Руководящий документ РД 52.24.413-95 Методические указания. Методика выполнения измерений массовой концентрации далапон-натрия и ТЦА в поверхностных водах суши газохроматографическим методом.
РД 52.24.413-95
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ДАЛАПОН-НАТРИЯ И ТЦА В ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОДАХ СУШИ ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
Дата введения 1995-07-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Гидрохимическим институтом
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 Гидрохимическим институтом в 1995 г. N 67
6 ЗАРЕГИСТРИРОВАН в 1995 г. N 413
7 ВВЕДЕН ВЗАМЕН РД 52.24.67-88
Введение
Гербициды далапон-натрий (аграпон, далапон, пропинат, радопон) и ТЦА (аграмон, трихлорацетат натрия, ТХА, ТХАН) широко применяются в агрохимической практике для борьбы с сорной растительностью в посевах различных культур, что обуславливает их поступление в водные объекты с ливневым стоком с сельхозугодий и через атмосферу. Во многих случаях далапон-натрий и ТЦА непосредственно вносят в водные объекты для уничтожения сорняков на мелиоративных системах и открытых каналах коллекторно-дренажной сети.
Гербициды далапон-натрия и ТЦА сравнительно малотоксичны и обладают способностью быстро (в течение нескольких суток) гидролизоваться в природных водах. Однако из-за масштабов применения эти гербициды включены в приоритетный перечень пестицидов, подлежащих контролю в поверхностных водах.
Предельно допустимые в поверхностных водах концентрации определяемых по настоящей методике гербицидов приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Предельно допустимые концентрации далапон-натрия и ТЦА в поверхностных водах
|
|
|
Гербицид | ПДК, мг/дм , для водоёмов | |
| хозяйственно-питьевых | рыбохозяйственных |
Далапон-натрий | 0,04 | 3,0 |
ТЦА | 5,0 | 0,035 |
1 Назначение и область применения методики
При анализе проб воды с массовой концентрацией определяемых гербицидов, превышающей верхний предел указанных выше диапазонов, необходимо разбавление экстракта, подлежащего хроматографированию.
2 Нормы погрешности и значения характеристик погрешности измерения
Для ТЦА нормы погрешности при его определении в ГОСТ 27384 не установлены.
Установленные для настоящей методики значения погрешностей приведены в таблице 2.
|
|
|
|
|
Гербицид | Диапазон измеряемых концентраций, С, мг/дм | Характеристики составляющих погрешности, мг/дм | Характеристика погрешности, мг/дм , | |
|
| случайной | систематической |
|
Далапон-натрий | 0,020-1,00 | 0,001+0,12 | 0,001+0,10 | 0,003+0,24 |
ТЦА | 0,020-1,00 | 0,002+0,13 | 0,002+0,10 | 0,005+0,26 |
3 Метод измерений
Определение основано на извлечении гербицидов из воды их концентрированием на ионообменной колонке, из которой их затем элюируют насыщенным раствором бутилового спирта в растворе хлорида натрия.
Идентификацию определяемых гербицидов осуществляют по временам удерживания.
Количественный расчёт содержания определяемых гербицидов проводят по высотам их хроматографических пиков на хроматограммах стандартного раствора и пробы.
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 детектором по захвату электронов | - 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 Секундомер, 2 класс точности, ГОСТ 5072 | - 1 | |
4.1.5 Микрошприц МШ-10М, ТУ 2-833-106 | - 1 | |
4.1.6 Муфельная печь с регулируемым нагревом любого типа | - 1 | |
4.1.7 Шкаф сушильный любого типа | - 1 | |
4.1.8 Микрокомпрессор аквариумный любого типа | - 1 | |
4.1.9 Насос вакуумный ВН-494 или аналогичного типа | - 1 | |
4.1.10 Штатив лабораторный, ТУ 64-1-707 | - 4 | |
4.1.11 Колонка хроматографическая стеклянная длиной 1,5-2 м с внутренним диаметром 3 мм | - 1 | |
4.1.12 Колбы мерные, ГОСТ 1770, вместимостью: |
| |
| 25 см | - 2 |
| 50 см | - 7 |
| 1000 см | - 3 |
4.1.13 Пипетки градуированные не ниже 2 класса точности, ГОСТ 29227, вместимостью: |
| |
| 1 см | - 4 |
| 2 см | - 4 |
| 5 см | - 5 |
| 10 см | - 4 |
4.1.14 Цилиндры мерные, ГОСТ 1770, вместимостью: |
| |
| 50 см | - 4 |
| 100 см | - 4 |
| 1000 см | - 1 |
4.1.15 Пробирки градуированные с притёртыми пробками исполнения 2, ГОСТ 1770, вместимостью 10 см с ценой деления 0,1 см | - 10 | |
4.1.16 Колбы конические с притёртыми пробками, ГОСТ 25336, вместимостью: |
| |
| 25 см | - 10 |
| 50 см | - 10 |
| 100 см | - 4 |
4.1.17 Воронки делительные, ГОСТ 25336, вместимостью: |
| |
| 25 см | - 8 |
| 50 см | - 8 |
| 1000 см | - 1 |
4.1.18 Воронки лабораторные, ГОСТ 25336, диаметром |
| |
| 40-50 мм | - 4 |
| 100 мм | - 1 |
4.1.19 Стаканы химические, ГОСТ 25336, вместимостью |
| |
| 1-2 дм | - 6 |
4.1.20 Колонки для жидкостной хроматографии диаметром 40-50 мм и высотой 600 мм с пористым стеклянным фильтром и краном | - 5 | |
4.1.21 Эксикатор, ГОСТ 25336 | - 1 | |
4.1.22 Склянка для очистки газов, СПТ, ГОСТ 25336 | - 1 |
4.2 Реактивы и материалы
4.2.2 Стандартный образец или препарат ТЦА с содержанием основного вещества не ниже 95% или кислота трихлоруксусная, ч., ТУ 6-09-1926.
