МУК 4.1.3705-21. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Измерение концентраций бета-цифлутрина в атмосферном воздухе населенных мест методом капиллярной газожидкостной хроматографии. Методические указания
(утв. Роспотребнадзором 05.10.2021)
Утверждаю Руководитель Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главный государственный санитарный врач Российской Федерации А. Ю. Попова 5 октября 2021 года
4.1 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
ИЗМЕРЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИЙ БЕТА-ЦИФЛУТРИНА В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ МЕТОДОМ КАПИЛЛЯРНОЙ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ МУК 4.1.3705-21
1. Методические рекомендации разработаны ФБУН ФНЦГ им. Ф.Ф. Эрисмана Роспотребнадзора (С.В. Кузьмин, В.Н. Ракитский, Н.Е. Федорова, Л.Г. Бондарева, О.Е. Егорченкова, К.С. Курпединов).
2. Утверждены Руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации А.Ю. Поповой 5 октября 2021 г.
I. Общие положения и область применения
1.1. Настоящие методические указания (далее — МУК) устанавливают порядок применения метода капиллярной газожидкостной хроматографии (далее — ГЖХ) для определения в атмосферном воздухе населенных мест массовой концентрации бета-цифлутрина в диапазоне 0,0008 — 0,0080 мг/м3.
1.2. МУК предназначены для органов и организаций Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, а также могут быть использованы организациями, осуществляющими исследования в области качества и безопасности атмосферного воздуха населенных мест.
1.3 МУК носят рекомендательный характер.
II. Физико-химические свойства
2.1. Бета-цифлутрин-(RS)- \alpha -циано-4-фтор-3-феноксибен-зил(1RS, 3RS; 1RS, 3SR)-3-(2,2-дихлорвинил)-2,2-диметилциклопропанкарбоксилат <1>. Класс — пиретроиды. Брутто-формула C22H18Cl2FNO3. Молекулярная масса 434,3.
<1> В соответствии с Международным союзом теоретической и прикладной химии (ИЮПАК, англ. International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC).
2.2 Физические и химические свойства.
Бесцветные кристаллы. Изомерный состав: реакционная смесь, состоящая из 2 энантиомерных пар в примерном соотношении 1 (пара II) : 2 (пара IV). Температура плавления: энантиомерная пара II (S 1R-цис + R 1S-цис) — 81 °C; энантиомерная пара IV (S 1R-транс + R 1S-транс) — 106 °C. Плотность 1,35 г/см3 при 25 °C. Давление паров 5,6 x 10-5 мПа (при 25 °C). Растворимость в воде 0,0012 мг/л (20 °C, pH 7). Хорошо растворим в большинстве органических растворителей.
2.3 Краткая токсикологическая характеристика.
Острая пероральная токсичность (LD50) для крыс — 15 — 500 мг/кг; острая дермальная токсичность (LD50) для крыс > 5000 мг/кг; ингаляционная токсичность (LK50) для крыс — (4 часа) 0,1 — 0,53 мг/дм3.
2.4. Область применения препарата. Бета-цифлутрин — инсектицид из группы пиретроидов с широким спектром контактного и повреждающего действия на насекомых.
III. Погрешность измерений
3.1. 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. 3.1 и 3.2 для соответствующих диапазонов концентраций.
Полнота извлечения вещества, стандартное отклонение, доверительный интервал среднего результата для всего диапазона измерений (n = 20) приведены в табл. 3.2.
Полнота извлечения вещества, стандартное отклонение, доверительный интервал среднего результата для всего диапазона измерений (n = 20)
IV. Метод измерений
4.1. Измерения концентраций бета-цифлутрина выполняют методом капиллярной ГЖХ с масс-селективным детектором (МСД).
4.2. Концентрирование вещества из атмосферного воздуха осуществляют на бумажные фильтры высокой плотности, экстракцию с фильтров проводят ацетоном.
4.3. Нижний предел измерения бета-цифлутрина в анализируемом объеме пробы — 0,05 нг. Средняя полнота извлечения с фильтров высокой плотности — 97,8%.
