МУК 4.1.3182-14. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Определение остаточных количеств бромоксинила в масле кукурузном методом капиллярной газожидкостной хроматографии. Методические указания
(утв. Роспотребнадзором 24.07.2014)
Утверждаю Руководитель Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главный государственный санитарный врач Российской Федерации А. Ю. Попова 24 июля 2014 года
4.1 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСТАТОЧНЫХ КОЛИЧЕСТВ БРОМОКСИНИЛА В МАСЛЕ КУКУРУЗНОМ МЕТОДОМ КАПИЛЛЯРНОЙ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ МУК 4.1.3182-14
Разработаны сотрудниками «Всероссийского НИИ защиты растений», С.-Петербург (П.А. Тарарин, И.А. Цибульская, Т.А. Маханькова, С.И. Редюк).
Свидетельство о метрологической аттестации № 01.5.04.162/01.00043/2014.
Настоящие методические указания устанавливают порядок применения метода капиллярной газожидкостной хроматографии для определения в кукурузном масле массовой концентрации бромоксинила в диапазоне концентраций 0,01 — 0,08 мг/кг.
Методические указания носят рекомендательный характер.
Название действующего вещества по ИСО: бромоксинил.
Название действующего вещества по ИЮПАК: 3,5-дибромо-4-гидроксибензонитрил.
Эмпирическая формула: C7H3Br2NO.
Химически чистый препарат — белое кристаллическое вещество.
Температура плавления: 194 — 195 °C.
Растворимость при 20 °C, г/л: в воде — 0,13, этаноле — 70, метаноле — 90, ацетоне — 140, циклогексаноне — 170, ксилоле — 700.
Краткая токсикологическая характеристика. ЛД50 (мг/кг) для крыс — 190, для кроликов — 260. СК50 (мг/л): для радужной форели — 0,05 (24 ч), ЛД50 для пчел > 14 мг/особь.
Область применения. Гербицид для борьбы с однолетними двудольными сорными растениями.
1. Погрешность измерений
При соблюдении всех регламентированных условий проведения анализа в точном соответствии с данной методикой, погрешность (и ее составляющие) результатов измерений при доверительной вероятности 0,95% не превышает значений, приведенных в табл. 1 для соответствующих диапазонов концентраций.
Метрологическая характеристика метода представлена в табл. 1 и 2.
| Диапазон измерений, массовая концентрация, мг/кг | Показатель повторяемости (относительное среднеквадратическое отклонение повторяемости), \sigma_{r} , % | Показатель промежуточной прецизионности (относительное среднеквадратическое отклонение в условиях вариации факторов «время», «оператор» в одной лаборатории), \sigma_{R\text{л}} , % | Показатель воспроизводимости (относительное среднеквадратическое отклонение воспроизводимости), \sigma_{R} , % | Показатель точности <*> (границы относительной погрешности при вероятности P = 0,95), \pm \delta , % |
| Масло кукурузное от 0,01 до 0,08 вкл. | 9 | 11 | 12 | 24 |
| <*> Соответствует расширенной неопределенности Uотн. при коэффициенте охвата k = 2 | ||||
Полнота извлечения вещества, стандартное отклонение, доверительный интервал среднего результата для полного диапазона концентраций (n = 20, P = 0,95) приведены в табл. 2.
Полнота определения бромоксинила в масле кукурузном
2. Метод измерений
Метод основан на извлечении остаточных количеств бромоксинила из анализируемого объекта органическими растворителями, проведении очистки экстракта перераспределением в системе несмешивающихся растворителей и ацетилировании бромоксинила уксусным ангидридом. Количественное определение проводят методом абсолютной калибровки с применением капиллярной газожидкостной хроматографии и использованием детектора электронного захвата.
