Утверждаю
Главный
государственный
санитарный врач
Российской
Федерации,
Первый заместитель
Министра
здравоохранения
Российской
Федерации
Г.Г.ОНИЩЕНКО
29 июня 2003 года
Дата введения:
с момента
утверждения
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
ИЗМЕРЕНИЕ МАССОВЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ 2-ИМИДАЗОЛИДИНОНА
(ЭТИЛЕНМОЧЕВИНА) В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ МЕТОДОМ
ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
МУК 4.1.1723-03
1. Подготовлены
творческим коллективом специалистов Научно-исследовательского института
медицины труда РАМН (Департамент Госсанэпиднадзора Минздрава России).
2. Рекомендованы к
утверждению на совместном заседании группы Главного эксперта Комиссии по государственному
санитарно-эпидемиологическому нормированию по проблеме
"Лабораторно-инструментальное дело и метрологическое обеспечение" и
методбюро п/секции "Промышленно-санитарная
химия" Проблемной комиссии "Научные основы медицины труда".
3. Утверждены и введены
в действие Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации,
Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации 29 июня 2003
г.
4. Введены впервые.
Введение
Методические
указания разработаны с целью обеспечения контроля соответствия
фактических концентраций вредных веществ их предельно допустимым
концентрациям (ПДК) и ориентировочным безопасным уровням воздействия (ОБУВ) и
являются обязательными при осуществлении санитарного контроля.
Методики контроля
вредных веществ в воздухе рабочей зоны разработаны и подготовлены в
соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ "Воздух рабочей зоны.
Общие санитарно-гигиенические требования", ГОСТ Р
8.563-96 "Государственная система обеспечения единства измерений. Методики
выполнения измерений", МИ 2335-95 "Внутренний контроль качества
результатов количественного химического анализа", МИ 2336-95
"Характеристики погрешности результатов количественного химического
анализа. Алгоритмы оценивания".
Методики
выполнены с использованием современных методов исследования, метрологически
аттестованы и дают возможность контролировать концентрации химических веществ
на уровне и ниже их ПДК и ОБУВ в воздухе рабочей зоны, установленных ГН
2.2.5.1313-03 "Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в
воздухе рабочей зоны", ГН 2.2.5.1314-03 "Ориентировочные безопасные
уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны" и
дополнениями к ним.
Методические
указания по измерению массовых концентраций вредных веществ в воздухе рабочей
зоны предназначены для центров госсанэпиднадзора, санитарных лабораторий
промышленных предприятий при осуществлении контроля за содержанием вредных
веществ в воздухе рабочей зоны, а также научно-исследовательских институтов и
других заинтересованных министерств и ведомств.
1. Область
применения
Настоящие
Методические указания устанавливают количественный анализ воздуха рабочей зоны
на содержание 2-имидазолидинона методом высокоэффективной жидкостной
хроматографии в диапазоне массовых концентраций 5,0 - 25,0 мг/куб. м.
2.
Характеристика вещества
2.1. Структурная
формула:
H
C───────H C
2│ │2
│ │
│ │
HN HN
\ /
\ /
\ /
C
||
O
2.2.
Эмпирическая формула: С Н N .
3 6 20
2.3. Молекулярная
масса 86,1.
2.4.
Регистрационный номер CAS 120-93-4.
2.5.
Физико-химические свойства: 2-имидазолидинон - белый кристаллический порошок
без запаха.
Температура
плавления - 131 °С. Растворим в воде, этаноле.
Агрегатное
состояние в воздухе - аэрозоль.
2.6.
Токсикологическая характеристика: 2-имидазолидинон обладает слабым раздражающим
действием на кожу.
Ориентировочный
безопасный уровень воздействия (ОБУВ) 2-имидазолидинона в воздухе рабочей зоны
- 10,0 мг/куб. м.
3.
Погрешность измерений
Методика
обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей +/- 18,1%, при
доверительной вероятности 0,95.
4. Метод
измерений
Измерение массовой
концентрации 2-имидазолидинона выполняют методом высокоэффективной жидкостной
хроматографии с УФ-детектированием при длине волны 205
нм.
Отбор проб проводят
с концентрированием на фильтр.
Нижний предел
измерения содержания 2-имидазолидинона в анализируемом объеме раствора - 0,1
мкг.
Нижний предел
измерения концентрации 2-имидазолидинона в воздухе - 5,0 мг/куб. м (при отборе
40 куб. дм воздуха).
