"МУК 4.1.2666-10. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Определение остаточных количеств МЦПА в воде и почве методом капиллярной газожидкостной хроматографии. Методические указания"
(утв. Роспотребнадзором 02.08.2010)

1. Разработаны Федеральным научным центром гигиены имени Ф.Ф. Эрисмана.

2. Рекомендованы к утверждению Комиссией по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Федеральной службе по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (протокол от 10.06.2010 N 1).

3. Утверждены Руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г.Г. Онищенко 02.08.2010.

4. Вводятся в действие с 1 октября 2010 г.

5. Введены впервые.

Настоящие Методические указания устанавливают метод капиллярной газожидкостной хроматографии для определения остаточных количеств МЦПА в воде и почве в диапазонах 0,001 - 0,01 мг/куб. дм и 0,01 - 0,1 мг/кг соответственно.

МЦПА

4-хлор-2-метилфеноксиуксусная кислота.

Структурная формула (не приводится).

Область применения препарата

МЦПА - гербицид, применяемый для борьбы с сорными растениями в посевах пшеницы, ржи, ячменя, овса, проса, сорго, риса, гороха, картофеля, клевера, луговых травах, сенокосных угодьях и пастбищах.

ПДК в воде водоемов - 0,003 мг/куб. дм.

ОДК в почве - 0,04 мг/кг.

При соблюдении всех регламентируемых условий проведения анализа в точном соответствии с данной методикой погрешность (и ее составляющие) результатов измерения при доверительной вероятности P = 0,95 не превышает значений, приведенных в табл. 1 для соответствующих диапазонов концентраций.

Полнота извлечения вещества, стандартное отклонение, доверительный интервал среднего результата для всего диапазона измерений (n = 20) приведены в табл. 2.

Методика основана на определении МЦПА с помощью капиллярной газожидкостной хроматографии (ГЖХ) с электронозахватным детектором (ЭЗД) после экстракции из анализируемых проб воды трет-бутилметиловым эфиром, почвы - ацетоном, очистки экстрактов перераспределением в системе несмешивающихся растворителей. Газохроматографическому измерению предшествует стадия дериватизации вещества в метиловый эфир.

Количественное определение проводится методом абсолютной калибровки.

Допускается использование средств измерения с аналогичными или лучшими характеристиками.

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

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 12.1.019-79, 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.

К выполнению измерений допускают специалистов, имеющих квалификацию не ниже лаборанта-исследователя, с опытом работы на газовом хроматографе.

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

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.

Измерениям предшествуют следующие операции: очистка органических растворителей (при необходимости), приготовление растворов, градуировочных растворов и раствора внесения, установление градуировочной характеристики.

7.1.1. Очистка ацетона

Ацетон перегоняют над небольшим количеством перманганата калия и безводным карбонатом калия или подвергают ректификационной перегонке на колонне с числом теоретических тарелок не менее 30.

7.1.2. Очистка гексана и дихлорметана

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

В мерную колбу вместимостью 1000 куб. см помещают 50 г бикарбоната натрия и растворяют в 500 - 600 куб. см дистиллированной воды, доводят водой до метки, тщательно 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.

В 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 в колбе 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 вливают в смесь 600 г льда и 60 куб. см концентрированной серной кислоты, помещенную в стакан вместимостью 2 куб. дм, охлаждаемый снаружи смесью льда с хлоридом натрия. 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 может взорваться.

Диазометан взрывоопасен и очень ядовит. Все работы необходимо проводить в вытяжном шкафу!

В коническую колбу на 100 куб. см вносят 20 куб. см 40%-ного 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 минут. Затем эфирный слой сливают в чистую коническую колбу вместимостью 100 куб. см, добавляют 10 - 15 гранул гидроксида калия и колбу оставляют в бане со льдом на 2,5 - 3 часа 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 дистиллированной воды, внося 10,4 куб. см концентрированной серной кислоты, доводят водой до метки, перемешивают.

7.7.1. Исходный раствор МЦПА (концентрация 100 мкг/куб. см). В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 0,0100 г МЦПА, доводят до метки ацетоном, тщательно перемешивают.

Раствор хранится в холодильнике при 4 - 6 °C в течение 3-х месяцев.

7.7.2. Раствор N 1 МЦПА для внесения (концентрация 1 мкг/куб. см). В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 1 куб. см исходного раствора МЦПА с концентрацией 100 мг/куб. см (п. 7.7.1), разбавляют ацетоном до метки.

Этот раствор используют для приготовления проб с внесением при оценке полноты извлечения действующего вещества методом "внесено-найдено", а также контроле качества результатов измерений методом добавок.