3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы
3.1 Средства измерений
| Газовый хроматограф с детектором электронного захвата и хроматографической кварцевой капиллярной колонкой длиной 15 м, внутренним диаметром 0,32 мм с неподвижной фазой средней полярности, толщина пленки 0,4 мкм | |
|---|---|
| Весы аналитические с пределом взвешивания до 210 г и пределом допустимой погрешности 0,2 мг | ГОСТ 24104-01 |
| Весы технические с пределом взвешивания до 400 г и допустимой погрешностью 0,1 г | ГОСТ 24104-01 |
| Колбы мерные со шлифом объемом 25, 50, 100 см3 | ГОСТ 23932-90 |
| Микрошприц МШ-10 | ТУ 2-833-106 |
| Пипетки градуированные объемом 1, 2, 5 и 10 см3 | ГОСТ 29227-91 |
| Пробирки мерные со шлифом объемом 25,0 см3 | ГОСТ 23932-90 |
| Стаканы химические объемом 100, 200 и 500 см3 | ГОСТ 25336-82 |
| Цилиндры мерные объемом 25 и 250 см3 | ГОСТ 23932-90 |
Примечание. Допускается использование средств измерения с аналогичными или лучшими характеристиками.
3.2 Реактивы
| Аналитический стандарт бромоксинила | |
|---|---|
| Ангидрид уксусный, хч | ГОСТ 5815-77 |
| Азот газообразный, вч | ТУ 301-07-25-89 |
| Ацетон, осч | ТУ 2633-004-11291058-94 |
| Ацетонитрил для хроматографии, хч | ТУ 6-09-4326-76 |
| Вода для лабораторного анализа (бидистиллят, деионизованный) | ГОСТ Р 52501-05 |
| н-Гексан, хч | ТУ 6-09-3375-78 |
| Дихлорметан, хч | ТУ 6-09-2662-77 |
| Калия гидроокись, чда | ГОСТ 24363-80 |
| Натрий серно-кислый безводный (сульфат), чда | ГОСТ 4166-76 |
| Натрий хлористый, чда | ГОСТ 4233-77 |
| Серная кислота, осч | ГОСТ 14262-78 |
Примечание. Допускается использование реактивов с более высокой квалификацией, не требующих дополнительной очистки растворителей.
3.3 Вспомогательные устройства, материалы
Примечание. Допускается применение оборудования с аналогичными или лучшими техническими характеристиками.
4. Требования безопасности
4.1. При проведении работы необходимо соблюдать требования безопасности, установленные для работ с токсичными, едкими, легковоспламеняющимися веществами (ГОСТ 12.1007-76).
При выполнении измерений с использованием газового хроматографа и работе с электроустановками соблюдать правила электробезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.019-09 и инструкциями по эксплуатации приборов.
4.2. Помещение лаборатории должно соответствовать требованиям пожарной безопасности 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 2.2.5.2308-07. Организация обучения работников безопасности труда — по ГОСТ 12.0.004-90.
4.3. При работе с газами, находящимися в баллонах под давлением до 15 мПа (150 кгс/см2) необходимо соблюдать «Правила устройства и безопасной эксплуатации стационарных компрессорных установок, воздуховодов и газопроводов под давлением», ПБ-03-576-03. Запрещается открывать вентиль баллона, не установив на нем понижающий редуктор.
5. Отбор и хранение проб
Отбор проб для анализа проводят в соответствии с «Унифицированными правилами отбора проб сельскохозяйственной продукции, продуктов питания и объектов окружающей среды для определения микроколичеств пестицидов», № 2051-79 от 21.08.1979, а также в соответствии с ГОСТ 8808-91 «Масло кукурузное. Технические условия».
Для исследовательских целей допускается получение масла в лаборатории из проб измельченного зерна методом экстракции органическим растворителем при температуре не выше 40 °C. Пробы масла хранят при 4 — 6 °C в закрытой стеклянной или полиэтиленовой таре не более 30 суток.
6. Подготовка к определению
6.1 Подготовка и очистка реактивов и растворителей
Перед началом работы рекомендуется проверить чистоту применяемых органических растворителей. Для этого 100 мл растворителя концентрируют в ротационном вакуумном испарителе при температуре 40 °C до объема 1,0 см3 и хроматографируют. При обнаружении мешающих определению примесей очистку растворителей производят в соответствии с общепринятыми методиками.
6.2 Кондиционирование колонки
Капиллярную хроматографическую колонку устанавливают в газовый хроматограф и перед анализом кондиционируют при температуре 260 °C до установления нулевой линии.
