Методические указания по определению пиклорама в воде, почве, зерне и растительном материале газохроматографическим методом

(утв. Минздравом СССР 27.04.1984 № 2990-84)

27 апреля 1984 г. № 2990-84

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПИКЛОРАМА В ВОДЕ, ПОЧВЕ, ЗЕРНЕ

---

<*> Разработаны В.С. Бондаревым, И.В. Кудейкиной, А.М. Макеевым, Ю.А. Спиридоновым, Д.И. Чканиковым, В.Г. Шестаковым (ВНИИФ); Б.М. Юдиным (ТСХА).

    Краткая   характеристика   препарата.   Пиклорам   -  4-амино-
3,5,6-трихлорпиколиновая   кислота.    Брутто-формула C H Cl N O .
                                                       6 3  3 2 2
Молекулярная масса 241,46. Торговые  названия  - тордон,  хлорамп.
ДСД  0,02  <*>  мг/кг,  ПДК  в почве 0,5 мг/кг. Пиклорам  в чистом
виде - белое кристаллическое вещество со слабым запахом  хлора; т.

пл. 209,5 — 210 °C; точка кипения 190 °C при 1599,86 Па. Упругость -4

паров   при   35 °C 8,0 x 10   Па.    Стабилен    при    хранении.
Растворимость  (г/л  при 25 °C):  в  воде - 0,43;  бензоле - 0,20;
ацетонитриле - 1,60; этаноле - 1,05;  ацетоне  - 1,98. Применяется

для борьбы с двудольными и трудноискореняемыми сорняками в посевах зерновых культур в виде солей и в смеси с 2,4-Д и 2М-4Х, а также для уничтожения многолетних сорняков.

---

<*> Временный норматив.

Принцип метода. Метод основан на извлечении пиклорама из растительных проб 0,05 М раствором гидроксида натрия и из почвенных образцов, подкисленных щавелевой кислотой, 50-процентным водным ацетоном; очистке экстракта перераспределением между двумя несмешивающимися растворителями и на колонке с оксидом алюминия с последующим определением методом ГЖХ с ДПР. С помощью предлагаемого метода можно определить пиклорам, находящийся в растительном материале как в свободном, так и в связанном состоянии в виде конъюгатов с эндогенными веществами пробы.

Метрологическая характеристика метода. Нижний предел определения пиклорама: в воде — 0,001 мг/л; почве — 0,005 мг/кг; траве — 0,01; сене — 0,05 и зерне — 0,01 мг/кг. Среднее значение определения пиклорама составляет (при p = 0,95 и n = 5): для воды — 94,2 +/- 2,8; почвы — 91,6 +/- 4,1; травы — 79,2 +/- 5,3; сена — 74,0 +/- 6,4 и зерна — 82,4 +/- 6,6%.

Избирательность метода. Гербициды типа 2,4-Д и дитиокарбаматные фунгициды (цинеб, поликарбацин) определению не мешают.

Реактивы и материалы. Азот газообразный особой чистоты. 4-Амино-3,5,6-трихлорпиколиновая кислота х.ч. Метиловый эфир 4-амино-3,5,6-трихлоруксусной кислоты х.ч. Ацетон х.ч. Бензол х.ч. н-Гексан х. перегнанный. Диэтиловый эфир. Калий марганцовокислый х.ч., насыщенный водный раствор. Натрий углекислый кислый, ч.д.а. Гидроксид натрия х.ч., 0,05 М. Натрий гидросернистокислый ч., 5 М водный раствор (готовится непосредственно перед употреблением). Сульфат натрия безводный, х.ч. Хлорид натрия х.ч. Оксид алюминия для хроматографии ч. (прокаливают 4 ч при 600 °C и хранят в эксикаторе над пятиоксидом фосфора). Серная кислота х.ч. Хлороводородная кислота х.ч. Фосфорная кислота х.ч. 85-процентная. Щавелевая кислота х.ч. Хлороформ ч.д.а. перегнанный. Хроматон N-AW-DMCS (0,20 — 0,25 мм) с 3% или 5% SE-30. Газ-хром Q (100 — 120 меш) с 3% OV-225 (0,20 — 0,25 мм). Нитрозометилмочевина. Диазометан, свежеприготовленный эфирный раствор из нитрозометилмочевины. Стандартный раствор метилового эфира пиклорама в гексане с содержанием 0,1 — 1 мкг/мл.

Приборы и посуда. Газовый хроматограф с ДЭЗ или ДПР. Аппарат для встряхивания. Ротационный вакуумный испаритель. Вакуумный водоструйный стеклянный насос. Водяная баня. Микрошприцы на 1 и 10 мкл. Почвенное сито с диаметром отверстия 1 мм. Колбы: конические плоскодонные на 100 мл с притертыми пробками; мерные на 25, 50 и 100 мл; Эрленмейера на 100 мл без шлифов; Бунзена на 500 мл. Воронки: делительные на 100, 500 мл; Бюхнера. Фильтры стеклянные № 2 и № 4. Концентраторы (грушевидные колбы на 50, 100 мл) на шлифах. Пробирки градуированные с притертыми пробками на 20 мл. Пипетки Мора на 1, 5, 10 мл. Пипетки мерные на 0,1, 1 и 5 мл. Фильтры бумажные «красная лента». Универсальная индикаторная бумага. Центрифуга. Пробирки конические центрифужные. Секундомер. Кофейная мельница.

Отбор и подготовка проб. Воду фильтруют от механических примесей и отбирают среднюю пробу. Предварительно высушенную до воздушно-сухого состояния пробу почвы растирают и просеивают через сито с диаметром отверстий 1 мм. Из просеянной пробы отбирают среднюю пробу массой 20 г. Растительный материал предварительно высушивают до воздушно-сухого состояния, размалывают на кофейной мельнице и отбирают среднюю пробу массой 5 г.

Ход анализа. Экстракция и очистка экстракта. Пробы воды (200 мл) после подкисления концентрированной серной кислотой до pH 2,0 помещают в делительную воронку вместимостью 500 мл и трижды экстрагируют хлороформом порциями по 40 мл, встряхивая каждый раз в течение 2 мин. Объединенный хлороформный экстракт сушат над безводным сульфатом натрия, концентрируют досуха на ротационном испарителе при температуре не выше 40 °C, остаток метилируют раствором диазометана в диэтиловом эфире в течение 10 мин. (см. Методические указания). Эфирный раствор упаривают досуха на ротационном испарителе при температуре не выше 30 °C, остаток растворяют в 1 — 5 мл гексана и раствор хроматографируют на газовом хроматографе.

Пробу почвы (20 г) помещают в коническую колбу на 100 мл, приливают 40 мл 50-процентного водного ацетона, подкисленного 0,1 М щавелевой кислотой до pH 2,0, и перемешивают на механическом встряхивателе в течение 1 ч. Экстракт фильтруют через бумажный фильтр «красная лента» и аликвоту фильтрата 20 мл переносят в делительную воронку вместимостью 100 мл. Приливают 20 мл дистиллированной воды и 30 мл хлороформа, смесь встряхивают в течение 2 мин. и отделяют слой хлороформа. Экстракцию хлороформом повторяют еще 2 раза. Объединенный хлороформный экстракт сушат над безводным сульфатом натрия и далее поступают так, как описано выше.

Навеску размолотого зерна (5 г) заливают в центрифужном стакане вместимостью 50 мл 10 мл 0,05 М раствора гидроксида натрия и экстрагируют при перемешивании 15 мин. Образец центрифугируют 10 мин. при 5000 об./мин. Супернатант сливают в мерный цилиндр вместимостью 50 мл. К осадку приливают еще 15 мл 0,05 М раствора гидроксида натрия, перемешивают 15 мин. и суспензию центрифугируют при указанных выше условиях. Супернатант сливают в цилиндр, доливают до 50 мл дистиллированной водой и перемешивают. В делительную воронку вносят 30 мл экстракта, 2 мл 85-процентной фосфорной кислоты, 6 г хлорида натрия и экстрагируют трижды диэтиловым эфиром порциями по 20, 10 и 10 мл встряхиванием в течение 2 мин. при каждой экстракции. Объединенный эфирный экстракт упаривают на ротационном испарителе до 2 мл и затем досуха током сухого воздуха. Сухой остаток растворяют в 2 мл диэтилового эфира и раствор переносят на стеклянный фильтр № 4 (d = 2,5 см) с 1 г прокаленного нейтрального оксида алюминия. Фильтр помещают на колбу Бунзена и при слабом отсасывании промывают последовательно 30 мл диэтилового эфира и 30 мл ацетона. Пиклорам элюируют 30 мл 0,03 М водного раствора углекислого кислого натрия. Элюат подкисляют 2 мл 3 М раствора серной кислоты, прибавляют 0,5 мл насыщенного раствора марганцовокислого калия и оставляют на 3 мин. при 20 °C. Добавляют по каплям 5 М раствор гидросернистокислого натрия до обесцвечивания раствора. К раствору прибавляют 6 г хлорида натрия и трижды экстрагируют диэтиловым эфиром порциями по 20, 10 и 10 мл. Объединенный эфирный экстракт промывают дистиллированной водой (10 — 15 мл), упаривают растворитель на ротационном испарителе до 2 мл и затем досуха током сухого воздуха. Остаток метилируют и подготавливают для газохроматографического определения таким же образом, как и при анализе воды.

