На главную
На главную

Измерение концентраций карбендазима в воздухе населенных мест методом высокоэффективной жидкостной хроматографии

Методические указания устанавливают метод высокоэффективной жидкостной хроматографии для определения в атмосферном воздухе населенных мест массовой концентрации карбендазима в диапазоне 0,005 — 0,05 мг/м.

Обозначение: МУК 4.1.2998-12
Название рус.: Измерение концентраций карбендазима в воздухе населенных мест методом высокоэффективной жидкостной хроматографии
Статус: действует
Дата актуализации текста: 05.05.2017
Дата добавления в базу: 01.10.2014
Дата введения в действие: 19.03.2012
Утвержден: 19.03.2012 Главный государственный санитарный врач Российской Федерации
Опубликован: Роспотребнадзор (2012 г. )
Ссылки для скачивания:

Государственное санитарно-эпидемиологическое нормирование
Российской Федерации

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Измерение концентраций действующих
веществ пестицидов в атмосферном
воздухе населённых мест

Сборник методических указаний
по методам контроля
МУК 4.1.2998-12; 4.1.2999-12; 4.13004-12

Москва 2012

1. Разработаны ФГУН «Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана» Роспотребнадзора.

2. Рекомендованы к утверждению Комиссией по санитарно-эпидемиологическому нормированию при Федеральной службе по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (протокол от 22.12.2012 № 2).

3. Утверждены Руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г.Г. Онищенко 19 марта 2012 г.

4. Введены в действие с момента утверждения.

5. Введены впервые.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Погрешность измерений. 2

2. Метод измерений. 2

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

4. Требования безопасности. 4

5. Требования к квалификации операторов. 4

6. Условия измерений. 4

7. Подготовка к выполнению измерений. 4

8. Отбор и хранение проб воздуха. 6

10. Выполнение измерений. 6

11. Обработка результатов анализа. 7

12. Оформление результатов измерений. 7

13. Контроль качества результатов измерений. 8

14. Разработчики. 9

 

УТВЕРЖДАЮ

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

Г.Г. Онищенко

19 марта 2012 г.

Дата введения: с момента утверждения

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Измерение концентраций карбендазима в атмосферном
воздухе населённых мест методом высокоэффективной
жидкостной хроматографии

Методические указания
МУК 4.1.2998-12

Свидетельство о метрологической аттестации от 16.08.2011 № 0105.15.08.11.

Настоящие методические указания устанавливают метод высокоэффективной жидкостной хроматографии для определения в атмосферном воздухе населенных мест массовой концентрации карбендазима в диапазоне 0,005 - 0,05 мг/м3.

Карбендазим

Метил бензим идазол-2-илкарбамат (IUPAC)

C9H9N3O2

Мол. масса 191,2

Белое порошкообразное вещество без запаха. Температура плавления 302 - 307 °С (с разложением). Давление паров: 0,09 мПа (20 °С), 0,15 мПа (25 °С), 1,3 мПа (50 °С). Растворимость в органических растворителях при 24 °С (г/дм3): ацетон - 0,3; бензол - 0,036; гексан - 0,0005; диметилформамид - 5; дихлорметан - 0,068; диэтиловый эфир - менее 0,01; хлороформ - 0,1; этанол - 0,3; этилацетат - 0,135. Растворимость в воде при 24 °С (мг/дм3): 29 (рН 4); 8 (рН 7); 7 (рН 8).

Карбендазим разлагается при плавлении; при температуре ниже 50 ° С стабилен в течение двух лет. Карбендазим - слабое основание, с кислотами образует растворимые в воде соли.

Агрегатное состояние в атмосферном воздухе - пары и аэрозоль.

Краткая токсикологическая характеристика

Острая пероральная токсичность (LD50) для крыс 6 400 мг/кг; острая дермальная токсичность (LD50) для крыс > 2000 мг/кг.

Область применения препарата

Карбендазим - системный фунгицид широкого спектра действия из класса бензимидазолов. Применяется для протравливания семян и опрыскивания растений в период вегетации против таких болезней, как корневые гнили, стеблевая, каменная, твердая, пыльная головни, мучнистая роса, фузариозы, снежная плесень и другие на зерновых колосовых культурах, сахарной свекле, рапсе, подсолнечнике.

Ориентировочный безопасный уровень воздействия (ОБУВ) в атмосферном воздухе 0,01 мг/м3.

1. Погрешность измерений

Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей ± 25 %, при доверительной вероятности 0,95.

2. Метод измерений

Измерения концентраций карбендазима выполняют методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на обращенной фазе с ультрафиолетовым детектором.

Концентрирование карбендазима из воздуха осуществляют на пробоотборную систему из последовательно соединенных бумажного фильтра «синяя лента» и фильтра из пенополиуретана (ППУ), экстракцию с фильтров выполняют этиловым спиртом.

Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы - 1 нг. Средняя полнота извлечения с фильтров - 92,17 %.

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. Средства измерений

Жидкостный хроматограф с ультрафиолетовым детектором с переменной длиной волны

Номер в Государственном реестре средств измерений 15311-08

Барометр-анероид М-67

ТУ 2504-1797-75

Весы аналитические ВЛА-200

ГОСТ 24104-2001

Колбы мерные 2-100-2 и 2-1000-2

ГОСТ 1770-74

Меры массы

ГОСТ 7328-2001

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

ГОСТ 29227-91

Пробоотборное устройство ОП 442ТЦ (ЗАО «ОПТЭК», г. Санкт-Петербург)

Номер Госреестра 18860-05

Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2, цена деления 1 °С, пределы измерения 0 - 55 °С

ТУ 25-2021.003-88

Цилиндры мерные 2-го класса точности вместимостью 500 и 1000 см3

ГОСТ 1770-74

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

3.2. Реактивы

Карбендазим, аналитический стандарт с содержанием действующего вещества 98,8 % (ГСО 7504-98). относительная погрешность аттестованного значения ±1,2 %

Ацетонитрил для хроматографии, х.ч.

ТУ 6-09-14.2167-84

Вода для лабораторного анализа (бидистиллированная или деионизованная)

ГОСТ Р 52501-2005

Калий углекислый (карбонат калия, поташ), х.ч., прокаленный

ГОСТ 4221-76

Метиловый спирт (метанол), х.ч.

ГОСТ 6995-77

Натрий углекислый

ГОСТ 83-79

Спирт этиловый (этанол) ректификованный

ГОСТ Р 51652-2000 или ГОСТ 18300-87

Фосфор (V) оксид (фосфорный ангидрид, пентоксид фосфора), х.ч.

ТУ 6-09-4173-85

Примечание. Допускается использование реактивов иных производителей с более высокой квалификацией, не требующих выполнения п. 7.1 (очистки растворителей).

3.3. Вспомогательные устройства, материалы

Аппарат для встряхивания типа АВУ-6с

ТУ 64-1-2851-78

Бумажные фильтры «синяя лента», обеззоленные

ТУ 2642-001-05015242-07

Воронка Бюхнера

ГОСТ 9147-80

Воронки конусные диаметром 40 - 45 мм

ГОСТ 25336-82

Груша резиновая

ТУ 9398-005-0576-908

Колба Бунзена

ГОСТ 25336-82

Колбы круглодонные на шлифе вместимостью 150 см3

ГОСТ 9737-93

Линейка

ГОСТ 427-75

Мембраны микропористые капроновые ММК

ТУ 9471-002-10471723-2003

Механическая (бытовая) ломтерезка фирмы BOSCH MAS 4600 (Германия)

Набор для фильтрации растворителей через мембрану

Насос водоструйный

ГОСТ 25336-82

Пенополиуретан ППУ ПЕНОР 301 Арктика

ТУ 2254-018-329-57768-2002

Пинцет медицинский нержавеющий

ГОСТ 21241-89

Стаканы химические с носиком вместимостью 150 см3

ГОСТ 25336-82

Стекловата

Стеклянные палочки

Ротационный вакуумный испаритель В-169 фирмы Buchi, Швейцария

Установка для перегонки растворителей

Фильтродержатель

Хроматографическая колонка стальная, длиной 250 мм, внутренним диаметром 4,6 мм, содержащая Zorbax SB-C8, зернением 5 мкм

Шприц для ввода образцов для жидкостного хроматографа вместимостью 50 - 100 мм3

Примечание. Допускается применение оборудования иных производителей 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 злектробезопасности при работе с электроустановками по ГОСТ 12.1.019-2009, а также требования, изложенные в технической документации на жидкостный 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 на должно превышать ПДК (ОБУВ), установленных ГН 2.2.5.1313-03 и 2.2.5.2308-07. Организация обучения работников безопасности труда - по ГОСТ 12.0.004-90.

5. Требования к квалификации операторов

К выполнению измерений допускают специалистов, имеющих квалификацию не ниже лаборанта-исследователя, с опытом работы на жидкостном хроматографе, освоивших данную методику и подтвердивших экспериментально соответствие получаемых результатов нормативам контроля погрешности измерений по п. 13.

К проведению пробоподготовки допускают оператора с квалификацией «лаборант», имеющего опыт работы в химической лаборатории.

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 жидкостном хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.

7. Подготовка к выполнению измерений

Выполнению измерений предшествуют следующие операции: очистка ацетонитрила (при необходимости), подготовка подвижной фазы для ВЭЖХ, кондиционирование хроматографической колонки, приготовление растворов для градуировки и внесения, установление градуировочной характеристики, подготовка фильтров «синяя лента», фильтров из ППУ, отбор проб.

