4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Определение остаточных количеств хлормекватхлорида
в воде методом газожидкостной хроматографии

Методические указания
МУК 4.1.2347-08

1. Разработаны Федеральным научным центром гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана (Т.В. Юдина, Н.Е. Федоров, С.И. Волчек, М.В. Ларькина).

2. Рекомендованы к утверждению Комиссией по санитарно-эпидемиологическому нормированию при Федеральной службе по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (протокол от 6 декабря 2007 г. № 3).

3. Утверждены Руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г.Г. Онищенко 29 февраля 2008 г.

4. Введены в действие с 18 мая 2008 г.

5. Введены впервые.

Содержание

УТВЕРЖДАЮ

Руководитель Федеральной службы
по надзору в сфере защиты прав
потребителей и благополучия человека,
Главный государственный санитарный
врач Российской Федерации
Г.Г. Онищенко

29 февраля 2008 г.

Дата введения: 18 мая 2008 г.

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Определение остаточных количеств хлормекватхлорида
в воде методом газожидкостной хроматографии

Настоящие методические указания устанавливают метод газожидкостной хроматографии для определения в воде массовой концентрации хлор в диапазоне 0,001-0,02 мг/дм³.

2-хлорэтилтриметиламмония хлорид (IUРАС)

ClCH₂CH₂N⁺(CH₃)₃                                                                                                     Cl^-

C₅H₁₃Cl₂N                                                                Мол. масса 158.1

Бесцветное кристаллическое, гигроскопичное вещество со слабым запахом (технический продукт - желтые кристаллы с запахом рыбы). Температура плавления 235°С. Разрушается при температуре около 245°С. Давление паров - менее 0,01 мПа (20°С). Коэффициент распределения н-октанол/вода K_OWlogP=-1,59 (рН 7). Растворимость в воде - более 1 кг/кг (20°С). Растворимость в органических растворителях (в г/кг, 20°С): этанол - 320, дихлорметан, этилацетат, толуол, н-гексан - менее 0.1, ацетон - 0.2, хлороформ - 0.3. Водные растворы стабильны.

Краткая токсикологическая характеристика:

Острая пероральная токсичность (LD₅₀) для крыс - 807-966 мг/кг; острая дермальная токсичность (LD₅₀) для крыс - > 4000 мг/кг, для кроликов > 2000 мг/кг; острая ингаляционная токсичность (LK₅₀) для крыс - > 5,2 мг/дм³.

Область применения препарата

Хлормекватхлорид - регулятор роста растений класса четвертичного аммония, используемый для предотвращения полегания посевов зерновых культур путем опрыскивания растений в период с конца кущения до начала выхода в трубку.

ПДК в воде водоемов - 0,002 мг/дм³.

1. Метрологические характеристики

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

Таблица 1

Метрологические параметры

Полнота извлечения вещества, стандартное отклонение, доверительный интервал среднего результата для полного диапазона концентраций (n=20) приведены в табл. 2.

Таблица 2

2. Метод измерений

Методика основана на измерении концентрации ацетилена, выделяющегося при щелочном пиролизе хлормекватхлорида, с помощью газожидкостной хроматографии (ГЖХ) с пламенно-ионизационным детектором (ПИД) после его извлечения из анализируемой пробы воды хлористым метиленом (в присутствии ион-парного реагента), переэкстракции в 2М раствор соляной кислоты и очистки экстракта колоночной адсорбционной хроматографией на оксиде алюминия.

Количественное определение проводится методом абсолютной калибровки.

В предлагаемых условиях определения метод специфичен в присутствии компонентов препаративной формы.

