4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСТАТОЧНЫХ КОЛИЧЕСТВ ПЕСТИЦИДОВ Измерение массовой
концентрации Карбендазима СБОРНИК МЕТОДИЧЕСКИХ УКАЗАНИЙ ВЫПУСК 1 МОСКВА 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 Измерение массовой концентрации Карбендазима Методические
указания Настоящие методические указания устанавливают методику количественного химического анализа воздуха рабочей зоны методами высокоэффективной жидкостной и газожидкостной хроматографии для определения в нем массовой концентрации карбендазима в диапазоне 0,025 - 0,25 мг/м3 и 0,05 - 0,375 мг/м3, соответственно. Карбендазим - действующее вещество препарата КОЛФУГО СУПЕР, КС (200 г/л), фирма производитель Агро-Кеми КФТ, Венгрия. Метил бензимидазол-2-илкарбамат (IUPAC) C9H9N3O2 M. м. 191,2 Белое кристаллическое вещество. Температура плавления: 250 °С. Давление паров при 20 °С: менее 1 × 10-7 Па. Растворимость в органических растворителях при 25 °С (мг/дм3): диметилформамид - 5000, ацетон - 300; этанол - 300; хлороформ - 100, дихлорметан - 68; бензол - 36, гексан - 0,5. Хорошо растворим в уксусной кислоте, в разбавленных кислотах растворяется с образованием солей. Растворимость в воде при 20 °С (мг/дм3): при рН 4 - 28, при рН 8 - 7. Карбендазим стабилен в слабокислой среде при 20 °С, медленно разлагается в щелочных средах. Может присутствовать в воздухе рабочей зоны в виде аэрозоля. Краткая токсикологическая характеристика Острая пероральная токсичность (LD50) для крыс - 5000 мг/кг; острая дермальная токсичность (LD50) для крыс - 10000 мг/кг; острая ингаляционная токсичность (LK50) для крыс - 5900 мг/м3. Область применения препарата Карбендазим - системный фунгицид класса бензимидазолов, рекомендуемый для борьбы со снежной плесенью, фузариозом колоса, мучнистой росой, корневыми гнилями в стадии вегетации растений на зерновых, сахарной свекле, подсолнечнике, а также в качестве предпосевного протравителя семян яровой пшеницы и ярового ячменя против корневых гнилей, твердой и мягкой головни. ПДК в воздухе рабочей зоны - 0,1 мг/м3. 1. Погрешность измеренийМетодика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей ± 14 % (метод ВЭЖХ) и ± 21 % (метод ГЖХ), при доверительной вероятности 0,95. 2. Метод измеренияИзмерения концентрации карбендазима выполняют методами высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) с ультрафиолетовым детектором или газожидкостной хроматографии (ГЖХ) с детектором постоянной скорости рекомбинации ионов после превращения карбендазима в пентафторбензильное производное. Концентрирование карбендазима из воздуха осуществляют на бумажные фильтры «синяя лента». Нижний предел измерения в хроматографируемом объеме пробы - 1 нг (ГЖХ) и 2 нг (ВЭЖХ). Определению не мешают компоненты препаративной формы. 3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы3.1. Средства измерений
Допускается использование средств измерения с аналогичными или лучшими характеристиками. 3.2. Реактивы
3.3. Вспомогательные устройства
Допускается применение другого оборудования и хроматографических колонок с аналогичными техническими характеристиками, обеспечивающими аналогичное разделение. 4. Требования безопасности4.1. 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 и жидкостного хроматографов соблюдают правила электробезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.019-79 и инструкциями по эксплуатации приборов. 5. Требования к квалификации операторовК выполнению измерений допускают лиц, имеющих квалификацию не ниже инженера-химика, с опытом работы на газовом и жидкостном хроматографах. 6. Условия измеренийПри 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 и жидкостном хроматографах проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к приборам. 