РД 52.24.438-2011. Руководящий документ. Массовая концентрация МЦПА и 2,4-Д в водах. Методика измерений газохроматографическим методом
(утв. Росгидрометом 28.10.2011)
Примечание
Действие данного документа продлено до 01.03.2029 Приказом Росгидромета от 02.12.2022 № 771. Документ введен в действие с 01.12.2011. Взамен РД 52.24.438-95.
ИСТОРИЯ ИЗМЕНЕНИЙ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ АКТОВ
flowchart LR n0["РД 52.24.438-95"]:::rst click n0 "https://bukva.ai/docs/metodika-rd-52-24-438-95" "РД 52.24.438-95. Руководящий документ. Методические указания. Методика выполнения измерений массовой концентрации МЦПА и 2,4-Д в поверхностных водах суши газохроматографическим мет" n1["РД 52.24.438-2011"]:::doc click n1 "https://bukva.ai/docs/rd-52-24-438-2011" "РД 52.24.438-2011. Руководящий документ. Массовая концентрация МЦПА и 2,4-Д в водах. Методика измерений газохроматографическим методом (утв. Росгидрометом 28.10.2011)" n0 --> n1 classDef rst fill:#FFEBEB,stroke:#8B0000,color:#000; classDef doc fill:#EBFFEB,stroke:#006400,color:#000; classDef notEnt fill:#FFFFEB,stroke:#FF8C00,color:#000;
Утвержден Заместителем Руководителя Росгидромета 28 октября 2011 года
МАССОВАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ МЦПА И 2,4-Д В ВОДАХ
МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
Дата введения 1 декабря 2011 года
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН федеральным государственным бюджетным учреждением «Гидрохимический институт» (ФГБУ «ГХИ»)
2 РАЗРАБОТЧИКИ Л.В. Боева, канд. хим. наук; Ю.А. Андреев, О.А. Михайленко
3 СОГЛАСОВАН с ФГБУ «НПО „Тайфун“ 16.09.2011 и УМЗА Росгидромета 27.10.2011»
4 УТВЕРЖДЕН Заместителем Руководителя Росгидромета 28.10.2011
5 АТТЕСТОВАН ФГБУ «ГХИ», свидетельство об аттестации методики измерений № 438.01.00175-2010 от 07.09.2010
6 ЗАРЕГИСТРИРОВАН ЦМТР ГУ НПО «Тайфун» за номером РД 52.24.438-2011 от 08.11.2011
7 ВЗАМЕН РД 52.24.438-95 «Методические указания. Методика выполнения измерений массовой концентрации МЦПА и 2,4-Д в поверхностных водах суши газохроматографическим методом»
Введение
Гербициды 2-метил-4-хлорфеноксиуксусная кислота (МЦПА, 2М-4Х, дикотекс, агритекс, далее — МЦПА) и 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота (2,4-Д) в виде натриевой соли, диметил- и диэтиламинной солей, а также в виде сложных эфиров (бутилового, этилгексилового, октилового) широко применяются в агрохимической практике для борьбы с сорной растительностью в посевах различных культур, что обусловливает их поступление в водные объекты с ливневым стоком с сельхозугодий, с грунтовыми водами, из оросительных систем и с атмосферными осадками.
Соли и эфиры 2,4-Д и МЦПА сравнительно нестойки и довольно быстро разлагаются в воде и почве до свободных кислот (2,4-дихлорфеноксиуксусной и 2-метил-4-хлорфеноксиуксусной). Например, изооктиловый эфир 2,4-Д и ее аминные соли превращаются в свободную 2,4-Д за 10 — 15 сут, а бутиловый эфир — в течение суток. В форме свободных кислот 2,4-Д и МЦПА могут сохраняться в почве и в природной воде до 2 — 3 мес, поэтому для оценки загрязнения водных объектов производными 2,4-Д и МЦПА предпочтительным является контроль содержания в воде собственно 2,4-дихлорфеноксиуксусной и 2-метил-4-хлорфеноксиуксусной кислот.
Из-за значительных объемов применения МЦПА и 2,4-Д включены в приоритетный перечень гербицидов, подлежащих контролю в объектах окружающей среды.
Предельно допустимые концентрации (ПДК) или ориентировочные допустимые уровни (ОДУ) 2,4-Д, ее производных и МЦПА в природных водах приведены в таблице 1.
ПДК (ОДУ) 2,4-Д, ее производных и МЦПА в природных водах
1. Область применения
1.1 Настоящий руководящий документ устанавливает методику измерений (далее — методика) массовой концентрации МЦПА и 2,4-Д в пробах природных и очищенных сточных вод в диапазоне от 3 до 200 мкг/дм3 для МЦПА и от 0,05 до 2,0 мкг/дм3 для 2,4-Д при измерении по варианту 1 и в диапазоне от 2 до 60 мкг/дм3 для 2,4-Д при измерении по варианту 2.
1.2 Допускается выполнение измерений массовых концентраций МЦПА и 2,4-Д, превышающих верхний предел указанных выше диапазонов, при разбавлении гексанового экстракта в соответствии с 10.6.
1.3 Настоящий руководящий документ предназначен для применения в лабораториях, осуществляющих анализ природных и очищенных сточных вод.
2. Нормативные ссылки
В настоящем руководящем документе использованы ссылки на следующие нормативные документы:
ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны
ГОСТ 12.1.007-76 ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности
ГОСТ 17.1.5.04-81 Охрана природы. Гидросфера. Приборы и устройства для отбора, первичной обработки и хранения проб природных вод. Общие технические условия
ГОСТ 17.1.5.05-85 Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб поверхностных и морских вод, льда и атмосферных осадков
ГН 1.2.2701-10 «Гигиенические нормативы содержания пестицидов в объектах окружающей среды»
ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике
ГОСТ Р 51592-2000 Вода. Общие требования к отбору проб
МИ 2881-2004 Рекомендация. ГСИ. Методики количественного химического анализа. Процедуры проверки приемлемости результатов анализа.
Примечание — Ссылки на остальные нормативные документы приведены в разделах 4, А.3 и А.4 (Приложение А).
3. Требования к показателям точности измерений
3.1 При соблюдении всех регламентируемых методикой условий проведения измерений характеристики погрешности результата измерения с вероятностью 0,95 не должны превышать значений, приведенных в таблицах 2, 3.
Диапазон измерений массовой концентрации 2,4-Д, значения характеристик погрешности и ее составляющих при принятой вероятности P = 0,95
Диапазон измерений массовой концентрации МЦПА, значения характеристик погрешности и ее составляющих при принятой вероятности P = 0,95
При выполнении измерений массовой концентрации МЦПА свыше 200 мкг/дм3, 2,4-Д свыше 2,0 мкг/дм3 при измерении по варианту 1 и свыше 60 мкг/дм3 при измерении по варианту 2 методики после соответствующего разбавления экстракта погрешности измерения не превышают значений, рассчитанных по приведенным в таблицах 2, 3 зависимостям.
Предел обнаружения МЦПА составляет 2 мкг/дм3, 2,4-Д — 0,03 мкг/дм3 при измерении по варианту 1 и 1 мкг/дм3 при измерении по варианту 2.
3.2 Значения показателя точности методики используют при:
- оформлении результатов измерений, выдаваемых лабораторией;
- оценке деятельности лабораторий на качество проведения измерений;
- оценке возможности использования результатов измерений при реализации методики в конкретной лаборатории.
4. Требования к средствам измерений, вспомогательным устройствам, реактивам, материалам
При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы:
4.1. Средства измерений, вспомогательные устройства
4.1.1 Хроматограф газовый Цвет-500, Цвет-800, Кристалл 2000М, Хроматэк-Кристалл 5000.2 или другой с электронозахватным детектором любого типа (далее — ЭЗД) и пламенно-ионизационным детектором (далее — ПИД).
