МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND

CERTIFICATION

(ISC)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ    ГОСТ

СТАНДАРТ    32434-

2013

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ, ПРЕДСТАВЛЯЮЩЕЙ ОПАСНОСТЬ ДЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Фотопревращение химических веществ в воде Прямой фотолиз (OECD, Test №316:2008, IDT)

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2014

ГОСТ 32434-2013

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила, рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1    РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский центр стандартизации, информации и сертификации сырья, материалов и веществ» (ФГУП «ВНИЦСМВ»);

Техническим комитетом по стандартизации № 339 «Безопасность сырья, материалов и веществ» Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии Российской Федерации

2    ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3    ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 61-П от 5 ноября 2013 г.)

За принятие проголосовали:

и

ГОСТ 32434-2013

3.1 время убывания химического вещества, DT50 (DT50,

disappearancetime    50):    Время,    в    течение    которого    концентрация

испытуемого химического вещества уменьшается на 50%; данное

значение отличается от времени полупревращения tie, если реакция

превращения не соответствует кинетике первого порядка.

3.2 время убывания химического вещества, DT75 (DT75, disappearancetime    75):    Время,    в    течение    которого    концентрация

испытуемого химического вещества уменьшается на 75%.

3.3 время убывания химического вещества, DT90 (DT90, disappearancetime    90):    Время,    в    течение    которого    концентрация

испытуемого химического вещества уменьшается на 90%.

3.4 реакцияпервого порядка (first-orderreaction): Скорость реакции пропорциональна концентрации реагирующего вещества, взятой в первой степени. Константа пропорциональности называется константой скорости первого порядка (единица измерения [с ¹ (s'¹)]). Величина, обратная значению константы скорости реакции первого порядка называется «время жизни молекулы» (единица измерения

[С (S)]).

3.5время полупревращения, ti/2(halflife, ti#): Время, требуемое для преобразования 50% испытуемого вещества, если преобразование может быть описано кинетическим уравнением первого порядка; в этом

3

от концентрации вещества.

3.6 время жизни (lifetime):    Время    жизни    возбужденной

молекулы, которая подвергается превращению согласно кинетическому уравнению первого порядка, необходимое для снижения концентрации вещества до 1/е от своего первоначального значения; т. е. C(t = т)= C(t = 0)/е. С точки зрения статистики, время жизни представляет собой продолжительность жизни молекулы. Время жизни равно обратному значению суммы констант реакции первого порядка всех процессов, приводящих к разложению молекулы.

3.7    предел обнаружения (limitofdetection, LOD): Минимальная концентрация или минимальное количество вещества, статистически значимое присутствие которого может быть обнаружено по данной методике с допустимой для него погрешностью

3.8    предел количественного определения

(limitofquantification, 1_СЮ):Наименьшая концентрация или количество анализируемого вещества в анализируемой пробе, ниже которой она не может быть количественно определена с приемлемым уровнем точности и достоверности.

3.9    испытуемое химическое вещество (testchemical): Любое химическое вещество, независимо от того, является ли оно исходным

ГОСТ 32434-2013

соединением или соответствующим продуктом превращения.

3.10 продукты превращения (transformationproducts):    Все

вещества, образующиеся в результате биотических или абиотических реакций превращения испытуемого химического вещества, включая

со₂.

3.11 реакция нулевого порядка (zero-orderreaction): Скорость реакции нулевого порядка постоянна во времени и не зависит от концентраций реагирующих веществ. Константа пропорциональности называется константой скорости нулевого порядка (единицаизмерения[моль л ¹ с'¹ (molL'V¹)].

Примечание - Примененные в настоящем стандарте определения и единицы измерения взяты из глоссария терминов, используемых в фотохимии [11]. ИЮПАК - Международный союз теоретической и прикладной химии (англ. InternationalUnionofPureandAppliedChemistry, IUPAC). В настоящем стандарте представлены также часто используемые (внесистемные) единицы и единицы международной системы единиц измерения СИ.

