МУК 4.1.3195-14. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Измерение концентраций ципроконазола в атмосферном воздухе населенных мест методом капиллярной газожидкостной хроматографии. Методические указания

(утв. Роспотребнадзором 29.07.2014)

Утверждаю Руководитель Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главный государственный санитарный врач Российской Федерации А. Ю. Попова 29 июля 2014 года

4.1 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

ИЗМЕРЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИЙ ЦИПРОКОНАЗОЛА В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ МЕТОДОМ КАПИЛЛЯРНОЙ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ МУК 4.1.3195-14

1. Разработаны ФБУН «Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана» Роспотребнадзора (Т.В. Юдина, М.В. Ларькина, С.К. Рогачева).

2. Рекомендованы к утверждению Комиссией по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (протокол от 26 июня 2014 г. № 1).

3. Утверждены руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации А.Ю. Поповой 29 июля 2014 г.

4. Введены впервые.

Свидетельство об аттестации МВИ № 01.00282-2008/0195.24.12.13 от 24.12.13.

Настоящие методические указания устанавливают порядок применения метода капиллярной газожидкостной хроматографии для измерения массовой концентрации ципроконазола в атмосферном воздухе населенных мест в диапазоне 0,0005 — 0,0050 мг/м3.

Методические указания носят рекомендательный характер.

(2 RS, 3 RS; 2 RS, 3 SR)-2-(4-хлорфенил)-3-циклопропил-1-(1H-1,2,4-триазол-1-ил)бутан-2-ол.

Эмпирическая формула: C₁₅H₁₈ClN₃O.

Молекулярная масса: 291,8.

Бесцветное твердое вещество. Температура кипения > 250 °C. Температура плавления 106 — 109 °C. Давление паров 3,46 x 10-2 мПа (при 20 °C). Растворимость в воде 140,0 мг/л (25 °C, pH 7). KowlogP = 2,91 (pH 7). Хорошо растворим в большинстве органических растворителей. Относительно стабилен в водной среде. Слабо гидролизуется в 1 № HCl и NaOH.

Краткая токсикологическая характеристика

Острая пероральная токсичность (LD₅₀) для крыс: самцы — 1 020 мг/кг; самки — 1 333 мг/кг; острая дермальная токсичность (LD₅₀) для крыс, кроликов > 2 000 мг/кг.

Область применения

Ципроконазол применяется в качестве системного фунгицида в сельском хозяйстве от комплекса болезней (мучнистая роса, различные виды ржавчины, пятнистости и др.) на зерновых культурах и сахарной свекле.

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 P = 0,95 не превышает значений, приведенных в таблице для соответствующего диапазона концентраций.

Таблица

Метрологические параметры значения характеристики погрешности, точности, повторяемости, воспроизводимости

2. Метод измерений

Измерения концентраций ципроконазола выполняют методом капиллярной газожидкостной хроматографии (ГЖХ) с термоионным детектором (ТИД).

Концентрирование ципроконазола из воздушной среды осуществляют на пробоотборные трубки, заполненные полимерным сорбентом, экстракцию с трубок проводят ацетоном.

Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы — 0,025 нг. Средняя полнота извлечения с сорбционных трубок — 97,1%.

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. Средства измерений

Примечание. Допускается использование средств измерения с аналогичными или лучшими характеристиками.

3.2. Реактивы

Примечание. Допускается использование реактивов с более высокой квалификацией, не требующей дополнительной очистки растворителей.

3.3. Вспомогательные устройства, материалы

Примечание. Допускается применение 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 12.1.007-76, требования по электробезопасности при работе с электроустановками по ГОСТ 12.1.019-79, а также требования, изложенные в технической документации на газовый 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 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 12.0.004-90.

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, воздухопроводов и газопроводов под давлением», ПБ-03-576-03. Запрещается открывать вентиль баллона, не установив на нем понижающий редуктор.

5. Требования к квалификации оператора

К выполнению измерений допускают специалистов, имеющих квалификацию не ниже лаборанта-исследователя, с опытом работы на газовом 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.

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 ацетона (при необходимости), приготовление градуировочных растворов и раствора внесения, установление градуировочной характеристики, подготовка сорбционных трубок, отбор проб.

7.1. Очистка ацетона

Ацетон перегоняют над небольшим количеством марганцово-кислого калия и прокаленным карбонатом калия или подвергают ректификационной перегонке на колонне с числом теоретических тарелок не менее 30.

7.2. Приготовление градуировочных растворов и растворов внесения

7.2.1. Исходный раствор ципроконазола для градуировки (концентрация 250 мкг/см3). В мерную колбу вместимостью 100 см3 помещают 0,025 г ципроконазола, растворяют в 50 — 60 см3 ацетона, доводят ацетоном до метки, тщательно перемешивают.

Хранят в холодильнике при температуре 4 — 6 °C в течение месяца.

7.2.2. Рабочий раствор № 1 ципроконазола для градуировки (концентрация 2,5 мкг/см3). В мерную колбу вместимостью 100 см3 помещают 1,0 см3 исходного раствора ципроконазола для градуировки с концентрацией 250,0 мкг/см3 (п. 7.2.1), доводят до метки ацетоном, тщательно перемешивают.

