На главную | База 1 | База 2 | База 3

Государственное санитарно-эпидемиологическое нормирование
Российской Федерации

Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей
и благополучия человека

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Измерение концентраций метазахлора
в атмосферном воздухе населенных мест
методом капиллярной газожидкостной
хроматографии

Методические указания
МУК 4.1.3458-17

Москва 2017

1. Разработаны ФБУН «Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана» Роспотребнадзора (Н.Е. Федорова, О.Е. Егорченкова, Д.Н. Соболев).

2. Рекомендованы к утверждению Комиссией по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (протокол от 22 декабря 2016 г. № 2).

3. Утверждены Руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации А.Ю. Поповой 16 марта 2017 г.

4. Введены впервые.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Погрешность измерений. 2

2. Метод измерений. 4

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.. 4

3.1. Средства измерений. 4

3.2. Реактивы.. 4

3.3. Вспомогательные устройства, материалы.. 4

4. Требования безопасности. 5

5. Требования к квалификации операторов. 5

6. Условия измерений. 5

7. Подготовка к выполнению измерений. 5

7.1. Очистка ацетона. 6

7.2. Приготовление градуировочных растворов и растворов внесения. 6

7.3. Установление градуировочной характеристики. 6

7.4. Условия хроматографирования. 6

8. Отбор и условия хранения проб. 7

9. Выполнение измерений. 7

10. Обработка результатов анализа. 7

11. Оформление результатов измерений. 8

12. Контроль качества результатов измерений. 8

 

 

УТВЕРЖДАЮ

Руководитель Федеральной службы
по надзору в сфере защиты прав
потребителей и благополучия человека,
Главный государственный санитарный
врач Российской Федерации

_______________________ А.Ю. Попова

16 марта 2017 г.

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Измерение концентраций метазахлора
в атмосферном воздухе населенных мест методом
капиллярной газожидкостной хроматографии

Методические указания
МУК 4.1.3458-17

Настоящие методические указания устанавливают порядок применения метода капиллярной газожидкостной хроматографии для определения в атмосферном воздухе населенных мест массовой концентрации метазахлора в диапазоне 0,0008 - 0,008 мг/м3.

Методические указания носят рекомендательный характер.

Метазахлор

Химический класс - хлорацетамиды 2-хлор-14-(пиразол-1-илметил)ацет-2',6'-ксилидин (IUPAC)

C14H16ClN3O

Молекулярная масса 277,8.

Светло-желтое кристаллическое вещество без запаха. Температура плавления: 85 °С. Давление паров: 0,093 МПа (при 20 °С). Растворимость в органических растворителях при 20 °С (в г/дм3): ацетон, хлороформ - > 1000; этилацетат - 590; этанол - 200. Растворимость в воде при 20 °С - 430 мг/дм3.

Краткая токсикологическая характеристика. Острая пероральная токсичность (LD50) для крыс > 2150 мг/кг; острая дермальная токсичность (LD50) для кроликов > 6810 мг/кг; острая ингаляционная токсичность (LС50) для крыс > 34,5 мг/м3 (4 часа).

Область применения. Метазахлор - системный гербицид, используемый для уничтожения однодольных злаковых и широколистных сорняков в рапсе, сое, картофеле, а также двудольных сорняков на посевах брюквы и капусты белокачанной.

1. Погрешность измерений

При соблюдении всех регламентированных условий проведения анализа в точном соответствии с данной методикой погрешность (и ее составляющие) результатов измерений при доверительной вероятности Р = 0,95 не превышает значений, приведенных в таблице 1 для соответствующих диапазонов концентраций.


Таблица 1

Метрологические параметры

Анализируемый объект

Диапазон определяемых концентраций мг/м3

Показатель точности (граница относительной погрешности), +δ %, Р = 0,95

Показатель повторяемости (среднеквадратичное отклонение повторяемости), σr, %

Показатель воспроизводимости (среднеквадратичное отклонение воспроизводимости), σR, %

Показатель воспроизводимости (среднеквадратичное отклонение воспроизводимости), r, %

Предел воспроизводимости (значение допустимого расхождения между двумя результатами измерений, полученных в разных лабораториях), R, %

Атмосферный воздух

0,0008 - 0,008

16

5,2

7,3

15

21

Полнота извлечения вещества, стандартное отклонение, доверительный интервал среднего результата для всего диапазона измерений (n = 20) приведены в табл. 2.

