Утверждаю
Заместитель Главного
государственного
санитарного врача СССР
А.И.ЗАИЧЕНКО
12 декабря 1988 г. N 4899-88
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ БИЦИКЛАТА
В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ
Аннотация
Методические
указания по измерению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны
предназначены для работников санитарно-эпидемиологических станций и санитарных
лабораторий промышленных предприятий при осуществлении контроля за содержанием
вредных веществ в воздухе рабочей зоны, а также научно-исследовательских
институтов системы здравоохранения России и других заинтересованных министерств
и ведомств.
Методические указания разрабатываются и
утверждаются с целью обеспечения контроля соответствия
фактических концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны их
предельно допустимым концентрациям (ПДК) - санитарно-гигиеническим нормативам,
утвержденным Министерством здравоохранения СССР, оценки эффективности
внедренных санитарно-гигиенических мероприятий, установления необходимости
использования средств индивидуальной защиты органов дыхания, оценки влияния
вредных веществ на состояние здоровья работающих.
Включенные в данный выпуск Методические
указания подготовлены в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88
"ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей
зоны" и ГОСТ 12.1.016-79 "ССБТ. Воздух рабочей зоны. Требования к
методикам измерения концентраций вредных веществ" и одобрены Проблемной
комиссией "Научные основы гигиены труда и профессиональной
патологии". Методические указания являются обязательными при осуществлении
вышеуказанного контроля.
Бициклат (бициклофос, хостаквик,
гептенофос) - действующее начало
0,0-диметил-0-(6-хлорбицикло)3,2,0)гептадиен-1,5-ил)фосфат.
OP(OCH )
/ || 3 2
┌─────┬────┐ O
│
│ ││
М.м. 250,5
│
└────┘
\
/ \
\ /
Cl
Жидкость - желтого цвета, температура
кипения 64 °C (0,075 мм рт. ст.).
-4
Давление паров
7,5 х 10 мм рт. ст. при 20 °C. Хорошо
растворим в ацетоне,
метаноле, ксилоле (при
25 °C 1000 г/л), хуже растворим в
н-гексане (130
г/л). Растворимость в воде 2,2 г/л.
В воздухе находится в виде паров и
аэрозоля.
Бициклат относится к высокотоксичным
фосфорорганическим пестицидам, опасным при попадании на кожу. Кумулятивный
эффект проявляется слабо.
В механизме токсического действия этого
пестицида ведущее значение имеет угнетение функции нервной системы, печени и
почек.
ПДК бициклата в воздухе 0,5 мг/куб. м.
Характеристика
метода
Метод основан на использовании
газожидкостной (с пламенно-фотометрическим детектором) и тонкослойной
хроматографии.
Отбор проб с концентрированием - бумажный
фильтр "синяя лента", ацетон-вода 7:3.
Нижний предел измерения в
хроматографируемом объеме 0,005 мкг (ГЖХ), 2 мкг (ТСХ).
Нижний предел измерения в воздухе 0,1
мг/куб. м (ГЖХ), 0,2 мг/куб. м (ТСХ) (при отборе 10 л воздуха).
Диапазон измеряемых концентраций - 0,1 -
1 мг/куб. м.
Измерению не мешают наполнители
технического препарата.
Суммарная погрешность определения +/-
23%.
Время выполнения измерения, включая отбор
проб, - 2 часа.
А.
Газохроматографический метод
Приборы, аппаратура,
посуда
Хроматограф с пламенно-фотометрическим
(ПФД) детектором по фосфору (тип Цвет-164 и др.).
Микрошприц МШ на 10 мкл.
Колонка стеклянная, длина 1 м, диаметр 3
мм.
Аспирационное устройство.
Поглотительные приборы с пористой
пластинкой N 1.
Ротационный испаритель с набором колб
марки ИР-1 и ТУ 25-11-91776.
Фильтры бумажные "синяя лента",
ТУ 6-09-1678-77.
Секундомер.
Фильтродержатели.
Пипетки, колбы, мерная посуда, ГОСТ
20292-74 и ГОСТ 1770-74.
Реактивы, растворы,
материалы
Ацетон, ч., ГОСТ 2601-79.
Хлороформ, ч., ГОСТ 20015-74.
Сульфат натрия безводный, ч., ГОСТ
4166-76.
Хроматрон N-AW с 5% SE-30 (Хемапол,
ЧССР).
Стандартный раствор N 1 бициклата с
содержанием 100 мкг/мл.
