Государственное санитарно-эпидемиологическое
нормирование Российской Федерации
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Определение химических соединений
в биологических средах
Сборник
методических указаний
МУК
4.1.763 - 4.1.779-99
Минздрав
России
Москва 2000
1. Разработаны под редакцией академика РАЕН, д.м.н., проф. Зайцевой Н.В., к.б.н. Улановой Т.С., к.б.н. Нурисламовой Т.В., Карнажицкой Т.Д., Суетиной Г.Н., Поповой Н.В., Митрофановой В.М., Плаховой Л.В., Рудаковой Е.А. (ПНИКИ детской экопатологии).
2. Утверждены Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации 6 июля 1999 г.
Содержание
|
Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.. 2 Требования к квалификации оператора. 3 Подготовка к выполнению измерении. 3 Вычисление результатов измерений. 5 |
|
УТВЕРЖДАЮ Главный государственный санитарный
Г.Г. Онищенко 6 июля 1999 г. МУК 4.1.773-99 Дата введения: 6 сентября 1999 г. |
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Количественное определение ионов фтора в моче с использованием ионселективного электрода
Методические указания разработаны в соответствии с требованиями ГОСТа 8.563-96 «Методики выполнения измерений», ГОСТа Р 1.5-92 «Общие требования к построению, изложению, оформлению и содержанию стандартов». Методика анализа метрологически аттестована и обеспечивает определение фторид-иона в диапазоне концентраций 0,19 - 20,0 мкг/см3.
|
F- |
Мол. масса - 19,01 |
Методика обеспечивает выполнение измерений с суммарной погрешностью результата измерений 15 % при доверительной вероятности 0,95.
Сущность метода
Методика основана на измерении потенциала электрода, селективного к ионам фтора. По величине электродного потенциала из градуировочной зависимости находят концентрацию в пробе ионов фтора.
Нижний предел измерения в объеме пробы - 0,285 мг.
Определению не мешают фосфат-ионы, хлорид-ионы, сульфат-ионы, ионы кальция, магния и другие ионы. Мешающее влияние высоких концентраций гидроксил-ионов, ионов железа (III) и алюминия устраняют введением в анализируемую пробу буферного раствора - 20 мин.
Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы
При выполнении анализа применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы.
Средства измерений
|
Иономер лабораторный автоматизированный ИЛА-2 или аналогичный |
|
|
Магнитная мешалка |
|
|
Электрод фторид-селективный твердоконтактный ЭК120102 или другого типа с аналогичными характеристиками |
КСРШ.418422.006 ТУ |
|
Электрод вспомогательный лабораторный хлорсеребряный ЭВЛ-1М3.1 или другого типа с аналогичными характеристиками |
ТУ 25.05.2181-77 |
|
Весы аналитические 2 класса точности |
|
|
Весы технические лабораторные 4 класса точности с пределом взвешивания 200 г |
|
|
Разновесы Г2-210 |
ГОСТ 73208-82 |
|
Разновесы Г4-1111,10 |
ГОСТ 73208-82 |
|
Колбы мерные вместимостью 100, 250, 1000 см3 |
|
|
Пипетка градуированная вместимостью 10 см3 |
|
|
Пипетки с одной меткой вместимостью 10, 20 см3 |
|
|
Цилиндры мерные вместимостью 25 см3 |
|
|
Стаканы химические вместимостью 50 и 500 см3 |
|
|
Стаканчики для взвешивания (бюксы) |
Вспомогательные устройства
|
Шкаф сушильный ШСС 80П УХЛ4.2 |
ТУ 64-1-909-80 |
|
Дистиллятор |
ТУ 61-1-721-79 |
Реактивы
|
Стандартный образец фторид-ионов или натрия фторид NaF, ч.д.а. |
ГОСТ 44632.2.2 |
|
Натрия хлорид NaCl, х.ч. |
|
|
Натрия ацетат, тригидрат CH3COONa∙3Н2О, х.ч. |
|
|
Натрия цитрат, гидрат Na3C6H5O7∙5H2O, ч.д.а. |
ГОСТ 122280 |
|
Калия хлорид КСl, х.ч. |
|
|
Кислота уксусная |
|
|
Вода дистиллированная |
Требования к безопасности
Помещение для проведения измерений должно соответствовать требованиям «Пожарных норм проектирования зданий и сооружений» (СНиП IIА-5-700) и «Санитарных норм проектирования промышленных предприятий» (СН-245-71) и СНиП-74.
При выполнении работ должны быть соблюдены меры противопожарной безопасности в соответствии с требованиями ГОСТа 12.1.004-85 и правила техники безопасности в соответствии с ГОСТом 12.1.007-76.
