4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСТАТОЧНЫХ КОЛИЧЕСТВ ПЕСТИЦИДОВ
В ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ, СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ
СЫРЬЕ И ОБЪЕКТАХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Газохроматографическое
измерение массовой
концентрации
Ацетохлора в атмосферном воздухе
СБОРНИК МЕТОДИЧЕСКИХ УКАЗАНИЙ
МУК 4.1.1154-02
ВЫПУСК 1
МОСКВА
2004
1. Сборник подготовлен: Федеральным научным центром гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана (чл.-корр. РАМН, проф. В.Н. Ракитский, проф. Т.В. Юдина); Московской сельскохозяйственной академией им. К.А. Тимирязева (проф. В.А. Калинин, к. хим. н. Довгилевич А.В.); Всероссийским НИИ фитопатологии (А.М. Макеев и др.); Всероссийским НИИ защиты растений (В.И. Долженко и др.); Санкт-Петербургским НИИ лесного хозяйства (Маслаков С.Е., Л.В. Григорьева и др.), при участии Департамента Госсанэпиднадзора Минздрава России (А.П. Веселов).
2. Методические указания рекомендованы к утверждению Комиссией по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Минздраве России.
3. Утверждены и введены в действие Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации, академиком РАМН Г.Г. Онищенко.
4. Введены впервые.
Главный государственный санитарный
врач Российской Федерации, Первый
заместитель Министра здравоохранения
Российской Федерации
Г.Г. Онищенко
Дата введения: 1 января 2003 г.
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Газохроматографическое измерение массовой
концентрации Ацетохлора в
атмосферном воздухе
Методические
указания
МУК 4.1.1154-02
Настоящие методические указания устанавливают газохроматографическую методику количественного химического анализа атмосферного воздуха для определения в нем ацетохлора в диапазоне концентраций 0,0004 - 0,004 мг/м3.
Ацетохлор - действующее вещество гербицида Харнес (Монсанто, США), 2-хлор-N-этоксиметил-6'-этилацетат-o-толуидин (IUPAC).
C14H20ClNO2 M. м. 269,8
Бесцветное маслянистое вещество с ароматическим запахом. Температура плавления - 0 °С, кипения - 162 °С при 7 мм рт. ст. Плотность при 25 °С - 1,123, вязкость - 51,1. Давление паров при 25 °С: 3,4 × 10-8 мм рт. ст. Хорошо растворим в ацетоне, бензоле, диэтиловом эфире, толуоле, этаноле. Растворимость в воде при 25 °С - 223 мг/дм3, рН 4,7.
Агрегатное состояние в воздухе - пары и аэрозоль.
Краткая токсикологическая характеристика
Острая оральная токсичность (LD50) для крыс - более 2148 мг/кг; острая дермальная токсичность (LD50) для кроликов - более 4166 мг/кг; острая ингаляционная токсичность (LC50) для крыс - более 5000 мг/м3 (4 ч).
ОБУВ в атмосферном воздухе - 0,0005 мг/м3.
1. Погрешность измерений
Методика обеспечивает выполнение измерений во всем диапазоне концентраций с погрешностью, не превышающей ± 25 %, при доверительной вероятности 0,95.
2. Метод измерения
Измерения концентрации ацетохлора выполняют методом газожидкостной хроматографии с детектором постоянной скорости рекомбинации ионов (ДПР) с использованием насадочной (метод 1) или капиллярной колонок (метод 2).
Концентрирование ацетохлора из воздуха осуществляют на фильтр из пенополиуретана, экстракцию с фильтра проводят ацетоном.
Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы - 0,02 нг.
Определению не мешают компоненты препаративной формы.
3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы
При выполнении измерений массовой концентрации ацетохлора применяют следующие средства измерения, реактивы, вспомогательные устройства и материалы.
3.1. Средства измерений
|
ТУ 25-0585.110-86 |
|
|
Микрошприцы типа МШ-1, вместимостью 1 мм3 |
ТУ 5Е2-833-024 |
|
Весы аналитические ВЛА-200 |
ГОСТ 24104-80Е |
|
Аспирационное устройство ЭА-1 |
ТУ 25-11-1414-78 |
|
Барометр-анероид М-67 |
ТУ 2504-1797-75 |
|
Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2, Цена деления 1 °С, пределы измерения 0 - 55 °С |
ТУ 215-73Е |
|
Мерные колбы, вместимостью 50 и 100 см3 |
|
|
Пипетки, вместимостью 1, 2, 5 и 10 мм3 |
Допускается использование средств измерения с аналогичными или лучшими характеристиками.
