МУК 4.1.2347-08. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Определение остаточных количеств хлормекватхлорида в воде методом газожидкостной хроматографии. Методические указания
(утв. Роспотребнадзором 29.02.2008)
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 18 мая 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
29 февраля 2008 года
4.1 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСТАТОЧНЫХ КОЛИЧЕСТВ ХЛОРМЕКВАТХЛОРИДА В ВОДЕ МЕТОДОМ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ
МУК 4.1.2347-08
18 мая 2008 года
1. Разработаны Федеральным научным центром гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана (Т.В. Юдина, Н.Е. Федоров, С.И. Волчек, М.В. Ларькина).
2. Рекомендованы к утверждению Комиссией по 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 29 февраля 2008 г.
4. Введены в действие с 18 мая 2008 г.
Настоящие Методические указания устанавливают метод газожидкостной хроматографии для определения в воде массовой концентрации хлора в диапазоне 0,001 — 0,02 мг/куб. дм.
2-хлорэтилтриметиламмония хлорид (IUPAC)
+ -
ClCH CH N (CH ) Cl 2 2 3 3 C H Cl N 5 13 2
Бесцветное кристаллическое, гигроскопичное вещество со слабым запахом (технический продукт - желтые кристаллы с запахом рыбы). Температура плавления 235 °C. Разрушается при температуре около 245 °C. Давление паров - менее 0,01 мПа (20 °C). Коэффициент распределения н-октанол/вода K log P = - 1,59 (рН 7). Растворимость в воде - более 1 кг/кг (20 °C).
OW
Растворимость в органических растворителях (в г/кг, 20 °C): этанол - 320, дихлорметан, этилацетат, толуол, н-гексан - менее 0,1, ацетон - 0,2,
хлороформ — 0,3. Водные растворы стабильны.
Краткая токсикологическая характеристика:
Острая пероральная токсичность (LD ) для крыс — 807 — 966 мг/кг; 50 острая дермальная токсичность (LD ) для крыс — > 4000 мг/кг, для 50 кроликов — > 2000 мг/кг; острая ингаляционная токсичность (LK ) для крыс — 50
5,2 мг/куб. дм.
Хлормекватхлорид — регулятор роста растений класса четвертичного аммония, используемый для предотвращения полегания посевов зерновых культур путем опрыскивания растений в период с конца кущения до начала выхода в трубку.
ПДК в воде водоемов — 0,002 мг/куб. дм.
1. Метрологические характеристики
При соблюдении всех регламентированных условий проведения анализа в точном соответствии с данной методикой погрешность (и ее составляющие) результатов измерений при доверительной вероятности P = 0,95 не превышает значений, приведенных в табл. 1 для соответствующих диапазонов концентраций.
| Анализируемый объект | Диапазон определяемых концентраций, мг/куб. дм | Показатель точности (граница относительной погрешности), +/- дельта, %, P = 0,95 | Стандартное отклонение повторяемости, сигма , % r | Предел повторяемости, r, % | Предел воспроизводимости, R, % |
|---|---|---|---|---|---|
| Вода | От 0,001 до 0,02 | 100 | 6,8 | 19 | 23 |
Полнота извлечения вещества, стандартное отклонение, доверительный интервал среднего результата для полного диапазона концентраций (n = 20) приведены в табл. 2.
| Анализируемый | Метрологические параметры, P = 0,95, n = 20 | ||||
| объект | предел обнаружения, мг/куб. дм | диапазон определяемых концентраций, мг/куб. дм | среднее значение определения, % | стандартное отклонение, S, % | доверительный интервал среднего результата, +/-, % |
| Вода | 0,001 | 0,001 — 0,01 | 77,2 | 4,6 | 3,2 |
2. Метод измерений
Методика основана на измерении концентрации ацетилена, выделяющегося при щелочном пиролизе хлормекватхлорида, с помощью газожидкостной хроматографии (ГЖХ) с пламенно-ионизационным детектором (ПИД) после его извлечения из анализируемой пробы воды хлористым метиленом (в присутствии ион-парного реагента), переэкстракции в 2 М раствор соляной кислоты и очистки экстракта колоночной адсорбционной хроматографией на оксиде алюминия.
Количественное определение проводится методом абсолютной калибровки.
В предлагаемых условиях определения метод специфичен в присутствии компонентов препаративной формы.