Метод специфичен в
условиях фармацевтического производства пиридинов. Измерению не мешает сопутствующее
вещество - пиридин.
5. Средства
измерений, вспомогательные устройства,
материалы, реактивы
При выполнении
измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства,
материалы и реактивы.
5.1.
Средства измерений, вспомогательные устройства,
материалы
Хроматограф
жидкостный фирмы "Woters", США,
модель
996 с градиентной системой элюирования,
автосэмплером
и УФ-детектором типа "диодная матрица"
Колонка
из нержавеющей стали длиной 250 мм
и
внутренним диаметром 2 мм, заполненная
Seporonc-18
(размер частиц 5 мкм)
Аспирационное
устройство, модель 822
ТУ 2-6-01-86
Фильтродержатель ТУ
95-72-05-77
Фильтры
АФА-ВП-10
ТУ 95-743-80
Весы
аналитические лабораторные ВЛА-200 ГОСТ 24104-88Е
Колбы
мерные вместимостью 25 куб. см ГОСТ 1770-74Е
Пипетки
вместимостью 1, 2, 5 и 10 куб. см
ГОСТ 29227-91
Бюксы
стеклянные вместимостью 25 куб. см
ГОСТ 7148-70
Пробирки
колориметрические с
ГОСТ 25336-82Е
притертыми
пробками вместимостью 10 куб. см
Палочки
стеклянные
ГОСТ 25336-82Е
5.2.
Реактивы
2-имидазолидинон
с содержанием основного
ТУ 6-09-10-992-74
вещества
не менее 98% ФС 42-8239-98
Ацетонитрил,
хч, для жидкостной хроматографии
ТУ 6-09-14-2167-84
Вода дистиллированная ГОСТ
6709-72
Допускается
применение иных средств измерений, вспомогательных устройств, реактивов и
материалов с техническими и метрологическими характеристиками и квалификацией
не хуже приведенных в разделе.
6.
Требования безопасности
6.1. При работе с
реактивами соблюдают требования безопасности, установленные для работы с
токсичными, едкими и легко воспламеняющимися веществами по ГОСТ 12.1.005-88.
6.2. При проведении
анализов горючих и вредных веществ должны соблюдаться требования противопожарной
безопасности по ГОСТ 12.1.004-91.
6.3. При выполнении
измерений с использованием жидкостного хроматографа соблюдать правила
электробезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.019-79 и инструкцией по
эксплуатации прибора.
7.
Требования к квалификации операторов
К выполнению
измерений и обработке их результатов допускаются лица с высшим или
среднеспециальным образованием, прошедшие обучение работе на жидкостном
хроматографе.
8. Условия
измерений
8.1. Процессы
приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят при температуре
воздуха (20 +/- 5) °С, атмосферном
давлении 84,0 - 106,0 кПа и относительной влажности воздуха не более 80%.
8.2. Выполнение
измерений на жидкостном хроматографе проводят в условиях, рекомендованных
технической документацией к прибору.
9.
Подготовка к выполнению измерений
Перед выполнением
измерений проводят следующие работы: приготовление растворов, подготовку
жидкостного хроматографа, установление градуировочной характеристики, отбор
проб.
9.1. Приготовление
растворов
9.1.1. Основной
стандартный раствор 2-имидазолидинона в элюенте с концентрацией 1 мг/куб. см
готовят растворением 25 мг 2-имидазолидинона в мерной колбе вместимостью 25
куб. см. Раствор устойчив при хранении в холодильнике в течение недели.
9.1.2. Градуированные
растворы с концентрацией 2-имидазолидинона от 20 до 100 мкг/куб. см готовят
соответствующим разбавлением основного стандартного раствора элюентом согласно
табл. 1. Растворы устойчивы в течение недели при хранении в холодильнике.
9.1.3. Элюент: А:
ацетонитрил, В: дистиллированная вода, А:В = 1:99 (по
объему).
9.2. Подготовка
прибора
Подготовку к работе
хроматографа проводят в соответствии с инструкцией по его эксплуатации.
9.3. Установление
градуировочной характеристики
Градуировочную
характеристику, выражающую зависимость площади пика (приборные единицы) от
массы 2-имидазолидинона, устанавливают по 6 сериям растворов, проводя 5
параллельных определений для каждой концентрации согласно табл. 1.