V. Средства измерений, реактивы, вспомогательное оборудование, устройства и материалы
5.1. При выполнении измерений и подготовке проб применяют средства измерений, реактивы, вспомогательные устройства и материалы, приведенные в табл. 5.1 - 5.3.
| Наименование средств измерения | Обозначение и наименование документов, технические характеристики |
|---|---|
| 1 | 2 |
| Газовый хроматограф, снабженный масс-селективным детектором и автоматическим пробоотборником, предназначенный для работы с капиллярной колонкой | Внесено в реестр «Утвержденные типы средств измерений» Федерального информационного фонда по обеспечению единства измерений |
| Весы аналитические с пределом допустимой погрешности 0,0005 г | ГОСТ Р 53228 |
| Колбы мерные 2-го класса точности 2-100-2 вместимостью 100 см3 | ГОСТ 1770 |
| Меры массы | ГОСТ OIML R 111-1 |
| Микрошприц вместимостью 10 мм3 | Внесено в реестр «Утвержденные типы средств измерений» Федерального информационного фонда по обеспечению единства измерений |
| Пипетки градуированные 2-го класса точности вместимостью 1,0, 2,0, 5,0 см3 | ГОСТ 29227 |
| Прибор/приборы для измерения атмосферного давления, температуры и относительной влажности воздуха | Внесено в реестр «Утвержденные типы средств измерений» Федерального информационного фонда по обеспечению единства измерений |
| Пробоотборное устройство 2-канальное с диапазонами расхода 0,2 — 1,0 дм3/мин и 5,0 — 20,0 дм3/мин | Внесено в реестр «Утвержденные типы средств измерений» Федерального информационного фонда по обеспечению единства измерений |
Примечание: допускается использование средств измерения с аналогичными или лучшими характеристиками.
| Наименование средств измерения | Обозначение и наименование документов, технические характеристики |
|---|---|
| Бета-цифлутрин | Аналитический стандарт с содержанием основного компонента не менее 95% |
| Ацетон, особо чистый | ГОСТ 2603 |
| Гелий газообразный (сжатый) в баллонах | Высокой чистоты, с содержанием гелия не менее 99,999% |
| Калий марганцовокислый (перманганат калия), химически чистый | ГОСТ 20490 |
| Калий углекислый (карбонат калия, поташ), химически чистый прокаленный | ГОСТ 4221 |
| Натрий углекислый (карбонат натрия), химически чистый | ГОСТ 83 |
Примечание: допускается использование реактивов с более высокой квалификацией, не требующих дополнительной очистки растворителей.
Вспомогательные устройства, материалы
| Наименование вспомогательного оборудования, устройств, материалов | Обозначение и наименование документов, технические характеристики |
|---|---|
| Аппарат для встряхивания | - |
| Бумажные фильтры высокой плотности обеззоленные | ГОСТ 12026 |
| Воронки конусные диаметром 40 — 45 мм | ГОСТ 25336 |
| Воронка Бюхнера | ГОСТ 9147 |
| Груша резиновая | - |
| Колба Бунзена | ГОСТ 25336 |
| Колбы круглодонные (для упаривания) на шлифе вместимостью 150 см3 | ГОСТ 9737 |
| Насос водоструйный | ГОСТ 25336 |
| Пинцет медицинский нержавеющий | ГОСТ 21241 |
| Стаканы химические с носиком, вместимостью 100 см3 | ГОСТ 25336 |
| Стекловата | - |
| Стеклянные палочки | - |
| Ротационный вакуумный испаритель с мембранным насосом, обеспечивающий вакуум до 10 мбар | - |
| Установка для перегонки растворителей | - |
| Ректификационная колонна с числом теоретических тарелок не менее 30 | - |
| Хроматографическая капиллярная кварцевая колонка длиной 30 м, внутренним диаметром 0,25 мм, содержащая сорбент 5% фенил- и 95% диметилполисилоксана, толщина пленки сорбента 0,25 мкм | - |
Примечание: допускается использование вспомогательных средств измерений, устройств и материалов с аналогичными или лучшими техническими характеристиками.