3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы
3.1. Средства измерений
Газовый хроматограф "ЦВЕТ-560-02", Номер Госреестра снабженный пламенно-ионизационным 14516-95
детектором, с пределом обнаружения -12 по н-нонану — 1,8 х 10 г/куб. см
Весы аналитические ВЛА-200 ГОСТ 24104
Весы лабораторные общего назначения, с наибольшим ГОСТ 7328 пределом взвешивания до 500 г и пределом допустимой погрешности +/- 0,038 г
Колбы мерные 2-50-2, 2-100-2, 2-500-2 ГОСТ 1770
Шприц медицинский одноразовый вместимостью 1 куб. см ГОСТ 1770
Цилиндры мерные 2-го класса точности вместимостью 25, 50, 250 и 500 куб. см
Допускается использование средств измерения с аналогичными или лучшими характеристиками.
3.2. Реактивы
Хлормекват хлорид, аналитический стандарт с содержанием действующего вещества 99,0% (ф. «БАСФ»)
Алюминий оксид, активированный, нейтральный, для колоночной хроматографии, 50 — 200 мкм («Акрос Органикс», Бельгия)
Ацетонитрил, для хроматоргафии, о.с.ч., сорт 0 ТУ-6-09-4326-76
Кислота соляная (хлороводородная), концентрированная ГОСТ 6552 (37%), х.ч.
Метилен хлористый (дихлорметан), х.ч. ГОСТ 12794
Метиловый спирт (метанол), х.ч. ГОСТ 6995
Натрий гидроксид (натр едкий), ч.д.а. ГОСТ 4328
Спирт этиловый ректификованный ГОСТ Р 51652 или ГОСТ 18300
Тетрафенилборат натрия, ч.д.а. (ф. Мерк, Германия)
Допускается использование реактивов иных производителей с аналогичной или более высокой квалификацией.
3.3. Вспомогательные устройства, материалы
Азот газообразный из баллона, о.с.ч.
Аквадистиллятор ГОСТ 22340
Бумажные фильтры «красная лента», обеззоленные ТУ 6-09-2678-77
Виалы стеклянные, термостойкие (23 х 46 мм), вместимостью 10 куб. см (фирмы «Alltech», США)
Воронки делительные вместимостью 250 и 500 куб. см ГОСТ 25336
Воронки конусные диаметром 30 — 37 и 60 мм ГОСТ 25336
Колбы плоскодонные вместимостью 200 — 250 куб. см ГОСТ 9737
Колбы круглодонные на шлифе вместимостью ГОСТ 9737 150 и 250 куб. см
Колонка для газового хроматографа, стеклянная длиной 3 м, внутренним диаметром 3 мм
Колонка хроматографическая стеклянная, длиной 20 — 25 см, внутренним диаметром 12 — 13 мм
Колпачки алюминиевые диаметром 20 мм с отверстием и силиконовыми прокладками Кримпер, устройство для обжима колпачков, диаметром 20 мм
Ротационный вакуумный испаритель В-169 ТУ 25-11-917-74 фирмы Buchi, Швейцария
Стаканы химические вместимостью 100 куб. см ГОСТ 25336
Установка для перегонки растворителей
Хроматон N-AW-DMCS (0,16 — 0,20 мм) с 15% Апиезона L (Чехия)
Допускается применение хроматографических колонок и 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 электробезопасности при работе с электроустановками по ГОСТ 12.1.019, а также требования, изложенные в технической документации на газовый 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 газовом 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) °C и относительной влажности не более 80%.
- выполнение измерений на газовом хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.
7. Подготовка к выполнению измерений
Выполнению измерений предшествуют следующие операции: очистка хлористого метилена (при необходимости), приготовление растворов, градуировочных растворов, кондиционирование хроматографической колонки, установление градуировочной характеристики, подготовка колонки для очистки экстракта, проверка хроматографического поведения вещества на колонке с оксидом алюминия.
7.1. Очистка хлористого метилена
Растворитель последовательно промывают порциями концентрированной серной кислоты до тех пор, пока она не перестанет окрашиваться в желтый цвет, водой до нейтральной реакции промывных вод, перегоняют над поташом.
7.2. Приготовление 10%-ного раствора гидроксида натрия
В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 10 г гидроксида натрия, растворяют в 60 — 70 куб. см деионизованной воды, доводят водой до метки, перемешивают.
7.3. Приготовление 2 М раствора соляной кислоты
В мерную колбу вместимостью 500 куб. см помещают 200 — 250 куб. см деионизованной воды, вносят 83 куб. см концентрированной соляной кислоты, доводят водой до метки, перемешивают.
