МУК 4.1.2348-08. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Измерение концентраций фосфата эфира в воздухе рабочей зоны и смывах с кожных покровов операторов методом капиллярной 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
ИЗМЕРЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИЙ ФОСФАТА ЭФИРА В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ И СМЫВАХ С КОЖНЫХ ПОКРОВОВ ОПЕРАТОРОВ МЕТОДОМ КАПИЛЛЯРНОЙ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ
МУК 4.1.2348-08
18 мая 2008 года
Настоящие Методические указания устанавливают метод капиллярной газожидкостной хроматографии для измерения массовой концентрации фосфата эфира в воздухе рабочей зоны и смывах с кожных покровов операторов в диапазонах 0,17 — 3,4 мг/куб. м, 0,5 — 5,0 мкг/смыв, соответственно.
Фосфат эфира — смесь моно- и ди-2-этилгексиловых эфиров фосфорной кислоты
2-этилгексиловый эфир фосфорной кислоты
CH -CH -CH -CH -CH(C H )-CH O-P(O)-(OH)
3 2 2 2 2 5 2 2 C H O P
8 19 4
бис(2-этилгексиловый эфир) фосфорной кислоты
[CH -CH -CH -CH -CH(C H )-CH O] -P(O)-OH
3 2 2 2 2 5 2 2 C H O P
16 35 4
Маслообразная жидкость от бесцветного до желтого цвета со специфическим запахом. Температура застывания — менее 10 °C, вспышки воспламенения — более 100 °C. Не растворима в воде, растворима в большинстве органических растворителей.
Краткая токсикологическая характеристика:
Острая пероральная токсичность (LD ) для крыс — 2000 мг/кг; острая 50 дермальная токсичность (LD ) для крыс — 2500 мг/кг; острая ингаляционная 50 токсичность (LK ) для крыс — 1550 мг/куб. м. 50
Фосфат эфира — неионогенное поверхностно-активное вещество, применяемое в качестве адьюванта совместно с послевсходовым гербицидом против однолетних и многолетних злаковых сорняков.
ОБУВ в воздухе рабочей зоны — 0,6 мг/куб. м.
1. Погрешность измерений
Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей +/- 25%, при доверительной вероятности 0,95.
2. Метод измерений
Измерения концентраций фосфата эфира выполняют методом капиллярной газожидкостной хроматографии (ГЖХ) с термоионным детектором (ТИД) после дериватизации вещества обработкой диазометаном.
Отбор проб воздуха осуществляется концентрированием в ацетон.
Смыв с кожных покровов проводят этиловым спиртом.
Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы — 0,5 нг.
Определению не мешает действующее вещество — клетодим.
3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы
3.1. Средства измерений
Газовый хроматограф «Кристалл-2000М», снабженный термоионным детектором с пределом детектирования по фосфору в -14
метафосе 5 х 10 г/с, предназначенный для работы с капиллярной колонкой Номер Госреестра 14516-95
Весы аналитические ВЛА-200 ГОСТ 24104
Микрошприц типа МШ-1М вместимостью 1 куб. мм ТУ 2.833.105
Пробоотборное устройство ОП-442ТЦ
(ЗАО "ОПТЭК", г. Санкт-Петербург) Номер Госреестра 18860-05 Барометр-анероид М-67 ТУ 2504-1797-75
Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2, цена деления 1 °C, пределы измерения 0 — 55 °C ТУ 215-73Е
Колбы мерные вместимостью 25 и 100 куб. см ГОСТ 1770
Пипетки градуированные 2-го класса точности вместимостью 1,0; 2,0; 5,0; 10 куб. см ГОСТ 29227
Цилиндры мерные с пришлифованной пробкой вместимостью 50 куб. см ГОСТ 1770
Допускается использование средств измерения с аналогичными или лучшими характеристиками.
3.2. Реактивы
Фосфат эфира (препарат МИКС, Ж (900 г/л), смесь моно- и ди-2-этилгексиловых эфиров фосфорной кислоты, с содержанием основного вещества 90% (фирма «РосАгроХим») ГСО 7734-99
Азот особой чистоты, из баллона ГОСТ 9293
Вода дистиллированная ГОСТ 6709
Калия гидроксид, х.ч. ГОСТ 4328
Кислота серная концентрированная, х.ч. ГОСТ 4204
Метиламин гидрохлорид, ч. ТУ 6-09-3755-74
Метиловый спирт (метанол), х.ч. ГОСТ 6995
Мочевина, ч.д.а. ГОСТ 6691
Натрий азотистокислый, х.ч. ГОСТ 4197
Натрий хлористый, х.ч. ГОСТ 4233
Спирт этиловый ректификованный ГОСТ Р 51652-2000 или ГОСТ 18300
Эфир диэтиловый (для наркоза) Фармакопея СССР Допускается использование реактивов иных производителей с аналогичной
или более высокой квалификацией.