3.2. Реактивы
|
|
|
|
Азот, осч из баллона |
ГОСТ 9293-79 |
|
Ацетон, осч |
|
|
н-гексан, хч |
ТУ 6-09-4521-77 |
|
Кислота серная, хч |
|
|
Натрия гидроксид, хч |
|
|
Хроматон-супер с 5 % OV-17 (0,16 - 0,20 мм), Хемапол, Чехия |
|
|
Хромосорб W-HP с 1 % ХЕ-60 + 1 % SE-30 (0,12 - 0,16 мм), Хемапол, Чехия |
|
3.3. Вспомогательные устройства, материалы
|
Воронка Бюхнера, диаметром 65 мм |
|
|
Груша резиновая |
|
|
Колба Бунзена |
ГОСТ 25336-83Е |
|
Колбы грушевидные со шлифом |
|
|
Насос водоструйный |
ГОСТ 10696-75 |
|
Пенополиуренат пористый ППУ |
ТУ 2254-153-04691277-95 |
|
Ректификационная стационарная установка РУТ |
ТУ 25-11-1103-75 |
|
Ротационный вакуумный испаритель ИР-1М |
ТУ 25-11-917-76 |
|
Стеклянные палочки |
|
|
Установка для перегонки растворителей при атмосферном давлении |
|
|
Фильтродержатели пластмассовые, диаметром 48 - 50 мм |
|
|
Хроматографическая колонка стеклянная, длиной 1 или 2 м, внутренним диаметром 3 мм |
|
|
Хроматографическая колонка капиллярная, 30 м × 0,25 мм × 0,25 мкм, РЕ-5 (5 % фенил-метилсилоксана) DB™-5 (J&W Scientific) |
|
Допускается применение других капиллярных колонок с аналогичными техническими характеристиками, обеспечивающими аналогичное разделение.
4. Требования безопасности
4.1. При работе с реактивами соблюдать требования безопасности, установленные для работ с токсичными, едкими, легковоспламеняющимися веществами по ГОСТ 12.1005-88.
4.2. При выполнении измерений с использованием газового хроматографа соблюдают правила электробезопасности в соответствии с ГОСТ 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 ГОСТ 15150-69 при температуре воздуха (20 ± 10) °С, атмосферном давлении 630 - 800 мм рт. ст. и влажности 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: подготовка органических растворителей, приготовление растворов, подготовка фильтров и хроматографических колонок, установление градуировочной характеристики, отбор проб.
7.1. Подготовка органических растворителей
7.1.1. Очистка гексана
Гексан встряхивают с небольшими порциями концентрированной серной кислоты до тех пор, пока свежая порция кислоты не перестанет окрашиваться. Затем гексан последовательно промывают водой, 2 %-ным раствором гидроксида натрия и снова водой, сушат над гидроксидом натрия и перегоняют.
7.1.2. Очистка ацетона
Растворитель сушат над молекулярными ситами 4А и подвергают фракционной перегонке на ректификационной колонке, целиком собранной из стекла с числом теоретических тарелок не менее 30. Сосуд для перегонки погружают в водяную баню и через приемник пропускают медленно струю сухого азота. Затем температуру водяной бани повышают до 70 - 75 °С и прибор промывают парами ацетона, после чего холодильник заполняют водой. До начала отбора главной фракции приемник несколько раз промывают дистиллятом. Перегонку продолжают до тех пор, пока в сосуде для перегонки не останется приблизительно 100 см3 ацетона. Температуру водяной бани следует снижать по мере уменьшения объема ацетона, во всех случаях она не должна превышать температуру кипения ацетона более чем на 20°.
7.1.3. Контроль чистоты ацетона
В круглодонную колбу вместимостью 100 см3 помещают 30 см3 ацетона, упаривают на ротационном вакуумном испарителе досуха, в колбу вносят 1 см3 гексана и анализируют раствор в условиях хроматографирования по п. п. 7.5.1.1, 7.5.1.2 или 7.5.2.1.
7.2. Приготовление растворов
7.2.1. Исходный стандартный раствор ацетохлора (С = 100 мкг/см3)
В мерную колбу вместимостью 100 см3 помещают 0,0100 г ацетохлора, растворяют в 50 - 70 см3 ацетона, доводят ацетоном до метки, тщательно перемешивают. Раствор хранится в холодильнике в течение 3 месяцев.
7.2.2. Стандартный раствор № 1 ацетохлора (С = 1 мкг/см3)
В мерную колбу вместимостью 100 см3 помещают 1 см3 основного стандартного раствора ацетохлора (п. 7.2.1) с концентрацией 100 мкг/см3, разбавляют ацетоном до метки. Раствор хранится в холодильнике в течение месяца.