7.4. Подготовка и кондиционирование колонки
Готовую насадку (Хроматон N-AW-DMCS с 15% Апиезона L) засыпают в стеклянную колонку, предварительно промытую последовательно этиловым спиртом, ацетоном и гексаном, уплотняют под вакуумом, колонку устанавливают в термостате хроматографа, не подсоединяя к детектору, и стабилизируют в токе азота при температуре 120 °C (в течение 4 часов).
7.5. Приготовление градуировочных растворов и раствора внесения
7.5.1 Исходный раствор хлормекватхлорида для градуировки (концентрация 1 мг/куб. см)
В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 0,1 г хлормекватхлорида, растворяют в 50 — 70 куб. см этилового спирта, доводят им же до метки, тщательно перемешивают. Раствор хранится в холодильнике в течение 3 месяцев.
Растворы № 1 — 6 готовят объемным методом путем последовательного разбавления исходного раствора.
7.5.2 Раствор № 1 хлормекватхлорида для градуировки (концентрация 50 мкг/куб. см)
В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 5 куб. см исходного раствора хлормекватхлорида с концентрацией 1 мг/куб. см (п. 7.5.1), разбавляют этанолом до метки. Раствор хранится в холодильнике в течение месяца.
7.5.3. Рабочие растворы № 2 — 6 хлормекватхлорида для градуировки и внесения (концентрация 0,25 — 5,0 мкг/куб. см)
В 5 мерных колб вместимостью 100 куб. см помещают по 0,5; 1,0; 2,0; 5,0 и 10 куб. см раствора № 1 с концентрацией 50 мкг/куб. см (п. 7.5.2), доводят до метки метанолом, тщательно перемешивают, получают рабочие растворы № 1 — 6 с концентрацией хлормекватхлорида 0,25; 0,5; 1,0; 2,0 и 5,0 мкг/куб. см, соответственно.
Растворы готовят перед проведением градуировки.
Эти растворы используют для оценки полноты извлечения хлормекватхлорида из исследуемых образцов методом «внесено-найдено», контроля качества результатов измерений методом добавок.
7.6. Установление градуировочной характеристики
Градуировочную характеристику, выражающую зависимость высоты или площади пика (мм или мВ х с) от концентрации хлормекватхлорида в растворе (мкг/куб. см), устанавливают методом абсолютной калибровки по 5 растворам для градуировки № 2 — 6.
В 5 стеклянных флаконов (виал) вместимостью 10 куб. см помещают по 1 куб. см каждого градуировочного раствора, отдувают растворитель досуха потоком азота, помещая виалу в термостат, нагретый до 45 — 50 °C. Вносят в емкости по 50 куб. мм 10%-ного раствора гидроксида натрия. Виалы закрывают алюминиевыми колпачками с силиконовыми прокладками, обжимают колпачки кримпером и дополнительно укрепляют с помощью проволочного устройства во избежание потерь. Виалы помещают на 15 мин. в термостат, нагретый до 200 °C. По истечении указанного времени вынимают из термостата, охлаждают до комнатной температуры. Отбирают шприцом (прокалывая силиконовую прокладку) 0,5 куб. см газовой фазы и анализируют в условиях хроматографирования по п. 9.4.
Возможно выполнение 2 параллельных измерений.
7.7. Подготовка колонки с оксидом алюминия для очистки экстракта
Оксид алюминия сушат в сушильном шкафу при 150 °C в течение 12 часов, охлаждают в эксикаторе, затем дезактивируют 3% воды по массе, получая сорбент II степени активности по Брокману. С этой целью 97 г высушенного оксида алюминия (1 степень активности) помещают в колбу с пришлифованной пробкой вместимостью 250 куб. см, вносят по каплям 3 г деионизованной воды (при постоянном перемешивании сорбента), интенсивно встряхивают колбу в течение 1 мин., оставляют на 2 ч, вновь интенсивно встряхивают. Подготовленный сорбент можно хранить в герметично закрытой стеклянной емкости не более 3 дней.
Нижнюю часть стеклянной колонки длиной 25 см, внутренним диаметром 13 мм уплотняют тампоном из стекловаты, насыпают в колонку 10 г дезактивированного оксида алюминия. Колонку готовят непосредственно перед работой.
7.8. Приготовление 1% раствора тетрафенилбората натрия
В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 1 г тетрафенилбората натрия, растворяют в 50 — 60 куб. см деионизованной воды, затем доводят водой до метки, перемешивают.
8. Отбор проб
Отбор проб производится в соответствии с ГОСТ Р 51592-2000 «Вода. Общие требования к отбору проб», «Унифицированными правилами отбора проб сельскохозяйственной продукции, пищевых продуктов и объектов окружающей среды для определения микроколичеств пестицидов (N 2051-79 от 21.08.79).»