3.12 поглощение, A (decadicabsorbance, А): Десятичный логарифм отношения мощности падающего, Р°_л и прошедшего электромагнитного излучения, Р_А

A(A) = lg(0 = -logT(A)

5

ГОСТ 32434-2013

На практике, А(Л) — это десятичный логарифм отношения мощности электромагнитного излучения в ультрафиолетовой, видимой или инфракрасной области излучения, прошедшего через контрольный образец, к значению прошедшего через исследуемый образец, причем оба образца размещены в идентичных кюветах. Т (Л) — это (внутреннее) пропускание при определенной длине волны. ИЮПАК не рекомендует употребление терминов экстинкция и оптическая плотность.

3.13    коэффициент поглощения, a (absorptioncoefficient,a): Величина поглощения электромагнитного излучения, деленная на величину длины оптического пути, 1; единицы измерения [м ¹ или см ¹

(т'¹ или ст’¹⁾].

3.14    актинометр (actinometer):    Химическая    система для

определения интегрального числа фотонов в единицу времени, поглощенного определенной приемной площадкой химического реактора. Это название обычно применяется к системам, используемым в диапазоне длин волн ультрафиолетового и видимого излучения. Примерами химических актинометров могут служить растворы оксалата железа (III). Примерами физических приборов могут служить болометры, а также устройства, содержащие термоэлементы и фотоэлементы. Актинометры дают показания, которые могут быть

6

ГОСТ 32434-2013

соотнесены с выявленным (измеренным) числом фотонов. Примеры актинометров приведены в приложении 4 настоящего стандарта.

3.15 закон Ламберта-Бера (Beer-LambertLaw): Поглощение пучка коллимированного монохроматического излучения в однородной изотропной среде пропорционально толщине поглощающего слоя, 1, и концентрации, с. Этот закон выполняется только с учетом ограничений закона Ламберта и для светопоглощающих частиц, не проявляющих зависимости концентрации от агрегации. Этот закон может быть выражен следующим уравнением

A(A) = lgfQ=e(A)c-l

ИЛИ

Р_А = Рд • 1СГ^А(А) = Р$| • 10-⁶<^А>^ы

где константа пропорциональности, е(Д) - молярный десятичный коэффициент поглощения, a P^andP,,,соответственно, мощности

падающего и прошедшего электромагнитного излучения.

Для толщины слоя 1в см и концентрации с, выражаемой [моль

дм³ (mol dm³) или [М], £ выражается в [дм³ моль'¹ см ¹ (dm³ mol¹ cm ^и)]

или [л моль¹ см¹ (L mol'¹ cm'¹)]. Эти единицы измерения часто

употребляют (внесистемные единицы), однако следует отметить, что

используемыми единицами СИ (SI) для t являются [м² моль¹ (m² то!'¹)].

ГОСТ 32434-2013

3.16    хромофор (chromophore): Часть молекулы, представляющая собой атом или группу атомов, которая обусловливает появление полос поглощения в электронном спектре, что связано с переходом электронов с орбитали основного состояния на орбитали возбужденного состояния при поглощении молекулой электромагнитного излучения в ультрафиолетовой и видимой областях спектра.

3.17    глубинапроникновения (света) (depthofpenetration (oflight): Величина, обратная коэффициенту поглощения, выражается в [м (т)]. Если используют десятичный коэффициент поглощения, а, то глубина проникновения света (а’¹) - это расстояние, при прохождении которого мощность электромагнитного излучения прошедшего света Р^падает до 1/10 значения мощности падающего электромагнитного излучения, Р°л.

3.18    Эйнштейн (einstein): Единица измерения один эйнтштейн составляет один моль фотонов. Эта величина широко используется, хотя и не является единицей системы измерения СИ. Иногда единицу измерения Эйнштейн определяют, как энергию одного моля фотонов. Последнее определение не рекомендуется использовать.

