МУК 4.1.592-96. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Методические указания по газохроматографическому определению 2-аллилоксиэтилового спирта в атмосферном воздухе

(утв. Госкомсанэпиднадзором России 31.10.1996)

врача Российской Федерации С. В. Семенов 31 октября 1996 года

4.1 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОМУ ОПРЕДЕЛЕНИЮ

МУК 4.1.592-96

Дата введения — с момента утверждения

1. Подготовлены творческим коллективом специалистов в составе: Малышева А.Г. (руководитель), Зиновьева Н.П., Суворова Ю.Б., Растянников Е.Г., Топорова И.Н., Евстигнеева М.А., Жаворонкова Н.А. (НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина РАМН), при участии Кучеренко А.И. (Госкомсанэпиднадзор России).

2. Утверждены и введены в действие Первым заместителем Председателя Госкомсанэпиднадзора России — заместителем Главного государственного санитарного врача Российской Федерации Семеновым С.В. 31 октября 1996 года.

3. Введены впервые.

Настоящие Методические указания устанавливают газохроматографическую методику количественного химического анализа атмосферного воздуха для определения в нем содержания 2-аллилоксиэтилового спирта в диапазоне концентраций 0,01 — 5,0 мг/куб. м.

С Н О Мол. масса 102,1 5 10 2

2-аллилоксиэтиловый спирт — бесцветная жидкость, температура кипения — 160 °С, хорошо растворим в воде, ацетоне, спиртах и других органических растворителях. В воздухе находится в виде паров.

2-аллилоксиэтиловый спирт относится к 2-му классу опасности. ПДКм.р. для атмосферного воздуха населенных мест — 0,07 мг/куб. м, ПДКс.с. — 0,01 мг/куб. м.

1. Погрешность измерений

Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей +/- 20%, при доверительной вероятности 0,95.

2. Метод измерений

Измерение концентрации 2-аллилоксиэтилового спирта выполняют методом газожидкостной хроматографии с пламенно-ионизационным детектированием. Концентрирование 2-аллилоксиэтилового спирта из воздуха осуществляют на твердый сорбент с последующей термодесорбцией в испарителе прибора.

Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы 0,02 мкг.

Определению не мешают ароматические углеводороды, алифатические спирты.

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы

При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы.

3.1 Средства измерений

Хроматограф газовый с пламенно-ионизационным детектором Барометр-анероид М-67 ТУ 2504-1797-75 Весы аналитические ВЛА-200 ГОСТ 24104-80Е Линейка измерительная ГОСТ 17435-72 Лупа измерительная ГОСТ 8309-75

Меры массы                                        ГОСТ 7328-82Е
Микрошприц МШ-10                                  ТУ 2.833-106
Посуда стеклянная лабораторная                    ГОСТ 1770-74Е,

20292-74Е Секундомер 3-го кл. точности ГОСТ 5072-79 Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2, пределы 0 — 55 °С, цена деления 1 °С ГОСТ 215-73Е Шприц медицинский вместимостью

100 куб. см                                       ТУ 64-1-1279-80
Электроаспиратор типа ЭА-1                        ТУ 25-11-1414-78

3.2 Вспомогательные устройства

Баня водяная типа БКЛ                             ТУ 79-231-77
Вакуумный компрессор марки ВН-461М                ТУ 26-06-459-69
Дистиллятор                                       ТУ 61-1-721-79
Печь муфельная типа ПМ-8                          ТУ 79-337-72
Редуктор водородный                               ТУ 26-05-463-73
Редуктор кислородный                              ТУ 26-05-235-70

Сорбционные трубки из стекла или нержавеющей стали длиной 123 мм и внутренним диаметром 4 мм (см. рис. — не приводится) Сушильный шкаф ГОСТ 13474-70 Хроматографическая колонка из стекла длиной 3 м и внутренним диаметром 3 мм Чашки фарфоровые ГОСТ 9147-73

3.3 Материалы

Азот сжатый ГОСТ 9293-74

Водород сжатый                                    ГОСТ 3922-80
Воздух сжатый                                     ГОСТ 11882-73

