МУК 4.1.776-99

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Определение содержания железа, цинка,
никеля, меди и хрома в волосах методом атомной абсорбции

     
     
Дата введения 1999-09-06

     
     
     УТВЕРЖДЕНЫ Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г.Г.Онищенко 6 июля 1999 г.
     
     
     Методические указания разработаны в соответствии с требованиями ГОСТа 8.563-96 "Методики выполнения измерений" и ГОСТа Р 1.5-92 "Общие требования к построению, изложению, оформлению и содержанию стандартов". Методика анализа метрологически аттестована и обеспечивает определение в волосах железа в диапазоне концентраций 2,50-15,0 мкг/г, цинка - 50,00-150,0 мкг/г, никеля - 1,00-5,0 мг/г, меди - 1,00-5,0 мг/г, хрома - 1,00-6,0 мг/г.
     
     

     Железо - серебристо-серый металл. Т - 1539 °С, Т - 3200 °С, плотность - 7,87 г/см. Реагирует с кислотами, с углеродом образует карбиды. Относится к 3 классу опасности.
     

     Цинк - голубовато-серебристый металл. Т - 419,5 °С, Т - 906,2 °С, плотность - 7,14 г/см. Растворим в кислотах и щелочах. Относится к 3 классу опасности.
     

     Никель - серебристый металл. Т - 1453 °С, Т - 2140 °С, плотность - 8,9 г/см. Растворим в воде за сутки 0,15 мг%. Растворим в разбавленных кислотах. Относится к 1 классу опасности.
     

     Медь - розовый или красноватый металл. Т - 1083 °С, Т - 2543 °С, плотность - 8,93 г/см. Растворим в HNO и в горячей концентрированной HSO. Порошкообразная медь растворяется в 0,3%-ном растворе НСl и в желудочном соке. Относится к 3 классу опасности.
     

     Хром - твердый блестящий металл. Т - 1890 °С, Т - 2480 °С, плотность - 6,92 г/см. Химически малоактивен. При обычных условиях устойчив к кислороду и влаге. Царская водка и HNO пассивируют хром. Относится к 3 классу опасности.
     
     

Сущность метода

     
     Методика основана на измерении содержания металлов в биологическом материале (волосах), после соответствующей подготовки проб биоматериала.
     
     Определение элементов методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии основано на поглощении света соответствующей длины волны исследуемого элемента в высокотемпературном пламени.
     
     Для измерения используется поглощение с длиной волны, соответствующей максимуму поглощения определяемого металла при прохождении через содержащий пары атомов металлов слой воздуха: железо - 248,3 нм, цинк - 213,9 нм, никель - 232,0 нм, медь - 324,4 нм, хром - 357,9 нм.
     
     На одно элементоопределение в среднем затрачивается 7-10 мин, с учетом прогрева лампы и юстировки аппаратуры, при этом выполняется 3-5 параллельных измерений.
     
     Методика обеспечивает выполнение измерений с суммарной погрешностью результата измерений не более 25% при доверительной вероятности 0,95.
     
     

Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы

     
     При выполнении применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы. Допускается применение других типов средств измерений, вспомогательного оборудования и химреактивов с аналогичными метрологическими характеристиками.
     

Требования к безопасности

     
     Помещение для проведения измерений должно соответствовать требованиям "Пожарных норм проектирования зданий и сооружений" (СНиП ПА-5-700) и "Санитарных норм проектирования промышленных предприятий" (СН-245-71) и СНиП-74.
     
     При выполнении работ должны быть соблюдены меры противопожарной безопасности в соответствии с требованиями ГОСТа 12.1.004-85 и правила техники безопасности в соответствии с ГОСТом 12.1.007-76.
     
     При работе необходимо соблюдать "Правила по технике безопасности и производственной санитарии при работе в химических лабораториях", утверждены МЗ СССР 20.12.82 (М.,1981), и "Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением", утверждены Госгортехнадзором СССР 27.11.87 (М.: Недра, 1989).
     