Готовят растворением 10 мг препарата в
мерной колбе на 100 мл ацетона. Хранят в холодильнике, устойчив
в течение 2-х месяцев.
Стандартные растворы бициклата с
содержанием 10, 5 и 1 мкг/мл готовят соответствующим разведением ацетоном
стандартного раствора N 1. Хранят не более 5 дней.
Азот газообразный, ГОСТ 9293-74.
Водород газообразный, ГОСТ 3022-70.
Отбор проб воздуха
Воздух с объемным расходом 1 л/мин.
последовательно аспирируют через помещенный в фильтродержатель фильтр
"синяя лента" и поглотитель, содержащий 10 мл смеси ацетон-вода 7:3
(при охлаждении льдом).
Для определения 1/2 ПДК достаточно
отобрать 10 л воздуха. Длительность хранения пробы в холодильнике (+4 °C) не
более 2-х дней.
Подготовка к
измерению
Хроматографическую колонку с помощью
вакуума заполняют готовой насадкой (около 2 г) - Хроматон N-AW с 5% SE-30 и
кондиционируют при 220 °C в течение 5 - 6 часов в токе газа-носителя.
Градуировочные растворы с содержанием
бициклата от 1 до 10 мкг/мл готовят соответствующим разведением стандартного
раствора N 1 ацетоном согласно таблице. Стандартные растворы бициклата
устойчивы при хранении в холодильнике в течение 5 дней.
Таблица 2
ШКАЛА ГРАДУИРОВОЧНЫХ РАСТВОРОВ
┌─────────┬─────────────────────┬───────────────┬────────────────┐
│ N │
Стандартный раствор │ Растворитель, │ Концентрация, │
│стандарта│ N 1 (100 мкг/мл) │
ацетон, мл │ мкг/мл
│
├─────────┼─────────────────────┼───────────────┼────────────────┤
│1 │0,0 │10,0 │0,0 │
│2 │0,1 │9,9 │1,0 │
│3 │0,2 │9,8 │2,0 │
│4 │0,4 │9,6 │4,0 │
│5 │0,5 │9,5 │5,0 │
│6 │0,7 │9,3 │7,0 │
│7 │1,0 │9,0 │10,0 │
└─────────┴─────────────────────┴───────────────┴────────────────┘
Вводят 5 мкл каждого градуировочного
раствора в хроматограф через самоуплотняющуюся мембрану. Строят градуировочную
кривую, выражающую зависимость высоты пика (мм) от
концентрации компонента (мкг/мл).
Для каждой концентрации проводят не менее
5 параллельных измерений.
Условия
хроматографирования градуировочных смесей
и анализируемых проб <*>
--------------------------------
<*> При необходимости для работы
можно использовать термоионный детектор (ТИД).
Температура
термостата колонок
185 °C
Температура
испарителя
220 °C
Скорость потока
газа-носителя
50 мл/мин.
Скорость потока
водорода
65 +/- 2 мл/мин.
Скорость потока
воздуха
120 +/- 5 мл/мин.
Скорость
движения диаграммной ленты 40 мм/час
Время
удерживания 0,73
мин.
Проведение
измерения
Бумажный фильтр, содержащий аэрозоль, из
фильтродержателя переносят в коническую колбу и заливают 20 мл ацетона.
Экстрагируют бициклат в течение 30 мин. Экстракцию повторяют дважды.
Объединяют, сушат безводным сульфатом натрия и сливают в колбу для отгонки
растворителей.
Смесь ацетон-вода 7:3 из поглотителя
переносят в делительную воронку, прибавляют 200 мл дистиллированной воды и
реэкстрагируют препарат дважды по 20 мл хлороформом. Объединенный хлороформный
экстракт сушат безводным сульфатом натрия (5 - 7 г) и сливают в колбу для
отгонки растворителей, где находится экстракт из фильтра. Концентрируют
растворитель при температуре бани не выше 50 °C до объема 0,2 - 0,3 мл, досуха
упаривают на воздухе.
Остаток в колбе растворяют в 1 мл ацетона
и 5 мкл микрошприцем вводят в испаритель хроматографа через самоуплотняющуюся
мембрану. Записывают хроматограмму, замеряют высоту пика и по градуировочному
графику находят концентрацию измеряемого компонента.
Расчет концентрации
Концентрацию бициклата в мг/куб. м
"С" вычисляют по формуле:
С = (а х в) / (б х V),
где:
а - концентрация вещества, найденная в
поглотительном растворе по градуировочному графику, мкг/мл;
в - общий объем поглотительного раствора,
мл;
V - объем воздуха, отобранный для
анализа, приведенный к стандартным условиям, л.
