Утверждены
Минздравом СССР
8 июня 1987 г. N 4384-87
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ 2,4-ДМ И БУТИЛОВОГО ЭФИРА 2,4-ДМ В ВОДЕ
И ПОЧВЕ МЕТОДОМ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ <*>
--------------------------------
<*> Разработаны И.И. Пиленковой, Р.Г. Юрковой
(ВНИТИГ).
Краткая
характеристика препаратов. Бутиловый эфир 2,4-дихлорфенокси-
гамма-масляной кислоты.
Брутто - формула C H O Cl . Молекулярная
масса
14 18
3 2
305,2. Общепринятое
название - бутоксон-эфир. Бутиловый
эфир 2,4-ДМ -
светлая жидкость,
т. кип. 172 - 174
°C при
399,97 Па. Растворим
в
органических растворителях, нерастворим в
воде. Применяется в качестве
гербицида.
Брутто - формула 2,4-дихлорфеноксимасляной кислоты
C H O Cl .
10 10 3 2
Молекулярная
масса 284,56. Общепринятое название - 2,4-ДМ.
В воде ПДК 0,01
мг/л. Белое
кристаллическое вещество, т. пл.
117 -
119 °C. Хорошо
растворимо в
органических растворителях, плохо
растворимо в воде
(53 мг/л воды).
Соли этой кислоты с аминами хорошо растворимы в воде.
Принцип метода. Метод основан на извлечении
2,4-ДМ и бутилового эфира 2,4-ДМ из подкисленной воды диэтиловым
эфиром, из почвы - смесью бензол-этанол (1:1), очистке экстрактов, метилировании 2,4-ДМ диазометаном
с последующим анализом на приборе с ДЭЗ.
Метрологическая характеристика метода. Основные
метрологические данные приведены в таблице 82.
Таблица 82
МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДА
┌───────────────────┬──────────────────────────┬──────────────────────────┐
│ Показатель │ 2,4-ДМ │ Бутиловый эфир 2,4-ДМ │
│ ├─────────────┬────────────┼─────────────┬────────────┤
│ │ вода
│ почва │
вода │ почва
│
├───────────────────┼─────────────┼────────────┼─────────────┼────────────┤
│Диапазон │0,001 - 0,100│0,025 -
2,50│0,001 - 0,100│0,025 - 2,50│
│определяемых │ │ │ │ │
│концентраций,
мг/кг│ │ │ │ │
│Предел
обнаружения │0,001 │0,001 │0,001 │0,001 │
│в
анализируемом │ │ │ │ │
│объеме пробы, мкг │ │ │ │ │
│Предел
определения,│0,001 │0,025 │0,001 │0,025 │
│мг/кг
или мг/л │ │ │ │ │
│Среднее
значение │88,0 │83,0 │91,0 │82,1 │
│определения │ │ │ │ │
│стандартных │ │ │ │ │
│количеств,
% │ │ │ │ │
│Число
параллельных │6 │6 │6 │6 │
│определений
(n) │ │ │ │ │
│Стандартное │+/- 3,8 │+/- 2,6 │+/- 5,9 │+/- 3,1 │
│отклонение,
% │ │ │ │ │
│Доверительный │88,0 +/- 3,9 │83,0 +/- 2,7│91,0
+/- 6,1 │82,1 +/- 3,2│
│интервал
среднего │ │ │ │ │
│(p
= 0,95), % │ │ │ │ │
└───────────────────┴─────────────┴────────────┴─────────────┴────────────┘
Избирательность метода. Определению не
мешают пестициды ряда феноксиалканкарбоновых кислот и
их производных.
Реактивы, материалы, растворы. 2,4-ДМ с
содержанием основного вещества 98,5%. Бутиловый эфир 2,4-ДМ с содержанием
основного вещества 98,5%. Эфир диэтиловый
(медицинский) для наркоза. Этиловый спирт технический. Бензол. Гидроксид калия.
Хлороводородная кислота х.ч.
Серная кислота. Безводный сульфат натрия. Насадка для хроматографической
колонки - 5% силикона SE-30 на хроматоне N-AW-DMCS
(0,20 - 0,25 мм). Силикагель КСК с размером частиц 0,30 - 0,50 мм. Метиламин
ч., 24-процентный водный раствор. Мочевина. Нитрозометилмочевина.
Диазометан. Бумага индикаторная универсальная. Нитрит
натрия х.ч.
Приборы и посуда. Хроматограф с ДЭЗ.
