Методические указания по измерению концентраций хлорсульфурона и его калиевой соли в воде методом газожидкостной хроматографии

(утв. Минздравом СССР 29.07.1991 № 6167-91)

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ ХЛОРСУЛЬФУРОНА И ЕГО КАЛИЕВОЙ СОЛИ В ВОДЕ МЕТОДОМ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

Настоящие Методические указания предназначены для санитарно-эпидемиологических станций и научно-исследовательских учреждений Минздрава РФ, а также ветеринарных, агрохимических, контрольно-токсикологических лабораторий Минсельхозпрода РФ и лабораторий других ведомств, занимающихся определением остаточных количеств пестицидов в продуктах питания, кормах и объектах окружающей среды.

Методические указания апробированы и рекомендованы в качестве официальных Группой экспертов при Госхимкомиссии по химическим средствам борьбы с вредителями, болезнями растений и сорняками.

1. Краткая характеристика препарата

Торговые наименования: препарат-1, хардин, ленок.

Производитель: Россия.

Действующее вещество: калиевая соль хлорсульфурона.

Калиевая соль N-[(4-метил-6-метокси-1,3,5-триазинил-2)аминокарбонил]-2-хлорбензол-сульфонамида.

Структурная формула:

      // \   Cl
     //   \ /

     \\   / \SO -NHCON- /     \
      \\ /     2       +\\   //N
                      K  N───CH

                           3

Эмпирическая формула: C H № O SClK. 12 11 5 4

Молекулярная масса: 395,50.

Калиевая соль хлорсульфурона представляет собой тонкодисперсный порошок светло-серого цвета.

Растворимость при 295,5 °К (22,5 °С) в 100 г растворителя:

1. <a id="p100015"></a>Вода             - 14

2. <a id="p100016"></a>Ацетон           - 0,28

3. <a id="p100017"></a>Этиловый спирт   - 1,65

4. <a id="p100018"></a>Бензол           - 1,28

При pH 2 — 3 калиевая соль хлорсульфурона переходит в хлорсульфурон, в результате чего растворимость в воде уменьшается, а в органических растворителях резко возрастает.

ЛД для крыс — 9220,5 мг/кг. 50

ПДК калиевой соли хлорсульфурона в воде — 0,01 мг/л.

Область применения препарата хардин 12,5% в.р. — селективный гербицид для до- и послевсходовой обработки посевов злаковых.

2. Методика определения калиевой соли хлорсульфурона в воде

2.1. Основные положения

2.1.1 Принцип метода

Определение основано на переводе калиевой соли анализируемого вещества при pH 2 — 3 в неионизированную форму хлорсульфурона, экстракции последнего из воды хлороформом, концентрировании экстракта упариванием и последующем определении методом газожидкостной хроматографии с использованием электронозахватного детектора (ДПР) на колонке с 3% ПФМС-4 на сферохроме-1, пропитанного 2% ортофосфорной кислоты.

2.1.2 Избирательность метода

Метод обеспечивает полную селективность. Определению не мешают полупродукты получения препарата.

2.1.3 Метрологическая характеристика метода

Диапазон измеряемых концентраций калиевой соли хлорсульфурона (КСХС) в воде от 0,01 до 0,1 мг/л.

Нижний предел измерения в хроматографируемом объеме — 0,005 мкг.

Нижний предел измерения в воде — 0,01 мг/л.

Среднее значение определения стандартных количеств КСХС при n = 15 равно 91%.

Стандартное максимальное отклонение случайной ошибки при n = 15 равно 2,5%.

Доверительный интервал определения при n = 5 и P = 0,95 равен 6,8%.

Суммарная погрешность не превышает 11,40%.

Время выполнения определения (включая отбор образца) КСХС в одной пробе при одновременной подготовке двух параллельных образцов — 1 - 1,5 часа.

2.2. Реактивы и материалы

Ацетон осч, ТУ 6-09-3513-82.

Хлороформ хч, ТУ 6-09-4263-76.

Твердый носитель — сферохром-1 зернением 0,15 — 0,30 мм.

Жидкая фаза — жидкость кремнеорганическая ПФМС-4, ГОСТ 15866-70.

Азот осч, ГОСТ 9293-73, из баллона с редуктором.

Этанол, абсолютированный, ГОСТ 17299-78.

Дистиллированная вода, ГОСТ 6709-72.

Кислота хлористоводородная ч, ГОСТ 3118-77, 15% раствор.

Кислота ортофосфорная ч, ГОСТ 6552-68.

Калиевая соль хлорсульфурона (КСХС) с содержанием основного вещества не менее 98%.

