МУК 4.1.2255-07. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Измерение массовых концентраций N-[2-[(2,6-диметилфенил)амино]-2-оксоэтил]-N,N-диэтилбензолметанаминийбензоата (бензилдиэтил((2,6-ксилилкарбомоил)-метил)аммоний бензоата, денатония бензоата, битрекса) в воздухе рабочей зоны методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Методические указания

(утв. Роспотребнадзором 17.08.2007)

17 августа 2007 года

4.1 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

ИЗМЕРЕНИЕ МАССОВЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ N-[2-[(2,6-ДИМЕТИЛФЕНИЛ)АМИНО]-2-ОКСОЭТИЛ]- N,N-ДИЭТИЛБЕНЗОЛМЕТАНАМИНИЙБЕНЗОАТА (БЕНЗИЛДИЭТИЛ ((2,6-КСИЛИЛКАРБОМОИЛ)-МЕТИЛ)АММОНИЙ БЕНЗОАТА, ДЕНАТОНИЯ БЕНЗОАТА, БИТРЕКСА) В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ МЕТОДОМ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ МУК 4.1.2255-07

с момента утверждения

1. Подготовлены: ГУ НИИ медицины труда РАМН.

2. Рекомендованы к утверждению Комиссией по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Федеральной службе по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (протокол № 2 от 21.06.2007).

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

4. Введены впервые.

Введение

Сборник методических указаний «Измерение концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны» (выпуск 49) разработан с целью обеспечения контроля соответствия фактических концентраций вредных веществ их предельно допустимым концентрациям (ПДК) и ориентировочным безопасным уровням воздействия (ОБУВ) и являются обязательными при осуществлении санитарного контроля.

Включенные в данный сборник методические указания по контролю вредных веществ в воздухе рабочей зоны разработаны и подготовлены в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ «Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования», ГОСТ Р 8.563-96 «Государственная система обеспечения единства измерений. Методики выполнения измерений», ГОСТ Р ИСО 5725 (части 1 — 6) «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений».

Методики выполнены с использованием современных методов исследования, метрологически аттестованы и дают возможность контролировать концентрации химических веществ на уровне и ниже их ПДК и ОБУВ в воздухе рабочей зоны, установленных в гигиенических нормативах ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны» и ГН 2.2.5.1314-03 «Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны» и дополнениях к ним.

Методические указания по измерению массовых концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны предназначены для центров Госсанэпиднадзора, санитарных лабораторий промышленных предприятий при осуществлении контроля за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны, а также научно-исследовательских институтов и других заинтересованных министерств и ведомств.

1. Область применения

Настоящие Методические указания устанавливают методику количественного химического анализа воздуха рабочей зоны для определения в нем содержания N-[2-[(2,6-диметилфенил)амино]-2-оксоэтил]-N,N-диэтилбензолметанаминийбензоата (бензилдиэтил((2,6-ксилилкарбомоил)-метил)аммоний бензоата, денатония бензоата, битрекса) методом высокоэффективной жидкостной хроматографии в диапазоне массовых концентраций от 0,005 до 0,1 мг/куб. м.

2. Характеристика вещества

2.1 Структурная формула (не приводится).

2.2 Эмпирическая формула C H № O .

                           28 34 2 3

2.3 Молекулярная масса 446,59.

2.4 Регистрационный номер CAS 3734-33-6.

2.5 Физико-химические свойства

Битрекс — кристаллическое вещество белого цвета, T 174 — 176 плавления

°С,  гигроскопично, растворимость в воде (при 20 °С) 45 г/куб. дм; pH 6,5 -
7,5,  растворим  в  этиловом  спирте,  хлороформе.  Агрегатное  состояние в

воздухе — аэрозоль.

Используется как денатурирующая добавка к этиловому спирту и спиртосодержащей продукции из всех видов сырья.

2.6 Токсикологическая характеристика

Битрекс обладает общетоксическим действием и резким горьким вкусом. Ориентировочный безопасный уровень воздействия (ОБУВ) в воздухе рабочей зоны 0,01 мг/куб. м.

3. Метрологические характеристики методики выполнения измерений

Настоящая методика количественного химического анализа (КХА) битрекса обеспечивает получение результатов измерений с метрологическими характеристиками, значения которых не превышают представленных в табл. 1 (при доверительной вероятности p = 0,95). Значения метрологических показателей методики приведены в виде зависимости от значения массовой концентрации С анализируемого компонента в пробе.