4.1.2 Весы лабораторные высокого (II) класса точности по ГОСТ Р 53228-2008.
4.1.3 Весы лабораторные среднего (III) класса точности по ГОСТ Р 53228-2008 с пределом взвешивания 500 г.
4.1.4 Микрошприцы МШ-10М по ТУ 2-833-106-90 — 2 шт.
4.1.5 Государственные стандартные образцы (далее — ГСО): ГСО 7648-99 или ГСО 9105-2008 состава пестицида 2,4-Д (2,4-Д, кислота); ГСО 8627-2004 состава пестицида МЦПА; ГСО 7304-96, раствор 2,4-Д в ацетоне, 0,1 г/дм3.
4.1.6 Секундомер механический по ГОСТ 8.423-81.
4.1.7 Колбы мерные 2-го класса точности исполнения 2 по ГОСТ 1770-74 вместимостью: 25 см3 — 1 шт., 50 см3 — 3 шт., 100 см3 — 2 шт.
4.1.8 Пипетки градуированные 2-го класса точности исполнения 1, 2 по ГОСТ 29227-91 вместимостью: 1 см3 — 7 шт., 2 см3 — 3 шт., 5 см3 — 7 шт.
4.1.9 Пипетки с одной отметкой 2-го класса точности исполнения 2 по ГОСТ 29169-91 вместимостью 5 см3 — 2 шт.
4.1.10 Цилиндры мерные исполнения 1, 3 по ГОСТ 1770-74 вместимостью: 10 см3 — 1 шт., 25 см3 — 3 шт., 100 см3 — 3 шт., 250 см3 — 1 шт., 500 см3 — 3 шт., 1000 см3 — 1 шт.
4.1.11 Пробирки градуированные исполнения 2 с притертыми пробками по ГОСТ 1770-74 вместимостью: 5 см3 — 20 шт.; 10 см3 — 20 шт.
4.1.12 V-виалы (микрореакционные сосуды) с коническим дном, с оцифровкой, с наименьшим делением 0,1 — 0,3 см3 вместимостью 1 — 2 см3 (например, № 33295 по каталогу фирмы «Supelco») — 6 шт.; с наименьшим делением 1 см3 вместимостью 3 — 5 см3 (например, № 33297 и № 33299 по каталогу фирмы «Supelco») — 6 шт.
4.1.13 Колбы Кн исполнения 1, ТС, по ГОСТ 25336-82 с притертыми пробками вместимостью 100 см3 — 10 шт.
4.1.14 Воронки делительные типа ВД исполнения 1, 3 по ГОСТ 25336-82 вместимостью: 10 или 25 см3 — 6 шт., 500 см3 — 1 шт., 1000 см3 — 6 шт.
4.1.15 Воронки лабораторные, тип В, по ГОСТ 25336-82 диаметром: 25 мм — 4 шт., 36 мм — 2 шт., 56 мм — 2 шт., 75 мм — 1 шт.
4.1.16 Стаканы, тип В, исполнения 1 по ГОСТ 25336-82 вместимостью: 250 см3 — 2 шт.; 600 см3 — 6 шт.
4.1.17 Колонки газохроматографические стеклянные длиной 2 м с внутренним диаметром 3 мм или кварцевые капиллярные колонки НР-5, НР-50+, НР-1701 или аналогичные другой марки длиной 25 — 30 м, диаметром 0,32 мм с толщиной пленки неподвижной фазы 0,25 мкм (далее — капиллярная колонка).
4.1.18 Чашки выпарительные № 4 или 5 по ГОСТ 9147-80 — 2 шт.
4.1.19 Стаканчики для взвешивания (бюксы) по ГОСТ 25336-82: СВ-14/8 или СВ-19/9 — 2 шт., СВ 24/10 — 2 шт., СВ 34/12 — 1 шт.
4.1.20 Устройство для концентрирования экстрактов (аппарат Кудерна-Даниша, см. рисунок 1а) — 4 шт.
или колбы с Г-образным отводом вместимостью 100 см3 (см. рисунок 1б) — 4 шт.
или испаритель ротационный ИР-1М по ТУ 25-11-917 — 1 шт.
а) — аппарат Кудерна-Даниша (1 — дефлегматор, 2 — средняя часть аппарата, 3 — пробирка для сбора концентрата);
б) — колба с Г-образным отводом
Рисунок 1 — Устройства для концентрирования экстрактов
4.1.21 Холодильник типа ХПТ, исполнения 2 (холодильник обратный) по ГОСТ 25336-82 — 1 шт.
4.1.22 Установка из стекла группы ТС для перегонки растворителей (круглодонная колба типа К-1 исполнения 1 с взаимозаменяемым конусом 29/32, вместимостью 1000 см3, дефлегматор длиной не менее 350 мм с взаимозаменяемыми конусами 19/26 и 29/32, насадка типа Н1 с взаимозаменяемыми конусами 19/26-14/23-14/23, холодильник типа ХПТ-1 исполнения 1 длиной не менее 400 мм, аллонж типа АИ с взаимозаменяемым конусом муфты 14/23) по ГОСТ 25336-82, термометр лабораторный ТЛ-50 с взаимозаменяемым конусом КШ 14/23, длиной нижней части термометра 60 мм и диапазоном измерения температур от 0 °C до 100 °C, цена деления шкалы — 0,5 °C по ТУ 25-2021.007-88.
4.1.23 Пипетка Пастера по ТУ 9464-001-52876351-2000 — 2 шт.
4.1.24 Эксикатор исполнения 2 диаметром корпуса 250 мм по ГОСТ 25336-82.
4.1.25 Склянка для промывания газов типа СПТ по ГОСТ 25336-82.
4.1.26 Палочки стеклянные по ГОСТ 27460-87 диаметром 4 — 5 мм длиной 18 — 20 см.
4.1.27 Посуда стеклянная для отбора проб и хранения растворов вместимостью 100; 250; 500; 1000 см3.
4.1.28 Шпатели по ГОСТ 9147-80 — 2 шт.
4.1.29 Генератор водорода любого типа, вырабатывающий водород марки «А» по ГОСТ 3022-80.
4.1.30 Микрокомпрессор аквариумный любого типа.
4.1.31 Насос вакуумный любого типа.
4.1.32 Муфельная печь с регулируемым нагревом любого типа.
4.1.33 Шкаф сушильный общелабораторного назначения с диапазоном температур до 200 °C.
4.1.34 Баня водяная терморегулируемая любого типа (например, ТБ-6/24, ЛАБ-ТБ-4).
4.1.35 Электроплитка по ГОСТ 14919-83.
4.1.36 Холодильник бытовой.
Примечание — Допускается использование других типов средств измерений, посуды и вспомогательного оборудования, в том числе импортных, с характеристиками не хуже, чем у приведенных в 4.1.
4.2. Реактивы и материалы
4.2.1 Хромосорб W-HP или Хроматон N-AW-DMCS (N-AW-HMDS или N-Super) (фракция 0,125 — 0,16 мм или 0,16 — 0,20 мм) с 5% нанесенной неподвижной фазой SE-30, SE-54, OV-17 или XE-60.
4.2.2 н-Гексан (далее — гексан) по ТУ 2631-003-05807999-98, х.ч.
4.2.3 Ацетон по ТУ 2633-039-44493179-00, ос.ч.
4.2.4 Диэтиловый эфир по ТУ 2600-001-43852015-10, ч.д.а.
4.2.5 Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300-87.
4.2.6 Бор трехфтористый-метанол, комплекс (14 — 15% BF_{3} ), по ТУ 6-09-15-404-79, ч. (реактив используется при определении по варианту 1).
4.2.7 Кислота серная по ГОСТ 4204-77, х.ч.
