Утверждаю
Главный
государственный
санитарный врач
Российской
Федерации,
Первый заместитель
Министра
здравоохранения
Российской
Федерации
Г.Г.ОНИЩЕНКО
24 июня 2003 года
Дата введения
30 июня 2003 года
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
ИЗМЕРЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИЙ КАРБОКСИНА В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ
ЗОНЫ И АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ
НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ МЕТОДОМ
ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
МУК 4.1.1412-03
1. Подготовлены:
Федеральным научным центром гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана; Московской
сельскохозяйственной академией им. К.А. Тимирязева; при участии Департамента
Госсанэпиднадзора Минздрава России. Разработчики методики указаны в конце.
2. Методические
указания рекомендованы к утверждению Комиссией по госсанэпиднормированию
при Минздраве России.
3. Утверждены
Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, Первым
заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации, акад. РАМН Г.Г.
Онищенко 24 июня 2003 г.
4. Введены с 30
июня 2003 г.
5. Введены впервые.
Настоящие
Методические указания устанавливают метод высокоэффективной жидкостной
хроматографии для определения в воздухе рабочей зоны и атмосферном воздухе
массовой концентрации карбоксина в диапазонах 0,1 -
1,0 мг/куб. м (воздух рабочей зоны); 0,01 - 0,1 мг/куб. м (атмосферный воздух).
Карбоксин - действующее вещество препарата Витарос,
ВСК, (198 г/л карбоксина + 198 г/л тирама), фирма-производитель "Август", Россия.
5,6-дигидро-2-метил-1,4-оксатиин-3-карбоксанилид
(IUPAC)
Эмпирическая формула: C H NO S M. м.: 235,3
12 13 2
Белое
кристаллическое вещество. Температура плавления 91,5 - 92,5
°С и 98 - 100 °С (в зависимости от кристаллической структуры). Давление
паров при 25 °С: 0,025 мПа. Растворимость в
органических растворителях при 25 °С (г/л): ацетон -
177; дихлорметан - 353; метанол - 88; этилацетат -
93. Растворимость в воде при 25 °С - 199 мг/л.
Вещество устойчиво к гидролизу (25 °С, рН 5 - 9).
Константа
диссоциации рКа < 0,5.
Агрегатное
состояние в воздухе рабочей зоны - аэрозоль, в атмосферном воздухе - пары и
аэрозоль.
Краткая токсикологическая характеристика. Острая пероральная
токсичность
(LD ) для
крыс 38200 мг/кг;
острая дермальная
50
токсичность (LD ) для кроликов > 4000 мг/кг; острая
ингаляционная
50
токсичность (LK ) для крыс > 20 мг/куб. дм.
50
Область применения
препарата. Карбоксин - фунгицид, используется для
протравливания семян пшеницы, ячменя против головневых заболеваний, корневых гнилей, плесневения семян.
Предельно
допустимая концентрация карбоксина в воздухе рабочей
зоны - 1 мг/куб. м, (ОБУВ) в атмосферном воздухе - 0,015 мг/куб. м.
1.
Погрешность измерений
Методика
обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей +/- 25%, при
доверительной вероятности 0,95.
2. Метод
измерения
Измерения
концентраций карбоксина выполняют методом
высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на обращенной фазе с
ультрафиолетовым детектором.
Концентрирование карбоксина из воздуха осуществляют на бумажные фильтры
"синяя лента" (воздух рабочей зоны) или на последовательно
соединенные бумажные фильтры "синяя лента" и фильтры из пенополиуретана (атмосферный воздух), экстракцию с фильтров
проводят этиловым спиртом.
Нижний предел
измерения в анализируемом объеме пробы - 1 нг.
Определению не
мешают компоненты препаративной формы.
3. Средства
измерений, вспомогательные устройства,
реактивы и
материалы
3.1.
Средства измерений
Жидкостный
хроматограф с ультрафиолетовым
детектором
с переменной длиной волны
(фирмы
Perkin-Elmer, США) Номер Госреестра
15945-97
Весы
аналитические ВЛА-200
ГОСТ 24104
Пробоотборное
устройство ОП-442ТЦ (ЗАО
"ОПТЭК", г. Санкт-Петербург) или
аспирационное
устройство ЭА-1 ТУ
25-11-1414-78
Барометр-анероид
М-67 ТУ
2504-1797-75
Термометр
лабораторный шкальный ТЛ-2,
цена
деления 1 °С, пределы измерения
0
- 55 °С ТУ 215-73Е
Колбы
мерные, вместимостью 100
и
1000 куб. см
ГОСТ 1770
Пипетки градуированные 2 класса точности,
вместимостью
1,0, 2,0, 5,0, 10 куб. см ГОСТ 29227
Пробирки
градуированные, вместимостью
5
или 10 куб. см
ГОСТ 1770
Цилиндры
мерные 2 класса точности,
вместимостью
50 и 500 куб. см ГОСТ 1770
Допускается
использование средств измерения с аналогичными или лучшими характеристиками.