VI. Требования безопасности
6.1. 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 газовые хроматографы.
6.2. Помещение должно соответствовать требованиям пожаробезопасности по ГОСТ 12.1.004 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009. Организация обучения работников безопасности труда — по ГОСТ 12.0.004.
6.3. При работе с газами, находящимися в баллонах под давлением до 15 МПа (150 кгс/см2), необходимо соблюдать нормы и правила <2>. Запрещается открывать вентиль баллона, не установив в нем понижающий редуктор.
<2> Правила промышленной безопасности, опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением утвержденные Приказом Ростехнадзора от 25.03.2014 № 116.
6.4. Измерения в соответствии с настоящей методикой может выполнять специалист, имеющий опыт работы на газовом хроматографе, освоивший данную методику и подтвердивший экспериментально соответствие получаемых результатов нормативам контроля погрешности измерений.
VII. Условия измерений
7.1 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.
VIII. Подготовка к выполнению измерений
8.1. Измерениям предшествуют следующие операции: очистка ацетона (при необходимости), приготовление растворов для градуировки и внесения, установление градуировочной характеристики, подготовка фильтров для отбора проб воздуха, отбор проб.
8.2 Очистка органических растворителей.
8.2.1. Ацетон. Ацетон перегоняют над небольшим количеством перманганата калия и прокаленным карбонатом калия или подвергают ректификационной перегонке на колонке с числом теоретических тарелок не менее 30.
8.3 Приготовление градуировочных растворов и раствора внесения.
8.3.1. Исходный раствор бета-цифлутрина для градуировки (концентрация 100 мкг/см3). В мерную колбу вместимостью 100 см3 помещают (0,0100 +/- 0,0001) г бета-цифлутрина растворяют в 50 — 60 см3 ацетона, доводят ацетоном до метки, тщательно перемешивают.
Раствор хранят в холодильнике при температуре 2 — 6 °C не более 3 месяцев.
Растворы № 2 — 6 готовят объемным методом путем последовательного разбавления исходного раствора для градуировки.
8.3.2. Раствор № 1 бета-цифлутрина для градуировки и внесения (концентрация 10,0 мкг/см3). В мерную колбу вместимостью 100 см3 помещают 10,0 см3 исходного раствора с концентрацией бета-цифлутрина 100 мкг/см3 (п. 8.3.1), разбавляют ацетоном до метки.
Раствор хранят в холодильнике при температуре 2 — 6 °C не более месяца.
Этот раствор используют для приготовления проб с внесением при оценке полноты извлечения действующего вещества методом «внесено-найдено» и контроля качества результатов измерений методом добавок.
8.3.3. Рабочие растворы № 2 — 6 бета-цифлутрина для градуировки (концентрации 0,05 — 0,50 мкг/см3). В 5 мерных колб вместимостью 100 см3 помещают по 0,5; 1,0; 2,0; 4,0 и 5,0 см3 градуировочного раствора № 1 с концентрацией 10,0 мкг/см3 (п. 8.3.2), доводят до метки ацетоном, тщательно перемешивают, получают рабочие растворы № 2 — 6 с концентрацией бета-цифлутрина 0,05; 0,1; 0,2; 0,4 и 0,5 мкг/см3, соответственно.
Рабочие хранят в холодильнике при температуре 2 — 6 °C не более 14 дней.
8.4. Установление градуировочной характеристики. Градуировочную характеристику, выражающую линейную (с угловым коэффициентом) зависимость площади пика от концентрации бета-цифлутрина в растворе, устанавливают методом абсолютной калибровки по 5 растворам для градуировки.
В испаритель хроматографа вводят по 1 мм3 каждого градуировочного раствора и анализируют в условиях хроматографирования по п. 10.2. Осуществляют не менее 3 параллельных измерений. Устанавливают площади пика бета-цифлутрина, на основании которых строят градуировочную зависимость.