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. Средства измерений

Газовый хроматограф «ЦВЕТ-560-02» , снабженный пламенно-ионизационным детектором, с пределом обнаружения по н-нонану-1,8·10-12 г/см3	Номер Госреестра 14516-95
Весы аналитические ВЛА-200	ГОСТ 24104
Весы лабораторные общего назначения, с наибольшим пределом взвешивания до 500 г и пределом допустимой погрешности +/- 0,038 г	ГОСТ 7328
Колбы мерные 2-50-2, 2-100-2, 2-500-2	ГОСТ 1770
Меры массы	ГОСТ 7328
Шприц медицинский одноразовый вместимостью 1 см3
Цилиндры мерные 2-го класса точности вместимостью 25, 50, 250 и 500 см3	ГОСТ 1770

Допускается использование средств измерения с аналогичными или лучшими характеристиками.

3.2. Реактивы

Хлормекват хлорид, аналитический стандарт с содержанием действующего вещества 99,0% (ф. «БАСФ»)
Алюминий оксид, активированный, нейтральный, для колоночной хроматографии, 50-200 мкм («Акрос Органикс», Бельгия)
Ацетонитрил, для хроматоргафии, осч, сорт 0	ТУ-6-09-4326-76
Вода деионизованная	ГОСТ 6709
Кислота соляная (хлороводородная), концентрированная (37%), хч	ГОСТ 6552
Метилен хлористый (дихлорметан), хч	ГОСТ 12794
Метиловый спирт (метанол), хч	ГОСТ 6995
Натрий гидроксид (натр едкий), чда	ГОСТ 4328
Спирт этиловый ректификованный	ГОСТ Р 51652 или ГОСТ 18300
Тетрафенилборат натрия, чда (ф. Мерк, Германия)

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

3.3. Вспомогательные устройства, материалы

Азот газообразный из баллона, о.с.ч.
Аквадистиллятор	ГОСТ 22340
Бумажные фильтры «красная лента», обеззоленные	ТУ 6-09-2678-77
Виалы стеклянные, термостойкие (23*46 мм), вместимостью 10 см3, (фирмы «Alltech», США)
Воронки делительные вместимостью 250 и 500 см3	ГОСТ 25336
Воронки конусные диаметром 30-37 и 60 мм	ГОСТ 25336
Генератор водорода
Груша резиновая
Колбы плоскодонные вместимостью 200-250 см3	ГОСТ 9737
Колбы круглодонные на шлифе вместимостью 150 и 250 см3	ГОСТ 9737
Колонка для газового хроматографа, стеклянная, длиной 3 м, внутренним диаметром 3 мм
Колонка хроматографическая стеклянная, длиной 20-25 см, внутренним диаметром 12-13 мм
Колпачки алюминиевые диаметром 20 мм с отверстием и силиконовыми прокладками
Кримпер, устройство для обжима колпачков, диаметром 20 мм
Ротационный вакуумный испаритель В-169 фирмы Buchi, Швейцария	ТУ 25-11-917-74
Стаканы химические, вместимостью 100 см3	ГОСТ 25336
Стекловата
Стеклянные палочки
Установка для перегонки растворителей
Хроматон N-AW-DMCS (0,16-0,20 мм) с 15%
Апиезона L (Чехия)

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

4. Требования безопасности

4.1. 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 (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 хлористого метилена (при необходимости), приготовление растворов, градуировочных растворов, кондиционирование хроматографической колонки, установление градуировочной характеристики, подготовка колонки для очистки экстракта, проверка хроматографического поведения вещества на колонке с оксидом алюминия.

7.1. Очистка хлористого метилена

Растворитель последовательно промывают порциями концентрированной серной кислоты, до тех пор, пока она не перестанет окрашиваться в желтый цвет, водой до нейтральной реакции промывных вод, перегоняют над поташом.

7.2. Приготовление 10%-ного раствора гидроксида натрия

В мерную колбу вместимостью 100 см³ помещают 10 г гидроксида натрия, растворяют в 60-70 см³ деионизованной воды, доводят водой до метки, перемешивают.

7.3. Приготовление 2 М раствора соляной кислоты

В мерную колбу вместимостью 500 см³ помещают 200-250 см³ деионизованной воды, вносят 83 см³ концентрированной соляной кислоты, доводят водой до метки, перемешивают.

