Руководящий документ РД 52.24.487-2011 Массовая концентрация фенола, алкилфенолов и монохлорфенолов в водах. Методика измерений газохроматографическим методом.
РД 52.24.487-2011
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ
МАССОВАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ ФЕНОЛА, АЛКИЛФЕНОЛОВ И МОНОХЛОРФЕНОЛОВ В ВОДАХ
Методика измерений газохроматографическим методом
Дата введения 2011-12-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН федеральным государственным бюджетным учреждением "Гидрохимический институт" (ФГБУ "ГХИ")
2 РАЗРАБОТЧИКИ Л.В.Боева, канд. хим. наук, Ю.А.Андреев, О.А.Михайленко
3 СОГЛАСОВАН с ФГБУ "НПО "Тайфун" 08.09.2011 и УМЗА Росгидромета 27.10.2011
4 УТВЕРЖДЕН Заместителем Руководителя Росгидромета 28.10.2011
5 АТТЕСТОВАН ФГБУ "ГХИ", свидетельство об аттестации методики измерений N 487.01.00175-2010 от 15.07.2010
6 ЗАРЕГИСТРИРОВАН ФГБУ "НПО "Тайфун" за номером РД 52.24.487-2011 от 08.10.2011
7 ВЗАМЕН РД 52.24.487-95 "Методические указания. Методика выполнения измерений массовой концентрации фенола, алкилфенолов и монохлорфенолов в водах газохроматографическим методом"
Введение
Фенолы - производные бензола с одной или несколькими гидроксильными группами, при этом один или несколько атомов водорода в ядре могут быть замещены на другие радикалы и группы. Группа моногидроксипроизводных бензола, объединяемая термином "летучие фенолы", включает в себя ряд соединений, перегоняющихся с водяным паром. Обычно к ним относят собственно фенол (гидроксибензол), метилфенолы (крезолы), диметилфенолы (ксиленолы), этилфенолы, гваякол, монохлорфенолы и некоторые другие производные фенола с небольшими алкильными радикалами или другими заместителями.
Основными источниками антропогенного поступления фенолов в водные объекты являются сточные воды многих отраслей промышленности - химической, коксо- и нефтехимической, лесохимической, текстильной, целлюлозно-бумажной, лакокрасочной, производства пластмасс и др. Многие фенолы являются сырьем для получения физиологически активных веществ - бактерицидов, инсектицидов, фунгицидов. Физиологическая активность фенолов возрастает при введении в ароматический радикал различных заместителей, например, галогена, нитрогрупп или алкильного остатка. В сельском хозяйстве активно используются ядохимикаты (пестициды) на основе нитрофенолов, крезолов и хлорфенолов. Производные фенола используются в качестве антисептиков для неметаллических материалов и дезинфекционных средств для обработки древесины.
Фенолы являются слабыми кислотами, в водах они могут находиться в растворенном состоянии как в виде фенолятов, так и свободных фенолов.
Фенолы являются неустойчивыми веществами, они сравнительно легко окисляются химическим путем и подвергаются биохимической деградации. Вследствие этого даже в загрязненных водах в существенных концентрациях они могут наблюдаться лишь при дефиците кислорода, при низких температурах, а также при отсутствии фенолразрушающих бактерий либо условий для их жизнедеятельности. Одним из наименее устойчивых одноатомных фенолов является сам фенол, большинство его производных более устойчивы.
Предельно-допустимые концентрации (ПДК) для ряда фенольных соединений приведены в таблице 1. Для других производных ПДК не установлены.
Таблица 1 - Предельно допустимые концентрации фенолов в природных водах
|
|
|
|
Соединение | ПДК в воде водных объектов рыбохозяйственного значения, мг/дм | Соединение | ПДК в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования, мг/дм |
Фенол (гидроксибензол) | 0,001 | Фенол (гидроксибензол) | 0,001* 0,1 |
2-метилфенол | 0,003 | 3-метилфенол | 0,004 |
3,5-диметилфенол | 0,01 | 4-метилфенол | 0,004 |
2,4,6-триметилфенол | 0,01 | диметилфенол | 0,25 |
2-хлорфенол | 0,0001 | 2(4)-пропилфенол | 0,01 |
|
| хлорфенол | 0,001 |
* При условии применения хлора для обеззараживания на станциях водоподготовки (водоочистки). |
1 Область применения
1.3 Настоящий руководящий документ предназначен для использования в лабораториях, осуществляющих анализ природных и очищенных сточных вод.
1.4 При наличии соответствующих стандартных образцов или препаратов гарантированной степени чистоты с помощью настоящей методики могут быть также определены монохлорпроизводные метилфенолов, этилфенолов и диметилфенолов.
2 Нормативные ссылки
В настоящем руководящем документе использованы ссылки на следующие нормативные документы:
ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны
ГОСТ 12.1.007-76 ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности
ГОСТ 17.1.5.04-81 Охрана природы. Гидросфера. Приборы и устройства для отбора, первичной обработки и хранения проб природных вод. Общие технические условия
ГОСТ 17.1.5.05-85 Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб поверхностных и морских вод, льда и атмосферных осадков
ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике
ГОСТ Р 51592-2000 Вода. Общие требования к отбору проб
МИ 2881-2004 Рекомендация. ГСИ. Методики количественного химического анализа. Процедуры проверки приемлемости результатов анализа
Примечание - Ссылки на остальные нормативные документы приведены в разделах 4 и Б.3, Б.4 (приложение Б).
