МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ БЕЛОРУССКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

УТВЕРЖДАЮ Главный Государственный санитарный врач Р^ЙЯ^/шк» Беларусь,

.^лилле^Й; ,л

----охранения

"^вЗГФилонов 1^212000г.

МЕТОДИКА выполнения измерений концентраций дибутилфталата (ДБФ) и диоктилфталата (ДОФ) в водной и в водно-спиртовь/х средах, имитирующих алкогольные напитки, методом газовой хроматографии

ыт.т 1402-2000

3

Настоящая МВИ устанавливает газохроматографическую методику количественного химического анализа проб водной и водно-спиртовых сред, имитирующих алкогольные напитки, для определения в них концентраций либутилфталата в пределах от 0,1 до 0,5 мг/дм³ и диоктилфталата от 1,0 до 4,0 мг/дм¹.

1. Краткая характеристика веществ

Дибутилфталат (дибутиловый эфир фталевой кислоты, ДБФ)

QeHaO*

М.м. 278,4

Бесцветная маслянистая жидкость без запаха. Т_ЖИ5 340°С, Тпд-35°С. Плотность при 25°С - 1,047-1,050 г/см³. Хорошо растворим в органических растворителях, в воде - 0,1%.

Малотоксичен, вызывает раздражение слизистых оболочек.

Допустимые количества миграции (ДКМ) дибутилфталата - 0.25 мг/дм³

Диоктилфталат (диоктиловый эфир фталевой кислоты, ДОФ)

С^НзаО*

М.м. 390,64

Бесцветная маслянистая жидкость со слабым запахом. 229°С при 4,5 мм.рт.ст., Т_м -40°С. Плотность при 20°С - 0,9780 г/см³. Растворим в петролейном эфире, бензине, хлороформе, четыреххлористом углероде, этиловом спирте, бензоле, толуоле. Нерастворим в воде.

ДКМ диоктилфталата - 2,0 мг/дм³.

Оба вещества широко применяются в качестве пластификаторов при изготовлении полимеров.

2. Нормы погрешности

Методика выполнения измерений дибутилфталата в модельных средах обеспечивает получение результатов измерений с суммарной погрешностью, нс превышающей ± 19% для ДБФ и ± 16% для ДОФ при доверительной вероятности 0,95. Диапазон измерения концентраций 0,1-0,5 мг/дм³ для ДБФ и 1,0-4,0 мг/дм³ для ДОФ. Нижний предел измерения концентраций в объеме анализируемого раствора: для ДБФ - ОД нг; для ДОФ 2,0 нг. При условиях выполнения измерений, указанных в МВИ, достигается 100% селективность по каждому соединению.

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1.    При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы:

3.2.    Средства измерений.

Хроматограф газовый с детектором по захвату электронов СКО высот пиков с чувствительностью по линдану 3 х 10'¹³ г/с.    ±1%

Весы аналитические ВЛР-200М, класс точности 2    ГОСТ 24104-80

Весы технические Т-200 Завод весоизмерительных приборов (София, Болгария) Меры массы, Г-2-210    ГОСТ 7328-82

Пипетки 1-1-2-1,1-1-2-10    ГОСТ 29227-91

Микрошприц МШ-10    ТУ 2-833-106

Колбы мерные 2-50-2, 2-100-2    ГОСТ 1770-74

4

Пробирки П-2-15-14/2ЗХС Цилиндр мерный 3-100-2 Линейка измерительная с ценой деления 1мм, диапазоном измерения 0-150 мм    ГОСТ 427-75

3.3.    Вспомогательные устройства.

Колонка хроматографическая стеклянная (100 х 0,3)

Насос водоструйный    ГОСТ    25336-82

Могут быть использованы другие средства измерения и вспомогательные устройства, по точности не уступающие рекомендуемым в методике.

3.4.    Реактивы.

Хроматон N-AW-DMCS (зернешгем 0,16-0.20 мм) с 5% SE-30 США Дибутилфталат, хч    ГОСТ    8728-77

Диоктил фталат, хч    ГОСТ    8728-77

Азот, осч    ГОСТ    9293-74

Этиловый спирт ректификованный    ГОСТ    5962-67

Толуол, хч    ГОСТ    5789-78

Натрия хлорид, ч    ГОСТ    4233-77

Вода дистиллированная    ГОСТ    6709-72

Могут быть использованы реактивы-эквиваленты, по квалификации не уступающие указанным в методике.