8.5. Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят в начале и по окончании каждой серии анализов.
При контроле стабильности градуировочной характеристики проводят измерения не менее двух образцов концентраций для градуировки, содержание бета-цифлутрина в которых должно охватывать весь диапазон концентраций от 0,05 до 0,50 мкг/см3.
Градуировочная характеристика считается стабильной, если для каждого из используемого для контроля градуировочного раствора сохраняется соотношение:
\text{А } = \frac{(\text{Х } - \text{С }) \cdot 100}{\text{С}} \leq \text{В} , где
X — концентрация бета-цифлутрина в пробе при контрольном измерении, мкг/см3;
C — известная концентрация градуировочного раствора бета-цифлутрина, взятая для контроля стабильности градуировочной характеристики, мкг/см3;
B — норматив контроля погрешности градуировочной характеристики, % (равен 20% при P = 0,95).
Если величина расхождения (A) превышает 20%, 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. При повторном обнаружении нестабильности градуировочной характеристики устанавливают ее заново.
8.6 Подготовка фильтров для отбора проб воздуха
Диаметр бумажного фильтра должен соответствовать внутреннему диаметру фильтродержателя.
Фильтры высокой плотности последовательно по 3 раза промывают на воронке Бюхнера этанолом, затем ацетоном порциями 25 — 30 см3, сушат с помощью разряжения, создаваемого водоструйным насосом, затем на воздухе при комнатной температуре. До использования хранят в герметично закрытой стеклянной таре.
IX. Отбор и хранение проб
9.1 Отбор проб осуществляют в соответствии с методическим документом. <3>
<3> ГОСТ 17.23.01-86 «Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных пунктов».
9.2. Воздух с объемным расходом 5,0 дм3/мин аспирируют через бумажный фильтр высокой плотности, помещенный в фильтродержатель. Для определения вещества на уровне предела обнаружения (0,0008 мг/м3) необходимо отобрать 125 дм3 воздуха.
9.3. Срок хранения отобранных проб, раздельно помещенных в полиэтиленовые пакеты, в холодильнике при температуре + 2...6 °C — 10 дней.
Для длительного хранения пробы помещают в морозильную камеру и хранят при температуре не выше минус 18 °C.
X. Выполнение измерений
10.1. Экспонированный фильтр переносят в химический стакан вместимостью 150 см3, заливают 15 см3 ацетона, помещают на встряхиватель на 10 минут. Растворитель сливают, фильтр еще дважды обрабатывают новыми порциями ацетона объемом 10 см3, выдерживая на встряхивателе по 10 минут.
Объединенный экстракт переносят (через воронку) в круглодонную колбу, упаривают на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 35 °C почти досуха, оставшийся растворитель отдувают потоком теплого воздуха.
Остаток растворяют в 2 см3 ацетона, тщательно перемешивают и анализируют при условиях хроматографирования, указанных в п. 10.2.
Пробу вводят в испаритель хроматографа не менее двух раз. Устанавливают площадь пика действующего вещества, с помощью градуировочного графика определяют концентрацию бета-цифлутрина в хроматографируемом растворе.
Образцы, дающие пики, большие, чем градуировочный раствор 0,5 мкг/см3, разбавляют ацетоном (не более, чем в 50 раз).
10.2 Условия хроматографирования.
Газовый хроматограф с масс-селективным детектором.
Хроматографическая капиллярная кварцевая колонка длиной 30 м, внутренним диаметром 0,25 мм, содержащая сорбент 5%-фенил 95%-диметилполисилоксан (толщина пленки сорбента 0,25 мкм).
Температура детектора: квадруполя — 150 °C, источника — 230 °C, переходной камеры — 280 °C.
Температура испарителя 260 °C.
Температура термостата колонки программированная. Начальная температура 180 °C, выдержка 2 мин, нагрев колонки со скоростью 20 градусов в минуту до температуры 250 °C, выдержка 12 мин, нагрев колонки со скоростью 20 градусов в минуту до температуры 270 °C, выдержка 3 мин.