3 Требования к показателям точности измерений
3.1 При соблюдении всех регламентируемых методикой условий проведения измерений характеристики погрешности результата измерения с вероятностью 0,95 не должны превышать значений, приведенных в таблицах 2 и 3.
|
|
|
|
|
|
Соединение | Диапазон измерений массовых концентраций , мкг/дм | Показатель повторяемости (среднеквад- ратическое отклонение повторяемости) , мкг/дм | Показатель воспроиз- водимости (среднеквад- ратическое отклонение воспроиз- водимости) , мкг/дм | Показатель правильности (границы систематической погрешности) , мкг/дм | Показатель точности (границы погрешности) , мкг/дм |
Фенол | От 0,5 до 20,0 включ. | ||||
2-метилфенол | От 0,5 до 20,0 включ. | ||||
3-метилфенол, 4-метилфенол | От 0,5 до 10,0 включ. | ||||
| Св. 10,0 до 20,0 включ. | 1,2 | 2,0 | ||
2-этилфенол, 3-этилфенол, 4-этилфенол | От 0,5 до 5,0 включ. | ||||
| Св. 5,0 до 20,0 включ. | ||||
2-хлорфенол, 3-хлорфенол, 4-хлорфенол | От 0,5 до 20,0 включ. | ||||
| Св. 10,0 до 20,0 включ. | 1,0 | 1,9 | ||
2,5-диметилфенол, 2,3-диметилфенол, 2,6-диметилфенол, 3,5-диметилфенол | От 0,5 до 20,0 включ. | ||||
3,4-диметилфенол, 2,4-диметилфенол | От 0,5 до 20,0 включ. | ||||
Гваякол | От 0,5 до 20,0 включ. |
|
|
|
|
|
|
Соединение | Диапазон измерений массовых концентраций , мкг/дм | Показатель повторяемости (среднеквад- ратическое отклонение повторяемости) , мкг/дм | Показатель воспроиз- водимости (среднеквад- ратическое отклонение воспроиз- водимости) , мкг/дм | Показатель правильности (границы систематической погрешности) , мкг/дм | Показатель точности (границы погрешности) , мкг/дм |
Фенол | От 20 до 500 включ. | ||||
2-метилфенол, 3-метилфенол, 4-метилфенол | От 20 до 500 включ. | ||||
2-этилфенол, 3-этилфенол, 4-этилфенол | От 20 до 500 включ. | ||||
2-хлорфенол, 3-хлорфенол, 4-хлорфенол | От 20 до 500 включ. | ||||
2,5-диметилфенол, 2,3-диметилфенол, 2,6-диметилфенол, 3,5-диметилфенол | От 20 до 500 включ. | ||||
3,4-диметилфенол, 2,4-диметилфенол | От 20 до 500 включ. | ||||
Гваякол | От 20 до 500 включ. |
3.2 Значения показателя точности методики используют при:
- оформлении результатов измерений, выдаваемых лабораторией;
- оценке деятельности лабораторий на качество проведения измерений;
- оценке возможности использования результатов измерений при реализации методики в конкретной лаборатории.
4 Требования к средствам измерений, вспомогательным устройствам, материалам, реактивам
4.1 Средства измерений и вспомогательные устройства
4.1.1 Хроматограф газовый Кристалл 2000М, Хроматэк-Кристалл 5000.2, Цвет-800, или другой с пламенно-ионизационным детектором.
4.1.2 Весы лабораторные высокого (II) класса точности по ГОСТ Р 53228-2008.
4.1.3 Весы лабораторные среднего (III) класса точности по ГОСТ Р 53228-2008 с пределом взвешивания 200 г.
4.1.4 Стандартные образцы (далее СО): фенола кристаллического ГСО 7101-94 с массовой долей основного вещества не менее 99%; 2-метилфенола ER-SPH 6, 3-метилфенола ER-SPH 8, 4-метилфенола ER-SPH 7, 2,6-диметилфенола ER-SPH 5, гваякола ER-SPH 3 с массовой долей основного вещества не менее 98,5%.
4.1.5 Термометры лабораторные по ТУ 25-2021.007-88*: с взаимозаменяемым конусом КШ 14/23, длиной нижней части термометра 60 мм, диапазоном измерения температур от 0 °С до 150 °С и ценой деления шкалы 0,5 °С; с взаимозаменяемым конусом КШ 19/26, длиной нижней части термометра 60 мм, диапазоном измерения температур от 0 °С до 250 °С и ценой деления шкалы 1 °С.
4.1.7 Секундомер по ТУ 25.1894.003-90 - 1 шт.
Рисунок 1 - Микропробирка коническая градуированная
4.1.13 Колонки кварцевые капиллярные длиной 25-30 м, диаметром 0,32 мм с толщиной плёнки неподвижной фазы 0,25 мкм, с неподвижной фазой низкой или средней полярности (например, SE-54, DB-5, НР-5, НР-50+, НР-1701) - 1 шт.; с высокополярной неподвижной фазой (например, ПЭГ 20М, Carbowax) - 1 шт.
4.1.16 Воронки лабораторные типа В по ГОСТ 25336-82 диаметром: 36 мм - 10 шт., 75 мм - 2 шт.
4.1.20 Выпарительная чашка N 4-5 по ГОСТ 9147-80 - 1 шт.
4.1.21 Стаканчики для взвешивания (бюксы) по ГОСТ 25336-82: СВ-19/9 - 10 шт., СВ-24/10 - 1 шт.
4.1.22 Пипетки Пастера по ТУ 9464-001-52876351-2000 - 10 шт.