6.3 Приготовление градуировочных растворов
Основной раствор бромоксинила с содержанием 100 мкг/см3 готовят растворением в ацетоне 0,01 г аналитического стандарта бромоксинила в мерной колбе объемом 100 см3. Раствор хранят в холодильнике при температуре 4 — 6 °C не более трех месяцев.
Рабочие градуировочные растворы с концентрациями 0,8; 0,4; 0,2 и 0,1 мкг/см3 готовят из основного стандартного раствора бромоксинила последовательным разбавлением ацетоном. Рабочие растворы хранят в холодильнике при температуре 4 — 6 °C не более месяца. В модельных опытах при изучении полноты извлечения бромоксинила используют ацетоновые растворы стандартного вещества.
Для приготовления градуировочных растворов в мерные пробирки со шлифом объемом 25,0 см3 вносят по 1,0 см3 рабочих растворов бромоксинила с концентрациями 0,1; 0,2; 0,4 и 0,8 мкг/см3. Растворитель в пробирках упаривают в токе азота досуха и проводят ацетилирование бромоксинила по п. 6.4.
6.4 Ацетилирование бромоксинила
В пробирку с сухим остатком добавляют 3,0 см3 0,5%-го водного раствора гидроокиси калия и 0,1 см3 уксусного ангидрида. Пробирку закрывают пробкой и выдерживают 15 мин при температуре 70 °C. После этого содержимое пробирки охлаждают до комнатной температуры, добавляют 15 см3 дистиллированной воды, 2,0 см3 н-гексана, закрывают пробкой и энергично встряхивают в течение 2 мин. После 5-минутного отстаивания хроматографируют 1,0 мм3 гексанового раствора (верхний слой).
6.5 Построение градуировочного графика
Для построения градуировочного графика в инжектор хроматографа вводят по 1 мм3 приготовленных по пп. 6.3 и 6.4 гексановых растворов, содержащих бромоксинил (в виде производного) в концентрациях 0,1; 0,2; 0,4 и 0,8 мкг/см3. Осуществляют не менее трех параллельных измерений и находят среднее значение высоты (площади) хроматографического пика для каждой концентрации. Строят градуировочный график зависимости высоты (площади) хроматографического пика (мм2) от концентрации бромоксинила в градуировочном растворе (мкг/см3). Градуировочную характеристику необходимо проверять при замене реактивов, хроматографической колонки или элементов хроматографической системы, изменении условий хроматографирования, а также при отрицательном результате контроля градуировочного коэффициента.
Градуировочную зависимость признают стабильной при выполнении следующего условия:
\frac{|\text{С } - \text{С}_{\text{к}}|}{\text{С}} \cdot 100 \leq \lambda_{\text{контр}.} , где
C — аттестованное значение массовой концентрации бромоксинила в градуировочном растворе;
Cк — результат контрольного измерения массовой концентрации бромоксинила в градуировочном растворе;
\lambda_{\text{контр}.} — норматив контроля градуировочного коэффициента, % ( \lambda_{\text{контр}.} = 10\% при P = 0,95).
6.6 Подготовка приборов и средств измерения
Установка и подготовка всех приборов и средств измерения проводится в соответствии с требованиями технической документации.
7. Проведение определения
7.1 Определение бромоксинила в кукурузном масле
Аналитическую пробу масла массой (10,0 +/- 0,1) г растворяют в 50 см3 н-гексана (насыщенного ацетонитрилом) в плоскодонной колбе объемом 100 см3 и после этого гексановый раствор масла переносят в делительную воронку объемом 250 см3. Колбу промывают 50 см3 ацетонитрила (насыщенного н-гексаном) и переносят его в воронку. Содержимое воронки встряхивают в течение 2 мин. После 5-минутного отстаивания нижний ацетонитрильный слой сливают в колбу-концентратор объемом 250 см3. Плоскодонную колбу промывают 25 см3 ацетонитрила (насыщенного н-гексаном) и также переносят в делительную воронку (250 см3). Содержимое воронки встряхивают в течение 2 мин, отстаивают 5 мин и нижний ацетонитрильный слой объединяют в колбе-концентраторе с предыдущим. Верхний гексановый слой отбрасывают.