7. Подготовка к выполнению измеренийПеред выполнением измерений проводят следующие работы: подготовка органических растворителей, приготовление растворов, подготовка хроматографических колонок и установление градуировочной характеристики, отбор проб. 7.1. Метод ВЭЖХ7.1.1. Подготовка органических растворителей 7.1.1.1. Очистка ацетонитрила. Ацетонитрил кипятят с обратным холодильником над пентоксидом фосфора не менее 1 часа, после чего перегоняют. Непосредственно перед употреблением ацетонитрил повторно перегоняют над прокаленным карбонатом калия. 7.1.1.2. 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 мл 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°. 7.1.1.3. Контроль чистоты ацетона. В круглодонную колбу вместимостью 100 см3 помещают 30 см3 ацетона, упаривают на ротационном вакуумном испарителе досуха, в колбу вносят 5 см3 подвижной фазы для ВЭЖХ (п. 7.1.2) и анализируют раствор в условиях хроматографирования по п. 7.6.1.1. 7.1.2. Подготовка подвижной фазы для ВЭЖХ В мерную колбу вместимостью 1000 см3 помещают 250 см3 ацетонитрила, 100 см3 метилового спирта, доводят объем до метки дистиллированной водой, перемешивают, фильтруют и дегазируют. 7.2. Метод ГЖХ7.2.1. Подготовка колонки с силикагелем 7.2.1.1. Подготовка силикагеля. Коммерческий силикагель нагревают в течение 5 ч при температуре 130 °С в суховоздушном термостате, охлаждают в эксикаторе, дезактивируют 1,5 % воды. Для этого в плоскодонную колбу вместимостью 300 см3 помещают 98,5 г силикагеля, вносят при постоянном перемешивании 1,5 см3 воды, колбу закрывают пробкой, интенсивно встряхивают в течение 5 мин и выдерживают 2 ч на механическом встряхивателе для предотвращения образования конгломератов. 7.2.1.2. Подготовка колонки с силикагелем. Нижнюю часть стеклянной колонки длиной 25 см, внутренним диаметром 7 - 8 мм уплотняют тампоном из стекловаты, помещают 1 г дезактивированного силикагеля и слой сульфата натрия высотой 5 - 10 мм. Непосредственно перед использованием колонку при открытом кране промывают гексаном (около 5 см3). После того, как растворитель достигнет поверхности сорбента, кран закрывают. Колонка готова к работе. 7.2.2. Приготовление 30 %-ного раствора углекислого калия Навеску калия углекислого массой 30,0 г помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят дистиллированной водой до метки, тщательно перемешивают. 7.2.3. Приготовление элюирующей смеси В мерную колбу вместимостью 100 см3 помещают 20 см3 ацетона и 80 см3 толуола, тщательно перемешивают. 7.3. Приготовление стандартных растворов7.3.1. Исходный раствор карбендазима для градуировки (концентрация 100 мкг/см3). В мерную колбу вместимостью 100 см3 помещают 0,0100 г карбендазима, растворяют в 50 - 70 см3 этилацетата, доводят этилацетатом до метки, тщательно перемешивают. Раствор хранится в холодильнике в течение 3 месяцев. 7.3.2. Раствор № 1 карбендазима для градуировки (концентрация 10 мкг/см3). В мерную колбу вместимостью 50 см3 помещают 5 см3 исходного стандартного раствора карбендазима (п. 7.3.1) с концентрацией 100 мкг/см3, разбавляют этилацетатом до метки. Раствор хранится в холодильнике в течение месяца. 7.3.3. Серия № 1 (метод ВЭЖХ): рабочие растворы №№ 2 - 6 карбендазима для градуировки (концентрации 0,1 - 1,0 мкг/см3). В 5 мерных колб вместимостью 100 см3 помещают по 1,0; 2,0; 3,0; 5,0 и 10 см3 стандартного раствора № 1 (п. 7.3.2) с концентрацией 10 мкг/см3, добавляют 10 см3 этанола, доводят до метки подвижной фазой для ВЭЖХ (п. 7.1.2) и тщательно перемешивают. Получают рабочие растворы №№ 2 - 6 с концентрацией карбендазима 0,1; 0,2; 0,3; 0,5 и 1,0 мкг/см3, соответственно. Растворы хранятся в холодильнике в течение 3 дней. 7.3.4. Серия № 2 (метод ГЖХ): рабочие растворы №№ 2 - 6 для градуировки (концентрации 0,1 - 0,75 мкг/см3). В 5 конических концентраторов вместимостью 100 см3 отбирают с помощью пипетки по 0,1; 0,2; 0,4; 0,5 и 0,75 см3 раствора № 1 концентрации 10 мкг/см3 в этилацетате (п. 7.3.2), растворитель отдувают потоком теплого воздуха и проводят дериватизацию в соответствии с п. 8.2.1. После очистки на колонке с силикагелем согласно п. 8.2.2, пентафторбензильное производное карбендазима растворяют в 10 см3 элюирующей смеси (по п. 7.2.3). Получают