостого опыта используют 1%-й раствор аскорбиновой кислоты.
Полученные после подготовки к анализу растворы проб крови и растворы холостых проб измеряют на атомно-абсорбционном спектрометре, подготовленном для определения ванадия. Для серии однотипных анализов в количестве 20 измерений готовят не менее 3 холостых проб.
Порядок проведения измерений осуществляют в соответствии с руководством по эксплуатации спектрометра. Объем дозированной пробы вводят с клавиатуры компьютера по запросу программы: в графитовую печь вводят дозатором 10 куб. мм подготовленной анализируемой пробы (т.е. разведенной в 3 раза), добавляют 10 куб. мм модификатора (1,5% нитрата палладия), затем осуществляют запуск температурно-временной программы работы печи.
После завершения всех этапов программы анализа на дисплее компьютера получают величину интегрального аналитического сигнала, массу и концентрацию определяемого компонента относительно градуировочного графика.
Точность настройки прибора проверяют введением аттестованных смесей заданной концентрации. В случае невыполнения условий стабильности градуировочной характеристики (п. 13.1) осуществляют рекалибровку.
12. Вычисление результатов измерений
Расчет содержания ванадия в крови проводят по формуле:
С — концентрация ванадия, определяемая по градуировочному графику, мкг/куб. дм;
С' — значение концентрации ванадия в холостой пробе, мкг/куб. дм;
К — коэффициент разведения пробы крови в аскорбиновой кислоте;
Х — содержание исследуемого металла в крови, мкг/куб. дм .
За результат измерения принимают среднее арифметическое значение двух параллельных определений Х , Х , расхождение между которыми не должно max min
превышать предела повторяемости r (табл. 4). n
Результат количественного анализа в документах, предусматривающих его использование, представляется в виде:
_
где:
_
Х - средний результат анализа, мкг/куб. дм,
Х + Х
_ max min
ДЕЛЬТА - характеристика погрешности, мкг/куб. дм, при Р = 0,95,
дельта _
дельта — значения погрешности приведены в табл. 3, %.
Внутренний контроль (ВКК) качества результатов количественного химического анализа (повторяемость, внутрилабораторная воспроизводимость, точность) осуществляют с целью получения оперативной информации о качестве анализов и принятия при необходимости оперативных мер по его повышению в соответствии с нормативным документом МИ 2335-2003 «ГСОЕИ. Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа».
Методика выполнения измерений обеспечивает получение результатов измерений ванадия в крови с погрешностью, не превышающей значений, приведенных в табл. 3, 4.
ПОВТОРЯЕМОСТИ, ВОСПРОИЗВОДИМОСТИ
| Наименование определяемого компонента и диапазон измерений, мкг/куб. дм | Показатель повторяемости (относительное среднеквадратическое отклонение повторяемости), сигма , % r | Показатель воспроизводимости (относительное среднеквадратическое отклонение воспроизводимости), сигма , % R | Показатель точности (границы относительной погрешности при вероятности Р = 0,95), +/- сигма, % |
|---|---|---|---|
| Ванадий, от 1,5 до 15,0 вкл. | 4,82 | 3,11 | 7,65 |
ПРИ ДОВЕРИТЕЛЬНОЙ ВЕРОЯТНОСТИ Р = 0,95
| Наименование определяемого компонента и диапазон измерений, мкг/куб. см | Предел повторяемости (относительное значение допускаемого расхождения между двумя результатами параллельных определений), r , % n | Предел внутрилабораторной воспроизводимости (относительное значение допускаемого расхождения между двумя результатами измерений, полученными в одной лаборатории, но в разных условиях), R , % _ Хl |
|---|---|---|
| Ванадий, 1,5 — 15,0 вкл. | 13,35 | 8,627 |
13.1 Контроль стабильности градуировочного графика
Для проведения контроля стабильности градуировочной зависимости перед началом работы выполняют два параллельных измерения концентраций аттестованных смесей, приготовленных по п. 6.3. Контроль повторяют после анализа каждых 15 — 20 проб.
