4.1. Методы контроля. Химические факторы
Методические указания МУК 4.1.1478-03
Определение фенола в атмосферном воздухе и воздушной среде жилых и общественных зданий методом высокоэффективной жидкостной хроматографии
Дата
введения: 30 июня 2003 г.
Введены впервые
1. Область применения
Методика по ВЭЖХ определению концентрации фенола в воздухе разработана с целью обеспечения аналитического контроля фенола в атмосферном воздухе и воздушной среде помещений жилых и общественных зданий и оценки соответствия уровня его содержания гигиеническим нормативам.
Диапазон измеряемых концентраций фенола в воздухе 0,0015 - 0,02 мг/м3.
Нижний предел обнаружения фенола в воздухе - 0,0005 мг/м3.
2. Физико-химические свойства, токсикологическая характеристика и гигиенические нормативы
|
С6Н5О |
М. м. 94,11 |
Фенол - бесцветное кристаллическое вещество со специфическим запахом, Тпл. - 43°С, Тисп. - 182°С. В 100 г воды при 15°С растворяется 8,2 г фенола. Хорошо растворяется в спирте, хлороформе, диэтиловом эфире, маслах и других органических растворителях.
Фенол является нервным ядом, обладает сильным раздражающим и прижигающим действием. Предельно допустимая максимально разовая концентрация - 0,01 мг/м3, среднесуточная - 0,003 мг/м3. Относится ко 2 классу опасности.
3. Погрешность измерений
Методика обеспечивает выполнение измерений с суммарной относительной погрешностью ±15,2% при доверительной вероятности 0,95.
4. Метод измерений
Измерение концентраций фенола в воздухе выполняют методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с флуоресцентным детектированием. Выделение и концентрирование фенола из воздуха осуществляют абсорбционным поглощением в щелочной раствор с последующим ВЭЖХ анализом аликвоты подкисленной пробы.
Нижний предел обнаружения фенола в объеме анализируемой пробы 0,00015 мкг.
Определению не мешают другие ароматические и фенолоподобные соединения.
5. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы
При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы.
5.1. Средства измерений
|
Хроматограф жидкостный НР-1050 с флуориметрическим детектором 1046А или любой другой жидкостный хроматограф с флуориметрическим или иным детектором, обеспечивающим нижний предел обнаружения фенола в объеме вводимой пробы 0,00015 мкг Автосэмплер или ручной дозатор пробы для жидкостного хроматографа с дозирующей петлей 20 мм3 |
|
|
Автоматический пробоотборник воздуха модель ОП 824 или любой другой с основной приведенной погрешностью задания расхода не более ±5% |
ИРМБ.418311.002 РЭ |
|
Термометр-психрометр электронный цифровой ЭЦТП или любой другой с диапазоном измерения температур 0 - 50°С и абсолютной погрешностью измерения не более 0,2°С |
|
|
Барометр-анероид М-67, предел допускаемой погрешности ± 0,8 мм рт.ст. |
ТУ 2504-1797-75 |
|
Весы аналитические ВЛА-200 |
ГОСТ 24104-01 |
|
Меры массы |
ГОСТ 7328-01 |
|
Колбы мерные, вместимостью 25-100-500-1 000 см3 |
ГОСТ 1770-74 |
|
Пипетки, вместимостью 0,1; 0,2; 1-2-5-10 см3 |
ГОСТ 29227-91 |
|
|
ГОСТ 25336-82 |
5.2. Вспомогательные устройства
|
Колонка аналитическая - Сферисорб ОДС-2, 250 ´ 4 мм, зернения 5 мкм или любая другая, заполненная модифицированным С18 силикагелем зернением 5 - 7 мкм |
|
|
Микрошприц для ввода пробы в жидкостный хроматограф, вместимостью 50 - 100 мм3 типа "Hamilton 80600" |
|
|
Шприц медицинский, одноразовый любого типа, вместимостью 1 см3 с тонкой иглой |
|
|
Поглотительный сосуд Рихтера, вместимостью 20 см3 |
ТУ 25.11.1136-75 |
|
Пробирки конические градуированные, вместимостью 10 см3 |
ГОСТ 1770-74 |
|
Стакан химический, вместимостью 100 см3 |
ГОСТ 1770-74 |
|
Воронка химическая |
ГОСТ 1770-74 |
5.3. Реактивы
|
Вода дистиллированная по |
ГОСТ 6709-72 |
|
Ацетонитрил для ВЭЖХ UV 210 ОСЧ |
ТУ 6-09-14-2167-84 |
|
Стандартный образец состава раствора фенола |
ГСО 7346-96 |
|
Кислота уксусная ледяная, х. ч. |
ГОСТ 61-75 |
|
Натрий углекислый, х. ч. |
ГОСТ 83-79 |
|
Универсальная индикаторная бумага рН 0-12 Лахема, Брно |
|
6. Требования безопасности
- При работе с реактивами соблюдают требования безопасности, установленные для работы с токсичными, едкими и легковоспламеняющимися веществами по ГОСТ 12.1.005-88.