4.2.3 Хроматрон N-ДМСS (N-AW-HMДS) (фракция 0,125-0,16 мм или 0,16-0,20 мм) с 5% нанесённой неподвижной фазы SE-30 или XЕ-60 или с 3% неподвижной фазы OV-17
4.2.4 н-Гексан, ч., ТУ 6-09-3375, перегнанный
4.2.5 Ацетон, ч., ГОСТ 2603
4.2.6 Спирт бутиловый, ч.д.а., ГОСТ 6006
4.2.7 Хлороформ, ГОСТ 20015, очищенный, свежеперегнанный
4.2.8 Сульфат натрия безводный, ч.д.а., ГОСТ 4166
4.2.9 Кислота серная концентрированная, х.ч., ГОСТ 4204
4.2.10 Хлорид натрия, ч.д.а., ГОСТ 4233
4.2.11 Гидроксид натрия , х.ч., ГОСТ 4328
4.2.12 Гидрокарбонат натрия, х.ч. или ч.д.а., ГОСТ 4201
4.2.13 Кислота соляная, х.ч., концентрированная, ГОСТ 3118
4.2.14 Анионит АВ-16ГС, ч., ТУ 6-09-10-872, или другой высокоосновный анионит
4.2.15 Бумага индикаторная универсальная, ТУ 6-09-1181
4.2.16 Азот газообразный особой чистоты, МРТУ 6-02-375, или азот нулевой поверочный, ТУ 6-21-39 - 1 баллон
4.2.17 Уголь активный БАУ, ГОСТ 6217
4.2.18 Стеклоткань или стекловата, ГОСТ 10146, промытая ацетоном и н-гексаном.
4.2.19 Вата медицинская, ГОСТ 5556, промытая хлорофомом и ацетоном
4.2.20 Вода дистиллированная, ГОСТ 6709
5 Отбор проб, их хранение
Пробы воды, предназначенные для определения в них гербицидов далапон-натрия и ТЦА анализируют в день отбора или консервируют добавкой концентрированной серной кислоты до величины рН 5 по универсальной индикаторной бумаге. Перед проведением анализа пробу нейтрализуют до величины рН 6-7 по универсальной индикаторной бумаге 10% раствором гидрокарбоната натрия.
Подкисленные пробы хранят при комнатной температуре до 12 сут.
Осушенные безводным сульфатом натрия гексановые экстракты (7.4) в стеклянной посуде с притертыми пробками могут храниться при температуре 5-7 °С не более 30 сут.
6 Подготовка к выполнению измерений
6.1 Приготовление растворов и реактивов
6.1.1 Натрий сернокислый 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 Сульфт натрия, 10% водный раствор
6.1.3 Хлорид натрия, насыщенный водный раствор
После приготовления раствор очищают хлороформом, как изложено в 6.1.3.
6.1.8 Гидрокарбонат натрия, 10% водный раствор
6.1.9 Дистиллированная вода, очищенная н-гексаном
6.2 Приготовление стандартных растворов далапон-натрия и ТЦА
В случае использования стандартных образцов гербицидов производят разбавление исходных растворов в соответствии с инструкцией по их применению.