7.4. Подготовка и кондиционирование колонки

Готовую насадку (Хроматон N-AW-DMCS с 15% Апиезона L) засыпают в стеклянную колонку, предварительно промытую последовательно этиловым спиртом, ацетоном и гексаном, уплотняют под вакуумом, колонку устанавливают в термостате хроматографа, не подсоединяя к детектору, и стабилизируют в токе азота при температуре 120°С (в течение 4-х часов.

7.5. Приготовление градуировочных растворов и раствора внесения

7.5.1. Исходный раствор хлормекватхлорида для градуировки (концентрация 1 мг/см³). В мерную колбу вместимостью 100 см³ помещают 0,1 г хлормекватхлорида, растворяют в 50-70 см³ этилового спирта, доводят им же до метки, тщательно перемешивают. Раствор хранится в холодильнике в течение 3-х месяцев.

Растворы № 1-6 готовят объемным методом путем последовательного разбавления исходного раствора.

7.5.2. Раствор № 1 хлормекватхлорида для градуировки (концентрация 50 мкг/см). В мерную колбу вместимостью 100 см³ помещают 5 см³ исходного раствора хлормекватхлорида с концентрацией 1 мг/см³ (п. 7.5.1), разбавляют этанолом до метки. Раствор хранится в холодильнике в течение месяца.

7.5.3. Рабочие растворы № 2-6 хлормекватхлорида для градуировки и внесения (концентрация 0,25-5,0 мкг/см³).

В 5 мерных колб вместимостью 100 см³ помещают по 0,5; 1,0; 2,0; 5,0 и 10 см³ раствора № 1 с концентрацией 50 мкг/см³ (п. 7.5.2), доводят до метки метанолом, тщательно перемешивают, получают рабочие растворы №№ 1-6 с концентрацией хлормекватхлорида 0,25; 0,5; 1,0; 2,0 и 5,0 мкг/см³, соответственно.

Растворы готовят перед проведением градуировки.

Эти растворы используют для оценки полноты извлечения хлормекватхлорида из исследуемых образцов методом «внесено-найдено», контроля качества результатов измерений методом добавок.

7.6. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость высоты или площади пика (мм или мВ·с) от концентрации хлормекватхлорида в растворе (мкг/см³), устанавливают методом абсолютной калибровки по 5-ти растворам для градуировки №№ 2-6.

В 5 стеклянных флаконов (виал) вместимостью 10 см³ помещают по 1 см³ каждого градуировочного раствора, отдувают растворитель досуха потоком азота, помещая виалу в термостат, нагретый до 45-50°С. Вносят в емкости по 50 мм³ 10%-ного раствора гидроксида натрия. Виалы закрывают алюминиевыми колпачками с силиконовыми прокладками, обжимают колпачки кримпером и дополнительно укрепляют с помощью проволочного устройства во избежания потерь. Виалы помещают на 15 мин в термостат, нагретый до 200°С. По истечении указанного времени, вынимают из термостата, охлаждают до комнатной температуры. Отбирают шприцом (прокалывая силиконовую прокладку) 0,5 см³ газовой фазы и анализируют в условиях хроматографирования по п. 9.4.

Возможно выполнение 2-х параллельных измерений.

7.7. Подготовка колонки с оксидом алюминия для очистки экстракта

Оксид алюминия сушат в сушильном шкафу при 150°С в течение 12-ти часов, охлаждают в эксикаторе, затем дезактивируют 3% воды по массе, получая сорбент II степени активности по Брокману. С этой целью 97 г высушенного оксида алюминия (I-я степень активности) помещают в колбу с пришлифованной пробкой вместимостью 250 см³, вносят по каплям 3 г деионизованной воды (при постоянном перемешивании сорбента), интенсивно встряхивают колбу в течение 1 мин, оставляют на 2 ч, вновь интенсивно встряхивают. Подготовленный сорбент можно хранить в герметично закрытой стеклянной емкости не более 3-х дней.

