МУК 4.1.2176-07
Измерение концентраций 2,4D этилгексилового эфира в атмосферном воздухе населенных мест методом газожидкостной хроматографии. Методические указания

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСТАТОЧНЫХ
КОЛИЧЕСТВ ПЕСТИЦИДОВ
В ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ,
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ СЫРЬЕ
И ОБЪЕКТАХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Сборник методических указаний
МУК 4.1.2162 - 4.1.2176-07

1. Сборник подготовлен Федеральным научным центром гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана (академик РАМН, проф. В.Н. Ракитский, проф. Т.В. Юдина); при участии специалистов Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека. Разработчики методов указаны в каждом из них.

2. Рекомендованы к утверждению Комиссией по государственному санитарно-эпидемическому нормированию при Федеральной службе по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека.

3. Утверждены Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации, академиком РАМН Г.Г. Онищенко.

4. Введены впервые.

Содержание

 

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Измерение концентраций 2,4-D этилгексилового эфира в атмосферном
воздухе населенных мест методом газожидкостной хроматографии

Настоящие методические указания устанавливают методику количественного химического анализа атмосферного воздуха методом газожидкостной хроматографии для определения в нём массовой концентрации 2,4-D этилгексилового эфира в диапазоне 0,0005 - 0,005 мг/м³.

2,4-D этилгексиловый эфир - действующее вещество препаратов, элант, эстерон, входит в состав смесевых препаратов прима, эламет, биатлон и др.

Название действующего вещества по ИЮПАК: 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота этилгексиловый эфир.

Фирма-производитель: Сибагрохим.

Торговое название: элант, элант премиум.

Структурная формула

Эмпирическая формула: C₁₆H₂₂Cl₂O₃

Молекулярная масса: 333,3

В чистом виде 2,4-D этилгексиловый эфир - вязкая бесцветная жидкость с Т_кип > 300 °С с разложением Т._ам < 37 °С. Давление паров при 25 °С 47,9×10^-3 Па (3,59×10^-5 мм рт. ст.)

Растворимость в воде при 25 °С 0,086 мг/дм³. Хорошо растворим в большинстве органических растворителей.

Коэффициент распределения в системе н-октанол - вода logK_ow 4,66; рK_a - не ионизируется. В водных растворах быстро гидролизуется.

Агрегатное состояние в воздухе - пары + аэрозоль.

Краткая токсикологическая характеристика

Относится к умеренно опасным препаратам по оральной (ЛД₅₀ для крыс - 896 мг/кг), накожной (ЛД₅₀ для кроликов > 2000 мг/кг) и ингаляционной токсичности СК₅₀ для крыс - 5400 мг/м³.

ОБУВ в атмосферном воздухе - 0,001 мг/м³.

Область применения препарата

2,4-D этилгексиловый эфир - системный гербицид селективного действия из группы арилоксиалканкарбоновых кислот. Применяется для борьбы с однолетними и некоторыми многолетними сорняками в посевах зерновых культур (пшеница, ячмень, кукуруза и др.).

1. Погрешность измерений

Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей ±25 %, при доверительной вероятности 0,95.

2. Метод измерения

Метод основан на отборе проб воздуха с концентрированием при последовательном пропускании через фильтр АФА-ВП-20 или АФА-ХА-20 и фильтр из пенополиуретана, помещённый в ножку фильтродержателя, экстракции анализируемого вещества с фильтров гексаном и последующем газохроматографическим определении на хроматографе с детектором «по захвату электронов».

Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы - 0,2 нг.

Нижний предел измерения в воздухе 0,0005 мг/м³.

Линейный диапазон измерения в воздухе 0,0005 - 0,005 мг/м³.

В предлагаемых условиях измерению не мешают компоненты, входящие в состав препаратов на основе 2,4-D этилгексилового эфира.

Идентификацию анализируемого вещества проводят по времени удерживания, а количественное определение - методом абсолютной калибровки по градуировочному графику.

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. Средства измерений

Допускается использование средств измерения с аналогичными или лучшими характеристиками.

3.2. Вспомогательные устройства, материалы

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

3.3. Реактивы

2,4-D этилгексиловый эфир, аналитический стандарт с содержанием д.в. 99,6 % (Ньюфарм, Китай) или образец 2,4-D этилгексилового эфира с установленным содержанием основного вещества не менее 95 %

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

4. Требования безопасности

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

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 (ПДК) 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 проведению пробоподготовки допускают оператора с квалификацией «лаборант», имеющего опыт работы в химической лаборатории.