7.1. Очистка ацетонитрила

Ацетонитрил кипятят с обратным холодильником над пентоксидом фосфора (на 1 дм3 ацетонитрила 20 г пентоксида фосфора) не менее 1 ч, после чего перегоняют, непосредственно перед употреблением ацетонитрил повторно перегоняют над прокаленным карбонатом калия (на 1 дм3 ацетонитрила 10 г карбоната калия).

7.2. Подготовка подвижной фазы для ВЭЖХ

В мерную колбу вместимостью 1000 см3 помещают 250 см3 ацетонитрила, добавляют 650 см3 бидистиллированной или деионизованной воды, 100 см3 метанола, перемешивают и фильтруют через мембранный фильтр.

7.3. Кондиционирование хроматографической колонки

Промывают колонку подвижной фазой (приготовленной по п. 7.2) при скорости подачи растворителя 1,0 см3/мин до установления стабильной базовой линии.

7.4. Приготовление градуировочных растворов и растворов внесения

7.4.1. Исходный раствор карбендазима для градуировки (концентрация 100 мкг/см3). В мерную колбу вместимостью 100 см3 помещают 0,0100 г карбендазима, растворяют в 50 - 60 см3 метанола, доводят метанолом до метки, тщательно перемешивают.

Раствор хранят в морозильной камере при температуре -18 °С в течение 3 месяцев.

Растворы № 1 - 5 готовят объемным методом путем последовательного разбавления исходного раствора для градуировки.

7.4.2. Раствор 1 карбендазима для градуировки и внесения (концентрация 10 мкг/см3). В мерную колбу вместимостью 100 см3 помещают 10 см3 исходного раствора карбендазима с концентрацией 100 мкг/см3 (п. 7.4.1), разбавляют ацетонитрилом до метки.

Градуировочный раствор № 1 хранят 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».

7.4.3. Рабочие растворы 2 - 5 карбендазим для градуировки (концентрация 0,05 - 0,5 мкг/см3). В 4 мерные колбы вместимостью 100 см3 помещают по 0,5; 1,0; 2,0 и 5,0 см3 градуировочного раствора № 1 с концентрацией 10 мкг/см3 (п. 7.4.2), доводят до метки подвижной фазой, приготовленной по п. 7.2, тщательно перемешивают, получают рабочие растворы № 2 - 5 с концентрацией карбендазима 0,05; 0,1; 0,2 и 0,5 мкг/см3, соответственно.

Рабочие растворы сразу после приготовления помещают в холодильник, где хранят при температуре 4 - 6 °С не более 14 дней.

7.5. Установление градуированной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади пика (мВ ∙ с) от концентрации карбендазима в растворе (мкг/см3), устанавливают методом абсолютной калибровки по 4 растворам для градуировки № 2 - 5.

В инжектор хроматографа вводят по 20 мм3 каждого градуировочного раствора и анализируют в условиях хроматографирования по п. 7.5.1. Осуществляют не менее 5 параллельных измерений. Устанавливают площади пиков, на основании которых строят градуировочную зависимость.

Градуировочную характеристику проверяют перед проведением измерения по анализу одного из градуировочных растворов. Если значение площади отличается более чем на 11 % от данных, заложенных в градуировочную характеристику, ее строят заново, используя свежеприготовленные рабочие растворы для градуировки.

7.5.1. Условия хроматографирования

Измерения выполняют при следующих режимных параметрах:

Жидкостный хроматограф с ультрафиолетовым детектором с переменной длиной волны.

Хроматографическая колонка стальная, длиной 250 мм, внутренним диаметром 4,6 мм, содержащая Zorbax SB-C8, зернением 5 мкм.

Температура колонки: комнатная.

Подвижная фаза: ацетонитрил-метанол-вода (25:10:65, по объему).

Скорость потока элюента: 1,0 см3/мин.

Рабочая длина волны: 286 нм.

Объем вводимой пробы: 20 мм3.

Ориентировочное время выхода карбендазима: 7,70 - 8,06 мин.

Линейный диапазон детектирования: 1 - 10 нг.

7.6. Подготовка фильтров для отбора проб воздуха

Из пенополиуретана вырезают фильтр толщиной 2 - 2,5 мм, диаметром 48 - 50 мм, соответствующий внутреннему диаметру фильтродержателя. Диаметр бумажного фильтра «синяя лента» также должен соответствовать внутреннему диаметру фильтродержателя.

Фильтры из пенополиуретана и бумаги последовательно по 3 раза промывают на воронке Бюхнера этанолом, затем ацетонитрилом порциями 25 - 30 см3, сушат с помощью разряжения, создаваемого водоструйным насосом, затем на воздухе при комнатной температуре. До использования фильтры хранят в герметично закрытой стеклянной таре.