Нижнюю часть стеклянной колонки длиной 25 см, внутренним диаметром 13 мм уплотняют тампоном из стекловаты, насыпают в колонку 10 г дезактивированного оксида алюминия. Колонку готовят непосредственно перед работой.

7.8. Приготовление 1 % раствора тетрафенилбората натрия

В мерную колбу вместимостью 100 см³ помещают 1 г тетрафенилбората натрия, растворяют в 50-60 см³ деионизованной воды, затем доводят водой до метки, перемешивают.

8. Отбор проб

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

Отобранные пробы воды анализируют в день отбора или хранят при 4°С в течение 10-ти дней. Для длительного хранения пробы замораживают, помещая в морозильную камеру при -18°С.

Непосредственно перед анализом образцы воды фильтруют через неплотный бумажный фильтр.

9. Выполнение определения

9.1. Экстракция

Образец анализируемой воды объемом 250 см³ помещают в делительную воронку вместимостью 500 см³, добавляют 30 см³ дихлорметана, интенсивно встряхивают в течение 1-й мин. После полного разделения фаз нижний органический слой отделяют и отбрасывают. В водную фазу, находящуюся в делительной воронке, вносят 1 см³ раствора тетрафторбората натрия (приготовленного по п. 7.8), добавляют 30 см³ дихлорметана, интенсивно встряхивают в течение 1-й мин, нижний органический слой отделяют, собирая в плоскодонную колбу вместимостью 200 см³. Операцию экстракции водной фазы повторяют новой порцией дихлорметана объемом 30 см³. Отстоявшийся органический слой (нижняя фаза) объединяют с ранее полученным экстрактом. Водную фазу отбрасывают.

Объединенный экстракт переносят в делительную воронку вместимостью 250 см³, вносят 25 см³ 2М раствора соляной кислоты, интенсивно встряхивают в течение 1-й мин. После полного разделения фаз нижний органический слой отделяют и отбрасывают. Затем в воронку вносят 25 см³ дихлорметана, интенсивно встряхивают в течение 1-й мин. После полного разделения фаз нижний органический слой отделяют и также отбрасывают. Водную фазу переносят в круглодонную колбу вместимостью 150 см³ и упаривают на ротационном вакуумном испарителе при температуре 60°С досуха. Вносят в колбу 25 см³ деионизованной воды, вновь упаривают досуха. Для полного удаления соляной кислоты операцию упаривания с дополнительной порцией воды объемом 25 см³ повторяют дважды. Затем пробу подвергают очистке на колонке в соответствии с п. 9.2.

9.2. Очистка экстракта на колонке с оксидом алюминия

Остаток в колбе, полученный по п. 9.1, растворяют в 10 см³ смеси ацетонитрил-метанол (95:5, по объему), наносят в колонку, подготовленную по п. 7.6. Обмывают колбу 5 см³ этой же смеси растворителей, которые также наносят на колонку. После полного впитывания растворителя вещество элюируют с колонки смесью ацетонитрил-метанол (95:5, по объему) объемом 85 см³ со скоростью прохождения через колонку - 1-2 капли в сек, собирая элюат в колбу для упаривания вместимостью 250 см³. Раствор упаривают досуха на ротационном вакуумном испарителе при температуре 45°С, остаток подвергают пиролизу по п. 9.3.

9.3. Проведение пиролиза

Остаток в колбе, полученный по п. 9.2., с помощью 3-х порций метанола объемом 1 см³, переносят в виалу, отдувая каждую порцию растворителя в виале потоком азота (виалу при этом помещают в термостат, нагретый до 45-50°С). Вносят в емкость 50 мм³ 10%-ного раствора гидроксида натрия. Флакон закрывают алюминиевым колпачком с силиконовой прокладкой, обжимают колпачок кримпером и дополнительно укрепляют с помощью проволочного устройства. Виалу помещают на 15 мин в термостат, нагретый до 200°С. По истечении указанного времени вынимают из термостата, охлаждают до комнатной температуры. Отбирают шприцем (через силиконовую прокладку) 0,5 см³ газовой фазы и анализируют в условиях хроматографирования по п. 9.4.

