МУК 4.1.1208-03 ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ 1,2,3-БЕНЗОТРИАЗОЛА В ВОДЕ

Государственное санитарно-эпидемиологическое нормирование
Российской Федерации

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Определение концентраций химических
веществ в воде централизованных систем
питьевого водоснабжения

Сборник методических указаний

Хроматографическое определение
1,2,3-бензотриазола в воде

МУК 4.1.1208-03

Выпуск 3

Минздрав России
Москва 2004

Определение концентраций химических веществ в воде централизованных систем питьевого водоснабжения: Сборник методических указаний. Вып. 3. - М.: Федеральный центр Госсанэпиднадзора Минздрава России, 2004.

1. Подготовлены НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина РАМН под руководством д.б.н. А.Г. Малышевой авторским коллективом специалистов в составе: к.б.н. Н.П. Зиновьева, к.х.н. Е.Е. Сотников, А.В. Зорина, Т.И. Голова.

2. Утверждены и введены в действие Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации Г.Г. Онищенко 16 марта 2003 г.

4. Введены впервые с 1 июля 2003 г.

В настоящее время токсичные и опасные химические вещества распространены повсюду в окружающей среде. Так, высокое содержание медленно разлагающихся потенциально опасных органических веществ в водах продолжает возрастать, выбросы и стоки вредных химических веществ приобрели большие масштабы, и их регламентирование становится важнейшей задачей. Всего несколько лет назад гигиеническая опасность большей части из примерно миллиона загрязняющих веществ не была известна. К счастью, в настоящее время почти все промышленно развитые страны приняли и постоянно ужесточают законодательство, направленное на улучшение контроля качества водных объектов. Для обнаружения и мониторинга соединений привлекается аналитическая химия. Перед ней ставится задача разработки все более совершенных методов, регламентирующих анализ и требующих определения все большего числа веществ и продуктов их трансформации со все более низкими пределами обнаружения.

Актуальность разработки и внедрения эффективных аттестованных методов контроля качества воды обусловлена многими факторами. Главные из них: непрерывное расширение перечня нормированных показателей, ужесточение требований к чувствительности существующих методов вследствие изменения гигиенических нормативов в сторону их снижения, идентификация ранее неизвестных соединений в результате более широкого к настоящему времени применения методов обзорного анализа, принадлежность к группам высокотоксичных веществ, частота обнаружения ненормированных соединений.

Уже более 40 лет газовая хроматография остается одним из основных методов определения веществ в окружающей среде и, в частности, в водных объектах. Использование капиллярной газовой хроматографии и различных высокочувствительных детектирующих устройств позволили существенно улучшить селективность, снизить пределы обнаружения, повысить надежность идентификации компонентов сложных смесей загрязняющих веществ и продуктов их трансформации различной природы и токсичности. В то же время из всех используемых способов детектирования только масс-спектрометрический обладает наибольшим потенциалом в отношении идентификации компонентов и анализа проб неизвестного состава. Поэтому именно хромато-масс-спектрометрический метод к настоящему времени стал практически основным в многокомпонентном анализе.

В настоящем сборнике приведен широкий спектр газохроматографических методов контроля 26 органических соединений - представителей различных классов химических веществ: ароматических углеводородов, галоген-, азот-, кислородсодержащих соединений и др. Методы контроля представлены двумя основными видами анализа: целевым определением конкретных веществ и одновременным многокомпонентным определением до десяти и более веществ. Среди методов контроля на основе целевого анализа можно выделить эффективное высокочувствительное определение высокотоксичного несимметричного диметилгидразина ниже уровня гигиенического норматива. Представляет также интерес определение токсичного хлорпикрина - вещества ненормированного, но по результатам обзорных анализов нередко обнаруживаемого в водных объектах. Метод контроля 1,2,3-бензотриазола представлен двумя альтернативными хроматографическими определениями с использованием разных видов детектирования: пламенно-ионизационного и масс-спектрометрического. Методы контроля, помещенные в настоящем сборнике, иллюстрируют многообразие и эффективность современных и доступных к настоящему времени способов и приемов газовой хроматографии: капиллярную газовую хроматографию и различные виды детектирования, начиная от пламенно-ионизационного и до масс-селективного.