3.19    перенос энергии (energytransfer): Процесс, в результате которого молекула переходит в возбужденное состояние (например, при поглощении ультрафиолетового, видимого или инфракрасного

8

ГОСТ 32434-2013

излучения, или химического воздействия) или явление (физический или химический процесс) возникновения возбужденного состояния при взаимодействии с другой молекулой, которая уже получила энергию в результате поглощения кванта света. В механистической модели фотохимии термин относится к фотофизическому процессу, при котором энергия возбужденного состояния молекулы-донора передается молекуле-акцептору, при этом молекула-донор переходит на более низколежащий электронный энергетический уровень, а молекула-акцептор— на более высоколежащий электронный энергетический уровень. Существуют электронные, колебательные, вращательные и поступательные возбужденные состояния молекул. Донор и акцептор (группы атомов) могут являться двумя частями одной и той же молекулы, и в этом случае процесс переноса энергии называется внутримолекулярным переносом энергии.

3.20    возбужденное состояние (excitedstate): Состояние с большей энергией, чем основное состояние молекулы. В фотохимии, как правило, имеется в виду электронно-возбужденное состояние молекулы.

3.21    интегральная плотность потока, флюенс (fluence (Н₀, Fo)): В данной точке пространства, лучистая энергия Q, падающая на малую сферу со всех сторон, деленная на площадь поперечного сечения этой сферы. Этот термин используется в фотохимии для

9

определения энергии, передаваемой в данный интервал времени (например, импульсным лазером); выражается в [Дж м ² (J т'²)].

3.22    частота излучения (уили ы), [frequency (voroj)]: Число периодов волн в единицу времени. Линейная частота, V, это число циклов в единицу времени. Для ангулярной частоты, используется символ и), равный 2ttv(число полных колебаний, совершающихся при периодическом колебательном процессе за 2тт единиц времени). При этом у(ню)- волновое число, выражается в единицах [с¹ (s'¹)], круговая частота ш - в единицах [рад с'¹ (rads¹)].

3.23    основное состояние (groundstate): Состояние с наинизшей энергией атомов, молекул и других квантовых систем.В фотохимии обычно имеют в виду основное электронное состояние.

3.24    интенсивность (intensity):    Традиционный    термин,

используемый для оценки интенсивности потока фотонов, уровня интегральной плотности потока, освещенности (плотности облучения), или мощности излучения. С точки зрения применения к объектам, подвергшимся воздействию излучения, термин должен использоваться только для описания качественных характеристик.

3.25интенсивность (характеристика спектра) [intensity (of а spectralfeature)]: Описывает величину определенной характеристики спектра.

ГОСТ 32434-2013

3.26    поверхностная плотность потока излучения, (Е)

[irradiance (Е)]: Лучистый поток (или мощность лучистого излучения), Р, всех длин волн, падающий на бесконечно малый элемент поверхности, представляющий собой рассматриваемую точку, деленный на площадь элемента (dP/dS), упрощенное выражение:

Е = P/S, если мощность излучения является постоянной для учитываемой площади поверхности. Для параллельно и перпендикулярно падающего луча, который не рассеивается или не отражается от целевого элемента или окружающих его элементов, эквивалентным термином является интенсивность излучения (Ео).

Е = 1дЕд(1Д, где Ел- спектральная лучеиспускательная способность при длине волны А, единица измерения [Вт м‘² (W т'²)] .Могут использоваться синонимы:    энергетическая    светимость

(излучательность), энергетическая освещенность (облученность).

3.27    закон Ламберта (Lambertlaw): Доля поглощенного системой света не зависит от спектральной мощности излучения (Р₀л)- Этот закон выполняется только в том случае, если Рол мала, рассеяние пренебрежимо мало, а мультифотонные процессы, заселенность уровней возбужденных состояний и фотохимические реакции ничтожно малы.

3.28 лампа (lamp): Источник некогерентного излучения.