4.1.23 Палочки стеклянные: диаметром 3-4 мм, длиной 13-15 см - 20 шт.; диаметром 4-5 мм, длиной 25 см - 1 шт.
4.1.24 Эксикатор исполнения 2, диаметром корпуса 190 мм по ГОСТ 25336-82.
4.1.25 Склянка для промывания газов типа СПТ по ГОСТ 25336-82.
4.1.31 Генератор водорода любого типа, вырабатывающий водород марки "А" по ГОСТ 3022-80.
4.1.32 Микрокомпрессоры аквариумные любого типа - 2 шт.
4.1.33 Баня водяная.
4.1.34 Баня песчаная.
4.1.36 Плитка электрическая с закрытой спиралью и регулируемой мощностью нагрева по ГОСТ 14919-83.
4.1.37 Муфельная печь с регулируемым нагревом любого типа.
4.1.38 Шкаф сушильный общелабораторного назначения.
4.1.39 Холодильник бытовой.
4.1.40 Трубки соединительные фторопластовые.
Примечание - Допускается использование других типов средств измерений, посуды и вспомогательного оборудования, в том числе импортных, с характеристиками не хуже, чем у приведенных в 4.1.
4.2 Реактивы и материалы
4.2.1 Препараты фенолов:
- фенол по ТУ 6-09-40-90, ч.д.а.;
- 2-метилфенол (о-крезол) по ТУ 6-09-2443-77, ч.;
- 3-метилфенол (м-крезол) по ТУ 6-09-3772-82, ч.;
- 4-метилфенол (п-крезол) по ТУ 6-09-2444-77, ч.;
- 2,4-диметилфенол (2,4-ксиленол) по ТУ 6-09-07-877-86, ч.;
- 2-хлорфенол по ТУ 6-09-2875-77, ч.;
- 4-хлорфенол по ТУ 6-09-1788-77, ч.;
- 2-этилфенол по ТУ 6-09-15-94-74, ч.;
- 3-этилфенол по ТУ 6-09-15-368-78, ч.;
- 4-этилфенол по ТУ 6-09-15-106-74, ч.,
- гваякол (2-метоксифенол) импортный с массовой долей основного вещества в препарате не менее 98,5%;
- 3-хлорфенол импортный с массовой долей основного вещества в препарате не менее 98,5%;
- 2,3-диметилфенол (2,3-ксиленол) импортный с массовой долей основного вещества в препарате не менее 98,5%;
- 2,5-диметилфенол (2,5-ксиленол) импортный с массовой долей основного вещества в препарате не менее 98,5%;
- 2,6-диметилфенол (2,6-ксиленол) импортный с массовой долей основного вещества в препарате не менее 98,5%;
- 3,4-диметилфенол (3,4-ксиленол) импортный с массовой долей основного вещества в препарате не менее 98,5%;
- 3,5-диметилфенол (3,5-ксиленол) импортный с массовой долей основного вещества в препарате не менее 98,5%.
4.2.2 н-Гексан (далее - гексан) по ТУ 2631-003-05807999-98, х.ч.
4.2.3 Ацетон по ТУ 2633-039-44493179-00, ос.ч.
4.2.4 Эфир бутиловый уксусной кислоты (бутилацетат) по ГОСТ 22300-76, х.ч.
4.2.5 Хлороформ (трихлорметан) по ТУ 2631-066-44493179-01, х.ч.
4.2.6 Ангидрид уксусный по ГОСТ 5815-77, ч.д.а.
4.2.7 Нафталин по ТУ 6-09-2200-77, х.ч.
4.2.8 Дибензил по ТУ 6-09-06-511-75, ч.
4.2.9 Кислота серная по ГОСТ 4204-77, х.ч.
4.2.10 Натрий хлористый (хлорид натрия) по ГОСТ 4233-77, ч.д.а. (допустимо ч.).
4.2.11 Натрия гидроокись (гидроксид натрия) по ГОСТ 4328-77, х.ч., или калия гидроокись (гидроксид калия) по ГОСТ 24363-80, ч.д.а.
4.2.12 Натрий сернокислый (сульфат натрия) по ГОСТ 4166-76, ч.д.а. (допустимо ч.).
4.2.13 Медь (II) сернокислая 5-водная (сульфат меди) по ГОСТ 4165-78, ч.д.а.
4.2.14 Натрий сернистокислый (сульфит натрия) по ГОСТ 195-77, ч.д.а.
4.2.15 Натрий углекислый (карбонат натрия) по ГОСТ 83-79, ч.д.а.
4.2.16 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
4.2.17 Калий марганцовокислый (перманганат калия) по ГОСТ 20490-75, ч.д.а.
4.2.18 Уголь активный БАУ-А по ГОСТ 6217-74.
4.2.19 Бумага индикаторная универсальная по ТУ 6-09-1181-76.
4.2.20 Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87.
4.2.21 Трубка из силиконовой резины с внутренним диаметром 5-6 мм.
4.2.22 Вата медицинская по ГОСТ 5556-81.
Примечание - Допускается использование реактивов, изготовленных по другой нормативной и технической документации, в том числе импортных, с квалификацией не ниже указанной в 4.2.
5 Метод измерений
Идентификацию индивидуальных фенолов проводят по временам удерживания. В случае неоднозначной идентификации используют две колонки разной полярности.
Расчет количественного содержания фенолов осуществляют по высотам или площадям их пиков на хроматограмме с использованием внутреннего стандарта.
6 Требования безопасности, охраны окружающей среды
6.1 При выполнении измерений массовой концентрации фенолов в пробах природных и очищенных сточных вод соблюдают требования безопасности, установленные в национальных стандартах и соответствующих нормативных документах.