3.3. Вспомогательные устройства, материалы
Бумажные фильтры «красная лента», обеззоленные ТУ 6-09-2678-77
Вата хлопковая ГОСТ 9737
Воронка Бюхнера ГОСТ 9147-80 Е
Воронка делительная вместимостью 100 куб. см ГОСТ 9737
Воронки конусные диаметром 30 — 37 и 60 мм ГОСТ 25336
Индикаторная бумага универсальная
Колбы плоскодонные вместимостью 100 и 400 — 500 куб. см ГОСТ 9737
Колбы круглодонные на шлифе вместимостью 50, 100 и 1000 куб. см ГОСТ 9737
Мешалка магнитная ММ-5 ТУ 25-11.834-80 Насос водоструйный ГОСТ 10696 Поглотительные приборы Рыхтера ТУ 25-11-1136-75
Ротационный вакуумный испаритель В-169 фирмы Buchi, Швейцария
Стаканы химические, вместимостью 100, 400 и 2000 куб. см ГОСТ 25336
Установка для перегонки растворителей
Холодильник водяной обратный ГОСТ 9737
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 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 органических растворителей (при необходимости), получение N-нитрозо-N-метилмочевины (при необходимости), раствора диазометана, приготовление градуировочных растворов, раствора внесения, установление градуировочной характеристики, подготовка поглотительных приборов и салфеток для отбора проб, отбор проб.
7.1. Очистка органических растворителей
7.1.1 Очистка ацетона
Ацетон перегоняют над небольшим количеством KMnO и прокаленным 4 карбонатом калия или подвергают ректификационной перегонке на колонне с числом теоретических тарелок не менее 50.
7.1.2 Очистка гексана
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 40%-ного раствора гидроксида калия
В мерную колбу вместимостью 50 куб. см помещают 20 г гидроксида натрия, растворяют в 25 — 30 куб. см дистиллированной воды, доводят водой до метки.
7.3. Получение N-нитрозо-N-метилмочевины
В отсутствии коммерческого препарата нитрозометилмочевины осуществляют его синтез.
Все работы необходимо проводить в вытяжном шкафу!
В круглодонную колбу на шлифе вместимостью 1 куб. дм, снабженную обратным холодильником, помещают 80 г метиламина гидрохлорида и 300 г мочевины, растворяют содержимое в 400 куб. см воды и кипятят 3 ч с обратным холодильником на водяной бане. Раствор в колбе охлаждают до комнатной температуры и добавляют в него 110 г нитрита натрия, охлаждают в бане со льдом, содержащим NaCl, до 0 °C и медленно при перемешивании вливают в смесь 600 г льда и 60 куб. см концентрированной серной кислоты, помещенную в стакан вместимостью 2 куб. дм, охлаждаемый снаружи смесью льда с поваренной солью. Выпавшие кристаллы нитрозометилмочевины немедленно отфильтровывают на воронке Бюхнера, хорошо отсасывают под вакуумом и промывают на фильтре ледяной водой.
Внимание! Нитрозометилмочевину хранят в темной склянке в холодильнике, так как под действием света и тепла она может взорваться.
7.4. Получение раствора диазометана
Диазометан взрывоопасен и очень ядовит. Все работы необходимо проводить в вытяжном шкафу!
В коническую колбу на 100 куб. см вносят 20 куб. см 40%-го раствора КОН и 50 куб. см диэтилового эфира, колбу помещают в баню со льдом и охлаждают до температуры 2 — 5 °C. В охлажденную смесь порциями при перемешивании на магнитной мешалке или путем встряхивания вносят 5 г нитрозометилмочевины. Реакционную смесь выдерживают на холоду 10 мин. Затем эфирный слой сливают в чистую коническую колбу вместимостью 100 куб. см, добавляют 10 — 15 гранул КОН и колбу оставляют в бане со льдом на 2,5 — 3 ч для осушения раствора.
