Руководящий документ РД 52.24.484-95 Методические указания. Методика выполнения измерений массовой концентрации фенмедифама в поверхностных водах суши газохроматографическим методом.
РД 52.24.484-95
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ.
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ФЕНМЕДИФАМА 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 139
6 ЗАРЕГИСТРИРОВАН в 1995 г. N 484
7 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Введение
Гербицид фенмедифам (бетанал, кемифам, пистол) широко применяется в агрохимической практике для борьбы с сорными растениями, что обуславливает поступление этого гербицида в водные объекты с ливневым стоком с сельхозугодий и через атмосферу.
Из-за значительных объемов применения фенмедифам включен в приоритетный перечень пестицидов, подлежащих контролю в поверхностных водах.
1 Назначение и область применения методики
2 Нормы погрешности и значения характеристик погрешности измерения
Установленные для настоящей методики значения характеристик погрешности и её составляющих приведены в таблице 1.
|
|
|
|
Диапазон измеряемых концентраций фенмедифама, , мкг/дм | Характеристики составляющих погрешности, мкг/дм | Характеристика погрешности, мкг/дм , | |
| случайной, | систематической |
|
10,0-300,0 | 0,4+0,08 · | 0,3+0,06 · | 0,8+0,16 · |
3 Метод измерения
Определение основано на извлечении фенмедифама из предварительно очищенной н-гексаном пробы воды экстрагированием этилацетатом и количественном его определении методом газожидкостной хроматографии с азотселективным (термоионным или термоаэрозольным) детектором.
Идентификацию фенмедифама осуществляют по времени его удерживания. Количественный расчёт содержания фенмедифама проводят по высотам его хроматографического пика 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 с регулируемым нагревом 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 Центрифуга с ротором-крестовиной и скоростью вращения 3000-4000 об/мин типа ЦЛС-3
| - 1 |
4.1.10 Плитка электрическая с закрытой спиралью и регулируемым нагревом любого типа
| - 1 |
4.1.11 Баня водяная, ТУ 46-22-608
| - 1 |
4.1.12 Испаритель ротационный ИР-1М, ТУ 25-11-917
| - 1 |
или аппарат для концентрирования экстрактов (аппарат Кудерна-Даниша, см. рисунок 1а),
| - 6 |
или колбы с Г-образным отводом вместимостью 100 см (см. рисунок 1б) | - 6 |
а - аппарат Кудерна-Даниша (1 - дефлегматор, 2 - средняя часть аппарата, 3 - пробирка для сбора концентрата); б - колба с Г-образным отводом
Рисунок - Устройства для концентрирования экстрактов
|
|
|
4.1.13 Генератор водорода типа СГС-2, ТУ 6-091-1.550.004 или см. 4.2.12
| - 1 | |
4.1.14 Колонка хроматографическая стеклянная внутренним диаметром 3 мм и длиной 1 м
| - 1 | |
4.1.15 Колбы мерные, ГОСТ 1770, вместимостью 25 см 4.1.16 Пипетки градуированные не ниже 2 класса, ГОСТ 29227, вместимостью: | - 2 | |
1 см | - 3 | |
2 см | - 3 | |
5 см | - 2 | |
4.1.17 Пробирки градуированные с притертыми пробками исполнения 2 вместимостью 10 см с ценой деления 0,1 см 4.1.18 Цилиндры мерные, ГОСТ 1770, вместимостью:
| - 5 | |
25 см | - 1 | |
50 см | - 1 | |
500 см | - 1 | |
4.1.19 Колбы конические с притертыми пробками, ГОСТ 25336, вместимостью 100 см | - 6 | |
4.1.20 Воронки делительные, ГОСТ 25336, вместимостью 500-1000 см | - 6 | |
4.1.21 Воронки лабораторные диаметром 4 см, ГОСТ 25336
4.1.22 Стакан химический, ГОСТ 25336, вместимостью:
| - 6 | |
50-100 см | - 6 | |
500-1000 см | - 6 | |
4.1.23 Эксикатор, ГОСТ 25336
| - 1 | |
4.1.24 Склянка для очистки газов СПТ, ГОСТ 25336
4.2. Реактивы и материалы
4.2.1 Стандартный образец или препарат фенмедифама с содержанием основного вещества не ниже 95%
4.2.2 Хроматон N-AW-DMCS (N-AW-HMDS или N-Super) или Хромосорб W-HP (фракция 0,125-0,16 мм или 0,16-0,20 мм) с 5% нанесенной не подвижной фазы EGSP-Z или OV-210
4.2.3 н-Гексан, ч., ТУ 6-09-3375, перегнанный
4.2.4 Ацетон, ч.д.а., ГОСТ 2603-79, свежеперегнанный, или ацетон, ос.ч., ТУ 6-09-3513
4.2.5 Этиловый эфир уксусной кислоты, ч, ГОСТ 22300
4.2.6 Калий углекислый, ч.д.а., ГОСТ* | - 1 | |
| ||
4.2.7 Сульфат натрия безводный, ч.д.а. ГОСТ 4166
4.2.8 Кислота соляная концентрированная, х.ч., ГОСТ 3118
4.2.9 Бумага индикаторная универсальная, ТУ 6-09-1181
4.2.10 Дистиллированная вода, ГОСТ 6709
|
| |
4.2.11 Азот газообразный особой чистоты, МРТУ 6-02-375, или азот нулевой поверочный, ТУ 6-21-39
| - 1 баллон | |
4.2.12 Водород газообразный, ГОСТ 3022 или см. 4.1.13
| - 1 баллон | |
4.2.13 Воздух газообразный, ГОСТ 9.010
4.2.14 Уголь активный БАУ, ГОСТ 6217
4.2.15 Стеклоткань, ГОСТ 10146, промытая н-гексаном и хлороформом
4.2.16 Вата медицинская, ГОСТ 5556, промытая н-гексаном и хлороформом | - 1 баллон |
5 Отбор и хранение проб
Пробы воды, предназначенные для определения в них фенмедифама можно хранить не более 5 сут при температуре 5-7 °С. Перед проведением анализа пробы в этом случае подогревают до комнатной температуры.