7.2.3. Рабочие растворы № 2 — 5 ципроконазола для градуировки и внесения (концентрация 0,025 — 0,25 мкг/см3). В 4 мерные колбы вместимостью 100 см3 помещают по 1,0; 2,0; 4,0 и 10,0 см3 рабочего раствора № 1 ципроконазола для градуировки с концентрацией 2,5 мкг/см3 (п. 7.2.2), доводят до метки ацетоном, тщательно перемешивают, получают рабочие растворы № 2 — 5 с концентрацией ципроконазола 0,025; 0,05; 0,1 и 0,25 мкг/см3, которые используют для градуировки и приготовления проб с внесением при оценке полноты извлечения действующего вещества методом «внесено-найдено».

Хранят в холодильнике при температуре 4 — 6 °C в течение 15 дней.

7.3. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади пика (мВ·с) от концентрации ципроконазола в растворе (мкг/см3), устанавливают методом абсолютной калибровки по 4 растворам для градуировки.

В испаритель хроматографа вводят по 1 мм3 каждого градуировочного раствора и анализируют в условиях хроматографирования по п. 7.3.1.

Осуществляют не менее 5 параллельных измерений. Устанавливают площади пиков ципроконазола (мВ·с), на основании которых строят градуировочную зависимость.

7.3.1. Условия хроматографирования

Измерения выполняют при следующих режимных параметрах.

Газовый хроматограф, снабженный термоионным детектором.

Хроматографическая капиллярная кварцевая колонка, длиной 15 м, внутренним диаметром 0,5 мм, содержащая сорбент 5% — фенилметилполисилоксан (толщина пленки сорбента 0,5 мкм), 95% — диметилполисилоксан.

Температура детектора: 320 °C,

испарителя: 260 °C.

Температура термостата колонки программированная. Начальная температура — 130 °C, выдержка 1 мин, нагрев колонки со скоростью 10 градусов в минуту до температуры 220 °C, выдержка 3 мин, нагрев колонки со скоростью 20 градусов в минуту до температуры 270 °C.

Скорость газа 1 (азот): 37,088 см3/с, давление 14 кПа, поток 3,887 см3/мин.

Газ 2 (азот): деление потока 1:4.

Скорость потока водорода 11 см3/мин; скорость потока воздуха 200 см3/мин.

Хроматографируемый объем: 1 мм3.

Линейный диапазон детектирования: 0,025 — 0,25 нг.

7.3.2. Хроматограф газовый с термоионным детектором (метод подтверждения)

Хроматографическая, капиллярная, кварцевая колонка, длиной 30 м, внутренним диаметром 0,32 мм, содержащая сорбент: 5% — фенилполисилоксан, 95% — диметилполисилоксан (толщина пленки сорбента 0,25 мкм).

Температура детектора: 320 °C,

испарителя: 250 °C.

Температура термостата колонки программированная. Начальная температура — 170 °C, выдержка 1 мин, нагрев колонки со скоростью 10 градусов в минуту до температуры 270 °C.

Скорость газа 1 (азот): 39,671 см3/с, давление 90 кПа, поток 1,919 см3/мин.

Газ 2 (азот): деление потока 1:3.

Скорость потока водорода 11 см3/мин; скорость потока воздуха 200 см3/мин.

Хроматографируемый объем: 1 мм3.

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 2 дм3/мин аспирируют через пробоотборные трубки, заполненные пористым полимерным сорбентом.

Для измерения концентрации ципроконазола на уровне предела обнаружения 0,0005 мг/м3 необходимо отобрать 50,0 дм3 воздуха. Срок хранения отобранных проб, помещенных в полиэтиленовые пакеты, в холодильнике при температуре 4 — 6 °C — 14 дней.

9. Выполнение измерений

Содержимое экспонированных сорбционных трубок (сорбент и стекловату) переносят в химический стакан вместимостью 100 см3, заливают 10 см3 ацетона, помещают на встряхиватель на 15 мин. Растворитель декантируют в круглодонную колбу вместимостью 150 см3, операцию экстракции повторяют дважды.

Объединенный экстракт, находящийся в круглодонной колбе, упаривают на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 35 °C почти досуха, оставшийся растворитель отдувают потоком теплого воздуха. Остаток растворяют в 1 см3 ацетона и анализируют при условиях хроматографирования, указанных в п. 7.3.1.

Пробу вводят в испаритель хроматографа не менее двух раз. Устанавливают площадь пика действующего вещества, с помощью градуировочного графика определяют концентрацию ципроконазола в хроматографируемом растворе.

Образцы, дающие пики большие, чем градуировочный раствор 0,25 мкг/см3, разбавляют ацетоном (не более, чем в 50 раз).