Колонка хроматографическая стеклянная размером 150 x
0,3 см. Испаритель ротационный. Колбы: грушевидные для отгонки растворителя;
конические со шлифом; круглодонные на 100 мл; 1 л. Различные пипетки. Стакан на
3 л. Воронка делительная на 1000 мл. Воронка Бюхнера.
Пробирки градуированные со шлифом. Микрошприц
на 10 мкл. Вакуумный эксикатор. Колонка адсорбционная
стеклянная размером 100 x 10 мм. Аппарат для встряхивания. Прибор для получения
диазометана (рис. 6 - не приводится).
Подготовка к определению. Приготовление стандартных растворов: стандартный раствор N 1 2,4-ДМ
и бутилового эфира 2,4-ДМ концентрацией 1 мг/мл готовят, растворив навески по
0,0100 г в 10 мл этилового спирта; N 2 бутилового эфира 2,4-ДМ концентрацией
0,001 мг/мл готовят, разбавляя 10 мкл стандартного
раствора N 1 в 10 мл этилового спирта; N 3 метилового эфира 2,4-ДМ
концентрацией 0,001 мг/мл (по 2,4-ДМ) готовят метилированием
20 мкл стандартного раствора 2,4-ДМ эфирным раствором
диазометана (0,5 - 1 мл), испарением эфира на воздухе
и растворением в 10 мл этилового спирта. Растворы устойчивы в течение 10 дней.
Получение нитрозометилмочевины.
Получение нитрозометилмочевины происходит по
реакциям:
CH NH x HCl + H
NCONH --> CH NHCONH + NH Cl;
3 2 2
2 3 2
4
CH NHCONH + HNO
--> CH N(NO)-CONH + H O.
3 2
2 3 2
2
Во взвешенную круглодонную колбу на 1 л
наливают 200 г 2-процентного водного раствора метиламина <*> и добавляют
при охлаждении концентрированную хлороводородную кислоту
до кислой реакции на метилрот, на что требуется около
155 мл кислоты. Затем доливают столько воды, чтобы общая масса достигла 500 г,
и прибавляют 500 г мочевины, после чего раствор осторожно кипятят с обратным
холодильником 2 ч 45 мин. и энергично - 15 мин. Раствор охлаждают до комнатной
температуры, растворяют в нем 110 г 95-процентного нитрита натрия и охлаждают
до 0 °C.
--------------------------------
<*> Метиламин применяют либо в виде
водного раствора, либо в виде хлоргидрата. Полученный
таким образом препарат можно хранить в холодильнике длительное время. При
температуре выше 20 °C его не следует хранить более 1 ч. При температуре 30 °C
он может неожиданно разложиться без взрыва, но с выделением паров.
В стакане на 3 л готовят 600 г льда и 100
г концентрированной серной кислоты, охлаждая стакан льдом и солью. К этому
раствору при перемешивании приливают холодный раствор нитрозометилмочевины
и нитрита натрия с такой скоростью, чтобы температура не поднималась выше 0 °C.
Нитрозометилмочевина всплывает на поверхность в виде кристаллического пенистого осадка,
который немедленно отфильтровывают через воронку Бюхнера,
хорошо отжимают. Кристаллы размешивают до образования пасты с 50 мл холодной
воды, отсасывают, отжимают, сушат в вакуумном эксикаторе до постоянной массы.
Выход 105 - 115 г, 66 - 72% от теоретического.
Получение диазометана.
Диазометан получают в результате реакции:
CH N(NO)-CO-NH
+ KOH --> CH N + KCNO + 2H O.
3 2 2 2 2
В круглодонную колбу на 100 мл помещают 3
мл 50-процентного водного раствора едкого кали и 10 мл диэтилового
эфира. Смесь охлаждают до 5 °C, затем при взбалтывании прибавляют 1 г нитрозометилмочевины. Колбу присоединяют к холодильнику,
нижний конец которого снабжен аллонжем с отводом, проходящим через резиновую
пробку и погруженным в слой эфира на дне приемника. Приемник охлаждают смесью
льда и соли.
Реакционную колбу погружают в водяную
баню, нагревают до 50 °C. Эфир в колбе доводят до кипения. Содержимое колбы
время от времени перемешивают. Отгонку прекращают, как только дистиллят станет
бесцветным.
Ни в коем случае не следует отгонять весь
эфир!
Метилирование проб. К сухому остатку приливают небольшое количество раствора диазометана в диэтиловом эфире до
прекращения обесцвечивания. Затем взбалтывают и выпаривают на воздухе досуха.