4. Метод измерений

Измерение концентраций ДБФ (ДОФ) в модельных средах основано на переэкс-тракции вещества из водных, водно-спиртовых модельных сред в толуол, с последующим газохроматографическим разделением на стеклянной колонке 1 м, заполненной Хромато-ном N-AW-DMCS (зернением 0,16-0*20 мм) 5% SE-30 с применеиисм детектора по электронному захвату.

Определению не мешают стирол, формальдегид, метанол и вещества, выделяющиеся совместно с пластификаторами при деструкции полимерных материалов.

5. Требования безопасности

При выполнении измерений концентрации ДБФ в модельных средах соблюдают требования безопасности, изложенные в инструкции “Основные правила безопасной работы в химических лабораториях”. М.: Химия, 1979г. и инструкцию но эксплуатации газового хроматографа.

При выполнении измерений с использованием газового хроматографа следует соблюдать правила элсктробсзопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.019-79 и инструкции по эксплуатации прибора.

6. Требования к* квалификации оператора

К выполнению измерений могут быть допущены лица имеющие высшее и среднее специальное образование, изучившие работу на газовом хроматографе и настоящую методику.

5

7. Условия выполнения измерений

При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:

-    температура воздуха (20±5)°С;

-    атмосферное давление 84,0 - 106,7 кПа;

-    влажность воздуха при температуре 25°С не более 80%.

Выполнение измерений на газовом хроматографе проводят в условиях, рекомендуемых технической эксплуатацией к прибору

8. Подготовка к выполнению измерений

8.1.    Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: подготовка измерительной и вспомогательной аппаратуры, приготовление растворов, установление градуировочной характеристики, отбор и подготовка проб к измерениям.

8.2.    Подготовка измерительной аппаратуры.

Стеклянную колонку длиной 1 м промывают хромовой смесью, дистиллированной водой, ацетоном и лизтиловым эфиром. Затем колонку высушивают в токе воздуха.

В колонку со стороны, подключаемой к детектору вкладывают тампон стекловаты и присоединяют этот конец колонки к водоструйному насосу. Постукивая по колонке, заполняют ее через воронку готовой насадкой - силанизированным хроматоном N-AW-DMCS с 5% SE-30. Насадку закрепляют в колонке вторым тампоном стекловаты.

Подготовленную колонку подключают к испарителю хроматографа и продувают азотом с расходом 20-30 см³/мин сначала при программировании температуры от 50 до 250 °С, со скоростью 2 °С/мин, а затем в изотермическом режиме при 250°С в течение 12 часов, после чего колонку охлаждают, присоединяют к детектору и кондиционируют при 200°С до тех пор, пока дрейф нулевой линии не уменьшиться до 5% от длины шкалы регистратора за 1 час при чувствительности, соответствующей минимально определяемой концентрации.

8.3.    Приготовление растворов.

8.3.1. Основные стандартные растворы № 1 для ДБФ и № 3 для ДОФ с концентрацией приблизительно 1000 мкг/см³ в спирте.

Мерную колбу вместимостью 50 см⁵ с 10-15 см³ этилового спирта взвешивают на аналитических весах с точностью до 0,00015 г. Используя пипетку на 1 см³ или стеклянный капилляр, вносят в нее несколько капель ДБФ (ДОФ) - приблизительно 0,05 см³. Колбу заново взвешивают с той же точностью. Раствор в колбе доводят до метки этиловым спиртом. Точную концентрацию ДБФ (ДОФ) в растворе (С, мкг/см³) рассчитывают по формуле:

(Ш2-Ш|)х 10^б

С =-------------(1)    ,    где    mi    -    вес колбы со спиртом без вещества, г;

V    Ш2    -    вес колбы со спиртом и веществом, г;

V - объем мерной колбы, см³.

Основные стандартные растворы устойчивы при хранении в мерных колбах в холодильнике в течение 6 месяцев.