6.2.1 Основной стандартный раствор смеси далапон-натрия и ТЦА
Перед проведением операций по приготовлению растворов смеси далапон-натрия и ТЦА весовым методом необходимо препараты и бутиловый спирт выдержать в течение двух часов в рабочем помещении.
Основной стандартный раствор смеси далапон-натрия и ТЦА хранят в холодильнике не более 3 мес.
6.2.2 Промежуточный стандартный раствор смеси далапон-натрия и ТЦА
Промежуточный стандартный раствор смеси далапон-натрия и ТЦА хранят в холодильнике не более 2 мес.
6.2.3 Рабочие стандартные растворы смеси далапон-натрия и ТЦА
Таблица 3 - Рабочие стандартные растворы смеси далапон-натрия и ТЦА
|
|
|
|
Номер раствора | Используемый раствор гербицида | Объем раствора, вносимый в пробирку вместимостью 50 см , см | Содержание каждого из гербицидов в смеси, мкг/см |
1 | промежуточный | 0,25 | 0,5 |
2 | промежуточный | 0,5 | 1,0 |
3 | промежуточный | 1,25 | 2,5 |
4 | промежуточный | 2,5 | 5,0 |
5 | основной | 0,5 | 10,0 |
6 | основной | 1,25 | 25,0 |
6.2.4 Стандартные образцы смеси бутиловых эфиров далапон-натрия и ТЦА
Полученные гексановые экстракты используют в качестве стандартных образцов бутиловых эфиров гербицидов.
6.3 Подготовка хроматографической колонки
Стеклянную хроматографическую колонку внутренним диаметром 3 мм и длиной 1,5-2 м промывают последовательно ацетоном и н-гексаном, сушат при температуре 110-120 °С в сушильном шкафу и заполняют носителем с неподвижной фазой SE-30, OV-17 или ХЕ-60.
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 Подготовка анионита
Выделенную путём отсева фракцию анионита (4.2.14) зернением 0,5-1,0 мм переносят в химический стакан, заливают пятикратным (по объёму) количеством насыщенного раствора хлорида натрия (6.1.3) и оставляют на сутки для набухания.
После этого жидкость декантируют, заливают анионит пятикратным количеством раствора соляной кислоты (6.1.7) и оставляют на 2-3 ч. Обработку анионита свежими порциями раствора соляной кислоты повторяют до тех пор, пока последняя не перестанет окрашиваться.
Затем анионит обильно промывают дистиллированной водой, после чего заливают раствором гидроксида натрия (6.1.6), оставляют на 2-3 ч, периодически перемешивая. Обработку анионита свежими порциями раствора гидроксида натрия повторяют до тех пор, пока жидкость не перестанет окрашиваться. Для удаления избытка щёлочи анионит промывают прокипячённой и охлажденной дистиллированной водой до нейтральной реакции по универсальной индикаторной бумаге.
Отмытый от щёлочи анионит переводят в Сl-форму. Для этого анионит заливают пятикратным количеством раствора хлорида натрия (6.1.4) и через 15-20 мин жидкость декантируют. Обработку анионита свежими порциями раствора хлорида натрия повторяют 3-4 раза.
6.6 Подготовка хроматографической колонки для концентрирования гербицидов
Необходимо следить, чтобы над слоем анионита всегда был слой раствора хлорида натрия, который сливают непосредственно перед вводом в колонку анализируемой пробы. Поверх слоя анионита в колонке кладут кружок фильтровальной бумаги.
6.7 Приготовление фильтра для очистки воздуха
Используемый для упаривания экстрактов воздух (7.4) необходимо очищать, пропуская через фильтр с активным углем. В качестве фильтра применяют склянку для очистки газов (4.1.22). Входной отросток склянки заполняют медицинской ватой и наполняют склянку активным углем. При этом выходную часть склянки наполняют активным углем так, чтобы его уровень не доходил до выходного отростка примерно на 2 см. Оставшуюся незаполненной углем выходную часть склянки заполняют медицинской ватой. После этого входной отросток склянки соединяют с аквариумным микрокомпрессором, а выходящий из выходного отростка очищенный воздух используют для упаривания экстрактов.
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 из пробы воды далапон-натрия и ТЦА
7.3 Этерификация далапон-натрия и ТЦА
7.5 Хроматографирование
Хроматографирование гексанового экстракта, полученного по 7.4, осуществляют на хроматографе, подготовленном в соответствии с 6.4.
