Газохроматографическое определение метилизобутилкарбинола в воде

Содержание статьи:

Государственное санитарно-эпидемиологическоенормирование
Российской Федерации

4.1.МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Определениеконцентраций химических
веществ в воде централизованных систем
питьевого водоснабжения

Сборникметодических указаний

Газохроматографическоеопределение
метилизобутилкарбинола в воде

МУК4.1.1210-03

Выпуск3

МинздравРоссии
Москва 2004

Определение концентраций химическихвеществ в воде централизованных систем питьевого водоснабжения: Сборникметодических указаний. Вып. 3. — М.: Федеральный центр ГоссанэпиднадзораМинздрава России, 2004.

1. Подготовлены НИИ экологиичеловека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина РАМН под руководствомд.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 вдействие Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, Первымзаместителем Министра здравоохранения Российской Федерации Г.Г. Онищенко 16марта 2003 г.

4. Введены впервые с 1 июля2003 г.

Предисловие

В настоящее время токсичныеи опасные химические вещества распространены повсюду в окружающей среде. Так,высокое содержание медленно разлагающихся потенциально опасных органическихвеществ в водах продолжает возрастать, выбросы и стоки вредных химическихвеществ приобрели большие масштабы, и их регламентирование становится важнейшейзадачей. Всего несколько лет назад гигиеническая опасность большей части изпримерно миллиона загрязняющих веществ не была известна. К счастью, в настоящеевремя почти все промышленно развитые страны приняли и постоянно ужесточаютзаконодательство, направленное на улучшение контроля качества водных объектов.Для обнаружения и мониторинга соединений привлекается аналитическая химия. Передней ставится задача разработки все более совершенных методов, регламентирующиханализ и требующих определения все большего числа веществ и продуктов ихтрансформации со все более низкими пределами обнаружения.

Актуальность разработки ивнедрения эффективных аттестованных методов контроля качества воды обусловленамногими факторами. Главные из них: непрерывное расширение перечня нормированныхпоказателей, ужесточение требований к чувствительности существующих методоввследствие изменения гигиенических нормативов в сторону их снижения,идентификация ранее неизвестных соединений в результате более широкого кнастоящему времени применения методов обзорного анализа, принадлежность кгруппам высокотоксичных веществ, частота обнаружения ненормированных соединений.

Уже более 40 лет газоваяхроматография остается одним из основных методов определения веществ вокружающей среде и, в частности, в водных объектах. Использование капиллярнойгазовой хроматографии и различных высокочувствительных детектирующих устройствпозволили существенно улучшить селективность, снизить пределы обнаружения,повысить надежность идентификации компонентов сложных смесей загрязняющихвеществ и продуктов их трансформации различной природы и токсичности. В то жевремя из всех используемых способов детектирования толькомасс-спектрометрический обладает наибольшим потенциалом в отношенииидентификации компонентов и анализа проб неизвестного состава. Поэтому именнохромато-масс-спектрометрический метод к настоящему времени стал практическиосновным в многокомпонентном анализе.

В настоящем сборникеприведен широкий спектр газохроматографических методов контроля 26 органическихсоединений — представителей различных классов химических веществ: ароматическихуглеводородов, галоген-, азот-, кислородсодержащих соединений и др. Методыконтроля представлены двумя основными видами анализа: целевым определениемконкретных веществ и одновременным многокомпонентным определением до десяти иболее веществ. Среди методов контроля на основе целевого анализа можно выделитьэффективное высокочувствительное определение высокотоксичного несимметричногодиметилгидразина ниже уровня гигиенического норматива. Представляет такжеинтерес определение токсичного хлорпикрина — вещества ненормированного, но порезультатам обзорных анализов нередко обнаруживаемого в водных объектах. Методконтроля 1,2,3-бензотриазола представлен двумя альтернативнымихроматографическими определениями с использованием разных видов детектирования:пламенно-ионизационного и масс-спектрометрического. Методы контроля, помещенныев настоящем сборнике, иллюстрируют многообразие и эффективность современных идоступных к настоящему времени способов и приемов газовой хроматографии:капиллярную газовую хроматографию и различные виды детектирования, начиная от пламенно-ионизационногои до масс-селективного.