4.2.8 Натрий сернокислый, безводный (сульфат натрия) по ГОСТ 4166-76, ч.д.а.
4.2.9 Натрия гидроокись (гидроксид натрия) по ГОСТ 4328-77, ч.д.а.
4.2.10 Калия гидроокись (гидроксид калия) по ГОСТ 24363-80, ч.д.а.
4.2.11 Натрий углекислый кислый (гидрокарбонат натрия) по ГОСТ 4201-79, х.ч. или ч.д.а.
4.2.12 Калий сернистокислый пиро (дисульфит калия) по ТУ 6-09-5312-86, ч.д.а.
4.2.13 Натрий хлористый (хлорид натрия) по ГОСТ 4233-77, ч.д.а.
4.2.14 Кальций окись (оксид кальция) по ГОСТ 8677-76, ч.д.а.
4.2.15 Универсальная индикаторная бумага pH 1 — 12 по ТУ 6-09-1181-76.
4.2.16 Азот нулевой, марка «А» по ТУ 6-21-39-96 или азот газообразный, ос.ч. (1 сорт), по ГОСТ 9293-74.
4.2.17 Уголь активный БАУ-А по ГОСТ 6217-74.
4.2.18 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
4.2.19 Стеклоткань или стекловата по ГОСТ 10146-74.
4.2.20 Вата медицинская по ГОСТ 5556-81.
4.2.21 Трубка из силиконовой резины с внутренним диаметром 5 — 6 мм.
Примечание — Допускается использование реактивов, изготовленных по другой нормативной и технической документации, в том числе импортных, с квалификацией не ниже указанной в 3.2.
5. Метод измерений
Выполнение измерений основано на извлечении гербицидов из подкисленной пробы воды экстракцией диэтиловым эфиром. Выделенные МЦПА и 2,4-Д этерифицируют с помощью комплекса бор трехфтористый-метанол при выполнении измерений по варианту 1 или этиловым спиртом в присутствии серной кислоты при выполнении измерений по варианту 2. Эфиры МЦПА и 2,4-Д извлекают из реакционной смеси гексаном и количественно определяют газохроматографическим методом. При экстракции из кислой среды присутствующие в воде натриевые и аммониевые соли МЦПА и 2,4-Д гидролизуются до соответствующих кислот и определяются в сумме.
Идентификацию эфиров МЦПА и 2,4-Д осуществляют по временам удерживания, расчет концентрации проводят по соотношению высот или площадей их хроматографических пиков на хроматограммах градуировочных растворов и пробы.
6. Требования безопасности, охраны окружающей среды
6.1 При выполнении измерений массовой концентрации МЦПА и 2,4-Д в пробах природных и очищенных сточных вод соблюдают требования безопасности, установленные в национальных стандартах и соответствующих нормативных документах.
6.2 По степени воздействия на организм вредные вещества, используемые при выполнении измерений, относятся ко 2, 3, 4 классам опасности по ГОСТ 12.1.007.
6.3 Содержание используемых вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать установленных ПДК в соответствии с ГОСТ 12.1.005.
6.4 Выполнение измерений следует проводить при наличии вытяжной вентиляции.
6.5 Оператор, выполняющий измерения на хроматографе, должен знать правила безопасности при работе с электрооборудованием и сжатыми газами.
6.6 Градуировочные растворы и экстракты гербицидов, а также сливы органических растворителей собирают в герметично закрывающуюся посуду и утилизируют согласно установленным правилам.
7. Требования к квалификации операторов
К выполнению измерений и обработке их результатов допускают лиц с высшим профессиональным образованием или со средним профессиональным образованием и стажем работы в лаборатории не менее 2 лет, владеющих техникой газохроматографического анализа и освоивших методику.
8. Требования к условиям измерений
При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:
- температура окружающего воздуха (20 +/- 5) °C;
- атмосферное давление от 84,0 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт. ст.);
- влажность воздуха не более 80% при 25 °C;
- напряжение в сети (220 +/- 10) В;
- частота переменного тока в сети питания (50 +/- 1) Гц.
9. Подготовка к выполнению измерений
При подготовке к выполнению измерений проводят следующие работы:
9.1. Отбор и хранение проб
Отбор проб для выполнения измерений массовой концентрации МЦПА и 2,4-Д производится в соответствии с ГОСТ 17.1.5.05 и ГОСТ Р 51592. Оборудование для отбора проб должно соответствовать ГОСТ 17.1.5.04 и ГОСТ Р 51592. Из пробоотборника пробу без фильтрования переносят в стеклянные бутыли вместимостью 0,5 — 1 дм3 и закрывают притертыми стеклянными или обернутыми тефлоновой пленкой (или алюминиевой фольгой) корковыми или полипропиленовыми пробками. Применение полиэтиленовой посуды и резиновых пробок не допускается.
Экстракцию проб воды, предназначенных для определения в них МЦПА и 2,4-Д, желательно выполнить в день отбора пробы. Допускается хранение водных проб при температуре (5 +/- 2) °C не более 5 сут.
Осушенные безводным сульфатом натрия эфирные экстракты в стеклянной посуде с притертыми пробками могут храниться при температуре (5 +/- 2) °C не более 5 сут, сухие остатки после упаривания эфирных экстрактов — до 30 сут.
9.2. Приготовление растворов и реактивов
9.2.1 Сульфат натрия безводный
Перед использованием сульфат натрия прокаливают в муфельной печи при температуре 350 — 400 °C в течение 8 ч. Прокаленный сульфат натрия хранят в эксикаторе.
9.2.2 Раствор сульфата натрия, 10%-ный
Растворяют 20 г безводного сульфата натрия в 180 см3 дистиллированной воды. После приготовления раствор очищают, встряхивая его в делительной воронке с 10 см3 гексана в течение 5 мин. Гексановый слой отбрасывают. Раствор хранят в склянке с притертой пробкой не более недели.
9.2.3 Раствор гидрокарбоната и сульфата натрия
Растворяют 1 г гидрокарбоната натрия в 180 см3 дистиллированной воды. После растворения гидрокарбоната натрия в этом же растворе растворяют 20 г безводного сульфата натрия. Полученный раствор очищают, встряхивая его в делительной воронке с 10 см3 гексана. Гексановый слой отбрасывают. Раствор хранят в склянке с притертой пробкой не более недели.
9.2.4 Раствор дисульфита калия, 10%-ный
Растворяют 10 г дисульфита калия в 90 см3 дистиллированной воды. Применяют свежеприготовленный раствор.
9.2.5 Раствор гидроксида натрия, 5 г/дм3
Растворяют 0,5 г гидроксида натрия в 100 см3 насыщенного раствора хлорида натрия.
9.2.6 Насыщенный раствор хлорида натрия
Растворяют 140 г хлорида натрия в 400 см3 дистиллированной воды.
9.2.7 Диэтиловый эфир
9.2.7.1 Перед употреблением диэтиловый эфир очищают от органических перекисей и прочих примесей. Для очистки используют одну из процедур, изложенных в 9.2.7.2 и 9.2.7.3. Для экстракции применяют свежеперегнанный диэтиловый эфир.
9.2.7.2 Диэтиловый эфир наливают в сухую склянку с навинчивающейся пробкой (целесообразно использовать склянку из-под растворителей) и добавляют к нему от 3 до 5 г гидроксида натрия или калия.
Склянку плотно закрывают пробкой и оставляют, периодически перемешивая содержимое склянки встряхиванием. Если менее чем через 1 ч после добавления гидроксида натрия (калия) он полностью растворился в выделившейся из диэтилового эфира воде, то добавляют еще одну порцию гидроксида натрия (калия). Повторяют процедуру до тех пор, пока очередная порция гидроксида натрия (калия) или часть ее через 1,0 — 1,5 ч при периодическом встряхивании склянки останется нерастворившейся. После этого содержимому склянки дают отстояться и переливают диэтиловый эфир в другую такую же склянку так, чтобы в нее не попал водный слой.