8. Отбор и хранение проб воздуха

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 5 дм3/мин аспирируют через пробоотборную систему, состоящую из последовательно соединенных бумажного фильтра «синяя лента» и фильтра из пенополиуретана (ППУ), помещенных в фильтродержатель.

Для измерения концентрации карбендазима на уровне предела обнаружения (0,005 мг/м3) необходимо отобрать 50 дм3 воздуха. Срок хранения отобранных проб, помещенных в полиэтиленовые пакеты, в холодильнике при температуре 4 °С - 10 дней.

10. Выполнение измерений

Экспонированные фильтры (бумажный фильтр «синяя лента» и фильтр из ПГТУ) переносят в химический стакан вместимостью 150 см3, заливают 20 см3 этанола, помещают на встряхиватель на 10 мин. Растворитель сливают, фильтры еще дважды обрабатывают новыми порциями этанола объемом 20 см3, выдерживая на встряхивателе по 10 мин.

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 этанола, добавляют 4 см3 подвижной фазы (подготовленной по п. 7.2), тщательно перемешивают и анализируют при условиях хроматографирования, указанных в п. 7.5.1.

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

Образцы, дающие пики, большие, чем градуировочный раствор с концентрацией 0,5 мкг/см3, разбавляют подвижной фазой (не более чем в 50 раз).

11. Обработка результатов анализа

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

 где

С - концентрация карбендазима в хроматографируемом растворе, найденная по градуировочному графику в соответствии с величиной площади хроматографического пика, мкг/см3;

W - объем экстракта, подготовленного для хроматографирования, см3;

Vi - объем пробы воздуха, отобранного для анализа, приведенного к нормальным условиям (давление 760 мм рт. ст., температура 0 °С), дм3.

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

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

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

t - длительность отбора пробы, мин;

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

За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, расхождение между которыми не превышает предела повторяемости (1):

 где                                             (1)

X1, Х2 - результаты параллельных определений, мг/м3;

r - значение предела повторяемости (таблица), при этом r = 2,8σr.

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

12. Оформление результатов измерений

Результат количественного анализа представляют в виде:

· результат анализа  в мг/м3, характеристика погрешности δ, % (таблица), Р = 0,95 или

 мг/м3, Р = 0,95, где

 - среднее арифметическое результатов определений, признанных приемлемыми, мг/м3 (мкг/смыв);

Δ - граница абсолютной погрешности, мг/м3;

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

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 карбендазима в пробе атмосферного воздуха - менее 0,005 мг/м3»*

______________

* - 0,005 мг/м3 - предел обнаружения при отборе 50 дм3 атмосферного воздуха.

13. Контроль качества результатов измерений

Оперативный контроль погрешности и воспроизводимости измерений осуществляется в соответствии с ГОСТ Р ИСО 5725-(1 - 6)-2002 «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений».

Таблица

Значения характеристики погрешности, нормативов оперативного контроля точности, повторяемости, воспроизводимости

Анализируемый объект

Диапазон определяемых концентраций, мг/м3

Характеристика погрешности, ±δ, %, Р = 0,95

Норматив оперативного контроля точности, К, мг/м3 (P = 0,95, m = 2)

Стандартное отклонение повторяемости, σr, мг/м3

Предел повторяемости, r, мг/м3

Предел воспроизводимости, R, мг/м3 (Р = 0,95, m = 2)

Атмосферный воздух

0,005 - 0,05

16

 - среднее значение массовой концентрации анализируемого компонента в пробе (мг/м3).

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

13.2. 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 фильтра 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 Хд 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.).

Решение об удовлетворительности процедуры анализа принимают при выполнении условия:

 где                                                      (2)

X, X' - результаты измерений исходной рабочей пробы и пробы с добавкой соответственно (мг/м3);

Хд - величина добавки (мг/м3);

K - норматив оперативного контроля точности (в соответствии с диапазоном концентраций, таблица), мг/м3.

При невыполнении условия (2) процедуру контроля повторяют. При повторном невыполнении условия (2) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.

13.3. Проверка приемлемости результатов измерений, полученных в условиях воспроизводимости:

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

|X1 - X2| ≤ R, где                                                      (3)

R - предел воспроизводимости (в соответствии с диапазоном концентраций, таблица), мг/м3.

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

Если выполняется условие (3), то воспроизводимость измерений считается удовлетворительной.

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

14. Разработчики

Юдина Т.В., Федорова Н.Е., Волкова В.Н. (ФГУН «Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана Роспотребнадзора»).

152
Мне нравится
Комментировать Добавить в закладки

Комментарии могут оставлять только зарегистрированные пользователи.

Пожалуйста зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.