"МУК 4.1.2662-10. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Определение остаточных количеств 2,4-Д в воде и почве методом капиллярной газожидкостной хроматографии. Методические указания"
(утв. Роспотребнадзором РФ 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 2,4-Д в воде и почве в диапазонах 0,0001 - 0,001 мг/куб. дм и 0,01 - 0,1 мг/кг соответственно.

2,4-Д

2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота (ИЮПАК).

Структурная формула (не приводится).

Область применения:

2,4-Д - селективный системный гербицид, эффективно подавляющий рост и развитие большинства двудольных широколистных сорных растений, рекомендуется к применению на зерновых культурах (пшеница яровая и озимая, ячмень, кукуруза).

ПДК в воде водоемов - 0,0002 мг/куб. дм.

ПДК в почве - 0,1 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 2,4-Д с помощью капиллярной газожидкостной хроматографии (ГЖХ) с электронозахватным (ЭЗД) или масс-селективным детектором с электронным ударом (МСД) 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 бутиловый 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 не 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) °С 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 5%-ного раствора бикарбоната натрия, бутилирующей смеси (2%-ного раствора серной кислоты в н-бутаноле), 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

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 поташом.

7.1.3. Очистка н-бутанола

н-Бутанол перегоняют с дефлегматором над небольшим количеством оксида бария. Используют свежеперегнанным.

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 100 куб. см помещают 50 - 60 куб. см н-бутанола, осторожно вносят 2 куб. см концентрированной серной кислоты, доводят н-бутанолом до метки, перемешивают. Бутилирующую смесь хранят под тягой в течение месяца.

7.4.1. Исходный раствор 2,4-Д (концентрация 100 мкг/куб. см). В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 0,0100 г 2,4-Д, доводят до метки ацетоном, тщательно перемешивают.

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

7.4.2. Раствор N 1 2,4-Д для градуировки (концентрация 10 мкг/куб. см). В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 10 куб. см исходного раствора 2,4-Д с концентрацией 100 мг/куб. см (п. 7.4.1), разбавляют ацетоном до метки.

Градуировочный раствор N 1 хранят в холодильнике при температуре 4 - 6 °С в течение месяца.

7.4.3. Раствор N 2 2,4-Д для внесения (концентрация 1 мкг/куб. см). В мерную колбу вместимостью 100 куб. см помещают 1 куб. см исходного раствора 2,4-Д с концентрацией 100 мг/куб. см (п. 7.4.1), 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.

7.4.4. Исходный раствор бутилового эфира 2,4-Д для градуировки (концентрация 2,4-Д 1 мкг/куб. см). В круглодонную колбу вместимостью 50 куб. см помещают 1 куб. см раствора N 1 с концентрацией 2,4-Д 10 мкг/куб. см (п. 7.4.2), отдувают растворитель потоком теплого воздуха (помещая колбу на слабо подогретую водяную баню). В колбу с сухим остатком вносят 2 куб. см 2%-ного раствора серной кислоты в н-бутаноле, плотно закрывают пробкой, укрепляемой фиксатором. Помещают в термостат, нагретый до 100 °С, выдерживают 1 час. Далее колбу охлаждают до комнатной температуры, вносят 10 куб. см гексана и 20 - 25 куб. см дистиллированной воды. Смесь интенсивно встряхивают. После полного разделения фаз верхнюю гексановую фракцию отделяют, отбирая с помощью пипетки. Исходный раствор бутилового эфира 2,4-Д с концентрацией 2,4-Д 1 мкг/куб. см хранится в холодильнике не более 10-ти дней.

Растворы N 3 - 6 готовят объемным методом путем последовательного разбавления исходного раствора.

7.4.5. Рабочие растворы N 3 - 6 бутилового эфира 2,4-Д для градуировки (концентрация 2,4-Д 0,01 - 0,1 мкг/куб. см). В 4 мерные колбы вместимостью 50 куб. см помещают по 0,5; 1; 2,5 и 5 куб. см исходного раствора бутилового эфира 2,4-Д с концентрацией 2,4-Д 1 мкг/куб. см (п. 7.4.4), доводят до метки гексаном, тщательно перемешивают, получают рабочие растворы N 3 - 6 с концентрацией 2,4-Д 0,01; 0,02; 0,05 и 0,1 мкг/куб. см соответственно.

Растворы хранятся в холодильнике в течение 10-ти дней.

Градуировочные характеристики, выражающие линейную (с угловым коэффициентом) зависимость площади пика (мВ х сек.) от концентрации 2,4-Д 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. 9.4.1 или 9.4.2. Осуществляют не менее 3-х параллельных измерений. Устанавливают площади пиков (мВ х сек.) бутилового эфира 2,4-Д.

Градуировочные графики 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.

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 °С.

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.) 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 2,4-Д 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. 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 значение по индикаторной бумаге (Осторожно, вспенивание!), и возвращают в делительную воронку на 250 куб. см, добавляют 50 куб. см трет-бутилметилового эфира, встряхивают в течение двух минут. (Осторожно! При встряхивании необходимо освобождаться от газа, периодически открывая кран делительной воронки.) После полного разделения слоев нижний водный слой собирают в химический стакан на 250 куб. см, а верхний эфирный слой фильтруют через слой безводного сульфата натрия, помещенный на бумажном фильтре в конусной воронке, в круглодонную колбу на 250 куб. см. Водную фазу возвращают в воронку и повторяют экстракцию дважды, используя по 40 куб. см эфира.

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

9.2.1. Экстракция

Образец почвы массой 20 г помещают в плоскодонную колбу 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.

Объединенный экстракт переносят в мерный цилиндр вместимостью 250 куб. см (2-го класса точности) с пришлифованной пробкой, перемешивают, измеряют объем раствора, 1/2 его часть (эквивалентную 10 г образца) переносят в круглодонную колбу для упаривания.

Экстракт, помещенный в круглодонную колбу, упаривают до водного остатка (~ 10 куб. см) на ротационном испарителе при температуре водяной бани не выше 35 °С. Водный остаток переносят в делительную воронку на 250 куб. см, добавляют 90 - 100 куб. см воды, предварительно ополоснув ею колбу, в которой находился остаток, 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 2,4-Д дважды, используя по 50 куб. см эфира. Объединенный экстракт подвергают очистке по 9.1.2 с последующей дериватизацией по п. 9.3.

В колбу с сухим остатком вносят 2 куб. см 2%-ного раствора серной кислоты в н-бутаноле, плотно закрывают пробкой, укрепляемой фиксатором. Помещают в термостат, нагретый до 100 °С, выдерживают 1 час. Далее колбу охлаждают до комнатной температуры, вносят 5 куб. см гексана (исследование воды) или 10 куб. см гексана (исследование почвы) и 20 - 25 куб. см дистиллированной воды. Смесь интенсивно встряхивают и выдерживают до полного разделения фаз. С помощью пипетки отбирают верхний гексановый слой, переносят в пробирку с пришлифованной пробкой вместимостью 5 - 10 куб. см, анализируют в условиях хроматографирования по п. 9.4.1 или 9.4.2.

9.4.1. Хроматограф газовый с электронозахватным детектором

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

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

Скорость газа 1 (азот): давление 75 кПа, 32,427 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 бутилового эфира 2,4-Д - 8,9 мин.

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

9.4.2. Хроматограф газовый с масс-селективным детектором

Колонка капиллярная HP-5MS длиной 30 м, внутренним диаметром 0,25 мм, толщина пленки сорбента 0,25 мкм.

Температура испарителя: 280 °С, режим Splitless: 40 куб. см/мин. - 2 мин., 15 куб. см/мин. - 3 мин.

Температура термостата колонки программированная. Начальная температура - 100 °С, выдержка 1 мин., нагрев колонки со скоростью 10 град./мин. до температуры 250 °С, выдержка 4 мин.

Скорость газа 1 (гелий): поток в колонке 1,4 куб. см/мин.

Режим сканирования масс в диапазоне: 45 - 300 m/z.

Ориентировочное время удерживания бутилового эфира 2,4-Д - 12,2 мин.

Хроматографируемый объем: 2 куб. мм.

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

Образцы, дающие пики большие, чем градуировочный раствор с концентрацией 0,1 мкг/куб. см, разбавляют гексаном.

Содержание 2,4-Д в пробе (Х, мг/куб. дм, мг/кг) рассчитывают по формуле:

где:

Х - содержание 2,4-Д в пробе, мг/куб. дм, мг/кг;

А - концентрация 2,4-Д, найденная по градуировочному графику в соответствии с величиной площади хроматографического пика бутилового эфира 2,4-Д, мкг/куб. см;

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

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

К = 1 (вода) и К = 2 (почва) с учетом объема экстракта, взятого для анализа.

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 2,4-Д в пробе воды менее 0,0001 мг/куб. дм, почвы - менее 0,01 мг/кг" <*>.

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

<*> 0,0001 мг/куб. дм и 0,01 мг/кг - пределы обнаружения 2,4-Д 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.

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