"ГОСТ ISO 17075-1-2021. Межгосударственный стандарт. Кожа. Химическое определение содержания хрома (VI) в коже. Часть 1. Колориметрический метод"
(введен в действие Приказом Росстандарта от 15.09.2022 N 935-ст)

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

1 ПОДГОТОВЛЕН Научно-производственным республиканским унитарным предприятием "Белорусский государственный институт стандартизации и сертификации" (БелГИСС) на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 5

2 ВНЕСЕН Государственным комитетом по стандартизации Республики Беларусь

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 апреля 2021 г. N 139-П)

За принятие проголосовали:

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 сентября 2022 г. N 935-ст межгосударственный стандарт ГОСТ ISO 17075-1-2021 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 ноября 2022 г.

5 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ISO 17075-1:2017 "Кожа. Химическое определение содержания хрома (VI) в коже. Часть 1. Колориметрический метод" ("Leather - Chemical determination of chromium (VI) content in leather - Part 1: Colorimetric method", IDT).

Международный стандарт разработан Международным союзом технологов и химиков по обработке кожи (IULTCS).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

6 ВЗАМЕН ГОСТ ISO 17075-2011

Настоящий стандарт устанавливает метод определения хрома (VI) в растворах, выщелачиваемых из кожи при определенных условиях. Метод настоящего стандарта подходит для количественного определения содержания хрома (VI) в коже при его содержании от 3 мг/кг.

Настоящий стандарт применим ко всем типам кожи.

Результаты, полученные данным методом, зависят от условий экстрагирования. Результаты, полученные при использовании других условий экстрагирования (растворы для экстрагирования, pH, продолжительность экстрагирования и т.д.), не сопоставимы с результатами, полученными методом, описанным в настоящем стандарте.

Если образец кожи испытан как в соответствии с настоящим стандартом, так и в соответствии с ISO 17075-2, то результаты, полученные согласно ISO 17075-2, считаются арбитражными. Преимуществом метода, описанного в ISO 17075-2, является отсутствие мешающего влияния окраски экстракта. Тем не менее межлабораторные испытания не показывают существенных различий (см. приложение C), и результаты сопоставимы между обоими методами.

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты [для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все его изменения)]:

ISO 2418, Leather - Chemical, physical and mechanical and fastness tests - Sampling location (Кожа. Методы отбора проб и идентификация лабораторных образцов)

ISO 3696, Water for analytical laboratory use - Specification and test methods (Вода для лабораторного анализа. Технические требования и методы испытания)

ISO 4044:2017, Leather - Chemical tests - Preparation of chemical test samples (Кожа. Подготовка образцов для химического анализа)

ISO 4684, Leather - Chemical tests - Determination of volatile matter (Кожа. Метод определения содержания летучих веществ)

В настоящем стандарте применен следующий термин с соответствующим определением.

Терминологические базы данных ISO и IEC для применения в стандартизации размещены по следующим адресам:

- онлайн-библиотека стандартов ISO (ISO Online browsing platform): /template/go.php?url=https://www.iso.org/obp;

- электропедия IEC (IEC Electropedia): /template/go.php?url=https://www.electropedia.org/.

3.1 содержание хрома (VI) (chromium (VI) content): Количество хрома (VI) в коже, определенное после экстрагирования водным солевым раствором с pH от 7,0 до 8,0.

Примечание - Содержание хрома (VI) выражают в миллиграммах на килограмм (мг/кг) кожи в пересчете на сухое вещество.

Экстрагируемый хром (VI) вымывают из образца кожи фосфатным буферным раствором с pH от 7,0 до 8,0, а совместно экстрагируемые окрашенные вещества, влияющие на определение, при необходимости удаляют твердофазной экстракцией. Хром (VI) в растворе окисляет 1,5-дифенилкарбазид в 1,5-дифенилкарбазон, образуя красно-фиолетовый комплекс с хромом, который может быть количественно определен фотометрическим методом при 540 нм.

Все используемые реактивы должны быть не ниже аналитической степени чистоты.

Растворяют 22,8 г гидрофосфата калия тригидрата K₂HPO₄·3H₂O в 1000 см³ воды, подкисленной фосфорной кислотой (см. 5.3) до pH 8,0 +/- 0,1. Дегазируют полученный раствор аргоном или азотом (см. 5.6) либо на ультразвуковой бане.

