МУК 4.1.1898-04. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Атомно-абсорбционное измерение массовой концентрации ртути в моче. Методические указания

(утв. Минздравом России 03.03.2004)

3 марта 2004 года

4.1 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

АТОМНО-АБСОРБЦИОННОЕ ИЗМЕРЕНИЕ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ РТУТИ В МОЧЕ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

1 мая 2004 года

1. Разработаны: к.х.н. И.Л. Гринштейн, Л.А. Васильева, Л.П. Полякова (РНЦ «Прикладная химия»), к.х.н. В.П. Ипполитова, к.б.н. Е.А. Комракова (Нижегородский НИИ гигиены и профпатологии).

2. Подготовлены творческим коллективом специалистов в составе: Л.М. Безрукавникова, Л.Г. Макеева, Г.В. Муравьева.

3. Рекомендованы к утверждению на совместном заседании группы Главного эксперта Комиссии по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию по проблеме «Лабораторно-инструментальное дело и метрологическое обеспечение» и методбюро п/секции «Промышленно-санитарная химия» Проблемной комиссии «Научные основы медицины труда».

4. Рекомендованы к утверждению Комиссией по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Министерстве здравоохранения Российской Федерации.

5. Утверждены Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации 3 марта 2004 г.

6. Введены в действие с 1 мая 2004 г.

Введение

Методические указания по определению массовых концентраций химических веществ в биологических средах предназначены для использования в системе Госсанэпиднадзора России, в лечебных и научных учреждениях, работающих в области медицины труда, промышленной экологии и экологии окружающей среды.

Методические указания разработаны с целью обеспечения контроля за содержанием металлов и химических соединений в крови и моче людей, подвергающихся неблагоприятному воздействию вредных производственных и экологических факторов.

В сборнике представлены 5 методик по измерению концентраций 6 металлов и 3 химических соединений в моче и крови. Методики основаны на использовании атомно-абсорбционных и газохроматографических методов анализа.

Включенные в сборник Методические указания разработаны в соответствии с требованиями ГОСТ Р 8.563-96 «Государственная система единства измерений. Методики выполнения измерений», МИ 2336-95 «Характеристики погрешности и результатов количественного химического анализа. Алгоритмы оценивания», МИ 2336-96 «Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа».

1. Область применения

Методические указания предназначены для определения массовой концентрации ртути в диапазоне определяемых массовых концентраций:

• от 0,5 до 7,0 мкг/куб. дм (без разбавления),
• до 700 мкг/куб. дм (с разбавлением).

Предел обнаружения: 0,5 мкг/куб. дм.

Предел обнаружения определен по величине утроенного стандартного отклонения десяти измерений холостых проб мочи.

Данная методика может быть использована центрами госсанэпиднадзора и другими медицинскими и аналитическими центрами, специализирующимися в области определения металлов в биологических объектах и обеспеченных соответствующим атомно-абсорбционным оборудованием.

2. Свойства ртути

Ртуть — жидкий серебристый металл. Плотность ртути — 13,6 г/куб. см, температура плавления — (-39 °С), температура кипения — 357 °С.

2.1 Токсикологическая характеристика ртути

Пары ртути проникают в организм через дыхательные пути. Из организма ртуть выводится с мочой, калом, потом, слюной, молоком, желчью. Острые отравления парами ртути в промышленных условиях встречаются редко. Наиболее характерно развитие хронической интоксикации ртутью, возникающей в результате длительного воздействия повышенных концентраций паров ртути на организм. Клиническим синдромом хронической интоксикации ртутью являются вегетативно-сосудистая дистония, неврастения, в выраженных случаях ртутная энцефалопатия.

Нормальное содержание ртути в моче до 10 мкг/куб. дм, токсическая концентрация — более 50 мкг/куб. дм.

3. Погрешность измерения

Методика выполнения измерений обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей значений, представленных в табл. 1 для указанных концентраций.

Таблица 1

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ

Диапазон определяемых	Название метрологической характеристики
концентраций, мкг/куб. дм	характеристика погрешности дельта, %, (P = 0,95)	норматив оперативного контроля погрешности k, %, (P = 0,95)	норматив контроля воспроизводимости D, %, (P = 0,95)
0,5 — 3,0 свыше 3,0 — 7,0 свыше 7,0 — 700	40 25 20	50 30 20	45 25 20

4. Метод измерений

Метод анализа — атомно-абсорбционный (метод холодного пара).