Таблица 1

МЕТОДИКИ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

4. Метод измерений

Измерения массовых концентраций битрекса в воздухе рабочей зоны основаны на отборе и концентрировании воздушной пробы на фильтр и последующем определении битрекса методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с применением спектрофотометрического детектора (при длине волны 210 нм).

Нижний предел измерения содержания битрекса в хроматографируемом объеме раствора — 0,01 мкг.

Нижний предел измерения массовой концентрации битрекса в воздухе — 0,005 мг/куб. м (при отборе 500 куб. дм воздуха).

5. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы

5.1. Средства измерений

Хроматограф жидкостный лабораторный «Стайер UV/VIS» со спектрофотометрическим детектором

Хроматографическая колонка «Диасфер-110-С18» производства «БиохимМак», 4 х 250 мм, сорбент фракцией 5 мкм

Весы лабораторные ВЛА-200 с наибольшим пределом взвешивания 200 г, границы допускаемой погрешности измерений +/- 0,0002 г ГОСТ 24104-2001

Набор гирь Г-2-210 ГОСТ 7328-2001

Пробоотборное устройство ПУ-2Э Госреестр 14531-03

Программно-аппаратный комплекс для регистрации и обсчета хроматограмм «МультиХромСпектр», производство ЗАО «Амперсенд»

Пипетки градуированные 4-2-1-1, 4-2-1-5, 4-2-1-10 ГОСТ 29227-91

Микропипетки вместимостью 0,5 куб. см, 2 класс точности ГОСТ 29169-91

Колбы мерные 2-25-2, 2-100-2 ГОСТ 1770-74

Цилиндр мерный объемом 1-1000-2 ГОСТ 1770-74

Микрошприцы вместимостью 50 куб. мм фирмы «Реодин»,

5.2. Вспомогательные устройства

Фильтродержатель ТУ 95.72.05-77

Микропроцессорный pH-метр, модель pH-410, производство НКПФ «Аквилон»

Бюксы 50/30 ГОСТ 25336-82

Ультразвуковая ванна УЗВ-10 ТН, производство «Рэлтек»

Комплект для фильтрации и дегазации растворов с ПТФЭ- насадкой и колбой на 500 куб. см, производство «БиоХимМак», № 48.7220

Комплект для фильтрации образцов НФ-13, производство НПФ «Биохром»

Стеклянные флаконы емкостью 1,8 и 5,0 куб. см с завинчивающимися крышками и тефлоновыми прокладками, производство «Супелко», № 2-6951, 2-7037, 2-7039

5.3. Материалы

Мембранные фильтры диаметром 13 и 50 мм с размером пор 0,45 мм, производство «БиохимМак».

Фильтры АФА-ВП-10, ТУ 95-1892-89.

5.4. Реактивы

Битрекс, производство «BioChemika», № 30914, содержание основного вещества не менее 99%

Спирт этиловый, х.ч.                                     ТУ 6-09-1710-77
Ацетонитрил для жидкостной хроматографии                 ТУ 6-09-14-2167-84
Кислота ортофосфорная, х.ч.                              ГОСТ 6552-58

Натрий фосфорнокислый однозамещенный двуводный, х.ч. ГОСТ 245-76

Додецилсульфат натрия, х.ч., производство «Сигма-Алдрич», № 55422

Вода бидистиллированная ГОСТ 7602-72

Допускается применение иных средств измерения, вспомогательных устройств, реактивов и материалов, обеспечивающих показатели точности, установленные для данных Методических указаний.

6. Требования безопасности

6.1. При работе с реактивами необходимо соблюдать требования безопасности, установленные для работы с токсичными, едкими и легковоспламеняющимися веществами по ГОСТ 12.1.005-88.

6.2. При работе с горючими и вредными веществами необходимо соблюдать меры противопожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-91 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009-90.

6.3. При выполнении измерений с использованием хроматографа необходимо соблюдать правила электробезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.019-79 и инструкцией по эксплуатации прибора.

6.4. Помещение лаборатории должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией. Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать ПДК (ОБУВ), установленных ГН 2.2.5.1313-03 и ГН 2.2.5.1314-03.

6.5. Необходимо провести обучение работающих безопасности труда согласно ГОСТ 12.0.004-90.

