МУК 4.1.2848-11. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Измерение концентраций тепралоксидима в атмосферном воздухе населенных мест методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Методические указания
(утв. Роспотребнадзором 31.03.2011)
Примечание
Документ введен в действие с 31 марта 2011 года.
Утверждаю
Руководитель Федеральной
службы по надзору в сфере
защиты прав потребителей
и благополучия человека,
Главный государственный
санитарный врач
Российской Федерации
Г. Г. Онищенко
31 марта 2011 года
4.1 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
ИЗМЕРЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИЙ ТЕПРАЛОКСИДИМА В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ МЕТОДОМ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ МУК 4.1.2848-11
с момента утверждения
1. Разработаны Федеральным научным центром гигиены имени Ф.Ф. Эрисмана.
2. Рекомендованы к утверждению Комиссией по санитарно-эпидемиологическому нормированию при Федеральной службе по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (протокол от 28.12.2010 № 3).
3. Введены в действие с момента утверждения.
Настоящие Методические указания устанавливают метод высокоэффективной жидкостной хроматографии для определения в атмосферном воздухе массовой концентрации тепралоксидима в диапазоне: 0,005 — 0,05 мг/куб. м.
(EZ)-(RS)-2-{1-[(2E)-3-хлораллилоксиимино]-пропил}3-гидрокси-5-(пергидропиран-4-ил)-циклогек-2-ен-1-он (IUPAC).
Структурная формула (не приводится).
C H ClNO . 17 24 4
Белое кристаллическое вещество, без запаха. Температура плавления 74 °С. -2
Давление паров при 25 °С - 2,7 х 10 мПа. Растворимость в органических растворителях при 20 °С (в мг/куб. дм): ацетон - 460; метанол - 270. Растворимость в воде при 20 °С 0,43 г/куб. дм. Коэффициент распределения н-октанол/вода: K log P = 0,20 (pH 7); 2,44 (pH 4); 1,15 (pH 9).
ow
Стабильность в водных растворах при 22 °С: 6,6 дней (pH 4); 22,1 дня (pH 5); 33,0 дня (pH 7 и 9). pKa = 4,58 (20 °С).
Агрегатное состояние в атмосферном воздухе — аэрозоль и пары.
Краткая токсикологическая характеристика
Острая пероральная токсичность (LD ) для крыс 5000 мг/кг; острая 50 дермальная токсичность (LD ) для крыс > 2000 мг/кг; острая ингаляционная 50 токсичность для крыс (LC ) > 5100 мг/куб. м (4 ч). 50
Тепралоксидим — высокоэффективный системный гербицид класса циклогександион оксима, рекомендуется для борьбы с однолетними и многолетними злаковыми сорняками в посевах сахарной свеклы и сои.
Ориентировочный безопасный уровень воздействия (ОБУВ) тепралоксидима в атмосферном воздухе — 0,01 мг/куб. м.
Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей +/- 25%, при доверительной вероятности 0,95.
Измерения концентраций тепралоксидима выполняют методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на обращенной фазе с ультрафиолетовым детектором.
Концентрирование тепралоксидима из воздуха осуществляют на пробоотборную систему из последовательно соединенных бумажного фильтра «синяя лента» и фильтра из пенополиуретана (ППУ), экстракцию с фильтров выполняют ацетоном.
Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы — 2 нг. Средняя полнота извлечения с фильтров — 91,51%.
реактивы и материалы
3.1 Средства измерений
Жидкостный хроматограф «Agilent 1200»
(США) с ультрафиолетовым детектором с Номер в Государственном реестре переменной длиной волны средств измерений 16193-06 Барометр-анероид М-67 ТУ 2504-1797-75
Весы аналитические ВЛА-200 ГОСТ 24104-2001
Колбы мерные 2-100-2, 2-500-2 и 2-1 000-2 ГОСТ 1770-74
Пипетки градуированные 2-го класса точности вместимостью 1,0; 2,0; 5,0; 10,0 куб. см ГОСТ 29227-91
Пробоотборное устройство ОП 442ТЦ (ЗАО «ОПТЭК», г. Санкт-Петербург) Номер Госреестра 18860-05
Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2, цена деления 1 °С, пределы измерения 0 — 55 °С ТУ 25-2021.003-88
Цилиндры мерные 2-го класса точности вместимостью 25, 500 и 1000 куб. см ГОСТ 1770-74
Допускается использование средств измерения с аналогичными или лучшими характеристиками.