Таблица 1
РАСТВОРЫ
ДЛЯ УСТАНОВЛЕНИЯ ГРАДУИРОВОЧНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ
ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ
2-ИМИДАЗОЛИДИНОНА
┌──────────┬───────────────┬─────────┬───────────────┬───────────┐
│ Номер
│Основной стан- │ Элюент,
│Концентрация │Содержание
│
│стандарта
│дартный раствор│ куб. см │градуировочного│2-имидазо-
│
│ │2-имидазолиди-
│ │раствора
2-ими-│лидинона в │
│ │нона, куб. см │ │дазолидинона, │хроматогра-│
│ │ │ │мкг/куб. см │фируемом │
│ │ │ │ │объеме,
мкг│
├──────────┼───────────────┼─────────┼───────────────┼───────────┤
│1 │0,50 │24,50 │20 │0,10 │
│2 │1,00 │24,00 │40 │0,20 │
│3 │1,25 │23,75 │50 │0,25 │
│4 │1,50 │23,50 │60 │0,30 │
│5 │2,00 │23,00 │80 │0,40 │
│6 │2,50 │22,50 │100 │0,50 │
└──────────┴───────────────┴─────────┴───────────────┴───────────┘
Условия
хроматографирования градуировочных смесей и анализ проб:
состав
элюента: ацетонитрил-дистиллированная вода 1:99;
температура
термостата колонки
20 °С;
скорость
подачи элюента
0,4 куб. см/мин.;
длина
волны
205 нм;
объем
вводимой пробы 5 куб.
мм;
время
удерживания 2-имидазолидинона 4 мин. 6 с.
Количественный
анализ проводят методом абсолютной градуировки. Для этого вводят в хроматограф
по 5 куб. мм каждого градуировочного раствора.
Поверку
градуировочного графика проводят не реже 1 раза в месяц и при изменении условий
анализа.
9.4. Отбор пробы
воздуха
Воздух с объемным
расходом 8 куб. дм/мин. аспирируют через фильтр АФА-ВП-10, помещенный в
фильтродержатель. Для измерения 1/2 ОБУВ 2-имидазолидинона необходимо отобрать
40 куб. дм воздуха. Отобранные пробы хранятся в течение месяца в пробирках с
притертыми пробками в холодильнике.
10.
Выполнение измерения
Фильтр с отобранной
пробой помещают в бюксу и дважды экстрагируют по 5 куб. см элюента. Степень
десорбции с фильтра 2-имидазолидинона - 97%. Экстракты объединяют и вводят в
хроматограф 5 куб. мм полученного раствора. Хроматографический анализ выполняют
в тех же условиях, что и градуировку.
Количественное
содержание 2-имидазолидинона в хроматографируемом объеме (мкг) определяют по
предварительно построенному градуировочному графику.
11.
Вычисление результатов измерений
Массовую
концентрацию 2-имидазолидинона в воздухе (С, мг/куб. м) вычисляют по формуле:
а х b
С = -----,
б х V
где:
а - содержание
2-имидазолидинона в хроматографируемом объеме, найденное по градуировочному
графику, мкг;
b - общий объем
раствора пробы, куб. см;
б - хроматографируемый объем пробы, куб. см;
V - объем воздуха,
отобранного для анализа (куб. дм) и приведенного к стандартным условиям (см.
Прилож. 1).
12.
Оформление результатов анализа
Результат
количественного анализа 2-имидазолидинона представляют в виде:
(С +/- дельта х С), мг/куб.
м, Р = 0,95,
СИГМА
где:
дельта - характеристика
относительной погрешности;
СИГМА
С - значение массовой концентрации анализируемого компонента
в пробе.
13.
Контроль погрешности методики КХА
Значения
погрешности, норматива контроля погрешности и норматива контроля
воспроизводимости приведены в табл. 2.
Таблица 2
┌──────────────────┬──────────────────────────────────────────────────────┐
│ Диапазон │
Наименование метрологической характеристики │
│ определяемых
├─────────────────┬─────────────────┬──────────────────┤
│ массовых │
Границы │Норматив
контроля│Норматив контроля │
│ концентраций │
относительной
│воспроизводимости│погрешности К, % │
│2-имидазолидинона,│ погрешности
│ D, % (Р = 0,95) │ (Р = 0,90) │
│ мг/куб. м │+/- дельта , │ │ │
│ │ СИГМА
│ │ │
│ │ % (Р = 0,95) │ │ │
├──────────────────┼─────────────────┼─────────────────┼──────────────────┤
│5,0
- 25,0 │18,1 │21,5 │21,6 │
└──────────────────┴─────────────────┴─────────────────┴──────────────────┘
Метрологические
характеристики приведены в виде зависимости от значения массовой концентрации
анализируемого компонента в пробе - С.