7. Требования к квалификации оператора

К выполнению измерений и обработке результатов допускают лиц со средним специальным или высшим образованием, имеющих опыт работы в химической лаборатории, прошедших обучение и владеющих техникой хроматографического анализа, а также освоивших метод анализа.

8. Условия измерений

8.1. Приготовление растворов и подготовку проб к анализу проводят в нормальных условиях при температуре воздуха (20 +/- 5) °С, атмосферном давлении 84 — 106 кПа и относительной влажности воздуха не более 80%.

8.2. Измерения на жидкостном хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.

9. Подготовка к выполнению измерения

9.1. Подготовка прибора

Общую подготовку прибора осуществляют согласно инструкции по эксплуатации.

9.2. Подготовка хроматографической колонки

Через хроматографическую систему в режиме согласно п. 9.4.1 прокачивают элюент до стабилизации нулевой линии (обычно в течение 20 — 30 мин.). При отсутствии стабилизации в течение 60 мин. проводят регенерацию колонки или заменяют ее.

9.3. Приготовление растворов

9.3.1. Приготовление элюента. Для приготовления 0,1 М раствора фосфатного буфера 15,6 +/- 0,1 г натрия фосфорнокислого однозамещенного двуводного растворяют в 900 куб. см бидистиллированной воды, тщательно перемешивают и доводят до 1000 куб. см.

Затем для получения 0,01 М фосфатного буфера 100 куб. см полученного раствора разбавляют бидистиллированной водой до метки в колбе вместимостью 1000 куб. см и доводят ортофосфорной кислотой до pH = 3.

Готовят смесь ацетонитрила с 0,01 М раствором фосфатного буфера в объемном соотношении 6:4. Смешивают 400 куб. см буферного раствора и 600 куб. см ацетонитрила и добавляют навеску 7,38 +/- 0,1 г додецилсульфата натрия для получения раствора с концентрацией 25 мМ.

Тщательно перемешивают, затем фильтруют через мембранный фильтр с помощью набора для фильтрации. Раствор хранят не более недели, перед употреблением дегазируют в ультразвуковой ванне в течение 3 мин.

9.3.2. Приготовление стандартного раствора битрекса с концентрацией 25 мг/куб. см. Навеску битрекса 2,50 (m, г), взвешенную на аналитических весах, вносят в мерную колбу вместимостью 100 куб. см, содержащую 40 — 50 куб. см этилового спирта. Объем раствора в колбе доводят до метки этиловым спиртом и тщательно перемешивают.

Рассчитывают массовую концентрацию битрекса в растворе (C , г/куб. см) RM по формуле:

                             m х мю х 0,01

                           C   = -------------,
                            RM        100

где:

мю — массовая доля основного вещества в соответствии с паспортом, % масс.;

100 — вместимость колбы, куб. см.

Раствор хранят герметично закрытым в холодильнике в течение двух недель.

9.3.3. Приготовление градуировочных растворов. Градуировочные растворы готовят в мерных колбах вместимостью 25 куб. см. Для этого в каждую колбу вносят пипеткой стандартный раствор битрекса в соответствии с табл. 2, приливают этиловый спирт до метки и тщательно перемешивают. Раствор № 1 готовят с помощью микропипетки на 0,5 куб. см, растворы № 2 — пипетки на 1 куб. см, растворы № 3 и 4 — пипетки на 5 куб. см, растворы № 5 и 6 — 10 куб. см.

Точную массовую концентрацию градуировочных растворов (C , мкг/куб. ГР см) рассчитывают по формуле:

                                   C   х V
                                    RM    RM
                             C   = ---------,
                              ГР       V

где:
V   - объем стандартного раствора, куб. см;
 RM
V - объем мерной колбы, куб. см.

Градуировочные растворы используют в день приготовления.

9.4. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади пика битрекса от его массы, содержащейся в объеме вводимой в хроматограф пробы, устанавливают по методу абсолютной градуировки по шести сериям растворов из пяти измерений в каждой серии (табл. 2).