8.3.2. Рабочий стандартный раствор № 2 с концентрацией ДБФ 10 мкг/см³ готовят из основного стандартного раствора № 1, объем которого (N/дбф) рассчитывают по формуле:

б

10x100

VflBo ■---------- (2),

С

дартного раствора № 1, мкг/см³.

Рассчитанный объем основного стандартного раствора № 1 (Vn^,) пипеткой вносят в мерную колбу вместимостью 100 см³ , объем в колбе доводят до метки этиловым спиртом. Раствор устойчив в течение месяца в холодильнике.

8.3.3.    Рабочий стандартный раствор .Vs 4 с концентрацией ДОФ 100 мкг/см³ готовят из основного стандартного раствора № 3, объем которого (Удоф) рассчитывают по формуле:

100х 100    ,    где    100 - заданная концентрация ДОФ, мкг/см³,

Удоф ~----- (3)    100 - объем мерной колбы, см³;

С    С    -    точная    концентрация    основного стан

дартною раствора Vs 3, мкг/см³.

Рассчитанный объем основного стандартного раствора Vs 3 (Уде*) пипеткой вносят в мерную колбу вместимостью на 100 см³, объем в колбе доводят до метки этиловым спиртом. Раствор устойчив в течение месяца в холодильнике.

8.3.4.    Приготовление градуировочных растворов ДБФ.

0,1; 0,2; 0,25; 0,4 и 0,5 см³ рабочего стандартного раствора № 2 пипеткой на 1 см³ помещают в пробирки с пришлифованными пробками вместимостью на 15 см³, доводят объем в пробирке до 10 см³ водой дистиллированной. Концентрация ДБФ в растворе составляет соответственно 0,1; 0,2; 0,25; 0,4; 0,5 мкг/см³.

8.3.5. Приготовление градуировочных растворов ДОФ.

0,1; 0,2; 0,25; 0,3; 0,4 см³ стандартного раствора V? 4 пипеткой па 1 см³ помещают в пробирки с пришлифованными пробками вместимостью 15 см³, доводят дистиллированной водой до 10 см³. Концентрация ДОФ в растворе соответственно 1; 2; 2,5; 3; 4 мкг/см³.

8.4.    Установление градуировочной характеристики.

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость высоты хроматографического пика от концентрации вещества в растворе, устанавливают по пяти сериям из пяти растворов. В пробирки с градуировочными растворами (п.8.3.4, или 8.3.5.) всыпают по 0,1- 0,2 г хлорида натрия и вливают пипеткой по 1 см^ толуола, закрыв пробирку пробкой, энергично встряхивают ес в течение 3-5 мин. После четкого расслаивания двух растворов в пробирке хроматографируют верхний толуольный слой, беря ее аликвоту, в соответствии со следующими условиями:

Температура испарителя Температура детектора Температура термостата колонок Расход газа-носителя азота Объем вводимой пробы Скорость протяжки ленты самописца Время удерживания ДБФ Время удерживания ДОФ

Каждый градуировочный раствор хроматографируют дважды.

Измеряют высоты пиков ДБФ (ДОФ). Из двух хроматографических пиков ДБФ (ДОФ) вычисляют его среднюю величину. Для установления градуировочной характери-7

стики вычисляют среднее значение результатов пяти параллельных определений для каждого градуировочного раствора.

Наклон градуировочного графика для каждого вещества определяется градуировочным коэффициентом прибора, который вычисляют по формуле:

с

а» =■------- (4)    ,    где

h

а, - градуировочный коэффициент, мкг/мм;

с - содержание ДБФ (ДОФ) в 1 cm^j толуольного экстракта, мкг;

h - высота пика ДБФ или ДОФ, мм.

Градуировочный коэффициент вычисляют по средним значениям пяти серий, каждая из которых состоит из пяти концентраций. Таким образом получают пять значений величины а*, а затем находят ее среднюю величину по формуле:

⁽⁵⁾

В данном случае можно использовать метод наименьших квадратов. Градуировоч-ный коэффициент определяется для ДБФ и ДОФ отдельно.