3.2 Реактивы
Тепралоксидим, аналитический стандарт с содержанием действующего вещества 99,8% (CAS № 149979-41-9)
Ацетонитрил для хроматографии, хч ТУ 6-09-4326-76
Вода для лабораторного анализа (деионизованная, бидистиллированная) ГОСТ Р 52501-2005
Калий марганцовокислый (перманганат калия), хч ГОСТ 20490-75
Калий углекислый (карбонат калия, поташ), хч, прокаленный ГОСТ 4221-76
Кислота муравьиная, чда ГОСТ 5848-73
Спирт этиловый (этанол) ГОСТ Р 51652-2000 ректификованный или ГОСТ 18300-87
Фосфор (V) оксид (фосфорный ангидрид, пентоксид фосфора), хч ТУ 6-09-4173-85
Допускается использование реактивов иных производителей с более высокой квалификацией, не требующих выполнения п. 7.1 (очистки растворителей).
3.3 Вспомогательные устройства, материалы
Аппарат для встряхивания типа АВУ-6с ТУ 64-1-2851-78
Бумажные фильтры «синяя лента», обеззоленные ТУ 2642-001-05015242-07
Воронки конусные диаметром 40 — 45 мм ГОСТ 25336-82
Груша резиновая ТУ 9398-005-0576-9082-2003
Колбы круглодонные на шлифе вместимостью 150 куб. см ГОСТ 9737-93
Мембраны микропористые капроновые ММК ТУ 9471-002-10471723-2003
Механическая (бытовая) ломтерезка фирмы BOSCH MAS 4600 (Германия)
Набор для фильтрации растворителей через мембрану
Насос водоструйный ГОСТ 25336-82
Ножницы ГОСТ Р 51268-99
Пенополиуретан ППУ ПЕНОР 301 Арктика ТУ 2254-018-329-57768-2002
Пинцет медицинский нержавеющий ГОСТ 21241-89
Стаканы химические с носиком вместимостью 150 куб. см ГОСТ 25336-82
Ректификационная колонна с числом теоретических тарелок не менее 30
Ротационный вакуумный испаритель В-169 фирмы Buchi, Швейцария
Установка для перегонки растворителей
Хроматографическая колонка стальная длиной 150 мм, внутренним диаметром 4,6 мм, содержащая Eclipse XDB C18, зернением 5 мкм
Шприц для ввода образцов для жидкостного хроматографа вместимостью 50 — 100 куб. мм
Допускается применение другого оборудования с аналогичными или лучшими техническими характеристиками.
4.1. При выполнении измерений необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007-76, требования по электробезопасности при работе с электроустановками по ГОСТ 12.1.019-79, а также требования, изложенные в технической документации на жидкостный хроматограф.
4.2. Помещение должно соответствовать требованиям пожаробезопасности по ГОСТ 12.1.004-91 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009-83. Содержание вредных веществ в воздухе не должно превышать ПДК (ОБУВ), установленных ГН 2.2.5.1313-03 и ГН 2.2.5.2308-07. Организация обучения работников безопасности труда — по ГОСТ 12.0.004-90.
5. Требования к квалификации операторов
К выполнению измерений допускают специалистов, имеющих квалификацию не ниже лаборанта-исследователя, с опытом работы на жидкостном хроматографе, освоивших данную методику и подтвердивших экспериментально соответствие получаемых результатов нормативам контроля погрешности измерений по п. 12.
К проведению пробоподготовки допускают оператора с квалификацией «лаборант», имеющего опыт работы в химической лаборатории.
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 органических растворителей (при необходимости), подготовка подвижной фазы для ВЭЖХ, кондиционирование хроматографической колонки, приготовление растворов для градуировки и внесения, установление градуировочной характеристики, подготовка фильтров «синяя лента» и фильтров из ППУ для отбора проб, отбор проб.