Таблица 2

Анализируемый объект

Метрологические параметры, Р = 0,95, n = 20

предел обнаружения. мг/м3

диапазон определяемых концентраций, мг/м3

полнота извлечения вещества, %

стандартное отклонение, %

доверительный интервал среднего результата, ±, %

Атмосферный воздух

0,0008

0,0008 - 0,008

89,6

5,5

2,9


2. Метод измерений

Измерения концентраций метазахлора выполняют методом капиллярной газожидкостной хроматографии (ГЖХ) с масс-селективным детектором (МСД).

Концентрирование вещества из воздуха осуществляют на пробоотборные трубки, заполненные пористым полимерным сорбентом, экстракцию с трубок проводят ацетоном.

Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы - 0,02 нг. Средняя полнота извлечения с трубок: 89,6 %.

3. Средства измерений, вспомогательные устройства,
реактивы и материалы

3.1. Средства измерений

Газовый хроматограф, снабженный масс-селективным детектором, предназначенный для работы с капиллярной колонкой

 

Барометр-анероид с диапазоном измерения атмосферного давления 5 - 790 мм рт. ст.

ТУ 2504-1797-75

Весы аналитические с пределом взвешивания 110 г и пределом допустимой погрешности 0,0001 г

ГОСТ Р 53228-08

Гигрометр психрометрический с диапазоном измерений относительной влажности от 30 до 90 %

ТУ 25-11-1645-84

Колбы мерные 2-го класса точности, вместимостью 100 см3

ГОСТ 1770-74

Меры массы

ГОСТ OIML R 111-1-09

Микрошприц вместимостью 10 мм3

 

Пипетки градуированные 2-го класса точности вместимостью 1,0; 2,0; 5,0; 10 см3

ГОСТ 29227-91

Пробоотборное устройство 2-канальное с диапазонами расхода 0,2 - 1,0 и 5,0 - 1,0 дм3/мин

 

Термометр лабораторный, цена деления 1 °С, пределы измерения -35 ... +55 °С

ТУ 25-2021.055-83

Примечание. Допускается использование средств измерения с аналогичными или лучшими характеристиками.

3.2. Реактивы

Метазахлор, аналитический стандарт с содержанием основного компонента 99,9 %

 

Ацетон, осч

ГОСТ 2603-79

Гелий газообразный вч, в баллонах

ТУ 0271-001-45905715-02

Калий марганцовокислый (перманганат калия), хч

ГОСТ 20490-75

Калий углекислый (карбонат калия, поташ), хч, прокаленный

ГОСТ 4221-76

Примечание. Допускается использование реактивов с более высокой квалификацией, не требующих дополнительной очистки растворителей.

3.3. Вспомогательные устройства, материалы

Баня ультразвуковая с рабочей частотой 35 кГц

 

Воронки конусные диаметром 40 - 45 мм

ГОСТ 25336-82

Груша резиновая

ТУ 9398-005-0576-9082-03

Колбы конические круглодонные (для упаривания) на шлифе вместимостью 150 см3

ГОСТ 9737-93

Насос водоструйный

ГОСТ 25336-82

Пинцет медицинский нержавеющий

ГОСТ 21241-89

Стаканы химические с носиком вместимостью 150 см3

ГОСТ 25336-82

Стекловата

 

Стеклянные палочки

 

Ротационный вакуумный испаритель с мембранным насосом, обеспечивающий вакуум до 10 мбар

ГОСТ 25336-82

Трубки для отбора проб воздуха 2-секционные (длиной 76 мм, внутренним диаметром 22 мм), заполненные пористым полимерным сорбентом (пробоотборные)

 

Установка для перегонки растворителей

 

Ректификационная колонна с числом теоретических тарелок не менее 30

 

Хроматографическая капиллярная кварцевая колонка длиной 15 м, внутренним диаметром 0,25 мм, содержащая сорбент: 5 % - фенил- и 95 % - диметилполисилоксан (толщина пленки сорбента 0,25 мкм)

 

Примечание. Допускается использование вспомогательных устройств и материалов с аналогичными или лучшими техническими характеристиками.

4. Требования безопасности

4.1. При выполнении измерений необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007-76, требования по электробезопасности при работе с электроустановками по ГОСТ Р 12.1.019-09, а также требования, изложенные в технической документации на газовый хроматограф.