9. Отбор проб

В соответствии с Инструкцией по санитарно-химическому исследованию изделий, изготовленных из полимерных и других синтетических материалов, предназначенных для контакта с пищевыми продуктами, № 880-71 модельными средами, которые имитируют алкогольные напитки, являются дистиллированная вода, 20-%-ный спирт и 40-%-ный спирт. Каждой модельной средой заливается по две пробы исследуемого образца. После соответствующей экспозиции сливаются вытяжки одного вида модельной среды, отбирается по две пробы каждой усредненной вытяжки.

10. Выполнение измерений ДБФ (ДОФ)

Две пробы по 10 см³ модельного раствора, приготовленного по п. 9, пипеткой на 10 см³ вносят в пробирки вместимостью 15 см³, добавляют по 0,1-ОД г хлорида натрия и по 1 см³ толуола. Закрывают пробирки пробками и энергично встряхивают в течение 3-5 мин. После разделения слоев 2 мкл верхнего толуольного слоя вводят в испаритель хроматографа. Каждый раствор хроматографируют дважды. Измеряют высоту пиков ДБФ (ДОФ). Определяют среднюю величину хроматографического пика. Из одной пробы можно одновременно определять ДБФ и ДОФ, используя для расчета свой градуировочный коэффициент для каждого вещества.

11. Обработка результатов измерений

Массовую концентрацию ДБФ (ДОФ) С (мкг/см³, мг/дм³) рассчитывают по фор-

ах h

То'

h - высота пика ДБФ или ДОФ, мм;

а * 1радуировочный коэффициент по ДБФ или ДОФ. мкг/мм;

t

10 - объем пробы, взятой для анализа, см³.

За окончательный результат анализа принимают среднее арифметическое двух параллельных определений, расхождение между которыми нс должно превышать 20 % для ДБФ и 20 % для ДОФ по отношению к среднему значению.

Гарантированный результат анализа представляют в следующем виде:

С = Сер ± ДМВИ, где Д МВИ - суммарная погрешность результатов измерения, равная 19 % для ДБФ и 16 % для ДОФ, которую необходимо перевести в абсолютные единицы по формуле:

Д х Сер

-----(7)

100

Измерение концентраций ДБФ и ДОФ по данной методике можно проводить одновременно, рассчитав предварительно коэффициент а для каждого из этих веществ.

12. Контроль погрешности МВИ

Внутренний оперативный контроль (ВОК) показателей качества результатов измерений концентраций ДБФ (ДОФ) ^в йодной и водно-спиртовых вытяжках методом газожидкостной хроматографии осуществляют с целью получения оперативной информации о качестве этих анализов и принятия при необходимости оперативных мер по его повышению. ВОК осуществляют по четырем показателям: стабильности градуировочной характеристики, сходимости результатов параллельных измерений, воспроизводимости результатов КХА, точности результатов анализов.

Таблица 1

Нормативы оперативного контроля для МВИ концентраций ДБФ (ДОФ) в водной и водно-спиртовых вытяжках

Норматив сходимости ре- Норматив воспроизводимости Точность результатов зультатов результатов КХА D, % анализа К, % параллельных определений d.% ДБФ-20 ДБФ-19 ДБФ-19 ДОФ-20 ДОФ - 13 ДОФ - 16

12.1. Средства контроля погрешности методики выполнения измерений

В качестве средств контроля в процессе определения показателей качества результатов анализа применяются: для контроля стабильности градуировочной характеристики -градуировочные растворы, приготовленные по п. 8.3.4, для контроля сходимости и воспроизводимости - пробы, содержащие ДБФ (ДОФ).

12.2.    Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят при смене основных реактивов, но не реже одного раза в месяц. При контроле стабильности градуировочной характеристики проводят измерения не менее трех образцов концентраций для градуировки, содержание ДБФ (ДОФ) в которых должно охватывать весь диапазон концентраций 0,1 - 0,5 мг/дм³ для ДБФ и 1,0 - 4,0 мг/дм³ для ДОФ.

