Методические указания по методам контроля МУК 4.1.1045-01 ВЭЖХ определение формальдегида и предельных альдегидов (С(2)-С(10)) в воздухе.

МУК 4.1.1045-01

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

 ВЭЖХ определение формальдегида и предельных альдегидов (С

-С

) в воздухе

Дата введения 2001-10-01

УТВЕРЖДЕНЫ Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации - Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации Г.Г.Онищенко 5 июня 2001 г.

Настоящие методические указания устанавливают ВЭЖХ методику количественного химического анализа атмосферного воздуха и воздушной среды жилых и общественных зданий для определения в них содержания формальдегида и высших альдегидов в диапазоне концентраций 0,001-0,04 мг/м

для формальдегида, 0,005-0,15 мг/м

для уксусного, пропионового, масляного, валерианового, капронового, энантового, каприлового, пеларгонового и капринового альдегидов.

Физико-химические свойства веществ и их гигиенические нормативы представлены в табл.1.

Таблица 1

Физико-химические свойства веществ и их гигиенические нормативы

NN п/п	Вещество	Формула	Мол. мас- са	, ° С	Плот- ность, г/см	Растворимость, г/дм			мг/дм	мг/дм	Класс опас- ности
						вода	эта-нол	эфир
1	Формальдегид	СН O	30,3	-21	0,815	р	р	р	0,035	0,003	2
									0,01 (ПДК воздуха жилой среды)
2	Уксусный альдегид	СН СНО	44,05	21	0,785				0,01	0,01	3
3	Пропионовый альдегид (пропаналь)	СН СН СНО	58,08	48,8	0,807	200			0,01	-	3
4	Масляный альдегид (бутаналь)	СН (СН ) СНО	72,10	75,7	0,817	37			0,015	0,015	3
5	Валериановый альдегид (пентаналь)	СН (СН ) СНО	86,14	103,4	0,81	т. р.	т. р.	т. р.	0,03	-	4
6	Капроновый альдегид (гексаналь)	СН (СН ) СНО	100,16	131,0	0,84	н. р.	л. р.	р.	0,02	-	2
7	Энантовый альдегид (гептаналь)	СН (СН ) СНО	114,19	155	0,823	т. р.	р.		0,01	-	3
8	Каприловый альдегид (октаналь)	СН (СН ) СНО	128,22	165	0,82	разл.	р.		0,02	-	2
9	Пеларгоновый альдегид (нонаналь)	СН (СН ) СНО	142,18	191	0,828	-	-	-	0,02	-	2
10	Каприновый альдегид (деканаль)	СН (СН ) СНО	156,27	208	0,828	н.р.	р.	р.	0,02	-	2
н. р. - не растворим; т. р. - трудно растворим; р. - растворим; - смешивается в любых отношениях;   разл. - с разложением.

1. Погрешность измерений

Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей ±20%, при доверительной вероятности 0,95.

 2. Метод измерений

Измерение концентраций формальдегида и предельных альдегидов (С

-С

) выполняют методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с ультрафиолетовым детектированием. Концентрирование паров альдегидов из воздуха осуществляют на твердый сорбент в виде гидразонов и элюированием последних ацетонитрилом.

Нижний предел измерения в объеме элюата составляет 0,0006 мкг.

Определению не мешают другие летучие органические соединения: углеводороды, спирты, эфиры.

Продолжительность проведения ВЭЖХ анализа составляет 35 мин.