По установившейся практике свежий раствор готовят ежедневно. Однако раствор может храниться в течение недели в холодильнике при температуре (4 +/- 3) °C, но перед применением его следует нагреть до комнатной температуры и дегазировать.

1,0 г 1,5-дифенилкарбазида CO(NHNHC₆H₅)₂ растворяют в 100 см³ ацетона (CH₃)₂CO, подкисленного одной каплей ледяной уксусной кислоты CH₃COOH.

Полученный раствор хранят в стеклянной посуде темно-коричневого цвета не более 14 дн при температуре +4 °C.

700 см³ ортофосфорной кислоты плотностью разбавляют дистиллированной водой (см. 5.7) до объема 1000 см³.

Сначала добавляют приблизительно 200 см³ деионизированной воды (см. 5.7) в мерную колбу вместимостью 1000 см³, затем добавляют 700 см³ ортофосфорной кислоты и доводят до метки деионизированной водой.

Навеску калия двухромовокислого K₂Cr₂O₇ (см. 5.8) массой 2,829 г растворяют в воде в мерной колбе вместимостью 1000 см³ и доводят объем раствора до метки водой. 1 см³ этого раствора содержит 1 мг хрома.

Альтернативно может применяться исходный раствор с данным значением концентрации шестивалентного хрома, имеющийся в продаже.

1 см³ раствора (см. 5.4) переносят пипеткой в мерную колбу вместимостью 1000 см³ и доводят до метки раствором для экстрагирования (см. 5.1). 1 см³ этого раствора содержит 1 мкг хрома.

Раствор может храниться в течение недели в холодильнике при температуре (4 +/- 3) °C, но перед применением его следует нагреть до комнатной температуры.

Альтернативно может применяться стандартный раствор с данным значением концентрации шестивалентного хрома, имеющийся в продаже.

В качестве инертного газа предпочтение следует отдавать аргону, а не азоту, поскольку аргон имеет более высокий удельный вес (плотность), чем воздух.

5.7 Дистиллированная или деионизированная вода со степенью чистоты 3 в соответствии с ISO 3696.

5.8 Калий двухромовокислый K₂Cr₂O₇, высушенный в течение (16 +/- 2) ч при (102 +/- 2) °C.

5.9 Метанол для ВЭЖХ (HPLC).

Используется обычное лабораторное оборудование и, в частности, приведенное ниже.

6.1 Подходящий механический орбитальный шейкер с частотой колебаний (100 +/- 10) мин^-1.

6.2 Коническая колба вместимостью 250 см³ с пробкой.

6.3 Аэрационная труба и расходомер, пригодные для измерения расхода (50 +/- 10) см³/мин.

6.4 Мембранный фильтр с размером пор 0,45 мкм (политетрафторэтилен (PTFE) или полиамид 66).

6.5 Мерные колбы вместимостью 25, 100 и 1000 см³.

6.6 Пипетки различной вместимости.

6.7 Спектрофотометр или фотометр, имеющие длину волны 540 нм.

6.8 Фотометрическая кювета из кварца с толщиной рабочего слоя 40 мм или любая другая подходящая кювета.

6.9 Стеклянные или полипропиленовые картриджи (патроны), заполненные подходящим материалом для твердофазной экстракции (SPE), например C18 с обращенной фазой (RP) или подходящим активированным силикатом магния, примеры материалов для SPE см. в приложении A.

6.10 Система для твердофазной экстракции (SPE) с вакуумным устройством или стойким к растворителям медицинским шприцем.

6.11 Острый режущий инструмент или нож, подходящий для разрезания кожи на куски от 3 до 5 мм.

6.12 Аналитические весы, обеспечивающие взвешивание с точностью до 0,1 мг.

Отбор образцов кож - в соответствии с ISO 2418, если возможно. Если отбор образцов в соответствии с ISO 2418 не представляется возможным (например, кожа от готовых изделий, таких как обувь или одежда), в протоколе испытаний следует привести описание, каким образом осуществлялся отбор образцов.

Подготовку образцов кожи осуществляют посредством измельчения (см. 6.11) на маленькие куски в соответствии с методом, установленным в ISO 4044:2017 (пункт 6.3).

Навеску из кусков кожи (2 +/- 0,1) г взвешивают на аналитических весах (см. 6.12) с точностью до 0,001 г. 100 см³ дегазированного раствора для экстрагирования (см. 5.1) пипеткой переносят в коническую колбу вместимостью 250 см³ (см. 6.2). Вытесняют кислород в колбе аргоном (или азотом) (см. 5.6) с помощью аэрационной трубы с расходомером (см. 6.3) в течение 5 мин с объемным расходом (50 +/- 10) см³/мин. Удаляют аэрационную трубу (см. 6.3), добавляют измельченные куски кожи и закрывают колбу пробкой. Объем экстракта записывают как V₀.

Для получения экстракта хрома (VI) коническую колбу с кусками кожи перемешивают в течение 3 ч +/- 5 мин в механическом орбитальном шейкере (см. 6.1) с частотой колебаний (100 +/- 10) мин^-1.

Встряхивают колбы плавными круговыми движениями так, чтобы измельченная кожа не приставала к стенкам колбы, и избегают перемешивания быстрее указанной частоты колебаний.

Сразу же после завершения 3-часового экстрагирования содержимое конической колбы фильтруют через мембранный фильтр в стеклянный или пластиковый сосуд с пробкой. Определяют pH раствора. pH раствора должен составлять от 7,0 до 8,0. Если pH раствора находится за пределами этого диапазона значений, начинают процедуру заново.

Если pH не попадает в диапазон значений от 7,0 до 8,0, следует рассмотреть возможность использования образца меньшей массы. В этом случае предел количественного определения увеличится.

Если образец отобран от окрашенной кожи, то существует вероятность совместной экстракции с некоторыми окрашенными веществами, например красителями. Это может повлиять на определение хрома (VI). Экстрагируемые красители могут быть удалены за счет пропускания раствора для экстрагирования в соответствии с (см. 7.2) через картридж (патрон), заполненный подходящим материалом для твердофазной экстракции (см. 6.9) (примеры подходящих материалов см. в приложении A).

Подготавливают картриджи (патроны) для SPE (см. 6.9) следующим образом:

a) картридж (патрон) (см. 6.9) промывают сначала 5 см³ метанола (см. 5.9);

b) затем 5 см³ дистиллированной воды (см. 5.7); и

c) сразу после этого 10 см³ раствора для экстрагирования (см. 5.1).

Не следует допускать высыхания картриджа (патрона) (см. 6.9) в течение или после подготовки.

Из раствора, полученного по 7.2, берут 10 см³ (V₁) и количественно пропускают через картридж (патрон) (см. 6.9) с системой SPE с вакуумным устройством или шприцем (см. 6.10). Собирают элюат в мерную колбу вместимостью 25 см³ (см. 6.5). Затем картридж (патрон) промывают 10 см³ раствора для экстрагирования (см. 5.1) в мерную колбу вместимостью 25 см³. Содержимое колбы (V₂) доводят до метки раствором для экстрагирования (см. 5.1). Обозначают этот раствор как S₁.

Пипеткой (см. 6.6) вместимостью 10 см³ (V₃) переносят раствор S₁ в мерную колбу вместимостью 25 см³. Заполняют колбу раствором для экстрагирования (см. 5.1) на 3/4 объема. Добавляют 0,5 см³ раствора фосфорной кислоты (см. 5.3) и затем 0,5 см³ раствора дифенилкарбазида (см. 5.2). Содержимое колбы (V₄) доводят до метки раствором для экстрагирования (см. 5.1) и хорошо перемешивают.

Полученный раствор выдерживают не менее (15 +/- 5) мин. Затем измеряют оптическую плотность раствора при 540 нм в кювете с толщиной рабочего слоя 40 мм (см. 6.8), для сравнения используя раствор (см. 7.4). Измеренную оптическую плотность обозначают как A₁.

Для каждого испытания набирают пипеткой еще одну аликвоту раствора S₁ объемом 10 см³ в мерную колбу вместимостью 25 см³ и проводят испытание, как описано выше, но без добавления раствора дифенилкарбазида (см. 5.2). Измеряют оптическую плотность раствора при условиях, описанных выше, и измеренную оптическую плотность обозначают как A₂.

Заполняют колбу вместимостью 25 см³ на 3/4 объема раствором для экстрагирования (см. 5.1), добавляют 0,5 см³ фосфорной кислоты (см. 5.3) и 0,5 см³ раствора дифенилкарбазида (см. 5.2). Доводят до метки раствором для экстрагирования (см. 5.1) и тщательно перемешивают. Этот раствор готовят ежедневно и хранят в темном месте. С раствором сравнения проводят испытание, аналогичное испытанию с раствором для анализа, исключая твердофазную экстракцию.

Калибровочные растворы готовят из стандартного раствора (см. 5.5). Концентрация хрома (VI) в данных растворах должна охватывать предполагаемый диапазон измерений.

Растворы для построения калибровочной кривой готовят в мерных колбах вместимостью 25 см³ (см. 6.5).

Для построения подходящей калибровочной кривой используют не менее шести калибровочных растворов, полученных с использованием стандартного раствора (см. 5.5) в диапазоне от 0,5 до 15,0 см³. Данные объемы стандартного раствора (см. 5.5) переносят пипеткой в мерные колбы вместимостью 25 см³. Добавляют 0,5 см³ фосфорной кислоты (см. 5.3) и 0,5 см³ раствора дифенилкарбазида (см. 5.2) в каждую колбу. Доводят до метки раствором для экстрагирования (см. 5.1), хорошо перемешивают и оставляют на (15 +/- 5) мин. Измеряют оптическую плотность растворов в такой же фотометрической кювете (см. 6.8), что и растворы с образцами кожи при 540 нм, относительно раствора сравнения, полученного в 7.4.

Строят калибровочную кривую зависимости концентрации хрома (VI) в микрограммах на сантиметр кубический (мкг/см³) от измеренной оптической плотности. По оси x откладывают содержание хрома (VI), а по оси y - оптическую плотность растворов.

При межлабораторных испытаниях наиболее подходящей была признана кювета с толщиной рабочего слоя 40 мм (см. 6.8). Стандартные растворы, описанные выше, предназначены для анализа с использованием кювет с толщиной рабочего слоя 40 мм. В некоторых случаях при анализе растворов может оказаться удобным использование кювет с большей или меньшей толщиной рабочего слоя. Необходимо следить за тем, чтобы используемый диапазон калибровки находился в пределах линейного диапазона измерений спектрофотометра.

Определение степени извлечения обеспечивает получение информации о возможных матричных эффектах, которые могут влиять на результаты.

Добавляют в аликвоту (объемом 10 см³) раствора, полученного в 7.2, подходящий объем раствора хрома (VI) для увеличения концентрации хрома (VI) на 10 мг/кг. Выбирают концентрацию добавляемого раствора таким образом, чтобы объем конечного раствора составлял максимум 11 см³. Измеряют оптическую плотность данного раствора так же, как и для раствора с образцами кожи (оптическую плотность обозначают как A_1s и A_2s). (См. 7.3).

Оптическая плотность раствора должна быть в пределах калибровочной кривой, в противном случае следует повторить процедуру, используя аликвоту меньшего объема. Степень извлечения должна быть больше 80%.

Примечание 1 - Если добавленный хром (VI) не обнаружен, это является признаком того, что кожа содержит восстановители. В некоторых случаях, если степень извлечения согласно 7.6.2 больше 90%, то после детальных исследований можно сделать заключение, что анализируемая кожа не содержит хром (VI) (его содержание ниже предела обнаружения).

Примечание 2 - Степень извлечения - индикатор того, работает ли метод или на результаты оказывают влияние матричные эффекты. Нормальной является степень извлечения больше 80%.

Отбирают пипеткой стандартный раствор (см. 5.5) объемом, соответствующим содержанию хрома (VI) в коже, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³ и доводят до метки раствором для экстрагирования (см. 5.1).

Готовят данный раствор так же, как и экстракт кожи. Определяют содержание в данном растворе так же, как и в экстракте кожи, и сравнивают с рассчитанным содержанием. В случае когда хром (VI) не обнаружен в образце кожи, концентрация хрома (VI) в растворе должна составлять 6 мкг/100 см³. Степень извлечения должна быть больше чем 90%. Если степень извлечения равна или меньше чем 90%, то материал для SPE не подходит для этой процедуры и должен быть заменен.

где w_Cr(VI) - массовая доля экстрагируемого хрома (VI) в коже, мг/кг;

A₁ - оптическая плотность анализируемого раствора с дифенилкарбазидом (DPC);

A₂ - оптическая плотность анализируемого раствора без дифенилкарбазида (DPC);

F - угол наклона калибровочной кривой (y/x), см³/мкг;

m - масса отобранного образца кожи, г;

V₀ - объем экстракта с образцом кожи, см³;

V₁ - объем аликвоты, взятой из экстракта с образцом кожи, см³;

V₂ - общий объем элюата S₁ после прохождения через колонку с SPE, для получения которого была отобрана аликвота V₁, см³;

V₃ - объем аликвоты, взятой из элюата S₁, см³;

V₄ - окончательный объем аликвоты, взятой из S₁, см³.

Результат в пересчете на сухое вещество:

где D - коэффициент пересчета результата испытаний на сухое вещество:

где w - массовая доля летучих веществ, определенная по ISO 4684, %.

где - степень извлечения, %;

- массовая концентрация добавленного хрома (VI), мкг/см³;

F - угол наклона калибровочной кривой, см³/мкг;

A_1s - оптическая плотность анализируемого раствора после добавления хрома (VI) и дифенилкарбазида (DPC);

A_2s - оптическая плотность анализируемого раствора после добавления хрома (VI), но без дифенилкарбазида (DPC);

A₁ - оптическая плотность анализируемого раствора с дифенилкарбазидом (DPC);

A₂ - оптическая плотность анализируемого раствора без дифенилкарбазида (DPC).

Содержание хрома (VI) приводят в миллиграммах на килограмм (мг/кг) с округлением до 0,1 мг/кг. Содержание хрома пересчитывают на сухую кожу. Содержание летучих веществ, определенное по ISO 4684, приводят в процентах (%) с округлением до 0,1%.

Экстрагируемая матрица кожи имеет сложный состав, поэтому результаты определения ниже 3 мг/кг имеют большой разброс и ограниченную достоверность; по этой причине предел количественного определения должен быть 3 мг/кг.

В случае обнаружения содержания хрома (VI) более 3 мг/кг, следует сравнить ультрафиолетовый и видимый спектры (UV/VIS) испытуемого раствора со спектрами стандартного раствора (см. 5.5), чтобы определить, является ли положительный результат результатом воздействия мешающих веществ.

Протокол испытаний должен содержать следующую информацию:

a) содержание хрома (VI), полученное по 8.1, с округлением до 0,1 мг/кг;

b) ссылку на настоящий стандарт;

c) описание испытуемого образца и деталей отбора образцов кож (см. 7.1) (при необходимости);

d) толщину рабочего слоя используемой кюветы, если она не равна 40 мм;

e) содержание летучих веществ в коже в процентах (%) с округлением до 0,1%;

f) степень извлечения в процентах (%), если ее значение ниже 80% или выше 120%;

g) любые отклонения от требований настоящего метода.

Если окрашенные вещества, например красители, совместно экстрагируются в процессе экстракции согласно 7.2, необходимо удалить эти потенциально мешающие вещества из раствора для экстракции.

Как показывает практика, эффективно удалять окрашенные вещества могут различные типы материалов для твердофазной экстракции, упакованные в небольшие колонки.

Количество экстрагируемых окрашенных веществ из кожи может различаться в зависимости от способа нанесения и закрепления красителя. Важно, чтобы совместно экстрагируемый краситель удалялся материалом колонки для SPE.

Примеры подходящих материалов для SPE <1>:

- в межлабораторных испытаниях картриджи (патроны), заполненные 1 г материала с обращенной фазой (RP) (C18), и картриджи (патроны) Dionex (Dionex RP) были проверены;

- другие подходящие картриджи (патроны) поставляются Waters (WATERS Plus tC18);

- также подходящими материалами для SPE являются картриджи (патроны) с активированным силикатом магния, например .

--------------------------------

<1> Dionex RP, WATERS Plus tC18 и являются примерами подходящих и доступных продуктов. Данная информация приводится для удобства пользователей настоящего стандарта и не является рекламой ISO данных продуктов.

Для удаления окрашенных веществ в некоторых случаях целесообразно использовать более 1 г материала для SPE или других фаз. В любом случае степень извлечения должна быть проверена очень тщательно.

Активированный уголь оказался непригодным для обесцвечивания экстрактов.

Результаты, полученные в результате проведения в 2007 г. межлабораторных испытаний для двух типов кожи, приведены в таблицах B.1 и B.2.

Принимая во внимание данные, приведенные на рисунке B.1, предел количественного обнаружения метода составляет 3 мг/кг для среднего значения.

Данные, приведенные в таблице C.1, получены при межлабораторных испытаниях (в сентябре 2015 г.) с участием 13 лабораторий.

--------------------------------

<1> В Российской Федерации действует ГОСТ Р 52501-2005 (ИСО 3696:1987) "Вода для лабораторного анализа. Технические условия"