МУК 4.1.866-99. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Методические указания по измерению концентраций трихлорэтилфосфата в воздухе рабочей зоны методом высокоэффективной жидкостной хроматографии

(утв. Минздравом России 31.12.1999)

4.1 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ ТРИХЛОРЭТИЛФОСФАТА В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ МЕТОДОМ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

Методические указания подготовлены коллективом специалистов в рамках Проблемной Комиссии «Научные основы гигиены труда и профпатологии». Утверждены Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации, Председателем Комиссии по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г.Г. Онищенко в декабре 1999 г.

Методические указания по измерению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны (сборник 35) разработаны с целью обеспечения контроля соответствия фактических концентраций вредных веществ их предельно допустимым концентрациям (ПДК) и ориентировочным безопасным уровням воздействия (ОБУВ) — санитарно-гигиеническим нормативам и являются обязательными при осуществлении санитарного контроля.

Методические указания разработаны и подготовлены в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ «Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования».

Методики выполнены с использованием современных методов исследования, метрологически аттестованы и дают возможность контролировать концентрации химических веществ на уровне и меньше их ПДК и ОБУВ в воздухе рабочей зоны, установленных в ГН 2.2.5.686-98 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны» и ГН 2.2.5.687-98 «Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны».

СlСН СН О 2 2
СlСН СН О -Р=О 2 2 / СlСН СН О 2 2 М. м. 285,7

Трихлорэтилфосфат — трис-(2-монохлорэтил)фосфат — густая, маслянистая жидкость без цвета и запаха. Хорошо растворим в бензоле, толуоле, диметилформамиде, ацетонитриле, диоксане, метиловом и этиловом спиртах. Плохо растворим в эфире и гексане. Не растворим в воде. Т. кип. 330 °С. Т. вспышки 232 °С.

В воздухе находится в виде аэрозоля и паров.

Обладает воздействием на центральную нервную систему и печень.

ПДК в воздухе — 0,1 мг/куб. м.

Характеристика метода

Метод основан на использовании высокоэффективной жидкостной хроматографии с накоплением, с применением УФ-детектора.

Отбор проб проводится с концентрированием в бутанол.

Нижний предел измерения трихлорэтилфосфата в хроматографируемом объеме (10 мкл х 20: 200 мкл) — 4 мкг.

Нижний предел измерения трихлорэтилфосфата в воздухе — 0,05 мг/куб. м (при отборе 180 л воздуха).

Диапазон измеряемых концентраций трихлорэтилфосфата в воздухе от 0,05 до 1,0 мг/куб. м.

Определению не мешает присутствие всех водорастворимых соединений, в том числе натриевых и калиевых солей фосфорорганических кислот.

Суммарная погрешность измерения не превышает +/- 20%.

Время выполнения измерения, включая отбор пробы, около 150 минут.

Приборы, аппаратура, посуда

Микроколоночный жидкостной хроматограф «Милихром-2» или другие модели с УФ-детектором и автоматическим отбором проб.

Хроматографическая колонка длиной 120 мм, внутренним диаметром 2 мм, заполненная сорбентом «Силасорб SPH С » с размером зерен 18 9,0 мкм.

Поглотительные сосуды Рыхтера.

Роторный испаритель, ТУ 25-11-97-74.

Колбы грушевидные для вакуумной перегонки вместимостью 25 — 30 мл, ГОСТ 9737-70.

Весы аналитические ВЛР-200, ГОСТ 19491-74, или другие того же класса.

Электроаспиратор ЭА-1, ОСТ 95.10052-84.

Фильтродержатель, ТУ 95:7205-77.

Колбы мерные вместимостью 100 мл, ГОСТ 1770-74.

Пипетки вместимостью 1, 10 мл, ГОСТ 20292-74.

Пробирки с пришлифованными пробками вместимостью 10 мл, ГОСТ 10515-75.

Реактивы, растворы, материалы

Трихлорэтилфосфат, согласно паспорту.

Ацетонитрил очищенный.

Ацетонитрил очищенный получают из технического ацетонитрила, ТУ 6-09-3534-82, ч., путем ректификации с предварительной химической обработкой, которая заключается в кипячении растворителя с обратным холодильником в присутствии перманганата калия из расчета 1 г перманганата калия на 1 л растворителя. Кипячение проводится до полного перехода перманганата калия в двуокись марганца. Перед ректификацией осадок двуокиси марганца отделяют путем фильтрации через фильтр Шотта № 4. Ректификационная колонна длиной 550 мм и внутренним диаметром 20 мм, флегмовое число 5. Насадка — спиральки Левина из нержавеющей стали (2 х 2 х 0,2 мм). Основную фракцию отбирают при температуре 81,6 °С (атмосферное давление) в пределах колебаний +/- 0,1 °С.

