МУК 4.1.1210-03 ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕТИЛИЗОБУТИЛКАРБИНОЛА 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

Газохроматографическое определение
метилизобутилкарбинола в воде

МУК 4.1.1210-03

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

Газохроматографическое определение метилизобутилкарбинола в воде

Методические указания

МУК 4.1.1210-03

Настоящие методические указания устанавливают газохроматографическую методику количественного химического анализа воды централизованных систем питьевого водоснабжения для определения в ней содержания метилизобутилкарбинола в диапазоне концентраций 0,1 - 5,0 мг/дм³.

С₆Н₁₄О                                                                                            Мол. масса 102,18

Метилизобутилкарбинол (вторичный изогексиловый спирт) - бесцветная прозрачная жидкость с резким запахом, температура кипения 135 - 137 °С, плотность - 0,8068 г/см³, растворим в воде, органических растворителях.

ПДК в воде централизованных систем питьевого водоснабжения - 0,2 мг/дм³. Относится к 2 классу опасности.

Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей ± 14,5 %, при доверительной вероятности 0,95.

Измерение концентраций метилизобутилкарбинола основано на его извлечении из воды жидкостной экстракцией, концентрировании упариванием, газохроматографическом разделении с пламенно-ионизационным детектированием и количественном определении методом абсолютной градуировки.

Нижний предел измерения вещества в анализируемом объеме пробы 0,005 мкг.

Определению не мешают диметилвинилкарбинол, изобутилкарбинол, формамид, гексиловый спирт.

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

Газовый хроматограф с пламенно-

ионизационным детектором

Барометр-анероид М-67                                                          ТУ 2504-1797-75

Весы аналитические ВЛА-200                                               ГОСТ 24104-80Е

Колбы мерные, вместимостью 50, 100 см³                            ГОСТ 1770-74

Линейка масштабная                                                               ГОСТ 17435-72

Лупа измерительная                                                                ГОСТ 8309-75

Меры массы                                                                              ГОСТ 7328-82

Пипетки, вместимостью 1, 5 и 10 см³                                    ГОСТ 29227-91

Пробирки, вместимостью 10 см³                                            ГОСТ 1770-74Е

Секундомер, 2 кл. точности                                                    ГОСТ 5072-79

Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2,

пределы 0 - 55 °С, цена деления 1 °С                                    ГОСТ 215-73Е

Шприц, вместимостью 10 мм³, «Hamillton», (Швейцария)

Хроматографическая колонка из стекла

длиной 3 м, внутренним диаметром 3 мм

Вакуумный компрессор марки ВН-461М                             ТУ 26-06-459-69

Воронки лабораторные, вместимостью 100 см³                   ГОСТ 25336-82

Дистиллятор                                                                             ТУ 61-1-721-79

Редуктор водородный                                                             ТУ 26-05-463-76

Редуктор кислородный                                                           ТУ 26-05-235-70

Азот сжатый                                                                             ГОСТ 9293-74

Воздух сжатый                                                                         ГОСТ 11882-73

Водород сжатый                                                                       ГОСТ 3022-89

Стекловата или стекловолокно                                              ГОСТ 10176-74

Метилизобутилкарбинол                                                        ТУ 6-09-14-1262-85

Ацетон, х. ч.                                                                             ГОСТ 2603-79

Вода дистиллированная                                                          ГОСТ 6709-77

Полисорб-1 зернением 0,25 - 0,31 мм,

насадка для хроматографической колонки                           ТУ 6-09-36-92-74

Этанол, х. ч.                                                                              ГОСТ 18300-87

Эфир серный для наркоза

стабилизированный, Госфармакопея

Допускается применение других средств измерений, вспомогательных устройств, материалов и реактивов с метрологическими и техническими характеристиками, не хуже указанных.

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

4.2. Требования электробезопасности при работе с электроустановками соблюдают в соответствии с ГОСТ 12.1.019-79 и инструкцией по эксплуатации к прибору.

К выполнению измерений допускают специалистов, имеющих квалификацию не ниже инженера-химика, с опытом работы на газовом хроматографе.

При выполнении измерений соблюдают следующие условия: процессы приготовления растворов и подготовки 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 %.

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

Исходный раствор метилизобутилкарбинола для градуировки (с = 0,5 мг/см³).В мерную колбу вместимостью 100 см вносят 50 мг метилизобутилкарбинола, доводят объем до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Срок хранения - 2 недели в холодильнике.

Рабочий раствор для градуировки (с = 0,05 мг/см³).В мерную колбу вместимостью 50 см³ помещают 5,0 см³ исходного раствора, доводят до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Срок хранения - 2 дня.

Хроматографическую колонку перед заполнением насадкой промывают горячей водой, дистиллированной водой, ацетоном, спиртом, высушивают в токе инертного газа (азота) и заполняют насадкой с помощью вакуумного насоса. Концы колонки фиксируют стекловатой слоем 1 см. Заполненную колонку помещают в термостат прибора и, не подключая к детектору, кондиционируют в токе азота с расходом 35 см³/мин, постепенно повышая температуру термостата колонок от 70 до 200 °С, в течение 8 ч. После охлаждения колонку подключают к детектору, выводят прибор на рабочий режим и записывают нулевую линию. При отсутствии дрейфа нулевой линии колонка готова к работе.

Градуировочную характеристику устанавливают на градуировочных растворах метилизобутилкарбинола. Она выражает зависимость площади пика (мм²) от концентрации (мг/дм³) и строится по 5 сериям градуировочных растворов. Каждую серию, состоящую из 6 растворов, готовят из свежеприготовленного исходного раствора метилизобутилкарбинола. Для этого в мерную колбу вместимостью 50 см³ помещают исходные растворы в соответствии с табл. 1, доводят объем до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают.

Таблица 1

Растворы для установления градуировочной характеристики при определении концентраций метилизобутилкарбинола