Раствор диазометана в эфире годен к употреблению при хранении в холодильнике в течение 1 — 2 суток. При хранении сосуды с диазометаном нельзя плотно закрывать!
7.5. Приготовление градуировочных растворов и раствора внесения
7.5.1. Исходный раствор фосфата эфира (концентрация 2,5 мг/куб. см). В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 0,2778 г препарата МИКС, Ж (900 г/л), доводят до метки диэтиловым эфиром, тщательно перемешивают. Раствор хранится в холодильнике при 4 — 6 °C в течение месяца.
7.5.2 Раствор внесения (концентрация 10 мкг/куб. см).
В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 0,4 куб. см исходного раствора фосфата эфира (приготовленного по п. 7.5.1), доводят до метки ацетоном, тщательно перемешивают, получают раствор с концентрацией фосфата эфира 10 мкг/куб. см.
Раствор хранится в холодильнике в течение месяца.
Этот раствор используют для приготовления проб с внесением при оценке полноты извлечения действующего вещества методом «внесено-найдено».
7.5.3. Исходный раствор метилового эфира фосфата эфира для градуировки (концентрация фосфата эфира 100 мкг/куб. см). В круглодонную колбу вместимостью 50 куб. см помещают 1 куб. см исходного раствора фосфата эфира с концентрацией 2,5 мг/куб. см, вносят 3 куб. см раствора диазометана, выдерживают 30 мин. при комнатной температуре. Отдувают растворитель потоком теплого воздуха (помещая колбу на слабо подогретую водяную баню) досуха. Остаток растворяют в гексане порциями по 4 — 5 куб. см, перенося в мерную колбу вместимостью 25 куб. см, доводят гексаном до метки, перемешивают. Раствор хранится в холодильнике не более 10 дней.
Растворы № 1 — 5 готовят объемным методом путем последовательного разбавления исходного раствора.
7.5.4. Рабочие растворы № 1 — 4 метилового эфира фосфата эфира для градуировки (концентрация фосфата эфира 0,5 — 10 мкг/куб. см). В 4 мерные колбы вместимостью 100 куб. см помещают по 0,5; 1,0; 5,0 и 10 куб. см исходного раствора метилового эфира фосфата эфира (приготовленного по п. 7.5.3), доводят до метки гексаном, тщательно перемешивают, получают рабочие растворы № 1 — 4 с концентрацией фосфата эфира 0,5; 1,0; 5,0 и 10,0 мкг/куб. см, соответственно.
Растворы хранятся в холодильнике в течение 5 дней.
7.6. Установление градуировочной характеристики
7.6.1 Воздух рабочей зоны
Градуировочную характеристику, выражающую зависимость суммы площадей хроматографических пиков производных моно- и диэфиров фосфорной кислоты (мВ х сек.) от концентрации фосфата эфира в растворе (мкг/куб. см), устанавливают методом абсолютной калибровки по 4-м растворам для градуировки.
В испаритель хроматографа вводят по 1 куб. мм каждого градуировочного раствора и анализируют в условиях хроматографирования по п. 7.6.3. Осуществляют не менее 3-х параллельных измерений. Устанавливают площади пиков производных моно- и диэфиров фосфорной кислоты, рассчитывают их сумму.
7.6.2 Смывы с кожных покровов
Градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади хроматографического пика производного диэфира фосфорной кислоты (мВ х сек.) от концентрации фосфата эфира в растворе (мкг/куб. см), устанавливают методом абсолютной калибровки по 4-м растворам для градуировки.
В испаритель хроматографа вводят по 1 куб. мм каждого градуировочного раствора и анализируют в условиях хроматографирования по п. 7.6.3. Осуществляют не менее 3-х параллельных измерений. Устанавливают площади пика диэфира фосфорной кислоты.
Градуировочный график проверяют перед проведением измерений, анализируя один из градуировочных растворов. Если значения площадей отличаются более чем на 11% от данных, заложенных в градуировочную характеристику, ее строят заново, используя свежеприготовленные рабочие растворы для градуировки.
7.6.3 Условия хроматографирования
Измерения выполняют при следующих режимных параметрах:
Газовый хроматограф «Кристалл-2000М», снабженный термоионным детектором.
Колонка капиллярная ZB-5, длиной 15 м, внутренним диаметром 0,53 мм, толщина пленки сорбента 0,5 мкм.