4.2. Помещение должно соответствовать требованиям пожаробезопасности по ГОСТ 12.1.004-91 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009-83. Содержание вредных веществ в воздухе не должно превышать норм, установленных ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны». Организация обучения работников безопасности труда - по ГОСТ 12.0.004-90.

4.3. При работе с газами, находящимися в баллонах под давлением до 15 МПа (150 кгс/см2), необходимо соблюдать Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным давлением» (утв. Приказом Ростехнадзора от 25.03.2014 № 116). Запрещается открывать вентиль баллона, не установив на нем понижающий редуктор.

5. Требования к квалификации операторов

Измерения в соответствии с настоящей методикой может выполнять специалист, имеющий опыт работы на газовом хроматографе, освоивший данную методику и подтвердивший экспериментально соответствие получаемых результатов нормативам контроля погрешности измерений.

6. Условия измерений

При выполнении измерений соблюдают следующие условия:

- процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят при температуре воздуха (20 ± 5) °С и относительной влажности не более 80 %;

- выполнение измерений на газовом хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.

7. Подготовка к выполнению измерений

Выполнению измерений предшествуют следующие операции: очистка ацетона (при необходимости), приготовление растворов для градуировки и внесения, установление градуировочной характеристики, подготовка сорбционных трубок для отбора проб, отбор проб.

7.1. Очистка ацетона

Ацетон перегоняют над небольшим количеством перманганата калия и прокаленным карбонатом калия или подвергают ректификационной перегонке на колонне с числом теоретических тарелок не менее 30.

7.2. Приготовление градуировочных растворов и растворов внесения

7.2.1. Исходный раствор метазахлора для градуировки (концентрация 100 мкг/см3). В мерную колбу вместимостью 100 см3 помещают (0,01 ± 0,0001) г метазахлора, растворяют в 50 - 60 см3 ацетона, доводят ацетоном до метки, тщательно перемешивают.

Раствор хранят в холодильнике при температуре 4 - 6 °С в течение 6 месяцев.

7.2.2. Рабочий раствор № 1 метазахлора для градуировки и внесения (концентрация 2,0 мкг/см3). В мерную колбу вместимостью 100 см3 помещают 2,0 см3 исходного градуировочного раствора с концентрацией 100,0 мкг/см3 (п. 7.2.1), доводят до метки ацетоном, тщательно перемешивают, получают рабочий раствор № 1 с концентрацией метазахлора 2,0 мкг/см3.

Раствор хранят в в холодильнике при температуре 4 - 6 °С в течение месяца.

Этот раствор используют для приготовления проб с внесением при оценке полноты извлечения действующего вещества методом «внесено-найдено» и контроля качества результатов измерений методом добавок.

7.2.3. Рабочие растворы № 2 - 5 метазахлора для градуировки (концентрация 0,02 - 0,2 мкг/см3). В 5 мерных колб вместимостью 100 см3 помещают 1,0; 2,0; 2,5; 5,0 и 10,0 см3 рабочего раствора № 1 с концентрацией 2,0 мкг/см3 (п. 7.2.2), доводят до метки ацетоном, тщательно перемешивают, получают рабочие растворы № 2 - 5 с концентрациями метазахлора 0,02; 0,04; 0,05, 0,1 и 0,2 мкг/см3.

Растворы хранят в холодильнике при температуре 4 - 6 °С в течение 14 дней.

7.3. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую линейную (с угловым коэффициентом) зависимость площади пика от концентрации метазахлора в растворе, устанавливают методом абсолютной калибровки по 5 растворам для градуировки.

В испаритель хроматографа вводят по 1 мм3 каждого градуировочного раствора и анализируют в условиях хроматографирования по п. 7.4. Осуществляют не менее 5 параллельных измерений. Устанавливают площади пика метазахлора, на основании которых строят градуировочную зависимость.

7.4. Условия хроматографирования

Газовый хроматограф с масс-селективным детектором.

Хроматографическая капиллярная кварцевая колонка длиной 15 м, внутренним диаметром 0,25 мм, содержащая сорбент: 5 % - фенил- и 95 % - диметилполисилоксан (толщина пленки сорбента 0,25 мкм).

Температура детектора: квадруполя - 150 °С, источника - 230 °С, переходной камеры - 280 °С.

Температура испарителя: 270 °С.

