Государственное санитарно-эпидемиологическое нормирование Российской Федерации

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Определение остаточных количеств 2,4-Д в воде методом капиллярной газожидкостной хроматографии

Методические указания МУК 4Л.2270—07

Издание официальное

Москва * 2009

Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека

4.L Методы контроля. Химические факторы

Определение остаточных количеств 2,4-Д в воде методом капиллярной газожидкостной

хроматографии

Методические указания МУК 4.1.2270-07

МУК 4 Л .2270-07

той до рН~2, добавляют 100 мл этилового эфира. Делительную воронку встряхивают в течение двух минут (Осторожно, необходимо дегазировать смесь!) и после полного разделения слоев нижний водный слой собирают в плоскодонную колбу, а верхний эфирный слой переносят в концентратор. Водную фазу возвращают в делительную воронку и повторяют экстракцию 2,4-Д еще два раза, используя каждый раз по 50 мл эфира. Далее, водную фазу отбрасывают, а объединенный эфирный экстракт переносят в делительную воронку объемом 500 мл и экстрагируют' 2,4-Д 5% водным раствором бикарбоната натрия.

Для этого в делительную воронку добавляют 50 мл 5% водного раствора би карбон ага натрия, встряхивают воронку в течение двух минут и после полного разделения слоев нижний водный слой собирают в плоскодонную колбу на 250 мл. Повторяю процедуру еще два раза, используя каждый раз по 50 мл 5% водного раствора бикарбоната натрия, после эфир отбрасывают Объединенную водную фазу подкисляют 4н серной кислотой до рН=2 (Осторожно, вспенивание!) и переносят в делительную воронку, добавляют 50 мл диэтилового эфира, встряхивают воронку две минуты (Осторожно, необходимо дегазировать смесь!). После полного разделения слоев нижний водный слой собирают в стакан, а верхний эфирный слой в концентратор, пропуская через безводный сульфат натрия. Водную фазу возвращают в воронку и повторяют экстракцию еще два раза, используя каждый раз по 30 мл эфира. Объединенную эфирную фракцию упаривают досуха на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 30°С

Сухой остаток переносят тремя порциями по 2 мл диэтилового эфира в виалу, и удаляют органический растворитель под током теплого воздуха.

9.1,2. Бутипирование К сухому остатку в в нале добавляют 1 см³ 2% раствора концентрированной серной кислоты в бутаноле. Плотно закрывают виалу крышкой и помещают в блок для виал, нагретый до 100° С. Бутилирование проводят в течение 30 минут. Далее виалу охлаждают до комнатной температуры я добавляют в нее 5 см³ гексана и 20-25 см³ дистиллированной воды. Смесь интенсивно встряхивают и выстаивают до полного разделения фаз. Из верхнего гексанового слоя аликвоту 1 мкл вводят в хроматограф.

10

МУК 4 Л .2270-07

9.2. Условия хроматографирования

Хроматограф газовый “Кристалл 2000IVP’ с электронозахватным детектором (ЭЗД).

Капиллярная кварцевая колонка HP-5, (Crosslinked 5 % PH ME Siloxane), длина 30 м, внутренний диаметр 0,25 мм, толщина пленки 0.25 мкм.

Температура детектора - 32 (ГС. испарителя - 230^о0С.

Программированный нагрев колонки - с 120°С до 200°°С по 4 град./мин, с 200°С до 240°С по 6 град/мин.

Газ 1: тип регулятора расхода газа РРГ 11, давление 84 кПа.

Газ 2 (гелий) - расход 0,5 мл/мин, сброс 1:80.

Режим Splitless, начало сброса 15 сек, длительность сброса 5 мин, минимальный расход 20 мл/мин.

Газ 3 (азот, поддув детектора) - 60 мл/мин.

Продувка детектора и испарителя по 60 мл/мин в течение 2 минут при температуре колонки 240°С.

Абсолютное время удерживания бутилового эфира 2,4-Д - 20 мин 18 сек, окно 1%.

Объем пробы, вводимый в испаритель - 1 мкл.

Образцы, дающие площадь пика больше, чем стандартный раствор с концентрацией 0,01 мкг/мл, разбавляют.

Альтернативные условия хроматографирования.

Хроматограф г азовый «Кристалл-2000М» с детектором электронного захвата ионов.

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

Температура детектора: 320°С испарителя: 230°С

Температура термостата колонки программированная. Начальная температура - 200^С, выдержка 1 мин, нагрев колонки со скоростью 7,5 град./мин до температуры 240°С. Время анализа 15 мин.

Скорость газа 1 (азот): 30,5 см/сек, давление 120 кПа, поток 0,94 см³/мин,

Газ (2): деление потока 1 : 6; сброс 5,7 см³/мин

Продувка: температура колонки 280°С, время 5 мин, газ (1): 120 кПа;

газ (2): 5 см³/мин

Хроматографируемый объем: 2 мм³

11

МУК 4.1.2270-07

Ориентировочное время удерживания бутилового эфира 2,4-Д: 5,13 мин

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

10, Обработка результатов анализов

Для обработки результатов анализов используется “Программа сбора и обработки хроматографической информации Хроматек Аналитик”, версия 1.20.

Содержание 2,4-Д рассчитывают по формуле:

Snp ■ А - V

--х Р

100 * Sct * m

где X - содержание 2,4-Д в пробе, мг/кг;

Sct - высота (площадь) пика стандарта, мВ;

Snp - высота (площадь) пика образца, мВ;

А - концентрация стандартного раствора, мкг/мл;

V - объем экстракта, подготовленного для хроматографирования,

мл;

ш - масса анализируемого образца, г;

Р - содержание 2,4-Д в аналитическом стандарте, %.

11. Проверка приемлемости результатов параллельных определений

За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, расхождение между которыми не превышает предела повторяемости (1);

2'|Xj -Х₂| 100 <r    (1)

(X_t + х₂)

где X], Х₂- результаты параллельных определений, мг/кг; г- значение предела повторяемости (таблица 1), при этом г - 2.8 о_г. При невыполнении условия (1) выясняют причины превышения предела повторяемости, устраняют их и вновь выполняют анализ.

12

МУК 4.1.2270-07

12. Оформление результатов

Результат анализа представляют в виде:

(Х± А) мг/кг при вероятности Р=- 0.95,

где X- среднее арифметическое результатов определений, признанных приемлемыми, мг/кг;

А - граница абсолютной погрешности, мг/кг;

Д = 5*Х/Ю0,

5 - граница относительной погрешности методики (показатель точности в соответствии с диапазоном концентраций, таблица 1), %.

В случае если содержание компонента менее нижней границы диапазона определяемых концентраций, результат анализа представляют в виде:

«содержание вещества в пробе менее 0,0001 мг/кг»*

* - 0.0001 мг/кг - предел обнаружения.

13. Контроль качества результатов

Оперативный контроль погрешности и воспроизводимости измерений осуществляется в соответствий 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.

Величина добавки С_д должна удовлетворять условию:

С_д-А _л.х + А _л,х’,

где, ± A _:iix (±А _;iix) — характеристика погрешности (абсолютная погрешность) результатов анализа, соответствующая содержанию компонента в испытуемом образце (расчетному значению содержания компонента в образце с добавкой соответственно) мг/кг, при этом:

Д_н= ±0,84 А,

где А -драница абсолютной погрешности, мг/кг;

Д = 8*Х/100,

8 - граница относительной погрешности методики (показатель точности в соответствии с диапазоном концентраций, таблица 1), %.

Результатконтроля процедуры К_к рассчитывают по формуле:

К_к = Х^г- Х-С_д,

13

МУК 4.1.2270-07

где X^f, X, С_д среднее арифметическое результатов параллельных определений (признанных приемлемыми по п. 11), содержания компонента в образце с добавкой, испытуемом образце и концентрация добавки, соответственно, мг/кг;

Норматив контроля К рассчитывают по формуле:

К " -УД^ х + А²“х

Проводят сопоставление результата контроля процедуры (Кк) с нормативом контроля (К).

Если результат контроля процедуры удовлетворяет условию:

|К,(<К,    (2)

процедуру анализа признают удовлетворительной.

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)

2iXt"X₂|'10Q    <R    (3)

(X, + Х₂)

где Х_ь Х₂ - результаты измерений в двух разных лабораториях, мг/кг;

R - предел воспроизводимости ( в соответствии с диапазоном концентраций, таблица 1), %.

14. Разработчики

Калинин В.А., профессор, канд. с-х. наук, Калинина Т.С., ст.н. сотр., канд. с-х. наук, Рыбакова О.И., науч. сотр. Горячева Л.В.

Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева.

Учебно-научный консультационный центр «Агроэкология пестицидов и агрохимикатов». 127550, Москва, Тимирязевская ул., д. 53/1. Телефон: (095) 976-37-68, факс: (095) 976- 43-26.

МУК 4.1.2270-07

2,4-Д стабильна в растворах сильных кислот и образует водорастворимые соли со щелочными металлами и аминами. рКа — 2,73.

Краткая токсикологическая характеристика: 2,4-Д (кислота) относится к умеренно опасным веществам по острой пероральной (ЛД₅₀ для крыс - 639 - 764 мг/кг, для мышей - 138 мг/кг), ингаляционной токсичности [ЛК50 (24 час) для крыс >1,79 мг/л воздуха] и малоопасным по кожно-резорбтивной токсичности (ЛД₅₀ для крыс более 1600 мг/кг).

В России установлены следующие гигиенические нормативы:

ДСД - 0,0001 мг/кг/сутки; ПДК в воде водоёмов - 0,0002 мг/дм³ (санитарно-токсикологический показатель).

Область применения препарата: 2,4-Д - селективный, системный гербицид, эффективно подавляющий рост и развитие большинства двудольных широколистных сорных растений в посевах злаковых культур.

Применяется в России в виде солей и эфиров в качестве гербицида для подавления однолетних двудольных сорных растений в посевах зерновых колосовых культур, просо, сорго, кукуруза и многолетних злаковых трав при норме расхода 0,85-2,4 л/га.

Определение остаточных количеств 2,4-Д в воде методом капиллярной газожидкостной хроматографии

1. Метрологическая характеристика метода

При соблюдении всех регламентированных условий проведения анализа в точном соответствий с данной методикой погрешность (и ее составляющие) результатов измерений при доверительной вероятности Р=0,95 не превышает значений, приведенных в Таблице 1 для соответствующих диапазонов концентраций.

Таблица 1

Метрологические параметры

Анализи руемый объект Диапазон определяемых концентраций мг/кг Показатель точности (граница относительной погрешности) T5S % Р=0,95 Стандартное отклонение повторяемо сти, Or, % Предел повторяе мости, г,% Предел воспроизводимости, R, % Вода 0,005-0,01 100 9,3 26 32 0,005 - 0,0001 150 11,2 31 39

МУК 4.1.2270-07

Таблица 2 Полнота извлечения вещества, стандартное отклонение, доверительный интервал среднего результата

Анализи руемый объект Метролошческие параметры, Р = 0,95, п — 20 Предел обнаружения, мг/кг Диапазон определяемых концентраций, мг/кг Среднее значение определения, % Стандартное отклонение S,% Доверительный интервал среднего результата, +,% 1 2 3 4 5 6 Вода 0.0001 0,0001-0,01 92,4 6,2 92,4 + 9,32

2. Метод измерений

Метод основан на определении 2,4-Д в виде бутилового эфира с помощью капиллярной газожидкостной хроматографии с электронозахватным детектором после экстракции ее органическим растворителем, очистки экстракта путем перераспределения между двумя несме-шивающимися растворителями и бутилирования. Идентификация проводится по времени удерживания. Количественное определение - методом абсолютной калибровки.

В предлагаемых условиях анализа метод специфичен. Избирательность метода достигается за счет подбора колонки и условий программирования.

3* Средства измерений, реактивы, вспомогательные устройства и материалы

3.7. Средства измерений

Весы аналитические S 11140, фирма «OHAUS».

Колбы мерные вместимостью 10, 50 и J00 см³, ГОСТ 1770-74;

Микрошприц Гамильтон, вместимостью 10 мм³;

Пипетки мерные вместимостью 1, 2, 5 и 10 см³, ГОСТ 20292-74.

Хроматограф газовый «Кристалл 2000м» с детектором по захвату электронов (ЭЗД) с пределом детектирования по Линдану 4x10'^и г/см³ и приспособлениями для капиллярной колонки.

Цилиндры мерные 2-го класса точности вместимостью 25, 50, 100 и 250 см³, ГОСТ 1770

Допускается использование средств измерения с аналогичными или лучшими характеристиками.

5

МУК 4Л.2270-07

3.2. Реактивы

Аналитический стандарт 2,4-Д, с содержанием д.в. 99,8%.

Азот особой чистоты, ГОСТ 9293-74. н-Бутанол, х.ч., ГОСТ 6006-78, свежеперегнанный.

Вода дистиллированная, ГОСТ 7602-72. н-Гексаи, ч., ТУ 6-09-3375-78.

Гелий, очищенный марки “А”, ТУ-51-940-80.

Кислота серная концентрированная, ч., ГОСТ 4204-77.,

Кислота серная, 2% раствор в бутаноле (бутилирующая смесь). Кислота серная, 4н водный раствор.

Натрий сернокислый, безводный, х.ч. ГОСТ 4166-76.

Натрия бикарбонат, х.ч., ГОСТ 4201.

Натрия бикарбонат-5 % водный раствор

Эфир диэтиловый (для наркоза. Фармакопея СССР).

Допускается использование реактивов иных производителей с аналогичной или более высокой квалификацией.

3,3. Вспомогательные устройства, материалы

Бумага индикаторная, универсальная.

Виатты с тефлоновыми прокладками, Aldrich, cat. № Z27,7Q2-9. Воронки химические для фильтрования, стеклянные, ГОСТ 861375; Воронки делительные на 1000 cm^j, ГОСТ 10054-75;

Испаритель ротационный Rota vapor RI10 Buchi с водяной баней В-480;

Колбы конические плоскодонные на 250 см³, ГОСТ 10394-72. Концентраторы грушевидные на 100 и 250 см³, НШ 29 КГУ - 100 (250) ГОСТ 10394-72.

Колонка капиллярная кварцевая HP-5, (Crosslinked 5 % фенилси-ликсана и 95 % ме-тилсилоксана), длина 30 м, внутренний диаметр 0,25 мм, толщина пленки 0,25 мкм.

Насос вакуумный диафрагменный FT Л 9 фирмы KNF Neu Laboport. Фильтры бумажные "красная лента", ТУ 6-09-2678-77.

Допускается применение хроматографических колонок и другого оборудование с аналогичными или лучшими техническими характеристиками.

6

МУК 4.1.2270-07

4* Требования безопасности

4Л. При выполнении измерений необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007, требования электробезопасности при работе с электроустановками по ГОСТ 12.1.019, а также требования, изложенные в технической документации на газовый хроматограф

4.2* Помещение должно соответствовать требованиям пожаробезопасности по ГОСТ 12.1.004 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009. Содержание вредных веществ в воздухе не должно превышать норм, установленных ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно-допустимые концентрации (Г1ДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны». Организация обучения работников безопасности труда - по ГОСТ 12.0.004.

5* Требования к квалификации операторов

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

К подготовке проб допускают оператора с квалификацией «лаборант», имеющего опыт работы в химической лаборатории.

6* Условия изменений

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.

7* Подготовка к выполнению измерений 7Л, Приготовление раствора для бутилировапия

В мерную колбу объемом 100 см³ наливают 50 см³ предварительно перегнанного н-бутанола и осторожно приливают туда 2 см³ концентрированной серной кислоты. Раствор перемешивают и доводят объем до метки бутанолом. Бутил ирующую смесь хранят под тягой в течение одного месяца. Перед приготовлением раствора н-бутанол перегоняют.

МУК 4.1.2270-07

7.2* Приготовление 4н раствора серной кислоты

Раствор готовят под тягой, строго соблюдая технику безопасности.

В мерную колбу объемом 1 дм³ наливают 500 см³ и туда осторожно приливают 112 см³ концентрированной серной кислоты. Внимание! Происходит разогревание жидкости! Раствор осторожно перемешивают и добавляют около 150 см³ воды. Когда раствор остынет, его доводят водой до метки.

7.J. Приготовление 5% раствора гидрокарбоната натрия

В стакан на 500 см³ помещают 50 г гидрокарбоната натрия. Приливают около 200 см³ воды я растворяют осадок, выдерживая сшкан в ультразвуковой ванне и помешивая стеклянной палочкой. Раствор переливают в мерную колбу на 1 дм³. При необходимости процедуру повторяют. После полного растворения осадка раствор в колбе доводят водой до 1 дм³.

7.4, Приготовление стандартных растворов

Взвешивают 50 мг 2,4-Д кислоты в мерной колбе на 50 мл, растворяют навеску в этаноле и доводят объем до метки этанолом (стандартный раствор №1, концентрация 1 мг/мл). Стандартный раствор № 1 можно хранить в холодильнике в течение 1 месяца.

Методом последовательного разбавления готовят стандартный раствор № 2 с концентрацией 0,5 мкг/мл.

7,5* Еутилирование 2,4-Д из стандартного раствора

Для приготовления градуировочных растворов отбирают 1 мл стандартного раствора № 2 (концентрация - 0,5 мкг/см³) в виалу и удаляют растворитель током теплого воздуха. К сухому остатку в виале добавляют 1 см³ 2% раствора концентрированной серной кислоты в бутаноле. Плотно закрывают виалу крышкой и помещают в блок для виал, нагретый до 100° С. Еутилирование проводят в течение 30 минут. Далее виалу охлаждают до комнатной температуры и добавляют в нее 5 см³ гексана и 20-25 см³ дистиллированной воды. Смесь интенсивно встряхивают и выстаивают до полного разделения фаз. Верхний гексановый слой используют для приготовления стандартных растворов, которые

8

МУК 4.1.2270-07

применяют при построении градуировочного графика. Концентрация 2,4-Д в гексановом растворе составляет ОД мкг/ см³ (раствор № 3).

7.6. Приготовление градуировочных растворов

Методом последовательного разбавления раствора 2,4-Д № 3 гексаном в мерных колбах готовят рабочие растворы с концентрациями: 0,01; 0,025; 0,05; ОД мкг/см³, которые могут храниться в холодильнике не более 10 сут.

7.7. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади (высоты) пика от концентрации 2,4-Д в растворе (мкг/см³), устанавливают методом абсолютной калибровки по 4-м растворам для градуировки с концентрацией 0,01; 0,02; 0,05; ОД мкг/см³.

В испаритель хроматографа вводят по 1 мм³ (капиллярная колонка) каждого градуировочного раствора и анализируют в условиях хроматографирования по п, 9.2. Осуществляют не менее 3-х параллельных измерений.

По полученным данным строят градуировочный график зависимости площади хроматографического пика в мВ от концентрации 2,4-Д в растворе в мкг/см³.

8. Отбор проб и хранение

Отбор проб производится в соответствии с «Унифицированными правилами отбора проб сельскохозяйственной продукции, пищевых продуктов и объектов окружающей среды для определения микроколичеств пестицидов», № 2051-79 от 21.08.79 г., а также в соответствии с ГОСТами Р 51592-2000 «Вода. Общие требования к отбору проб».

Пробы воды аназизируют в день отбора или замораживают и хранят в полиэтиленовой rape в морозильной камере при температуре -18°С не более 2-х недель.

9. Выполнение определений

Я/. Вода.

9.LL Экстракция и очистка экстракта

Из среднего образца воды отбирают 500 мл в делительную воронку объемом 1000 мл. Пробу воды в воронке подкисляют 4н серной кисло-

9