Осушенные безводным сульфатом натрия этилацетатные экстракты (7.4) в стеклянной посуде с притертыми пробками могут храниться при температуре 5-7 °С не более 10 сут.
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.
6.1.3 Этилацетат, перегнанный
Этилацетат перед использованием сушат над карбонатом калия (поташом) и перегоняют.
6.2 Приготовление стандартных растворов фенмедифама
Стандартные растворы фенмедифама готовят из стандартных образцов или препаратов фенмедифама.
В случае использования стандартных образцов фенмедифама производят разбавление исходных растворов в соответствии с инструкцией по их применению.
6.2.1 Основной стандартный раствор фенмедифама
Перед проведением операций по приготовлению растворов фенмедифама весовым методом необходимо препарат фенмедифама и ацетон выдержать в течение двух часов в рабочем помещении.
Раствор хранят в холодильнике не более 6 мес.
6.2.2 Промежуточный стандартный раствор фенмедифама
Раствор хранят в холодильнике не более 3 мес.
6.2.3 Рабочие стандартные растворы фенмедифама
Таблица 2 - Рабочие стандартные растворы фенмедифама
|
|
|
|
Номер раствора | Используемый раствор фенмедифама | Объем раствора, вносимый в пробирку вместимостью 10 см , см | Концентрация в рабочем стандартном растворе, 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 |
Растворы хранят в холодильнике не более 1 мес.
6.3 Подготовка хроматографической колонки
Стеклянную хроматографическую колонку внутренним диаметром 3 мм и длиной 1 м промывают последовательно ацетоном и н-гексаном, сушат при температуре 110-120 °С в сушильном шкафу и заполняют носителем с неподвижной фазой (4.2.2).
Для заполнения хроматографической колонки один ее конец, который в дальнейшем будет подсоединяться к детектору, закрывают тампоном из промытого н-гексаном и хлороформом 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
Используемый для упаривания экстрактов воздух (7.4) необходимо очищать, пропуская через фильтр с активным углем. В качестве фильтра применяют склянку для очистки газов (4.1.24). 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
Холостое измерение проводят перед анализом проб воды с целью проверки чистоты применяемых реактивов и материалов.
Если на хроматограммах холостого опыта имеется пик с временем удерживания фенмедифама, то устанавливают, какой из реактивов или материалов загрязнен и проводят его очистку или заменяют этим же реактивом или материалом, но из другой партии.
7.2 Предварительное экстрагирование проб воды н-гексаном
7.3 Извлечение фенмедифама из пробы воды
В колбу с объединенным этилацетатным экстрактом 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 этилацетатом до появления первой капли.
Весь фильтрат (экстракт и промывные порции этилацетата) собирают в аппарат Кудерна-Даниша (4.1.12). Если этилацетатный экстракт необходимо оставить на хранение, то весь фильтрат этилацетатного экстракта и промывных порций этилацетата, пропущенный через воронку с безводным сульфатом натрия, собирают в коническую колбу с притертой пробкой, которую затем помещают в холодильник при температуре 5-7 °С.
7.4 Концентрирование экстракта
К аппарату Кудерна-Даниша, содержащему полученный по 7.3 этилацетатный фильтрат, подсоединяют дефлегматор и помещают аппарат на водяную баню при температуре 96-98 °С так, чтобы уровень воды в бане доходил до середины шлифа пробирки для концентрата. Необходимо следить, чтобы дефлегматор не охлаждался и кипение не прекращалось (при необходимости - защитить среднюю часть аппарата асбестовым экраном).