- При выполнении измерений с использованием жидкостного хроматографа и электроаспиратора соблюдают правила электробезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.019-79 и инструкциями по эксплуатации прибора.
7. Требования к квалификации оператора
К выполнению измерений допускаются лица с квалификацией не ниже инженера-химика или врача-лаборанта, имеющего химическое образование и опыт работы на жидкостном хроматографе.
8. Условия измерений
При выполнении измерений соблюдают следующие условия:
- процессы приготовления и подготовки проб к анализу проводят при нормальных условиях согласно ГОСТ 15150-69 при температуре воздуха 20 ± 5°С, атмосферном давлении 630 - 800 мм рт.ст. и влажности воздуха не более 80%;
- выполнение измерений на жидкостном хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору и настоящей методикой.
9. Подготовка к выполнению измерений
Перед выполнением измерений проводят следующие подготовительные работы:
приготовление поглотительного раствора, заполнение поглотительного сосуда, приготовление градуировочных растворов, установление градуировочной характеристики, отбор проб.
9.1. Приготовление поглотительного раствора
8,0 г углекислого натрия растворяют в 1 000 см3 дистиллированной воды. При необходимости раствор фильтруют через фильтр с синей лентой.
Срок хранения раствора 6 месяцев.
9.2. Заполнение поглотителей
Пипеткой вместимостью 10 см3 вводят в сосуд Рихтера 6 см3 поглотительного раствора и делают фломастером отметку уровня раствора на стекле. Сосуд закрывают заглушками. Срок хранения подготовленного поглотителя 3 дня.
9.3. Приготовление градуировочных растворов и установление градуировочной характеристики
Исходный раствор для градуировки готовят из ГСО фенола в этаноле с концентрацией 1 мг/см3. В мерную колбу вместимостью 1 000 см3 вводят 400 – 500 см3 поглотительного раствора. Вскрывают ампулу с ГСО. Пипеткой вместимостью 5 см3 отбирают 3 см3 раствора стандарта и вводят в колбу. Тщательно перемешивают и доводят объем раствора в колбе до метки. Концентрация фенола в исходном растворе 0,003 мг/см3. Срок хранения раствора в холодильнике 30 дней.
Градуировочную характеристику устанавливают на 5 сериях градуировочных растворов фенола в поглотительном растворе. Каждую серию готовят из 5 - 7 градуировочных растворов в мерных колбах вместимостью 100 см3. Для этого в каждую колбу вносят по 40 - 50 см3 поглотительного раствора и соответствующей пипеткой вносят исходный раствор фенола в соответствии с табл. 1. Раствор тщательно перемешивают и доводят уровень поглотительным раствором до метки. Срок хранения растворов в холодильнике 30 дней.
Для построения градуировочной характеристики из подготовленного градуировочного раствора отбирают 1 см3 раствора и переносят в коническую градуированную пробирку вместимостью 10 см3. В пробирку с помощью одноразового медицинского шприца с тонкой иглой вводят две капли ледяной уксусной кислоты. Раствор перемешивают в течение 1 - 2 минут до прекращения выделения газовых пузырьков. рН подкисленного раствора должен быть в интервале 4 - 6. Универсальной индикаторной бумажкой проверяют рН. 20 мм3 подготовленного раствора анализируют на жидкостном хроматографе с флуориметрическим или иным детектором в следующих условиях:
|
Аналитическая колонка |
Сферисорб ODS-2 250 ´ 4 mm, 5 мкм |
|
Элюент |
Ацетонитрил:вода = 25:75 |
|
Скорость подачи элюента |
0,9 мл/мин |
|
Детектор флуориметр |
HP 1046A |
|
Длина волны возбуждения |
215 нм |
|
Длина волны флуоресценции |
300 нм |
|
Время удерживания пика фенола |
7,4 мин |
На полученной хроматограмме измеряют площадь пика фенола. За результат измерения принимают среднее арифметическое значение трех параллельных определений, относительная разница между которыми не превышает 10% среднего арифметического значения. По полученным средним значениям строят градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади пика от количества фенола (мкг) в объеме введенной пробы.