7.2.3. Рабочие растворы №№ 2 - 8 ацетохлора для градуировки (С = 0,02 - 0,2 мкг/см3)
В 5 мерных колб вместимостью 50 см3 помещают по 1,0; 2,0; 4,0; 8,0 и 10 см3 стандартного раствора № 1 (п. 7.2.2) с концентрацией 1 мкг/см3, доводят ацетоном до метки, тщательно перемешивают, получают рабочие растворы №№ 2 - 8 с концентрацией ацетохлора 0,02; 0,04; 0,06; 0,1 и 0,2 мкг/см3, соответственно. Растворы хранятся в холодильнике в течение 15 дней.
7.3. Приготовление фильтров для отбора проб воздуха
Из пенополиуретана вырезают фильтр толщиной 2 - 2,5 мм, диаметром 48 - 50 мм, соответствующим внутреннему диаметру фильтродержателя. Фильтр 3 раза промывают ацетоном порциями 25 - 30 см3 на воронке Бюхнера, сушат с помощью разряжения, создаваемого водоструйным насосом, затем на воздухе при комнатной температуре.
7.4. Приготовление и кондиционирование хроматографических колонок
7.4.1. Посадочная колонка, заполненная 5 % ОV-17 на хроматоне-супер
Готовую насадку (5 % OV-17 на хроматоне-супер, 0,16 - 0,20 мм) засыпают в стеклянную колонку длиной 2 м, уплотняют под вакуумом, колонку устанавливают в термостате хроматографа, не подсоединяя к детектору, и стабилизируют в токе азота при температуре 260 °С в течение 10 - 12 часов.
7.4.2. Насадочная колонка, заполненная 1 % ХЕ-60 + 1 % SE-30 на Хромасорбе W-HP
Готовую насадку (1 % ХЕ-60 + 1 % SE-30 на Хромосорбе W-HP, 0,12 - 0,16 мм) засыпают в стеклянную колонку длиной 1 м, уплотняют под вакуумом, колонку устанавливают в термостате хроматографа, не подсоединяя к детектору, и стабилизируют в токе азота при температуре 150 °С - 2 часа, 200 °С - 1 час, 250 °С - 2 часа.
7.4.3. Капиллярная колонка
Капиллярную колонку устанавливают в термостат хроматографа, не подсоединяя к детектору, продувают газом-носителем со скоростью 1 см3/мин при температуре термостата колонок 280 °С в течение 3 суток. Затем колонку подсоединяют к детектору и проверяют стабильность нулевой линии при рабочей температуре термостата колонок.
7.5. Установление градуировочной характеристики
7.5.1. Метод 1 (насадочная колонка)
Градуировочную характеристику устанавливают методом абсолютной градуировки на градуировочных растворах ацетохлора. Она выражает зависимость высоты пика (мм) от концентрации ацетохлора в распоре (мкг/см3) и строится по 5 сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из 5 растворов №№ 2 - 8, готовят по п. 7.2.3. В испаритель прибора вводят по 1 мм3 каждого градуировочного раствора и анализируют в условиях хроматографирования по п. п. 7.5.1.1 и 7.5.1.2.
Градуировочный график проверяют ежедневно по анализу 1 - 2-х градуировочных растворов различной концентрации. Если получаемые результаты отличаются более, чем на ± 10 % от данных, заложенных на графике, градуировочный график строят заново, используя свежеприготовленные рабочие градуировочные растворы.
7.5.1.1. Хроматографическая колонка длиной 2 м, внутренним диаметром 3 мм, заполненная 5 % OV-17 на Хроматоне-супер (0,16 - 0,20 мм)
Температура термостата колонки 250 °С
детектора 320 °С
испарителя 270 °С
Скорость газа-носителя (азота) 30 ± 1 см3/мин
Рабочая шкала электрометра 32 × 1010 Ом
Скорость движения ленты самописца 240 мм/ч
Объем вводимой пробы 1 мм3
Время удерживания ацетохлора 2 мин 28 с
Линейный диапазон детектирования 0,02 - 0,20 нг
7.5.1.2. Хроматографическая колонка длиной 1 м, внутренним диаметром 3 мм, заполненная I % ХЕ-60 + I % SE-30 на Хромасорбе W-HP (0,12 - 0,16 мм)
Температура термостата колонки 170 °С
детектора 300 °С
испарителя 250 °С
Скорость газа-носителя (азота) 30 см3/мин
Рабочая шкала электрометра 32 × 1010 Ом
Скорость движения ленты самописца 240 мм/ч
Объем вводимой пробы 1 мм3
Время удерживания ацетохлора 2 мин
Линейный диапазон детектирования 0,02 - 0,20 нг
7.5.2. Метод 2 (капиллярная колонка)
Градуировочную характеристику устанавливают методом абсолютной градуировки на градуировочных растворах ацетохлора. Она выражает зависимость площади пика (отн. единицы) от концентрации ацетохлора в растворе (мкг/см3) и строится по 5 сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из 5 растворов №№ 2 - 8, готовят по п. 7.2.3. В испаритель прибора вводят по 0,1 мм3 каждого градуировочного раствора и анализируют в условиях хроматографирования по п. 7.5.2.1.