Колбу-концентратор с объединенным ацетонитрильным экстрактом подсоединяют к ротационному вакуумному испарителю и упаривают растворитель досуха при температуре 50 °C. Сухой остаток растворяют в 20 см3 ацетона. К раствору добавляют 200 см3 дистиллированной воды, 5,0 мл 10%-го водного раствора гидроокиси калия и содержимое колбы перемешивают встряхиванием. Колбу-концентратор помещают в холодильник и выдерживают при температуре 4 — 6 °C в течение 4 — 5 ч. После этого содержимое колбы фильтруют через бумажный фильтр высокой степени плотности в делительную воронку объемом 500 см3. В воронку добавляют 50 см3 насыщенного водного раствора хлористого натрия и, после перемешивания, 75 см3 н-гексана. Содержимое воронки энергично встряхивают в течение 2 мин. После 15-минутного отстаивания нижний ацетоно-водный слой сливают в химический стакан объемом 500 см3, а верхний гексановый слой сливают и отбрасывают. Ацетоно-водный раствор пробы, находящийся в химическом стакане, переносят в чистую делительную воронку объемом 500 см3. Процедуру очистки экстракта повторяют с использованием 50 см3 н-гексана. Далее в делительную воронку с ацетоно-водным раствором пробы добавляют 75 см3 дихлорметана. Содержимое воронки энергично встряхивают в течение 2 мин. После 5-минутного отстаивания нижний дихлорметановый слой сливают и отбрасывают. Процедуру очистки экстракта повторяют с использованием 50 см3 дихлорметана.
Ацетоно-водный раствор пробы, находящийся в делительной воронке, подкисляют концентрированной серной кислотой до pH 2,0. В воронку добавляют 75 см3 дихлорметана и встряхивают в течение 2 мин. После полного разделения слоев нижний дихлорметановый слой фильтруют через фильтр средней плотности со слоем безводного сульфата натрия (толщина слоя ~ 1,0 — 1,5 см) в колбу-концентратор объемом 250 см3. Экстрагирование и фильтрование повторяют с использованием 50 см3 дихлорметана.
Колбу-концентратор с объединенным дихлорметановым экстрактом подсоединяют к ротационному вакуумному испарителю и концентрируют экстракт при температуре 40 °C до объема 3,0 — 5,0 см3. Остаток экстракта количественно переносят в мерную пробирку со шлифом объемом 25,0 см3 и упаривают растворитель в токе азота досуха при температуре 40 °C. Ацетилирование бромоксинила проводят по п. 6.4, а газохроматографический анализ по п. 7.2.
7.2 Условия хроматографирования
Газовый хроматограф с детектором электронного захвата и хроматографической кварцевой капиллярной колонкой длиной 15 м, внутренним диаметром 0,32 мм, неподвижной фазой средней полярности, толщина пленки 0,4 мкм.
Температуру колонки программируют от 60 °C (1 мин) до 260 °C (25 мин) со скоростью 10,0 °C/мин. Температура испарителя 250 °C, детектора 300 °C. Расход газов: газа-носителя (азот высокой чистоты) 2,0 см3/мин, дополнительного газа (азот высокой чистоты) к детектору 40 см3/мин. Пробы вводят в инжектор хроматографа в режиме разделения потока газа-носителя 1:10. Количество аликвоты, вводимое в хроматограф, — 1 мкл.
7.3 Обработка результатов анализа
Количественное определение бромоксинила проводят методом абсолютной калибровки и вычисляют по формуле:
X = \frac{H_{2} \cdot C \cdot V}{H_{1} \cdot P} , где
X — содержание бромоксинила в пробе, мг/кг;
H2 — площадь пика анализируемого вещества, мм2 (усл. ед.);
H1 — площадь пика стандартного вещества, мм2 (усл. ед.);
C — концентрация стандартного раствора бромоксинила, мкг/см3;
V — объем экстракта, подготовленного для хроматографирования, см3;
P — масса (г) аналитической пробы.