К диэтиловому эфиру вновь добавляют около 5 г гидроксида натрия (калия), плотно закрывают склянку и оставляют примерно на 2 сут, периодически встряхивая. Затем диэтиловый эфир фильтруют через 10 — 15 г прокаленного сульфата натрия, помещенного в лабораторную воронку на подложку из промытой гексаном ваты, и перегоняют на водяной бане.
9.2.7.3 Диэтиловый эфир наливают в делительную воронку и приливают раствор дисульфита калия из расчета 10 см3 раствора восстановителя на 100 см3 диэтилового эфира. Содержимое в делительной воронке оставляют на 50 мин, периодически встряхивая. Затем водный слой отбрасывают, а слой эфира дважды промывают раствором гидроксида натрия в насыщенном растворе хлорида натрия и еще 2 — 3 раза насыщенным раствором хлорида натрия объемами по 10 см3 раствора на каждые 100 см3 эфира. Затем диэтиловый эфир фильтруют через 10 — 15 г прокаленного сульфата натрия, помещенного в лабораторную воронку на подложку из промытой гексаном ваты, и перегоняют на водяной бане.
9.2.8 Оксид кальция
Перед употреблением для осушения этилового спирта оксид кальция прокаливают при температуре 350 °C в течение 5 ч.
9.2.9 Спирт этиловый, абсолютный
Для получения абсолютного этилового спирта его кипятят в колбе с обратным холодильником над прокаленным оксидом кальция (25 г оксида на каждые 100 см3 этанола) в течение 3 ч, после чего перегоняют с применением дефлегматора. Выход абсолютного спирта около 70%. Абсолютный спирт хранят в герметично закрытой склянке при комнатной температуре не более 3 мес и используют для этерификации 2,4-Д и МЦПА по варианту 2.
9.2.10 Дистиллированная вода, очищенная гексаном
К 1 дм3 дистиллированной воды, помещенной в делительную воронку, добавляют 15 — 20 см3 гексана и встряхивают воронку в течение 3 мин. Дают содержимому воронки отстояться. После полного разделения слоев водный слой помещают в склянку с притертой пробкой, а гексановый экстракт отбрасывают.
9.3. Приготовление фильтра для очистки воздуха
Используемый для упаривания экстрактов воздух необходимо очищать, пропуская через фильтр с активным углем. В качестве фильтра применяют склянку для очистки газов типа СПТ. Входной и выходной отростки склянки заполняют медицинской ватой и наполняют склянку активным углем. При этом выходную часть склянки наполняют активным углем так, чтобы его уровень не доходил до выходного отростка на 4 см. После этого входной отросток склянки соединяют с аквариумным микрокомпрессором, а на выходной отросток надевают трубку из силиконовой резины. В другой конец трубки вставляют стеклянную пипетку Пастера. Струя очищенного воздуха, поступающего из пипетки при включении микрокомпрессора, используется для упаривания экстрактов.
9.4. Подготовка набивной колонки
9.4.1 Стеклянную хроматографическую колонку внутренним диаметром 3 мм и длиной 2 м промывают последовательно ацетоном и гексаном, сушат при температуре 170 — 200 °C в сушильном шкафу и заполняют носителем с неподвижной фазой SE-30, SE-54, OV-17 или XE-60.
9.4.2 Для заполнения хроматографической колонки один ее конец, который в дальнейшем будет подсоединяться к детектору, закрывают тампоном из промытого ацетоном и гексаном стекловолокна и присоединяют к вакуумному насосу через мелкую капроновую сетку. Затем включают насос и заполняют колонку носителем с фазой, добавляя последний небольшими порциями и постукивая колонку палочкой с резиновым концом при постоянно работающем насосе, следя за тем, чтобы носитель заполнял колонку равномерно, без разрывов.
9.4.3 Заполненную стеклянную хроматографическую колонку (далее — набивная колонка) закрывают тампоном из стекловолокна и помещают в термостат колонок хроматографа, подсоединив к испарителю, но не подсоединяя к детектору. Кондиционирование колонки целесообразно проводить следующим образом. Установив расход азота через колонку 35 — 45 см3/мин, выдерживают колонку при температуре 60 — 70 °C в течение 20 — 30 мин. Затем поднимают температуру термостата колонок со скоростью 2 — 3 град/мин до 230 — 250 °C и при этой температуре кондиционируют колонку в течение 8 ч.
9.5. Подготовка хроматографа
9.5.1 Подготовку хроматографа проводят в соответствии с руководством по его эксплуатации. После кондиционирования набивной колонки ее подсоединяют к детектору, устанавливают расход газа-носителя (азота) через колонку 35 — 45 см3/мин и проверяют герметичность соединений. Кондиционирование капиллярной колонки проводят в соответствии с рекомендациями производителя в прилагаемом паспорте.
9.5.2 Устанавливают необходимый режим работы хроматографа. После выхода прибора на рабочий режим вводят в хроматограф несколько раз аликвоты градуировочных образцов (по 5 — 6 мм3 в набивную и по 2 мм3 — в капиллярную колонку) и проверяют эффективность разделения эфиров 2,4-Д и МЦПА. Объемы вводимых в хроматограф аликвот градуировочных образцов и проб должны быть одинаковы.
9.5.3 Условия хроматографирования, обеспечивающие наилучшее разделение пиков, следует устанавливать свои для каждого конкретного хроматографа и колонки, исходя из приведенных ниже рекомендаций.
9.5.3.1 Для набивной колонки:
- <a id="p100236"></a>температура испарителя ......................... от 220 °C до 240 °C;
- <a id="p100237"></a>температура колонки ............................ от 190 °C до 210 °C;
- <a id="p100238"></a>температура детектора .......................... от 250 °C до 270 °C;
- <a id="p100239"></a>расход азота через колонку ..................... от 35 до 45 см3/мин;
- <a id="p100240"></a>расход азота на поддув детектора в соответствии с руководством по
эксплуатации данного хроматографа; - скорость диаграммной ленты (при использовании самописца) .. 240 мм/ч; - рабочий предел измерений на усилителе — в зависимости от измеряемых концентраций.
9.5.3.2 Для капиллярной колонки:
- <a id="p100244"></a>температура испарителя ......................... от 230 °C до 250 °C;
- <a id="p100245"></a>температура детектора .......................... от 260 °C до 280 °C;
- <a id="p100246"></a>расход газа-носителя через колонку ............. от 1,5 до 2 см3/мин;
- <a id="p100247"></a>деление потока ...................................... от 1:5 до 1:10;
- <a id="p100248"></a>скорость диаграммной ленты (при использовании самописца) .. 240 мм/ч;
- <a id="p100249"></a>режим программирования температуры термостата колонки: изотерма при
80 °C в течение 1 мин, затем повышение температуры со скоростью от 10 °C/мин до 15 °C/мин; изотерма в диапазоне от 220 °C до 250 °C в течение 3 — 5 мин; - расход азота на поддув детектора в соответствии с руководством по эксплуатации данного хроматографа; - рабочий предел измерений на усилителе — в зависимости от измеряемых концентраций.
9.6. Приготовление градуировочных растворов МЦПА и 2,4-Д
9.6.1 Градуировочные растворы 2,4-Д и МЦПА готовят из аттестованных растворов 2,4-Д и МЦПА с массовой концентрацией 1,00 мг/см3, или непосредственно из ГСО, содержащего раствор 2,4-Д или МЦПА в ацетоне.
Приготовление аттестованных растворов АР-МЦПА, АР-2,4Д из ГСО, содержащих сухие вещества гарантированной чистоты, осуществляют согласно Приложению А.
9.6.2 Для приготовления градуировочного раствора 2,4-Д № 1 с массовой концентрацией 10,0 мкг/см3 отбирают 1,0 см3 аттестованного раствора АР-2,4-Д пипеткой вместимостью 1 см3, переносят его в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят ацетоном до метки и перемешивают. Хранят раствор в плотно закрытой склянке в холодильнике не более 3 мес.
9.6.3 Для приготовления градуировочного раствора 2,4-Д № 2 с массовой концентрацией 0,50 мкг/см3 отбирают 2,5 см3 градуировочного раствора 2,4-Д № 1 градуированной пипеткой вместимостью 5 см3, переносят его в мерную колбу вместимостью 50 см3, доводят ацетоном до метки и перемешивают. Хранят раствор в плотно закрытой склянке в холодильнике не более недели.
9.6.4 Для приготовления градуировочного раствора МЦПА № 1 с массовой концентрацией 50,0 мкг/см3 отбирают 5,0 см3 аттестованного раствора АР-МЦПА пипеткой с одной отметкой вместимостью 5 см3, переносят его в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят ацетоном до метки и перемешивают. Хранят раствор в плотно закрытой склянке в холодильнике не более 3 мес.
9.6.5 Для приготовления градуировочного раствора МЦПА № 2 с массовой концентрацией 10,0 мкг/см3 отбирают 5,0 см3 градуировочного раствора МЦПА № 1 пипеткой с одной отметкой вместимостью 5 см3, переносят его в мерную колбу вместимостью 25 см3, доводят ацетоном до метки и перемешивают. Хранят раствор в плотно закрытой склянке в холодильнике не более мес.
9.7. Приготовление градуировочных образцов
Градуировочные образцы, содержащие метиловые (вариант 1) или этиловые (вариант 2) эфиры 2,4-Д и МЦПА, готовят из градуировочных растворов 2,4-Д и МЦПА по схеме, приведенной в таблице 4. Для приготовления образцов в пробирку с притертой пробкой вместимостью 10 см3 градуированными пипетками вместимостью 1, 2 и 5 см3 вносят указанные в таблице аликвоты градуировочных растворов, затем содержимое пробирки упаривают досуха под несильной струей азота или очищенного воздуха на водяной бане при температуре от 40 до 45 °C. Далее осуществляют этерификацию сухого остатка, извлечение метиловых или этиловых эфиров 2,4-Д и МЦПА в соответствии с 10.5.1 и 10.5.2.
Градуировочные образцы 2,4-Д и МЦПА
Полученные гексановые экстракты используют в качестве градуировочных образцов. Содержание 2,4-Д и МЦПА в каждом из образцов приведено в таблице 4. Высоты или площади хроматографических пиков, отвечающих данному содержанию МЦПА и 2,4-Д в образцах, находят как среднее из 2 — 3 хроматографирований.
Градуировочные образцы хранят в холодильнике не более 5 сут.
10. Порядок выполнения измерений
При выполнении измерений выполняют следующие операции:
10.1. Выполнение холостого опыта
Холостой опыт проводят перед анализом проб воды с целью проверки чистоты реактивов и материалов, используемых в анализе.
Для выполнения холостого опыта берут 500 см3 очищенной гексаном дистиллированной воды и обрабатывают ее согласно 10.3 - 10.6.
Если пики на хроматограмме холостого опыта совпадают по временам удерживания с пиками эфиров 2,4-Д или МЦПА, либо наблюдается высокое значение фонового сигнала, то необходимо путем постадийного исследования установить какой из реактивов или материалов загрязнен и провести его очистку или заменить этим же реактивом, но из другой партии. Растворители очищают перегонкой, растворы и материалы — промыванием (экстракцией) растворителями.
10.2. Предварительная очистка проб воды гексаном
Нефильтрованную пробу воды объемом 500 см3 помещают в делительную воронку, добавляют 20 см3 гексана, закрывают воронку пробкой и встряхивают ее в течение 3 мин.
После экстракции содержимому воронки дают расслоиться в течение 15 — 30 мин. Водную фазу переносят в чистый химический стакан, из которого ее возвращают в делительную воронку после ополаскивания последней дважды ацетоном объемами по 15 — 20 см3, или переносят в другую (чистую) делительную воронку. Гексановый экстракт отбрасывают.
10.3. Извлечение из воды МЦПА и 2,4-Д
В очищенную гексаном пробу воды в делительной воронке пипеткой вносят 2 см3 концентрированной серной кислоты и содержимое воронки перемешивают. С помощью универсальной индикаторной бумаги проверяют величину pH подкисленной пробы воды. Если величина pH больше 2, в пробу добавляют еще 0,5 — 1,0 см3 кислоты.
К подкисленной пробе воды добавляют 80 — 100 см3 очищенного диэтилового эфира (объем эфира зависит от типа анализируемой воды и окружающей температуры и выбирается так, чтобы объем первого экстракта составлял 30 — 35 см3) и экстрагируют пробу воды встряхиванием в течение 5 мин, периодически приоткрывая пробку делительной воронки.
Дают содержимому воронки расслоиться в течение 15 — 20 мин, затем водную фазу сливают в химический стакан, а эфирный экстракт переносят в коническую колбу с притертой пробкой вместимостью 100 см3.
Пробу воды возвращают в делительную воронку и повторно экстрагируют 20 см3 диэтилового эфира. После расслоения содержимого делительной воронки водную фазу отбрасывают, а второй экстракт объединяют с первым в конической колбе. Делительную воронку ополаскивают внутри дважды по 10 см3 диэтилового эфира и промывные порции эфира также объединяют с экстрактом.
В колбу с объединенным эфирным экстрактом вносят небольшими порциями безводный сульфат натрия в количестве 4 — 5 г при постоянном перемешивании содержимого колбы. Затем эфирный экстракт фильтруют через предварительно смоченный диэтиловым эфиром слой безводного сульфата натрия (7 — 8 г), помещенного в воронку на подложку из обезжиренной медицинской ваты. Колбу, в которой был экстракт, обмывают дважды по 5 см3 диэтилового эфира, фильтруя промывные порции диэтилового эфира через тот же слой безводного сульфата натрия, который затем дополнительно промывают 5 см3 диэтилового эфира.
Весь фильтрат (экстракты и промывные порции диэтилового эфира) собирают в аппарат Кудерна-Даниша, колбу с Г-образным или колбу ротационного испарителя. Если экстракт необходимо оставить на хранение, то фильтрат собирают в колбу с притертой пробкой вместимостью 100 см3.
10.4. Концентрирование экстракта
К аппарату Кудерна-Даниша, содержащему экстракт, полученный по 10.3, подсоединяют дефлегматор и помещают аппарат на водяную баню с температурой около 45 °C так, чтобы уровень воды в бане доходил до середины шлифа пробирки для концентрата. Необходимо следить, чтобы дефлегматор не охлаждался и кипение не прекращалось (при необходимости — защитить среднюю часть аппарата асбестовым экраном или обернуть стеклотканью). Экстракт упаривают до объема, примерно, 0,5 см3. Удаление растворителя длится 15 — 20 мин. Затем аппарат извлекают из водяной бани и охлаждают на воздухе.
Дефлегматор и среднюю часть аппарата обмывают изнутри 3 см3 диэтилового эфира, отсоединяют нижнюю пробирку с концентратом и ее содержимое переносят в пробирку с притертой пробкой вместимостью 10 см3, фильтруя через 2 г безводного сульфата натрия, помещенного в воронку на подложку из обезжиренной ваты. Пробирку аппарата дважды обмывают внутри диэтиловым эфиром объемами примерно по 2 см3 и промывные порции диэтилового эфира также пропускают через тот же слой сульфата натрия, который затем дополнительно промывают порцией диэтилового эфира объемом 2 см3.
