Методические указания по методам контроля МУК 4.1.650-96 Методические указания по газохроматографическому определению ацетона, метанола, бензола, толуола, этилбензола, пентана, о-, м-, п-ксилола, гексана, октана и декана в воде.

     МУК 4.1.650-96

 4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

 Методические указания

по газохроматографическому определению ацетона, метанола, бензола, толуола,

этилбензола, пентана, о-, м-, п-ксилола, гексана, октана и декана в воде

Дата введения: с момента утверждения

РАЗРАБОТАНЫ А.Г.Малышевой (НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды, г.Москва) и Е.Е.Сотниковым (Всероссийский центр медицины катастроф МЗ и МП РФ, г.Москва).

УТВЕРЖДЕНЫ Первым заместителем Председателя Госкомсанэпиднадзора России - заместителем Главного государственного санитарного врача Российской Федерации 31 октября 1996 г.

Настоящие методические указания устанавливают методику газохроматографического количественного химического анализа воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения для определения в ней содержания определяемых веществ в диапазоне концентраций 0,005-20 мг/дм

.

Физико-химические свойства ацетона, метанола, бензола, толуола, этилбензола, о-, м-, п-ксилола, пентана, гексана, октана и декана представлены в табл.1, а их гигиенические нормативы - в табл.2.

Таблица 1

Физико-химические свойства веществ

Наименование вещества	Формула	Молек. масса	, ° С	Плотность, г/см	Растворимость, г/л
					вода	этанол	эфир
1	2	3	4	5	6	7	8
Ацетон	С Н О	58,08	56,24	0,791	~	~	~
Метанол	СН ОН	32,04	64,06	0,793	~	~	~
Бензол	С Н	76,00	80,01	0,879	0,72	~	~
Толуол	С Н	92,00	110,00	0,867	0,57	~	~
Этилбензол	С Н С Н	106,17	136,15	0,867	0,14	~	~
о-Ксилол	С Н (СН )	106,17	144,41	0,881	н.р.	л.р.	л.р.
м-, п-Ксилолы	(СН ) С Н	106,17	139,10 138,35	0,864 0,861	н.р.	л.р.	л.р.
Пентан	C H	72,15	36,07	0,626	0,036	~	~
Гексан	С Н	86,18	68,70	0,659	0,014	50	р
Октан	C H	114,00	124,00	0,703	0,0015	р	р
Декан	С Н	144,00	174,00	0,730	н.р.	~	~
* Примечание: н.р. - нерастворимо; р - растворимо; л.р. - хорошо растворимо; ~ - смешивается с водой в любых соотношениях

Таблица 2

Гигиенические нормативы анализируемых веществ

 1. Погрешность измерений

Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей ±13% при доверительной вероятности 0,95.

  2. Метод измерений

Измерения концентрации анализируемых соединений выполняют методом газовой хроматографии с пламенно-ионизационным детектированием.

Метод основан на извлечении соединений из воды газовой экстракцией при нагревании в замкнутом объеме и последующем анализе равновесной паровой фазы на приборе.

Нижний предел измерения 0,025 мкг.

Определению не мешают галоген-, азот- и серосодержащие соединения.

 3. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы

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

3.1. Средства измерений

Хроматограф газовый типа Цвет-530 или 3700 с пламенно-ионизационным детектором
Весы аналитические лабораторные типа ВЛА-200	ГОСТ 24104-80Е
Линейка измерительная	ГОСТ 17435-72
Лупа измерительная	ГОСТ 8309-75
Меры массы	ГОСТ 7328-82Е
Посуда стеклянная лабораторная	ГОСТ 1770-74Е
Секундомер СДС пр.1-2-000	ГОСТ 5072-79
Термостат водяной
Флаконы стеклянные вместимостью 10 см с резиновыми пробками и металлическими держателями, ФО-1-10-Б-1	ТУ 64-2-10-87
3.2. Вспомогательные устройства
Хроматографическая колонка из кварцевого стекла длиной 25 м и внутренним диаметром 0,3 мм с жидкой фазой SE-54 (толщина пленки 5 мк)
Дистиллятор	ТУ 61-1-721-79
Редуктор водородный	ТУ 26-05-463-76
Редуктор кислородный	ТУ 26-05-235-70
Электроплитка	ГОСТ 14919-83
3.3. Материалы
Азот сжатый	ГОСТ 9293-74
Водород сжатый	ГОСТ 3022-77
Воздух сжатый	ГОСТ 17433-80
Перчатки хлопчатобумажные
3.4. Реактивы
Ацетон, ч.д.а.	ГОСТ 2768-84
Бензол, х.ч.	ГОСТ 5955-75
Вода артезианская (кипяченая)
Гексан, декан, пентан - реагенты для хроматографии
м-Ксилол, х.ч.	ТУ 6-09-4556-77
о-Ксилол, х.ч.	ТУ 6-09-915-76
Метанол, х.ч.	ГОСТ 6995-77
Октан, х.ч.	ТУ 6-09-661-76
Толуол, х.ч.	ГОСТ 5789-78
Этилбензол, х.ч.	ГОСТ 9385-77

 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.

4.3. При отборе проб разогретым шприцем надевают на руки хлопчатобумажные перчатки.

  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%.

6.2. Выполнение измерений на газовом хроматографе проводят в условиях, рекомендуемых технической документацией к прибору.

 7. Подготовка к выполнению измерений

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

7.1. Приготовление растворов

Исходный раствор N 1 ацетона и метанола для градуировки (

0,1 мг/см

). 25 мг каждого вещества вносят в колбу вместимостью 250 см

, доводят до метки кипяченой артезианской водой и перемешивают. Срок хранения раствора - 1 месяц.

