МУК 4.1.2333-08. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Измерение концентраций диквата в атмосферном воздухе населенных мест методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Методические указания
(утв. Роспотребнадзором 15.02.2008)
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 10 апреля 2008 года.
Утверждаю
Руководитель Федеральной
службы по надзору в сфере
защиты прав потребителей
и благополучия человека,
Главный государственный
санитарный врач
Российской Федерации
Г. Г. Онищенко
15 февраля 2008 года
4.1 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
ИЗМЕРЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИЙ ДИКВАТА В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ МЕТОДОМ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ
МУК 4.1.2333-08
10 апреля 2008 года
1. Разработаны ФГУН «Федеральным научным центром гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана» Роспотребнадзора (Т.В. Юдина, Н.Е. Федорова, В.Н. Волкова).
2. Рекомендованы к утверждению Комиссией по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Федеральной службе по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (протокол от 6 декабря 2007 г. № 3).
3. Утверждены Руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г.Г. Онищенко 15 февраля 2008 г.
4. Введены в действие с 10 апреля 2008 г.
Настоящие Методические указания устанавливают метод высокоэффективной жидкостной хроматографии для измерения массовой концентрации диквата в атмосферном воздухе в диапазоне 0,003 — 0,06 мг/куб. м.
1,1'-этилен-2,2'-дипиридилий; 9,10-дигидро-8а,10а-диазонийфенан-трен; (ИЮПАК)
Структурная формула (не приводится).
1,1'-этилен-2,2'-дипиридилий используется в виде дибромида:
1,1-этилен-2,2-дипиридилий дибромид (ИЮПАК).
Структурная формула (не приводится).
C H N Br . 12 12 2 2
Химически чистый дикват дибромид представляет собой гигроскопическое белое кристаллическое вещество с температурой разложения 300 °С. Давление паров: менее 0,01 мПа (моногидрат). Коэффициент распределения н-октанол/вода: K logP = -4,60 (25 °С).
ow
Хорошо растворим в воде (700 г/куб. дм), плохо в спиртах и практически нерастворим в неполярных органических растворителях.
Агрегатное состояние в воздушной среде — аэрозоль и пары.
Вещество стабильно в нейтральном и кислом растворах, но легко гидролизуется в щелочной среде. Разлагается под действием УФ-облучения (DT менее недели).
50
Сильно связывается почвами и быстро разрушается почвенными микроорганизмами (DT неадсорбированного диквата менее недели).
50
Краткая токсикологическая характеристика
Острая пероральная токсичность (LD ) для крыс — 408, для мышей — 234 50 мг/кг; острая дермальная токсичность (LD ) для крыс > 800 мг/кг. Вызывает 50 раздражение кожи и глаз у кроликов. Мало токсичен для птиц, рыб, пчел, дождевых червей и водорослей.
ОБУВ в атмосферном воздухе — 0,004 мг/куб. м.
Дикват дибромид — контактный гербицид сплошного действия. Используется для уничтожения однолетних широколистных сорняков в виноградниках, садах, посевах овощных и декоративных культур, водной растительности в водоемах, а также для предуборочной десикации семенников сахарной свеклы, клевера, сорго, подсолнечника, льна, хлопчатника, рапса, сои, риса. Применяется в дозах от 0,4 до 1,0 кг/га.
1. Погрешность измерений
Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей +/- 25%, при доверительной вероятности 0,95.
2. Метод измерений
Измерения концентраций диквата выполняют методом ион-парной высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) с ультрафиолетовым детектором.
Концентрирование диквата из воздуха осуществляют на последовательно соединенные фильтр «синяя лента» и поглотитель Рихтера, заполненный дистиллированной водой, экстракцию с фильтров проводят водой.
Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы — 1 нг. Средняя полнота извлечения — 94,1%.
3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы
3.1. Средства измерений
Жидкостный хроматограф с ультрафиолетовым детектором Номер Госреестра с переменной длиной волны (фирмы Perkin-Elmer, США) 15945-97
Весы аналитические ВЛА-200 ГОСТ 24104
Пробоотборное устройство ОП-442ТЦ ГОСТ Р 51945-2002
(ЗАО «ОПТЭК», г. Санкт-Петербург) Номер Госреестра 18860-05
Барометр-анероид М-67 ТУ 2504-1797-75 Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2, ТУ 215-73Е
цена 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 5 или 10 куб. см ГОСТ 1770
Цилиндры мерные 2-го класса точности ГОСТ 1770 вместимостью 100 и 500 куб. см.
Допускается использование средств измерения с аналогичными или лучшими характеристиками.