Градуировка признается стабильной, если расхождение между заданными и измеренными значениями концентраций не превышает 5%.
При несоответствии полученных результатов указанному нормативу процесс градуировки необходимо повторить.
13.2 Контроль повторяемости результатов анализа
Для проведения контроля повторяемости используют рабочие пробы. Относительное расхождение между результатами двух определений, выполненных
одним оператором при анализе одной и той же рабочей пробы, с использованием
одних и тех же средств измерений и реактивов в течение возможно минимального интервала времени, не должно превышать значения предела
повторяемости r (табл. 4). Повторяемость результатов параллельных n определений признают удовлетворительной, если:
r Х Х
n max + min
Х - Х <= --- х -----------,
max min 100 2
где:
Х - максимальный результат 2-х параллельных определений;
max
Х - минимальный результат из 2-х параллельных определений.
min
Если условие не выполняется, эксперимент повторяют. При повторном получении отрицательного результата выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и устраняют их.
13.3 Контроль воспроизводимости
Для проведения контроля воспроизводимости используют рабочие пробы. Пробу делят на две равные части и каждую из них анализируют в точном соответствии с прописью методики, максимально варьируя условиями проведения анализа, используя разные наборы мерной посуды, разные партии реактивов. Анализы выполняют в разное время или два разных аналитика.
Воспроизводимость контрольных измерений признают удовлетворительной, если выполняется условие:
_ _
R Х + Х
_ 1 2
_ _ Хl
|Х — Х | <= --- -------, 1 2 100 2
где:
_
Х - средний результат анализа рабочей пробы из двух параллельных
1
измерений, мкг/куб. дм; _ Х — средний результат анализа этой же пробы из двух параллельных 2 измерений, полученный в других условиях, мкг/куб. дм; R — значение предела внутрилабораторной воспроизводимости. _ Хl
Если условие не выполняется, эксперимент повторяют. При повторном получении отрицательного результата выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и устраняют их.
13.4 Контроль качества точности результатов измерений
Контроль точности измерений с использованием метода добавок состоит в сравнении результата контрольной процедуры, равного разности между результатом контрольного измерения содержания анализируемого металла в пробе с известной добавкой (Х'), в рабочей пробе без добавки (Х) и величиной добавки С (добавка должна составлять не менее 40% от содержания
д
анализируемого металла в пробе) с нормативом точности К.
_ _ К = |Х' - Х - С |, к д
где:
_
Х' - результат контрольного измерения содержания определяемого компонента в рабочей пробе с известной добавкой, средний из двух
параллельных измерений, мкг/куб. дм; _
Х - результат контрольного измерения содержания определяемого компонента в рабочей пробе, средний из двух параллельных измерений,
мкг/куб. дм; С — величина добавки к пробе, мкг/куб. дм. д
Норматив контроля К рассчитывают по формуле:
_____________________________
/дельта _ 2 дельта _ 2 К = 0,84 х \/(------ х Х) + (------ х Х') . 100 100
Значения дельты приведены в табл. 3.
Качество контрольной процедуры признают удовлетворительным при выполнении условия: К <= К.
к
При невыполнении условия эксперимент повторяют. При повторном невыполнении условия выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и устраняют их.
Периодичность контроля исполнения процедуры ВКК регламентируют в руководстве по качеству лаборатории.
1. Вредные вещества в промышленности: Справочник для химиков, инженеров и врачей/Под ред. Н.В. Лазарева и И.Д. Гадаскиной. Л.: «Химия», 1977. Т. III. С. 478.
Методические указания разработаны Пермским научно-исследовательским клиническим институтом детской экопатологии (Т.С. Уланова, Г.Н. Суетина, Л.В. Плахова, Г.И. Леготкина, Е.В. Стенно).