Температура термостата колонки программированная. Начальная температура - 80 °С, выдержка 2 мин, нагрев колонки со скоростью 15 градусов в минуту до температуры 200 °С, выдержка 4 мин, нагрев колонки со скоростью 20 градусов в минуту до температуры 250 °С, выдержка 4 мин.

Газ 1 (гелий): поток в колонке 1,0 см3/мин.

Давление: 2,33 psi.

Средняя линейная скорость: 52,28 см/с.

Хроматографируемый объем: 1 мм3

Режим регистрации индивидуальных ионов:

- отношение масса-заряд: 81 (количественный), 133, 209.

Линейный диапазон детектирования: 0,02 - 0,2 нг.

8. Отбор и условия хранения проб

Отбор проб осуществляют в соответствии с требованиями ГОСТ 17.2.4.02-81 «ОПА. Общие требования к методам определения загрязняющих веществ в воздухе населенных мест».

Воздух с объемным расходом 1,0 дм3/мин аспирируют через пробоотборные трубки, заполненные пористым полимерным сорбентом. Для определения вещества на уровне предела обнаружения (0,0008 мг/м3) необходимо отобрать 25 дм3 воздуха. Экспонированные трубки, герметизированные заглушками, помещают в полиэтиленовые пакеты. Срок хранения отобранных проб в холодильнике при температуре 4 - 6 °С - 10 дней.

Для длительного хранения пробы помещают в морозильник и хранят при температуре ниже -18 °С.

9. Выполнение измерений

Содержимое экспонированных сорбционных трубок (сорбент и стекловату) переносят в химический стакан вместимостью 150 см3, заливают 15 см3 ацетона, помещают на ультразвуковую баню на 15 минут. Растворитель сливают, трубки еще дважды обрабатывают новыми порциями ацетона объемом 10 см3, выдерживая на ультразвуковой бане по 10 минут.

Объединенный экстракт переносят (через воронку) в круглодонную колбу, упаривают на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 35 °С почти досуха, оставшийся растворитель отдувают потоком теплого воздуха. Остаток растворяют в 1 см3 ацетона и анализируют при условиях хроматографирования, указанных в п. 7.4.

Пробу вводят в испаритель хроматографа не менее двух раз. Устанавливают площадь пика действующего вещества, с помощью градуировочного графика определяют концентрацию феноксикарба в хроматографируемом растворе.

Образцы, дающие пики, большие, чем градуировочный раствор 0,2 мкг/см3, разбавляют ацетоном (не более, чем в 50 раз).

10. Обработка результатов анализа

Концентрацию вещества в пробе атмосферного воздуха (X), мг/м3, рассчитывают по формуле:

С - концентрация вещества в хроматографируемом растворе, найденная по градуировочной характеристике в соответствии с величиной площади хроматографического пика, мкг/см3;

В - объем экстракта, подготовленного для хроматографирования, см3;

Vt - объем пробы воздуха, отобранный для анализа, приведенный к нормальным условиям: (давление 760 мм рт. ст., температура 0 °С), дм3:

Т - температура воздуха при отборе проб (на входе в аспиратор), °С;

Р - атмосферное давление при отборе пробы, мм рт. ст.;

u - расход воздуха при отборе пробы, дм3/мин;

t - длительность отбора пробы, мин;

R - коэффициент, равный 0,357 для атмосферного воздуха.

Примечание. Идентификация и расчет концентрации вещества в пробах могут быть проведены с помощью компьютерной программы обработки хроматографических данных, включенной в аналитическую систему.

11. Оформление результатов измерений

Результат количественного анализа представляют в виде: результат анализа  в мг/м3, характеристика погрешности δ, % (табл. 1), Р = 0,95 или ( ± Δ) мг/м3, где

 - среднее арифметическое результатов определений, мг/м3;

Δ - граница абсолютной погрешности, мг/м3:

δ - граница относительной погрешности методики (показатель точности по диапазону концентраций, табл. 1), %.

Результат измерений должен иметь тот же десятичный разряд, что и погрешность.

Если содержание вещества менее нижней границы диапазона определяемых концентраций, результат анализа представляют в виде:

«содержание метазахлора в пробе атмосферного воздуха - менее 0,0008 мг/м3»*.

________

* 0,0008 мг/м3 - предел обнаружения при отборе 25 дм3 атмосферного воздуха.

12. Контроль качества результатов измерений

Оперативный контроль погрешности и воспроизводимости измерений осуществляется в соответствии с ГОСТ Р ИСО 5725-(1 - 6)-02 «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений».