Б. Метод
тонкослойной хроматографии
Приборы,
аппаратура, посуда
Аспирационное устройство.
Поглотительные приборы с пористой
пластинкой N 1.
Ротационный испаритель с набором колб
марки ИР-1М, ТУ 25-11-917-76.
Фильтры бумажные "синяя лента",
ТУ 6-09-1678-77.
Фильтродержатели, ТУ 25-11-1062-75.
Пипетки, колбы, мерная посуда, ГОСТ
20292-74 и ГОСТ 1770-74.
Облучатель ртутно-кварцевый, ТУ
64-1-1618-82.
Камера хроматографическая, ГОСТ 1770-79.
Пульверизатор стеклянный, ГОСТ 10391-79.
Реактивы, растворы,
материалы
Ацетон, ч., ГОСТ 2601-79.
Хлороформ, ч., ГОСТ 20015-79.
Сульфат натрия безводный, ч., ГОСТ
4166-76.
Аммиак водный 25%, ГОСТ 3760-79.
н-Гексан, ч., ТУ 6-09-3375-78.
Диэтиловый эфир, х.ч., ГОСТ 6662-79.
Нитрат серебра, ч.д.а., ГОСТ 277-79.
Пластинки "силуфол" (Хемапол,
ЧССР).
Стандартный раствор бициклата, содержащий
100 мкг/мл вещества, готовят растворением 10 мг препарата в мерной колбе на 100
мл в ацетоне.
Проявляющий реактив - водно-ацетоновый
раствор аммиака серебра. 0,5 г нитрата серебра растворяют в 5 мл
дистиллированной воды, добавляют 7 мл аммиаката (d = 0,9 г/куб. см) и доводят
до 100 мл ацетоном. Срок хранения 5 - 6 дней в холодильнике. Подвижная фаза
гексан-ацетон 2:1.
Отбор проб воздуха
Воздух со скоростью 1 л/мин.
последовательно аспирируют через помещенный в фильтродержатель фильтр
"синяя лента" и поглотитель, содержащий 10 мл смеси ацетон-вода 7:3
(при охлаждении льдом).
Для определения 1/2 ПДК следует отобрать
10 л воздуха. Длительность хранения пробы в холодильнике (+4 °C) не более 2-х
дней.
Проведение
измерения
Бумажный фильтр, содержащий аэрозоль, из
фильтродержателя переносят в коническую колбу и заливают 20 мл раствора.
Экстрагируют бициклат в течение 30 мин. Экстракцию повторяют дважды. Объединяют
экстракт, сушат безводным сульфатом натрия и сливают в колбу для отгонки
растворителей. Смесь ацетон-вода 7:3 из поглотителя переносят в делительную
воронку, прибавляют 200 мл дистиллированной воды и реэкстрагируют препарат
дважды по 20 мл хлороформом. Объединенный хлороформный экстракт сушат безводным
сульфатом натрия (5 - 7 г) и сливают в колбу для отгонки растворителей, где
находится экстракт из фильтра. Концентрируют растворитель при температуре бани
не выше 50 °C до объема 0,2 - 0,3 мл. Остаток в колбе количественно наносят при
помощи капиллярной пипетки на хроматографическую пластинку так, чтобы диаметр
пятна не превышал 1,5 см. Колбу с экстрактом смывают небольшими порциями
диэтилового эфира, который наносят в центр пятна. Справа и слева от пятна
наносят серию стандартных растворов, содержащих 2, 5, 7 и 10 мкг препарата.
Пластинку с нанесенными растворами помещают в хроматографическую камеру, в
которую за 30 мин. до хроматографирования залита смесь гексан-ацетон 2:1. После
поднятия фронта подвижного растворителя на 10 см пластинку вынимают и оставляют
на несколько минут на воздухе для испарения подвижного растворителя. После
этого пластинку обрабатывают из пульверизатора водно-ацетоновым раствором
нитрата серебра и подвергают УФ-облучению в течение 30
мин. Бициклат проявляется в виде черного пятна на белом фоне.
R = 0,5 +/- 0,05.
f
Количественное определение пестицида
проводят путем сравнения интенсивности окраски и измерения площади пятна пробы
и стандартного раствора. Измерение площади проводят с помощью миллиметровой
бумаги. Прямолинейная зависимость между интенсивностью и площадью пятна с
содержанием препарата в пятне соблюдается и интервале 2 - 10 мкг.