6. Условия измерений

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

Выполнению измерений предшествуют следующие операции: очистка растворителей, приготовление и очистка пенополиуретановых фильтров, подготовка хроматографической колонки, приготовление стандартных растворов, приготовление градуировочных растворов и построение градуировочного графика.

7.1. Очистка гексана

Гексан встряхивают в течение 20 - 30 мин с тремя порциями с концентрированной серной кислоты, взятой для каждой обработки в количестве 10 % по объему. Встряхивание с серной кислотой следует производить на механической качалке в склянке с притертой пробкой, привязав хорошо пробку и завернув склянку в полотенце. После встряхивания с каждой порцией кислоты смеси дают отстояться, после чего отделяют нижний кислотный слой. Затем энергично встряхивают (в делительной воронке) с несколькими порциями концентрированного раствора перманганата калия в 10 %-ой серной кислоте, пока цвет раствора не перестанет изменяться. Очищенный гексан промывают водой, 10 %-ным раствором едкого натра, снова водой, высушивают безводным сульфатом натрия и перегоняют.

7.2. Приготовление и очистка пенополиуретановых фильтров

Из пластины пенополиуретана, толщиной 1 см, пробкорезом или ножницами вырезают фильтры диаметром 1 см. Фильтры помещают в химический стакан, заливают ацетоном из расчёта, чтобы слой растворителя был на 2,0 - 2,5 см выше поверхности фильтров. С помощью стеклянной палочки многократно отжимают фильтры в растворителе, ацетон сливают. Эту операцию повторяют дважды тем же растворителем, а затем трижды гексаном. После удаления растворителя фильтры сушат на воздухе, разложив их на чистой стеклянной поверхности. Подготовленные сухие фильтры хранят в склянке с притёртой пробкой.

7.2. Подготовка газохроматографической колонки

Для газохроматографического анализа используют готовый товарный носитель хроматон N-AW-DMCS (0,16 ÷ 0,20 мм) с 5 % ХЕ-60 или хромосорб W (100 ÷ 120 мм) с 2 % OV-17. Хроматографическую колонку заполняют насадкой с подсоединением слабого вакуума. Достаточная плотность набивки обеспечивается равномерной загрузкой и непрерывным постукиванием по колонке. Колонку кондиционируют при скорости азота 40 мл/мин в режиме программирования температуры от 50 до 230 °С со скоростью нагрева 2 °С/мин, а затем в изотермическом режиме при температуре 230 °С в течение 6 ÷ 8 час без подсоединения колонки к детектору.

Общую подготовку прибора к работе проводят согласно инструкции.

7.3. Приготовление стандартных растворов

Взвешивают 10 мг аналитического стандарта 2,4-D этилгексилового эфира в мерной колбе вместимостью 100 см³, растворяют в гексане и доводят до метки тем же растворителем (стандартный раствор 1). Стандартный раствор 1 содержит 2,4-D этилгексилового эфира 100 мкг/см³. Переносят пипеткой 1 см³ раствора 1 в мерную колбу вместимостью 100 см³ и доводят объем до метки гексаном (стандартный раствор 2). Стандартный раствор 2 содержит 2,4-D этилгексилового эфира 1 мкг/см³. Стандартные растворы 2,4-D этилгексилового эфира стабильны при хранении в холодильнике в течение 6 месяцев.

7.4. Приготовление градуировочных растворов и построение градуировочного графика

7.4.1. Приготовление градуировочных растворов шкалы стандартов

Градуировочные растворы шкалы стандартов готовят в градуированных пробирках вместимостью 5 см³ с пробками на шлифах.

В пробирки градуированной пипеткой на 5 см³ последовательно вносят 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; и 2,5 см³, стандартного раствора 2, что соответствует 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; и 0,25 мкг и доводят до 5 см³ гексаном. Пробирки закрывают пробками на шлифе и их содержимое аккуратно перемешивают. Полученные растворы содержат 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; и 0,5 мкг/см³.

Градуировочные растворы стабильны при комнатной температуре в течение двух дней.

7.4.2. Построение градуировочного графика

Для построения градуировочного графика в хроматограф вводят последовательно в трёх повторностях по 2 мкл градуировочных растворов каждой концентрации и стандартного раствора 2, что соответствует 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 и 2,0 нг. Измеряют, высоту пиков для каждой концентрации и строят график зависимости высоты пика в мм от концентрации 2,4-D этилгексилового эфира в нг.

Проверку градуировочного графика проводят ежемесячно путём введения в хроматограф по 2 мкл свежеприготовленных градуировочных растворов с концентрацией 0,1; 0,5 и 1,0 мкг/мл в 3-х повторностях каждая. При необходимости строят новый градуировочный график.