При работе необходимо соблюдать «Правила по технике безопасности и производственной санитарии при работе в химических лабораториях», утверждены МЗ СССР 20.12.82 (М., 1981), и «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением», утверждены Госгортехнадзором СССР 27.11.87 (М.: Недра, 1989).
При работе с реактивами соблюдают требования безопасности, установленные для работ с токсичными, едкими и легковоспламеняющимися веществами по ГОСТу 12.1.005-88.
При выполнении измерений на иономере должны быть соблюдены меры безопасности, указанные в «Руководстве по правилам эксплуатации иономера» и правила электробезопасности в соответствии с ГОСТом 12.1.019-79.
Требования к квалификации оператора
К выполнению определений допускаются лица, прошедшие обучение методам анализа на иономере, имеющие опыт работы в данной области и ознакомленные с инструкцией по эксплуатации иономера и методикой анализа биологических сред.
Условия измерений
При подготовке проб к анализу и приготовлении растворов соблюдают следующие условия:
- температура воздуха (20 ± 10) °С;
- атмосферное давление 630 - 800 мм рт. ст.;
- влажность воздуха - не более 80 % при температуре 25 °С.
Выполнение измерений на иономере проводят в условиях, рекомендуемых технической документацией по прибору.
Подготовка к выполнению измерений
Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов и реактивов, подготовка иономера к работе, установление градуировочной характеристики.
Приготовление растворов и реактивов
Буферный раствор (pH 5,5). 58,5 г хлорида натрия NaCl, 0,36 г цитрата натрия Na3С6Н5O7∙5Н2O, 102 г ацетата натрия трехводного СН3СОONa∙3H2O переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, растворяют в небольшом количестве дистиллированной воды и добавляют 14,4 см3 уксусной кислоты. Раствор перемешивают и доводят дистиллированной водой до метки. Хранят в полиэтиленовой посуде не более 1 мес.
Насыщенный раствор хлорида калия. 60 г хлорида калия растворяют в 200 см3 дистиллированной воды при температуре 50 - 60 °С. После охлаждения используют раствор над осадком для заполнения вспомогательного электрода.
Приготовление градуировочных растворов
Раствор фторида натрия 1∙10-1 моль/дм3 (pF = 1,0). Раствор готовят из стандартного образца фторид-ионов в соответствии с инструкцией по его применению или 1,0497 г фторида натрия, предварительно высушенного при 110 °С в течение 2 ч, растворяют в мерной колбе вместимостью 250 см3, доводят дистиллированной водой до метки и перемешивают.
Раствор фторида натрия 1∙10-2 моль/дм3 (pF - 2,0). Отбирают 10 см3 раствора фторида натрия с концентрацией ионов фтора 1∙10-11 моль/дм3 в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят дистиллированной водой до мелей и перемешивают.
Раствор фторида натрия 1∙10-3 моль/дм3 (pF = 3,0). Отбирают 10 см3 раствора фторида натрия с концентрацией ионов фтора 1∙10-2 моль/дм3 в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят дистиллированной водой до метки и перемешивают.
Раствор фторида натрия 1∙10-4 моль/дм3 (pF = 4,0). Отбирают 10 см3 раствора фторида натрия с концентрацией ионов фтора 1∙10-3 моль/дм3 в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят дистиллированной водой до метки и перемешивают.
Раствор фторида натрия 6∙10-5 моль/дм3 (pF = 4,2). Отбирают 6 см3 раствора фторида натрия с концентрацией ионов фтора 1∙10-3 моль/дм3 в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят дистиллированной водой до метки и перемешивают.
Раствор фторида натрия 2∙10-5 моль/дм3 (pF = 4,7). Отбирают 20 см3 раствора фторида натрия с концентрацией ионов фтора 1∙10-4 моль/дм3 в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят дистиллированной водой до метки и перемешивают.
Раствор фторида натрия 1∙10-5 моль/дм3 (pF = 5,0). Отбирают 10 см3 раствора фторида натрия с концентрацией ионов фтора 1∙10-4 моль/дм3 в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят дистиллированной водой до метки и перемешивают.
Градуировочные растворы фторида натрия с концентрацией ионов фтора 1∙10-1 - 1∙10-2 моль/дм3 хранят в полиэтиленовой посуде не более 1 месяца, растворы с концентрацией ионов фтора 1∙10-3 - 1∙10-5 моль/дм3 готовят непосредственно перед использованием.