Расчет концентрации
Концентрацию вещества "С" в
воздухе (в мг/куб. м) вычисляют по формуле:
С = а / V,
где:
а - количество вещества, найденное в
пробе, мкг;
V - объем воздуха (в л), отобранный для
анализа, приведенный к стандартным условиям (см. Приложение 1).
Приложение 1
Приведение объема воздуха к стандартным
условиям проводят по следующей формуле:
V х (273 + 20) х
P
V = ------------------,
20 (273 + t) х 101,33
где:
V - объем воздуха, отобранный для анализа, л;
P - барометрическое давление, кПа (101,33
кПа = 760 мм рт. ст.);
t - температура воздуха в месте отбора
пробы, °C.
Для
удобства расчета V
следует пользоваться таблицей коэффициентов
20
(см. Приложение
2). Для приведения
воздуха к стандартным условиям надо
умножить V на
соответствующий коэффициент.
Приложение 2
КОЭФФИЦИЕНТ K ДЛЯ ПРИВЕДЕНИЯ ОБЪЕМА ВОЗДУХА
К СТАНДАРТНЫМ УСЛОВИЯМ
┌───┬─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│°C
│ Давление P,
кПа (мм рт. ст.) │
│ ├──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┤
│ │97,33 │97,86 │ 98,4 │98,93
│99,46 │ 100 │100,53│101,06│101,33│101,86│
│ │(730) │(734) │(738) │(742)
│(746) │(750) │(754) │(758) │(760) │(764) │
├───┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┤
│-30│1,1582│1,1646│1,1709│1,1772│1,1836│1,1899│1,1963│1,2026│1,2058│1,2122│
│-26│1,1393│1,1456│1,1519│1,1581│1,1644│1,1705│1,1763│1,1831│1,1862│1,1925│
│-22│1,1212│1,1274│1,1336│1,1396│1,1458│1,1519│1,1581│1,1643│1,1673│1,1735│
│-18│1,1036│1,1097│1,1159│1,1218│1,1278│1,1338│1,1399│1,1460│1,1490│1,1551│
│-14│1,0866│1,0926│1,0986│1,1045│1,1105│1,1164│1,1224│1,1284│1,1313│1,1373│
│-10│1,0701│1,0760│1,0819│1,0877│1,0986│1,0994│1,1053│1,1112│1,1141│1,1200│
│-06│1,0640│1,0599│1,0657│1,0714│1,0772│1,0829│1,0887│1,0945│1,0974│1,1032│
│-02│1,0385│1,0442│1,0499│1,0556│1,0613│1,0669│1,0726│1,0784│1,0812│1,0869│
│0 │1,0309│1,0366│1,0423│1,0477│1,0535│1,0591│1,0648│1,0705│1,0733│1,0789│
│+02│1,0234│1,0291│1,0347│1,0402│1,0459│1,0514│1,0571│1,0627│1,0655│1,0712│
│+06│1,0087│1,0143│1,0198│1,0253│1,0309│1,0363│1,0419│1,0475│1,0502│1,0557│
│+10│0,9944│0,9990│1,0054│1,0108│1,0162│1,0216│1,0272│1,0326│1,0353│1,0407│
│+14│0,9806│0,9860│0,9914│0,9967│1,0027│1,0074│1,0128│1,0183│1,0209│1,0263│
│+18│0,9671│0,9725│0,9778│0,9880│0,9884│0,9936│0,9989│1,0043│1,0069│1,0122│
│+20│0,9605│0,9658│0,9711│0,9783│0,9816│0,9868│0,9921│0,9974│1,0000│1,0053│
│+22│0,9539│0,9592│0,9645│0,9696│0,9749│0,9800│0,9853│0,9906│0,9932│0,9985│
│+24│0,9475│0,9527│0,9579│0,9631│0,9683│0,9735│0,9787│0,9839│0,9865│0,9917│
│+26│0,9412│0,9464│0,9516│0,9566│0,9618│0,9669│0,9721│0,9773│0,9755│0,9851│
│+28│0,9349│0,9401│0,9453│0,9503│0,9955│0,9605│0,9657│0,9708│0,9734│0,9785│
│+30│0,9288│0,9339│0,9391│0,9440│0,9432│0,9542│0,9594│0,9646│0,9670│0,9723│
│+34│0,9167│0,9218│0,9268│0,9318│0,9368│0,9418│0,9468│0,9519│0,9544│0,9595│
│+38│0,9049│0,9099│0,9149│0,9198│0,9248│0,9297│0,9347│0,9397│0,9421│0,9471│
└───┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┘