3.2. Реактивы
Дикват дибромид (моногидрат) с содержанием д.в. 99,7% (50,9% катионов) (Зенека, Великобритания)
Ацетонитрил для хроматографии, хч ТУ 6-09-4326-76 Вода дистиллированная или деионизованная ГОСТ 6702 Диэтиламин для хроматографии в ампулах ТУ 6-09-4356-77
Натрий хлористый, хч ГОСТ 4233 1-октансульфонат натрия.
Допускается использование реактивов иных производителей с аналогичной или более высокой квалификацией.
3.3. Вспомогательные устройства, материалы
Аппарат для встряхивания типа АВУ-6с ТУ 64-1-2851-78 Бумажные фильтры "синяя лента", обеззоленные ТУ 6-09-2678-77
Воронки конусные диаметром 40 — 45 мм ГОСТ 25336
Колбы грушевидные на шлифе вместимостью 150 куб. см ГОСТ 9737
Мембранные фильтры капроновые диаметром 47 мм
Набор для фильтрации растворителей через мембрану
Пробирки центрифужные ГОСТ 25336
Стаканы химические с носиком вместимостью 150 куб. см ГОСТ 25336
Патроны для твердофазной экстракции -
Waters Oasis MCS вес 500 mg LP Extraction Cartriges
Поглотительные приборы Рихтера ТУ 25-11-1136-75
Ротационный вакуумный испаритель В-169 фирмы Buchi, Швейцария
Установка для перегонки растворителей
Холодильник водяной, обратный ГОСТ 9737
Хроматографическая колонка стальная длиной 25 см, внутренним диаметром 4,0 мм, содержащая Zorbax ODS, зернением 5 мкм
Хроматографическая колонка стальная длиной 25 см, внутренним диаметром 2,0 мм, содержащая
Spherisorb S5 ODS2, зернением 5 мкм
Шприц для ввода образцов для жидкостного хроматографа вместимостью 50 — 100 куб. мм
Шприц медицинский с разъемом Льюера, одноразовый.
Допускается применение другого оборудования с аналогичными или лучшими техническими характеристиками.
4. Требования безопасности
4.1. При выполнении измерений необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007, требования по электробезопасности при работе с электроустановками — по ГОСТ 12.1.019, а также требования, изложенные в технической документации на жидкостной хроматограф.
4.2. Помещение должно соответствовать требованиям пожаробезопасности по ГОСТ 12.1.004 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009. Содержание вредных веществ в воздухе не должно превышать норм, установленных ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны». Организация обучения работников безопасности труда — по ГОСТ 12.0.004.
5. Требования к квалификации операторов
К выполнению измерений допускают специалистов, имеющих квалификацию не ниже лаборанта-исследователя, с опытом работы на жидкостном хроматографе.
К проведению пробоподготовки допускают оператора с квалификацией «лаборант», имеющего опыт работы в химической лаборатории.
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
Выполнению измерений предшествуют следующие операции: очистка ацетонитрила (при необходимости), подготовка подвижной фазы для ВЭЖХ, кондиционирование хроматографической колонки, приготовление градуировочных растворов, установление градуировочной характеристики, подготовка фильтров и поглотителей для отбора проб, патронов для концентрирования и очистки образцов, 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 патрона Oasis MCS для очистки образцов
Концентрирующий патрон промывают с помощью медицинского шприца 10 куб. см насыщенного раствора хлорида натрия, затем 10 куб. см дистиллированной воды со скоростью прохождения растворителя через патрон 4 — 5 куб. см/мин. Патрон подготавливают непосредственно перед использованием.
7.3 Подготовка подвижной фазы для ВЭЖХ
В мерную колбу вместимостью 1000 куб. см помещают 405 куб. см деионизованной воды, 95 куб. см ацетонитрила, перемешивают, фильтруют через мембранный фильтр. В раствор вносят 5 куб. см ортофосфорной кислоты, 5 куб. см диэтиламина, 0,5 г октансульфоната натрия, перемешивают и помещают на ультразвуковую баню на 2 мин.
7.4 Кондиционирование хроматографической колонки
Промывают колонку подвижной фазой (приготовленной по п. 7.3) при скорости подачи растворителя 1,0 или 0,3 куб. см /мин. не менее 2-х часов до установления стабильной базовой линии.