Пробирку с фильтратом помещают на водяную баню с температурой 45 °C и ее содержимое упаривают под струей азота или воздуха почти досуха (примерно до 0,1 см3), следя за тем, чтобы эфир в процессе его упаривания не переохлаждался. После этого вынимают пробирку из бани и упаривают эфир досуха под слабой струей азота или воздуха.
Если эфирный экстракт собирали в колбу с притертой пробкой, то после перенесения содержимого колбы в аппарат Кудерна-Даниша колбу ополаскивают дважды по 2 — 3 см3 диэтилового эфира, промывные порции эфира также помещают в аппарат Кудерна-Даниша и после этого осуществляют концентрирование.
Вместо аппарата Кудерна-Даниша концентрирование экстрактов можно проводить в колбах с Г-образным отводом при температуре водяной бани 40 °C (следует избегать бурного кипения содержимого колбы) или с помощью ротационного испарителя.
10.5. Этерификация МЦПА и 2,4-Д и извлечение эфиров
10.5.1 Метилирование МЦПА и 2,4-Д (вариант 1)
10.5.1.1 В пробирку с сухим остатком эфирного экстракта вносят 1 см3 комплекса бор трехфтористый-метанол. Пробирку закрывают притертой пробкой и помещают на водяную баню с температурой (55 +/- 2) °C на 20 мин.
10.5.1.2 Пробирку извлекают из водяной бани, охлаждают до комнатной температуры и вносят в нее 3 см3 дистиллированной воды, очищенной гексаном. Содержимое пробирки слегка перемешивают, добавляют 3 см3 гексана, вновь перемешивают круговыми движениями и переносят содержимое пробирки полностью в делительную воронку вместимостью 10 или 25 см3, а в пробирку добавляют 2 см3 гексана и ополаскивают стенки пробирки.
Воронку закрывают пробкой и энергично встряхивают в течение 2 мин. Дают смеси расслоиться, водный слой как можно полнее переносят в другую делительную воронку такой же вместимости, приливают в нее 2 см3 гексана из пробирки и повторяют экстракцию. После расслоения водный слой отбрасывают, а гексановый экстракт переносят в первую воронку. К объединенному гексановому экстракту приливают 3 см3 0,5%-ного раствора гидрокарбоната натрия. Делительную воронку закрывают пробкой, несколько раз встряхивают и после разделения слоев водный слой отбрасывают. После этого гексановый экстракт промывают, встряхивая с 3 см3 10%-ного раствора сульфата натрия. После разделения слоев водный слой как можно полнее отбрасывают, а гексановый экстракт фильтруют через 1,0 — 1,5 г безводного сульфата натрия, помещенного в воронку на подложку из обезжиренной ваты и предварительно смоченного гексаном. Делительную воронку ополаскивают 2 — 3 раза по 0,5 см3 гексана и пропускают промывные порции гексана через тот же слой безводного сульфата натрия, который затем дополнительно промывают 1 см3 гексана. Фильтрат собирают в градуированную пробирку с притертой пробкой вместимостью 5 см3. Объем фильтрата в пробирке доводят до 1,0 см3 упариванием его струей азота или очищенного воздуха на водяной бане при температуре от 65 °C до 70 °C.
10.5.2 Этилирование МЦПА и 2,4-Д (вариант 2)
В пробирку с сухим остатком эфирного экстракта вносят 1 см3 абсолютного этилового спирта и, после растворения сухого остатка, 0,5 см3 концентрированной серной кислоты. Пробирку закрывают притертой пробкой, содержимое пробирки перемешивают и помещают пробирку на водяную баню с температурой (85 +/- 1) °C на 20 мин. Затем вынимают пробирку из водяной бани и далее извлекают и концентрируют эфиры согласно в 10.5.1.2.
Примечание - Вместо пробирок процедура метилирования или этилирования может быть выполнена в V-виалах номинальной вместимостью 3 — 5 см3. В этом случае воду и гексан для первой экстракции добавляют поочередно.
10.6. Хроматографирование
В испаритель хроматографа вводят аликвоту гексанового экстракта градуировочного образца (5 — 6 мм3 при использовании набивной колонки и 2 мм3 при использовании капиллярной колонки) и записывают хроматограмму. Устанавливают времена удерживания определяемых компонентов по результатам 2 — 3 хроматографирований. Этот параметр следует проверять ежедневно после выхода хроматографа на рабочий режим.
Характерные хроматограммы градуировочных образцов, содержащих метиловые эфиры МЦПА и 2,4-Д и этиловый эфир 2,4-Д при выполнении измерении с использованием набивных колонок и ЭЗД, представлены на рисунках 1 и 2 соответственно. На рисунках 3 и 4 представлены хроматограммы, полученные с использованием капиллярных колонок, ЭЗД и ПИД. Выполнение измерений МЦПА в пробах с концентрацией менее 100 мкг/дм3, которым соответствуют градуировочные образцы № 4 — 6, следует проводить только с использованием ПИД и капиллярных колонок. При более высоких концентрациях МЦПА допустимо определять по варианту 1 совместно с 2,4-Д на хроматографе с ЭЗД, используя как капиллярные, так и набивные колонки. При использовании разных детекторов вначале следует провести измерения с ЭЗД, затем с ПИД.
Рисунок 1 — Хроматограммы метиловых эфиров МЦПА и 2,4-Д при использовании набивной колонки с неподвижной фазой SE-30 (а) и XE-60 (б) и ЭЗД
1 — примесь; 2 — этиловый эфир 2,4-Д
Рисунок 2 — Хроматограммы этилового эфира 2,4-Д при использовании набивных колонок с неподвижными фазами SE-30 (а) и XE-60 (б) и ЭЗД
Рисунок 3 — Хроматограмма этиловых эфиров МЦПА и 2,4-Д при использовании капиллярной колонки с неподвижной фазой НР 50+ и ЭЗД
Рисунок 4 — Хроматограммы метиловых эфиров (а) и этиловых эфиров (б) МЦПА и 2,4-Д при использовании капиллярной колонки с неподвижной фазой НР1701 и ПИД
После градуировочных образцов в испаритель хроматографа вводят гексановые экстракты, полученные при анализе пробы воды. Объемы вводимых в хроматограф аликвот градуировочного образца и пробы должны быть одинаковы. МЦПА и 2,4-Д идентифицируют, сравнивая времена удерживания их эфиров на хроматограмме градуировочного образца с временами удерживания пиков на хроматограммах проб. Хроматографирование каждого экстракта следует выполнить 2 — 3 раза. Если расхождение между параллельными измерениями высот (площадей пиков) не превышает 10% от среднего значения, за результат принимают среднее значение. В противном случае продолжают измерения до получения результатов, отвечающих этому условию.
Если на хроматограмме пробы, полученной с использованием ПИД, при объеме экстракта 1,0 см3 пик метилового или этилового эфира МЦПА не обнаружен, либо его высота меньше, чем высота пика градуировочного образца № 4, экстракт из пробирки количественно переносят в V-виалу вместимостью 1 — 2 см3, ополаскивая пробирку примерно 0,2 см3 гексана, и осторожно упаривают экстракт в виале до объема 0,1 или 0,3 см3 в зависимости от того, какому объему соответствует наименьшее деление виалы, и повторяют хроматографирование. Упаривание следует вести под слабым током воздуха без нагревания.
Оцифровка V-виал может быть неточной, поэтому для минимизации погрешности их следует предварительно откалибровать. Для этого взвешивают чистую, сухую V-виалу (без пробки) на весах высокого класса точности, приливают пипеткой дистиллированную воду до нужного деления шкалы так, чтобы нижний край мениска совпадал с делением шкалы и вновь взвешивают. Находят разницу масс пустой V-виалы и V-виалы с дистиллированной водой и принимают ее за объем, соответствующий данному делению. Процедуру повторяют 3 — 4 раза и за результат принимают среднее арифметическое из измеренных величин.