Температура детектора: 320 °C,
Температура термостата колонки программированная. Начальная температура — 80 °C, выдержка 2 мин., нагрев колонки со скоростью 10 градусов в мин. до температуры 90 °C, выдержка 30 с, нагрев колонки со скоростью 10 градусов в мин. до температуры 180 °C, выдержка 1 мин., нагрев колонки со скоростью 40 градусов в мин. до температуры 260 °C, выдержка 2 мин.
Скорость газа 1 (азот): 30 см/сек., давление 10,788 кПа, поток 4,0431 куб. см/мин.
Газ 2: деление потока 1:2,473; сброс 10 куб. см/мин.
Хроматографируемый объем: 1 куб. мм.
Ориентировочное время выхода производных:
- 2-этилгексилового эфира фосфорной кислоты (моноэфир) 7 мин. 08 с — 7 мин. 10 с,
- бис(2-этилгексилового эфира) фосфорной кислоты (диэфир) 12 мин. 34 с — 12 мин. 39 с.
Линейный диапазон детектирования: 0,5 — 10 нг.
7.7. Подготовка поглотительных приборов для отбора проб воздуха
В поглотительные приборы Рыхтера помещают по 10 куб. см ацетона, герметизируют заглушками.
7.8. Подготовка салфеток для проведения смыва
Вырезают салфетки (лоскуты) из белой бязи размером 10 х 10 см, затем их последовательно обрабатывают 5%-ым раствором углекислого натрия (при кипячении), водой до нейтральной реакции промывных вод, 2-кратно промывают этиловым спиртом, сушат на воздухе при комнатной температуре. До использования салфетки хранят в герметично закрытой стеклянной таре.
8. Отбор и хранение проб воздуха
Отбор проб проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 «ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны». Воздух с объемным расходом 1 куб. дм/мин. аспирируют через поглотительный прибор Рыхтера, заполненный 10 куб. см ацетона.
Для измерения концентрации фосфата эфира на уровне 0,5 ОБУВ для воздуха рабочей зоны необходимо отобрать 1,7 куб. дм воздуха. Срок хранения отобранных проб в холодильнике при температуре 4 — 6 °C — 20 дней.
9. Условия проведения смыва
Смывы проводят в конце работы или после выполнения отдельных операций с открытых и закрытых спецодеждой или другими СИЗ участков тела (лоб, лицо, шея, спина, грудь, предплечье, голень, кисти рук, включая межпальцевые промежутки).
До работы выбирают участок кожи, обрабатывают его с целью удаления загрязнений, фиксируют площадь (не менее 200 кв. см). При необходимости отбирают фоновые смывы.
Смыв проводят способом обмыва фиксированного участка кожи этиловым спиртом, помещая 20 куб. см в стеклянную емкость с металлической крышкой. Тканевой салфеткой, смоченной растворителем, с помощью пинцета (индивидуально) обмывают кожный покров сверху вниз. Операцию повторяют дважды.
Срок хранения отобранных проб смывов, помещенных в герметично закрытые емкости, в холодильнике при температуре 4 — 6 °C — 15 дней.
10. Выполнение измерений
10.1. Воздух рабочей зоны
Содержимое поглотительных приборов переносят в круглодонную колбу вместимостью 50 куб. см, поглотитель дополнительно обмывают 2 — 3 куб. см ацетона, который также переносят в колбу, растворитель упаривают на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 40 °C досуха. Для полного удаления влаги в колбу вносят 3 — 4 куб. см ацетонитрила, вновь упаривают. К сухому остатку прибавляют 1 куб. см раствора диазометана, выдерживают 30 мин. при комнатной температуре. Отдувают растворитель (помещая колбу на слабо подогретую водяную баню) досуха. Остаток растворяют в 1 куб. см гексана и анализируют в условиях хроматографирования по п. 7.6.3.
Пробу вводят в инжектор хроматографа не менее двух раз. Устанавливают площади пиков производных моно- и диэфиров фосфорной кислоты, суммируют их, с помощью градуировочного графика определяют концентрацию фосфата эфира в хроматографируемом растворе.
10.2. Смывы с кожных покровов
Пробу смыва сливают (через воронку) в колбу для упаривания, с помощью пинцета извлекают салфетку, помещают в конусную химическую воронку, установленную в муфту колбы для упаривания, тщательно отжимают и промывают этиловым спиртом дважды порциями по 10 куб. см, предварительно ополаскивая растворителем емкость, в которой находилась проба.