Метод основан на восстановлении ртути до металлического состояния и отгонке паров ртути током газа в кварцевую кювету, нагретую до (80 — 100) °С, и измерении величины поглощения излучения на длине волны 253,7 нм.

материалы и реактивы

5.1 Средства измерений, вспомогательные устройства

и материалы

5.1.1. Анализатор ртути «НПО ГИПХ» или другой анализатор ртути, основанный на использовании метода холодного пара.

5.1.2. Колбы мерные по ГОСТ 1770, 2 класса точности, вместимостью 100 куб. см с погрешностью +/- 0,2 куб. см.

5.1.3 Пипетки градуированные по ГОСТ 29227:

1-1-2-1 <*> с погрешностью +/- 0,01 куб. см;

1-1-2-2 <*> с погрешностью +/- 0,02 куб. см;

1-1-2-5 <*> с погрешностью +/- 0,05 куб. см;

1-1-2-10 <*> с погрешностью +/- 0,10 куб. см.

---

<*> Первая цифра обозначает тип пипетки, вторая — исполнение, третья — класс точности, четвертая — вместимость (куб. см).

5.1.4 Пипетки с одной отметкой по ГОСТ 29169:

1-2-1 <**> с погрешностью +/- 0,015 куб. см;

1-2-2 <**> с погрешностью +/- 0,02 куб. см;

2-2-5 <**> с погрешностью +/- 0,03 куб. см;

2-2-10 <**> с погрешностью +/- 0,04 куб. см.

---

<**> Первая цифра обозначает исполнение, вторая — класс точности, третья — вместимость (куб. см).

5.1.5. Микродозатор жидкости ДП-1-1000 вместимостью 1 куб. см с относительной погрешностью соответственно +/- 0,6%.

5.1.6. Микродозатор жидкости Eppendorf вместимостью 100 куб. мм с относительной погрешностью соответственно +/- 0,6%.

5.1.7. Спектральная лампа на ртуть типа ВСБ-2 (допускается использование спектральных ламп аналогичных конструкций).

5.1.8 Термостат типа U8.

5.1.9 Контейнеры пластиковые вместимостью 100 куб. см.

5.1.10. Холодильник типа «Атлант» с морозильной камерой, обеспечивающей температуру -20 °С.

5.2 Реактивы

5.2.1. Стандартный образец состава раствора соли ртути (ГСО РР) ГСО 3497-86 с массовой концентрацией ртути 1000 +/- 10 мкг/куб. см.

5.2.2. Стандартный образец мочи Seronorm TM Trace Elements U 53-042070/0001 фирмы Nycomed Pharmna AS, Норвегия.

5.2.3 Амиловый спирт (1-пентанол), ч., ТУ 6-09-3467-78.

5.2.4 Вода дистиллированная, ГОСТ 6709.

5.2.5 Кадмий хлористый, ч.д.а., ГОСТ 4330.

5.2.6. Кислота азотная, х.ч., ГОСТ 4461, 0,1 М раствор.

5.2.7 Кислота серная, х.ч., ГОСТ 4204, 5 М раствор.

5.2.8. Натрия гидроксид, ч.д.а., ГОСТ 4328, 35%-ный раствор.

5.2.9 Олово двухлористое, ч., ТУ-6-09-3147-78.

5.2.10. Цистеин из набора аминокислот № 2 по ТУ 6-09-3147-78, 1%-ный раствор.

5.2.11 Калий двухромовокислый, ГОСТ 4220.

Допускается применение других средств измерения с метрологическими характеристиками и оборудования с техническими характеристиками не хуже, а также реактивов по квалификации не ниже вышеуказанных.

6. Требования безопасности

При проведении анализа следует руководствоваться требованиями безопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.005, ГОСТ 12.1.007 и ГОСТ 12.1.019.

7. Требования к квалификации оператора

Анализ выполняется специалистом-химиком, прошедшим проверку знаний по технике безопасности, в т.ч. по правилам безопасности при работе в химической лаборатории, включая общие правила работы с кислотами, газовыми баллонами и электроустановками с напряжением до 1000 В, пожарной безопасности и промышленной санитарии, и сдавшим экзамен на право допуска к самостоятельной работе.