При выполнении хроматографического анализа следует использовать для идентификации и количественных измерений градуировочные образцы, для которых высоты (площади) пиков на хроматограммах наиболее близки к высотам (площадям) соответствующих пиков на хроматограммах экстрактов проб. Однако при очень низких концентрациях МЦПА и 2,4-Д в пробе для более корректной идентификации можно использовать дополнительно градуировочные образцы с более высокой их концентрацией.
Если высота (площадь) пика МЦПА и 2,4-Д на хроматограмме экстракта пробы превышает высоту (площадь) пика соответствующего пика на хроматограмме градуировочного образца № 8 (с наибольшей концентрацией), следует разбавить экстракт таким образом, чтобы концентрация определяемого компонента в разбавленном экстракте была ниже его концентрации в образце № 8, но выше концентрации в образце № 6.
10.7. Определение коэффициента потерь
В процессе проведения процедуры анализа проб воды (в том числе при упаривании экстрактов в случае измерения низких концентраций МЦПА с ПИД) происходит некоторая потеря МЦПА и 2,4-Д. Во избежание получения заниженных результатов в формулу, по которой рассчитывают концентрацию МЦПА и 2,4-Д, введен коэффициент b, учитывающий эти потери. Величина потерь зависит, главным образом, от применяемого оборудования для концентрирования экстрактов, в меньшей степени — от типа анализируемой природной воды, ее минерализации и т.д.
Для определения коэффициента потерь в две делительные воронки вносят по 500 см3 природной воды определенного типа. В одну из воронок пипеткой добавляют 1,0 см3 градуировочного раствора с массовой концентрацией МЦПА 10,0 мкг/см3 и 2,0 см3 градуировочного раствора массовой концентрацией 2,4-Д 0,50 мкг/см3. Содержимое воронки перемешивают. Затем обе пробы анализируют по варианту 1 или варианту 2, применяя то оборудование для концентрирования экстрактов, которое используется в данной лаборатории.
Описанную процедуру повторяют 3 — 4 раза. Рассчитывают коэффициенты потерь МЦПА и 2,4-Д по формуле
b = \frac{C_{\text{д}}}{X\prime - X} , (1)
где C_{\text{д}} — массовая концентрация добавки МЦПА и 2,4-Д к пробе воды, мкг/дм3;
X\prime — массовая концентрация МЦПА и 2,4-Д в пробе воды с добавкой (среднее арифметическое из 3 — 4 измерений), мкг/дм3;
X — массовая концентрация МЦПА и 2,4-Д в пробе воды без добавки (среднее арифметическое из 3 — 4 определений), мкг/дм3.
Массовую концентрацию МЦПА и 2,4-Д в пробах воды с добавками и без добавок X\prime и X, соответственно, находят по формулам (2) или (3) при b = 1.
Определение коэффициентов потерь проводят для каждого типа воды, анализируемой в лаборатории.
Ориентировочные величины b, полученные при метрологической аттестации методики, составляют для МЦПА — 1,20, для 2,4-Д — 1,24 (с метилированием) и 1,27 (с этилированием).
10.8. Мешающие влияния и их устранение
Мешающее влияние ряда веществ (хлорорганические пестициды, эфиры галогенированных кислот, углеводороды и др.) практически устраняется при предварительной очистке пробы воды гексаном по 9.2.
Содержащиеся в этиловом спирте посторонние соединения в условиях этерификации по варианту 2 образуют неидентифицированные соединения, обуславливающие размытый хроматографический пик в области выхода пиков этиловых эфиров МЦПА и 2,4-Д при измерениях на ЭЗД. Очистка этилового спирта в значительной степени снижает это мешающее влияние и позволяет осуществлять определение 2,4-Д в виде этилового эфира. Однако остающиеся в этиловом спирте после его очистки вещества существенно мешают определению МЦПА в виде этилового эфира из-за того, что отклик ЭЗД на этиловый эфир МЦПА невелик. Поэтому определение МЦПА в виде этилового эфира возможно только при использовании ПИД.
11. Обработка результатов измерений
Массовую концентрацию МЦПА и 2,4-Д в анализируемой пробе воды X, мкг/дм3, рассчитывают по формулам
X = \frac{C_{\text{ст}} \cdot S_{x} \cdot V_{1} \cdot b}{S_{\text{ст}} \cdot V_{2}} \cdot \eta , (2)
X = \frac{C_{\text{ст}} \cdot h_{x} \cdot V_{1} \cdot b}{h_{\text{ст}} \cdot V_{2}} \cdot \eta , (3)
где C_{\text{ст}} — массовая концентрация МЦПА и 2,4-Д в градуировочном образце, мкг/см3;
S_{x}(h_{x}) — площадь, см2 (высота, см), пика метилового или этилового эфира МЦПА и 2,4-Д на хроматограмме пробы;
V_{1} — объем гексанового экстракта эфиров МЦПА и 2,4-Д из анализируемой пробы, см3;
S_{\text{ст}}(h_{\text{ст}}) — площадь, см2 (высота, см), пика метилового или этилового эфира МЦПА и 2,4-Д на хроматограмме градуировочного образца;
V_{2} — объем пробы воды, взятый для анализа, дм3;
b — коэффициент, учитывающий потери МЦПА и 2,4-Д в процессе анализа;
\eta — степень разбавления экстракта (если разбавление не проводилось, \eta = 1 ).
12. Оформление результатов измерений
12.1 Результат измерения в документах, предусматривающих его использование, представляют в виде:
X \pm \Delta,\text{мкг}/\text{дм}^{3}(P = 0,95) , (4)
где \Delta — характеристика погрешности измерения для данной массовой концентрации МЦПА или 2,4-Д (см. таблицу 2).
Численные значения результата измерения должны оканчиваться цифрой того же разряда, что и значения характеристики погрешности, последние не должны содержать более двух значащих цифр.
12.2 Допустимо представлять результат в виде
X \pm \Delta_{\text{л}}(P = 0,95)\text{при условии }\Delta_{\text{л}}<\Delta , (5)
где \pm \Delta_{\text{л}} — границы характеристик погрешности результатов измерений, установленные при реализации методики в лаборатории и обеспечиваемые контролем стабильности результатов измерений.
Примечание - Допустимо характеристику погрешности результатов измерений при внедрении методики в лаборатории устанавливать на основе выражения \Delta_{\text{л}} = 0,84 \cdot \Delta с последующим уточнением по мере накопления информации в процессе контроля стабильности результатов измерений.
12.3 Результаты измерений оформляют протоколом или записью в журнале по формам, приведенным в Руководстве по качеству лаборатории.
13. Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории
13.1. Общие положения
13.1.1 Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории предусматривает:
- оперативный контроль исполнителем процедуры выполнения измерений (на основе оценки погрешности при реализации отдельно взятой контрольной процедуры);
- контроль стабильности результатов измерений (на основе контроля стабильности среднеквадратического отклонения повторяемости, среднеквадратического отклонения внутрилабораторной прецизионности, погрешности).
13.1.2 Периодичность оперативного контроля и процедуры контроля стабильности результатов выполнения измерений регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории.
13.2. Алгоритм оперативного контроля процедуры выполнения измерений с использованием метода добавок
13.2.1 Для проведения оперативного контроля погрешности в две делительных воронки помещают по 500 см3 природной или очищенной сточной воды. В одну из воронок вносят добавку МЦПА и 2,4-Д, используя градуировочные растворы (см. 8.6). Добавка не должна превышать концентрацию МЦПА и 2,4-Д в исходной пробе более чем в два раза. Если в исходной пробе МЦПА и 2,4-Д отсутствуют, используют добавку, равную удвоенной минимально определяемой концентрации по используемому в лаборатории варианту определения.