 3. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы

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

3.1. Средства измерений

Жидкостной хроматограф, типа Милихром-4 или любой другой с УФ-детектором и градиентом состава растворителей
Весы аналитические лабораторные ВЛА-200	ГОСТ 24104-80Е
Меры массы	ГОСТ 7328-82Е
Посуда стеклянная лабораторная	ГОСТы 20292-80*, 25336-82
Барометр-анероид М-67	ТУ 2504-1797-75
Лупа измерительная	ГОСТ 25706-83
Линейка измерительная	ГОСТ 17435-72
Секундомер	ГОСТ 5072-70
Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2	ГОСТ 215-73Е
Электроаспиратор	ТУ 64-1-862-72
Микрошприц типа МШ-10	ГОСТ 8043-74
3.2. Вспомогательные устройства
Хроматографическая колонка длиной 60 мм внутренним диаметром 2 мм, заполненная сорбентом силасорбом C зернением 5 мкм
Дистиллятор	ТУ 61-1-721-72
Трубки сорбционные стеклянные длиной 100 мм внутренним диаметром 4 мм
Колонка стеклянная для продувки импрегнированного Силохрома азотом
Эксикатор
3.3. Материалы
Гелий сжатый	ТУ 51-940-60
Азот сжатый	ГОСТ 9293-74
Фильтры типа "синяя лента"	ТУ 6-09-1678-74
Стекловата или стекловолокно
Заглушки из тефлона
3.4. Реактивы
Ацетонитрил для жидкостной хроматографии	ТУ 6-09-06-1092-83
Ацеталь, ч.	ТУ 6-09-3639-74
Вода дистиллированная	ГОСТ 6709-77
Валериановый альдегид, ч.	ТУ 6-09-15-152-75
2,4-динитрофенилгидразин, ч.	ТУ 6-09-2394-47
Каприловый альдегид, ч.	ТУ 6-09-15-65-74
Каприновый альдегид
Капроновый альдегид, ч.	ТУ 6-09-15-102-74
Кислота ортофосфорная, х.ч.	ГОСТ 6552-80
Кислота хлористо-водородная, х.ч.	ГОСТ 3118-77
Масляный альдегид, ч.	ТУ 6-09-3828-74
Пропионовый альдегид, ч.	ТУ 6-09-08-1637-83
Пеларгоновый альдегид
Силикагель марки КСМ
Силохром С-120, зернение 0,2-0,355 мм	ТУ 6-09-17-28-82
Формалин технический	ГОСТ 1625-75
Энантовый альдегид, ч.	ТУ 6-09-05-703-77

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 жидкостного хроматографа и электроаспиратора соблюдают правила электробезопасности в соответствии с ГОСТом 12.1.019-79 и инструкцией по эксплуатации приборов.

 5. Требования к квалификации оператора

К выполнению измерений допускают лиц, имеющих квалификацию не ниже инженера-химика, с опытом работы на 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±5) °С, атмосферном давлении 630-800 мм рт.ст. и влажности воздуха не более 80%.

6.2. Выполнение измерений на жидкостном хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору и настоящими методическими указаниями.

 7. Подготовка к выполнению измерений

Перед выполнением измерений проводят следующие работы: получение 2,4-динитрофенилгидразонов альдегидов, приготовление градуировочных растворов, подготовку сорбционных трубок, установление градуировочных характеристик, отбор проб.

7.1. Получение 2,4-динитрофенилгидразонов альдегидов

7.1.1. Приготовление 0,2% раствора 2,4-динитрофенилгидразина. 2,0 г 2,4-динитрофенилгидразина растворяют при нагревании в 1000 см

2Н хлористо-водородной кислоты, по охлаждении раствор профильтровывают.

7.1.2. Получение 2,4-динитрофенилгидразонов. К 300 см

0,2% раствора 2,4-динитрофенилгидразина прибавляют эквимолекулярное количество альдегида. После выпадения окрашенного осадка 2,4-динитрофенилгидразона соответствующего карбонильного соединения, его отфильтровывают, промывают на фильтре 2Н хлористо-водородной кислотой, дистиллированной водой и высушивают на воздухе до постоянного веса.

7.2. Приготовление растворов

2Н раствор хлористо-водородной кислоты

73 г концентрированной соляной кислоты помещают в мерную колбу на 1000 см

, доводят дистиллированной водой до метки и перемешивают.

Исходный раствор 2,4-динитрофенилгидразона формальдегида для градуировки (

=700 мкг/см

)

. 17,5 мг 2,4-динитрофенилгидразона формальдегида вносят в мерную колбу на 25 см

, доводят уровень ацетонитрилом до метки и перемешивают до полного растворения осадка. Срок хранения 30 дней в холодильнике.

Исходный раствор 2,4-динитрофенилгидразонов уксусного, пропионового, масляного, валерианового, капронового, энантового, каприлового, пеларгонового и капринового альдегидов для градуировки (см. табл.2).

125 мг 2,4-ДНФГ уксусного альдегида или 100,0 мг 2,4-ДНФГ пропионового альдегида, или 87,5 мг 2,4-ДНФГ масляного альдегида, или 75,0 мг 2,4-ДНФГ валерианового альдегида, или 70,0 мг 2,4-ДНФГ капронового альдегида, или 65,0 мг 2,4-ДНФГ энантового альдегида, или 60,0 мг каприлового альдегида, или 57,5 мг пеларгонового альдегида, или 55,0 мг капринового альдегида вносят в колбу на 25 см

, приливают ацетонитрил до метки и тщательно перемешивают до полного растворения осадка.