Таблица 1
Градуировочные растворы для установления градуировочной характеристики при определении концентрации фенола в воздухе
|
Номера раствора |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
Объем исходного раствора (С = 3 мкг/см3), см3 |
0,75 |
1,5 |
2,2 |
3,0 |
4,5 |
5,0 |
10,0 |
|
Концентрация фенола в градуировочном растворе, мкг/см3 |
0,0225 |
0,045 |
0,066 |
0,900 |
0,135 |
0,150 |
0,300 |
|
Масса фенола в 20 мм3 раствора, мкг |
0,00045 |
0,00090 |
0,00132 |
0,0018 |
0,0027 |
0,0030 |
0,0060 |
|
Доля ПДК фенола в атмосфере, соответствующая раствору |
0,5 |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
3,0 |
3,3 |
6,6 |
9.4. Отбор проб
Отбор проб воздуха проводят согласно ГОСТ 17.2.3.01-86.
Воздух со скоростью 3 дм3/мин аспирируется через поглотительный сосуд в течение 30 мин. Для каждой точки отбирают две параллельные пробы. Поглотительный сосуд с отобранной пробой закрывают заглушками. При отборе пробы фиксируют температуру и давление окружающей среды. Срок хранения пробы 3 суток в холодильнике.
10. Выполнение измерений
Поглотительным раствором доводят уровень жидкости в поглотительном сосуде до первоначального уровня и перемешивают.
Выливают содержимое сосуда в градуированную коническую пробирку вместимостью 10 см3. Пипеткой переносят 1 см3 поглотительного раствора с отобранной пробой воздуха в другую пробирку. Добавляют 2 капли ледяной уксусной кислоты и перемешивают 1 - 2 мин. Проверяют рН раствора с помощью универсальной индикаторной бумажки и проводят измерение содержания фенола в отобранной аликвоте, как указано в п. 9.3. За результат измерения принимают среднее арифметическое значение двух параллельных определений.
11. Вычисление результатов измерений
Концентрацию фенола в воздухе С (мг/м3) вычисляют по формуле:
, где
А - содержание фенола, найденное по градуировочной характеристике, мкг;
V1- исходный объем раствора в поглотительном сосуде, см3 (6 см3);
Vпр - объем анализируемой пробы поглотительного раствора, см3 (0,02 см3);
Vв - объем отобранной пробы воздуха, приведенный к нормальным условиям, дм3.
12. Контроль погрешности измерений
Контроль погрешности измерений проводят на градуировочных растворах.
Рассчитывают среднее значение результатов измерений концентрации фенола в градуировочных растворах:
, где
n - число измерений в i-пробе градуировочного раствора;
С ni - результат измерения концентрации фенола в i-пробе градуировочного раствора, мкг/см3.
Рассчитывают среднее квадратичное отклонение результатов измерения концентрации фенола в градуировочном растворе.
Рассчитывают доверительный интервал
, где
t - коэффициент нормированных отклонений, определяемых по таблице Стьюдента, при доверительной вероятности 0,95.
Рассчитывают погрешность определения концентраций фенола
Если D £ 15,2%, то погрешность измерения удовлетворительная.
Если данное условие не выполняется, то выясняют причину и повторяют измерения.
Список литературы
1. ГОСТ Р 8.563-96 ГСИ "Методики выполнения измерений".
2. ГОСТ 17.2.4.02-81 "Охрана природы. Атмосфера. Общие требования к методам определения загрязняющих веществ".
3. ГОСТ 8.589-01 "Охрана природы. Метрологическое обеспечение контроля загрязненности атмосферы, поверхностных вод и почвы. Основные положения".
4. РД 52.04.186-89 "Фенол. Отбор проб в барботеры". С. 265
5. ГОСТ 12.1.016-79 "Воздух рабочей зоны. Требования к методикам выполнения измерений".
6. ГОСТ 8.207-76 "Прямые измерения с многократными наблюдениями".
7. ГОСТ 1770-74 "Посуда мерная лабораторная стеклянная, цилиндры, мензурки, колбы. Общие технические условия".
Главный государственный санитарный врач Российской Федерации,
Первый заместитель Министра здравоохранения Российской Федерации Г.Г. Онищенко