8. Условия измерений

При работе, согласно ГОСТ 15150, должны быть соблюдены следующие условия:

температура окружающего воздуха должна быть (20 +/- 5) °С;

атмосферное давление от 84,0 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт. ст.);

относительная влажность воздуха не более 80% при температуре 25 °С.

Все используемые реактивы и посуду контролируют на содержание ртути.

9. Подготовка к выполнению измерений

9.1 Отбор и хранение проб

Отбор проб мочи осуществляют в медицинском учреждении под наблюдением медсестер или врачей в пластиковые контейнеры объемом 100 куб. см. Консервирование не требуется.

Пробы мочи хранят в пластиковой посуде в холодильной камере при -20 °С (допускается хранение в течение 1 — 2 лет). В ходе проведения анализа допускается кратковременное хранение (в течение 1 — 3 дней) в холодильнике при -4 °С.

9.2 Подготовка посуды

Применяемую для анализа ртути посуду промывают хромовой смесью (п. 9.3.1) и многократно ополаскивают дистиллированной водой.

9.3 Приготовление растворов

9.3.1 Приготовление хромовой смеси.

9,2 г двухромовокислого калия растворить в 100 куб. см концентрированной серной кислоты.

9.3.2 Приготовление серной кислоты с концентрацией 5 моль/куб. дм.

279 см концентрированной серной кислоты растворяют в дистиллированной воде и доводят объем до 1000 куб. см.

9.3.3 Приготовление азотной кислоты с концентрацией 0,1 моль/куб. дм.

4,14 см концентрированной азотной кислоты плотностью 1,53 г/куб. см растворяют в дистиллированной воде и доводят объем до 1000 куб. см.

9.3.4 Приготовление 1%-ного раствора цистеина.

1 г цистеина растворяют в 99 куб. см дистиллированной воды.

9.3.5 Приготовление 35%-ного раствора гидроксида натрия.

35 г гидроксида натрия растворяют в 65 куб. см дистиллированной воды.

9.3.6 Приготовление восстановительной смеси.

10 г хлористого кадмия при нагревании растворить в 60 куб. см 5 М серной кислоты и довести объем раствора дистиллированной водой до 100 куб. см.

6 г двухлористого олова при нагревании растворить в 20 куб. см разбавленной дистиллированной водой в соотношении 1:2 концентрированной серной кислоты и добавить 40 куб. см дистиллированной воды.

Подготовленные растворы хлористого кадмия и двухлористого олова смешать в соотношении 1:1. В ходе анализа подготовленную смесь выдерживают в термостате при 70 °С.

9.3.7 Приготовление градуировочных растворов.

Градуировочные растворы готовят перед каждой серией измерений в мерных колбах вместимостью 100 куб. см последовательным разбавлением. Для разбавления применяется 0,1 М раствор азотной кислоты.

Приготовление раствора А: 1,0 куб. см исходного стандартного образца отбирают пипеткой в мерную колбу вместимостью 100 куб. см, доводят до метки 0,1 М раствором азотной кислоты и тщательно перемешивают.

Массовая концентрация ртути в растворе А — 10 мг/куб. дм. Срок хранения — 1 месяц.

Приготовление раствора Б: 1 куб. см раствора А отбирают пипеткой в мерную колбу вместимостью 100 куб. см, доводят до метки 0,1 М раствором азотной кислоты и тщательно перемешивают. Массовая концентрация ртути в растворе Б — 0,1 мг/куб. дм. Срок хранения — 1 сутки.

Приготовление рабочих растворов для градуировки: указанные в табл. 2 объемы раствора Б отбирают в мерные колбы вместимостью 100 куб. см, доводят до метки 0,1 М раствором азотной кислоты и тщательно перемешивают.

Таблица 2

ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ РТУТИ

№ градуировочного раствора	1	2	3
Объем раствора Б, куб. см	7,0	3,0	1,0
Массовая концентрация градуировочного раствора, мкг/куб. дм	7,0	3,0	1,0

9.4 Подготовка проб

Пробы мочи анализируются без предварительной пробоподготовки. Анализируемые образцы перед проведением анализа должны иметь комнатную температуру.

9.5 Подготовка прибора к работе

Подготовку анализатора ртути к работе проводят согласно техническому описанию прибора и в соответствии с приведенными ниже условиями проведения анализа.