Рисунок 1 - Хроматограмма стандартного образца
Условия хроматографирования следует устанавливать свои для каждого конкретного хроматографа, исходя из приведённых ниже:
|
|
- температура испарителя | - 135-145 °С; |
- температура колонки | - 100-110 °С; |
- температура детектора | - 250-260 °С |
- расход азота через колонку | - 30-40 см /мин; |
- расход азота на поддув детектора - в соответствии с руководством по эксплуатации данного хроматографа; | |
- скорость диаграммной ленты | - 240 мм/ч; |
- рабочий предел измерений на усилителе - в зависимости от измеряемых концентраций; | |
- объемы вводимых в хроматограф аликвот стандартного образца и пробы должны быть одинаковы. |
При хроматографировании проб следует стремиться к тому, чтобы концентрации определяемых компонентов находились в пределах аттестованных диапазонов концентраций (таблица 2). Если содержание далапон-натрия и ТЦА в пробе превышает верхний предел измеряемого по методике диапазона концентраций, то гексановый экстракт (7.4) разбавляют н-гексаном в соответствующее число раз.
7.6 Определение коэффициентов пересчёта
В процессе проведения операций анализа проб воды (7.2-7.4) происходит некоторая потеря определяемых гербицидов. Поэтому, во избежание получения заниженных результатов, в формулу, по которой рассчитывают содержание того или иного гербицида, введен коэффициент пересчёта K, учитывающий эту потерю (8.1).
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.
Ориентировочные величины К, полученные при метрологической аттестации методики, составляют для далапон-натрия и ТЦА, соответственно, 1,20 и 1,18.
Таблица 4 - Аттестованные образцы смеси далапон-натрия и ТЦА в природной воде
|
|
|
|
Номер образца | Используемый раствор гербицида | Объем раствора, вносимый в 1 дм природной воды, см | Содержание каждого из гербицидов в образце, мг/дм |
1 | промежуточный | 0,2 | 0,02 |
2 | промежуточный | 0,4 | 0,04 |
3 | промежуточный | 1,0 | 0,10 |
4 | основной | 0,2 | 0,20 |
5 | основной | 0,4 | 0,40 |
6 | основной | 1,0 | 1,00 |
7.7 Устранение мешающих влияний
Существенного мешающего влияния на определение далапон-натрия и ТЦА по настоящей методике не выявлено.
8 Вычисление результатов измерений
8.1 Вычисление результатов измерений массовой концентрации далапон-натрия и ТЦА
Расчёт содержания далапон-натрия или ТЦА осуществляют по формуле:
Если та или иная часть аттестованного диапазона концентраций какого-либо гербицида (таблица 2) попадает в диапазон нелинейного детектирования, 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 определение 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 далапон-натрия и ТЦА 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 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 далапон-натрием и ТЦА.
10.5 Оператор, выполняющий измерения на хроматографе, должен знать правила безопасности при работе с электрооборудованием, сжатыми газами.
11 Требования к квалификации операторов
Анализ проб на содержание далапон-натрия и ТЦА 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 анализ
Для проведения анализа серии из 4 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 - 6 чел.-ч.
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА РОССИИ
ПО ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИИ И МОНИТОРИНГУ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
СВИДЕТЕЛЬСТВО N 67
об аттестации МВИ
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ массовой концентрации далапон-натрия и ТЦА в поверхностных водах суши газохроматографическим методом.
ОСНОВАНА на извлечении гербицидов из воды их концентрированием на ионообменной колонке, из которой их затем элюируют насыщенным раствором бутилового спирта в растворе хлорида натрия. Содержащиеся в элюате гербициды этерифицируют бутиловым спиртом в присутствии серной кислоты. Образовавшиеся бутиловые эфиры 7а 0, 7а 0-дихлорпропионовой и трихлоруксусной кислот извлекают из реакционной смеси н-гексаном и количественно определяют методом газожидкостной хроматографии с детектором по захвату электронов.
РАЗРАБОТАНА Гидрохимическим институтом.
РЕГЛАМЕНТИРОВАНА в РД 52.24.413-95.
АТТЕСТОВАНА в соответствии с ГОСТ Р 8.563 (ГОСТ 8.010).
АТТЕСТАЦИЯ проведена Гидрохимическим институтом совместно с САНИИ на основании результатов экспериментальных исследований в 1988 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, , мг/дм | Характеристик составляющих погрешности, мг/дм | Характеристика погрешности, мг/дм , | |
|
| случайной, | систематической |
|
Далапон-натрий | 0,020-1,00 | 0,001+0,12 | 0,001+0,10 | 0,003+0,24 |
ТЦА | 0,020-1,00 | 0,002+0,13 | 0,002+0,10 | 0,005+0,26 |
2. Оперативный контроль погрешности измерений проводят в соответствии с разделом 9 РД 52.24.413-95.
|
|
Директор | А.М.Никаноров |
Главный метролог | А.А.Назарова |