Градуировочная характеристика считается стабильной, если для каждого из используемых для контроля градуировочных растворов сохраняется соотношение:

А = PL9.*¹.⁰⁰ $ 12% для ДБФ (ДОФ)

С

X - концентрация ДБФ (ДОФ) контрольного измерения, мг/дм³;

С - известная концентрация градуировочной смеси ДБФ (ДОФ), взятая для контроля стабильности градуировочной характеристики, мг/дм³;

12 - погрешность градуировочной характеристики для ДБФ (ДОФ), %;

9

Если величина расхождения (Л) превышает 12%, делают вывод о невозможности применения градуировочной характеристики для дальнейших измерений. В этом случае выясняют и устраняют причины нестабильности градуировочной характеристики и повторяют контроль ее стабильности с использованием других образцов смеси для градуировки. При повторном обнаружении нестабильности градуировочной характеристики определяют ее заново согласно п. 8.3.4.

12.3.    Сходимость результатов определения (d_k) концентраций ДБФ(ДОФ) проводит путем сравнения расхождения результатов двух параллельных определений с нормативом сходимости результатов параллельных определений (d). Должно выполняться следующее соотношение:

dk-X.-XjSd, (8) dk* = i— (9). где

d - норматив сходимости (табл. 1);

Х|. Хг - результаты параллельных определений, мг/дм³.

Если dk £ d, то сходимость результатов параллельных определений признают удовлетворительной, и по ним может быть рассчитан результат измерений при рабочих измерениях и контрольном измерении.

Если dk > d, то рабочая или котрольная проба подлежит повторному измерению. При повторном превышении указанного норматива необходимо выяснить причины, приводящие к неудовлетворительных результатам, и устранить их.

12.4.    Контроль воспроизводимости результатов измерений проводится не реже 2 -3 раз в месяц с использованием рабочих проб. Контроль воспроизводимости обязателен при смене партии реактивов, посуды, после ремонта оборудования, существенных изменений условий выполнения измерений.

Контроль воспроизводимости проводится путем сравнения результата контрольной процедуры D|, равного расхождению двух результатов измерений - первичного (X*) и повторного (Xj) - содержания ДБФ (ДОФ) в одной и той же рабочей пробе с нормативом воспроизводимости D (табл. 1).

Первичный и повторный результат измерений должен бьпъ получен в разных условиях, например, двумя операторами в один или разные дни. D| рассчитывают по формуле:

D, ■ Xi -Хг (10),    D,-g^|Xig    (II), где

^Х«р

Xi - первичный результат измерения рабочей пробы;

Хг - повторный результат измерения рабочей пробы.

Величины Xi и Х2 должны быть получены с соблюдением условий сходимости.

Если D| й D, то воспроизводимость контрольных измерений признается удовлетворительной. В этом случае воспроизводимость результатов измерений рабочих проб, полученных в условиях, соответствующих требованиям МВИ, признается удовлетворительной.

В случае превышения норматива воспроизводимости» когда Dj > D, контроль повторяют. Пр повторном превышении указанного норматива должны бьпъ выяснены и устранены причины, приводящие к неудовлетворительным результатам контроля воспроизводимости.

12.5.    ВОК точности осуществляют с использованием метода добавок. Образцами для контроля являются рабочие пробы и эти же пробы с добавкой любой градуировочной смеси. К пробе с добавкой предъявляются следующие требования: добавка должна вводиться в пробу на самой ранней стадии измерений; проба с введенной добавкой нс должна выходить за верхнюю границу определяемого диапазона концентраций ДБФ (ДОФ) согласно МВИ.

Контроль точности проводится по результатам измерений пробы до введения добавки (Х„р) и после введения добавки градуировочной смеси (Х_прл>б) концентрацией Сдоб в

10

исходную пробу. Разница (К_к) между найденной / Хпрдоб - Хпр/ и введенной (С**) концентрацией добавки нс должна превышать по абсолютной величине значения норматива точности К (табл. 1).

К« = /Х_прлоб-Х_П1,-С_до6/<К (12)

Если для расчета используются относительные значения погрешностей Д, то относительное значение К, рассчитывается по формуле:

Кц отх -

Точность контрольных измерений, а также точность результатов измерений рабочих проб, выполненных в условиях соблюдения требований МВИ, признается удовлетворительной, если / К„/< К.

Если / К„/> К, то точность контрольных измерений признается неудовлетворительной и процедура контроля повторяется с использованием другой рабочей пробы. При повторном получении неудовлетворительных результатов контроля точности выясняют и устраняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам контроля.