Кондиционирование хроматографической
колонки. Насадку засыпают в колонку, уплотняют, устанавливают колонку в
термостат хроматографа и стабилизируют в токе азота особой чистоты при
температуре 220 °C в течение 40 ч, не подключая к детектору, и при температуре
200 °C - 6 ч.
Подготовка адсорбционной колонки. В
колонку засыпают силикагель КСК (высота слоя 5 см), промывают 5 мл ацетона и 10
мл гексана.
Хранение проб. Ввиду возможного гидролиза
бутилового эфира 2,4-ДМ пробы хранению не подлежат.
Ход анализа. Экстракция. Пробу воды 250 -
500 мл помещают в делительную воронку, подкисляют хлороводородной
кислотой до pH 2 - 3 (по индикаторной бумаге) и
экстрагируют диэтиловым эфиром трижды порциями по 50
мл. Объединенный экстракт пропускают через слой безводного сульфата натрия,
помещенный на фильтровальную бумагу в конусообразную воронку. Фильтрат собирают
в грушевидной колбе. Растворитель испаряют досуха (ротационный испаритель, ток
воздуха). К сухому остатку приливают по каплям эфирный раствор диазометана до прекращения обесцвечивания желтой окраски.
Растворитель испаряют досуха. Сухой остаток растворяют в 1 - 10 мл гексана.
Навеску воздушно-сухой почвы 10 - 20 г
помещают в коническую колбу, заливают 50 мл смеси бензол-этиловый
спирт (1:1), плотно закрывают пробкой и встряхивают 1 ч. Экстракт декантируют в
отгонную колбу. Экстракцию повторяют дважды порциями той же смеси по 20 мл,
встряхивая каждый раз по 15 мин. Объединенные экстракты упаривают до объема 1 -
2 мл, переносят в делительную воронку, добавляют 20 мл воды и экстрагируют диэтиловым эфиром трижды порциями 25; 15; 15 мл.
Объединенный эфирный экстракт осушают сульфатом натрия и отдувают досуха в токе
воздуха. К сухому остатку добавляют по каплям эфирный раствор диазометана до прекращения исчезновения желтой окраски,
испаряют растворитель. Остаток растворяют в 1 мл гексана.
Гексановый раствор пропускают через адсорбционную
колонку. Колонку элюируют сначала 50 мл гексана и элюат отбрасывают.
Затем колонку элюируют смесью гексан-ацетон
(30:0,5). Элюат концентрируют до объема 1 - 10 мл.
Условия
хроматографирования. Аликвоты экстрактов
из воды и
почвы
хроматографируют
на приборе с ДЭЗ при
следующих условиях. Рабочая шкала
-11
электрометра 9 x 10
А. Колонка стеклянная
размером 200 x
0,3 см,
заполненная хроматоном N-AW-DMCS (0,20 - 0,25 СМ) с 5% SE-30. Температура,
°C: термостата
колонок - 200, испарителя -
225, детектора - 230. Расход
газа-носителя (азота
особой чистоты), мл/мин.:
через колонку - 40,
через продувочную
камеру детектора - 100. Объем
раствора, вводимый в
испаритель, - 2 мкл. Линейность детектирования 0,001 - 0,050 нг. Абсолютное
время удерживания,
мин.: метилового эфира 2,4-ДМ -
1,7, бутилового эфира
2,4-ДМ - 4,3.
Хроматографирование каждого экстракта проводят трижды, измеряют высоты пиков, вычисляют
среднее значение высоты. В этих же условиях хроматографируют
1 - 5 мкл (в зависимости от размера пиков пробы)
стандартного раствора метилового эфира 2,4-ДМ и стандартного раствора N 2
бутилового эфира 2,4-ДМ. Хроматографирование проводят
трижды, вычисляют среднее значение высоты пика.
Обработка результатов анализа. Содержание
в пробе 2,4-ДМ или бутилового эфира 2,4-ДМ (X, мг/л или мг/кг) вычисляют по
формуле:
AH V
пр 2
X = ------,
H V P
ст 1
где:
A - количество исследуемого
вещества в хроматографируемом объеме
стандартного
раствора, нг;
H ,
H - средняя высота
пиков на хроматограммах
растворов пробы и
пр ст
стандартного
раствора соответственно, мм;
V -
объем аликвоты раствора пробы, вводимый в прибор, мкл;
1
V -
общий объем раствора пробы, мл;
2
P - количество или объем пробы, г или мл.
Требования безопасности. Соблюдать все
необходимые требования безопасности при работе в химических лабораториях, а
также соблюдать правила безопасности, принятые для работы с пестицидами и
легковоспламеняющимися жидкостями.