13.1.
Контроль воспроизводимости
Образцами для
контроля являются реальные пробы воздуха рабочей зоны. Объем отобранной для
контроля пробы должен соответствовать удвоенному объему, необходимому для
проведения анализа по методике. После отбора пробы экстракт с фильтра делят на
две равные части и анализируют в точном соответствии с алгоритмом методики,
максимально варьируя условия проведения анализа, т.е. получают два результата
анализа в разных лабораториях или в одной, используя при этом разные наборы
мерной посуды, разные партии реактивов. Расхождения между двумя результатами
анализа не должны превышать норматив контроля воспроизводимости.
|С - С | <= D,
1 2
где:
С - результат анализа рабочей пробы;
1
С -
результат анализа этой же пробы, полученный в другой лаборатории
2
или в этой
же, но другим аналитиком с использованием другого набора мерной
посуды и других партий реактивов;
D -
допустимые расхождения между
результатами анализа одной и той же
пробы (табл. 2).
При превышении
норматива контроля воспроизводимости эксперимент повторяют. При повторном
превышении указанного норматива выясняют причины, приводящие к
неудовлетворительным результатам контроля, и устраняют их.
13.2.
Контроль погрешности
Контроль
погрешности выполняют в одной серии с КХА рабочих проб.
Образцами для контроля
являются реальные пробы воздуха рабочей зоны.
Объем
отобранной для контроля
пробы должен соответствовать удвоенному
объему, необходимому для проведения анализа по
методике. После отбора пробы
экстракт с фильтра делят на две равные части, первую
из которых анализируют
в точном
соответствии с алгоритмом
методики, и получают результат анализа
исходной
рабочей пробы - С . Вторую часть
разбавляют соответствующим
1
растворителем
в два раза
и снова делят на две равные части, первую из
которых анализируют
в точном соответствии с
алгоритмом методики, получая
результат
анализа рабочей пробы,
разбавленной в два раза, - С . Во вторую
2
часть делают добавку анализируемого компонента (Х)
до массовой концентрации
исходной рабочей пробы (С )
(общая концентрация не должна превышать верхнюю
1
границу
диапазона измерения) и
анализируют в точном
соответствии с
методикой,
получая результат анализа
рабочей пробы, разбавленной в два
раза, с добавкой
- С .
(Результаты анализа исходной рабочей пробы - С ,
3
1
рабочей
пробы, разбавленной в два раза, - С
и рабочей пробы, разбавленной
2
в два раза, с
добавкой - С
получают по возможности в одинаковых условиях,
3
т.е. их получает
один аналитик с
использованием одного набора мерной
посуды, одной партии реактивов и т.д.)
Решение об удовлетворительной погрешности
принимают при выполнении
условия:
|С - С - Х| + |2С
- С | <= К,
3 2
2 1
где:
С - результат анализа рабочей пробы;
1
С - результат анализа рабочей пробы,
разбавленной в два раза;
2
С -
результат анализа рабочей
пробы, разбавленной в два раза, с
3
добавкой анализируемого компонента;
Х -
величина добавки анализируемого компонента;
К - норматив контроля погрешности
(табл. 2).
14. Нормы
затрат времени на анализ
Для проведения
серии анализов из 6 проб требуется 1 ч.
Методические
указания разработаны НИЦ "ЭКОС", ЗАО "Алгама", Москва.
Приложение
1
ПРИВЕДЕНИЕ
ОБЪЕМА ВОЗДУХА К СТАНДАРТНЫМ УСЛОВИЯМ
Приведение объема
воздуха к стандартным условиям (температура 20 °С и
давление 101,33 кПа) проводят по формуле:
V х (273 + 20) х Р
1
V = -------------------,
20 (273 + t) х 101,33
где:
V - объем воздуха, отобранного для анализа,
куб. дм;
1
Р - барометрическое давление, кПа (101,33 кПа = 760 мм рт.
ст.);
t -
температура воздуха в месте отбора пробы, °С.
Для удобства
расчета V следует пользоваться таблицей коэффициентов
20
(Прилож. 2). Для приведения воздуха к стандартным
условиям надо умножить V
1
на соответствующий коэффициент.