13.2.2 Результат контрольной процедуры \text{К}_{\text{к}} , мкг/дм3, рассчитывают по формуле
\text{К}_{\text{к}} = |X\prime - X - C| , (6)
где X\prime — результат контрольного измерения массовой концентрации МЦПА и 2,4-Д в пробе с известной добавкой, мкг/дм3;
X — результат измерения массовой концентрации гербицида в рабочей пробе, мкг/дм3;
C — концентрация добавки, мкг/дм3.
13.2.3 Норматив контроля погрешности К, мкг/дм3, рассчитывают по формуле
\text{К } = \sqrt{(\Delta_{\text{л}x\prime})^{2} + (\Delta_{\text{л}x})^{2}} , (7)
где \Delta_{\text{л}x\prime} — значения характеристики погрешности результатов измерений, установленные при реализации методики в лаборатории, соответствующие массовой концентрации МЦПА и 2,4-Д в пробе с добавкой, мкг/дм3;
\Delta_{\text{л}x} — значения характеристики погрешности результатов измерений, установленные при реализации методики в лаборатории, соответствующие массовой концентрации МЦПА и 2,4-Д в рабочей пробе, мкг/дм3.
Примечание - Допустимо для расчета норматива контроля использовать значения характеристик погрешности, полученные расчетным путем по формулам \Delta_{\text{л}x\prime} = 0,84 \cdot \Delta_{x\prime} и \Delta_{\text{л}x} = 0,84 \cdot \Delta_{x} .
13.2.4 Если результат контрольной процедуры удовлетворяет условию
\text{К}_{\text{к}} \leq \text{К} , (8)
процедуру анализа признают удовлетворительной.
При невыполнении условия (8) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (8) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.
14. Проверка приемлемости результатов, полученных в условиях воспроизводимости
14.1 Расхождение между результатами измерений, полученными в двух лабораториях, не должно превышать предела воспроизводимости R. При выполнении этого условия приемлемы оба результата измерений и в качестве окончательного может быть использовано их общее среднее значение. Значение предела воспроизводимости рассчитывают по формуле
R = 2,77 \cdot \sigma_{R} . (9)
14.2 При превышении предела воспроизводимости могут быть использованы методы оценки приемлемости результатов измерений согласно разделу 5 ГОСТ Р ИСО 5725-6 или МИ 2881.
14.3 Проверка приемлемости проводится при необходимости сравнения результатов измерений, полученных двумя лабораториями.
МЕТОДИКА ПРИГОТОВЛЕНИЯ АТТЕСТОВАННЫХ РАСТВОРОВ АР-МЦПА И АР-2,4-Д ДЛЯ УСТАНОВЛЕНИЯ ГРАДУИРОВОЧНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ПРИБОРОВ И КОНТРОЛЯ ТОЧНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ МЦПА И 2,4-Д ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
А.1 Назначение и область применения
Настоящая методика регламентирует процедуру приготовления аттестованных растворов АР-МЦПА и АР-2,4-Д, предназначенных для установления градуировочных характеристик приборов и контроля точности результатов измерений массовой концентрации МЦПА и 2,4-Д в природных и очищенных сточных водах газохроматографическим методом.
А.2 Метрологические характеристики
Аттестованное значение массовой концентрации МЦПА или 2,4-Д в аттестованных растворах АР-МЦПА и АР-2,4-Д составляет 1,00 мг/см3, границы погрешности установления аттестованного значения массовой концентрации при принятой вероятности P = 0,95 равны +/- 0,011 мг/см3.
А.3 Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы
А.3.1 Весы лабораторные высокого (II) класса точности по ГОСТ Р 53228-2008.
А.3.2 Колбы мерные 2-го класса точности исполнения 2 по ГОСТ 1770-74 вместимостью 50 см3 — 2 шт.
А.3.3 Пипетка градуированная 2-го класса точности исполнения 2 по ГОСТ 29227-91 вместимостью 5 см3 — 1 шт.
А.3.4 Стаканчики для взвешивания (бюксы) СВ-14/8 или СВ 19/9 по ГОСТ 25336-82 — 2 шт.
А.3.5 Воронки лабораторные типа В по ГОСТ 25336-82 диаметром 36 мм — 2 шт.
А.4 Исходные компоненты аттестованных растворов
А.4.1 Государственные стандартные образцы (далее — ГСО): ГСО 7648-99 или ГСО 9105-2008 состава 2,4-Д (2,4-Д, кислота); ГСО 8627-2004 состава МЦПА или препараты МЦПА и 2,4-Д гарантированной степени чистоты, импортные с содержанием основного вещества не менее 99%.
А.4.2 Ацетон по ТУ 2633-039-44493179-00, ос.ч.
А.5 Процедура приготовления аттестованных растворов
А.5.1 Перед проведением операций по приготовлению растворов необходимо препараты МЦПА и 2,4-Д и ацетон выдержать в течение двух часов в рабочем помещении.
А.5.2 Для приготовления аттестованных растворов АР-МЦПА и АР-2,4-Д на весах высокого класса точности отвешивают с точностью до четвертого знака после запятой 0,050 г каждого из препаратов.
Количественно переносят навески из бюксов через воронки в мерные колбы вместимостью 50 см3, тщательно промывая бюксы ацетоном из пипетки. Добавляют в колбу примерно на 3/4 объема ацетон и растворяют препараты в течение 2 ч, затем доводят до метки ацетоном и перемешивают.
Полученным растворам приписывают массовую концентрацию МЦПА и 2,4-Д 1,00 мг/см3.
А.6 Расчет метрологических характеристик аттестованных растворов АР-МЦПА и АР-2,4Д
Аттестованное значение массовой концентрации МЦПА и 2,4-Д, мг/см3, рассчитывают по формуле
C = \frac{m \cdot 1000}{V} , (А.1)
где m — масса навески МЦПА или 2,4-Д, г;
V — вместимость мерной колбы, см3.
Расчет погрешности приготовления аттестованных растворов АР-МЦПА и АР-2,4-Д, \Delta , мг/см3, выполняют по формуле
\Delta = C \cdot \sqrt{(\frac{\Delta_{\mu}}{\mu})^{2} + (\frac{\Delta_{m}}{m})^{2} + (\frac{\Delta_{V}}{V})2} , (А.2)
где \Delta_{\mu} — предельное значение возможного отклонения массовой доли основного вещества в реактиве от приписанного значения \mu , %;
\mu — массовая доля основного вещества гербицида, приписанная реактиву, %;
\Delta_{m} — предельная возможная погрешность взвешивания, г;
\Delta_{V} — предельное значение возможного отклонения вместимости мерной колбы от номинального значения, см3.
Погрешность приготовления аттестованных растворов АР-МЦПА и АР-2,4-Д равна
\Delta = 1,00 \cdot \sqrt{(\frac{1}{100})^{2} + (\frac{0,0002}{0,050})^{2} + (\frac{0,12}{50})2} = 0,011\text{мг}/\text{см}^{3} .
Необходимо соблюдать общие требования техники безопасности при работе в химических лабораториях. Содержание используемых вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать установленных ПДК в соответствии с ГОСТ 12.1.005.
А.8 Требования к квалификации операторов
Аттестованные растворы может готовить инженер или лаборант со средним специальным образованием, прошедший специальную подготовку и имеющий стаж работы в химической лаборатории не менее года.
На склянки с аттестованными растворами должны быть наклеены этикетки с указанием условного обозначения аттестованного раствора, величины массовой концентрации МЦПА и 2,4-Д в растворе, погрешности ее установления и даты приготовления.
Аттестованные растворы АР-МЦПА и АР-2,4-Д следует хранить в плотно закрытой склянке в холодильнике не более 6 мес.