7.5 Приготовление градуировочных растворов и раствора внесения
7.5.1. Исходный раствор диквата для градуировки (концентрация катиона диквата 1 мг/куб. см). В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 0,1965 г диквата дибромида моногидрата (молекулярная масса 362,1, содержание катиона 50,9%), растворяют в 40 — 50 куб. см насыщенного водного раствора хлорида аммония, доводят насыщенным раствором хлорида аммония до метки, тщательно перемешивают.
7.5.2. Раствор диквата № 1 для градуировки и внесения (концентрация 10 мкг/куб. см). В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 1 куб. см исходного раствора диквата с концентрацией 1 мг/куб. см (п. 7.5.1), разбавляют насыщенным раствором хлористого аммония до метки.
Этот раствор используют для приготовления проб с внесением при оценке полноты извлечения действующего вещества методом «внесено-найдено».
Растворы хранят при комнатной температуре в темноте в течение 12-ти месяцев.
7.5.3. Рабочие растворы № 2 — 6 диквата для градуировки (концентрация 0,05 — 1,0 мкг/куб. см). В 5 мерных колб вместимостью 100 куб. см помещают по 0,5, 1,0, 2,5, 5,0 и 10,0 куб. см градуировочного раствора № 1 с концентрацией 10 мкг/куб. см (п. 7.5.2), доводят до метки насыщенным раствором хлорида аммония, тщательно перемешивают, получают рабочие растворы № 2 — 6 с концентрацией диквата 0,05, 0,1, 0,25, 0,5 и 1,0 мкг/куб. см соответственно.
7.5 Установление градуировочной характеристики
Градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади пика (отн. ед.) от концентрации диквата в растворе (мкг/куб. см), устанавливают методом абсолютной калибровки по 5-ти растворам для градуировки.
В инжектор хроматографа вводят по 20 куб. мм каждого градуировочного раствора и анализируют в условиях хроматографирования по п. 7.5.1 или 7.5.1.2. Осуществляют не менее 3-х параллельных измерений. Устанавливают площадь пика действующего вещества.
Градуировочный график проверяют перед проведением измерений, анализируя один из градуировочных растворов. Если значения площадей отличаются более чем на 10% от данных, заложенных в градуировочную характеристику, ее строят заново, используя свежеприготовленные рабочие растворы для градуировки.
7.5.1 Условия хроматографирования
Измерения выполняют при следующих режимных параметрах:
Жидкостной хроматограф с ультрафиолетовым детектором (фирмы Perkin-Elmer, США).
Температура колонки: комнатная.
Подвижная фаза: ацетонитрил — вода (19:81, по объему)
+ 0,1% (вес/объем) 1-октансульфонат натрия
+ 1,0% (по объему) ортофосфорная кислота.
Чувствительность: 0,01 ед. абсорбции на шкалу.
Объем вводимой пробы: 20 куб. мм.
7.5.1.1. Колонка стальная длиной 25 см, внутренним диаметром 4 мм, содержащая Zorbax ODS, зернением 5 мкм.
Скорость потока элюента: 1,0 куб. см/мин.
Ориентировочное время выхода диквата: 3,4 — 4,2 мин.
Линейный диапазон детектирования: 1 — 20 нг.
7.5.1.2. Колонка стальная длиной 25 см, внутренним диаметром 2 мм, содержащая Spherisorb S5 ODS 2, зернением 5 мкм.
Скорость потока элюента: 0,3 куб. см/мин.
Ориентировочное время выхода диквата: 4,7 — 5,3 мин.
Примечание: Ежедневно после завершения работы колонку необходимо промывать не менее 30 мин. подвижной фазой метанол — вода (9:1, по объему), затем водой. Не рекомендуется оставлять на ночь в хроматографической системе фазу, содержащую комплекс ион-парных реагентов. Ежедневно перед началом работы до ввода в инжектор градуировочного раствора хроматографируют насыщенный раствор хлорида аммония. Эту операцию рекомендуется также осуществлять в течение рабочего дня после 4-х — 5-ти вводов аналитических образцов или градуировочных растворов.
После осуществления 5 — 6-ти вводов образцов необходимо хроматографировать аналитический стандарт.
7.6 Подготовка фильтров для отбора проб воздуха
Диаметр бумажного фильтра «синяя лента» должен соответствовать внутреннему диаметру фильтродержателя.
Фильтры последовательно по 3 раза промывают на воронке Бюхнера этанолом, ацетоном, затем ацетонитрилом порциями 25 — 30 куб. см, сушат с помощью разряжения, создаваемого водоструйным насосом, затем на воздухе при комнатной температуре. До использования фильтры хранят в герметично закрытой стеклянной таре.
7.7 Подготовка поглотительных приборов для отбора проб воздуха
В поглотительные приборы Рихтера помещают по 10 куб. см дистиллированной воды, герметизируют заглушками.