ГОСТ 32434-2013

3.29 реактор карусельного типа, реактор с поворотным устройством (merry-go-roundreactor, turntablereactor):    Прибор,    в

котором несколько образцов вращается вокруг источника излучения для того, чтобы каждый образец был подвергнут идентичной дозе облучения.

3.30 молярный десятичный коэффициент поглощения

(molar decadic absorption coefficient): Отношение значения поглощения А, к произведению длины оптического пути (толщины слоя),1, и концентрации, с

где Род иРд, соответственно, мощность падающего и прошедшего электромагнитного излучения. При использовании внесистемных единиц измерения, где1— [см], с - [моль дм’³ (moldm ³)], е (/\) выражается в [дм³ моль¹ см ¹ (dn^mol^cm'¹)]; при этом наиболее часто используемой внесистемной единицей измерения является [л моль¹ см'¹ (Lmol^cm'¹)], которая равна 0,1 [м²моль ¹ (т² mol ’)] (когерентные производные единиц СИ (SI).

3.31 оптическая скамья (opticalbench): Держатель, на котором располагают элементы оптического устройства для

12

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166)004-97	Код страны по МК (ИСО 3166) 004-97	Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Армения	AM	Минэкономики Республики Армения
Беларусь	BY	Госстандарт Республики Беларусь
Кыргызстан	KG	Кыргызстандарт
Молдова	MD	Молдова-Стандарт
Российская Федерация	RU	Росстандарт
Таджикистан	TJ	Таджикстандарт
Узбекистан	UZ	Узстандарт
Украина	UA	Минэкономразвития Украины

4 Настоящий стандарт идентичен по отношению к международному документу «OECD Guidelines for the testing of chemicals. Section 3: Degradation and Accumulation. OECD Test № 316: Phototransformation of Chemicals in Water - Direct Photolysis: 2008» (Руководства ОЭСР по испытаниям химических веществ. Секция 3: Деградация и аккумуляция. ОЭСР Тест № 316: Фотопревращение химических веществ в воде -прямой фотолиз: 2008 г.) путем изменения структуры документа, которую целесообразно применять в связи с установленной структурой межгосударственного стандарта согласно ГОСТ 1.3-2002, ГОСТ 1.5-2004. Сравнение структуры настоящего стандарта со структурой указанного международного стандарта приведено в дополнительном приложении ДА.

Перевод с английского языка (еп).

Степень соответствия - идентичная (IDT)

hi

ГОСТ 32434-2013

наблюдения и измерения оптических явлений. Данное определение не принято автором [11]. В ссылке [12] оптическая скамья для фотохимических экспериментов называется «фотохимическая оптическая скамья».

3.32    фотохимическая реакция (photochemicalreaction): Термин, обычно используемый для описания химической реакции, вызванной поглощением ультрафиолетового, видимого или инфракрасного излучения.

3.33    фотохимия (photochemistry): Раздел химии, касающийся химического воздействия ультрафиолетового, видимого или инфракрасного излучения.

3.34    фотодеградация (фоторазложение) (photodegradation): Фотохимическое разложение молекулы на фрагменты, в том числе, в процессе окисления. Этот термин широко используется при изучении разложения (окисления) загрязняющих веществ с использованием процессов УФ- облучения.

3.35    фотолиз (photolysis): Изменение молекулярной структуры, вызванное ультрафиолетовым, видимым или инфракрасным излучением. Использование термина не вполне корректно для описания облучения образца, хотя в сочетании с импульсным фотолизом такое определение принимается.

13

ГОСТ 32434-2013

5    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 ноября 2013 г. № 792-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 32434-2013 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 августа 2014 г.

6    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок - в ежемесячных информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомления и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

© Стандартинформ.2013

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

ГОСТ 32434-2013

Содержание

Введение.....................................................................................................

1    Область применения..............................................................................

2    Нормативные ссылки..............................................................................

ЗТермины и определения..........................................................................

4    Принципы исследования..........................................................................

5    Применение настоящего стандарта при проведении

фотолитических испытаний......................................................................