10. Обработка результатов анализа

Концентрацию ципроконазола в пробе воздуха (X), мг/м3, рассчитывают по формуле:

X = \frac{C \cdot W}{V_{t}} , где

C — концентрация ципроконазола в хроматографируемом растворе, найденная по градуировочному графику в соответствии с величиной площади хроматографического пика, мкг/см3;

W — объем экстракта, подготовленного для хроматографирования, см3;

Vt — объем пробы воздуха, отобранный для анализа, приведенный к нормальным условиям (давление 760 мм рт. ст., температура 0 °C), дм3:

V_{t} = \frac{R \cdot P \cdot ut}{273 + 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, дм3/мин;

t — длительность отбора пробы, мин;

R — коэффициент, равный 0,357 для атмосферного воздуха.

11. Оформление результатов измерений

Результат количественного анализа представляют в виде:

• результат анализа \overline{X} в мг/м3, характеристика погрешности \delta , % (табл.), P = 0,95 или

(\overline{X} \pm \Delta) мг/м3, P = 0,95, где

\overline{X} — среднее арифметическое результатов определений, признанных приемлемыми, мг/м3;

\Delta — граница абсолютной погрешности, мг/м3:

\Delta = \frac{\delta \cdot X}{100} , где

\delta — 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 ципроконазола в пробе атмосферного воздуха — менее 0,0005 мг/м3». <*>

<*> 0,0005 мг/м3 — предел обнаружения при отборе 50,0 дм3 атмосферного воздуха.

12. 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».

12.1 Контроль стабильности градуировочной характеристики.

Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят в начале и по окончании каждой серии анализов.

При контроле стабильности градуировочной характеристики проводят измерения не менее трех концентраций образцов для градуировки, содержание вещества в которых должно охватывать весь диапазон концентраций от 0,025 до 0,25 мкг/см3.

Градуировочная характеристика считается стабильной, если для каждого из используемого для контроля градуировочного раствора сохраняется соотношение:

A = \frac{(X - C) \cdot 100}{C} \leq B , где

X — концентрация вещества в пробе при контрольном измерении, мкг/см3;

C — известная концентрация градуировочного раствора вещества, взятая для контроля стабильности градуировочной характеристики, мкг/см3;

B — норматив контроля погрешности градуировочной характеристики, % (B = 10% при P = 0,95).

Если величина расхождения (A) превышает 10% погрешности градуировочной характеристики, делают вывод о невозможности применения градуировочной характеристики для дальнейших измерений. В этом случае выясняют и устраняют причины нестабильности градуировочной характеристики и повторяют контроль ее стабильности с использованием других градуировочных растворов вещества, предусмотренных МВИ. При повторном обнаружении нестабильности градуировочной характеристики устанавливают ее заново согласно п. 7.3.

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 атмосферного воздуха. Объем отобранных для контроля процедуры выполнения анализа проб воздуха должен соответствовать удвоенному объему, необходимому для проведения анализа по методике. После отбора проб экстракт с экспонированных трубок 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_{\text{д}} должна 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.).

Величина добавки C_{\text{д}} должна удовлетворять условию:

C_{\text{д}} \geq \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/м3.

Допустимо характеристику погрешности результатов анализа при внедрении методики в лаборатории устанавливать на основе выражения \Delta_{\text{л}} = \pm 0,84\Delta с последующим уточнением по мере накопления информации, где

\Delta — граница абсолютной погрешности, мг/м3:

\Delta = \frac{\delta \cdot X}{100} , где

\delta — граница относительной погрешности методики (показатель точности в соответствии с диапазоном концентраций, таблица), %.

Контроль проводят путем сравнения результата контрольной процедуры Кк с нормативом контроля К.

Результат контрольной процедуры Кк рассчитывают по формуле:

\text{К}_{\text{к}} = \overline{\text{Х}}\prime - \overline{\text{Х}} - C_{\text{д}} , где

\overline{\text{Х}}\prime , \overline{\text{Х}} , C_{\text{д}} — среднее значение массовой концентрации анализируемого компонента в образце с добавкой, испытуемом образце, концентрация добавки соответственно (мг/м3).

Норматив оперативного контроля точности К рассчитывают по формуле:

\text{К } = \sqrt{\Delta_{\text{л},\text{Х }\prime}^{2} + \Delta_{\text{л},\text{Х}}^{2}}

Проводят сопоставление результата контрольной процедуры (Кк) с нормативом контроля (К).

Если результат контрольной процедуры удовлетворяет условию

|\text{К}_{\text{к}}| \leq \text{К} , (1)

процедуру анализа признают удовлетворительной.

При невыполнении условия (1) процедуру контроля повторяют. При повторном невыполнении условия (1) 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 условиях воспроизводимости (разные лаборатории, разное время, разные операторы), не должно превышать предела воспроизводимости (R):

|\text{Х}_{1} - \text{Х}_{2}| \leq R , где (2)

R — предел воспроизводимости (таблица), мг/м3,

R = 0,09 \cdot \overline{X} ;

, где X₁, X₂ - результаты измерений, выполненных в условиях воспроизводимости (разные лаборатории, разное время, разные операторы), мг/м3.

Если выполняется условие (2), то воспроизводимость измерений считается удовлетворительной.

При превышении норматива контроля воспроизводимости эксперимент повторяют, при повторном превышении указанного норматива выясняют причины и по возможности их устраняют.