"МУК 4.1.640-96. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Методические указания по газохроматографическому определению фурфурола и метилфурфурола в атмосферном воздухе"
(утв. Госкомсанэпиднадзором России 31.10.1996)

Настоящие методические указания устанавливают газохроматографическую методику количественного химического анализа атмосферного воздуха для определения в нем содержания фурфурола и метилфурфурола в диапазоне концентраций 0,035 - 0,7 мг/м3.

Мол. масса 96,08.

Фурфурол (2-фуральдегид) - бесцветная жидкость, плотность - 1,1614 г/см3, температура кипения - 161,7 °C, температура плавления - -36,2 °C, растворяется в воде, спирте, эфире, хлороформе. В воздухе находится в виде паров.

Вызывает судороги и паралич, обладает раздражающим действием, вызывает экземы. Предельно допустимая концентрация в атмосферном воздухе населенных мест - 0,05 мг/м3.

Мол. масса 110,10.

Метилфурфурол (5-метилфуральдегид-2) - светло-желтая жидкость, плотность - 1,107 г/см3, температура кипения - 186 - 187 °C, растворяется в воде, спирте, эфире, хлороформе. В воздухе находится в виде паров.

ОБУВ метилфурфурола в атмосферном воздухе населенных мест - 0,2 мг/м3.

Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей +/- 16%, при доверительной вероятности 0,95.

Измерения концентраций фурфурола и метилфурфурола выполняют методом газожидкостной хроматографии с пламенно-ионизационным детектированием. Концентрирование веществ из воздуха осуществляется поглощением в дистиллированную воду и экстракцией хлороформом.

Нижний предел измерения в анализируемом объеме всей анализируемой пробы - 0,01 мкг.

Определению не мешают: метанол, органические кислоты, одноатомные фенолы, диэтиловый эфир, ацетон в количествах, не превышающих содержание определяемых веществ в пробе.

При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы.

4.1. При работе с реактивами соблюдают требования безопасности, установленные для работы с токсичными, едкими и легковоспламеняющимися веществами по ГОСТу 12.1.005-88.

4.2. При выполнении измерений с использованием газового хроматографа соблюдают правила электробезопасности в соответствии с ГОСТом 12.1.019-79 и инструкцией по эксплуатации прибора.

К выполнению измерений допускают лиц, имеющих квалификацию не ниже инженера-химика, с опытом работы на газовом хроматографе.

При выполнении измерений соблюдают следующие условия:

- процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят в нормальных условиях согласно ГОСТу 15150-69 при температуре воздуха (20 +/- 10) °C, атмосферном давлении 630 - 800 мм рт. ст. и влажности воздуха не более 80%;

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

Перед выполнением измерений проводят следующие работы: приготовление растворов, подготовка хроматографической колонки, установление градуировочного коэффициента, отбор проб.

Исходный раствор фурфурола и метилфурфурола для градуировки (c = 1,0 мг/см3). 50 мг фурфурола или метилфурфурола вносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, доводят до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Срок хранения - 1 неделя в холодильнике.

Рабочий раствор фурфурола и метилфурфурола для градуировки (c = 0,01 мг/см3). 1,0 см3 исходного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Срок хранения - 3 дня в холодильнике.

Исходный раствор внутреннего стандарта для градуировки (c = 10 мг/см3). 250 мг децилового спирта вносят в мерную колбу вместимостью 25 см3, доводят до метки ацетонитрилом и тщательно перемешивают. Срок хранения - 1 месяц в холодильнике.

Рабочий раствор внутреннего стандарта для градуировки (c = 0,1 мг/см3). 1,0 см3 исходного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят объем до метки ацетонитрилом и тщательно перемешивают. Срок хранения - 1 месяц в холодильнике.

Насадку для хроматографической колонки (3,5% ПЭГ-20М и 1,5% ПЭГА на полихроме-1) готовят следующим образом: 3,5 г ПЭГ-20 и 1,5 г ПЭГА растворяют в хлороформе. В фарфоровую чашку помещают 100 г полихрома-1 и заливают приготовленным раствором. Смесь осторожно перемешивают, сначала при комнатной температуре, затем, нагревая на водяной бане, до полного удаления растворителя. Хроматографическую колонку перед заполнением насадками промывают дистиллированной водой, ацетоном, гексаном, высушивают в токе азота. Заполнение хроматографической колонки насадкой проводят под вакуумом. Концы заполненной колонки закрывают стекловатой и, не подключая к детектору, кондиционируют в токе гоза-носителя, с расходом 20 - 30 см3/мин в течение 14 ч при температуре 160 °C. После охлаждения колонку подключают к детектору, записывают нулевую линию в рабочем режиме. При отсутствии дрейфа нулевой линии колонка готова к работе.

Градуировочный коэффициент устанавливают на рабочих растворах фурфурола и метилфурфурола и рабочем растворе внутреннего стандарта. Он выражает зависимость отношений площадей пиков вещества и стандарта от отношения масс вещества и стандарта. Градуировочный коэффициент определяется не менее 5-ти раз. Для этого 10 см3 рабочего раствора фурфурола (или метилфурфурола) переносят в делительную воронку и 3 раза экстрагируют 3 см3 хлороформа. Экстракты соединяют, добавляют 1 см3 раствора внутреннего стандарта и упаривают на ротационном испарителе при температуре 40 °C до остаточного объема 1 см3. 1 мм3 вводят в испаритель хроматографа и анализируют при следующих условиях:

Относительное время удерживания:

На полученной хроматограмме рассчитывают площади пиков фурфурола (метилфурфурола) и внутреннего стандарта. По средним результатам из 5-ти измерений определяют градуировочный коэффициент:

, - массы фурфурола и децилового спирта (внутреннего стандарта) в хроматографируемой смеси, мг;

, - площади пиков фурфурола и децилового спирта, соответственно, мм2.

Проверку градуировочного коэффициента проводят не реже 1 раза в квартал и при смене партии реактивов, согласно ГОСТу 12.1.016-79.

Отбор проб воздуха проводят согласно ГОСТу 17.2.3.01-86. Воздух со скоростью 15 дм3/мин аспирируют через 2 последовательно соединенных поглотительных прибора, содержащих по 10 см3 дистиллированной воды, в течение 20 мин. Срок хранения проб - до 3-х суток в холодильнике в герметично закрытых приборах.

Поглотительные растворы из 2-х пробоотборников анализируют отдельно в условиях, указанных в п. 7.3.

На хроматограмме рассчитывают площади пиков фурфурола (метилфурфурола) и внутреннего стандарта.

Концентрацию фурфурола (метилфурфурола) в атмосферном воздухе (мг/м3) вычисляют по формуле:

, - площади пиков фурфурола (метилфурфурола) на хроматограммах при анализе проб из I и II поглотительных приборов, мм2;

K - градуировочный коэффициент;

- масса внутреннего стандарта, добавленная ко всей пробе, мг;

- площади пиков внутреннего стандарта на хроматограммах при анализе проб из I и II поглотительных приборов, мм2;

- объем отобранного воздуха, приведенный к нормальным условиям, м3;

- объем воздуха, отобранный для анализа, м3;

P - атмосферное давление в месте отбора пробы, мм рт. ст.;

t - температура воздуха в месте отбора пробы, °C.

Методические указания разработаны Е.А. Дорфманом, В.Г. Костенко, Ю.А. Пушкиным, Е.Н. Коноваловой (НПО ВНИИ Гидролиз, г. Санкт-Петербург).