6.2 По степени воздействия на организм вредные вещества, используемые при выполнении измерений, относятся ко 2, 3, 4-му классам опасности по ГОСТ 12.1.007.
6.3 Содержание используемых вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать установленных ПДК в соответствии с ГОСТ 12.1.005.
6.4 Оператор, выполняющий измерения на хроматографе, должен знать правила безопасности при работе с электрооборудованием, сжатыми и горючими газами.
6.5 Работу с препаратами фенолов следует проводить в вытяжном шкафу с использованием средств индивидуальной защиты - очков, резиновых перчаток и фартука. При попадании фенолов на кожу их следует немедленно снять ватным тампоном, обильно смоченным этиловым спиртом, затем тщательно промыть водой с мылом.
6.6 Непригодные к использованию растворы фенолов сливают в канализацию, разбавляя большим объемом воды.
6.7 Сливы органических растворителей собирают в специальную тару и затем регенерируют или утилизируют согласно установленным правилам.
7 Требования к квалификации операторов
К выполнению измерений и обработке их результатов допускаются лица с высшим профессиональным образованием или со средним профессиональным образованием и стажем работы в лаборатории не менее 3 лет, владеющие техникой газохроматографического анализа и освоившие методику.
8 Требования к условиям измерений
При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:
- температура воздуха (20±5) °С;
- атмосферное давление от 84,0 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт.ст.);
- влажность воздуха не более 80% при 25 °С;
- напряжение в сети (220±10) В;
- частота переменного тока (50±1) Гц.
9 Отбор и хранение проб
10 Подготовка к выполнению измерений
10.1 Приготовление растворов и реактивов
10.1.1 Раствор серной кислоты 1:1
10.1.5 Уксусный ангидрид
10.1.6 Очистка и регенерация растворителей
Степень чистоты растворителей контролируют холостым опытом. Для очистки гексана и хлороформа используют одно-двукратную перегонку в установке с дефлегматором. Очистка и регенерация бутилацетата и регенерация хлороформа приведена в приложении А.
10.1.7 Сульфат натрия, безводный
Сульфат натрия прокаливают в муфельной печи при температуре от 450 °С до 500 °С в течение от 5 до 6 ч. Хранят в склянке с притертой пробкой.
10.1.8 Вода бидистиллированная
10.2 Приготовление градуировочных растворов фенолов
10.2.1 Градуировочные растворы фенолов готовят из СО или соответствующих реактивов гарантированной степени чистоты.
Приготовление аттестованных растворов индивидуальных фенолов из СО, содержащих сухие вещества, или реактивов гарантированной степени чистоты проводят в соответствии с приложением Б. СО, содержащие растворы фенолов в спирте (метаноле, этаноле или изопропаноле) непосредственно используют для приготовления основного раствора смеси фенолов.
Поскольку ряд производных фенола имеют одинаковые времена удерживания на тех или иных колонках, следует готовить 2-3 смеси так, чтобы в каждой смеси присутствовали вещества с разными временами удерживания. В таблице 5 приведены примерные времена удерживания ряда производных фенола относительно нафталина на колонках с неподвижной фазой SE-54 и НР-1701 и относительно дибензила на колонке с неподвижной фазой ПЭГ 20М, однако для каждой конкретной колонки они должны быть установлены отдельно.
Таблица 5* - Относительное время удерживания производных фенола по отношению к нафталину на колонках SE-54 и НР-1701 и по отношению к дибензилу на колонке ПЭГ 20М при программировании температуры
|
|
|
|
Соединение | Относительное время удерживания, с | ||
| SE-54 | НР-1701 | ПЭГ 20М |
Фенол | -122 | -96 | -335 |
2-метилфенол | -47 | -20 | -287 |
3-метилфенол | -20 | - | -259 |
4-метилфенол | -15 | +9 | -253 |
Нафталин | 0 | 0 | -253 |
2-хлорфенол | +16 | - | -176 |
2-этилфенол | +27 | - | -241 |
3-хлорфенол | +40 | - | -164 |
4-хлорфенол | +46 | +72 | -146 |
2,6-диметилфенол | +23 | +42 | - |
2,5-диметилфенол | +50 | +47 | -218 |
2,4-диметилфенол | +55 | +75 | -140 |
3,5-диметилфенол | +74 | +88 | -186 |
Гваякол | +75 | - | -83 |
2,3-диметилфенол | +76 | +68 | - |
4-этилфенол | +76 | +92 | -189 |
3,4-диметилфенол | +104 | +104 | -138 |
10.3 Приготовление растворов внутренних стандартов (нафталина и дибензила)
10.4 Приготовление фильтра для очистки воздуха
Для очистки воздуха при упаривании экстрактов его пропускают через фильтр с активным углем. В качестве фильтра применяют склянку для очистки газов СПТ. Входной и выходной отростки склянки заполняют медицинской ватой (входной толщиной около 2 см, выходной - около 4 см), наполняют склянку активным углем доверху и закрывают пробкой. Уровень активного угля не должен доходить до выходного отростка примерно на 2 см. После этого входной отросток склянки соединяют с аквариумным микрокомпрессором, а выходящий из выходного отростка очищенный воздух используют для отдувки растворителя. На выходной отросток надевают фторопластовую трубку необходимой длины, в другой конец которой вставляют стеклянный капилляр (пипетку Пастера), как показано на рисунке 2.
1 - микрокомпрессор; 2 - фильтр с активным углем; 3 - фторопластовая соединительная трубка; 4 - капилляр; 5 - микропробирка или виала; 6 - песчаная или водяная баня; 7 - нагреватель (электроплитка)
Рисунок 2 - Схема установки для упаривания экстрактов
10.5 Подготовка хроматографа
Подготовку хроматографа к работе осуществляют в соответствии с руководством по его эксплуатации.
Режим работы для определения фенолов устанавливают следующий:
|
|
- температура испарителя | 250 °С; |
- температура детектора | 280 °С, |
- температура колонки 50 °С в течение 2 мин, затем программирование температуры со скоростью 10 °/мин до 260 °С при работе с колонкой SE-54 и до 220 °С при работе с колонкой ПЭГ 20М с последующей изотермой при 220 °С в течение 5 мин; | |
- расход газа-носителя (водорода) через колонку от 1,6 до 1,8 см /мин; | |
- деление потока | (1:8)-(1:10); |
- скорость диаграммной ленты (при использовании самописца) | от 600 до 800 мм/ч. |
10.6 Выполнение холостого опыта
Если на хроматограмме холостой пробы отсутствуют пики, совпадающие по времени выхода с определяемыми фенолами, то все растворы и реактивы могут использоваться для анализа. В противном случае следует выяснить, какой из реактивов вносит загрязнение и очистить или заменить его.
10.7 Определение времени удерживания и коэффициентов пересчета индивидуальных фенолов по отношению к внутреннему стандарту
На рисунках 3-7 приведены хроматограммы смесей ацетатов фенолов, полученные на колонках с неподвижными фазами разной полярности.
1 - фенол; 2 - 2-метилфенол; 3 - 4-метилфенол; 4 - нафталин; 5 - 2-этилфенол; 6 - 3-хлорфенол; 7 - 2,5-диметилфенол; 8 - гваякол; 9 - 3,4-диметилфенол
Рисунок 3 - Хроматограмма ацетильных производных фенолов на колонке с неподвижной фазой SE 54
1 - 3-метилфенол; 2 - нафталин; 3 - 4-хлорфенол; 4 - 4-этилфенол; 5 - 2,4-диметилфенол
Рисунок 4 - Хроматограмма ацетильных производных фенолов на колонке с неподвижной фазой SE 54
1 - фенол; 2 - 2-метилфенол; 3 - нафталин; 4 - 2,5-диметилфенол; 5 - 2,3-диметилфенол; 6 - 3,4-диметилфенол
Рисунок 5 - Хроматограмма ацетильных производных фенолов на колонке с неподвижной фазой HP 1701
1 - фенол; 2 - 2-метилфенол; 3 - 4-метилфенол; 4 - 2-этилфенол; 5 - 2,5-диметилфенол; 6 - 4-этилфенол; 7 - 3-хлорфенол; 8 - 2,4- диметилфенол; 9 - гваякол; 10 - дибензил
Рисунок 6 - Хроматограмма ацетильных производных фенолов на колонке с неподвижной фазой ПЭГ 20М
1 - 3-метилфенол; 2 - 3,5-диметилфенол; 3 - 4-хлорфенол; 4 - дибензил
Рисунок 7 - Хроматограмма ацетильных производных фенолов на колонке с неподвижной фазой ПЭГ 20М
При проведении расчетов используют высоты или площади пиков. Для вычисления коэффициентов пересчета фенолов по отношению к внутреннему стандарту высоту или площадь пика каждого соединения на хроматограмме градуировочного раствора смеси фенолов следует разделить на высоту или площадь пика нафталина или дибензила на этой же хроматограмме по формулам
Проверку коэффициентов пересчета и времен удерживания следует проводить не реже одного раза в неделю.
11 Порядок выполнения измерений
В том случае, когда анализируют законсервированную пробу, раствор сульфата меди не добавляют.
11.3 Хроматографирование экстрактов
Идентификацию фенолов осуществляют сравнением времени удерживания ацетатов фенолов относительно внутреннего стандарта на хроматограмме градуировочного раствора смеси фенолов и анализируемой пробы. Если на хроматограмме пробы имеются пики, соответствующие по времени удерживания ацетату фенола или его производных, особенно при появлении пиков соответствующих веществам с одинаковыми временами удерживания, либо при анализе загрязненных проб, где возможно наложение пиков посторонних веществ, следует проверить корректность идентификации хроматографированием пробы на полярной колонке (ПЭГ 20М).
Фенолы можно считать идентифицированным и только в том случае, если соответствующие им пики выходят на обеих колонках, в противном случае делают вывод об отсутствии того или иного фенола в пробе.
При анализе однотипных проб, состав которых не подвергается резким изменениям, либо когда известно заранее, какие из фенолов могут содержаться в пробе, идентификация с использованием полярной колонки не является обязательной для каждой пробы, а может быть проведена для одной-двух проб из однотипной серии.
12 Обработка результатов измерений
Для расчета используют хроматограммы полученные на колонке с неподвижной фазой SE 54 или аналогичной, однако в том случае когда в пробе имеются соединения, времена удерживания которых на этой колонке совпадают, для расчета используют также результаты, полученные на колонке с фазой ПЭГ 20М.
|
|
Соединение | Степень извлечения |
Фенол | 0,83 |
2-метилфенол | 0,84 |
3-метилфенол | 0,87 |
4-метилфенол | 0,85 |
2-хлорфенол | 1,00 |
3-хлорфенол | 0,98 |
4-хлорфенол | 1,00 |
2-этилфенол | 0,71 |
3-этилфенол | 0,73 |
4-этилфенол | 0,70 |
2,3-диметилфенол | 0,72 |
2,4-диметилфенол | 0,75 |
2,5-диметилфенол | 0,77 |
2,6-диметилфенол | 0,74 |
3,4-диметилфенол | 0,78 |
3,5-диметилфенол | 0,79 |
Гваякол | 0,69 |
Отношение высот и площадей пиков ацетатов фенолов к нафталину и дибензилу при использовании колонки хорошего качества линейно в достаточно широких пределах.
13 Оформление результатов измерений
13.1 Результат измерения в документах, предусматривающих его использование, представляют в виде:
Численные значения результата измерения должны оканчиваться цифрой того же разряда, что и значения характеристики погрешности; последние не должны содержать более двух значащих цифр.
13.2 Допустимо представлять результат в виде
13.3 Результаты измерений оформляют протоколом или записью в журнале по формам, приведенным в Руководстве по качеству лаборатории*.
14 Контроль точности результатов измерений
14.1 Общие положения
14.1.1 Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории предусматривает:
- оперативный контроль исполнителем процедуры выполнения измерений (на основе оценки погрешности при реализации отдельно взятой контрольной процедуры);
- контроль стабильности результатов измерений (на основе контроля среднеквадратического отклонения повторяемости, среднеквадратического отклонения внутрилабораторной прецизионности, погрешности).
14.1.2 Периодичность оперативного контроля и процедуры контроля стабильности результатов выполнения измерений регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории.
14.2 Алгоритм оперативного контроля процедуры выполнения измерений с использованием метода добавок
14.2.4 Если результат контрольной процедуры удовлетворяет условию
процедуру анализа признают удовлетворительной.
При невыполнении условия (11) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (11), выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.
14* Проверка приемлемости результатов, полученных в условиях воспроизводимости
14.2 При превышении предела воспроизводимости могут быть использованы методы оценки приемлемости результатов измерений согласно разделу 5 ГОСТ Р ИСО 5725-6 или МИ 2881.
14.3 Проверка приемлемости проводится при необходимости сравнения результатов измерений, полученных двумя лабораториями.
Приложение А
(рекомендуемое)
Очистка и регенерация растворителей
А.1 Очистка и регенерация бутилацетата
А.2 Регенерация хлороформа
Хлороформные экстракты и другие сливы хлороформа, образующиеся в процессе анализа, собирают в отдельную темную склянку с небольшим количеством дистиллированной воды.
Для регенерации слива хлороформа его помещают в делительную воронку, добавляют равный объем дистиллированной воды и встряхивают воронку 2 мин. После отстаивания хлороформ фильтруют через слой ваты или 2-3 неплотных бумажных фильтра в перегонную колбу.
Соединяют компоненты установки для перегонки, нагревают колбу на водяной бане и перегоняют хлороформ в стеклянную посуду, отбирая фракцию, кипящую при температуре от 60,5 °С до 62 °С. Первую порцию отгона, кипящую ниже 60,5 °С, возвращают в слив, а остаток после отгонки утилизируют в соответствии с установленными правилами. При необходимости повторяют перегонку еще раз, при этом первую порцию отгона и остаток после отгонки возвращают в слив.
Хранят перегнанный хлороформ в склянке темного стекла в темном месте. Следует помнить, что под действием солнечного света в безводном хлороформе могут образовываться токсичные продукты окисления, в частности фосген (в присутствии воды фосген быстро гидролизуется).
Приложение Б
(обязательное)
Методика приготовления аттестованных растворов индивидуальных фенолов АР-ФН-Х для установления градуировочных характеристик приборов и контроля точности результатов измерений массовой концентрации фенолов газохроматографическим методом
Б.1 Назначение и область применения
Настоящая методика регламентирует процедуру приготовления аттестованных растворов индивидуальных фенолов, предназначенных для установления градуировочных характеристик приборов и контроля точности результатов измерений массовой концентрации фенолов в природных и очищенных сточных водах газохроматографическим методом.
Б.2 Требования к показателям точности измерений
Б.3 Требования к средствам измерений, вспомогательным устройствам, реактивам
Б.3.1 Весы лабораторные высокого (II) класса точности по ГОСТ Р 53228-2008.
Б.3.2 Термометр лабораторный по ГОСТ 29224-91 с взаимозаменяемым конусом 19/26 с диапазоном измерения температур до 250 °С и ценой деления не более 1 °С.
Б.3.5 Стаканчики для взвешивания (бюксы) СВ-19/9 по ГОСТ 25336-82 - 10 шт.
Б.3.6 Воронки лабораторные, тип В, диаметром 36 мм по ГОСТ 25336-82 - 10 шт.
Б.3.8 Палочки стеклянные диаметром 3-4 мм длиной 15-17 см - 10 шт.
Б.3.9 Шпатель.
Б.3.11 Колбонагреватель или электроплитка с регулируемой мощностью нагрева по ГОСТ 14919-83.
Б.3.12 Стеклоткань или асбестовое полотно.
Б.3.13 Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87.
Б.4 Исходные компоненты аттестованных растворов
Б.4.1 Препараты фенолов:
- фенол по ТУ 6-09-40-90, ч.д.а.;
- 2-метилфенол (о-крезол) по ТУ 6-09-2443-77, ч.;
- 3-метилфенол (м-крезол) по ТУ 6-09-3772-82, ч.;
- 4-метилфенол (п-крезол) по ТУ 6-09-2444-77, ч.;
- 2,4-диметилфенол (2,4-ксиленол) по ТУ 6-09-07-877-86, ч.;
- 2-хлорфенол по ТУ 6-09-2875-77, ч.;
- 4-хлорфенол по ТУ 6-09-1788-77, ч.;
- 2-этилфенол по ТУ 6-09-15-94-74, ч.;
- 3-этилфенол по ТУ 6-09-15-368-78, ч.;
- 4-этилфенол по ТУ 6-09-15-106-74, ч.,
- гваякол (2-метоксифенол) импортный с массовой долей основного вещества в препарате не менее 98,5%;
- 3-хлорфенол импортный с массовой долей основного вещества в препарате не менее 98,5%;
- 2,3-диметилфенол (2,3-ксиленол) импортный с массовой долей основного вещества в препарате не менее 98,5%;
- 2,5-диметилфенол (2,5-ксиленол) импортный с массовой долей основного вещества в препарате не менее 98,5%;
- 2,6-диметилфенол (2,6-ксиленол) импортный с массовой долей основного вещества в препарате не менее 98,5%;
- 3,4-диметилфенол (3,4-ксиленол) импортный с массовой долей основного вещества в препарате не менее 98,5%;
- 3,5-диметилфенол (3,5-ксиленол) импортный с массовой долей основного вещества в препарате не менее 98,5%.
Б.4.2 Ацетон по ТУ 2633-039-44493179-00, ос.ч.
Б.5 Процедура приготовления аттестованных растворов фенолов АР-ФН-Х
Для приготовления аттестованных растворов допускается использовать практически бесцветные препараты фенолов. Препараты, имеющие красноватую, желтоватую, серую окраску следует предварительно очистить перегонкой в соответствии с Б.5.2.
Б.5.2 При приготовлении аттестованного раствора с предварительной очисткой исходного препарата собирают установку, изображенную на рисунке Б.1.
1 - электроплитка; 2 - колба для перегонки; 3 - термометр; 4 - бюкс
Рисунок Б.1 - Схема установки для перегонки фенола
Таблица Б.1 -Температуры кипения фенола и его производных
|
|
Соединение | Температура кипения, °С |
Фенол
| 182 |
2-метилфенол
| 191 |
3-метилфенол
| 202 |
4-метилфенол
| 202 |
2-этилфенол
| 207 |
3-этилфенол
| 214 |
4-этилфенол
| 219 |
2-хлорфенол | 175 |
3-хлорфенол | 214 |
4-хлорфенол | 217 |
2,3-диметилфенол | 217 |
2,4-диметилфенол | 211 |
2,5-диметилфенол | 211 |
2,6-диметилфенол | 201 |
3,4-диметилфенол | 227 |
3,5-диметилфенол | 222 |
Гваякол | 205 |
Б.5.3 Остатки фенола в перегонной колбе растворяют в этиловом спирте и после разбавления большим количеством воды сливают в канализацию (в вытяжном шкафу). Перегонную колбу еще раз ополаскивают спиртом или ацетоном, а затем промывают водой.
Б.6 Расчет метрологических характеристик аттестованных растворов
Погрешность приготовления аттестованного раствора АР-ФН-Х равна
Б.7 Требования безопасности
Б.7.1 При приготовлении аттестованных растворов фенолов соблюдают требования безопасности, установленные в национальных стандартах и соответствующих нормативных документах.
Б.7.2 По степени воздействия на организм вредные вещества, используемые при приготовлении аттестованных растворов, относятся ко 2, 3, 4-му классам опасности по ГОСТ 12.1.007.
Б.7.3 Содержание используемых вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать установленных предельно допустимых концентраций в соответствии с ГОСТ 12.1.005.
Б.7.4 Отбор навесок и очистку препаратов фенолов следует проводить в вытяжном шкафу с использованием средств индивидуальной защиты - очков и резиновых перчаток. При попадании фенолов на кожу их следует немедленно снять ватным тампоном, обильно смоченным этиловым спиртом, затем тщательно промыть водой с мылом.
Б.8 Требования к квалификации операторов
Аттестованные растворы может готовить инженер или лаборант со средним профессиональным образованием, прошедший специальную подготовку и имеющий стаж работы в химической лаборатории не менее года.
Б.9 Требования к маркировке
На склянки с аттестованными растворами должны быть наклеены этикетки с указанием условного обозначения раствора, наименования конкретного фенола, содержащегося в данном растворе, массовой концентрации фенола, погрешности ее установления и даты приготовления.
Б.10 Требования к условиям хранения
Аттестованные растворы фенолов хранят в герметично закрытых флаконах в холодильнике не более 6 мес.
Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ"
|
|
344090, г.Ростов-на-Донупр.Стачки, 198 | Факс: (8632) 22-44-70
Телефон: (8632) 22-66-68
E-mail: qhi@aaanet.ru |
СВИДЕТЕЛЬСТВО
об аттестации методики измерений N 487.01.00175-2010
Методика измерений массовой концентрации фенола, алкилфенолов и монохлорфенолов в водах газохроматографическим методом,
разработанная федеральным государственным бюджетным учреждением "Гидрохимический институт" (ФГБУ "ГХИ"), пр.Стачки, д.198, г.Ростов-на-Дону, 344090
и регламентированная РД 52.24.487-2011 Массовая концентрация фенола, алкилфенолов и монохлорфенолов в водах. Методика измерений газохроматографическим методом (37 с.),
аттестована в соответствии с ГОСТ Р 8.563-2009.
Аттестация осуществлена по результатам экспериментальных исследований.
В результате аттестации установлено, что методика измерений соответствует предъявляемым к ней метрологическим требованиям и обладает метрологическими характеристиками, приведенными в таблицах 1 и 2.
|
|
|
|
|
|
Соединение | Диапазон измерений массовых концентраций , мкг/дм | Показатель повторяемости (среднеквад- ратическое отклонение повторяемости) , мкг/дм | Показатель воспроиз- водимости (среднеквад- ратическое отклонение воспроиз- водимости) , мкг/дм | Показатель правильности (границы систематической погрешности) , мкг/дм | Показатель точности (границы погрешности) , мкг/дм |
Фенол | От 0,5 до 20,0 включ. | ||||
2-метилфенол | От 0,5 до 20,0 включ. | ||||
3-метилфенол, 4-метилфенол | От 0,5 до 10,0 включ. | ||||
| Св. 10,0 до 20,0 включ. | 1,2 | 2,0 | ||
2-этилфенол, 3-этилфенол, 4-этилфенол | От 0,5 до 5,0 включ. | ||||
| Св. 5,0 до 20,0 вкпюч. | ||||
2-хлорфенол, 3-хлорфенол, 4-хлорфенол | От 0,5 до 20,0 включ. | ||||
| Св. 10,0 до 20,0 включ. | 1,0 | 1,9 | ||
2,5-диметилфенол, 2,3-диметилфенол, 2,6-диметилфенол, 3,5-диметилфенол | От 0,5 до 20,0 включ. | ||||
3,4-диметилфенол, 2,4-диметилфенол | От 0,5 до 20,0 включ. | ||||
Гваякол | От 0,5 до 20,0 включ. |
|
|
|
|
|
|
Соединение | Диапазон измерений массовых концент- раций , мкг/дм | Показатель повторяемости (среднеквад- ратическое отклонение повторяемости) , мкг/дм | Показатель воспроиз- водимости (среднеквад- ратическое отклонение воспроиз- водимости) , мкг/дм | Показатель правильности (границы система- тической погрешности) , мкг/дм | Показатель точности (границы погрешности) , мкг/дм |
Фенол | От 20 до 500 включ. | ||||
2-метилфенол, 3-метилфенол, 4-метилфенол | От 20 до 500 включ. | ||||
2-этилфенол, 3-этилфенол, 4-этилфенол | От 20 до 500 включ. | ||||
2-хлорфенол, 3-хлорфенол, 4-хлорфенол | От 20 до 500 включ. | ||||
2,5-диметилфенол, 2,3-диметилфенол, 2,6-диметилфенол, 3,5-диметилфенол | От 20 до 500 включ. | ||||
3,4-диметилфенол, 2,4-диметилфенол | От 20 до 500 включ. | ||||
Гваякол | От 20 до 500 включ. |
|
|
|
|
Соединение | Диапазон измерений массовой концентрации , мкг/дм | Предел повторяемости (для двух результатов параллельных определений) , мкг/дм | Предел воспроизводимости (значение допускаемого расхождения между двумя результатами измерений, полученными в разных лабораториях, при вероятности ), , мкг/дм |
Фенол | От 0,5 до 20,0 включ. | ||
2-метилфенол | От 0,5 до 20,0 включ. | ||
3-метилфенол, 4-метилфенол | От 0,5 до 20,0 включ. | ||
2-этилфенол, 3-этилфенол, 4-этилфенол | От 0,5 до 20,0 включ. | ||
2-хлорфенол, 3-хлорфенол, 4-хлорфенол | От 0,5 до 20,0 включ. | ||
2,5-диметилфенол, 2,3-диметилфенол, 2,6-диметилфенол, 3,5-диметилфенол | От 0,5 до 20,0 включ. | ||
3,4-диметилфенол, 2,4-диметилфенол | От 0,5 до 20,0 включ. | ||
Гваякол | От 0,5 до 20,0 включ. |
|
|
|
|
Соединение | Диапазон измерений массовой концентрации , мкг/дм | Предел повторяемости (для двух результатов параллельных определений) , мкг/дм | Предел воспроизводимости (значение допускаемого расхождения между двумя результатами измерений, полученными в разных лабораториях, при вероятности ), , мкг/дм |
Фенол | От 20 до 500 включ. | ||
2-метилфенол, 3-метилфенол, 4-метилфенол | От 20 до 500 включ. | ||
2-этилфенол, 3-этилфенол, 4-этилфенол | От 20 до 500 включ. | ||
2-хлорфенол, 3-хлорфенол, 4-хлорфенол | От 20 до 500 включ. | ||
2,5-диметилфенол, 2,3-диметилфенол, 2,6-диметилфенол, 3,5-диметилфенол | От 20 до 500 включ. | ||
3,4-диметилфенол, 2,4-диметилфенол | От 20 до 500 включ. | ||
Гваякол | От 20 до 500 включ. |
2 При реализации методики в лаборатории обеспечивают:
- Оперативный контроль исполнителем процедуры выполнения измерений (на основе оценки погрешности при реализации отдельно взятой контрольной процедуры);
- контроль стабильности результатов измерений (на основе контроля стабильности среднеквадратического отклонения повторяемости, среднеквадратического отклонения внутрилабораторной прецизионности, погрешности).
Алгоритм контроля исполнителем процедуры выполнения измерений приведен в РД 52.24.487-2011.
Периодичность оперативного контроля и процедуры контроля стабильности результатов выполнения измерений регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории.
Дата выдачи свидетельства 15.07.2010.
|
|
Директор | A.M.Никаноров |
Главный метролог | А.А.Назарова |