12.1. Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят в начале и по окончании каждой серии анализов.

При контроле стабильности градуировочной характеристики проводят измерения не менее двух образцов растворов для градуировки, содержание метазахлора в которых должно охватывать весь диапазон концентраций от 0,02 до 0,2 мкг/см3.

Градуировочная характеристика считается стабильной, если для каждого из используемого для контроля градуировочного раствора сохраняется соотношение:

X - концентрация метазахлора в пробе при контрольном измерении, мкг/см3;

С - известная концентрация градуировочного раствора метазахлора, взятая для контроля стабильности градуировочной характеристики, мкг/см3;

В - норматив контроля погрешности градуировочной характеристики, % (В = 10 % при Р = 0,95).

Если величина расхождения (А) превышает 10 %, делают вывод о невозможности применения градуировочной характеристики для дальнейших измерений. В этом случае выясняют и устраняют причины нестабильности градуировочной характеристики и повторяют контроль ее стабильности с использованием других градуировочных растворов метазахлора, предусмотренных МИ. При повторном обнаружении нестабильности градуировочной характеристики устанавливают ее заново согласно п. 7.3.

Стабильность результатов измерений контролируют перед проведением измерений, анализируя один из градуировочных растворов.

12.2. Плановый внутрилабораторный оперативный контроль процедуры выполнения анализа проводится методом добавок.

Образцами для контроля являются реальные пробы воздушной среды. Объем отобранных для контроля процедуры выполнения анализа проб воздуха должен соответствовать удвоенному объему, необходимому для проведения анализа по методике, После отбора проб экстракт с трубки делят на две равные части, первую из которых анализируют в точном соответствии с прописью методики и получают результат анализа исходной рабочей пробы - X. Во вторую часть делают добавку анализируемого компонента (величина добавки Сд должна соответствовать 50 - 150 % от содержания компонента в пробе, общая концентрация не должна превышать верхнюю границу диапазона измерения) и анализируют в точном соответствии с прописью методики, получая результат анализа рабочей пробы с добавкой - X′. Результаты анализа исходной рабочей пробы (X) и рабочей пробы с добавкой (X′) получают в условиях повторяемости (один аналитик, использование одного набора мерной посуды, одной партии реактивов и т.д.).

Величина добавки Сд должна удовлетворять условию:

 - характеристика погрешности (абсолютная погрешность) результатов анализа, соответствующая содержанию компонента в испытуемом образце (расчетному значению содержания компонента в образце с добавкой), мг/м3.

Допустимо характеристику погрешности результатов анализа при внедрении методики в лаборатории устанавливать на основе выражения Δл = ±0,84Δ с последующим уточнением по мере накопления информации, где

Δ - граница абсолютной погрешности, мг/м3:

δ - граница относительной погрешности методики (показатель точности в соответствии с диапазоном концентраций, табл. 1), %.

Контроль проводят путем сравнения результата контрольной процедуры Кк с нормативом контроля К.

Результат контрольной процедуры Кк рассчитывают по формуле:

, Сд - среднее значение массовой концентрации анализируемого компонента в образце с добавкой, испытуемом образце, концентрация добавки соответственно (мг/м3).

Норматив оперативного контроля точности К рассчитывают по формуле:

Проводят сопоставление результата контрольной процедуры (Кк) с нормативом контроля (К).

Если результат контрольной процедуры удовлетворяет условию:

|Кк| ≤ К,

(1)

процедуру анализа признают удовлетворительной.

При невыполнении условия (1) процедуру контроля повторяют. При повторном невыполнении условия (1) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.

12.3. Проверка приемлемости результатов измерений, полученных в условиях воспроизводимости.

Расхождение между результатами измерений, выполненных в условиях воспроизводимости (разное время, разные операторы, разные лаборатории), не должно превышать предела воспроизводимости (R):

|X1 - Х2| ≤ R, где

(2)

R - предел воспроизводимости (табл. 1), мг/м3.

R = 0,21·.

 = ½(X1 + Х2), где X1, Х2 - результаты измерений в условиях воспроизводимости (разное время, разные операторы, разные лаборатории), мг/м3.

Если выполняется условие (2), то воспроизводимость измерений считается удовлетворительной.

При превышении норматива контроля вопроизводимости эксперимент повторяют, при повторном превышении указанного норматива выясняют причины и по возможности их устраняют.