растворы №№ 2 - 6 с концентрациями 0,1; 0,2; 0,4; 0,5 и 0,75 мкг/см3. Растворы хранятся в холодильнике в течение 15 дней. 7.4. Отбор пробОтбор проб воздуха проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 «ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны». В течение 15 мин последовательно отбирают 3 пробы, для чего воздух с объемным расходом 2 - 4 дм3/мин аспирируют в течение 5 мин через фильтр «синяя лента», помещенный в фильтродержатель. Для измерения концентрации карбендазима на уровне 0,5 ПДК воздуха рабочей зоны необходимо отобрать 10 дм3 воздуха (измерение по п. 7.6.1, ВЭЖХ) или 20 дм3 (измерение по п. 7.6.2, ГЖХ) воздуха. Срок хранения в холодильной камере при 4 °С отобранных проб, помещенных в полиэтиленовые пакеты, - 10 дней. 7.5. Подготовка и кондиционирование хроматографических колонок7.5.1. Метод ГЖХ Готовую насадку (5 % OV-210 на Хроматоне N-AW-HMDS, 0,125 - 0,160 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 ч. 7.5.2. Метод ВЭЖХ Промывают колонку подвижной фазой для ВЭЖХ (п. 7.1.2) в течение 30 мин при скорости подачи растворителя 1 см3/мин до установления стабильной базовой линии. 7.6. Установление градуировочной характеристики7.6.1. Метод ВЭЖХ Градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади пика (отн. единицы) от концентрации карбендазима в растворе (мкг/см3), устанавливают методом абсолютной градуировки с использованием серии стандартных растворов № 1, состоящей из 5 растворов №№ 2 - 6, приготовленных по п. 7.3.3. В инжектор хроматографа вводят по 20 мм3 каждого градуировочного раствора и анализируют в условиях хроматографирования по п. 7.6.1.1. 7.6.1.1. Условия хроматографирования Жидкостный хроматограф с ультрафиолетовым детектором Perkin-Elmer (США) Колонка стальная длиной 25 см, внутренним диаметром 4,0 мм, содержащая Zorbax ODS, зернением 5 мкм Температура колонки комнатная Подвижная фаза ацетонитрил-метанол-вода (25 : 10 : 65, по объему) Скорость потока элюента 1 см3/мин Рабочая длина волны 286 нм Чувствительность 0,01 ед. абсорбции на шкалу Объем вводимой пробы 20 мкл Время выхода карбендазима 6,5 - 6,7 мин Линейный диапазон детектирования 2 - 20 нг Градуировочный график проверяют ежедневно по 1 - 2 стандартным растворам различной концентрации. Если получаемые результаты отличаются более чем на ± 10 % от данных, заложенных на графике, градуировочный график строят заново, используя свежеприготовленные рабочие стандартные растворы. 7.6.2. Метод ГЖХ Градуировочную характеристику устанавливают методом абсолютной градуировки на градуировочных растворах карбендазима. Она выражает зависимость высоты пика (мм) от концентрации карбендазима в растворе (мкг/см3) и строится с использованием серии стандартных растворов № 2, состоящей из 5-ти растворов №№ 2 - 6, приготовленных по п. 7.3.4. В испаритель прибора вводят по 1 мм3 данных градуировочных растворов и анализируют в условиях хроматографирования по п. 7.6.2.1. 7.6.2.1. Условия хроматографирования Хроматограф газовый «Цвет-560» с детектором постоянной скорости рекомбинации ионов Хроматографическая колонка длиной 2 м, внутренним диаметром 3 мм, заполненная 5% OV-210 на Хроматоне N-AW-HMDS (0,125 - 0,16мм) Температура термостата колонки 250 °С детектора 300 °С испарителя 260 °С Скорость газа-носителя (азота) 30 ± 1 мл/мин Рабочая шкала электрометра 64 × 1010 Ом Скорость движения ленты самописца 200 мм/ч Объем вводимой пробы 1 мм3 Время удерживания производного карбендазима 2 мин 42 с Линейный диапазон детектирования 0,1 - 0,75 нг Градуировочный график проверяют ежедневно по 1 - 2 стандартным растворам различной концентрации. Если получаемые результаты отличаются более чем на ± 10 % от данных, заложенных на графике, градуировочный график строят заново, используя свежеприготовленные рабочие стандартные растворы. 