Для получения исходных данных, на основании которых устанавливают градуировочную характеристику, на фильтры АФА-ВП-10 наносят микрошприцем 5,0 куб. мм соответствующего градуировочного раствора, фильтры помещают в бюксы. В бюкс с фильтром приливают пипеткой 5 куб. см раствора элюента. Помещают бюкс в ультразвуковую ванну на 5 мин. Отбирают раствор медицинским шприцем и фильтруют в стеклянные флаконы с завинчивающимися пробками, используя набор для фильтрации проб с мембранными фильтрами. С помощью микрошприца пропускают через дозатор хроматографа 50 мкл анализируемого раствора. Растворы анализируют на хроматографе в порядке возрастания массовых концентраций.

9.4.1 Условия хроматографирования градуировочных смесей и анализируемых проб:

состав элюента 25 мМ додецилсульфата натрия в растворе ацетонитрил — 0,01 М натрий фосфорнокислый однозамещенный двуводный, 6:4, pH 3

режим элюирования                       изократический
скорость потока элюента                 1 куб. см/мин.
объем вводимой пробы (дозатора)         20 куб. мм

длина волны спектрофотометрического

детектора                               210 нм
время удерживания битрекса              12,5 +/- 2,5 мин.

9.4.2. Контроль эффективности разделительной системы. Условия хроматографирования считаются удовлетворительными, если критерий хроматографического разделения R определяемого вещества с другими веществами, присутствующими в пробе, не менее 1,0.

Критерий разделения рассчитывают по формуле:

                                 L

R = -----------,

                                  0,5    0,5
                                 w    + w
                                  1      2

где:
L - расстояние между вершинами пика анализируемого вещества и соседнего

с ним пика на хроматограмме, см;

     0,5    0,5
    w    и w    - ширина пиков на половине высоты, см.
     1      2

Если требования к разделению веществ не выполняются, изменяют условия анализа или регенерируют хроматографическую колонку, или заменяют ее.

9.4.3. Обработка хроматограмм. На полученной хроматограмме с помощью компьютерной программы измеряют площади пиков при анализе 6 растворов разных концентраций и холостой пробы, проводя не менее 5 параллельных определений для каждого раствора.

На основании результатов измерений с помощью компьютерной программы «МультиХромСпектр» устанавливают градуировочную зависимость площадей хроматографических пиков градуировочных растворов от содержания битрекса в объеме вводимой в хроматограф пробы (m, мкг) и рассчитывают соответствующие градуировочные коэффициенты.

10. Отбор проб воздуха

Отбор проб проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 «ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» и Руководства Р 2.2.2006-05 (прилож. 9, обязательное) «Общие методические требования к организации и проведению контроля содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны», п. 2 контроль соответствия максимальным ПДК.

Воздух с объемным расходом 20 куб. дм/мин. аспирируют через фильтр АФА-ВП. Для измерения 1/2 ОБУВ битрекса достаточно отобрать 500 куб. дм воздуха. Фильтр с отобранной пробой помещают с помощью пинцета в бюкс с пришлифованной крышкой. Пробы можно хранить в течение недели.

11. Выполнение измерения

В бюкс с помещенным фильтром приливают пипеткой 5 куб. см раствора элюента. Помещают бюкс в ультразвуковую ванну на 5 мин. Отбирают весь раствор медицинским шприцем и фильтруют в стеклянный флакон с завинчивающейся пробкой, используя набор для фильтрации проб. Хроматографирование раствора пробы проводят в условиях, описанных в п. 9.4.1. Выполняют два единичных измерения.

Количественное определение содержания анализируемого вещества в растворе проводят по предварительно установленной градуировочной характеристике. Степень десорбции вещества с фильтра 98%.

12. Обработка результатов измерений

12.1. Расчет содержания битрекса в общем объеме раствора

Содержание битрекса в общем объеме раствора (m, мкг) рассчитывают по формуле:

                                _
                            _   а х в

m = -----, б х k

где:

а — среднее содержание битрекса в объеме вводимой в хроматограф пробы, рассчитанное по уравнению градуировочной зависимости или найденное по градуировочному графику, для двух измерений, выполненных в условиях повторяемости, мкг;

б — объем элюата, взятый для анализа, б = 20 куб. мм;

k — степень десорбции с фильтра.

12.2. Округление результатов измерений

Результаты измерения округляют и записывают с точностью до третьего десятичного знака.

12.3. Контроль повторяемости

Результат контроля повторяемости признают удовлетворительным при выполнении условия:

                             |m  - m | <= CL ,
                               1    2       r

где:
m     -  значения  результатов  измерений  массы битрекса, полученных в
 1,2

условиях повторяемости, мкг; CL — предел повторяемости, приведенный в табл. 3 в виде зависимости от r среднего арифметического результатов двух измерений, полученных в условиях повторяемости, мкг.