Объединенный раствор упаривают в грушевидной колбе на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 40 °C досуха. Для полного удаления влаги в колбу вносят 3 — 4 куб. см ацетонитрила, вновь упаривают. К сухому остатку прибавляют 1 куб. см раствора диазометана, выдерживают 30 мин. при комнатной температуре. Отдувают растворитель (помещая колбу на слабо подогретую водяную баню) досуха. Остаток растворяют в 1 куб. см гексана и анализируют в условиях хроматографирования по п. 7.6.3.
Пробу вводят в инжектор хроматографа не менее двух раз. Устанавливают площадь пика производного диэфира фосфорной кислоты, с помощью градуировочного графика определяют концентрацию фосфата эфира в хроматографируемом растворе.
Образцы, дающие пики, большие, чем градуировочный раствор с концентрацией 10 мкг/куб. см, разбавляют гексаном (не более чем в 50 раз).
Перед анализом опытных образцов проводят хроматографирование холостых (контрольных) проб — неэкспонированных поглотительных приборов и экстракта салфетки.
11. Обработка результатов анализа
11.1. Воздух рабочей зоны
Массовую концентрацию фосфата эфира в пробе воздуха (X), мг/куб. м, рассчитывают по формуле:
C - концентрация фосфата эфира в хроматографируемом растворе, найденная по градуировочному графику в соответствии с величиной суммы площадей хроматографических пиков производных моно- и диэфиров фосфорной
кислоты мкг/куб. см; W — объем экстракта, подготовленного для хроматографирования, куб. см; V — объем пробы воздуха, отобранный для анализа, приведенный к t стандартным условиям (давление 760 мм рт. ст., температура 20 °C), куб. дм.
V = 0,386 х P х ut / (273 + T), t
где: T — температура воздуха при отборе проб (на входе в аспиратор), °C; 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 (X) принимается среднее арифметическое _
результатов двух параллельных определений X и X (X = (X + X ) / 2),
1 2 1 2
расхождение между которыми не превышает значений норматива оперативного
контроля сходимости (d):
|X - X | <= d, 1 2
_
d = d х X / 100, мг/куб. м, отн.
где: d — норматив оперативного контроля сходимости, мг/куб. м; d — норматив оперативного контроля сходимости, % (равен 15%). отн.
11.2. Смывы с кожных покровов
Массовую концентрацию фосфата эфира в пробе смыва X, мкг/смыв, рассчитывают по формуле:
C — концентрация фосфата эфира в хроматографируемом растворе, найденная по градуировочному графику в соответствии с величиной площади хроматографического пика диэфира фосфорной кислоты, мкг/куб. см;
W — объем экстракта, подготовленного для хроматографирования, куб. см;
Примечание: Идентификация и расчет концентрации вещества в пробах могут быть проведены с помощью компьютерной программы обработки хроматографических данных, включенной в аналитическую систему.
12. Оформление результатов измерений
Результат количественного анализа представляют в виде: _ - результат анализа X в мг/куб. м или мкг/смыв (с указанием площади смыва в кв. см), характеристика погрешности дельта, % (+/- 25%), P = 0,95 _ или X +/- ДЕЛЬТА мг/куб. м (мкг/смыв, площадь смыва, кв. см), P = 0,95,
где ДЕЛЬТА — абсолютная погрешность.
_
дельта х X
ДЕЛЬТА = ----------, мг/куб. м (мкг/смыв). 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 фосфата эфира в пробе воздуха рабочей зоны — менее 0,17 мг/куб. м; смыва — менее 0,5 мкг/смыв <*>.
<*> — 0,17 мг/куб. м; 0,5 мкг/смыв — пределы обнаружения при отборе 3 куб. дм воздуха рабочей зоны; в пробе смыва (фиксированная площадь смыва 200 кв. см), соответственно.
13. Контроль погрешности измерений
Оперативный контроль погрешности и воспроизводимости измерений осуществляется в соответствии с ГОСТ ИСО 5725-1-6.2002 «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений».
14. Разработчики
Т.В. Юдина, Н.Е. Федорова, С.К. Рогачева (ФГУН «Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана Роспотребнадзора»); Г.Е. Иванов (Роспотребнадзор).