Государственная система санитарно-эпидемиологического
нормирования Российской Федерации
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Методические указания
по определению концентраций химических
веществ в воде централизованного
хозяйственно-питьевого водоснабжения
Сборник методических указаний
Минздрав России
Москва 1997
1. Подготовлены творческим коллективом специалистов в составе: Малышева А.Г. (руководитель), Зиновьева Н.П., Суворова Ю.Б., Растянников Е.Г., Топорова И.Н., Евстигнеева М.А., при участии Кучеренко А.И. (Госкомсанэпиднадзор России).
2. Утверждены и введены в действие Первым заместителем Председателя Госкомсанэпиднадзора России - заместителем Главного государственного санитарного врача Российской Федерации С.В. Семеновым 31 октября 1996 года
3. Введены впервые.
СОДЕРЖАНИЕ
3. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы.. 3 5. Требования к квалификации оператора. 4 |
|
УТВЕРЖДАЮ Первый заместитель Председателя Госкомсанэпиднадзора России заместитель Главного государственного санитарного врача Российской Федерации С.В. Семенов 31 октября 1996 г. Дата введения - с момента утверждения |
Методические указания по определению концентраций химических веществ в воде предназначены для использования органами государственного санитарно-эпидемиологического надзора при осуществлении государственного контроля за соблюдением требований к качеству воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения, водохозяйственными организациями, производственными лабораториями предприятий, контролирующими состояние водных объектов, а также научно-исследовательскими институтами, работающими в области гигиены водных объектов.
Включенные в сборник методические указания разработаны в соответствии с требованиями ГОСТа 8.010-90 «Методики выполнения измерений», ГОСТа 17.0.0.02-79 «Охрана природы. Метрологическое обеспечение контроля загрязненности атмосферы, поверхностных вод и почвы. Основные положения». В сборнике приведены методики по измерению концентраций 40 химических веществ.
Методики выполнены с использованием современных физико-химических методов исследования газовой хроматографии с различного вида детектированием, метрологически аттестованы и дают возможность контролировать содержание химических веществ на уровне и меньше их предельно допустимых концентраций в воде, установленных в СанПиН 2.1.4.559-96 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества», а для веществ не включенных в перечень нового документа - в действующих «Санитарных правилах и нормах охраны поверхностных вод от загрязнения».
Методические указания одобрены и приняты на совместном заседании группы Главного эксперта Комиссии по санитарно-гигиеническому нормированию «Лабораторно-инструментальное дело и метрологическое обеспечение» Госкомсанэпиднадзора России и бюро секции по физико-химическим методам исследования объектов окружающей среды Проблемной комиссии «Научные основы экологии человека и гигиены окружающей среды».
|
УТВЕРЖДЕНО Первым заместителем Председателя Госкомсанэпиднадзора России - заместителем Главного государственного санитарного врача Российской Федерации 31 октября 1996 г. МУК 4.1.656-96 Дата введения: с момента утверждения |
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Методические
указания
по газохроматографическому определению
метилакрилата и
метилметакрилата в воде
Настоящие методические указания устанавливают количественный газохроматографический анализ воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения для определения в ней содержания метилакрилата и метилметакрилата в диапазоне концентраций 0,005 - 0,1 мг/дм3.
СН2 = СН - СООСН3 мол. масса 86,09
Метилакрилат - бесцветная жидкость с резким специфическим запахом, в воде нестабильна. Температура кипения - 80,5 °С, плотность - 0,95 г/см3. Растворима в органических растворителях, растворимость в воде 5,48 % (20 °С).
СН2 = С(СН3) - СООСН3 мол. масса 100,11
Метилметакрилат - бесцветная жидкость с резким специфическим запахом, в воде не стабильна. Температура кипения - 100,6 °С, плотность - 0,94 г/см3; растворимость в воде 1,59 % (20 °С).
Метилакрилат и метилметакрилат обладают наркотическим, раздражающим и общетоксическим действием. Предельно допустимые концентрации этих веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования соответственно 0,02 и 0,01 мг/дм3 (мг/л).
Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей ±11 %, при доверительной вероятности 0,95.
Измерения концентраций метилакрилата и метилметакрилата выполняют методом газожидкостной хроматографии с пламенно-ионизационным детектированием. Концентрирование веществ из воды осуществляют методом газовой экстракции и улавливанием паров на твердый сорбент. Анализ проводят с использованием метода термодесорбции.
Нижний предел измерения 0,005 мг/дм3.