2.3. Приборы, аппаратура, посуда

    Газовый   хроматограф   типа   "Цвет-100",   ТУ  1.550.127,  снабженный
детектором  по  захвату  электронов,  порог  чувствительности  детектора по

              -10

линдану — 2,5 x 10 мг/с.

Колонка стеклянная длиной 200 см с внутренним диаметром 3 мм.

Аспиратор с объемным расходом воздуха от 1 до 20 дм/мин.

Цилиндр 4-50, ГОСТ 1770-74.

Мерные колбы, ГОСТ 1770-74, вместимостью 100 мл и 50 мл.

Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 10, 5, 2 мл с делениями.

Делительные воронки вместимостью 100 мл, ГОСТ 25336-82.

Микрошприц МШ-10М, ТУ 2-833-106.

Колбы грушевидные вместимостью 50 мл, ГОСТ 9737-70.

Колба 2-25-2, ГОСТ 1770-74.

Колба 2-50-2, ГОСТ 1770-74.

Воронка В-36-50 ХС, ГОСТ 25336-82.

Чашка фарфоровая вместимостью 250 мл, ГОСТ 9147-73.

Пробирка П-2-10-14/23 ХС, ГОСТ 1770-74.

Пробирка П-2-15-14/23 ХС, ГОСТ 1770-74.

Холодильник Х111-1-200-14/23 ХС, ГОСТ 25336-82.

Линейка измерительная, цена деления 1 мм, ГОСТ 4272-75.

Баня водяная, ТУ 64-1-2850-76.

Регулятор температуры УКТ-4 У-2, ТУ 25-111378-77.

Термометр контактный типа ТПК, ГОСТ 9871-61.

Термометр, ГОСТ 215-73, ТЛ-2, цена деления 1 °C.

Секундомер механический СОП-пр. 2а3-000, ГОСТ 5072-79.

Барометр ВК-75, ТУ 35-04-223-75, цена деления 0,1 кПа.

Весы аналитические, лабораторные, общего назначения, тип ВЛА-200М, ТУ 25-06-1049-72.

Весы лабораторные, технические ВЛКТ-500М, 4-ый класс, ГОСТ 24104-80.

Набор разновесов Г-2-210, ГОСТ 7328-82.

Насос водоструйный, ГОСТ 25336-82.

Бюксы СН-60/14 или СН-85/15, ГОСТ 7148-70.

Шкаф сушильный электрический 2В-151, ТУ 64-1-1411-76.

2.4. Отбор пробы

Отбор пробы производится в соответствии с «Унифицированными правилами отбора проб сельскохозяйственной продукции, пищевых продуктов и объектов окружающей среды для определения микроколичеств», утвержденными Зам. Главного государственного санитарного врача СССР 21.08.79 № 2051-79.

2.5. Подготовка к определению

2.5.1 Приготовление стандартных и градуировочных растворов

Стандартные растворы калиевой соли хлорсульфурона: 0,01 мг/мл — раствор № 1. 50 мкг КСХС взвешивают в мерной колбе вместимостью 50 мл на аналитических весах, записывая результат до четвертого знака. Приливают 1 мл дистиллированной воды, после растворения навески добавляют ацетон до метки, тщательно перемешивая содержимое колбы, и рассчитывают концентрацию вспомогательного раствора с учетом чистоты стандартного вещества.

Из вспомогательного раствора методом разбавления готовят стандартный раствор КСХС в ацетоне с концентрациями 0,001 мг/мл (N 1). Затем, используя стандартный раствор, готовят градуировочные растворы с массовыми концентрациями:

№ 2 — 0,00001 мг/мл,

№ 3 — 0,00004 мг/мл,

№ 4 — 0,00006 мг/мл,

№ 5 — 0,00008 мг/мл,

№ 6 — 0,00010 мг/мл.

Способ приготовления градуировочных растворов из стандартного раствора № 1 представлен в таблице 1.

Таблица 1

Градуировочные растворы с содержанием калиевой соли хлорсульфурона от 0,00001 мг/мл до 0,0001 мг/мл готовят соответствующим разбавлением стандартного раствора № 1 ацетоном.

Стандартные растворы стабильны при хранении в холодильнике в течение 10 суток при условиях, исключающих испарение раствора.

2.5.2 Подготовка колонки

Для приготовления насадки для колонки на технических весах взвешивают 20 г сорбента «Сферохром-1» в бюксе и помещают в сушильный шкаф для просушивания при температуре 150 °C на 5 часов. После охлаждения с закрытой крышкой до 20 — 30 °C сорбент помещают в фарфоровую чашку вместимостью 250 мл со спиртовым раствором (60 — 70 мл) ортофосфорной кислоты с массой 2% от веса сорбента.

Для испарения спирта чашку с содержимым нагревают на водяной бане при температуре 70 — 80 °C, осторожно помешивая. Спирт упаривают почти досуха. Затем таким же способом наносят кремнеорганическую жидкость ПФМС-4 с массой 4% от веса носителя. Для растворения ПФМС-4 используют хлороформ, который упаривают при температуре 50 — 89 °C досуха.

Хроматографическую колонку заполняют насадкой с присоединением к слабому вакууму. Достаточная плотность и равномерность набивки обеспечивается непрерывным постукиванием по колонке. Колонку кондиционируют при скорости азота 50 мл/мин. в режиме программирования температуры от 50 до 270 °C со скоростью нагрева 2 °C/мин., а затем в изотермическом режиме при 270 °C в течение 20 часов без присоединения колонки к детектору. Общую подготовку прибора проводят согласно инструкции.

После установки подготовленной колонки в хроматограф следует убедиться, что падение напряжения, измеренное согласно техническому описанию ДПР, составляет 30 — 40 В.

2.5.3 Построение градуировочного графика

Для градуировки прибора вводят в хроматограф по 2 мкл каждого градуировочного раствора не менее 3-х раз, измеряют высоту пика линейкой и строят градуировочный график зависимости высоты пика от массовой концентрации КСХС в градуировочном растворе.

При данной градуировке необходимо провести измерение коэффициента экстракции КСХС из воды. Коэффициент экстракции определяют по соотношению высоты пика КСХС при анализе экстракта из воды с дозированным количеством КСХС к высоте пика КСХС при анализе градуировочных растворов тех же концентраций.

При использовании градуировочного графика, построенного на основании данных, полученных после экстракции, вводить коэффициент извлечения в расчетную формулу не требуется.

2.6. Описание определения

2.6.1 Подготовка проб к анализу

250 мл воды помещают в делительную воронку, воду подкисляют 15-процентным раствором хлористоводородной кислоты до pH 2 — 3, определяя pH по индикаторной бумаге и энергично встряхивая в течение 1 — 2 мин. с 40 мл хлороформа. После расслаивания фаз хлороформный слой фильтруют через бумажный фильтр, смоченный хлороформом, в выпарительную грушевидную колбу. Экстракцию повторяют с тем же объемом хлороформа и объединенный экстракт упаривают под вакуумом водоструйного насоса при температуре 60 — 80 °C досуха. В охлажденную колбу вносят 1 мл ацетона и тщательно обмывают стенки колбы, при этом колба закрыта притертой пробкой.

2.6.2 Условия хроматографирования градуировочных растворов и анализируемых проб

    Длина колонки, см                          200
    Внутренний диаметр колонки, мм             3
    Насадка колонки                            сферохром-1

                                           зернением 0,15 - 0,30 мм

Жидкая фаза ПФМС-4 в количестве 4% (мас.) + 2% ортофосфорной кислоты

Температура, °C:

    колонки                                    230
    испарителя                                 300
    детектора                                  250

Скорость потока газа-носителя, мл/мин.:

    через колонку                              50
    через детектор                             150
    Скорость диаграммной ленты, мм/час         60

                                                      -10

    Шкала электрометра, мА                     1 x 64 x 10
    Объем вводимой пробы, мкл                  2
    Абсолютное время удерживания, сек          220
    Линейный диапазон определения, нг          1,50 - 30,00

Анализируемый экстракт в количестве 2 мкл вводят с помощью микрошприца через испаритель хроматографа и записывают хроматограмму не менее 3-х раз. Проводят определение высоты пика и фиксируют среднюю из трех определений.

2.7. Обработка результатов анализа

Перед проведением измерений ежедневно по градуировочному раствору с массовой концентрацией 0,00006 мг/мл проводят коррекцию градуировочной прямой.

Расчет содержания анализируемого вещества в пробе воды проводится по высоте пика методом сравнения со стандартом по формуле:

                            C x h x v x K

X = -------------, h x V гр

где:

X — содержание КСХС, мг/л или ppm;

C — концентрация КСХС градуировочного раствора, мкг/мл;

h и h — высоты пиков на хроматограммах градуировочного раствора и гр экстракта соответственно, мм;

v — объем экстракта после растворения остатка, мл;

V — объем пробы воды, взятой для анализа, мл;

K — коэффициент, учитывающий потери при экстракции и концентрировании, который равен 1:1, что соответствует среднему обнаружению 91%.

Примечание: Коэффициент K находят после анализа проб воды, содержащих определенные количества анализируемого вещества, по формуле:

                              А внесено

K = ------------.

                             А обнаружено

3. Требования безопасности

При проведении анализов необходимо выполнять Правила техники безопасности при работе со стеклом, электрооборудованием, ЛВЖ, кислотами, а также соблюдать правила производственной санитарии и личной гигиены при работе в химической лаборатории.