Исходный раствор N 2 бензола, толуола, этилбензола, о-ксилола, м-, п-ксилола, пентана, гексана, октана и декана для градуировки (

0,1 мг/см

). 10 мг каждого вещества вносят в колбу вместимостью 100 см

, доводят до метки метанолом и перемешивают. Срок хранения растворов - 1 месяц.

Рабочие растворы бензола, толуола, этилбензола, о-ксилола, м-, п-ксилола для градуировки (

0,01 мг/см

). 5 см

исходного раствора N 2 вносят в колбы вместимостью 50 см

, доводят до метки метанолом и перемешивают. Срок хранения - 1 месяц.

 7.2. Подготовка хроматографической колонки

Хроматографическую капиллярную колонку, не подключая к детектору, кондиционируют в токе газа-носителя с расходом 2,5 см

/мин при температуре 250

°

С в течение 18 часов. После охлаждения колонку подключают к детектору, записывают нулевую линию в рабочем режиме. При отсутствии дрейфа нулевой линии колонка готова к работе.

7.3. Установление градуировочной характеристики

Градуировочные характеристики устанавливают методом абсолютной градуировки на градуировочных растворах. Они выражают зависимость площади пика соответствующего вещества на хроматограмме (мм

) от концентрации (мг/дм

) и строятся по 7-ми сериям растворов для градуировки.

Градуировочные растворы ацетона и метанола готовят в мерных колбах вместимостью 1000 см

. Для этого в каждую колбу вносят исходный раствор N 1 для градуировки в соответствии с табл.3, доводят объем охлажденной до 20

°

С кипяченой артезианской водой до метки и тщательно перемешивают.

Таблица 3

Растворы для установления градуировочной характеристики при определении концентрации ацетона и метанола

Номер раствора	1	2	3	4	5	6	7
Объем исходного р-ра ( 0,1 мг/см ), см	10,0	20,0	30,0	40,0	50,0	100,0	200,0
Концентрация вещества, мг/дм	1,0	2,0	3,0	4,0	5,0	10,0	20,0

Градуировочные растворы пентана, гексана, октана, декана готовят в мерных колбах вместимостью 1000 см

. Для этого в каждую колбу вносят исходный раствор N 2 в соответствии с табл.4 и доводят объем до метки охлажденной артезианской водой и перемешивают.

 Таблица 4

Растворы для установления градуировочной характеристики при определении концентрации пентана, гексана, октана, декана в воде

Номер раствора	1	2	3	4	5	6	7
Объем исходного р-ра ( 0,1 мг/см ), см	1,0	5,0	10,0	30,0	60,0	80,0	100,0
Концентрация вещества, мг/дм	0,1	0,5	1,0	3,0	6,0	8,0	10,0

Градуировочные растворы бензола, толуола, этилбензола, о-ксилола, м-, п-ксилолов готовят в мерных колбах вместимостью 1000 см

. Для этого в каждую колбу вносят рабочий раствор в соответствии с табл.5 и доводят объем до метки охлажденной до 20

°

С кипяченой артезианской водой.

Таблица 5

Растворы для установления градуировочной характеристики при определении концентрации бензола, толуола, этилбензола, о-ксилола, м-, п-ксилолов

Номер раствора	1	2	3	4	5	6	7	8
Объем рабочего р-ра ( 0,01 мг/см ), см	0,5	2,0	5,0	10,0	30,0	60,0	100,0	200,0
Концентрация вещества, мг/дм	0,005	0,02	0,05	0,1	0,3	0,6	1,0	2,0

По 5 см

каждого градуировочного раствора помещают в стеклянный флакон, закрывают резиновой пробкой, прижимают ее металлическим держателем, опускают нижнюю половину флакона в термостат и выдерживают его при температуре 80

°

С в течение 60 мин. Нагретым до 80

°

С шприцем отбирают пробу воздуха объемом 2 см

над раствором, вводят в испаритель хроматографа и анализируют при следующих условиях:

Температура термостата колонки программируется от 50 °С (7 мин в изотермическом режиме) до 150 °С со скоростью 5 град/мин

Температура испарителя	250 °С
Температура детектора	250 °С
Расход азота через колонку	2 см /мин
Расход азота, сбрасываемого в испарителе	5 см /мин
Расход азота, поддуваемого в детектор	40 см /мин
Чувствительность шкалы электрометра	50х10 А
Скорость движения диаграммной ленты	240 мм/час
Время удерживания метанола	2 мин 06 сек
ацетона	3 мин 12 сек
пентана	4 мин 28 сек
гексан	6 мин 35 сек
бензол	10 мин 18 сек
толуол	16 мин 48 сек
октан	17 мин 10 сек
этилбензол	20 мин 10 сек
м-, п-ксилолы	21 мин 22 сек
о-ксилол	28 мин 18 сек
декан	27 мин 03 сек

На полученной хроматограмме рассчитывают площади пиков компонентов и по средним значениям из 5-ти серий строят градуировочные характеристики для каждого вещества. Проверку градуировочной характеристики проводят 1 раз в квартал и при изменении условий газохроматографического разделения смеси на колонке.

7.4. Отбор проб

Отбор пробы воды проводят в соответствии с ГОСТом 2874-82, 4979-49, 17.1.5.04-81 в бутыли из темного стекла.

 8. Выполнение измерений

При выходе прибора на режим 5 см

пробы воды помещают во флакон и обрабатывают по схеме, аналогичной установлению градуировочных характеристик, затем отбирают над раствором 2 см

парогазовой (воздушной) фазы, вводят ее в испаритель и включают программирование температурного режима колонок. Анализ проводят в условиях построения градуировочной характеристики (п.7.3.).

На хроматограмме рассчитывают площадь пиков.

 9. Вычисление результатов измерений

Концентрацию анализируемого вещества (мг/дм

) определяют по градуировочной характеристике.