"МУК 4.1.2999-12. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Измерение концентраций пиклорама в атмосферном воздухе населенных мест методом капиллярной газожидкостной хроматографии. Методические указания"
(утв. Роспотребнадзором 19.03.2012)

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 22.12.2011 N 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 впервые.

Свидетельство о метрологической аттестации от 16.08.2011 N 0103.15.08.11.

Настоящие методические указания устанавливают метод капиллярной газожидкостной хроматографии для измерения концентрации пиклорама в атмосферном воздухе населенных мест в диапазоне 0,002 - 0,02 мг/куб. м.

4-Амино-3,5,6-трихлорпиридин-2-карбоновая кислота (ИЮПАК).

Структурная формула (не приводится).

Область применения

Пиклорам - гербицид системного ауксиноподобного действия из группы пиридинкарбоновых кислот. Рекомендуется для послевсходовой обработки зерновых культур и пастбищ против широкого спектра широколистных сорняков.

ОБУВ в атмосферном воздухе - 0,02 мг/куб. м.

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

Измерения концентраций пиклорама выполняют методом капиллярной газожидкостной хроматографии (ГЖХ) с электроннозахватным детектором (ЭЗД) после дериватизации кислоты в метильное производное.

Концентрирование пиклорама из атмосферного воздуха осуществляют на фильтр "синяя лента", экстракцию с фильтров проводят смесью этанол - вода (8:2, по объему).

Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы - 0,1 нг. Средняя полнота извлечения с фильтров - 85,4%.

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

Примечание. Возможно использование реактивов иных производителей более высокой квалификации, которые не требуют выполнения п. 7.1 (очистка).

Примечание. Допускается применение другого оборудования с аналогичными или лучшими техническими характеристиками.

4.1. При выполнении измерений необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007-76, требования по электробезопасности при работе с электроустановками по ГОСТ Р 12.1.019-2009, а также требования, изложенные в технической документации на газовый 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 норм, установленных ГН 2.2.5.1313-03 "Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны". Организация обучения работников безопасности труда - по ГОСТ 12.0.004-90.

4.3. При работе с газами, находящимися в баллонах под давлением до 15 МПа (150 кгс/кв. см), необходимо соблюдать "Правила устройства и безопасной эксплуатации стационарных компрессорных установок, воздухопроводов и газопроводов под давлением", ПБ-03-576-03. Запрещается открывать вентиль баллона, не установив на нем понижающий редуктор.

К выполнению измерений допускают специалиста, имеющего квалификацию не ниже лаборанта-исследователя, с опытом работы на газовом хроматографе, освоившего данную методику и подтвердившего экспериментально соответствие получаемых результатов нормативам контроля погрешности измерений по п. 12.

При выполнении измерений соблюдают следующие условия:

- процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят при температуре воздуха (20 +/- 5) °C и относительной влажности не более 80%;

- выполнение измерений на газовом хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.

Выполнению измерений предшествуют следующие операции: очистка растворителей (при необходимости), получение N-нитрозо-N-метилмочевины (при необходимости), 40%-го раствора гидроокиси калия, раствора диазометана, 10%-го раствора серной кислоты, приготовление градуировочных растворов и раствора внесения, установление градуировочной характеристики, подготовка фильтров для отбора проб, отбор проб.

7.1.1. Ацетон

Ацетон перегоняют над небольшим количеством марганцово-кислого калия и прокаленным карбонатом калия или подвергают ректификационной перегонке на колонне с числом теоретических тарелок не менее 30.

7.1.2. Гексан

Растворитель последовательно промывают порциями концентрированной серной кислоты до тех пор, пока она не перестанет окрашиваться в желтый цвет, затем водой до нейтральной реакции промывных вод, перегоняют над прокаленным карбонатом калия.

7.1.3. Дихлорметан

7.1.3.1. Приготовление раствора натрия углекислого с массовой долей 5%. Навеску (25 +/- 0,1) г натрия углекислого помещают в мерную колбу вместимостью 500 куб. см, растворяют в бидистиллированной воде, доводят водой до метки, перемешивают.

7.1.3.2. Очистка дихлорметана. Растворитель промывают последовательно 5%-м водным раствором натрия углекислого, насыщенным раствором хлористого кальция, сушат над прокаленным карбонатом калия и перегоняют или подвергают ректификационной перегонке на колонне с числом теоретических тарелок не менее 30.

7.1.4. Диэтиловый эфир

Растворитель проверяют на присутствие перекисей. Перекись удаляют путем пропускания растворителя через короткую колонку (диаметр колонки 3 - 4 см, высота сорбента 5 - 6 см), наполненную окисью алюминия. Применение активированной окиси алюминия позволяет одновременно высушивать растворитель.

Смесь этанол - вода (объемное соотношение 8:2). В мерную колбу вместимостью 500 куб. см помещают 100 куб. см воды и 400 куб. см этанола, перемешивают.

В мерную колбу вместимостью 50 куб. см помещают 20 г гидроксида калия, растворяют в 25 - 30 куб. см дистиллированной воды, доводят водой до метки, перемешивают.

При отсутствии коммерческого препарата нитрозометилмочевины осуществляют его синтез.

Все работы необходимо проводить в вытяжном шкафу!

В круглодонную колбу на шлифе вместимостью 1 куб. дм, снабженную обратным холодильником, помещают 80 г метиламина гидрохлорида и 300 г мочевины, растворяют содержимое в 400 куб. см воды и кипятят 3 ч с обратным холодильником на водяной бане. Раствор охлаждают до комнатной температуры и добавляют в него 110 г нитрита натрия, охлаждают в бане со льдом, содержащим хлорид натрия, до 0 °C и медленно при перемешивании добавляют в смесь 600 г льда и 60 куб. см концентрированной серной кислоты, помещенной в стакан вместимостью 2 куб. дм, охлаждаемый снаружи смесью льда с хлористым натрием.

Выпавшие кристаллы нитрозометилмочевины немедленно отфильтровывают на воронке Бюхнера, хорошо отсасывают под вакуумом и промывают на фильтре ледяной водой.

Внимание! Нитрозометилмочевину хранят в темной склянке в холодильнике, так как под действием света и тепла она взрывоопасна.

Диазометан взрывоопасен и очень ядовит.

Все работы необходимо проводить в вытяжном шкафу!

В коническую колбу на 100 куб. см вносят 20 куб. см 40%-го водного раствора гидроксида калия и 50 куб. см диэтилового эфира, колбу помещают в баню со льдом и охлаждают до температуры 2 - 5 °C. В охлажденную смесь порциями при перемешивании на магнитной мешалке или путем встряхивания вносят 5 г нитрозометилмочевины. Реакционную смесь выдерживают на холоде 10 мин. Затем эфирный слой сливают в чистую коническую колбу вместимостью 100 куб. см, добавляют 10 - 15 гранул гидроксида калия и оставляют со льдом на 2,5 - 3 ч для осушения раствора.

Раствор диазометана в эфире годен к употреблению при хранении в холодильнике в течение 1 - 2 суток. При хранении сосуды с диазометаном нельзя плотно закрывать!

В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 50 - 60 куб. см бидистиллированной воды, вносят 10,4 куб. см концентрированной серной кислоты, доводят водой до метки, перемешивают.

7.7.1. Исходный раствор пиклорама для градуировки (концентрация 100 мкг/куб. см). В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 0,01 г пиклорама, растворяют в 50 - 60 куб. см ацетона, доводят ацетоном до метки, тщательно перемешивают.

Раствор хранят в холодильнике при температуре 4 - 6 °C в течение 3 месяцев.

7.7.2. Исходный раствор N 1 пиклорама для градуировки (концентрация 10 мкг/куб. см). В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 10 куб. см исходного раствора пиклорама для градуировки с концентрацией 100 мкг/куб. см (п. 7.7.1), доводят гексаном до метки, получают исходный раствор N 1 пиклорама для градуировки. Раствор хранят в холодильнике при температуре 4 - 6 °C в течение месяца.

7.7.3. Раствор N 2 пиклорама для внесения (концентрация 2 мкг/куб. см). В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 2 куб. см исходного раствора пиклорама для градуировки с концентрацией 100 куб. см (п. 7.7.1), доводят гексаном до метки, тщательно перемешивают.

Этот раствор пиклорама используют для приготовления проб с внесением при оценке полноты извлечения действующего вещества методом "внесено - найдено".

7.7.4. Исходный раствор метильного производного пиклорама для градуировки (соответствует концентрации пиклорама 10 мкг/куб. см). В круглодонную колбу вместимостью 50 куб. см помещают 10,0 куб. см исходного раствора пиклорама для градуировки с концентрацией 100 мкг/куб. см (п. 7.7.1), вносят 2 куб. см диазометана, выдерживают 30 мин. при комнатной температуре. Отдувают растворитель потоком теплого воздуха (помещая колбу на слабо подогретую водяную баню) досуха. Остаток растворяют порциями в 10 - 15 куб. см ацетоном, переносят в мерную колбу вместимостью 100 куб. см, доводят ацетоном до метки, перемешивают.

Раствор хранят в холодильнике при температуре 4 - 6 °C в 14 дней.

7.7.5. Рабочие растворы N 3 - 6 метильного производного пиклорама для градуировки (соответствуют концентрациям пиклорама 0,1 - 1,0 мкг/куб. см). В 4 мерные колбы вместимостью 100 куб. см помещают по 1,0; 2,0; 5,0 и 10,0 куб. см исходного раствора метильного производного с концентрацией пиклорама 10,0 мкг/куб. см (п. 7.7.4), доводят до метки гексаном, тщательно перемешивают, получают рабочие растворы N 3 - 6 с концентрацией пиклорама 0,1; 0,2; 0,5 и 1,0 мкг/куб. см соответственно.

Растворы N 3 - 6 хранят в холодильнике при температуре 4 - 6 °C в течение 7 дней.

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади пика (мВ х с) от концентрации пиклорама в растворе (мкг/куб. см), устанавливают методом абсолютной калибровки по 4 растворам для градуировки.

В испаритель хроматографа вводят по 1 куб. мм каждого градуировочного раствора и анализируют в условиях хроматографирования по п. 7.8.1. Осуществляют не менее 5 параллельных измерений. Устанавливают площади пиков соответствующего производного (мВ х с).

Градуировочную характеристику проверяют перед проведением измерений, анализируя один из градуировочных растворов. Если значения площадей отличаются более чем на 12% от данных, заложенных в градуировочную характеристику, ее строят заново, используя свежеприготовленные рабочие растворы для градуировки.

7.8.1. Условия хроматографирования

Измерения выполняют при следующих режимных параметрах:

Газовый хроматограф, снабженный электроннозахватным детектором

Колонка капиллярная НР-35, длиной 30 м, внутренним диаметром 0,32 мм, толщина пленки сорбента 0,5 мкм.

Температура детектора: 320 °C,

испарителя: 250 °C

Температура термостата колонки программированная. Начальная температура - 150 °C, выдержка 1 мин., нагрев колонки со скоростью 10 градусов в минуту до температуры 250 °C, выдержка 9 мин.

Скорость газа 1 (азот): давление 70,0 кПа, поток 1,5 куб. см/мин., 32,1 см/с.

Газ 2: деление потока 1:5; сброс 7,5 куб. см/мин.

Хроматографируемый объем: 1 куб. мм.

Ориентировочное время выхода метильного производного пиклорама: 5,59 мин.

Линейный диапазон детектирования: 0,1 - 1,0 нг.

Диаметр бумажного фильтра "синяя лента" должен соответствовать внутреннему диаметру фильтродержателя.

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

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 2 - 5 куб. дм/мин. аспирируют через бумажный фильтр "синяя лента", помещенный в фильтродержатель.

Для измерения концентрации пиклорама на уровне предела обнаружения (0,002 мг/куб. м) необходимо отобрать 50 куб. дм воздуха. Срок хранения отобранных проб, помещенных в полиэтиленовые пакеты, в морозильной камере при температуре -18 °C - 30 дней.

Экспонированный фильтр "синяя лента" переносят в химический стакан вместимостью 150 - 200 куб. см, заливают 15 куб. см смеси этанол - вода (8:2, по объему), стакан закрывают пластинкой из фторопласта и помещают на встряхиватель на 15 мин. Растворитель сливают в грушевидную колбу вместимостью 150 куб. см, фильтр еще дважды обрабатывают новыми порциями по 10 куб. см смеси этанол - вода (8:2, по объему), выдерживая на встряхивателе по 5 мин.

Объединенный экстракт упаривают на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 45 °C до влажного остатка (4 - 5 куб. см) досуха. Остаток растворяют в 30 куб. см дистиллированной воды, внося ее порциями по 20 и 10 куб. см, тщательно перемешивают, затем переносят в делительную воронку вместимостью 100 куб. см. Подкисляют 10%-й серной кислотой (~ 0,5 куб. см) до рН 1 - 2, контролируя его значение с помощью универсальной индикаторной бумаги. Вносят в воронку 15 куб. см дихлорметана, интенсивно встряхивают 2 мин., после полного разделения фаз нижний слой переносят в колбу для упаривания вместимостью 100 куб. см, фильтруя через слой безводного сульфата натрия, помещенный на бумажном фильтре в конусную химическую воронку. Операцию экстракции повторяют еще дважды, порциями дихлорметана по 15 куб. см. Объединенный экстракт, пропущенный через сульфат натрия, упаривают на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 35 °C досуха. Для полного удаления влаги в колбу вносят 3 - 4 куб. см ацетонитрила, вновь упаривают. К сухому остатку прибавляют 1 куб. см раствора диазометана, выдерживают 30 мин. при комнатной температуре. Отдувают растворитель (помещая колбу на слабо подогретую водяную баню) досуха. Остаток растворяют в 1 куб. см гексана и анализируют в условиях хроматографирования по п. 7.8.1.

Пробу вводят в испаритель хроматографа не менее двух раз. Устанавливают площадь пика (mV х с) производного действующего вещества, с помощью градуировочной характеристики определяют концентрацию пиклорама в хроматографируемом растворе.

Образцы, дающие пики, большие чем градуировочный раствор с концентрацией 1,0 мкг/куб. см, разбавляют гексаном не более чем в 50 раз.

Концентрацию пиклорама в пробе воздуха (X), мг/куб. м, рассчитывают по формуле:

где:

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

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

u - расход воздуха при отборе пробы, куб. дм/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:

При невыполнении условия (1) выясняют причины превышения предела повторяемости, устраняют их и вновь выполняют анализ.

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 пиклорама в пробе атмосферного воздуха - менее 0,002 мг/куб. м" <*>.

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

<*> 0,002 мг/куб. м - предел обнаружения при отборе 50 куб. дм атмосферного воздуха.

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".

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

12.2. Плановый внутрилабораторный оперативный контроль процедуры выполнения анализа проводится методом добавок.

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

12.3. 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):

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.

ФГУН "Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана Роспотребнадзора".