Бутанол (бутиловый спирт, бутанол-1).

Бутанол очищенный получают из бутанола, ч.д.а., ГОСТ 6006-78, путем ректификации. Ректификационная колонна длиной 550 мм и внутренним диаметром 20 мм, флегмовое число 5. Насадка — спиральки Левина из нержавеющей стали (2 х 2 х 0,2 мм). Основную фракцию отбирают при температуре 117 °С (атмосферное давление) в пределах колебаний +/- 0,1 °С.

Элюент: вода-ацетонитрил, 2:1.

Растворитель: вода-ацетонитрил, 3:2.

Стандартный раствор № 1 трихлорэтилфосфата готовят в мерной колбе вместимостью 25 мл. Взвешивают колбу с 5 — 10 мл растворителя, добавляют 1 — 2 капли вещества и снова взвешивают. По разности весов определяют навеску вещества. Раствор в колбе доводят до метки растворителем, вычисляют содержание вещества в 1 мл.

Стандартный раствор № 2 с концентрацией трихлорэтилфосфата 1000 мкг/мл готовят соответствующим разбавлением стандартного раствора № 1 растворителем.

Растворы можно хранить в холодильнике в закрытых сосудах в течение суток.

Отбор пробы воздуха

Воздух с объемным расходом 4 л/мин. аспирируют параллельно через три независимых поглотительных сосуда, содержащих по 10 мл бутанола. Во время отбора воздуха поглотительные сосуды охлаждают смесью льда с солью. Для измерения 0,5 ПДК достаточно отобрать 180 л воздуха (по 60 л через каждый поглотитель). Пробы можно хранить в холодильнике в закрытых сосудах в течение суток.

Подготовка к измерению

Градуировочные растворы готовят в градуированных пробирках с пришлифованными пробками согласно таблице.

Таблица 34

№ стандарта	Стандартный раствор № 2, мл	Растворитель, мл	Концентрация трихлорэтилфосфата в градуировочном растворе, мкг/мл
1	0,2	9,80	20
2	0,4	9,6	40
3	1,0	9,0	100
4	2,0	8,0	200
5	3,0	7,0	300
6	4,0	6,0	400

Хроматографическая колонка промышленного изготовления.

Инжектируют в хроматограф от 4 до 80 мкг трихлорэтилфосфата, вводя с помощью метода накопления по 200 мкл каждого из градуировочных растворов.

Для этого 10 мкл раствора вводят в колонку, промывают ее 100 мкл воды, затем вновь вводят в колонку 10 мкл этого же раствора и вновь промывают 100 мкл воды. Операция повторяется всего 20 раз до достижения суммарного объема пробы 200 мкл, и по окончании накопления колонку промывают 1000 мкл воды. Этот процесс может быть осуществлен как в ручном, так и в автоматическом режиме.

Условия хроматографирования градуировочных растворов и анализируемых проб:

    Температура термостата колонки                    +20 °С
    Скорость подачи элюента                           300 мкл/мин.

(вода-ацетонитрил, 2:1)

    Длина волны УФ-детектора                          190 нм
    Скорость движения диаграммной ленты               6 мм/мин.
    Диапазон чувствительности детектора               0,2
    Диапазон измерения самопишущего потенциометра     100 мВ
    Максимальный объем вводимой с накоплением         200 мкл

пробы (10 мкл х 20)

    Время удерживания трихлорэтилфосфата              6 мин. 00 с
    Элюирующий объем                                  1800 мкл
    Эффективность колонки по трихлорэтилфосфату       3000 тт.

По окончании хроматографирования колонку промывают 2000 мкл ацетонитрила.

На полученной хроматограмме измеряют площади пиков, относящихся к трихлорэтилфосфату, и строят градуировочную кривую, выражающую зависимость площади пиков (кв. мм) от содержания трихлорэтилфосфата в хроматографируемом объеме пробы (мкг).

Построение градуировочных графиков необходимо проводить не менее чем по 6 точкам, выполняя по 5 параллельных измерений для каждого инжектируемого объема. Проверку градуировочных графиков следует проводить при изменении условий анализа, но не реже 1 раза в месяц.

Проведение измерения

Растворы из поглотительных сосудов Рыхтера анализируют совместно. Содержимое всех трех сосудов переносят количественно в грушевидную колбу для перегонки под вакуумом и упаривают на роторном испарителе под вакуумом при температуре 35 — 40 °С до постоянного веса. Сухой остаток растворяют в 0,5 мл растворителя.

Хроматографирование анализируемого раствора проводят в тех же условиях по отношению к тому же элюенту, что и при построении градуировочного графика.