Приложение
2
КОЭФФИЦИЕНТЫ
ДЛЯ ПРИВЕДЕНИЯ
ОБЪЕМА ВОЗДУХА К
СТАНДАРТНЫМ УСЛОВИЯМ
|
Давление Р, кПа/мм рт. ст.
|
|
t
°С
|
97,33/
730
|
97,86/
734
|
98,4/
738
|
98,93/
742
|
99,46/
746
|
100/
750
|
100,53/
754
|
101,06/
758
|
101,33/
760
|
101,86/
764
|
|
-30
|
1,1582
|
1,1646
|
1,1709
|
1,1772
|
1,1836
|
1,1899
|
1,1963
|
1,2026
|
1,2058
|
1,2122
|
|
-26
|
1,1393
|
1,1456
|
1,1519
|
1,1581
|
1,1644
|
1,1705
|
1,1768
|
1,1831
|
1,1862
|
1,1925
|
|
-22
|
1,1212
|
1,1274
|
1,1336
|
1,1396
|
1,1458
|
1,1519
|
1,1581
|
1,1643
|
1,1673
|
1,1735
|
|
-18
|
1,1036
|
1,1097
|
1,1158
|
1,1218
|
1,1278
|
1,1338
|
1,1399
|
1,1460
|
1,1490
|
1,1551
|
|
-14
|
1,0866
|
1,0926
|
1,0986
|
1,1045
|
1,1105
|
1,1164
|
1,1224
|
1,1284
|
1,1313
|
1,1373
|
|
-10
|
1,0701
|
1,0760
|
1,0819
|
1,0877
|
1,0986
|
1,0994
|
1,1053
|
1,1112
|
1,1141
|
1,1200
|
|
-6
|
1,0540
|
1,0599
|
1,0657
|
1,0714
|
1,0772
|
1,0829
|
1,0887
|
1,0945
|
1,0974
|
1,1032
|
|
-2
|
1,0385
|
1,0442
|
1,0499
|
1,0556
|
1,0613
|
1,0669
|
1,0726
|
1,0784
|
1,0812
|
1,0869
|
|
0
|
1,0309
|
1,0366
|
1,0423
|
1,0477
|
1,0535
|
1,0591
|
1,0648
|
1,0705
|
1,0733
|
1,0789
|
|
+2
|
1,0234
|
1,0291
|
1,0347
|
1,0402
|
1,0459
|
1,0514
|
1,0571
|
1,0627
|
1,0655
|
1,0712
|
|
+6
|
1,0087
|
1,0143
|
1,0198
|
1,0253
|
1,0309
|
1,0363
|
1,0419
|
1,0475
|
1,0502
|
1,0557
|
|
+10
|
0,9944
|
0,9999
|
0,0054
|
1,0108
|
1,0162
|
1,0216
|
1,0272
|
1,0326
|
1,0353
|
1,0407
|
|
+14
|
0,9806
|
0,9860
|
0,9914
|
0,9967
|
1,0027
|
1,0074
|
1,0128
|
1,0183
|
1,0209
|
1,0263
|
|
+18
|
0,9671
|
0,9725
|
0,9778
|
0,9830
|
0,9884
|
0,9936
|
0,9989
|
1,0043
|
1,0069
|
1,0122
|
|
+20
|
0,9605
|
0,9658
|
0,9711
|
0,9783
|
0,9816
|
0,9868
|
0,9921
|
0,9974
|
1,0000
|
1,0053
|
|
+22
|
0,9539
|
0,9592
|
0,9645
|
0,9696
|
0,9749
|
0,9800
|
0,9853
|
0,9906
|
0,9932
|
0,9985
|
|
+24
|
0,9475
|
0,9527
|
0,9579
|
0,9631
|
0,9683
|
0,9735
|
0,9787
|
0,9839
|
0,9865
|
0,9917
|
|
+26
|
0,9412
|
0,9464
|
0,9516
|
0,9566
|
0,9618
|
0,9669
|
0,9721
|
0,9773
|
0,9799
|
0,9851
|
|
+28
|
0,9349
|
0,9401
|
0,9453
|
0,9503
|
0,9555
|
0,9605
|
0,9657
|
0,9708
|
0,9734
|
0,9785
|
|
+30
|
0,9288
|
0,9339
|
0,9391
|
0,9440
|
0,9432
|
0,9542
|
0,9594
|
0,9645
|
0,9670
|
0,9723
|
|
+34
|
0,9167
|
0,9218
|
0,9268
|
0,9318
|
0,9368
|
0,9418
|
0,9468
|
0,9519
|
0,9544
|
0,9595
|
|
+38
|
0,9049
|
0,9099
|
0,9149
|
0,9199
|
0,9248
|
0,9297
|
0,9347
|
0,9397
|
0,9421
|
0,9471
|