Вместо аппарата Кудерна-Даниша концентрирование экстрактов можно проводить в колбах с Г-образным отводом (4.1.12) на водяной бане с температурой около 80 °С под струей воздуха или азота или с помощью ротационного испарителя (температура бани около 50 °С).
7.5 Хроматографирование
Хроматографирование ацетонового раствора сухого остатка, полученного по 7.4, осуществляют на хроматографе, подготовленном в соответствии с 6.4.
Условия хроматографирования следует устанавливать свои для каждого конкретного хроматографа, исходя из приведенных ниже:
|
|
- температура испарителя | - 220-230 °С; |
- температура колонки | - 200-220 °С; |
- температура детектора и солевого источника, а также расход азота на поддув детектора и соотношение расходов водорода и воздуха - в соответствии с инструкцией по эксплуатации используемого детектора;
|
|
- расход азота через колонку | - 30-40 см /мин; |
- рабочий предел измерений на электрометре (усилителе) - в зависимости от определяемых концентраций;
|
|
- скорость диаграммной ленты | - 240 мм/ч; |
- объемы вводимых в хроматограф аликвот стандартного раствора и пробы должны быть одинаковы.
При хроматографировании проб следует стремиться к тому, чтобы концентрация определяемого гербицида находилась в пределах аттестованного диапазона концентраций. Если содержание фенмедифама в пробе превышает верхний предел измеряемого по методике диапазона концентраций, то ацетоновый раствор сухого остатка (7.4) разбавляют ацетоном в соответствующее число раз.
7.6 Определение коэффициента пересчёта
В процессе проведения операций анализа проб воды (7.2-7.4) происходит некоторая потеря фенмедифама. Поэтому, во избежание получения заниженных результатов, в формулу, по которой рассчитывают содержание фенмедифама, введен коэффициент пересчёта К, учитывающий эту потерю (8.1). Величина потерь фенмедифама при его определении зависит, главным образом, от применяемого оборудования для концентрирования экстрактов и типа анализируемой природной воды.
Пробы воды, как с добавками стандартного раствора, так и без добавок, анализируют в 4-5 повторностях. Рассчитывают коэффициент пересчёта по формуле, приведенной в 8.2. С пробами воды другого типа определение коэффициента пересчёта повторяют.
7.7 Устранение мешающих влияний
Предварительная обработка проб воды н-гексаном по 7.2 и применение полярных неподвижных фаз EGSP-Z и OV-210 при хроматографировании проб позволяет осуществлять достаточно надёжное отделение хроматографического пика фенмедифама от хроматографических пиков переходящих в н-гексан компонентов природных вод и ряда пестицидов, в том числе пропазина, атразина, симазина, прометрина, диметоата.
8 Вычисление результатов измерений
8.1 Вычисление результатов измерений массовой концентрации фенмедифама
Если та или иная часть аттестованного диапазона концентраций фенмедифама попадает 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 фенмедифам 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 фенмедифама 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 "Инструкции по технике безопасности для гидрохимических лабораторий органов по регулированию и охране вод", М., 1975.
10.2 По степени воздействия на организм вредные вещества, используемые при выполнении определений, относятся к 3 и 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 фенмедифамом.
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 фенмедифама должен выполняться квалифицированным химиком-аналитиком, прошедшим соответствующую подготовку, знающим основы газовой хроматографии, владеющим техникой экстрагирования, очистки растворителей и хроматографирования.
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 | - 16 чел.-ч. |
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА РОССИИ ПО ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИИ И МОНИТОРИНГУ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
СВИДЕТЕЛЬСТВО N 139 об аттестации МВИ
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ массовой концентрации фенмедифама в поверхностных водах суши газохроматографическим методом.
ОСНОВАНА на извлечении фенмедифама из предварительно очищенной н-гексаном пробы воды экстрагированием этилацетатом и количественном его определении методом газожидкостной хроматографии с азотселективным (термоионным или термоаэрозольным) детектором.
РАЗРАБОТАНА Гидрохимическим институтом.
РЕГЛАМЕНТИРОВАНА в РД 52.24.484-95.
АТТЕСТОВАНА в соответствии с ГОСТ Р 8.563 (ГОСТ 8.010).
АТТЕСТАЦИЯ проведена Гидрохимическим институтом на основании результатов экспериментальных исследований в 1993 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:
|
|
|
|
Диапазон измеряемых концентраций фенмедифама, , мкг/дм | Характеристики составляющих погрешности, мкг/дм | Характеристика погрешности, мкг/дм , | |
| случайной, | систематической |
|
10,0-300,0 | 0,4+0,08 · | 0,3+0,06 · | 0,8+0,16 · |
2. Оперативный контроль погрешности измерений проводят в соответствии с разделом 9 РД 52.24.484-95.
3. Дата выдачи свидетельства март 1995 г.
|
|
Директор | A.M.Никаноров |
Главный метролог | А.А.Назарова |