Для этого описанным выше способом по 10 мкл полученного раствора вводят в колонку 22 раза до достижения суммарного объема пробы 220 мкл.

Этот процесс может быть осуществлен как в ручном, так и в автоматическом режимах.

Количественное определение трихлорэтилфосфата в хроматографируемом объеме проводят по предварительно построенному градуировочному графику.

Расчет концентрации

Концентрацию трихлорэтилфосфата «С» в воздухе (в мг/куб. м) вычисляют по формуле:

                            а х в

С = -----, б х V

где:

а — содержание трихлорэтилфосфата в хроматографируемом объеме пробы, найденное по градуировочному графику, мкг;

б — объем пробы, взятой на хроматографирование, мкл;

в — общий объем анализируемого раствора, мкл;

V — объем воздуха, отобранный для анализа и приведенный к стандартным условиям, л (см. Приложение 1).

Приложение 1

Приведение объема воздуха к стандартным условиям (температура 20 °С и давление 760 мм рт. ст.) проводят по формуле:

                        V  (273 + 20) х Р
                         t

                     V   = ------------------,
                      20   (273 + t) х 101,33

где:
V  - объем воздуха, отобранный для анализа, л;
 t
Р  -   барометрическое   давление,   кПа  (101,33  кПа  =  760

мм рт. ст.); t — температура воздуха в месте отбора пробы, °С.

Для удобства расчета V следует пользоваться таблицей 20 коэффициентов (Приложение 2). Для приведения воздуха к стандартным условиям надо умножить V на соответствующий коэффициент. t

°С	Давление Р, кПа/мм рт. ст.
	97,33/ 730	97,86/ 734	98,4/ 738	98,93/ 742	99,46/ 746	100/750	100,53/ 754	101,06/ 758	101,33/ 760	101,86/ 764
-30	1,1582	1,1646	1,1709	1,1772	1,1836	1,1899	1,1963	1,2026	1,2058	1,2122
-26	1,1393	1,1456	1,1519	1,1581	1,1644	1,1705	1,1768	1,1831	1,1862	1,1925
-22	1,1212	1,1274	1,1336	1,1396	1,1458	1,1519	1,1581	1,1643	1,1673	1,1735
-18	1,1036	1,1097	1,1158	1,1218	1,1278	1,1338	1,1399	1,1460	1,1490	1,1551
-14	1,0866	1,0926	1,0986	1,1045	1,1105	1,1164	1,1224	1,1284	1,1313	1,1373
-10	1,0701	1,0760	1,0819	1,0877	1,0986	1,0994	1,1053	1,1112	1,1141	1,1200
-6	1,0540	1,0599	1,0657	1,0714	1,0772	1,0829	1,0887	1,0945	1,0974	1,1032
-2	1,0385	1,0442	1,0499	1,0556	1,0613	1,0669	1,0726	1,0784	1,0812	1,0869
0	1,0309	1,0366	1,0423	1,0477	1,0535	1,0591	1,0648	1,0705	1,0733	1,0789
+2	1,0234	1,0291	1,0347	1,0402	1,0459	1,0514	1,0571	1,0627	1,0655	1,0712
+6	1,0087	1,0143	1,0198	1,0253	1,0309	1,0363	1,0419	1,0475	1,0502	1,0557
+10	0,9944	0,9999	1,0054	1,0108	1,0162	1,0216	1,0272	1,0326	1,0353	1,0407
+14	0,9806	0,9860	0,9914	0,9967	1,0027	1,0074	1,0128	1,0183	1,0209	1,0263
+18	0,9671	0,9725	0,9878	0,9880	0,9884	0,9936	0,9989	1,0043	1,0069	1,0122
+20	0,9605	0,9658	0,9711	0,9783	0,9816	0,9868	0,9921	0,9974	1,0000	1,0053
+22	0,9539	0,9592	0,9645	0,9696	0,9749	0,9800	0,9853	0,9906	0,9932	0,9985
+24	0,9475	0,9527	0,9579	0,9631	0,9683	0,9735	0,9787	0,9839	0,9865	0,9917
+26	0,9412	0,9464	0,9516	0,9566	0,9618	0,9669	0,9721	0,9773	0,9799	0,9851
+28	0,9349	0,9401	0,9453	0,9503	0,9555	0,9605	0,9657	0,9708	0,9734	0,9785
+30	0,9288	0,9339	0,9391	0,9440	0,9432	0,9542	0,9594	0,9645	0,9670	0,9723
+34	0,9167	0,9218	0,9268	0,9318	0,9368	0,9418	0,9468	0,9519	0,9544	0,9595
+38	0,9049	0,9099	0,9149	0,9199	0,9248	0,9297	0,9347	0,9397	0,9421	0,9471

Приложение 3

---