6    Стандартные вещества............................................................................

7    Критерии качества....................................................................................

8    Материалы для проведения испытаний................................................

9    Методология испытаний..........................................................................

10    Отчетность о полученных данных и результатах................................

Приложение А (справочное) Символы и единицы, относящиеся к

фотохимии....................................................................................................

Приложение Б (справочное)Производные выбранных уравнений........

Приложение В (справочное) Подготовка среды исследования

прямого фотолиза.......................................................................................

Приложение    Г    (справочное)    Преимущества и    недостатки

монохроматического или полихроматического излучения......................

Приложение Д (справочное) Экспериментальные устройства (примеры систем)........................................................................................

V

ГОСТ 32434-2013

Введение

Химические загрязняющие вещества и/или продукты их превращения, которые потенциально могут подвергаться прямому фотолизу, как правило, привносятся в поверхностные воды природных водоемов вследствие прямого сброса из городских и/или сельских зон. Химические загрязняющие вещества в поверхностных водах также часто возникают в результате превращения других химических веществ путем гидролиза, фотолиза и биотрансформации.

Прямой фотолиз в природных водах связан с преобразованием химического вещества в результате прямого поглощения фотона света [12-18]. Таким образом, прямой фотолиз может быть одним из важных путей диссипации некоторых химических загрязняющих веществ, которые обладают значительным поглощением света выше 290 нм - коротковолновой границы солнечного излучения у поверхности Земли.

Прямоефотопревращение химических веществ в природных водоемах является сложным процессом, который зависит от ряда факторов, таких как:

а) химическая структура и электронный спектр поглощения

химического вещества;

VII

ГОСТ 32434-2013

b) квантовый выход фотохимической реакции, равный числу прореагировавших (или вновь образовавшихся) молекул, деленному на число поглощенных квантов;

с) плотность потока фотонов солнечного излучения, которому подвергается химическое вещество.

Спектральная плотность потока фотонов солнечного излучения, которому подвергается химическое вещество, зависит от многих факторов, включая географическую широту, сезон, а также физические и химические свойства водоема [12], [18], [19], [20].

Результаты изучения фотопревращения химических веществ в воде используют в сочетании с данными других исследований о физико-химических свойствах этих соединений (абиотический гидролиз, биотрансформация; адсорбция/ десорбция), чтобы оценить глобальное экологическое преобразование и перенос химических загрязняющих веществ.

Результаты исследований фотопревращения химических веществ в воде также используют для того, чтобы помочь в разработке компьютерных математических моделей, касающихся судьбы этих соединений в окружающей среде, а также в разработке протоколов для проведения других исследований в водной среде в лабораторных и/или полевых условиях.

VIII

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОДУКЦИИ,

ПРЕДСТАВЛЯЮЩЕЙ ОПАСНОСТЬ ДЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Фотопревращение химических веществ в воде

Прямой фотолиз

Testing of chemicals of environmental hazard Phototransformation of chemicals in water. Directphotolysis

Дата введения - 2014-08-01

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования к проведению исследований в области фотопревращения для определения потенциального воздействия солнечного излучения на химические загрязняющие вещества в поверхностных водах. С использованием таких исследований определяют кинетику процесса фотопревращения химических веществ, а также продукты и механизмы их образования в результате прямого или сенсибилизированногофотолиза в водной

Издание официальное

ГОСТ 32434-2013

среде (путем фотосенсибилизации или реакции с окисляющими переходными соединениями). Предлагаемый принцип испытаний базируется на существующих и/или предлагаемых методах, приведенных в списке литературы к настоящему стандарту (см. [1 -11]), а также в соответствующей литературе по фотохимии в водной среде. В первую очередь это касается прямого фотолиза.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные (региональные) стандарты:

ГОСТ 8.417-2002 Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин

При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов (и классификаторов) на территории государства по соответствующему указателю стандартов (и классификаторов), составленному по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться замененным (измененным) стандартом. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

2