Стекловата Стеклянные заглушки

3.4 Реактивы

2-аллилоксиэтиловый спирт с содержанием основного вещества 99% Ацетон, ч.д.а. ГОСТ 2603-79

Гексан, ч. ТУ 6-09-3375-78 Хромосорб-101 (или полисорб-1) зернением 0,25 — 0,31 мм с нанесенной жидкой фазой OV-17 в количестве 5% весовых (насадка для сорбционной трубки) Хромосорб W-HP зернением 0,25 — 0,30 мм с нанесенной жидкой фазой ПЭГ-1540

хроматографической колонки)

4. Требования безопасности

4.1. При работе с реактивами соблюдают требования безопасности, установленные для работы с токсичными, едкими и легковоспламеняющимися веществами по ГОСТу 12.1.005-88.

4.2. При выполнении измерений с использованием газового хроматографа соблюдают правила электробезопасности в соответствии с ГОСТом 12.1.019-79 и инструкцией по эксплуатации прибора.

5. Требования к квалификации операторов

К выполнению измерений допускают лиц, имеющих квалификацию не ниже инженера-химика, с опытом работы на газовом хроматографе.

6. Условия измерений

При выполнении измерений соблюдают следующие условия:

• процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят в нормальных условиях согласно ГОСТу 15150-69 при температуре воздуха (20 +/- 10) °С, атмосферном давлении 630 — 800 мм рт. ст. и влажности воздуха не более 80%;
• выполнение измерений на газовом хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.

7. Подготовка к выполнению измерений

Перед выполнением измерений проводят следующие работы: приготовление растворов, подготовка хроматографической колонки и сорбционной трубки, подготовка измерительной аппаратуры, установление градуировочной характеристики, отбор проб.

7.1. Приготовление растворов

Исходный раствор 2-аллилоксиэтилового спирта для градуировки (р = 10 мг/мл). 250 мг спирта вносят в колбу вместимостью 25 куб. см, доводят до метки ацетоном и тщательно перемешивают. Срок хранения в холодильнике — не более 1 месяца.

Рабочие градуировочные растворы спирта готовят из исходного раствора разбавлением ацетоном. В мерные колбы вместимостью 25 куб. см пипеткой на 5,0 куб. см вносят 2,5 куб. см; пипеткой 2,0 куб. см вносят 2,0 — 1,25 — 0,5 куб. см; пипеткой на 1,0 куб. см вносят 0,4 — 0,25 куб. см исходного раствора. Доводят объем в колбах до метки ацетоном и перемешивают. Концентрация спирта в растворах соответствует 1,0 — 0,8 — 0,5 — 0,2 — 0,16 — 0,1 мг/куб. см.

7.2. Подготовка хроматографической колонки и сорбционной трубки

Хроматографическую колонку и сорбционную трубку перед заполнением насадками промывают дистиллированной водой, ацетоном, гексаном и высушивают в токе азота. Заполнение хроматографической колонки насадкой проводят под вакуумом. Заполненную колонку подключают к испарителю хроматографа и кондиционируют в токе газа-носителя (азота) с расходом 30 куб. см мин. в течение 12 ч при постоянном повышении температуры до 180 °С. После охлаждения колонку подключают к детектору, записывают нулевую линию в рабочем режиме. При отсутствии дрейфа нулевой линии колонка готова к работе.

При отсутствии готового сорбента для хроматографической колонки его готовят самостоятельно. В круглодонную колбу помещают 20 — 30 г хромосорба-101 и добавляют силиконовую жидкость OV-17 в виде раствора в ацетоне. Количество ацетона должно быть таким, чтобы весь адсорбент был покрыт раствором с небольшим избытком. Смесь осторожно нагревают на водяной бане при непрерывном помешивании до полного удаления растворителя и сыпучего состояния насадки. Работу проводят в вытяжном шкафу.

Аналогичным способом готовят насадку для хроматографической колонки, состоящей из хромосорба W-HP с неподвижной жидкой фазой ПЭГ-1540 в количестве 15% от веса носителя, и насадку для сорбционной трубки.

Сорбционную трубку заполняют насадкой слоем 1 см, фиксируют концы стекловатой и кондиционируют в испарителе прибора в течение 4 ч при температуре 200 °С и скорости потока азота 30 куб. см/мин.