7.1 Очистка растворителей
7.1.1 Очистка ацетона
Ацетон перегоняют над небольшим количеством перманганата калия и прокаленным карбонатом калия или подвергают ректификационной перегонке на колонне с числом теоретических тарелок не менее 30.
7.1.2 Очистка ацетонитрила
Ацетонитрил кипятят с обратным холодильником над пентоксидом фосфора (на 1 куб. дм ацетонитрила 20 г пентоксида фосфора) не менее 1 ч, после чего перегоняют, непосредственно перед употреблением ацетонитрил повторно перегоняют над прокаленным карбонатом калия (на 1 куб. дм ацетонитрила 10 г карбоната калия).
7.2 Подготовка подвижной фазы для ВЭЖХ
7.2.1. Приготовление раствора муравьиной кислоты с массовой долей 0,2% (0,2%-й раствор). В мерную колбу вместимостью 1000 куб. см помещают 500 куб. см бидистиллированной или деионизованной воды, 2 куб. см муравьиной кислоты, перемешивают, доводят до метки бидистиллированной или деионизованной водой и еще раз тщательно перемешивают.
7.2.2. Приготовление подвижной фазы. В мерную колбу вместимостью 1000 куб. см помещают 600 куб. см ацетонитрила и 400 куб. см 0,2%-го раствора муравьиной кислоты, перемешивают, фильтруют и дегазируют.
7.3 Кондиционирование хроматографической колонки
Промывают колонку подвижной фазой (приготовленной по п. 7.2) при скорости подачи растворителя 0,8 куб. см/мин. до установления стабильной базовой линии.
7.4 Приготовление градуированных растворов
и растворов внесения
7.4.1. Исходный раствор тепралоксидима для градуировки (концентрация 100 мкг/куб. см). В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 0,0100 г тепралоксидима, растворяют в 50 — 60 куб. см ацетонитрила, доводят ацетонитрилом до метки, тщательно перемешивают.
Раствор хранят в холодильнике при температуре 4 — 6 °С в течение 3 месяцев.
Растворы № 1 — 5 готовят объемным методом путем последовательного разбавления исходного раствора для градуировки.
7.4.2. Раствор № 1 тепралоксидима для градуировки и внесения (концентрация 10 мкг/куб. см). В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 10 куб. см исходного раствора тепралоксидима с концентрацией 100 мкг/куб. см (п. 7.4.1), разбавляют ацетонитрилом до метки.
Градуировочный раствор № 1 хранят в холодильнике при температуре 4 — 6 °С в течение месяца.
Этот раствор используют для приготовления проб с внесением при оценке полноты извлечения действующего вещества методом «внесено-найдено».
7.4.3. Рабочие растворы № 2 — 5 тепралоксидима для градуировки (концентрация 0,1 — 1,0 мкг/куб. см). В 4 мерные колбы вместимостью 100 куб. см помещают по 1,0; 2,0; 5,0 и 10,0 куб. см градуировочного раствора № 1 с концентрацией 10 мкг/куб. см (п. 7.4.2), доводят до метки ацетонитрилом, тщательно перемешивают, получают рабочие растворы № 2 — 5 с концентрацией тепралоксидима 0,1; 0,2; 0,5 и 1,0 мкг/куб. см соответственно.
Рабочие растворы сразу после приготовления помещают в холодильник, где хранятся при температуре 4 — 6 °С не более 15 дней.
7.5 Установление градуировочной характеристики
Градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади пика (мЕАс) от концентрации тепралоксидима в растворе (мкг/куб. см), устанавливают методом абсолютной калибровки по 4 растворам для градуировки № 2 — 5.
В инжектор хроматографа вводят по 20 куб. мм каждого градуировочного раствора и анализируют в условиях хроматографирования по п. 7.5.1. Осуществляют не менее 3 параллельных измерений. Устанавливают площади пиков, на основании которых строят градуировочную зависимость.
Градуировочную характеристику проверяют перед проведением измерения по анализу одного из градуировочных растворов. Если значение площади отличается более чем на 11% 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.