Условия проведения анализа:

температура кюветы T = (80 — 100) °С;

давление в линии сжатого воздуха составляет 1 кг/кв. см;

скорость поступления сжатого воздуха — 0,02 куб. см/с;

длина волны резонансной линии ртути — 253,7 нм;

щель монохроматора — 0,2 мм;

постоянная времени регистрирующей схемы — 1,0 с;

объем вводимой пробы — 10 куб. см.

10. Проведение измерений

В охлаждаемый на льду барботер-реактор анализатора ртути последовательно приливают 10 куб. см пробы или градуировочного раствора, 0,5 куб. см 1%-ного раствора цистеина, 0,1 куб. см амилового спирта, 1 куб. см восстановительной смеси и 2 куб. см 35%-ного раствора гидроокиси натрия. После добавления очередного раствора смесь перемешивают. По окончании добавления всех реактивов барботер-реактор подсоединяют к системе подачи сжатого воздуха. Пары ртути выносятся из барботера сжатым воздухом и через каплеотбойник и осушитель поступают в кварцевую кювету. Регистрируют величину атомной абсорбции ртути с помощью самопишущего потенциометра. Проводят три параллельных измерения каждой пробы.

10.1 Построение градуировочного графика

    Параметры   линейной   зависимости   градуировочных   графиков
рассчитывают  методом наименьших квадратов, используя персональный
компьютер.  График  строят по трем параллельным измерениям каждого
из  градуировочных  растворов. На оси ординат откладывают значение
массовой  концентрации  элемента  (C), а на оси абсцисс - значение
атомной    абсорбции    (A).    Рассчитывают    коэффициент    k ,

                                                            A

соответствующий tg угла наклона градуировочного графика.

10.2 Контроль стабильности градуировочного графика

Через каждые 10 проб в каждой серии измерений определяют содержание ртути в градуировочном растворе, соответствующем середине градуировочного интервала. Величина относительного допустимого расхождения между измерениями не должна превышать величину допустимого расхождения 10%. В том случае, когда это условие не выполняется, по результатам измерений проводят рекалибровку или построение нового градуировочного графика.

11. Вычисление результатов измерения

    Массовую    концентрацию    ртути   рассчитывают   с   помощью
персонального  компьютера. По регистрируемой величине абсорбции на
основании   полученного   коэффициента  k   рассчитывают  массовую

                                     A

концентрацию ртути (C) в образце (по трем параллельным определениям):

C = k х A A

За результат анализа принимают среднее значение из трех параллельных определений каждой пробы.

Значения допускаемой относительной суммарной погрешности результатов анализа при доверительной вероятности 0,95 представлены в табл. 1.

12. Оформление результатов измерений

Результаты анализа представляются в следующем виде:

C +/- ДЕЛЬТА, мкг/куб. дм (P = 0,95),

где:

C — концентрация определяемого элемента (п. 11);

ДЕЛЬТА — абсолютная погрешность определения концентрации определяемого элемента, при доверительной вероятности P = 0,95.

Значение ДЕЛЬТА рассчитывается по формуле:

ДЕЛЬТА = (С х дельта) / 100,

где дельта, % — характеристика погрешности, представленная в табл. 1.

13. Контроль погрешности методики

Контроль проводят в каждой серии измерений с помощью контрольных проб (проб с известным содержанием ртути). Контрольные пробы анализируют через каждые 20 реальных проб. Общее число контрольных проб в каждой серии не менее двух.

13.1 Оперативный контроль воспроизводимости

Контроль воспроизводимости осуществляют для рабочего или контрольного образца не реже одного раза в месяц. При этом относительная величина расхождения между результатами первичного и повторного измерений образца не должна превышать норматив воспроизводимости (D) в табл. 1.

13.2 Оперативный контроль точности

При оперативном контроле точности результатов через каждые 20 образцов анализируют контрольную пробу. Величина относительного расхождения между измеренной и известной массовой концентрацией ртути не должна превышать величину норматива контроля точности из табл. 1 для соответствующей концентрации. Если это условие не выполняется, проведение анализа приостанавливают, выясняют причины получения аномального результата, устраняют их и возобновляют аналитическую процедуру. При этом аннулируют результаты, полученные после анализа предыдущей контрольной пробы, а соответствующие пробы анализируют повторно.

14. Норма затрат времени

Время проведения анализа составляет 1 ч.

---