д.б.н. А.Г. Малышева

Сборник методических указаний по определению концентраций химических веществ в воде предназначен 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 ГОСТ Р 8.563-96 «Методики выполнения измерений», ГОСТ 17.0.02-79 «Охрана природы. Метрологическое обеспечение контроля загрязненности атмосферы, поверхностных вод и почвы. Основные положения».

Методики выполнены с использованием современных физико-химических методов исследования, метрологически аттестованы и дают возможность контролировать содержание химических веществ меньше уровней их предельно допустимых концентраций (0,5 ПДК) 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 этого документа, - в СанПиН 4630-88 «Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнения».

Методические указания одобрены и приняты на бюро секции по физико-химическим методам исследования объектов окружающей среды Проблемной комиссии «Научные основы экологии человека и гигиены окружающей среды» и бюро Комиссии по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию Министерства здравоохранения Российской Федерации.

УТВЕРЖДАЮ

Главный государственный

санитарный врач Российской Федерации,

Первый заместитель Министра

здравоохранения Российской Федерации

Г. Г. Онищенко

16 марта 2003 г.

Дата введения 1 июля 2003 г.

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Хроматографическое определение 1,2,3-бензотриазола в воде

Методические указания

МУК 4.1.1208-03

Настоящие методические указания устанавливают количественный хроматографический анализ воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения для определения в ней содержания 1,2,3-бензотриазола в диапазоне концентраций 0,05 - 15,0 мг/дм³.

Методические указания могут быть использованы для анализа воды с более высоким содержанием 1,2,3-бензотриазола (до 20 %) после ее соответствующего разбавления.

C₆H₅N₃                                                                                             Мол. масса 119,13

1,2,3-Бензотриазол (азиминобензол) - бесцветные кристаллы, температура плавления 98,5 °С, температура кипения 201 - 204 °С (при 15 мм рт. ст), трудно растворим в холодной воде, легко растворим в этаноле и диэтиловом эфире, растворим в бензоле и горячей воде, высаливается из воды хлористым натрием и серно-кислым натрием.

ПДК в воде централизованных систем питьевого водоснабжения - 0,1 мг/дм³. Относится к 3 классу опасности.

Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей ± 24,0 %,(δ_отн.),при доверительной вероятности 0,95.

Измерение концентраций 1,2,3-бензотриазола основано на извлечении его из воды высаливанием при рН 7,5 - 8,0 с последующей экстракцией диэтиловым эфиром, упаривании растворителя, реэкстракции этанолом, хроматографическом разделении на капиллярной колонке, идентификации по удерживаемому объему или масс-спектрометрической идентификации и количественному определению.

Нижний предел измерения в анализируемом объеме экстракта 0,25 мкг.

Определению не мешают алкиламины, ацетилбензотриазол и фенилбензотриазол.

При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы.

Газовый хроматограф с пламенно-

ионизационным детектором или с

масс-селективным детектором с

программным обеспечением HPG 1034

с MS Chem Station (серия DOS)

Микрошприц, вместимостью 10 мм³, МШ-10 М                  ГОСТ 8043-75

Весы аналитические лабораторные ВЛА-200                      ГОСТ 24104-80Е

Меры массы                                                                              ГОСТ 7328-82Е

Цилиндр мерный на 500 см³                                                   ГОСТ 1770-74Е

Мерные колбы, вместимостью

100 см³, 250 см³ и 1000 см³                                                      ГОСТ 29169-91

Пипетки, емкостью 0,1 см³ и 0,2 см³                                     ГОСТ 29169-91

Колонка кварцевая капиллярная

хроматографическая длиной 30 м внутренним

диаметром 0,25 мм, покрытая неподвижной

фазой SPB-1 (диметилполисилоксан)

с толщиной пленки 1,0 мкм

Воронка делительная, емкостью 500 см³                               ГОСТ 9613-75

Прибор для концентрирования эфирных

экстрактов (рис. 1)

Баня водяная                                                                             ТУ 61 -1-423-72

Шкаф сушильный электрический 2В-151

Редуктор водородный                                                             ТУ 26-05-463-76

Редуктор кислородный                                                           ТУ 26-05-235-70

Эфир серный для наркоза, стабилизированный,

Госфармакопея

Натрий гидроксид, х. ч.                                                          ГОСТ 4328-77

Вода дистиллированная                                                          ГОСТ 6709-77

Этанол, х. ч.                                                                              ТУ 6-09-1710-77

Натрий хлористый, х. ч.                                                          ГОСТ 4233-77

Гелий газообразный марки А                                                 ТУ 51-940-80

Азот сжатый, ос. ч.                                                                  ГОСТ 9293-74

Водород сжатый                                                                       ГОСТ 3022-80

Воздух сжатый                                                                         ГОСТ 1188-73

1,2,3-Бензотриазол, ч.                                                              ТУ 6-09-1291-75

4.1. При работе с реактивами соблюдают требования безопасности, установленные для работы с токсичными, едкими и легковоспламеняющимися веществами по ГОСТ 12.1.005-88 и 12.1.007-76.

4.2. При выполнении измерений концентраций 1,2,3-бензотриазола с использованием газовых хроматографов с пламенно-ионизационным детектором или масс-селективным детектором соблюдают правила электробезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.019-79 и инструкциями по эксплуатации приборов.

К выполнению измерений на газовых хроматографах допускают специалистов, имеющих квалификационную группу по работе на установках с высоким напряжением не ниже четвертой, прошедших соответствующий курс обучения и знающих устройство и правила эксплуатации приборов.

При выполнении измерений соблюдают следующие условия.

6.1. Приготовление растворов и подготовку проб к анализу проводят в нормальных условиях при температуре воздуха (20 ± 5) °С, атмосферном давлении 630 - 800 мм рт. ст. и влажности воздуха не более 80 % при температуре 25 °С.

6.2. Выполнение измерений на газовых хроматографах проводятв условиях, рекомендуемых технической документацией к приборам инастоящими методическими указаниями.

Перед выполнением измерений проводят следующие работы: приготовление растворов, подготовку хроматографической колонки, установление градуировочной характеристики, отбор проб.

Рабочий раствор № 1 1,2,3-бензотриазола для градуировки (с = 1 мг/см³).Навеску 1,2,3-бензотриазола в количестве 100 мг вносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, приливают этанол до метки и тщательно перемешивают. Срок хранения рабочего раствора № 1 - 1 месяц в холодильнике.

Рабочий раствор № 2 1,2,3-бензотриазола для градуировки (с = 10 мг/см³).Навеску 1,2,3-бензотриазола в количестве 1,0 г вносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, приливают этанол до метки и тщательно перемешивают. Срок хранения рабочего раствора № 2 - 1 месяц в холодильнике.

1н раствор гидроксида натрия. В мерную колбу вместимостью 1000 см³ помещают 40 г гидроксида натрия, доливают дистиллированную воду до метки и перемешивают.

Кварцевую капиллярную колонку предварительно кондиционируют, нагревая в термостате ступенчато с 70 до 220 °С, и выдерживают при этой температуре в течение 4 ч. По охлаждении термостата до комнатной температуры выход колонки подсоединяют к пламенно-ионизационному детектору или к устройству сопряжения с масс-селективным детектором и создают в нем разряжение, затем записывают нулевую линию при параметрах проведения хроматографического анализа. При отсутствии заметных флуктуаций приступают к работе.

Градуировочную характеристику устанавливают на градуировочных растворах 1,2,3-бензотриазола в воде. Она выражает зависимость площади пика 1,2,3-бензотриазола от его концентрации в мг/дм³ и строится по 5 сериям растворов для градуировки. Для этого в мерную колбу вместимостью 250 см³ в соответствии с табл. 1 и 2 помещают рабочий раствор 1,2,3-бензотриазола, доводят дистиллированной водой до метки и перемешивают.

Таблица 1

Градуировочные растворы для установления градуировочной характеристики при определении концентраций 1,2,3-бензотриазола в воде