Жидкостный хроматограф с ультрафиолетовым детектором с переменной длиной волны.
Хроматографическая колонка стальная длиной 150 мм, внутренним диаметром 4,6 мм, содержащая Eclipse XDB C18, зернением 5 мкм.
Подвижная фаза: ацетонитрил — 0,2%-я муравьиная кислота (60:40, по объему).
Скорость потока элюента: 0,8 куб. см/мин.
Объем вводимой пробы: 20 куб. мм.
Ориентировочное время выхода тепралоксидима: 6,50 — 6,53 мин.
Линейный диапазон детектирования: 2 — 20 нг.
7.6 Подготовка фильтров для отбора проб воздуха
Из пенополиуретана вырезают фильтр толщиной 2 — 2,5 мм, диаметром 48 — 50 мм, соответствующий внутреннему диаметру фильтродержателя. Диаметр бумажного фильтра «синяя лента» также должен соответствовать внутреннему диаметру фильтродержателя.
Фильтры из пенополиуретана и бумаги последовательно по 3 раза промывают на воронке Бюхнера этанолом, 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.
8. Отбор и хранение проб воздуха
Отбор проб осуществляют 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 4 — 5 куб. дм/мин. аспирируют через пробоотборную систему, состоящую из последовательно соединенных бумажного фильтра «синяя лента» и фильтра из пенополиуретана (ППУ), помещенных в фильтродержатель.
Для измерения концентрации тепралоксидима на уровне предела обнаружения (0,005 мг/куб. м) необходимо отобрать 40 куб. дм воздуха, на уровне 0,8 ОБУВ (0,008 мг/куб. м) — 25 куб. дм воздуха. Срок хранения отобранных проб, помещенных в полиэтиленовые пакеты, в холодильнике при температуре 4 — 6 °С — 14 дней.
Экспонированные фильтры (бумажный фильтр «синяя лента» и фильтр из ППУ) переносят в химический стакан вместимостью 150 куб. см, заливают 20 куб. см ацетона, помещают на аппарат для встряхивания (встряхиватель) на 10 мин. Растворитель сливают, фильтры еще дважды обрабатывают новыми порциями ацетона объемом 20 куб. см, выдерживая на встряхивателе по 10 мин.
Объединенный экстракт переносят (через воронку) в круглодонную колбу вместимостью 150 куб. см, упаривают на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 35 °С почти досуха, оставшийся растворитель отдувают потоком теплого воздуха. Остаток растворяют в 2 куб. см ацетонитрила, тщательно перемешивают и анализируют при условиях хроматографирования, указанных в п. 7.5.1.
Пробу вводят в испаритель хроматографа не менее двух раз. Устанавливают площадь пика действующего вещества, с помощью градуировочного графика определяют концентрацию тепралоксидима в хроматографируемом растворе.
Образцы, дающие пики, большие, чем градуировочный раствор с концентрацией 1,0 мкг/куб. см, разбавляют ацетонитрилом (не более чем в 50 раз).
10. Обработка результатов анализа
Концентрацию тепралоксидима в пробе воздуха (X), мг/куб. м, рассчитывают по формуле:
W
где:
C - концентрация тепралоксидима 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 1 нормальным условиям (давление 760 мм рт. ст., температура 0 °С), куб. дм.
R х P х u t
V = -----------, 1 273 + T
T — температура воздуха при отборе проб (на входе в аспиратор), °С;
P — атмосферное давление при отборе пробы, мм рт. ст.;
u — расход воздуха при отборе пробы, куб. дм /мин.;
t — длительность отбора пробы, мин.;
R — коэффициент, равный 0,357 для атмосферного воздуха.
За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, расхождение между которыми не превышает предела повторяемости (1):
2 х |X - X | х 100
1 2
------------------- <= r, (1)
(X + X )
1 2
где:
X , X - результаты параллельных определений, мг/ куб. м;
1 2
r — значение предела повторяемости (таблица), при этом r = 2,8 сигма . r
11. Оформление результатов измерений
Результат количественного анализа представляют в виде: — - результат анализа X в мг/куб. м, характеристика погрешности дельта, % (таблица), P = 0,95 или
-
X +/- ДЕЛЬТА мг/куб. м, P = 0,95,
где:
-
X - среднее арифметическое результатов определений, признанных
приемлемыми, мг/куб. м; ДЕЛЬТА — граница абсолютной погрешности, мг/куб. м;
X
дельта — граница относительной погрешности методики (показатель точности по диапазону концентраций, таблица), %.
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 тепралоксидима в пробе атмосферного воздуха — менее 0,005 мг/куб. м» <*>.
<*> 0,005 мг/куб. м — предел обнаружения при отборе 40 куб. дм воздуха.
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».
ЗНАЧЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОГРЕШНОСТИ, НОРМАТИВОВ ОПЕРАТИВНОГО
КОНТРОЛЯ ТОЧНОСТИ, ПОВТОРЯЕМОСТИ, ВОСПРОИЗВОДИМОСТИ
| Анализируемый объект | Диапазон определяемых концентраций, мг/куб. м | Характеристика погрешности, +/- дельта, %, P = 0,95 | Норматив оперативного контроля точности, К, мг/куб. м (P = 0,95, m = 2) | Стандартное отклонение повторяемости, сигма , r мг/куб. м | Предел повторяемости, r, мг/куб. м | Предел воспроизводимости, R, мг/куб. м (P = 0,95, m = 2) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Атмосферный воздух | 0,005 — 0,05 | 17 | _ 0,21 х X | _ 0,028 х X | _ 0,8 х X | _ 0,10 х X |
-
X — массовая концентрация анализируемого компонента в пробе; X — среднее значение (мг/куб. м).
12.1. Стабильность результатов измерений контролируют перед проведением измерений, анализируя один из градуировочных растворов.
12.2. Плановый внутрилабораторный оперативный контроль процедуры выполнения анализа проводится методом добавок.
Образцами для контроля являются реальные пробы воздушной среды. Объем отобранных для контроля процедуры выполнения анализа проб воздуха должен соответствовать удвоенному объему, необходимому для проведения анализа по методике. После отбора проб экстракт с фильтров делят на две равные части, первую из которых анализируют в точном соответствии с прописью методики, и получают результат анализа исходной рабочей пробы - X. Во вторую часть делают добавку анализируемого компонента (величина добавки X должна
д
соответствовать 50 - 150% от содержания компонента в пробе, общая концентрация не должна превышать верхнюю границу диапазона измерения) и анализируют в точном соответствии с прописью методики, получая результат анализа рабочей пробы с добавкой - X'. Результаты анализа исходной рабочей
пробы (X) и рабочей пробы с добавкой (X') получают в условиях повторяемости (один аналитик, использование одного набора мерной посуды, одной партии реактивов и т.д.).
Решение об удовлетворительности процедуры анализа принимают при выполнении условия:
|X' — X - X | <= К, (2) д где — К = 0,21 х X;
-
X = 1/2 (X + X' — X ), д где: X, X' — результаты измерений исходной рабочей пробы и пробы с добавкой соответственно (мг/куб. м); X — величина добавки (мг/куб. м); д К — норматив оперативного контроля точности (в соответствии с диапазоном концентраций, таблица), мг/куб. м.
При невыполнении условия (2) процедуру контроля повторяют. При повторном невыполнении условия (2) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.
12.3. Проверка приемлемости результатов измерений, полученных в условиях воспроизводимости.
Расхождение между результатами измерений, выполненных в двух разных лабораториях, не должно превышать предела воспроизводимости (R):
|X - X | <= R, (3) 1 2
где
-
R = 0,10 х X;
-
где:
X , X - результаты измерений в двух разных лабораториях (мг/куб. м);
1 2
R - предел воспроизводимости (в соответствии с диапазоном концентраций,
таблица), мг/куб. м.
Если выполняется условие (3), то воспроизводимость измерений считается удовлетворительной.
При превышении норматива контроля воспроизводимости эксперимент повторяют, при повторном превышении указанного норматива выясняют причины и по возможности их устраняют.
ФГУН «Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана Роспотребнадзора».