Измельченную навеску травы, сена, соломы (5 г) помещают в коническую колбу вместимостью 100 мл с притертой пробкой, приливают 50 мл 0,05 М раствора гидроксида натрия и помещают на аппарат для встряхивания на 15 мин. Гомогенат фильтруют через тканевый фильтр (бязь) и остаток промывают 20 мл 0,05 М раствора гидроксида натрия. Объединенный фильтрат пропускают через стеклянный фильтр № 2, содержащий слой промытого водой фильтоцела (1 см). Осадок промывают двумя порциями по 10 мл 0,05 М раствора гидроксида натрия, фильтрат переносят в мерный цилиндр и доводят дистиллированной водой до 90 мл. Отбирают 30 мл экстракта и далее анализ вплоть до метилирования проводят так, как описано в предыдущем разделе. Полученный после метилирования сухой остаток растворяют в 2 мл диэтилового эфира и раствор вносят на стеклянный фильтр № 4 (d = 2,5 см) с 1 г прокаленной нейтральной окиси алюминия. Фильтр помещают на колбу Бунзена и метиловый эфир пиклорама элюируют 30 мл диэтилового эфира.

Элюат концентрируют на ротационном испарителе до объема 2 мл и затем упаривают досуха током сухого воздуха. Сухой остаток растворяют в 1 — 5 мл гексана и аликвоту раствора хроматографируют на газовом хроматографе.

Условия хроматографирования. Хроматограф «Цвет-106» или другой

модели  с  ДЭЗ или ДПР. Стеклянная колонка длиной 2 м и внутренним
диаметром  3  мм,  заполненная  хроматоном  N-AW-DMCS  с 5% SE-30.

Температура, °C: колонки — 160; испарителя — 230; детектора — 240. Скорость потока азота через колонку — 40; через детектор — 150 -12

мл/мин. Рабочая шкала электрометра 20 x 10    А. Скорость движения
диаграммной  ленты  0,4 см/мин. Время удерживания метилового эфира

пиклорама 6,5 мин.

В хроматограф вводят 1 — 3 мкл рабочего раствора. Линейность детектирования сохраняется в пределах 0,02 — 1,6 нг.

Альтернативная колонка для газожидкостной хроматографии: колонка стеклянная длиной 2 м и внутренним диаметром 3 мм, наполненная носителем газ-хром Q (100 — 120 меш) с 3% OV-225; температура, °C: колонки — 180; испарителя — 230; детектора — 250. Скорость потока газа-носителя (азота) 40 мл/мин. Время удерживания метилового эфира пиклорама 11,37 мин.

Обработка результатов анализа. Количественное определение проводят методом соотношения со стандартами по высоте хроматографических пиков. Содержание пиклорама в анализируемой пробе (X, мг/кг или мг/л) вычисляют по формуле:

                         H  С  V
                          пр ст

X = -------, H V P ст а

где:

    H  , H   -  высоты  пиков  соответственно  анализируемой пробы
     пр   ст

и стандарта, мм;

C — содержание пиклорама в стандарте, нг; ст

V — объем вводимой в хроматограф аликвоты рабочего раствора, а мкл;

V — общий объем рабочего раствора пробы, мл;

P — количество или объем анализируемой пробы, г или мл.

Требования безопасности. Необходимо соблюдать установленные требования техники безопасности при работе с легковоспламеняющимися жидкостями, вредными химическими веществами, электроприборами, сосудами под давлением и вакуумом.

---