8. Выполнение измерений8.1. Подготовка проб к анализуФильтр с отобранной пробой переносят в химический стакан вместимостью 100 см3, заливают 10 см3 этилового спирта или 10 см3 ацетона, оставляют на 10 мин, периодически перемешивая. Растворитель сливают, отжимая фильтр стеклянной палочкой. Фильтр еще дважды обрабатывают новыми порциями этилового спирта или ацетона объемом 10 см3. Объединенный экстракт упаривают в грушевидной колбе на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани 40 - 45 °С почти досуха, оставшийся растворитель отдувают потоком теплого воздуха. Сухой остаток при проведении измерений методом ВЭЖХ (по п. 7.6.1.1) растворяют в 1 см3 этанола, добавляют 4 см3 подвижной фазы, центрифугируют (фильтруют через слой стекловаты, помещенный в конусную химическую воронку), хроматографируют. При проведении измерений методом ГЖХ (по п. 7.6.2.1) сухой остаток подвергают дериватизации в соответствии с п. 8.2, производное растворяют в 10 см3 элюирующей смеси, хроматографируют. Пробу вводят в инжектор хроматографа не менее двух раз. Измеряют площадь или высоту пика, при ручной обработке хроматограмм высоту пиков измеряют на хроматограмме с помощью линейки с точностью до 0,5 мм. Перед анализом испытываемой пробы проводят хроматографирование холостой пробы - экстракта неэкспонированного фильтра. Образцы, дающие пики большие, чем стандартный раствор с концентрацией 1,0 мкг/мл (измерение по п. 7.6.1.1) или 0,75 мкг/мл (измерение по п. 7.6.2.1) разбавляют подвижной фазой для ВЭЖХ или элюирующей смесью, соответственно. 8.2. Дериватизация8.2.1. Получение пентафторбензильного производного карбендазима К сухому остатку в концентраторе добавляют 2,5 см3 ацетона, 0,05 см3 раствора карбоната калия (по п. 7.2.2) и 0,1 см3 пентафторбен-зилбромида. Концентратор закрывают пробкой и выдерживают в течение 4 ч при температуре 50 °С в термостате, охлаждают, добавляют 5 см3 толуола. Раствор упаривают до объема ~ 1 см3 и подвергают очистке на колонке с силикагелем. 8.2.2. Очистка на колонке с силикагелем Остаток в концентраторе, полученный по п. 8.2.1, с помощью пипетки переносят в колонку с силикагелем, подготовленную по п. 7.2.1. Концентратор обмывают 2 см3 толуола. После того как первая порция растворителя впитается в слой сорбента, раствор переносят на колонку. Далее колонку промывают 6 см3 толуола (с предварительным обмыванием концентратора), элюат отбрасывают. Под колонку помещают в качестве приемника градуированную пробирку вместимостью 10 см3. Производное карбендазима элюируют с колонки последовательно тремя порциями элюирующей смеси ацетон-толуол, 2 : 8 (подготовленной по п. 7.2.3 ) объмом 2,2 и 6 см3. Общий объем элюата доводят до 10 см3 элюирующей смесью, тщательно перемешивают и хроматографируют по п. 7.6.2.1. 9. Обработка результатов измеренийМассовую концентрацию карбендазима в пробе воздуха, X, мг/м3 рассчитывают по формуле: , где Х - содержание карбендазима в пробе воздуха, мг/м3; С - концентрация карбендазима в хроматографируемом растворе, найденная по градуировочному графику, мкг/см3; W - объем экстракта, подготовленного для хроматографирования, см3; V20 - объем пробы воздуха, отобранного для анализа, приведенного к стандартным условиям (давление 760 мм рт. ст., температура 20 °С), дм3. , где Т - температура воздуха при отборе пробы (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. Если пробоотборное устройство фиксирует объем воздуха (V, дм3), в вышеприведенной формуле произведение ut заменяется на V. Идентификация и расчет концентрации карбендазима в пробах могут быть проведены с помощью программ обработки хроматографических данных с применением компьютеров, подключенных к хроматографу. 10. Оформление результатов измеренийРезультат 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. Значения норматива оперативного контроля сходимости приведены в таблице. Результат измерений должен оканчиваться тем же десятичным разрядом, что и погрешность. 11. РазработчикиРакитский В.Н., член-корр. РАМН, проф., Юдина Т.В., Федорова Н.Е., Мошлакова Л.А., Волкова В.Н. (Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана, г. Мытищи Московской обл.). СОДЕРЖАНИЕ
|