7.3. Подготовка измерительной аппаратуры

В испаритель хроматографа устанавливают фторопластовую втулку для фиксации сорбционной трубки (см. рис. — не приводится). На линию газа-носителя перед испарителем устанавливают запорный кран (или дроссель) и прикрепляют его к боковой стенке блока термостата колонок.

7.4. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику устанавливают методом абсолютной градуировки на стандартных растворах 2-аллилоксиэтилового спирта. Она выражает зависимость высоты пика (мм) от массы спирта (мкг) и строится по 5-ти сериям рабочих растворов для градуировки. В испаритель прибора вводят 2 куб. мм каждого рабочего раствора и анализируют в следующих условиях:

    температура термостата колонок          140 °С
    температура детектора                   180 °С

температура испарителя                  200 °С

    расход газа-носителя (азот)             30 куб. см/мин.
    расход водорода                         30 куб. см/мин.
    расход воздуха                          300 - 350 куб. см/мин.

                                              -12

    чувствительность шкалы электрометра     8 х 10    А
    скорость движения диаграммной ленты     240 мм/ч
    время удерживания спирта                14 мин.
    время удерживания ацетона               2 мин.

На хроматограмме рассчитывают высоту пика 2-аллилоксиэтилового спирта и по средним значениям из 5-ти измерений устанавливают градуировочную характеристику.

Массу спирта в рабочем растворе для градуировки рассчитывают по формуле:

                                   -3

m = С х V х 10 ,

где:

m — масса спирта в градуировочном растворе, мг;

С — концентрация соответствующего рабочего раствора для градуировки, мг/куб. см;

V — объем раствора, используемый для анализа, куб. мм.

Проверку градуировочной характеристики проводят 1 раз в месяц и при смене партии реактивов.

7.5. Отбор проб

Отбор проб воздуха проводят согласно ГОСТу 17.2.3.01-86. Воздух со скоростью 0,5 куб. дм/мин. аспирируют через сорбционную трубку, в течение 20 мин. После окончания отбора сорбционные трубки с концов фиксируют заглушками. Срок хранения проб — не более 5-ти суток в сухом месте при температуре не выше 30 °С.

8. Выполнение измерений

После выхода прибора на рабочий режим (контролируется по дрейфу нулевой линии и уровню флуктуационных шумов) на входе в испаритель перекрывают поток газа-носителя. Через 20 — 30 сек. снимают с испарителя гайку с прокладкой, вводят в него сорбционную трубку с пробой до упора и быстро закрывают испаритель гайкой с прокладкой. Открывают поток газа-носителя и записывают хроматограмму пробы. Нулевая линия стабилизируется через 1 — 1,5 мин. По окончании записи хроматограммы вновь перекрывают поток, выдержав промежуток, открывают испаритель, извлекают сорбционную трубку и вводят новую пробу. Быстро закрывают испаритель и записывают хроматограмму. Эффективность десорбции составляет 100%. Перекрывание потока газа-носителя и выдерживание интервала проводят с целью предупреждения резкого падения давления на колонке, приводящего к нарушению плотности набивки колонки, что снижает ее эффективность.

На хроматограмме рассчитывают высоту пика спирта и по градуировочной характеристике определяют его массу в пробе.

9. Вычисление результатов измерений

Концентрацию спирта в атмосферном воздухе (мг/куб. м) вычисляют по формуле:

                              m

С = ---, V 0

где:
m  -  масса  спирта  в  пробе,  найденная  по  градуировочному

графику, мг; V — объем отобранного воздуха, приведенный к нормальным 0 условиям, куб. м;

                          V  х 273 х P
                           t

                       V  = ---------------,
                        0   (273 + t) x 760

где:
V  - объем пробы воздуха, отобранный для анализа, куб. м;
 t
Р - атмосферное давление в месте отбора пробы, мм рт. ст.;
t - температура воздуха в месте отбора пробы, °С.

Методические указания разработаны М.И. Афанасьевым, Ю.А. Буйволовым, Н.К. Вулых. (Институт глобального климата и экологии Росгидромета и РАМН, г. Москва).