    При   положительном  заключении  о  контроле  повторяемости  результаты
измерений,  выполненные  в условиях повторяемости, признают приемлемыми. За
результат  измерения (m  , мкг) принимают значение среднего арифметического

                   ср

результатов двух измерений, полученных в условиях повторяемости.

    При  отрицательном  заключении  о  контроле повторяемости дополнительно
получают  еще  один  результат измерений. Если при этом расхождение (m    -

                                                                  max

m ) из результатов трех измерений равно или меньше предела повторяемости min для трех измерений (Р = 95%), рассчитанного по формуле:

CL (3) = 3,33 х сигма ,

                            r                  r

    где  сигма  -  значение  характеристики  повторяемости,  приведенное  в

          r

табл. 1, выраженное в абсолютных единицах, то в качестве результата КХА

При превышении предела повторяемости для трех измерений в качестве результата измерения фиксируется медиана трех измерений, т.е. выбирается второе по значению измерение в ряду расположенных по возрастанию значений.

12.4. Расчет результата анализа

Результат количественного химического анализа (C, мг/куб. м) рассчитывают с учетом приведения объема отобранной пробы к стандартным условиям (прилож. 1 — не приводится):

                                  _
                                  m

C = ---, V 20

где V   - объем отобранной пробы  воздуха,  приведенный  к  стандартным

     20

условиям, куб. дм.

13. Оформление результатов измерений

13.1 Записи в рабочем журнале

Записи содержат:

• результаты измерений, выполненных в условиях повторяемости;
• заключение о приемлемости результатов измерений;

• значение расширенной неопределенности для каждого результата КХА, приведенное в табл. 1, при p = 0,95.

13.2 Протокол результатов измерения

Результаты измерений концентраций битрекса оформляют протоколом, содержащим:

• результат КХА в виде: C +/- U, мг/куб. м;
• где U — значение расширенной неопределенности (см. табл. 1);
• если полученный результат анализа составляет значение меньше нижней (выше верхней) границы диапазона, установленного данными МУК, то результат представляют в виде «менее 0,005 мг/куб. м (более 0,1 мг/куб. м)»;
• дату проведения анализа;

• название лаборатории, юридический адрес организации, ответственного исполнителя и руководителя лаборатории.

14. Контроль качества результатов измерений

14.1. Контроль точности

Образцом для контроля точности является фильтр АФА-ВП-10, на который наносят раствор битрекса в этиловом спирте.

    Принятое  опорное  значение содержания битрекса в образце для контроля,
аттестованное  по  процедуре  приготовления (m  ), составляет 2,5 - 50 мкг.

                                          RM

Для приготовления 5 куб. мм стандартного раствора наносят на фильтр АФА-ВП, помещенный в бюкс. Расширенная стандартная неопределенность процедуры приготовления образца не превышает 3%.

Обработку фильтра и измерения выполняют в соответствии с п. 11 настоящей методики, обработку результатов измерений проводят по п. 12.1 - 12.4.

Результат контрольной процедуры признают удовлетворительным при выполнении условия:

LCL <= m <= UCL, к

где:
m  - значение результата контрольного измерения, мкг;
 к
UCL   (LCL)   -   верхний   (нижний)  предел  контроля  правильности  в

При отрицательном результате контроля точности выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам контроля, и устраняют их.

14.2. Контроль повторяемости

Контроль повторяемости проводят при каждом измерении по п. 12.3.

14.3. Контроль промежуточной прецизионности

Образцом для контроля служит экстракт реальной пробы воздуха рабочей зоны, полученный при обработке фильтра. Выполняют два измерения. Результат контроля промежуточной прецизионности признают удовлетворительным при выполнении условия:

|m1 — m2| <= CL , R

где:
m(1,2)   -   значения  результатов  измерений  содержания  битрекса  на

фильтрах, полученные в условиях воспроизводимости, мкг;

CL  - предел контроля воспроизводимости, приведенный в табл. 3.

  R

Таблица 3

ЗНАЧЕНИЯ НОРМАТИВОВ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ИЗМЕРЕНИЙ

15. Нормы затрат времени на анализ

Для проведения серии анализов из 6-и проб (без учета времени на градуировку) требуется 3 ч.