8. Отбор и хранение проб воздуха
Отбор проб проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 17.2.4.02-81 «ОПА. Общие требования к методам определения загрязняющих веществ в воздухе населенных мест». Воздух с объемным расходом 3 куб. дм/мин. аспирируют через пробоотборную систему — последовательно соединенные бумажный фильтр «синяя лента», помещенный в фильтродержатель, и поглотительный прибор Рихтера, заполненный 10 куб. см дистиллированной воды.
Для измерения концентрации диквата на уровне 0,8 ОБУВ для атмосферного воздуха необходимо отобрать 50 куб. дм воздуха. Срок хранения отобранных проб (фильтров, помещенных в полиэтиленовые пакеты, и поглотительных приборов, герметизированных заглушками) при комнатной температуре в темноте — 30 дней.
9. Выполнение измерений
Экспонированный фильтр («синяя лента») переносят в химический стакан вместимостью 150 куб. см, заливают 30 куб. см дистиллированной воды, помещают на встряхиватель на 15 мин. Растворитель сливают, фильтр еще дважды обрабатывают новыми порциями воды объемом 20 куб. см, выдерживая на встряхивателе по 5 мин.
Экстракты объединяют в химическом стакане вместимостью 150 куб. см.
Содержимое поглотительного прибора переносят в тот же химический стакан, поглотитель дополнительно обмывают 2 — 3 куб. см дистиллированной воды, которую также переносят в стакан.
Объединенные экстракт и поглотительный раствор вносят с помощью медицинского шприца на концентрирующий патрон Oazis MCX, подготовленный по п. 7.2, со скоростью пропускания раствора 4 — 5 капель в сек., при нанесении последней порции продавливают растворитель до нижнего края сорбента. Вещество элюируют с патрона 3 куб. см насыщенного раствора хлорида аммония, собирая элюат в пробирку с пришлифованной пробкой, перемешивают и анализируют при условиях хроматографирования, указанных в п. 7.5.1.1 или 7.5.1.2.
Пробу вводят в инжектор хроматографа не менее двух раз. Устанавливают площадь пика действующего вещества, с помощью градуировочного графика определяют концентрацию диквата в хроматографируемом растворе.
Образцы, дающие пики большие, чем градуировочный раствор с концентрацией 1 мкг/куб. см, разбавляют подвижной фазой (не более чем в 50 раз).
Перед анализом опытных образцов проводят хроматографирование холостой (контрольной) пробы — экстракта неэкспонированного фильтра.
10. Обработка результатов анализа
Массовую концентрацию диквата в пробе атмосферного воздуха Х, мг/куб. м, рассчитывают по формуле:
где:
С - концентрация диквата 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 t нормальным условиям (давление 760 мм рт. ст., температура 0 °С), куб. дм.
V = 0,357 х P х u t / (273 + Т), t
где:
Т - температура воздуха при отборе пробы (на входе в аспиратор),
град. С; P — атмосферное давление при отборе пробы, мм рт. ст.; u — расход воздуха при отборе пробы, куб. дм/мин.; t — длительность отбора пробы, мин. _
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 / 100, мг/куб. м, отн.
где:
d - норматив оперативного контроля сходимости, мг/куб. м;
d - норматив оперативного контроля сходимости, % (равен 13%).
отн.
Примечание: Идентификация и расчет концентрации диквата в пробах могут быть проведены с помощью компьютерной программы обработки хроматографических данных, включенной в аналитическую систему.
11. Оформление результатов измерений
Результат количественного анализа представляют в виде: _ - результат анализа Х в мг/куб. м, характеристика погрешности дельта, % (+/- 25%), Р = 0,95 или:
_
Х +/- ДЕЛЬТА, мг/куб. м, Р = 0,95,
где ДЕЛЬТА - абсолютная погрешность.
_
дельта х Х
ДЕЛЬТА = ----------, мг/куб. м. 100
Результат измерений должен иметь тот же десятичный разряд, что и погрешность.
Если содержание вещества менее нижней границы диапазона определяемых концентраций, результат анализа представляют в виде:
«содержание диквата в пробе атмосферного воздуха — менее 0,003 мг/куб. м» <*>.
<*> 0,003 мг/куб. м — предел обнаружения при отборе 50 куб. дм атмосферного воздуха.
12. Контроль погрешности измерений
Оперативный контроль погрешности и воспроизводимости измерений осуществляется в соответствии с ГОСТ Р ИСО 5725-1-6.2002 «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений».