Государственная система санитарно-эпидемиологического
нормирования Российской Федерации
4.1. МЕТОДЫ
КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Методические указания
по определению концентраций химических
веществ в воде централизованного
хозяйственно-питьевого водоснабжения
Сборник методических указаний
МУК
4.1.646 - 4.1.660-96
Минздрав России
Москва 1997
1. Подготовлены творческим
коллективом специалистов в составе: Малышева А.Г. (руководитель), Зиновьева
Н.П., Суворова Ю.Б., Растянников Е.Г., Топорова И.Н., Евстигнеева М.А., при
участии Кучеренко А.И. (Госкомсанэпиднадзор России).
2. Утверждены и введены в
действие Первым заместителем Председателя Госкомсанэпиднадзора России -
заместителем Главного государственного санитарного врача Российской Федерации
С.В. Семеновым 31 октября 1996 года
3. Введены впервые.
СОДЕРЖАНИЕ
Область применения. 1
1. Погрешность измерений. 3
2. Метод измерений. 3
3. Средства измерений,
вспомогательные устройства, материалы, реактивы.. 3
4. Требования безопасности. 4
5. Требования к квалификации
операторов. 4
6. Условия измерений. 4
7. Подготовка к выполнению
измерений. 5
8. Выполнение измерений. 7
9. Вычисление результатов
измерений. 7
|
|
УТВЕРЖДАЮ
Первый заместитель Председателя
Госкомсанэпиднадзора России
заместитель Главного государственного
санитарного врача Российской Федерации
С.В. Семенов
31 октября 1996 г.
МУК
4.1.646 - 4.1.660-96
Дата введения - с момента утверждения
|
Область применения
Методические указания по
определению концентраций химических веществ в воде предназначены для
использования органами государственного санитарно-эпидемиологического надзора
при осуществлении государственного контроля за соблюдением требований к
качеству воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения,
водохозяйственными организациями, производственными лабораториями предприятий,
контролирующими состояние водных объектов, а также научно-исследовательскими
институтами, работающими в области гигиены водных объектов.
Включенные в сборник
методические указания разработаны в соответствии с требованиями ГОСТа
8.010-90 «Методики выполнения измерений», ГОСТа
17.0.0.02-79 «Охрана природы. Метрологическое обеспечение контроля
загрязненности атмосферы, поверхностных вод и почвы. Основные положения». В
сборнике приведены методики по измерению концентраций 40 химических веществ.
Методики выполнены с
использованием современных физико-химических методов исследования газовой
хроматографии с различного вида детектированием, метрологически аттестованы и
дают возможность контролировать содержание химических веществ на уровне и
меньше их предельно допустимых концентраций в воде, установленных в СанПиН
2.1.4.559-96 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого
водоснабжения. Контроль качества», а для веществ не включенных в перечень
нового документа - в действующих «Санитарных правилах и нормах охраны
поверхностных вод от загрязнения».
Методические
указания одобрены и приняты на совместном заседании группы Главного эксперта
Комиссии по санитарно-гигиеническому нормированию «Лабораторно-инструментальное
дело и метрологическое обеспечение» Госкомсанэпиднадзора России и бюро секции
по физико-химическим методам исследования объектов окружающей среды Проблемной
комиссии «Научные основы экологии человека и гигиены окружающей среды».
|
УТВЕРЖДЕНО
Первым заместителем Председателя
Госкомсанэпиднадзора России -
заместителем Главного государственного
санитарного врача Российской Федерации
31 октября 1996 г.
МУК 4.1.650-96
Дата введения: с момента утверждения
|
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Методические
указания
по газохроматографическому определению ацетона,
метанола, бензола, толуола, этилбензола, пентана,
о-, м-, п-ксилола, гексана, октана и декана в воде
Настоящие методические
указания устанавливают методику газохроматографического количественного
химического анализа воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения
для определения в ней содержания определяемых веществ в диапазоне концентраций
0,005 - 20 мг/дм3.
Физико-химические свойства
ацетона, метанола, бензола, толуола, этилбензола, о-, м-, п-ксилола, пентана,
гексана, октана и декана представлены в табл. 1, а их гигиенические нормативы - в табл. 2.
Таблица 1
Физико-химические
свойства веществ
Наименование вещества
|
Формула
|
Молек. масса
|
Ткип., °С
|
Плотность, г/см3
|
Растворимость, г/л
|
вода
|
этанол
|
эфир
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
Ацетон
|
С3Н6О
|
58,08
|
56,24
|
0,791
|
~
|
~
|
~
|
Метанол
|
СН3ОН
|
32,04
|
64,06
|
0,793
|
~
|
~
|
~
|
Бензол
|
С6Н6
|
76,00
|
80,01
|
0,879
|
0,72
|
~
|
~
|
Толуол
|
с7н8
|
92,00
|
110,00
|
0,867
|
0,57
|
~
|
~
|
Этилбензол
|
С6H5С2Н5
|
106,17
|
136,15
|
0,867
|
0,14
|
~
|
~
|
о-Ксилол
|
С6Н4(СН3)2
|
106,17
|
144,41
|
0,881
|
н.р.
|
л.р.
|
л.р
|
м-, п-Ксилолы
|
(СН3)2С6Н4
|
106,17
|
139,10
|
0,864
|
н.р.
|
л.р.
|
л.р.
|
|
138,35
|
0,861
|
|
|
|
Пентан
|
С5Н12
|
72,15
|
36,07
|
0,626
|
0,036
|
~
|
~
|
Гексан
|
С6Н14
|
86,18
|
68,70
|
0,659
|
0,014
|
50
|
p
|
Октан
|
C8H18
|
114,00
|
124,00
|
0,703
|
0,0015
|
p
|
p
|
Декан
|
С10Н22
|
144,00
|
174,00
|
0,730
|
н.р.
|
~
|
~
|
* Примечание: н. р. - нерастворимо;
р - растворимо; л. р. - хорошо растворимо;
~ - смешивается с водой в любых
соотношениях
|
Таблица 2
Гигиенические
нормативы анализируемых веществ
Наименование вещества
|
ПДК, мг/л
|
Класс опасности
|
Ацетон
|
3,00
|
3
|
Метанол
|
2,20
|
3
|
Бензол
|
0,01
|
2
|
Толуол
|
0,5
|
4
|
Этилбензол
|
0,01
|
4
|
о-Ксилол
|
0,05
|
3
|
м-, п-Ксилолы
|
0,05
|
3
|
Пентан
|
-
|
-
|
Гексан
|
-
|
-
|
Октан
|
-
|
-
|
Декан
|
-
|
-
|
1. Погрешность измерений
Методика обеспечивает
выполнение измерений с погрешностью, не превышающей ± 13 % при доверительной
вероятности 0,95.
2. Метод измерений
Измерения концентрации
анализируемых соединений выполняют методом газовой хроматографии с
пламенно-ионизационным детектированием.
Метод основан на извлечении
соединений из воды газовой экстракцией при нагревании в замкнутом объеме и
последующем анализе равновесной паровой фазы на приборе.
Нижний предел измерения 0,025
мкг.
Определению не мешают
галоген-, азот- и серосодержащие соединения.
3. Средства измерений, вспомогательные устройства,
материалы, реактивы
При выполнении измерений
применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и
реактивы.
3.1. Средства измерений
Хроматограф газовый типа Цвет-530 или
3700 с пламенно-ионизационным детектором
|
|
Весы аналитические лабораторные типа
ВЛА-200
|
ГОСТ 24104-80Е
|
Линейка измерительная
|
ГОСТ 17435-72
|
Лупа измерительная
|
ГОСТ 8309-75
|
Меры массы
|
ГОСТ
7328-82Е
|
Посуда стеклянная лабораторная
|
ГОСТ
1770-74Е
|
Секундомер СДС пр. 1-2-000
|
ГОСТ 5072-79
|
Термостат водяной
|
|
Флаконы стеклянные вместимостью 10 см3
с резиновыми пробками и металлическими держателями, ФО-1-10-Б-1
|
ТУ 64-2-10-87
|
3.2. Вспомогательные устройства
Хроматографическая колонка из кварцевого
стекла длиной 25 м и внутренним диаметром 0,3 мм с жидкой фазой SE-54 (толщина пленки 5 мк)
|
|
Дистиллятор
|
ТУ 61-1-721-79
|
Редуктор водородный
|
ТУ 26-05-463-76
|
Редуктор кислородный
|
ТУ 26-05-235-70
|
Электроплитка
|
ГОСТ
14919-83
|
3.3. Материалы
3.4. Реактивы
Ацетон, ч.д.а.
|
ГОСТ 2768-84
|
Бензол, х.ч.
|
ГОСТ 5955-75
|
Вода артезианская (кипяченая)
|
|
Гексан, декан, пентан - реагенты для
хроматографии
|
|
м-Ксилол, х.ч.
|
ТУ 6-09-4556-77
|
о-Ксилол, х.ч.
|
ТУ 6-09-915-76
|
Метанол, х.ч.
|
ГОСТ 6995-77
|
Октан, х.ч.
|
ТУ 6-09-661-76
|
Толуол, х.ч.
|
ГОСТ 5789-78
|
Этилбензол, х.ч.
|
ГОСТ 9385-77
|
4. Требования
безопасности
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.
4.3. При отборе проб
разогретым шприцем надевают на руки хлопчатобумажные перчатки.
5. Требования к
квалификации операторов
К выполнению измерений
допускают лиц, имеющих квалификацию не ниже инженера-химика, с опытом работы на
газовом хроматографе.
6. Условия измерений
При выполнении измерений
соблюдают следующие условия:
6.1. Процессы приготовления
растворов и подготовки проб к анализу проводят в нормальных условиях согласно ГОСТу
15150-69 при температуре воздуха (20 ± 10) °С, атмосферном давлении 630 -
800 мм рт.ст. и влажности воздуха не более 80 %.
6.2. Выполнение измерений на
газовом хроматографе проводят в условиях, рекомендуемых технической
документацией к прибору.
7. Подготовка к
выполнению измерений
Перед выполнением измерений
проводят следующие работы: приготовление растворов, подготовка
хроматографической колонки, установление градуировочной характеристики, отбор
проб.
7.1. Приготовление растворов
Исходный раствор № 1 ацетона
и метанола для градуировки (с = 0,1 мг/см3). 25 мг каждого
вещества вносят в колбу вместимостью 250 см3, доводят до метки
кипяченой артезианской водой и перемешивают. Срок хранения раствора - 1 месяц.
Исходный раствор № 2 бензола,
толуола, этилбензола, о-ксилола, м-, п-ксилола, пентана, гексана, октана и
декана для градуировки (с = 0,1 мг/см3). 10 мг каждого
вещества вносят в колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки
метанолом и перемешивают. Срок хранения растворов - 1 месяц.
Рабочие растворы бензола,
толуола, этилбензола, о-ксилола, м-, п-ксилола для градуировки (с = 0,01
мг/см3). 5 см3 исходного раствора № 2 вносят в колбы
вместимостью 50 см3, доводят до метки метанолом и перемешивают. Срок
хранения - 1 месяц.
7.2. Подготовка хроматографической колонки
Хроматографическую
капиллярную колонку, не подключая к детектору, кондиционируют в токе
газа-носителя с расходом 2,5 см3/мин при температуре 250 °С в
течение 18 часов. После охлаждения колонку подключают к детектору, записывают
нулевую линию в рабочем режиме. При отсутствии дрейфа нулевой линии колонка
готова к работе.
7.3. Установление градуировочной
характеристики
Градуировочные характеристики
устанавливают методом абсолютной градуировки на градуировочных растворах. Они
выражают зависимость площади пика соответствующего вещества на хроматограмме
(мм2) от концентрации (мг/дм3) и строятся по 7-ми сериям
растворов для градуировки.
Градуировочные растворы
ацетона и метанола готовят в мерных колбах вместимостью 1000 см3.
Для этого в каждую колбу вносят исходный раствор № 1 для градуировки в
соответствии с табл. 3, доводят
объем охлажденной до 20 °С кипяченой артезианской водой до метки и тщательно
перемешивают.
Градуировочные растворы
пентана, гексана, октана, декана готовят в мерных колбах вместимостью 1000 см3.
Для этого в каждую колбу вносят исходный раствор № 2 в соответствии с табл. 4 и доводят объем до метки охлажденной
артезианской водой и перемешивают.
Градуировочные растворы
бензола, толуола, этилбензола, о-ксилола, м-, п-ксилолов готовят в мерных
колбах вместимостью 1000 см3. Для этого в каждую колбу вносят
рабочий раствор в соответствии с табл. 5
и доводят объем до метки охлажденной до 20 °С кипяченой артезианской водой.
Таблица 3
Растворы для
установления градуировочной характеристики при определении концентрации ацетона
и метанола
Номер раствора
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
Объем исходного р-ра (с = 0,1 мг/см3),
см3
|
10,0
|
20,0
|
30,0
|
40,0
|
50,0
|
100,0
|
200,0
|
Концентрация вещества, мг/дм3
|
1,0
|
2,0
|
3,0
|
4,0
|
5,0
|
10,0
|
20,0
|
Таблица 4
Растворы для
установления градуировочной характеристики при определении концентрации
пентана, гексана, октана, декана в воде
Номер раствора
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
Объем исходного р-ра (с = 0,1 мг/см3),
см3
|
1,0
|
5,0
|
10,0
|
30,0
|
60.0
|
80,0
|
100,0
|
Концентрация вещества, мг/дм3
|
0,1
|
0,5
|
1,0
|
3,0
|
6,0
|
8,0
|
10,0
|
Таблица 5
Растворы для
установления градуировочной характеристики при определении концентрации
бензола, толуола, этилбензола, о-ксилола, м-, п-ксилолов
Номер раствора
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
Объем рабочего р-ра (с = 0,01 мг/см3),
см3
|
0,5
|
2,0
|
5,0
|
10,0
|
30,0
|
60,0
|
100,0
|
200,0
|
Концентрация вещества, мг/дм3
|
0,005
|
0,02
|
0,05
|
0,1
|
0,3
|
0,6
|
1,0
|
2,0
|
По 5 см3
каждого градуировочного раствора помещают в стеклянный флакон, закрывают
резиновой пробкой, прижимают ее металлическим держателем, опускают нижнюю
половину флакона в термостат и выдерживают его при температуре 80 °С в течение
60 мин. Нагретым до 80 °С шприцем отбирают пробу воздуха объемом 2 см3
над раствором, вводят в испаритель хроматографа и анализируют при следующих условиях:
Температура термостата колонки
программируется от 50 °С (7 мин в изотермическом режиме) до 150 °С со
скоростью 5 град/мин
|
|
Температура испарителя
|
250 °С
|
Температура детектора
|
250 °С
|
Расход азота через колонку
|
2 см3/мин
|
Расход азота, сбрасываемого в испарителе
|
5 см3/мин
|
Расход азота, поддуваемого в детектор
|
40 см3/мин
|
Чувствительность шкалы электрометра
|
50´10-12
А
|
Скорость движения диаграммной ленты
|
240 мм/час
|
Время удерживания метанола
|
2 мин 06 сек
|
ацетона
|
3 мин 12 сек
|
пентана
|
4 мин 28 сек
|
гексан
|
6 мин 35 сек
|
бензол
|
10 мин 18 сек
|
толуол
|
16 мин 48 сек
|
октан
|
17 мин 10 сек
|
этилбензол
|
20 мин 10 сек
|
м-, п-ксилолы
|
21 мин 22 сек
|
о-ксилол
|
28 мин 18 сек
|
декан
|
27 мин 03 сек
|
На полученной хроматограмме
рассчитывают площади пиков компонентов и по средним значениям из 5-ти серий
строят градуировочные характеристики для каждого вещества. Проверку
градуировочной характеристики проводят 1 раз в квартал и при изменении условий
газохроматографического разделения смеси на колонке.
7.4. Отбор проб
Отбор пробы воды проводят в
соответствии с ГОСТом
2874-82, 4979-49,
17.1.5.04-81
в бутыли из темного стекла.
8. Выполнение измерений
При выходе прибора на режим 5
см3 пробы воды помещают во флакон и обрабатывают по схеме,
аналогичной установлению градуировочных характеристик, затем отбирают над
раствором 2 см3 парогазовой (воздушной) фазы, вводят ее в испаритель
и включают программирование температурного режима колонок. Анализ проводят в
условиях построения градуировочной характеристики (п. 7.3).
На хроматограмме рассчитывают
площадь пиков.
9. Вычисление результатов
измерений
Концентрацию анализируемого
вещества (мг/дм3) определяют по градуировочной характеристике.
Методические указания
разработаны А.Г. Малышевой (НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды,
г. Москва) и Е.Е. Сотниковым (Всероссийский центр медицины катастроф МЗ и МП
РФ, г. Москва).