Отобранные пробы воды анализируют в день отбора или хранят при 4 °C в течение 10 дней. Для длительного хранения пробы замораживают, помещая в морозильную камеру при -18 °C.
Непосредственно перед анализом образцы воды фильтруют через неплотный бумажный фильтр.
9. Выполнение определения
9.1. Экстракция
Образец анализируемой воды объемом 250 куб. см помещают в делительную воронку вместимостью 500 куб. см, добавляют 30 куб. см дихлорметана, интенсивно встряхивают в течение 1 мин. После полного разделения фаз нижний органический слой отделяют и отбрасывают. В водную фазу, находящуюся в делительной воронке, вносят 1 куб. см раствора тетрафторбората натрия (приготовленного по п. 7.8), добавляют 30 куб. см дихлорметана, интенсивно встряхивают в течение 1 мин., нижний органический слой отделяют, собирая в плоскодонную колбу вместимостью 200 куб. см. Операцию экстракции водной фазы повторяют новой порцией дихлорметана объемом 30 куб. см. Отстоявшийся органический слой (нижняя фаза) объединяют с ранее полученным экстрактом. Водную фазу отбрасывают.
Объединенный экстракт переносят в делительную воронку вместимостью 250 куб. см, вносят 25 куб. см 2 М раствора соляной кислоты, интенсивно встряхивают в течение 1 мин. После полного разделения фаз нижний органический слой отделяют и отбрасывают. Затем в воронку вносят 25 куб. см дихлорметана, интенсивно встряхивают в течение 1 мин. После полного разделения фаз нижний органический слой отделяют и также отбрасывают. Водную фазу переносят в круглодонную колбу вместимостью 150 куб. см и упаривают на ротационном вакуумном испарителе при температуре 60 °C досуха. Вносят в колбу 25 куб. см деионизованной воды, вновь упаривают досуха. Для полного удаления соляной кислоты операцию упаривания с дополнительной порцией воды объемом 25 куб. см повторяют дважды. Затем пробу подвергают очистке на колонке в соответствии с п. 9.2.
9.2. Очистка экстракта на колонке с оксидом алюминия
Остаток в колбе, полученный по п. 9.1, растворяют в 10 куб. см смеси ацетонитрил-метанол (95:5, по объему), наносят в колонку, подготовленную по п. 7.6. Обмывают колбу 5 куб. см этой же смеси растворителей, которые также наносят на колонку. После полного впитывания растворителя вещество элюируют с колонки смесью ацетонитрил-метанол (95:5, по объему) объемом 85 куб. см со скоростью прохождения через колонку — 1 - 2 капли в сек., собирая элюат в колбу для упаривания вместимостью 250 куб. см. Раствор упаривают досуха на ротационном вакуумном испарителе при температуре 45 °C, остаток подвергают пиролизу по п. 9.3.
9.3. Проведение пиролиза
Остаток в колбе, полученный по п. 9.2, с помощью 3 порций метанола объемом 1 куб. см, переносят в виалу, отдувая каждую порцию растворителя в виале потоком азота (виалу при этом помещают в термостат, нагретый до 45 — 50 °C). Вносят в емкость 50 куб. мм 10%-ного раствора гидроксида натрия. Флакон закрывают алюминиевым колпачком с силиконовой прокладкой, обжимают колпачок кримпером и дополнительно укрепляют с помощью проволочного устройства. Виалу помещают на 15 мин. в термостат, нагретый до 200 °C. По истечении указанного времени вынимают из термостата, охлаждают до комнатной температуры. Отбирают шприцем (через силиконовую прокладку) 0,5 куб. см газовой фазы и анализируют в условиях хроматографирования по п. 9.4.
9.4. Условия хроматографирования
Измерения выполняют при следующих режимных параметрах:
Хроматограф газовый «Цвет 560-02» с пламенно ионизационным детектором
Колонка стеклянная длиной 3 м, внутренним диаметром 3 мм, заполненная Хроматоном N-AW-DMCS (0,12 — 0,16 мм) с 15% Апиезона L.
Температура термостата колонки — 50 °C
Температурные параметры испарителя и переходной камеры не задаются, при выходе прибора на режим устанавливаются следующие фактические показатели:
Скорость газа-носителя (азота) — (27 +/- 1) куб. см/мин.
водорода — (30 +/- 1) куб. см/мин.
воздуха — (285 +/- 5) куб. см/мин. 10
Рабочая шкала электрометра — 256 х 10 ом
Объем вводимой пробы — 0,5 куб. см
Ориентировочное время удерживания ацетилена (46 +/- 2) сек.
Линейный диапазон детектирования: 0,25 — 5,0 мкг
Устанавливают высоты пиков продукта пиролиза хлормекватхлорида — ацетилена, с помощью градуировочного графика определяют содержание действующего вещества в пробе.
Для образцов, дающих пики, большие, чем градуировочный раствор с концентрацией 5,0 мкг/куб. см, объем вводимой пробы уменьшают (не более чем в 5 раз).
10. Обработка результатов анализа
Содержание хлормекватхлорида в пробе рассчитывают по формуле:
A x W
пр.
где: X — содержание хлормекватхлорида в пробе, мг/куб. дм; A — содержание хлормекватхлорида, найденное по градуировочному графику, в соответствии с высотой (площадью) хроматографического пика, мкг; W — объем парогазовой фазы, введенной в испаритель хроматографа, пр. куб. см; W — объем парогазовой фазы градуировочного раствора, введенной в ст. испаритель хроматографа, куб. см; V — объем пробы воды, взятый для анализа, куб. см.
11. Проверка приемлемости результатов параллельных определений
За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, расхождение между которыми не превышает предела
повторяемости (1):
2 x |X - X | x 100
1 2
------------------- <= r, (1)
(X + X )
1 2
X , X - результаты параллельных определений, мг/куб. дм;
1 2
r — значение предела повторяемости (табл. 1), при этом r = 2,8 сигма . r
При невыполнении условия (1) выясняют причины превышения предела повторяемости, устраняют их и вновь выполняют анализ.
12. Оформление результатов
Результат анализа представляют в виде:
_
(X +/- ДЕЛЬТА) мг/куб. дм при вероятности P = 0,95,
где: _ Х — среднее арифметическое результатов определений, признанных приемлемыми, мг/куб. дм; ДЕЛЬТА = дельта x X / 100, дельта — граница относительной погрешности методики (показатель точности в соответствии с диапазоном концентраций, табл. 1), %.
В случае, если содержание компонента менее нижней границы диапазона определяемых концентраций, результат анализа представляют в виде:
«содержание вещества в пробе менее 0,001 мг/куб. дм» <*>.
<*> 0,001 мг/куб. дм — предел обнаружения.
13. Контроль качества результатов 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».
13.1. Стабильность результатов измерений контролируют перед проведением измерений, анализируя один из градуировочных растворов.
13.2. Плановый внутрилабораторный оперативный контроль процедуры выполнения анализа проводится методом добавок.
Величина добавки C должна удовлетворять условию: д
C => ДЕЛЬТА _ + ДЕЛЬТА __, д л, X л, X' где +/- ДЕЛЬТА _ (+/- ДЕЛЬТА __) - характеристика погрешности л, X л, X' (абсолютная погрешность) результатов анализа, соответствующая содержанию компонента в испытуемом образце (расчетному значению содержания компонента
в образце с добавкой соответственно) мг/куб. дм, при этом:
где: ДЕЛЬТА — граница абсолютной погрешности, мг/куб. дм; ДЕЛЬТА = дельта x X / 100, дельта — граница относительной погрешности методики (показатель точности в соответствии с диапазоном концентраций, табл. 1), %.
Результат контроля процедуры K рассчитывают по формуле: к
__ _ K = X' - X - C , к д __ _ где X', X, C - среднее арифметическое результатов параллельных
д
определений (признанных приемлемыми по п. 11) содержания компонента в образце с добавкой, испытуемом образце, концентрация добавки, соответственно, мг/куб. дм.
Норматив контроля K рассчитывают по формуле:
_______________________
/ 2 2 K = \/ДЕЛЬТА __ + ДЕЛЬТА _. л, X' л, X Проводят сопоставление результата контроля процедуры (K ) с нормативом
к
контроля (K).
Если результат контроля процедуры удовлетворяет условию
процедуру анализа признают удовлетворительной.
При невыполнении условия (2) процедуру контроля повторяют. При повторном невыполнении условия (2) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.
13.3 Проверка приемлемости результатов измерений, полученных в
условиях воспроизводимости.
Расхождение между результатами измерений, выполненных в двух разных лабораториях, не должно превышать предела воспроизводимости (R):
2 x |X - X | x 100
1 2
------------------- <= R, (3)
(X + X )
1 2
X , X - результаты измерений в двух разных лабораториях, мг/куб. дм;
1 2
R - предел воспроизводимости (в соответствии с диапазоном концентраций,
табл. 1), %.