Таблица 2

Градуировочные растворы для установления градуировочной характеристики при определении

концентраций альдегидов в атмосферном воздухе

Номер раствора	1	2	3	4	5	6	7
для 2,4-динитрофенилгидразона формальдегида (коэффициент пересчета 0,7)
Объем исходного раствора гидразона ( =700 мкг/см ), см	0	0,075	0,25	0,375	0,75	1,25	3,0
Концентрация гидразона, мкг/см	0	2,1	7,0	10,5	21,0	35,0	84,0
Концентрация формальдегида, мкг/см	0	0,3	1,0	1,5	3,0	5,0	12,0
для 2,4-динитрофенилгидразона уксусного альдегида (коэффициент пересчета 5,0)
Объем исходного раствора ( =5000 мкг/см ), см	0	0,0375	0,113	0,225	0,375	0,625	1,125
Концентрация гидразона, мкг/см	0	7,5	22,5	45,0	75,0	125,0	225,0
Концентрация уксусного альдегида, мкг/см	0	1,5	4,5	9,0	15,0	25,0	45,0
для 2,4-динитрофенилгидразона пропионового альдегида (коэффициент пересчета 4,0)
Объем исходного раствора гидразона ( =4000 мкг/см ), см	0	0,0375	0,113	0,225	0,375	0,625	1,125
Концентрация гидразона, мкг/см	0	6,0	18,0	36,0	60,0	100,0	180,0
Концентрация пропионового альдегида, мкг/см	0	1,5	4,5	9,0	15,0	25,0	45,0
для 2,4-динитрофенилгидразона масляного альдегида (коэффициент пересчета 3,5)
Объем исходного раствора ( =3500 мкг/см ), см	0	0,0375	0,113	0,225	0,375	0,625	1,125
Концентрация гидразона, мкг/см	0	5,25	15,75	31,50	52,50	87,50	157,50
Концентрация масляного альдегида, мкг/см	0	1,50	4,50	9,0	15,0	25,0	45,0
для 2,4-динитрофенилгидразона валерианового альдегида (коэффициент пересчета 3)
Объем исходного раствора ( =3000 мкг/см ), см	0	0,0375	0,113	0,225	0,375	0,625	1,125
Концентрация гидразона, мкг/см	0	4,50	13,50	27,0	45,0	75,0	135,0
Концентрация валерианового альдегида, мкг/см	0	1,5	4,5	9,0	15,0	25,0	45,0
для 2,4-динитрофенилгидразона капронового альдегида (коэффициент пересчета 2,8)
Объем исходного раствора ( =2800 мкг/см ), см	0	0,0375	0,113	0,225	0,375	0,625	1,125
Концентрация гидразона, мкг/см	0	4,20	12,60	25,20	42,0	70,0	126,0
Концентрация капроновогоальдегида, мкг/см	0	1,5	4,5	9,0	15,0	25,0	45,0
для 2,4-динитрофенилгидразона энантового альдегида (коэффициент пересчета 2,6)
Объем исходного раствора ( =2600 мкг/см ), см	0	0,0375	0,113	0,225	0,375	0,625	1,125
Концентрация гидразона, мкг/см	0	3,90	11,70	23,40	39,0	65,0	117,0
Концентрация энантового альдегида, мкг/см	0	1,50	4,50	9,0	15,0	25,0	45,0
для 2,4-динитрофенилгидразона каприлового альдегида (коэффициент пересчета 2,4)
Объем исходного раствора ( =2400 мкг/см ), см	0	0,0375	0,113	0,225	0,375	0,625	1,125
Концентрация гидразона, мкг/см	0	3,6	10,8	21,6	36,0	60,0	108,0
Концентрация каприлового альдегида, мкг/см	0	1,5	4,5	9,0	15,0	25,0	45,0
для 2,4-динитрофенилгидразона пеларгонового альдегида (коэффициент пересчета 2,3)
Объем исходного раствора ( =2300 мкг/см ), см	0	0,0375	0,113	0,225	0,375	0,625	1,125
Концентрация гидразона, мкг/см	0	3,45	10,35	20,70	34,50	57,50	103,50
Концентрация пеларгонового альдегида, мкг/см	0	1,5	4,5	9,0	15,0	25,0	45,0
для 2,4-динитрофенилгидразона капринового альдегида (коэффициент пересчета 2,2)
Объем исходного раствора ( =2200 мкг/см ), см	0	0,0375	0,113	0,225	0,375	0,625	1,125
Концентрация гидразона, мкг/см	0	3,30	9,90	19,80	33,0	55,0	99,0
Концентрация капринового альдегида, мкг/см	0	1,5	4,5	9,0	15,0	25,0	45,0

Подвижная фаза (смесь ацетонитрила и воды). Градиент концентрации: от 50% воды в ацетонитриле до 100% в течение 35 мин.

7.3. Подготовка сорбционных трубок

Силохром С-120 помещают в стеклянную колонку и пропитывают ацетонитрилом из расчета 1 см

на 1 г сорбента, затем приливают 0,01%-ный раствор 2,4-динитрофенилгидразина в ацетонитриле, содержащем 1% ортофосфорной кислоты. Силохром продувают азотом и хранят в эксикаторе над силикагелем.

0,1 г импрегнированного силохрома С-120 помещают в сорбционные трубки непосредственно перед анализом, закрепляют стекловолокном и закрывают заглушками из тефлона или силиконового шланга со стеклянными пробками.

7.4. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику устанавливают на 5 сериях градуировочных растворов 2,4-динитрофенилгидразонов альдегидов.

Каждую серию, состоящую из 7 градуировочных растворов, готовят в мерных колбах вместимостью 25 см

. Для этого в каждую колбу вносят пипеткой исходные растворы 2,4-динитрофенилгидразонов альдегидов в соответствии с табл.2, доводят уровень ацетонитрилом до метки и перемешивают. Срок хранения 10 дней.

При построении градуировочной характеристики в сорбционную трубку с импрегнированным силохромом С-120, предварительно вынув стекловату, наносят микрошприцем 20 мм

градуировочного раствора, закрывают стекловатой и с другого конца трубки приливают по каплям 50% раствор ацетонитрила. Собирают 0,20 см

элюата.

20 мм

элюата анализируют на жидкостном хроматографе с УФ-детектором в следующих условиях:

скорость элюирования	50 мм /мин;
длина волны УФ-детектора	360 нм;
масштаб измерения	0,2;
время измерения	1 с;
скорость диаграммной ленты 0,15 см/мин	(90 мм/час).

На полученной хроматограмме измеряют площади пиков 2,4-динитрофенилгидразонов и по средним результатам из 5 серий строят градуировочные характеристики для соответствующих альдегидов, выражающие зависимость площади пика (мм

) от количества гидразона (мкг) в пересчете на альдегид.

7.5. Отбор проб

Отбор проб воздуха проводят согласно ГОСТу 17.2.3.01-86. Воздух со скоростью 0,2-0,3 дм

/мин аспирируют через сорбционную трубку. Объем пропущенного воздуха 6 дм

. Трубки с отобранными пробами закрывают заглушками. Срок хранения пробы 1 сутки в холодильнике.

 8. Выполнение измерений

2,4-динитрофенилгидразоны альдегидов элюируют, 0,20 см

, ацетонитрила и хроматографируют в условиях, указанных в п.7.4.

 9. Вычисление результатов измерения

Концентрацию альдегида в атмосферном воздухе (мг/м

) вычисляют по формуле:     

- содержание альдегида, найденное по градуировочной характеристике, мкг;

- объем элюата, взятый для анализа, мм

;

- общий объем элюата, мм

;

- объем аспирированного воздуха, приведенный к нормальным условиям, дм

.

 10. Оформление результатов измерений

Результаты измерений оформляют протоколом по форме:

Протокол N

количественного химического анализа формальдегида и предельных альдегидов в воздухе

Результаты химического анализа

Шифр или N пробы	Определяемый компонент	Концентрация, мг/м	Погрешность измерения, %

Ответственный исполнитель:

Руководитель лаборатории:

 11. Контроль погрешности измерений

Контроль погрешности измерений концентраций формальдегида и высших альдегидов проводят на градуировочных растворах.

Рассчитывают среднее значение результатов измерений концентрации в градуировочных растворах:

, где

- число измерений компонента в пробе градуировочного раствора;

- результат измерения концентрации вещества компонента в

-ой пробе градуировочного раствора, мкг/мм

.

Рассчитывают среднее квадратичное отклонение результата измерения концентрации вещества в градуировочном растворе:

Рассчитывают доверительный интервал:

, где

- коэффициент нормированных отклонений, определяемых по табл. Стьюдента, при доверительной вероятности 0,95.

Рассчитывают погрешность определения концентраций формальдегида и высших альдегидов:

, %

Если

20% , то погрешность измерений удовлетворительная.

Если данное условие не выполняется, то выясняют причину и повторяют измерения.

Методические указания разработаны А.Г.Малышевой, А.А.Беззубовым, Н.П.Зиновьевой, О.В.Будариной (НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н.Сысина РАМН, г.Москва).