Содержание остаточных количеств бромоксинила в анализируемом образце вычисляют как среднее из двух параллельных определений. При получении зашкаленных пиков анализируемый раствор разбавляют н-гексаном.
8. Проверка приемлемости результатов параллельных определений
За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, расхождение между которыми не превышает предела повторяемости:
\frac{2 \cdot |X_{1} - X_{2}| \cdot 100}{(X_{1} + X_{2})} \leq r , где (1)
X1, X2 - результаты параллельных определений, мг/кг;
r — значение предела повторяемости (r = 2,8\sigma_{r}) .
При невыполнении условия (1) выясняют причины превышения предела повторяемости, устраняют их и вновь выполняют анализ.
9. Оформление результатов
Результат анализа представляют в виде:
(\overline{X} \pm \Delta)\text{мг}/\text{кг} при вероятности P = 0,95, где
\overline{X} — среднее арифметическое результатов определений, признанных приемлемыми, мг/кг;
\Delta — граница абсолютной погрешности, мг/кг:
\Delta = \frac{\delta \cdot \text{Х}}{100} , где
\delta — граница относительной погрешности методики (показатель точности в соответствии с диапазоном концентраций), %.
В случае, если содержание компонента менее нижней границы диапазона определяемых концентраций, результат анализа представляют в виде: «содержание вещества в пробе менее 0,01 мг/кг» <>, где: <> — 0,01 мг/кг — предел определения бромоксинила в кукурузном масле.
10. Контроль качества результатов измерений
Оперативный контроль погрешности и воспроизводимости измерений осуществляется в соответствии с ГОСТ Р ИСО 5725-1-6-02 «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений».
Стабильность результатов измерений контролируют перед проведением измерений, анализируя один из градуировочных растворов. Плановый внутрилабораторный оперативный контроль процедуры выполнения анализа проводится с применением метода добавок.
Величина добавки Cд должна удовлетворять условию:
\text{С}_{\text{д}} = \Delta_{\text{л},\text{Х}} + \Delta_{\text{л},\text{Х }\prime} , где
\pm \Delta_{\text{л},\text{Х}}( \pm \Delta_{\text{л},\text{Х }\prime}) — характеристика погрешности (абсолютная погрешность) результатов анализа, соответствующая содержанию компонента в испытуемом образце (расчетному значению содержания компонента в образце с добавкой, соответственно), мг/кг;
\Delta_{\text{л}} = \pm 0,84\Delta , где
\Delta — граница абсолютной погрешности, мг/кг:
\Delta = \frac{\delta \cdot \text{Х}}{100} , где
\delta — граница относительной погрешности методики (показатель точности в соответствии с диапазоном концентраций), %.
Результат контроля процедуры Кк рассчитывают по формуле:
X', X, Cд — среднее арифметическое результатов параллельных определений (признанных приемлемыми) содержания компонента в образце с добавкой, испытуемом образце, концентрация добавки соответственно, мг/кг.
Норматив контроля К рассчитывают по формуле:
\text{К } = \sqrt{\Delta_{\text{л},\text{Х }\prime}^{2} + \Delta_{\text{л},\text{Х}}^{2}}
Проводят сопоставление результата контроля процедуры (Кк) с нормативом контроля (К).
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.
Расхождение между результатами измерений, выполненных в двух разных лабораториях, не должно превышать предела воспроизводимости (R):
\frac{2 \cdot |\text{Х}_{1} - \text{Х}_{2}| \cdot 100}{(\text{Х}_{1} + \text{Х}_{2})} \leq R , где (3)
X1, X2 - результаты измерений в двух разных лабораториях, мг/кг;
R — предел воспроизводимости (в соответствии с диапазоном концентраций), %.
11. Требования к квалификации оператора
Измерения в соответствии с настоящей методикой может выполнять специалист-химик, имеющий опыт работы методом газожидкостной хроматографии, ознакомленный с руководством по эксплуатации хроматографа, освоивший данную методику и подтвердивший экспериментально соответствие получаемых результатов нормативам контроля погрешности измерений по п. 10.