7.5.2.1. Условия хроматографирования
Хроматографическая колонка капиллярная длиной 30 м, внутренним диаметром 0,25 мм, толщина покрытия 0,25 мкм, РЕ-5 (5 % фенил-метилсилоксана) DB™-5.
Температура инжектора 240 °С
детектора 300 °С
термостата колонки от 100 до 185 °С со скоростью 20°/мин
от 185 до 195 °С со скоростью 1°/мин
от 195 до 300 °С со скоростью 30°/мин
300 °С - 8 мин
Скорость газа-носителя (азота) через колонку 1 см3/мин
поддув детектора 30 см3/мин
Шкала аттенюатора 150 мвольт
Объем вводимой пробы 0,1 мм3
Время удерживания ацетохлора 12,8 - 13,5 мин
Линейный диапазон детектирования 0,02 - 0,20 нг
7.6. Отбор проб
Отбор проб воздуха проводят в соответствии с ГОСТ 17.2.3.01-86. Воздух с объемным расходом 2,5 дм3/мин аспирируют через фильтр из пенополиуретана, помещенный в фильтродержатель. Желательно отобрать не менее 2 параллельных проб воздуха. Для измерения концентрации ацетохлора на уровне 0,8 ОБУВ атмосферного воздуха необходимо отобрать 50 дм3 воздуха.
Срок хранения отобранных проб, помещенных в полиэтиленовые пакеты в холодильную камеру при 4 °С, - 10 дней.
8. Выполнение измерений
Фильтр с отобранной пробой переносят в бюкс, заливают 10 см3 ацетона, закрывают крышкой, оставляют на 30 мин, периодически перемешивая. Растворитель сливают, отжимая фильтр стеклянной палочкой. Фильтр еще дважды обрабатывают новыми порциями ацетона объемом 10 см3.
Объединенный экстракт упаривают в грушевидной колбе на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани 35 - 40 °С почти досуха, оставшийся растворитель отдувают потоком теплого воздуха, остаток растворяют в 1 см3 гексана и анализируют при условиях хроматографирования, указанных в пп. 7.5.1.1, 7.5.1.2 или 7.5.2.1.
Пробу вводят в испаритель хроматографа не менее двух раз. Измеряют площадь или высоту пика, при ручной обработке хроматограмм высоты пиков измеряют на хроматограмме с помощью линейки с точностью до 0,5 мм.
Перед анализом испытываемой пробы проводят хроматографирование холостой пробы - экстракта неэкспонированного пенополиуретанового фильтра.
9. Обработка результатов измерений
9.1. Массовую концентрацию ацетохлора в пробе воздуха X, (мг/м3), при использовании градуировочного графика рассчитывают по формуле:
,
где
С - концентрация ацетохлора, найденная по градуировочному графику в соответствии с величиной высоты (или площади) хроматографического пика, мкг/см3.
V0 - объем воздуха, отобранного для анализа, приведенного к нормальным условиям (давление 760 мм рт. ст., температура 0 °С).
,
где
Т - температура воздуха при отборе пробы (на входе в аспиратор), °С;
Р - атмосферное давление при отборе пробы, мм рт. ст.;
u - расход воздуха, дм3/мин;
t - длительность отбора пробы.
Если пробоотборное устройство фиксирует объем воздуха (V, дм3), в вышеприведенной формуле произведение ut заменяется на V.
9.2. Идентификация и расчет концентрации ацетохлора в пробах могут быть проведены с помощью программ обработки хроматографических данных с применением компьютеров, подключенных к хроматографу.
10. Оформление результатов измерений
Результат количественного анализа в документах, предусматривающих его использование, представляют в виде:
· результат анализа 
(мг/м3), характеристика погрешности δ,
%, P = 0,95 или 
, мг/м3,
Р = 0,95, где
,
мг/м3
За результат анализа ()
принимается среднее арифметическое
результатов параллельных определений X1 и Х2
( = (X1, + Х2)/2), расхождение между которыми не превосходит значений
норматива оперативного контроля сходимости d.
Результат измерений должен оканчиваться тем же десятичным разрядом, что и погрешность.
Результаты измерений оформляют в виде протокола.
11. Разработчики
Ракитский В.Н., чл.-корр. РАМН, проф., Юдина Т.В., Федорова Н.Е., Мошлакова Л.А., Ларькина М.В., Волчек С.И. (Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана, г. Мытищи Московской обл.).
СОДЕРЖАНИЕ