Подготовка прибора, измерительного и вспомогательного электродов к работе
Подготовку прибора, измерительного и вспомогательного электродов к работе осуществляют в соответствии с инструкцией по их эксплуатации.
Установление градуировочной зависимости
В стаканы вместимостью 50 см3 вносят по 13 см3 растворов фторида натрия с концентрацией 1∙10-5; 2∙10-5; 6∙10-5; 1∙10-4; 1∙10-3 моль/дм3 и добавляют по 15 см3 буферного раствора. Стаканы устанавливают на магнитную мешалку, погружают в раствор электроды и проводят измерение потенциала в градуировочных растворах от меньшей концентрации фторид-ионов (1∙10-5 моль/дм3) к большей (1∙10-3 моль/дм3). Глубина погружения электродов и скорость перемешивания должна быть одинаковыми во всех измерениях. Показания прибора записывают после установления постоянного значения потенциала.
Для каждой концентрации градуировочного раствора проводят по 3 параллельных измерения потенциала и за результат принимают среднее арифметическое. Градуировочную зависимость строят в координатах: значения pF градуировочных растворов (отрицательный логарифм концентрации ионов фтора -lg[F-], моль/дм3) - соответствующие им значения потенциала, мВ.
Градуировочную зависимость проверяют 1 раз в месяц по концентрации ионов фтора 1∙10-5 моль/дм3, при замене измерительного или вспомогательного электродов устанавливают новую градуировочную зависимость.
Отбор и хранение проб
Отобранные пробы объемом 100 см3 хранят в полиэтиленовой посуде, не консервируют. Хранят в холодильнике не более 3 суток.
Выполнение измерений
15 см3 анализируемой пробы (мочи) вносят в стакан, вместимостью 50 см3, приливают 15 см3 буферного раствора, перемешивают и выдерживают 15 мин, замеряют pH исследуемого раствора, измерения проводят при pH 6,5 - 7,5. Стакан устанавливают на магнитную мешалку, погружают в раствор электроды, ожидают установления равновесного значения потенциала и записывают показания прибора. После окончания измерения потенциала в анализируемой пробе электроды отмывают дистиллированной водой. Отмывка электродов происходит достаточно быстро при трехкратной замене дистиллированной воды.
Вычисление результатов измерений
Значения pF в анализируемых пробах находят по градуировочной зависимости. Концентрацию фторидов (мг/дм3) рассчитывают по следующим соотношениям:
Таблица
Пересчет значений pF в концентрацию ионов фтора в моче
|
pF |
С, мг/дм3 |
pF |
С, мг/дм3 |
pF |
С, мг/дм3 |
pF |
С, мг/дм3 |
|
4,00 |
1,89 |
4,25 |
1,09 |
4,50 |
0,60 |
4,75 |
0,34 |
|
4,01 |
1,85 |
4,26 |
1,04 |
4,51 |
0,58 |
4,76 |
0,33 |
|
4,02 |
1,81 |
4,27 |
1,01 |
4,52 |
0,57 |
4,77 |
0,32 |
|
4,03 |
1,77 |
4,28 |
0,99 |
4,53 |
0,56 |
4,78 |
0,32 |
|
4,04 |
1,73 |
4,29 |
0,97 |
4,54 |
0,54 |
4,79 |
0,31 |
|
4,05 |
1,69 |
4,30 |
0,95 |
4,55 |
0,53 |
4,80 |
0,30 |
|
4,07 |
1,61 |
4,32 |
0,90 |
4,57 |
0,51 |
4,82 |
0,29 |
|
4,08 |
1,57 |
4,33 |
0,88 |
4,58 |
0,49 |
4,83 |
0,29 |
|
4,09 |
1,54 |
4,34 |
0,86 |
4,59 |
0,48 |
4,84 |
0,27 |
|
4,10 |
1,50 |
4,35 |
0,84 |
4,60 |
0,47 |
4,85 |
0,27 |
|
4,11 |
1,47 |
4,36 |
0,82 |
4,61 |
0,46 |
4,86 |
0,26 |
|
4,12 |
1,44 |
4,37 |
0,81 |
4,62 |
0,45 |
4,87 |
0,26 |
|
4,13 |
1,40 |
4,38 |
0,79 |
4,63 |
0,44 |
4,88 |
0,25 |
|
4,14 |
1,37 |
4,39 |
0,77 |
4,64 |
0,43 |
4,89 |
0,24 |
|
4,15 |
1,34 |
4,40 |
0,75 |
4,65 |
0,42 |
4,90 |
0,24 |
|
4,16 |
1,31 |
4,41 |
0,73 |
4,66 |
0,41 |
4,91 |
0,23 |
|
4,17 |
1,28 |
4,42 |
0,72 |
4,67 |
0,41 |
4,92 |
0,23 |
|
4,18 |
1,25 |
4,43 |
0,70 |
4,68 |
0,40 |
4,93 |
0,22 |
|
4,19 |
1,22 |