3.2.
Реактивы
Карбоксин с содержанием действующего
вещества
не менее 94% (ВНИИХСЗР, Россия)
Ацетонитрил для хроматографии, хч ТУ-6-09-4326-76
Вода
бидистиллированная, деионизованная ГОСТ 6709
или
перегнанная над KMnO
4
Кислота
ортофосфорная, ч, 85% ГОСТ 6652
Этиловый
спирт ГОСТ Р 51652
Допускается
использование реактивов иных производителей с аналогичной или более высокой
квалификацией.
3.3.
Вспомогательные устройства, материалы
Бумажные
фильтры "синяя лента",
обеззоленные ТУ 6-09-2678-77
Воронки
конусные диаметром
30
- 37 и 60 мм ГОСТ 25336
Груша
резиновая
Колбы
грушевидные на шлифе,
вместимостью
100 куб. см ГОСТ 10394
Колбы
круглодонные на шлифе,
вместимостью
250 куб. см ГОСТ 9737
Мембранные
фильтры капроновые,
диаметром
47 мм
Насос
водоструйный ГОСТ
10696
Пенополиуретан ППУ ТУ
2254-153-04691277-95
Пробирки
центрифужные ГОСТ 25336
Ротационный
вакуумный испаритель ИР-1М
или
ротационный вакуумный испаритель
В-169
фирмы Buchi, Швейцария ТУ 25-11-917-74
Стаканы
химические, вместимостью
100
куб. см
ГОСТ 25336
Стекловата
Стеклянные
палочки
Установка
для перегонки растворителей
Набор
для фильтрации растворителей
через
мембрану
Холодильник
водяной, обратный ГОСТ 9737
Хроматографическая колонка стальная,
длиной
20 см, внутренним диаметром
2
мм, содержащая Spherisorb S5
ODS 2,
зернением
5 мкм
Шприц
для ввода образцов для
жидкостного
хроматографа вместимостью
50
- 100 куб. мм
Допускается
применение хроматографических колонок и другого
оборудования с аналогичными или лучшими техническими характеристиками.
4.
Требования безопасности
4.1. При работе с
реактивами соблюдают требования безопасности, установленные для работ с
токсичными, едкими, легковоспламеняющимися веществами по ГОСТ 12.1005-88.
4.2. При выполнении
измерений с использованием жидкостного хроматографа соблюдают правила
электробезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.019-79 и инструкцией по
эксплуатации прибора.
5.
Требования к квалификации операторов
К выполнению
измерений допускают специалистов, имеющих квалификацию не ниже
лаборанта-исследователя, с опытом работы на жидкостном хроматографе.
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
Перед выполнением
измерений проводят очистку ацетонитрила (при
необходимости), подготовку подвижной фазы для ВЭЖХ, приготовление растворов,
фильтров из пенополиуретана, кондиционирование хроматографических колонок, установление градуировочной характеристики, отбор проб.
7.1.
Очистка ацетонитрила
Ацетонитрил кипятят с обратным холодильником над пентоксидом
фосфора не менее 1 ч, после чего перегоняют, непосредственно перед
употреблением ацетонитрил повторно перегоняют над
прокаленным карбонатом калия.
7.2.
Приготовление 0,01 М раствора ортофосфорной кислоты
Для приготовления
0,01 М раствора ортофосфорной кислоты в мерную колбу вместимостью 1000 куб. см
помещают 0,69 куб. см ортофосфорной кислоты, доводят водой до метки, тщательно
перемешивают.
7.3. Подготовка подвижной фазы для ВЭЖХ
В мерную колбу
вместимостью 1000 куб. см помещают 540 куб. см 0,01 М ортофосфорной кислоты,
добавляют 460 куб. см ацетонитрила, перемешивают,
фильтруют и дегазируют.
7.4.
Кондиционирование хроматографической колонки
Промывают колонку
подвижной фазой (п. 7.3) в течение 30 мин. при скорости подачи растворителя 0,4
куб. см/мин. до установления стабильной базовой линии.
7.5.
Приготовление градуированных растворов
7.5.1.
Исходный раствор карбоксина для градуировки
(концентрация 1 мг/куб. см).
В мерную колбу
вместимостью 100 куб. см помещают 0,1 г карбоксина,
доводят до метки ацетонитрилом, тщательно
перемешивают. Раствор хранится в холодильнике в течение 3 месяцев.
Растворы N 1 - 5
готовят объемным методом путем последовательного разбавления исходного
стандартного раствора.
7.5.2.
Раствор N 1 карбоксина для градуировки (концентрация
10 мкг/куб. см). В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 1 куб. см
исходного стандартного раствора карбоксина с
концентрацией 1 мг/куб. см (п. 7.5.1), разбавляют ацетонитрилом
до метки. Раствор хранится в холодильнике в течение месяца.
7.5.3. Рабочие
растворы N 2 - 5 карбоксина для градуировки
(концентрация 0,05 - 0,5 мкг/куб. см). В 4 мерные колбы
вместимостью 100 куб. см помещают по 0,5, 1,0, 2,5 и 5,0 куб. см стандартного
раствора N 1 с концентрацией 10 мкг/куб. см (п. 7.5.2), доводят до метки
подвижной фазой (подготовленной по п. 7.3), тщательно перемешивают, получают
рабочие растворы N 2 - 5 с концентрацией карбоксина
0,05, 0,1, 0,25 и 0,5 мкг/куб. см соответственно.
Растворы хранятся в
холодильнике не более 3 суток.
7.6.
Приготовление фильтров из пенополиуретана для отбора
проб воздуха
Из пенополиуретана вырезают фильтр толщиной 2 - 2,5 мм,
диаметром 48 - 50 мм, соответствующим внутреннему диаметру фильтродержателя.
Фильтр 3 раза промывают ацетоном порциями 25 - 30 куб. см на воронке Бюхнера, сушат с помощью разряжения, создаваемого
водоструйным насосом, затем на воздухе при комнатной температуре.
7.7. Отбор
проб
7.7.1. Воздух
рабочей зоны
Отбор 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 аспирируют
в течение 5 мин. с объемным расходом 1 - 5 куб. дм/мин.
через бумажный фильтр "синяя лента", помещенный в фильтродержатель.
Для измерения
концентрации карбоксина на уровне 0,5 ПДК воздуха
рабочей зоны необходимо отобрать 1 куб. дм воздуха.
Срок хранения отобранных проб, помещенных в полиэтиленовые пакеты, в
холодильной камере при 4 °С - 5 дней.
7.7.2. Атмосферный
воздух
Отбор проб воздуха
проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 17.2.4.02-81 "ОПА. Общие
требования к методам определения загрязняющих веществ в воздухе населенных
мест". Воздух со скоростью 5 куб. дм/мин.
аспирируют через последовательно соединенные фильтр
"синяя лента" и фильтр из пенополиуретана,
помещенные в фильтродержатель.
Для измерения
концентрации карбоксина на уровне 0,8 ОБУВ
атмосферного воздуха необходимо отобрать 17 куб. дм
воздуха.
Срок хранения
отобранных проб, помещенных в полиэтиленовые пакеты, в холодильной камере при 4 °С - 5 дней.
7.8.
Установление градуировочной характеристики
Градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади пика (отн. единицы) от концентрации карбоксина
в растворе (мкг/куб. см), устанавливают методом абсолютной калибровки по 4
растворам для градуировки N 2 - 5.
В инжектор
хроматографа вводят по 20 куб. мм каждого градуировочного
раствора и анализируют в условиях хроматографирования
по п. 7.8.1. Осуществляют не менее 3 параллельных измерений. Устанавливают
площадь пика карбоксина.
7.8.1.
Условия хроматографирования
Измерения выполняют
при следующих режимных параметрах:
Жидкостный
хроматограф с ультрафиолетовым детектором Perkin-Elmer
(США).
Колонка стальная
длиной 25 см, внутренним диаметром 2,1 мм, содержащая Spherisorb
S5 ODS 2, зернением 5 мкм.
Температура
колонки: комнатная.
Подвижная фаза:
0,01 М ортофосфорная кислота ацетонитрил (54:46, по
объему).
Скорость потока
элюента: 0,4 куб. см/мин.
Рабочая длина
волны: 250 нм.
Чувствительность:
0,01 ед. абсорбции на шкалу.
Объем вводимой
пробы: 20 куб. мм.
Ориентировочное
время выхода карбоксина: 4,7 - 4,9 мин.
Линейный диапазон
детектирования: 1 - 10 нг.
Образцы, дающие
пики большие, чем стандартный раствор карбоксина с
концентрацией 0,5 мкг/куб. см, разбавляют подвижной фазой (подготовленной по п.
7.3).
Градуировочный график проверяют ежедневно по анализу 2 стандартных растворов
различной концентрации. Если значения площади отличаются более чем на 6% от
данных, заложенных в градуировочную характеристику,
ее строят заново, используя свежеприготовленные рабочие стандартные растворы.
8.
Выполнение измерений
Фильтр с отобранной
пробой переносят в химический стакан вместимостью 100 куб. см, заливают 10 куб.
см этилового спирта, помещают на встряхиватель на 10
мин. Растворитель сливают, фильтр еще дважды обрабатывают новыми порциями
этилового спирта объемом 10 куб. см.
Объединенный
экстракт упаривают в грушевидной колбе на ротационном вакуумном испарителе при
температуре бани не выше 35 °С почти досуха,
оставшийся растворитель отдувают потоком теплого воздуха, остаток растворяют в
10 куб. см (воздух рабочей зоны) или 4 куб. см (атмосферный воздух) подвижной
фазы (подготовленной по п. 7.3) и анализируют при условиях хроматографирования,
указанных в п. 7.8.1.
Пробу вводят в
инжектор хроматографа не менее двух раз. Устанавливают площадь пика, с помощью градуировочного графика определяют концентрацию карбоксина в хроматографируемом
растворе.
Перед анализом
опытной пробы проводят хроматографирование холостой
(контрольной) пробы - экстракта неэкспонированного фильтра.
9.
Обработка результатов измерений
Массовую
концентрацию карбоксина в пробе воздуха рабочей зоны
(атмосферного воздуха), X, мг/куб. м, рассчитывают по формуле:
W
X = С
x ------,
V
20(0)
где:
С - концентрация карбоксина
в хроматографируемом растворе, найденная по градуировочному графику в соответствии с величиной площади хроматографического пика, мкг/куб. см;
W - объем
экстракта, подготовленного для хроматографирования,
куб. см;
V -
объем пробы воздуха,
отобранного для анализа,
20(0)
приведенного к
стандартным (давление 760 мм рт. ст., температура
20 °С) или
нормальным условиям (давление
760 мм рт.
ст.,
температура 0 °С),куб. дм.
0,386 x P x u x t
V = -----------------,
20 (273 + T)
0,357 x P x u x t
V = -----------------,
0 (273 + T)
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, куб. дм/мин.;
t - длительность
отбора пробы, мин.
Примечание.
Идентификация и расчет концентрации карбоксина в
пробах могут быть проведены с помощью программ обработки хроматографических
данных с применением компьютера, включенного в аналитическую систему.
10.
Оформление результатов измерений
_
За результат
анализа (X) принимается среднее
арифметическое
_
результатов двух параллельных определений X и X (X
= (X + X ) /
1 2 1
2
2),
расхождение между которыми не превышает значений норматива
оперативного контроля сходимости (d): |X - X | <= d.
1 2
_
d x X
отн.
d = ---------, мг/куб. м,
100
где:
d -
норматив оперативного контроля сходимости, мг/куб. м;
d - норматив
оперативного контроля сходимости, % (равен
отн.
10%).
Результат
количественного анализа представляют в виде:
_
- результат анализа X (мг/куб. м),
характеристика погрешности
_
дельта, %, Р = 0,95 или X
+/- ДЕЛЬТА мг/куб. м, Р = 0,95, где
_
дельта x X
ДЕЛЬТА = ----------, мг/куб. м.
100
Результат измерений
должен иметь тот же десятичный разряд, что и погрешность.
11.
Контроль погрешности измерений
Оперативный
контроль погрешности и воспроизводимости измерений
осуществляется в соответствии с рекомендациями МИ 2335-95. ГСИ "Внутренний
контроль качества результатов количественного химического анализа".
12.
Разработчики
Юдина Т.В.,
Федорова Н.Е., Волкова В.Н. (Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф.
Эрисмана, г. Мытищи Московской обл.).