9.4. Условия хроматографирования

Измерения выполняют при следующих режимных параметрах:

Хроматограф газовый «Цвет 560-02» с пламенно ионизационным детектором.

Колонка стеклянная длиной 3 м, внутренним диаметром 3 мм, заполненная Хроматоном N-AW-DMCS (0,12-0,16 мм) с 15% Апиезона L

Температура термостата колонки - 50°С

Температурные параметры испарителя и переходной камеры не задаются, при выходе прибора на режим устанавливаются следующие фактические показатели:

- переходная камера - (45±2)°С

- испаритель (38±1)°С

Скорость газа-носителя (азота) - (27±1) см³/мин

водорода - (30±1) см³/мин

воздуха - (285±5) см³/мин

Рабочая шкала электрометра - 256·10¹⁰ ом

Объем вводимой пробы - 0,5 см³

Ориентировочное время удерживания ацетилена (46±2) сек

Линейный диапазон детектирования: 0,25-5,0 мкг

Устанавливают высоты пиков продукта пиролиза хлормекватхлорида-ацетилена, с помощью градуировочного графика определяют содержание действующего вещества в пробе.

Для образцов, дающих пики, большие, чем градуировочный раствор с концентрацией 5,0 мкг/см³, объем вводимой пробы уменьшают (не более чем в 5 раз).

10. Обработка результатов анализа

Содержание хлормекватхлорида в пробе рассчитывают по формуле:

Х - содержание хлормекватхлорида в пробе, мг/дм³;

А - содержание хлормекватхлорида, найденное по градуировочному графику, в соответствии с высотой (площадью) хроматографического пика, мкг;

W_np. - объем парогазовой фазы, введенной в испаритель хроматографа, см³;

W_cm - объем парогазовой фазы градуировочного раствора, введенной в испаритель хроматографа, см³;

V - объем пробы воды, взятый для анализа, см³.

11. Проверка приемлемости результатов параллельных определений

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

                                                                                             (1)

X₁, Х₂ - результаты параллельных определений, мг/дм³;

r - значение предела повторяемости (табл. 1), при этом r =2,8σ_r.

При невыполнении условия (1) выясняют причины превышения предела повторяемости, устраняют их и вновь выполняют анализ.

12. Оформление результатов

Результат анализа представляют в виде:

 мг/дм³ при вероятности Р=0,95, где

 - среднее арифметическое результатов определений, признанных приемлемыми, мг/дм³;

 - граница абсолютной погрешности, мг/дм³;

,

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

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

«содержание вещества в пробе менее 0,001 мг/дм³»*

______________________

* - 0,001 мг/дм³ - предел обнаружения.

13. Контроль качества результатов измерений

Оперативный контроль погрешности и воспроизводимости измерений осуществляется в соответствии с ГОСТ Р ИСО 5725-1-6-2002 «Точность (правильность и прецинзионность) 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:

где  - характеристика погрешности (абсолютная погрешность) результатов анализа, соответствующая содержанию компонента в испытуемом образце (расчетному значению содержания компонента в образце с добавкой соответственно) мг/дм³, при этом:

, где

Δ - граница абсолютной погрешности, мг/дм³;

,

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

Результат контроля процедуры К_к рассчитывают по формуле:

, где

 - среднее арифметическое результатов параллельных определений (признанных приемлемыми по п. 11) содержания компонента в образце с добавкой, испытуемом образце, концентрация добавки, соответственно, мг/дм³;

Норматив контроля К рассчитывают по формуле

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

Если результат контроля процедуры удовлетворяет условию

|К_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)

,                                                                                                 (3)

где X₁ Х₂ -результаты измерений в двух разных лабораториях, мг/дм³;

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