4,44 |
0,68 |
4,69 |
0,39 |
4,94 |
0,22 |
|
4,20 |
1,19 |
4,45 |
0,67 |
4,70 |
0,38 |
4,95 |
0,21 |
|
4,21 |
1,17 |
4,46 |
0,65 |
4,71 |
0,37 |
4,96 |
0,21 |
|
4,22 |
1,14 |
4,47 |
0,64 |
4,72 |
0,36 |
4,97 |
0,20 |
|
4,23 |
1,11 |
4,48 |
0,62 |
4,73 |
0,35 |
4,98 |
0,20 |
|
4,24 |
1,09 |
4,49 |
0,61 |
4,74 |
0,34 |
4,99 |
0,19 |
pF = -lg[F-], СF = 10-pF моль/дм3, CF = 10-pF∙18,99∙103 мг/дм3, или находят из таблицы для значений pF в диапазоне 4 - 5. Для перевода в мг/дм3 значений pF в диапазоне 3 - 4 увеличивают табличные значения в 10 раз. Например, pF, равный 4,46, соответствует 0,65 мг/дм3, pF, равный 3,46, соответствует 6,5 мг/дм3.
Внутренний оперативный контроль
Внутренний оперативный контроль качества результатов контрольного химического анализа (сходимость, воспроизводимость, точность) осуществляют с целью получения оперативной информации о качестве анализов и принятия при необходимости оперативных мер по его повышению (МИ 2335-95).
Оперативный контроль сходимости
Периодичность контроля сходимости измерений зависит от количества рабочих измерений (2 параллельные пробы). Отбирают 2 пробы мочи и каждую из них анализируют в точном соответствии с прописью методики.
Результаты признаются удовлетворительными, если выполняется условие:
|
|С1 - С2| ≤ 0,01d∙Сср, где |
С1 и С2 - результаты анализа 1 и 2 проб;
d - допустимое расхождение между двумя результатами одной и той же пробы (d = 42 %);
Сср - среднее значение между двумя определениями.
Оперативный контроль точности
Периодичность контроля погрешности измерений зависит от количества рабочих измерений за контролируемый период и определяется планами контроля.
Образцами для контроля являются представительные пробы биосред, к которым делаются добавки в виде раствора. Отбирают 2 пробы и к одной из них делают добавку в виде раствора таким образом, чтобы их содержание увеличилось по сравнению с исходным на 50 - 150 %. Каждую пробу анализируют в точном соответствии с прописью методики и получают результат анализа исходной рабочей пробы X и рабочей пробы с добавкой X'. Результаты анализа исходной рабочей пробы X и рабочей пробы с добавкой X' получают не по возможности, а в одинаковых условиях, т.е. их получает один аналитик с использованием одного набора мерной посуды, одной партии реактивов и т.д.
Результаты контроля признаются удовлетворительными, если выполняется условие:
|
|X' - X - С| < Кд, где |
С - добавка к пробе в виде раствора с концентрацией, мкг/см3;
Кд - норматив оперативного контроля погрешности, мкг/см3.
При внешнем контроле (Р = 0,95) принимают
|
|
и 
- характеристики погрешностей для
исходной пробы и пробы с добавкой, мкг/см3.
|
∆x' = 0,165∙X' и ∆x = 0,165∙X |
При внутрилабораторном контроле (Р = 0,90) принимают, что
|
К'д = 0,84∙Кд |
При превышении оперативного контроля погрешности эксперимент повторяют. При повторном превышении указанного норматива выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам контроля, и их устраняют.
Приложение А
Рис. 1. Установка для создания равновесной паровой фазы.
1 - термометр; 2 - накидная гайка; 3 - шприц; 4 -
резиновая мембрана; 5 - равновесный сосуд;
6 - проба; 7 - термостатируемая жидкостная баня.
Рис. 2. Стакан с навинчивающейся крышкой для фиксации пробки на флаконе.
Приложение Б
Прибор для анализа равновесной паровой фазы:
1 - термометр; 2 - накидная гайка; 3 - шприц; 4 -
резиновая мембрана;
5 - равновесный сосуд; 6 - проба; 7 - термостатируемая жидкостная баня
Приложение В
Установка для перегонки с водяным паром