Хроматографируемый объем 1 мм3.
Режим сканирования — мониторинг выбранных ионов (SIM).
Отношение масса-заряд: 163 (количественный), 181, 206.
Линейный диапазон детектирования 0,05 — 0,50 нг.
XI. Обработка результатов анализа
11.1 Концентрацию вещества в пробе атмосферного воздуха (X), мг/м3, рассчитывают по формуле:
X = \frac{C \cdot W}{V_{t}} , где
C — концентрация вещества 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 стандартным условиям (давление 760 мм рт. ст., температура 0 °C) для атмосферного воздуха, дм3.
V_{t} = \frac{R \cdot P \cdot ut}{273 + T} , где
T — температура воздуха при отборе проб (на входе в аспиратор), град. 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.
Примечание: идентификация и расчет концентрации вещества в пробах могут быть проведены с помощью компьютерной программы обработки хроматографических данных, включенной в аналитическую систему.
XII. Оформление результатов измерений
12.1 Результат анализа представляют в виде:
(\overline{X} \pm \Delta) , мг/кг при вероятности 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 в соответствии с диапазоном концентраций, табл. 3.1), %.
Если содержание компонента менее нижней границы диапазона определяемых концентраций, результат анализа представляют в виде: «Содержание бета-цифлутрина в пробе атмосферного воздуха менее 0,0008 мг/м» <4>.
<4> 0,0008 мг/м3 — предел обнаружения при отборе 125 дм3 атмосферного воздуха.
XIII. Контроль качества результатов измерений
13.1. Контроль погрешности и воспроизводимости измерений осуществляется в соответствии с ГОСТ Р ИСО 5725-(1 — 6). Периодичность и формы контроля определяются руководством по качеству.
13.2. Показатели повторяемости и воспроизводимости, пределы повторяемости и воспроизводимости при P = 0,95 приведены в табл. 3.1.
Библиографические ссылки
1. ГОСТ Р ИСО 5725-(1 — 6) «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений».
2. ГОСТ Р 53228 «Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания».
3. ГОСТ 29227 «Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 1. Общие требования».
4. ГОСТ 28498 «Термометры жидкостные стеклянные. Общие технические требования. Методы испытаний».
5. ГОСТ 1770 «Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия».
6. ГОСТ OIML R 111-1 «Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Гири классов E(1), E(2), F(1), F(2), M(1), M(1-2), M(2), M(2-3) и M(3). Часть 1. Метрологические и технические требования».
7. ГОСТ 2603 «Реактивы. Ацетон. Технические условия».
8. ГОСТ 20461 Гелий газообразный.
9. ГОСТ 20490 «Реактивы. Калий марганцовокислый. Технические условия».
10. ГОСТ 4221 «Реактивы. Калий углекислый. Технические условия».
11. ГОСТ 83 «Реактивы. Натрий углекислый. Технические условия».
12. ГОСТ 9147 «Посуда и оборудование лабораторные фарфоровые. Технические условия».
13. ГОСТ 25336 «Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры».
14. ГОСТ ISO 7886-1 «Шприцы инъекционные однократного применения стерильные. Часть 1. Шприцы для ручного использования».
15. ГОСТ 21241 «Пинцеты медицинские. Общие технические требования и методы испытаний».
16. ГОСТ 12026 «Бумага фильтровальная лабораторная. Технические условия».
17. ГОСТ 12.1.007 «Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности».
18. ГОСТ 12.1.019 «Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты».
19. ГОСТ 12.1.004 «Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Пожарная безопасность. Общие требования».
20. ГОСТ 12.4.009 «Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание».
21. ГОСТ 12.0.004 «Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Организация обучения безопасности труда. Общие положения».
22. ГОСТ 17.23.01 «Правила контроля качества воздуха населенных мест».
23. ГОСТ 17.2.3.01 Охрана природы (ССОП). Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных пунктов.
24. Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением, утвержденные Приказом Ростехнадзора от 25.03.2014 № 116.