Методические указания по методам контроля МУК 4.1.752-99 Газохроматографическое определение фенола в воде.

     МУК 4.1.752-99

 4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

 Газохроматографическое определение фенола в воде

Дата введения: с момента утверждения

Методические указания разработаны Ю.Б.Суворовой (НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н.Сысина РАМН)

УТВЕРЖДЕНЫ Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации - Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г.Г.Онищенко 10 апреля 1999 г.

Настоящие методические указания устанавливают газохроматографическую методику количественного химического анализа воды централизованных систем питьевого водоснабжения для определения в ней содержания фенола в диапазоне концентраций 0,0005-0,010 мг/дм

.

C H OH

Мол. масса 94,11

Фенол - бесцветное кристаллическое вещество с резким запахом. Хорошо растворим в спирте, эфире, хлороформе. Плотность - 1,07 г/см

, температура кипения - 181,2

°

С, температура плавления - 41

°

С. Растворимость в воде - 8,2 г/100 г (15

°

С). Обладает общетоксическим действием.

Предельно допустимая концентрация для воды централизованных систем питьевого водоснабжения - 0,001 мг/дм

, класс опасности - IV.

 1. Нормы точности измерений

Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей

±21,3% (

), при доверительной вероятности 0,95.

 2. Метод измерений

Выполнение измерений проводят с использованием метода газожидкостной хроматографии с пламенно-ионизационным детектированием.

Концентрированно вещества из воды осуществляют в 2 стадии: экстракцией диэтиловым эфиром и испарением последнего под вакуумом. Фенол переходит в воду, оставшуюся после испарения эфира.

Нижний предел измерения - 0,001 мкг.

 3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

Для выполнения измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.

3.1. Средства измерения

Хроматограф с пламенно-ионизационным детектором
Барометр-анероид М-67	ТУ 2504-1797-75
Весы аналитические ВЛА-200	ГОСТ 24104-80Е
Линейка измерительная	ГОСТ 17435-72
Лупа измерительная	ГОСТ 8309-75
Меры массы	ГОСТ 7328-82Е
Микрошприц МШ-10	ГОСТ 8043-74
Колбы мерные, объемом 50, 100, 500, 1000 cм	ГОСТ 1770-74
Пипетки, объемом 1, 2, 5 см	ГОСТ 20292-80*
Пробирки конические, объемом 15 см	ГОСТ 1770-74
Стакан мерный, объемом 800 см	ГОСТ 1770-74
Секундомер, кл.2	ГОСТ 5072-79Е
Термостат лабораторный шкальный, пределы 0-200 °С, цена деления - 1 °С	ГОСТ 215-73Е

3.2. Вспомогательные устройства

3.3. Материалы

3.4. Реактивы

4. Требования безопасности

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

4.2. При выполнении измерений с использованием газового хроматографа соблюдают правила электробезопасности в соответствии с ГОСТом 12.1.019-79 и инструкцией по эксплуатации прибора.

 5. Требования к квалификации операторов

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

 6. Условия измерений

При выполнении измерений соблюдают следующие условия:

6.1. Процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят в нормальных условиях согласно ГОСТу 15150-69 при температуре воздуха 20±10 °С, атмосферном давлении 630-800 мм рт.ст. и влажности воздуха не более 80%.

 7. Подготовка к выполнению измерений

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

7.1. Подготовка хроматографической колонки

Хроматографическую колонку с помощью вакуумного насоса заполняют готовой насадкой, помещают в термостат прибора и, не подключая к детектору, тренируют в токе газа-носителя в течение 7-8 ч, постепенно повышая температуру до 170 °С. После охлаждения термостата колонку подключают к детектору и записывают нулевую линию в рабочем режиме. При стабильной нулевой линии колонка готова к работе.

7.2. Приготовление растворов

Исходный раствор для градуировки (

1 мг/см

). 50 мг фенола помещают в мерную колбу, вместимостью 50 см

, доводят объем до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Срок хранения раствора - 1 мес. в холодильнике.

Рабочий раствор для градуировки (

0,001 мг/см

). 1 см

исходного раствора переносят в мерную колбу, вместимостью 1 дм

, доводят объем до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Срок хранения раствора - 1 день.

Исходный раствор внутреннего стандарта (

1 мг/см

). 50 мг 2,4-диметилфенола помещают в мерную колбу, вместимостью 50 см

, доводят объем до метки дистиллированной водой, затем постепенно нагревают колбу на водяной бане до полного растворения навески. После охлаждения объем опять доводят до метки, если это необходимо. Срок хранения раствора - 1 мес. в холодильнике.

Рабочий раствор внутреннего стандарта (

0,05 мг/см

). 5 см

исходного раствора переносят в мерную колбу, вместимостью 100 см

, доводят объем до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Срок хранения раствора - 2 недели в холодильнике.

4-аминоантипирин, 5%-ный раствор. 5 г аминоантипирина растворяют в 95 см

дистиллированной воды.

Аммонийный буферный раствор. 12,5 г хлорида аммония растворяют в 100 см

водного аммиака. рН буферного раствора равен 10.

Калий гексацианоферрат (III), 8%-ный раствор. 8 г калия гексацианоферра растворяют в 92 см

дистиллированной воды.

7.3. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выраженную градуировочным коэффициентом, устанавливают по 5 сериям растворов для градуировки.

Каждую серию, состоящую из 5 растворов, готовят из свежеприготовленного рабочего раствора фенола. Для этого в каждую колбу, вместимостью 0,5 дм

, вносят рабочий раствор для градуировки в соответствии с табл.1, доводят объем до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают.

Таблица 1

Растворы для установления градуировочной характеристики

при определении концентрации фенола

Номер раствора	1	2	3	4	5
Объем рабочего раствора ( 0,001 мг/см ), см	0,25	0,5	1,5	2,5	5,0
Концентрация фенола, мг/дм	0,0005	0,001	0,003	0,005	0,010
Соотношение масс фенола и внутреннего стандарта в пробе	0,01	0,02	0,06	0,1	0,2

Каждый градуировочный раствор переносят в мерный стакан, вместимостью 800 см

, добавляют 0,5 см

(0,025 мг) рабочего раствора внутреннего стандарта, соляной кислоты до рН=2-3 и хлорид натрия до насыщения (190 г). После насыщения раствор переносят в делительную воронку и экстрагируют диэтиловым эфиром (30 см

), плавно переворачивая воронку в течение 2 мин. После расслоения водный слой отбрасывают, а эфир порциями сливают в коническую пробирку и полностью испаряют под вакуумом. 1 мм

оставшейся после испарения эфира воды хроматографируют при следующих условиях:

температура термостата колонок	150 °С;
температура испарителя	180 °С;
расход газа-носителя	40 см /мин;
расход водорода	40 см /мин;
расход воздуха	400 см /мин;
скорость движения диаграммной ленты	0,5 см/мин;
чувствительность шкалы электрометра	1:2;
время удерживания фенола	4 мин;
время удерживания внутреннего стандарта	7 мин 20 с.

На хроматограмме рассчитывают площади пиков фенола и внутреннего стандарта. По средним результатам из 5 серий вычисляют градуировочный коэффициент для фенола по формуле:

,

где

- площадь пика внутреннего стандарта, мм

;

- площадь пика фенола, мм

;

- масса фенола в градуировочном растворе, мг;

- масса внутреннего стандарта, добавленного к градуировочному раствору, мг.

Надежность идентификации фенола подтверждается качественной реакцией с 4-аминоантипирином в щелочной среде. К оставшемуся после газохроматографического анализа раствору добавляют по 2 капли аммонийного буферного раствора, 5%-ного раствора 4-аминоантипирина и 8%-ного раствора гексацианоферрата калия. Красно-бурое окрашивание раствора указывает на присутствие фенола в воде.

7.4. Отбор пробы проводят в соответствии с ГОСТом 24481-80* в объеме 1 дм

. При хранении пробы более суток применяют консервирование: 4 г гидроксида натрия на 1 дм

.

 8. Выполнение измерений

0,5 дм

пробы воды помещают в мерный стакан, емкостью 800 см

, далее обрабатывают и анализируют аналогично п.7.3.

 9. Обработка (вычисление) результатов измерений

На полученной хроматограмме рассчитывают площади пиков фенола и внутреннего стандарта. Концентрацию фенола (

) рассчитывают по формуле:

,

где

- градуировочный коэффициент;

- площадь пика фенола на хроматограмме, мм

;

- масса внутреннего стандарта, добавленного к пробе, мг;

- площадь пика внутреннего стандарта, мм

;

- объем пробы воды, дм

.

Вычисляют среднее значение концентрации фенола:

.

Рассчитывают относительную разницу результатов 2 параллельных измерений 1 пробы:

,

где

- оперативный контроль сходимости, равный 30%.

 10. Оформление результатов измерения

Средние значения результатов измерения концентрации веществ в 2 параллельных пробах воды оформляют в протокол по форме:     

Протокол N

количественного химического анализа фенола в воде

Результаты химического анализа

Шифр или N пробы	Определяемый компонент	Концентрация, мг/дм	Погрешность измерения, %

Руководитель лаборатории:

Исполнитель:

 11. Контроль погрешности измерений

11.1. Контроль сходимости. Выполняют по п.9. При превышении норматива оперативного контроля сходимости эксперимент повторяют. При повторном превышении норматива выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам контроля, и устраняют их.

11.2. Оперативный контроль погрешности. Проводится при смене реактивов, после ремонта прибора. Образцами для контроля являются реальные пробы питьевой воды, к которым делаются добавки измеряемых веществ в виде раствора. Отбирают 2 пробы воды и к 1 из них делают добавку таким образом, чтобы содержание определяемых веществ увеличилось по сравнению с исходным на 50-150%, так, чтобы концентрация в пробе не выходила за верхний диапазон. Каждую пробу анализируют в точном соответствии с прописью методики и получают результат анализа исходной рабочей пробы -

и рабочей пробы и с добавкой -

. Результаты анализа исходной рабочей пробы -

и с добавкой -

получают по возможности в одинаковых условиях, т.е. их получает 1 аналитик с использованием 1 набора мерной посуды, 1 партии реактивов и т.д.

Результаты контроля признаются удовлетворительными, если выполняется условие:

,

где

- добавка вещества, мкг/дм

;

- норматив оперативного контроля погрешности, мг/дм

.

При внешнем контроле (

0,95) принимают:

,

где

и

- характеристика погрешности для исходной пробы и пробы с добавкой, мг/дм

:

и

При внутрилабораторном контроле (

0,90) принимают:

.

При превышении норматива оперативного контроля погрешности эксперимент повторяют. При повторном превышении указанного норматива выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам контроля, и устраняют их.