д.б.н.А.Г. Малышева

Область применения

Сборник методическихуказаний по определению концентраций химических веществ в воде предназначен дляиспользования органами государственного санитарно-эпидемиологического надзорапри осуществлении государственного контроля за соблюдением требований ккачеству воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения,водохозяйственными организациями, производственными лабораториями предприятий,контролирующими состояние водных объектов, а также научно-исследовательскимиинститутами, работающими в области гигиены водных объектов.

Включенные в сборникметодические 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, поверхностныхвод и почвы. Основные положения».

Методики выполнены сиспользованием современных физико-химических методов исследования,метрологически аттестованы и дают возможность контролировать содержаниехимических веществ меньше уровней их предельно допустимых концентраций (0,5ПДК) в воде, установленных в СанПиН2.1.4.559-96 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству водыцентрализованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества», а длявеществ, не включенных в перечень этого документа, — в СанПиН4630-88 «Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод отзагрязнения».

Методические указанияодобрены и приняты на бюро секции по физико-химическим методам исследованияобъектов окружающей среды Проблемной комиссии «Научные основы экологии человекаи гигиены окружающей среды» и бюро Комиссии по государственномусанитарно-эпидемиологическому нормированию Министерства здравоохраненияРоссийской Федерации.

УТВЕРЖДАЮ

Главныйгосударственный

санитарныйврач Российской Федерации,

Первыйзаместитель Министра

здравоохраненияРоссийской Федерации

Г. Г. Онищенко

16 марта 2003 г.

Датавведения 1 июля 2003 г.

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Газохроматографическое определениеметилизобутилкарбинола в воде

Методические указания

МУК4.1.1210-03

Настоящие методическиеуказания устанавливают газохроматографическую методику количественного химическогоанализа воды централизованных систем питьевого водоснабжения для определения вней содержания метилизобутилкарбинола в диапазоне концентраций 0,1 — 5,0 мг/дм³.

С6Н14О                                                                                             Мол.масса 102,18

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

ПДК в воде централизованныхсистем питьевого водоснабжения — 0,2 мг/дм³. Относится к 2 классуопасности.

1. Погрешность измерений

Методика обеспечиваетвыполнение измерений с погрешностью, не превышающей ± 14,5 %, при доверительнойвероятности 0,95.

2. Метод измерений

Измерение концентрацийметилизобутилкарбинола основано на его извлечении из воды жидкостной экстракцией,концентрировании упариванием, газохроматографическом разделении спламенно-ионизационным детектированием и количественном определении методомабсолютной градуировки.

Нижний предел измерениявещества в анализируемом объеме пробы 0,005 мкг.

Определению не мешаютдиметилвинилкарбинол, изобутилкарбинол, формамид, гексиловый спирт.

3. Средства измерений,вспомогательные устройства, материалы, реактивы

При выполнении измеренийприменяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы иреактивы.

3.1.Средства измерений

Газовыйхроматограф с пламенно-

ионизационнымдетектором

Барометр-анероидМ-67                                                          ТУ2504-1797-75

Весыаналитические ВЛА-200                                               ГОСТ24104-80Е

Колбы мерные,вместимостью 50, см³                           ГОСТ1770-74

Линейкамасштабная                                                               ГОСТ 17435-72

Лупаизмерительная                                                                ГОСТ8309-75

Меры массы                                                                              ГОСТ7328-82

Пипетки,вместимостью 1, 5 и 10 см³                                   ГОСТ29227-91

Пробирки,вместимостью 10 см³                                           ГОСТ1770-74Е

Секундомер, 2кл. точности                                                    ГОСТ5072-79

Термометрлабораторный шкальный ТЛ-2,

пределы 0 -55 °С, цена деления 1 °С                                    ГОСТ215-73Е

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

3.2. Вспомогательные устройства

Хроматографическаяколонка из стекла

длиной 3 м,внутренним диаметром 3 мм

Вакуумныйкомпрессор марки ВН-461М                              ТУ26-06-459-69

Воронкилабораторные, вместимостью см³                   ГОСТ25336-82

Дистиллятор                                                                             ТУ61-1-721-79

Редукторводородный                                                              ТУ26-05-463-76

Редукторкислородный                                                            ТУ26-05-235-70

3.3. Материалы

Азот сжатый                                                                             ГОСТ9293-74

Воздух сжатый                                                                         ГОСТ11882-73

Водородсжатый                                                                       ГОСТ3022-89

Стекловатаили стекловолокно                                              ГОСТ10176-74

3.4. Реактивы

Метилизобутилкарбинол                                                        ТУ6-09-14-1262-85

Ацетон, х. ч.                                                                              ГОСТ 2603-79

Водадистиллированная                                                          ГОСТ6709-77

Полисорб-1зернением 0,25 — 0,31 мм,

насадка дляхроматографической колонки                           ТУ6-09-36-92-74

Этанол, х. ч.                                                                              ГОСТ18300-87

Эфир серный для наркоза

стабилизированный,Госфармакопея

Допускается применениедругих средств измерений, вспомогательных устройств, материалов и реактивов сметрологическими и техническими характеристиками, не хуже указанных.

4. Требования безопасности

4.1. При работе с реактивамисоблюдают требования безопасности, установленные для работы с токсичными,едкими и легковоспламеняющимися веществами по ГОСТ12.1.005-88.

4.2. Требованияэлектробезопасности при работе с электроустановками соблюдают в соответствии с ГОСТ12.1.019-79 и инструкцией по эксплуатации к прибору.

5. Требования к квалификацииоператора

К выполнению измеренийдопускают специалистов, имеющих квалификацию не ниже инженера-химика, с опытомработы на газовом хроматографе.

6. Условия измерений

При выполнении измеренийсоблюдают следующие условия: процессы приготовления растворов и подготовки пробк анализу проводят в нормальных условиях при температуре воздуха (20 ± 5) °С;атмосферном давлении 630 — 800 мм рт. ст. и влажности воздуха не более 80 %.

7. Подготовка к выполнениюизмерений

Перед выполнением измеренийпроводят следующие работы: приготовление растворов, подготовкахроматографической колонки, установление градуировочной характеристики, отборпроб.

7.1. Приготовление растворов

Исходный растворметилизобутилкарбинола для градуировки (с = 0,5 мг/см³). Вмерную колбу вместимостью см вносят 50 мг метилизобутилкарбинола, доводятобъем до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Срок хранения -2 недели в холодильнике.

Рабочий раствор дляградуировки (с = 0,05 мг/см³). В мерную колбу вместимостью 50 см³помещают 5,0 см³ исходного раствора, доводят до меткидистиллированной водой и тщательно перемешивают. Срок хранения — 2 дня.

7.2. Подготовкахроматографической колонки

Хроматографическую колонкуперед заполнением насадкой промывают горячей водой, дистиллированной водой,ацетоном, спиртом, высушивают в токе инертного газа (азота) и заполняютнасадкой с помощью вакуумного насоса. Концы колонки фиксируют стекловатой слоем1 см. Заполненную колонку помещают в термостат прибора и, не подключая кдетектору, кондиционируют в токе азота с расходом 35 см³/мин,постепенно повышая температуру термостата колонок от 70 до 200 °С, в течение 8ч. После охлаждения колонку подключают к детектору, выводят прибор на рабочийрежим и записывают нулевую линию. При отсутствии дрейфа нулевой линии колонкаготова к работе.

7.3.Установление градуированной характеристики

Градуировочную характеристикуустанавливают на градуировочных растворах метилизобутилкарбинола. Она выражаетзависимость площади пика (мм²) от концентрации (мг/дм³) истроится по 5 сериям градуировочных растворов. Каждую серию, состоящую из 6растворов, готовят из свежеприготовленного исходного раствораметилизобутилкарбинола. Для этого в мерную колбу вместимостью 50 см³помещают исходные растворы в соответствии с табл. 1, доводят объем до меткидистиллированной водой и тщательно перемешивают.

Таблица 1

Растворы для установленияградуировочной характеристики при определении концентрацийметилизобутилкарбинола

Каждый раствор дляградуировки переносят в делительную воронку вместимостью см³,добавляют 10 см³ диэтилового эфира и встряхивают в течение 5 мин,периодически сбрасывая избыточное давление. После расслоения эфирный слойсливают в коническую пробирку с притертой пробкой. Экстракт упаривают в токевоздуха в вытяжном шкафу до объема 5 см³. Хроматографический анализ5 мм³ раствора проводят в следующих условиях:

температуратермостата колонок                                          200°С;

температураиспарителя                                                         230°С;

расходгаза-носителя (азота)                                                  25см³/мин;

расходводорода                                                                       25см³/мин;

расходвоздуха                                                                          250см³/мин;

чувствительностьшкалы электрометра                                50× 10^-12 А;

скоростьдвижения диаграммной ленты                               240мм/ч;

времяудерживания метилизобутилкарбинола                     6мин 20 с.

На полученной хроматограммерассчитывают площади пиков метилизобутилкарбинола и по средним результатам из 5серий строят градуировочную характеристику.

7.4. Отбор проб

Пробы воды объемом 0,5 дм³отбирают в емкости в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51592-00, ГОСТ Р51593-00. Анализируют пробы в день отбора.

8.Выполнение измерений

Помещают 50 см³анализируемой воды в делительную воронку и обрабатывают аналогично п. 7.3. Виспаритель прибора для разделения вводят 5 мм³ пробы в условияханализа градуировочных растворов. На хроматограмме рассчитывают площадь пикаметилизобутилкарбинола.

Для получения результатовизмерения содержания метилизобутилкарбинола проводят анализ двух параллельныхобразцов воды. Перед обработкой результатов необходимо проанализировать«холостую пробу» дистиллированной воды по п. 8, чтобы убедиться в отсутствиипомех и загрязнений.

9.Обработка (вычисление) результатов измерений

Концентрациюметилизобутилкарбинола в воде (мг/дм³) определяют по градуировочнойхарактеристике.

Вычисляют среднее значениеконцентрации метилизобутилкарбинола:

.

Рассчитывают относительнуюразницу результатов 2 параллельных измерений одной пробы:

, где

d— нормативоперативного контроля сходимости, равный 20,45 %.

10. Оформление результатовизмерения

Средние значения результатов измерения концентрацииметилизобутилкарбинола в 2 параллельных пробах воды оформляют протоколом поформе:

11. Контроль погрешностиизмерений

11.1. Контрольсходимости. Выполняют по п. 9. При превышении норматива оперативного контролясходимости эксперимент повторяют. При повторном превышении норматива выясняютпричины, приводящие к неудовлетворительным результатам контроля, и устраняютих.

11.2. Оперативныйконтроль погрешности. Проводится при смене реактивов, после ремонтаприбора. Образцами для контроля являются реальные пробы воды, к которымделаются добавки измеряемых веществ в виде растворов. Отбирают 2 пробы воды и к1 из них делают добавку таким образом, чтобы содержание определяемого веществаувеличилось по сравнению с исходным на 50 — 150 % и концентрация в пробе невыходила за верхний диапазон. Каждую пробу анализируют в точном соответствии спрописью методики и получают результат анализа исходной рабочей пробы — Сисх.и рабочей пробы с добавкой С¹, Результаты анализаисходной рабочей пробы Сисх. и с добавкой —С¹получают по возможности в одинаковых условиях, т.е. ихполучает один аналитик с использованием 1 набора мерной посуды, 1 партииреактивов и т.д.

Результаты контроляпризнаются удовлетворительными, если выполняется условие:

, где

С — добавка вещества, мг/дм³;

Kg— нормативоперативного контроля погрешности, мг/дм³.

При внешнем контроле (Р= 0,95) принимают:

, где

∆С¹и ∆Сисх. — характеристика погрешности для исходнойпробы и пробы с добавкой, мг/дм³:

∆Сисх.= 0,01 · δотн. · Сисх.и

∆С¹ = 0,01 ·δотн. · С¹.

При внутрилабораторномконтроле (Р = 0,90) принимают:

K‘g= 0,84 Kg.

При превышении оперативногоконтроля погрешности эксперимент повторяют. При повторном превышении указанногонорматива выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатамконтроля, и устраняют их.

Методические указанияразработаны Н.П. Зиновьевой (НИИ экологии человека и гигиены окружающей средыим. А.Н. Сысина РАМН, г. Москва).

Содержание

Поиск по каталогу, статьям, СНиПам:

Кроме быстрого и качественного ремонта труб отопления, оказываем профессиональный монтаж систем отопления под ключ. На нашей странице по тематике отопления > https://resant.ru/otoplenie-doma.html < можно посмотреть и ознакомиться с примерами наших работ. Но более точно, по стоимости работ и оборудования лучше уточнить у инженера.

Для связи используйте контактный телефон ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ 8(495) 744-67-74, на который можно звонить круглосуточно.