Определению не мешают: спирты С1 - С4, ацетон, хлороформ, акролеин, акрилонитрил, этилакрилат, бутилакрилат, бутилметакрилат, ароматические углеводороды.
3.1. Средства измерений
Хроматограф газовый с пламенно-ионизационным детектором |
|
Барометр-анероид М-67 |
ТУ 2504-1797-75 |
Весы аналитические ВЛА-200, 2-го кл. |
|
Линейка измерительная |
|
Лупа измерительная |
|
Меры массы |
|
Посуда стеклянная лабораторная |
|
Реометр для измерения расхода газа-экстрагента |
|
Секундомер |
ГОСТ 5072-70 |
Термометр ТМ-8 |
ГОСТ 212-78 |
3.2. Вспомогательные устройства
Колонки хроматографические длиной 3 м - 3 шт. |
|
Втулка металлическая с внутренним конусом (рис.) |
|
Дистиллятор |
ТУ 61-1-721-79 |
Насос вакуумный В11-461 |
|
Поглотительные приборы с пористой пластинкой № 1 |
|
Редуктор водородный |
ТУ 26-05-463-76 |
Редуктор кислородный |
ТУ 26-05-235-70 |
Трубки сорбционные металлические (рис.) |
|
Чашки фарфоровые |
ГОСТ 9147-69 |
3.3. Материалы
Азот сжатый |
|
Водород сжатый |
ГОСТ 3022-77 |
Воздух сжатый ГОСТ 17433-80 |
|
Резиновая трубка |
|
Стекловата или стекловолокно |
|
Стеклянные заглушки |
|
Тефлоновая муфта |
3.4. Реактивы
Ацетон, ч. |
|
Вода дистиллированная |
|
Дидецилфталат, MP |
ТУ 6-09-958-63 |
Метилакрилат |
ТУ 8П-145-68 |
Метилметакрилат |
ТУ ИРЕА 29-66 |
Полиметилсилоксан ПМС-100 |
|
Полифенилметилсилоксан ПФМС-4 |
|
Силохром С-80, фр. 0,25 - 0,50 мм |
ТУ 6-09-17-48-74 |
Хроматон N-AW-HMDS, 0,2 - 0,25 мм |
|
Эфир для наркоза |
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 газового хроматографа соблюдают правила электробезопасности в соответствии с ГОСТом 12.1.019-79 и инструкцией по эксплуатации прибора.
К выполнению измерений допускают лиц, имеющих квалификацию не ниже инженера-химика, с опытом работы на газовом хроматографе.
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 ± 10) °С, атмосферном давлении 630 - 800 мм рт.ст. и влажности воздуха не более 80 %.
6.2. Выполнение измерений на газовом хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.
Перед выполнением измерений проводят следующие работы: приготовление растворов, подготовка хроматографа, подготовка хроматографической колонки и сорбционной трубки, установление градуировочной характеристики, отбор проб.
7.1. Приготовление растворов
Исходный раствор метилакрилата и метилметакрилата для градуировки (с = 1,0 мг/см3). 50 мг каждого вещества вносят в мерные колбы вместимостью 50 см3, доводят объем до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Растворы стабильны в течение 6 часов.
Рабочие растворы метилакрилата и метилметакрилата для градуировки (с = 1,0 мг/дм3). 1,0 см3 каждого исходного раствора вносят в мерные колбы вместимостью 1000 см3, доводят объем до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Растворы стабильны в течение 6 часов.
7.2. Подготовка хроматографа
Из испарителя хроматографа извлекают газонаправляющую трубку и помещают втулку для фиксации сорбционной трубки. При проведении измерений втулка находится в испарителе постоянно.
7.3. Подготовка хроматографической колонки и сорбционной трубки
Для определения концентрации метилакрилата и метилметакрилата используют 3 хроматографические колонки. Колонку № 1 заполняют насадкой, состоящей из 10 % ПМС-100 и 20 % ПФМС-4 на хроматоне. 10 г ПМС-100 и 20 г ПФМС-4 растворяют в эфире и полученным раствором заливают 100 г твердого носителя. Фарфоровую чашку с насадкой помещают на водяную баню и, перемешивая, доводят насадку до сыпучего состояния.
Колонки №№ 2 и 3 заполняют насадкой, состоящей из 15 % дидецилфталата на Хроматоне NAW. 15 г дидецилфталата растворяют в эфире и полученным раствором заливают 100 г твердого носителя. Испарение эфира и подсушивание насадки проводят вышеуказанным способом.