7.7.3. Исходный раствор метилового эфира МЦПА для градуировки (концентрация МЦПА 10 мкг/куб. см). В круглодонную колбу вместимостью 50 куб. см помещают 2,5 куб. см исходного раствора с концентрацией МЦПА 100 мкг/куб. см (п. 7.7.1), отдувают растворитель потоком теплого воздуха (помещая колбу на слабо подогретую водяную баню). В колбу с сухим остатком вносят 3 куб. см раствора диазометана, выдерживают 30 минут при комнатной температуре. Отдувают растворитель потоком теплого воздуха (помещая колбу на слабо подогретую водяную баню). Остаток растворяют в гексане порциями по 5 - 10 куб. см, перенося в мерную колбу вместимостью 25 куб. см, доводят гексаном до метки, перемешивают. Раствор метилового эфира МЦПА с концентрацией 10 мкг/куб. см хранится в холодильнике не более 10-ти дней.

Растворы N 2 - 5 готовят объемным методом путем последовательного разбавления исходного раствора.

7.7.4. Рабочие растворы N 2 - 5 метилового эфира МЦПА для градуировки (концентрация МЦПА 0,1 - 1 мкг/куб. см). В 4 мерные колбы вместимостью 100 куб. см помещают по 1,0; 2,0; 5,0 и 10 куб. см исходного раствора метилового эфира МЦПА (приготовленного по п. 7.7.3), доводят до мелки гексаном, тщательно перемешивают, получают рабочие растворы N 2 - 5 с концентрацией МЦПА 0,1; 0,2; 0,5 и 1,0 мкг/куб. см соответственно.

Растворы хранятся в холодильнике в течение 10-ти дней.

Градуировочную характеристику, выражающую линейную (с угловым коэффициентом) зависимость площади пика (мВ х сек.) от концентрации МЦПА в растворе (мкг/куб. см), устанавливают методом абсолютной калибровки по 4-м растворам для градуировки.

В испаритель хроматографа вводят по 2 куб. мм каждого градуировочного раствора и анализируют в условиях хроматографирования по п. 9.4. Осуществляют не менее 3-х параллельных измерений. Устанавливают площади пиков (мВ х сек.) метилового эфира МЦПА.

Градуировочный график проверяют перед проведением измерений, анализируя один из градуировочных растворов. Если значения площадей отличаются более чем на 10% от данных, заложенных в градуировочную характеристику, ее строят заново, используя свежеприготовленные рабочие растворы для градуировки.

Отбор проб проводят в соответствии с требованиями: вода - ГОСТ Р 51592-2000 "Вода. Общие требования к отбору проб", почва - ГОСТ 17.4.3.01-83 "Почва. Общие требования к отбору проб", ГОСТ 28168-89 "Почвы. Отбор проб" и Унифицированными правилами отбора проб сельскохозяйственной продукции, пищевых продуктов и объектов окружающей среды для определения микроколичеств пестицидов (N 2051-79 от 21.08.79).

Отобранные пробы воды и почвы хранят в стеклянной или полиэтиленовой таре в холодильнике не более недели. Для длительного хранения образцы замораживают и хранят при температуре -18 °C.

Перед анализом образцы воды фильтруют через неплотный бумажный фильтр, почвы - просеивают через сито с отверстиями диаметром 1 мм.

9.1.1. Экстракция

Образец отфильтрованной воды объемом 500 куб. см помещают в делительную воронку объемом 1000 куб. см. Подкисляют концентрированной соляной кислотой до pH = 2 (контроль по индикаторной бумаге), добавляют 75 куб. см трет-бутилметилового эфира (далее - эфира). Делительную воронку встряхивают в течение двух минут (Осторожно! При встряхивании необходимо освобождаться от газа, периодически открывая кран делительной воронки.) и после полного разделения слоев верхний эфирный слой переносят в химический стакан на 200 - 250 куб. см. Водную фазу возвращают в делительную воронку и повторяют экстракцию МЦПА дважды, используя по 50 куб. см эфира.

Далее водную фазу отбрасывают, а объединенный эфирный экстракт переносят в делительную воронку на 500 куб. см и подвергают дополнительной очистке по п. 9.1.2.

9.1.2. Очистка экстракта перераспределением в системе несмешивающихся растворителей

К экстракту, полученному по п. п. 9.1.1 и 9.2.1, добавляют 50 куб. см 5%-ного водного раствора бикарбоната натрия, встряхивают воронку в течение двух минут и после полного разделения слоев нижний водный слой собирают в химический стакан на 200 - 250 куб. см.

Процедуру переэкстракции повторяют дважды 5%-ным водным раствором бикарбоната натрия порциями по 50 куб. см, после эфир отбрасывают.

Объединенный водный экстракт переносят в делительную воронку на 250 куб. см, добавляют 30 куб. см гексана, интенсивно встряхивают в течение 2-х минут. После разделения фаз верхний гексановый слой отбрасывают. Водный слой возвращают в воронку и повторяют процедуру очистки, используя новую порцию гексана (30 куб. см).

Водную фазу подкисляют концентрированной соляной кислотой до pH = 2, контролируя его значения по индикаторной бумаге (Осторожно, вспенивание!), и возвращают в делительную воронку на 250 куб. см, добавляют 50 куб. см дихлорметана, встряхивают в течение двух минут (Осторожно, необходимо дегазировать смесь!). После полного разделения слоев нижний органический слой фильтруют через слой безводного сульфата натрия, помещенный на бумажном фильтре в конусной воронке, в круглодонную колбу на 250 куб. см. Повторяют экстракцию дважды, используя по 40 куб. см дихлорметана.

Объединенную органическую фракцию упаривают досуха на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 35 °C. Сухой остаток подвергают дериватизации по п. 9.3.

9.2.1. Экстракция

Образец почвы массой 20 г помещают в плоскодонную колбу с вместимостью 250 куб. см, вносят 10 - 15 куб. см воды, 5 куб. см концентрированной соляной кислоты, 100 куб. см ацетона, помещают на встряхиватель на 1 час. Полученный экстракт (надосадочная жидкость) осторожно декантируют, фильтруют на воронке Бюхнера через двойной бумажный фильтр "красная лента" под вакуумом. Осадок на фильтре возвращают в колбу и повторяют экстракцию дополнительной порцией ацетона объемом 50 куб. см, выдерживая на встряхивателе 15 мин. Экстракт фильтруют на воронке Бюхнера под вакуумом. Осадок на фильтре промывают дважды ацетоном по 20 куб. см.

Полученный экстракт помещают в круглодонную колбу на 250 куб. см, упаривают до водного остатка (~ 15 - 20 куб. см) на ротационном испарителе при температуре водяной бани не выше 35 °C. Водный экстракт переносят в делительную воронку на 250 куб. см, добавляют 90 - 100 куб. см воды, предварительно ополоснув ею колбу, вносят 50 куб. см трет-бутилметилового эфира. Делительную воронку встряхивают в течение двух минут. (Осторожно! При встряхивании необходимо освобождаться от газа, периодически открывая кран делительной воронки.) После полного разделения слоев верхний эфирный слой переносят в химический стакан на 200 - 250 куб. см. Водную фазу возвращают в делительную воронку и повторяют экстракцию МЦПА дважды, используя по 50 куб. см эфира. Объединенный экстракт подвергают очистке по п. 9.1.2 с последующей дериватизацией по п. 9.3.

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 5 куб. см гексана (пробы воды) или 2,5 куб. см гексана (пробы почвы) и анализируют в условиях хроматографирования по п. 9.4.

Пробу вводят в инжектор хроматографа не менее двух раз. Устанавливают площадь пика, с помощью градуировочного графика определяют концентрацию МЦПА в хроматографируемом растворе.

Хроматограф газовый с электронозахватным детектором.

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

Температура термостата колонки программированная. Начальная температура - 175 °C, выдержка 0,5 мин., нагрев колонки со скоростью 7,5 град./мин. до температуры 250 °C, выдержка 1 мин.

Скорость газа 1 (азот): давление 75,4 кПа, 33,27 см/сек., поток 1,5 куб. см/мин.

Газ 2 (азот): деление потока 1:4; сброс 6,0 куб. см/мин.

Хроматографируемый объем 2 куб. мм

Ориентировочное время удерживания метилового МЦПА - 7,45 мин.

Линейный диапазон детектирования: 0,02 - 0,2 нг.

Содержание МЦПА в пробе (X, мг/куб. дм, мг/кг) рассчитывают по формуле:

где:

X - содержание МЦПА в пробе, мг/куб. дм, мг/кг;

A - концентрация МЦПА, найденная по градуировочному графику в соответствии с величиной площади хроматографического пика метилового эфира МЦПА, мкг/куб. см;

V - объем экстракта, подготовленного для хроматографирования, куб. см;

m - объем (масса) анализируемого образца, куб. см (г).

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

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

Если содержание компонента менее нижней границы диапазона определяемых концентраций, результат анализа представляют в виде:

"содержание МЦПА в пробе воды менее 0,001 мг/куб. дм, почвы - менее 0,01 мг/кг" <*>.

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

<*> 0,001 мг/куб. дм и 0,01 мг/кг - пределы обнаружения МЦПА в воде и почве соответственно.

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".

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.

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 двух разных лабораториях, не должно превышать предела воспроизводимости (R):

Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана.