Руководящий документ РД 52.24.459-95 Методические указания. Методика выполнения измерений массовой концентрации эптама, молината, триаллата, тиобенкарба в поверхностных водах суши газохроматографическим методом.
РД 52.24.459-95
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ.
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ЭПТАМА, МОЛИНАТА, ТРИАЛЛАТА, ТИОБЕНКАРБА В ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОДАХ СУШИ ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
Дата введения 1995-07-01
ПРЕДИСЛОВИЕ
1 РАЗРАБОТАН Государственным учреждением Гидрохимический институт (ГУ ГХИ)
2 РАЗРАБОТЧИКИ Ю.Я.Винников, канд. хим. наук (руководитель разработки); Г.И.Ганин, канд. хим. наук; Е.В.Федорова, ведущий инженер
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Начальником ГУЭМЗ Росгидромета Цатуровым Ю.С. 17.04.95 г.
4 ОДОБРЕН Секцией по методам химического и радиологического мониторинга природной среды ЦКПМ Росгидромета 11.04.95 г., протокол N 2.
5 СВИДЕТЕЛЬСТВО ОБ АТТЕСТАЦИИ МВИ Выдано ГУ ГХИ в 1995 г. N 113
6 ЗАРЕГИСТРИРОВАН в 1995 г. N 459
7 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
ВВЕДЕНИЕ
Гербициды-тиокарбаматы широко применяются в агрохимической практике для борьбы с сорной растительностью в посевах различных культур. Такие гербициды, как эптам (ЭПТК), молинат (ялан, ордрам), триаллат (авадекс BW), тиобенкарб (сатурн), включены в приоритетный перечень пестицидов, подлежащих контролю в поверхностных водах.
Минимально определяемые по настоящей методике концентрации гербицидов-тиокарбаматов выше их рыбохозяйственных ПДК (таблица 1). Это обусловлено выбором несложной и приемлемой для серийных анализов схемы пробоподготовки и техническими характеристиками хроматографов.
Таблица 1 - Минимально измеряемые и предельно допустимые концентрации для гербицидов-тиокарбаматов
|
|
|
|
Гербицид | Минимально измеряемые концентрации, мкг/дм | ПДК, мкг/дм , для водоёмов | |
|
| хозяйственно-питьевых | рыбохозяйственных |
Эптам | 4 | 50 | не допускается |
Молинат | 4 | 70 | 0,70 |
Триаллат | 4 | 20 | 0,35 |
Тиобенкарб | 6 | 50 | 0,20 |
Верхний предел определения не ограничен и может регулироваться изменением объёма экстракта, подвергаемого газохроматографическому анализу.
Настоящий РД может применяться совместно с РД 52.24.411-95 "Методические указания. Методика выполнения измерений массовой концентрации паратион-метила, карбофоса, диметоата, фозалона в поверхностных водах суши газохроматографическим методом" и с вариантом 1 РД 52.24.485-95 "Методические указания. Методика выполнения измерений массовой концентрации хлорпирифоса в поверхностных водах суши газохроматографическим методом" для определения в одной пробе воды гербицидов-тиокарбаматов, а также хлорпирифоса и других фосфорорганических пестицидов.
1 Назначение и область применения методики
2 Нормы погрешности и значения характеристик погрешности измерения
Нормы погрешности для измерения эптама, молината, триаллата и тиобенкарба в ГОСТ 27384 не установлены.
Установленные для настоящей методики значения погрешностей приведены в таблице 2.
|
|
|
|
|
Гербицид | Диапазон измеряемых концентраций, , мкг/дм | Характеристики составляющих погрешности, мкг/дм | Характеристика погрешности, мкг/дм , | |
|
| случайной, | систематической |
|
Эптам | 4,0-100,0 | 0,2+0,086 | 0,1+0,069 | 0,4+0,17 |
Молинат | 4,0-100,0 | 0,091 | 0,073 | 0,18 |
Триаллат | 4,0-100,0 | 0,2+0,063 | 0,2+0,050 | 0,5+0,13 |
Тиобенкарб | 6,0-150,0 | 0,8+0,052 | 0,7+0,042 | 1,6+0,10 |
3 Метод измерения
Определение основано на извлечении гербицидов из воды экстрагированием органическим растворителем (н-гексаном) и количественном их определении методом газожидкостной хроматографии с азотселективным (термоионным или термоаэрозольным) детектором.
Идентификацию определяемых гербицидов осуществляют по временам удерживания. Количественный расчёт содержания определяемых гербицидов проводят по высотам их хроматографических пиков на хроматограммах стандартного раствора и экстракта пробы воды.
4 Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы, материалы
4.1 Средства измерений, вспомогательные устройства
4.1.1 Хроматограф газовый типа Цвет-550 или другого типа, снабжённый термоионным или термоаэрозольным детектором - 1
4.1.2 Весы аналитические 2 класса точности по ГОСТ 24104* или другого типа, равноценные по точности - 1
4.1.3 Весы технические лабораторные 4 класса точности с пределом взвешивания 200 г - 1
4.1.4 Микрошприц МШ-10М, ТУ 2-833-106 - 1
4.1.5 Муфельная печь с регулируемым нагревом любого типа - 1
4.1.6 Шкаф сушильный любого типа - 1
4.1.7 Микрокомпрессор аквариумный любого типа - 1
4.1.8 Насос вакуумный ВН-494 или аналогичного типа - 1
4.1.9 Плитка электрическая с регулируемым нагревом - 1
4.1.10 Испаритель ротационный ИР-1М, ТУ 25-11-917 - 1
или аппарат для концентрирования экстрактов (аппарат Кудерна-Даниша, см. рисунок 1а), - 6
а - аппарат Кудерна-Даниша (1 - дефлегматор, 2 - средняя часть аппарата, 3 -пробирка для сбора концентрата); б - колба с Г-образным отводом
Рисунок 1 - Устройства для концентрирования экстрактов
4.1.11 Генератор водорода типа СГС-2, ТУ 6-091-1.550.004 - 1
или см. 4.2.9
4.1.12 Баня водяная любого типа - 1
4.1.13 Колонка хроматографическая стеклянная длиной 2 м с внутренним диаметром 3 мм - 1
4.1.14 Колбы мерные, ГОСТ 1770, вместимостью:
4.1.15 Пипетки градуированные не ниже 2 класса точности, ГОСТ 29227, вместимостью:
4.1.16 Цилиндры мерные, ГОСТ 1770, вместимостью:
4.1.20 Воронки лабораторные, ГОСТ 25336, диаметром 30-40 мм - 6
4.1.22 Эксикатор, ГОСТ 25336 - 1
4.1.23 Склянка для очистки газов, СПТ, ГОСТ 25336 - 1
4.2 Реактивы и материалы
4.2.1 Стандартные образцы или препараты эптама, молината, триаллата, тиобенкарба с содержанием основного вещества не менее 95%
4.2.2 Хроматон N-AW-HMDS (или N-Super) или Хромосорб W-НР (фракция 0,125-0,16 мм или 0,16-0,20 мм) с 5% нанесенной неподвижной фазы SE-30 или с 3% неподвижной фазы OV-17
4.2.3 н-Гексан, ч., ТУ 6-09-3375, перегнанный
4.2.4 Ацетон, ч.д.а., ГОСТ 2603, свежеперегнанный или ацетон, ос.ч., ТУ 6-09-3513
4.2.5 Сульфат натрия безводный, ч.д.а., ГОСТ 4166
4.2.6 Кислота соляная, х.ч., концентрированная, ГОСТ 3118
4.2.7 Бумага индикаторная универсальная, ТУ 6-09-1181
4.2.8 Азот газообразный особой чистоты, МРТУ 6-02-375, или азот нулевой поверочный, ТУ 6-21-39 - 1 баллон
4.2.9 Водород газообразный, ГОСТ 3022 - 1 баллон
или см.п.4.1.11
4.2.10 Воздух газообразный, ГОСТ 9.010 - 1 баллон
4.2.11 Уголь активный БАУ, ГОСТ 6217.
4.2.12 Стеклоткань или стекловата, ГОСТ 10146, промытая ацетоном и н-гексаном.
4.2.13 Вата медицинская, ГОСТ 5556, промытая н-гексаном.
4.2.14 Вода дистиллированная, ГОСТ 6709.
5 Отбор проб, их хранение
Пробы воды, предназначенные для определения в них тиокарбаматов можно хранить не более 3 сут при температуре 5-7 °С. Перед проведением анализа пробы в этом случае подогревают до комнатной температуры.
Осушенные безводным сульфатом натрия экстракты (7.2) в стеклянной посуде с притертыми пробками могут храниться при температуре 5-7 °С в течение 1 мес.
6 Подготовка к выполнению измерений
6.1 Приготовление растворов и реактивов
6.1.1 Сульфат натрия безводный
Перед использованием сульфат натрия прокаливают в муфельной печи при температуре 350-400 °С в течение 8 ч. Прокаленный сульфат натрия хранят в эксикаторе.
6.1.2 Соляная кислота, водный раствор 1:1
Для приготовления раствора смешивают одинаковые объемы концентрированной соляной кислоты и дистиллированной воды.
6.2 Приготовление стандартных растворов эптама, молината, триаллата, тиобенкарба
Стандартные растворы гербицидов готовят из стандартных образцов или препаратов гербицидов.
В случае использования стандартных образцов гербицидов производят разбавление исходных растворов в соответствии с инструкцией по их применению.
6.2.1 Основные стандартные растворы гербицидов
Перед проведением операций по приготовлению растворов гербицидов весовым методом необходимо препараты гербицидов и ацетон выдержать в течение двух часов в рабочем помещении.
Процедура приготовления основного стандартного раствора одинакова для всех гербицидов.
Растворы хранят в холодильнике не более 6 мес.
6.2.2 Промежуточные стандартные растворы гербицидов
Процедура приготовления промежуточного стандартного раствора одинакова для всех гербицидов.
Растворы хранят в холодильнике не более 3 мес.
6.2.3 Рабочие стандартные растворы смеси гербицидов
Если нет необходимости определять все четыре гербицида, упомянутые в таблице 3, допустимо вводить в рабочий стандартный раствор смеси только те гербициды, которые подлежат определению.
Растворы хранят в холодильнике не более 1 мес.
Таблица 3 - Рабочие стандартные растворы смеси тиокарбаматов
|
|
|
|
|
Номер раствора | Состав раствора | Используемый раствор гербицида | Объем раствора, вносимый в пробирку вместимостью 10 см , см | Концентрация гербицида в смеси, мкг/дм |
1 | Эптам. | промежуточный | 1,0 | 2 |
| Молинат | промежуточный | 1,0 | 2 |
| Триаллат | промежуточный | 1,0 | 2 |
| Тиобенкарб | промежуточный | 1,5 | 3 |
2 | Эптам. | промежуточный | 2,0 | 4 |
| Молинат | промежуточный | 2,0 | 4 |
| Триаллат | промежуточный | 2,0 | 4 |
| Тиобенкарб | промежуточный | 3,0 | 6 |
3 | Эптам. | основной | 0,4 | 10 |
| Молинат | основной | 0,4 | 10 |
| Триаллат | основной | 0,4 | 10 |
| Тиобенкарб | основной | 0,6 | 15 |
4 | Эптам. | основной | 0,8 | 20 |
| Молинат | основной | 0,8 | 20 |
| Триаллат | основной | 0,8 | 20 |
| Тиобенкарб | основной | 1,4 | 35 |
5 | Эптам. | основной | 2,0 | 50 |
| Молинат | основной | 2,0 | 50 |
| Триаллат | основной | 2,0 | 50 |
| Тиобенкарб | основной | 3,0 | 75 |
6.3 Подготовка хроматографической колонки
Стеклянную хроматографическую колонку внутренним диаметром 3 мм и длиной 2 м промывают последовательно ацетоном и н-гексаном, сушат при температуре 110-120 °С в сушильном шкафу и заполняют носителем с неподвижной фазой SE-30 или OV-17 (4.2.2).
Для заполнения хроматографической колонки один ее конец, который в дальнейшем будет подсоединяться к детектору, закрывают тампоном из промытого ацетоном и н-гексаном стекловолокна и присоединяют к вакуумному насосу через мелкую капроновую сетку. Затем включают насос и заполняют колонку носителем с фазой, добавляя последний небольшими порциями и, постукивая колонку палочкой с резиновым концом при постоянно работающем насосе, следя за тем, чтобы носитель заполнял колонку равномерно, без разрывов.
6.4 Подготовка хроматографа
6.5 Приготовление фильтра для очистки воздуха
7 Выполнение измерений
7.1 Холостое измерение
Если на хроматограммах холостого опыта имеются пики, по временам удерживания совпадающие с пиками определяемых гербицидов, необходимо установить, какой из реактивов загрязнён и провести его очистку или заменить этим же реактивом, но из другой партии.
7.2 Извлечение гербицидов-тиокарбаматов
К объединённому гексановому экстракту при непрерывном помешивании добавляют безводный сульфат натрия в количестве 2-5 г (в зависимости от степени эмульгированности экстракта) и затем фильтруют экстракт через слой безводного сульфата натрия (примерно, 2-3 г), помещенного в воронку на подложку из обезжиренной ваты и предварительно смоченного н-гексаном до появления первой капли.
Весь фильтрат (экстракты и промывные порции н-гексана) собирают в аппарат Кудерна-Даниша (4.1.10). Если экстракт необходимо оставить на хранение, то фильтрат собирают в колбу с притёртой пробкой.
7.3 Концентрирование экстракта
Вместо аппарата Кудерна-Даниша концентрирование экстрактов можно проводить в колбах с Г-образным отводом (4.1.9) под струёй азота или воздуха при температуре водяной бани 45-50 °С или с помощью ротационного испарителя (температура бани около 35 °С).
7.4 Хроматографирование экстракта
Хроматографирование концентрата экстракта, полученного по 7.3, осуществляют на хроматографе, подготовленном в соответствии с 6.4 и снабжённом колонкой с неподвижной фазой OV-17 или SE-30.
Характерные хроматограммы стандартного раствора смеси гербицидов-тиокарбаматов представлены на рисунке 2.
а) - в режиме программирования температуры колонки;
б) и в - в изотермическом режиме при температуре колонки 220 °С и 165 °С, соответственно;
1 - эптам; 2 - молинат; 3 - триаллат; 4 - тиобенкарб; 5 - соэкстрагировавшиеся вещества
Рисунок 2 - Хроматограммы экстракта из природной воды
Условия хроматографирования следует устанавливать свои для каждого конкретного хроматографа, исходя из приведённых ниже.
Хроматографирование смеси эптама, молината, триаллата и тиобенкарба осуществляют при программировании температуры колонки:
- температура испарителя - от 190 °С до 220 °С;
- начальная температура колонки - от 140 °С до 150 °С;
- продолжительность начальной изотермы - 1 мин;
- скорость подъёма температуры - от 20 до 25 град/мин;
- конечная температура колонки - от 230 °С до 250 °С;
- продолжительность конечной изотермы - до выхода всех веществ
Хроматографирование смесей эптама и молината или триаллата и тиобенкарба можно осуществлять в изотермическом режиме.
В случае смеси эптама и молината:
- температура испарителя - от 180 °С до 200 °С;
- температура колонки - от 160 °С до 170 °С.
В случае смеси триаллата и тиобенкарба:
- температура испарителя - 230 °С до 240 °С;
- температура колонки - 215 °С до 225 °С.
Прочие условия хроматографирования одинаковы для всех случаев:
- температура детектора, солевого источника (генератора аэрозоля), расход азота на поддув детектора, соотношение расходов водорода и воздуха - в соответствии с руководством по эксплуатации используемого детектора;
- скорость диаграммной ленты - 240 мм/ч;
- рабочий предел измерений на усилителе - в зависимости от определяемых концентраций;
- объёмы вводимых в хроматограф аликвот стандартного раствора и пробы должны быть одинаковы.
При хроматографировании проб следует стремиться к тому, чтобы концентрации определяемых гербицидов находились в пределах аттестованных диапазонов концентраций (таблица 2). Если содержание гербицидов в пробе превышает верхний предел измеряемых по методике диапазонов концентраций, то концентрат экстракта (7.3) разбавляют в соответствующее число раз н-гексаном.
7.5 Определение коэффициентов пересчёта
Пробы воды, как с добавками, так и без добавок, анализируют в 4-5 повторностях. Рассчитывают коэффициенты пересчёта каждого из гербицидов по формуле, приведённой в 8.2. С пробами воды другого типа определение коэффициентов пересчёта повторяют.
7.6 Устранение мешающих влияний
Определению тиобенкарба могут мешать паратион-метил и карбофос. Однако сроки применения гербицидов-тиокарбаматов и фосфорорганических инсектицидов, в том числе паратион-метила и карбофоса, существенно разнятся по времени. При этом упомянутые фосфорорганические инсектициды нестойки в окружающей среде. Это значительно уменьшает вероятность присутствия в одной пробе воды тиобенкарба, паратион-метила, карбофоса.
8 Вычисление результатов измерений
8.1 Вычисление результатов измерений массовой концентрации тиокарбаматов
Расчёт содержания любого гербицида осуществляют по формуле:
Если та или иная часть аттестованного диапазона концентраций какого-либо гербицида (таблица 2) попадёт в диапазон нелинейного детектирования, то для этой части диапазона концентраций строят градуировочный график.
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.
8.2 Вычисление коэффициентов пересчёта
где значения символов те же, что и в формуле (1).
9 Контроль погрешности измерений
Оперативный контроль погрешности проводят с использованием метода добавок. Периодичность контроля - не менее одной контрольной на 15-20 рабочих проб за период, в течение которого условия проведения анализа неизменны.
Результат контроля признают удовлетворительным, если
Если в исходной пробе определяемый гербицид не обнаружен, то погрешность рассчитывают для концентрации добавки.
При превышении норматива повторяют измерения с использованием другой пробы. При повторном превышении норматива выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и устраняют их.
10 Требования безопасности
10.1 При выполнении измерений массовой концентрации гербицидов-тиокарбаматов в пробах поверхностных вод суши соблюдают требования безопасности, установленные в "Правилах по технике безопасности при производстве наблюдений и работ на сети Госкомгидромета", Л., Гидрометеоиздат, 1983, или в "Типовой инструкции по технике безопасности для гидрохимических лабораторий служб Роскомвода", М., 1995.
10.2 По степени воздействия на организм вредные вещества, используемые при выполнении определений, относятся к 2, 3, 4 классам опасности по ГОСТ 12.1.007.
10.3 Содержание используемых вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать установленных предельно допустимых концентраций в соответствии с ГОСТ 12.1.005.
10.4 Определение следует проводить при наличии вытяжной вентиляции. Оператор, выполняющий определение, должен быть проинструктирован о специфических мерах предосторожности при работе с гербицидами-тиокарбаматами.
10.5 Оператор, выполняющий измерения на хроматографе, должен знать правила безопасности при работе с электрооборудованием, сжатыми и горючими газами.
11 Требования к квалификации операторов
Анализ проб на содержание тиокарбаматов должен выполняться квалифицированным химиком-аналитиком, прошедшим соответствующую подготовку, знающим основы газовой хроматографии, владеющим техникой экстрагирования, очистки растворителей, хроматографирования и работы с токсичными веществами.
12 Затраты времени на проведение анализа
Для проведения анализа серии из 6 проб воды требуется:
- на подготовку посуды - 1,5 чел.-ч:
- на приготовление реактивов, материалов и растворов - 1,5 чел.-ч;
- на проведение определения и вычисления - 8 чел.-ч.
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА РОССИИ ПО ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИИ И МОНИТОРИНГУ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ГУ ГХИ)
СВИДЕТЕЛЬСТВО N 113 об аттестации МВИ
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ массовой концентрации эптама, молината, триаллата, тиобенкарба в поверхностных водах суши газохроматографическим методом.
ОСНОВАНА на извлечении гербицидов из воды экстрагированием органическим растворителем (н-гексаном) и количественном их определении методом газожидкостной хроматографии с азотселективным (термоионным или термоаэрозольным) детектором.
Идентификацию определяемых гербицидов осуществляют по временам удерживания. Количественный расчёт содержания определяемых гербицидов проводят по высотам их хроматографических пиков на хроматограммах стандартного раствора и экстракта пробы воды.
РАЗРАБОТАНА Государственным учреждением Гидрохимический институт (ГУ ГХИ).
РЕГЛАМЕНТИРОВАНА в РД 52.24.459-95.
АТТЕСТОВАНА в соответствии с ГОСТ Р 8.563 (ГОСТ 8.010).
АТТЕСТАЦИЯ проведена ГУ ГХИ на основании результатов экспериментальных исследований в 1991 г. и метрологической экспертизы материалов в 1995 г.
В результате аттестации МВИ установлено:
1. МВИ соответствует предъявляемым к ней метрологическим требованиям и обладает следующими основными метрологическими характеристиками:
|
|
|
|
|
Гербицид | Диапазон измеряемых концентраций, , мкг/дм | Характеристики составляющих погрешности, мкг/дм | Характеристика погрешности, мкг/дм ,
| |
|
| случайной, | систематической |
|
Эптам | 4,0-100,0 | 0,2+0,086 | 0,1+0,069 | 0,4+0,17 |
Молинат | 4,0-100,0 | 0,091 | 0,073 | 0,18 |
Триаллат | 4,0-100,0 | 0,2+0,063 | 0,2+0,050 | 0,5+0,13 |
Тиобенкарб | 6,0-150,0 | 0,8+0,052 | 0,7+0,042 | 1,6+0,10 |
2. Оперативный контроль погрешности измерений проводят в соответствии с разделом 9 РД 52.24.459-95.
Директор A.M.Никаноров
Главный метролог А.А.Назарова