Хроматографические колонки и сорбционные трубки перед заполнением насадками промывают горячей водой, дистиллированной водой, ацетоном, высушивают в токе газа-носителя и заполняют насадками с помощью вакуумного насоса. Колонки №№ 2 и 3 соединяют последовательно с помощью тефлоновой муфты. Заполненные колонки помещают в термостат прибора и, не подключая к детектору, кондиционируют при 150 °С в течение 8 часов. После охлаждения колонку подключают к детектору, выводят прибор на рабочий режим и записывают нулевую линию. При отсутствии дрейфа нулевой линии колонка готова к работе.
Насадка для сорбционных трубок. 0,5 г ПМС-100 растворяют в эфире и полученным раствором заливают 10 г силохрома С-80. Испарение эфира и подсушивание насадками проводят вышеуказанным способом. Сорбционные трубки заполняют готовой насадкой (по 0,4 г) и кондиционируют в испарителе хроматографа при 200 °С в течение 2 часов. Если нулевая линия стабильна, сорбционную трубку вынимают из испарителя, охлаждают и герметизируют стеклянными заглушками. Срок хранения кондиционированной сорбционной трубки - 1 неделя.
7.4. Установление градуировочной характеристики
Градуировочный коэффициент устанавливают методом абсолютной градуировки на 5-ти сериях градуировочных растворов метилакрилата и метилметакрилата. Каждую серию, состоящую из 6-ти растворов, готовят в мерных колбах вместимостью 100 см3. Для этого в каждую колбу вносят рабочий раствор для градуировки в соответствии с табл. 1, доводят объем дистиллированной водой до метки и тщательно перемешивают.
Таблица 1
Растворы для установления градуировочной характеристики при определении концентрации метилакрилата и метилметакрилата
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Объем рабочего раствора (с = 1,0 мг/дм3), см3 |
0,5 |
0,8 |
1,0 |
5,0 |
8,0 |
10,0 |
Концентрация метилакрилата и метилметакрилата, мг/дм3 |
0,005 |
0,008 |
0,010 |
0,050 |
0,080 |
0,100 |
В поглотительные приборы с пористой пластинкой вводят по 5,0 см3 градуировочных растворов каждой концентрации и проводят газовую экстракцию. Для этого к входному концу поглотительного прибора присоединяют источник газа-экстрагента (азота), к выходному - сорбционную трубку. Через поглотительный прибор пропускают азот со скоростью 0,1 дм3/мин в течение 10 мин. Скорость пропускания азота контролируют реометром. Сорбционную трубку с отобранной пробой помещают в испаритель и анализируют в следующих условиях:
Температура термостата колонок:
с дидецилфталатом |
90 °С |
со смешанными фазами |
70 °С |
Температура испарителя |
160 °С |
Расход газа-носителя (азота) |
40 см3/мин |
Расход водорода |
40 см3/мин |
Расход воздуха |
400 см3/мин |
Время удерживания на колонке с дидецилфталатом: |
|
метилакрилата |
6 мин 17 сек |
метилметакрилата |
10 мин 10 сек |
Время удерживания на колонке со смешанными фазами: |
|
метилакрилата |
5 мин 23 сек |
метилметакрилата |
9 мин 53 сек |
На полученной хроматограмме измеряют высоты пиков метилакрилата и метилметакрилата и по средним значениям из 5-ти серий вычисляют градуировочный коэффициент К для каждого вещества:
К = С/X, где
С - концентрация градуировочного раствора, мг/дм3;
X - высота хроматографического пика, см.
7.5. Отбор проб
Для анализа отбирают 200 см3 воды по ГОСТу 2761-84, 4979-49 и 17.1.5.04-81. Пробу помещают в склянки с притертыми пробками, заполняя доверху. Срок хранения пробы - 6 часов.
5,0 см3 исследуемой воды помещают в поглотительный прибор с пористой пластинкой и анализируют аналогично п. 7.3. На полученной хроматограмме измеряют высоту пиков метилакрилата и метилметакрилата.
Концентрацию метилакрилата и метилметакрилата в пробе (мг/дм3) вычисляют по формуле:
С = К × X, где
К - градуировочный коэффициент, мг/дм3 см;
X - высота хроматографического пика, см.
Методические указания разработаны: Е.А. Комраковой (Нижегородский НИИ гигиены труда и профзаболеваний).
Рис. Схема устройства для термодесорбции примесей в испарителе хроматографа.
1 - крепежная втулка; 2 - сорбционная трубка; 3 - сорбент;
4 - пробки из стекловолокна; 5 - отверстие для газа-носителя.