7.5. Отбор проб

Отбор проб проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 17.2.4.02-81 ОПА «Общие требования к методам определения загрязняющих веществ в воздухе населенных мест».

Воздух с объемным расходом 5 дм³/мин аспирируют через два установленных параллельно фильтра АФА-ВП-20 или АФА-ХА-20 помещенные в фильтродержатель и пенополиуретановые фильтры, помещённые в ножку каждого фильтродержателя. Для измерения 0,5 ПДК следует отобрать 200 дм³ воздуха (по 100 дм³ на каждый комплект фильтров).

Отобранные пробы, помещенные в полиэтиленовые пакеты, хранят в холодильной камере при температуре 4 °С не более 5 дней.

7.6. Условия хроматографирования

Газожидкостной хроматограф Цвет 500 М или аналогичный с детектором «по захвату электронов».

Хроматографические колонки длиной 100 см, внутренним диаметром 3 мм.

8. Выполнение измерений

Фильтры пинцетом вынимают из фильтродержателей, помещают в стакан вместимостью 50 см³, добавляют 10 см³ гексана. Через 10 мин фильтры несколько раз тщательно отжимают стеклянной палочкой в растворителе. Гексановый раствор сливают в грушевидную колбу вместимостью 50 см³, осторожно придерживая фильтр стеклянной палочкой. Эту операцию повторяют еще два раза, тем же количеством гексана.

Из объединенного экстракта с помощью ротационного вакуумного испарителя при температуре бани не выше 40 °С полностью отгоняют растворитель.

К сухому остатку пипеткой добавляют 1 см³ гексана. Колбу закрывают пробкой на шлифе и её стенки обмывают растворителем. В хроматограф вводят 2 мм³ полученного раствора в двух повторностях. Ввод проб осуществляется микрошприцом через самоуплотняющуюся мембрану хроматографа. Скорость ввода и объем вводимых проб должен быть постоянным.

Количественное определение проводят методом абсолютной калибровки по градуировочному графику.

9. Обработка результатов измерений

Содержание 2,4-D этилгексиловый эфира в воздухе (X) в мг/м³ вычисляют по формуле:

где C_ст - количество 2,4-D этилгексилового эфира, найденное по градуировочному графику, нг

V - общий объем рабочего раствора, см³;

V_a - объем аликвоты, вводимой в хроматограф, мм³;

V₂₀ - объем воздуха, отобранный для анализа и приведенный к стандартным условиям (давление 760 мм. рт. ст., температура 20 °С), дм³

где V_t - объем воздуха, отобранный для анализа, дм³;

t - температура воздуха в месте отбора пробы, °С;

Р - барометрическое давление, мм. рт. ст.

Если при введении в хроматограф получаются слишком большие пики или происходит «зашкаливание», к рабочему раствору пипеткой добавляют замеренное количество гексана и анализируют более разбавленный раствор.

Примечание: идентификация и расчет концентрации в пробах могут быть проведены с помощью программ обработки хроматографических данных с применением компьютера, включенного в аналитическую систему.

10. Оформление результатов измерений

За результат анализа  принимается среднее арифметическое результатов двух параллельных определений X₁ и X₂  расхождения между которыми не превышает значений норматива оперативного контроля сходимости (d) ǀX₁ - X₂ǀ < d.

где d - норматив оперативного контроля сходимости, мг/м³

d_отн - норматив оперативного контроля сходимости, % (равен 10 %)

Результат количественного анализа представляют в виде:

Результат количественного анализа  (мг/м³), характеристика погрешности δ, ∆ %, при Р = 0,95 или  мг/м³, при Р = 0,95, где

Результат измерений должен иметь тот же десятичный разряд, что и погрешность.

11. Контроль погрешности измерений

Оперативный контроль погрешности и воспроизводимости измерений осуществляется в соответствии с ГОСТ ИСО 5725-1 - 6-2002 «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений».

12. Разработчики

Калинин В.А., профессор, канд. с-х. наук, Довгилевич Е.В., канд. биол. наук, Калинина Т.С., канд. с-х. наук, Довгилевич А.В., канд. хим. наук.

Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева. Учебно-научный консультационный центр «Агроэкология пестицидов и агрохимикатов». 127550, Москва, Тимирязевская ул., д. 53/1. Тел.: (095) 976-37-68, факс: (095) 976-43-26.

Алдошина Т.В. и.о. начальника лаборатории санитарно-экологоаналитических исследований пестицидов ФГУП «ВНИИХСЗР», ст.н.с., Новикова К.Ф., к.х.н., с.н.с., 119088, Москва, Угрешская, 31. Тел. (495) 679-34-27.