     При работе с реактивами соблюдают требования безопасности, установленные для работ с токсичными, едкими и легковоспламеняющимися веществами по ГОСТу 12.1.005-88.
     
     При выполнении измерений на приборе соблюдают правила, указанные в "Руководстве по правилам эксплуатации спектрофотометра".
     
     

Требования к квалификации оператора

     
     К выполнению измерений допускаются лица, прошедшие обучение по работе на атомно-абсорбционном спектрофотометре. К обслуживанию допускаются лица, имеющие квалификацию не ниже инженера КИПиА, прошедшие инструктаж по технике безопасности на рабочем месте и ознакомленные с правилами обслуживания спектрофотометра.
     
     

Условия измерений

     
     При проведении процессов приготовления растворов и подготовки проб к анализу соблюдают следующие условия:
     
      температура воздуха (20±10) °С;
     
      атмосферное давление 630-800 мм рт.ст.;
     
      влажность воздуха не более 80% при температуре 25 °С.
     
     Выполнение измерений на атомно-абсорбционных спектрофотометрах С115-М и Perkin Elmer 3110 проводят в условиях, рекомендуемых технической документацией по прибору.
     
     

Подготовка к выполнению измерений

     
     Перед выполнением измерений проводят следующие работы: подготовка атомно-абсорбционного спектрофотометра, приготовление стандартных растворов, построение калибровочной кривой.
     

Приготовление стандартных смесей

     
     Для приготовления заданных концентраций стандартных растворов исследуемых металлов при измерении концентрации металлов в пробах волос используется бидистиллированная вода. Основной стандартный раствор готовят из стандартного образца с концентрацией по металлу 1,05-0,95 мг/см путем разведения 0,1 н HNO в мерной колбе вместимостью 100 см. Для приготовления рабочих стандартных растворов в каждую колбу вносят основной стандартный раствор с концентрацией по металлу 5 мкг/см в количестве, соответствующем таблице. Срок хранения - 3 дня.
     
     

Таблица

     
Стандартные смеси для установления градуировочной характеристики при определении
концентрации железа, цинка и никеля, меди и хрома (фрагмент шкалы)

     
     
Подготовка прибора к анализу

     
     Атомно-абсорбционный спектрофотометр обеспечивается ацетиленом, сжатым воздухом, набором спектральных ламп, набором стандартных растворов определяемых металлов и выводится на рабочий режим согласно инструкции. В качестве нулевого раствора используется 0,1 н HNO.
     

Установление градуировочной характеристики

     
     Градуировочную характеристику устанавливают методом абсолютной градуировки на градуировочных смесях растворов металлов. Она выражает зависимость величины абсорбции от концентрации (мкг) и строится по 4 сериям стандартных растворов. Каждую серию, состоящую из 4 стандартных растворов, готовят непосредственно перед использованием путем разведения из основного стандартного раствора.
     

Отбор проб

     
     Пробы волос отбирают с затылочной части головы, где рост волос наиболее интенсивен. Волосы срезают от корней, длиной не более 3 см. Оптимальная навеска волос для анализа - 150-200 мг. Волосы укладывают в маркированные бумажные пакеты. Пробы выдерживают длительное хранение.
     
     

Выполнение измерений

     
     Измерение концентрации металлов в волосах производится после подготовки пробы к анализу. Отобранные пробы волос выдерживают в смеси этилового спирта и диэтилового эфира в соотношении 1:1 с целью очистки, промывают и высушивают при температуре 80 °С. Очищенные пробы хранят в эксикаторе. Навески волос помещают в маркированные пробирки и приливают смесь азотной кислоты и перекиси водорода в соотношении 3:1. Пробы растворяют в течение суток. Проводят замер объема пробы после полного растворения волос и регистрируют в журнале. Параллельно готовится фоновый раствор: смесь HNO и НO в соотношении 3 : 1. Результаты измерений концентраций металлов регистрируют по показаниям прибора с цифровой индикацией, откалиброванного согласно концентрациям рабочих стандартных растворов определяемого металла, с вычетом значения фоновой концентрации, и представляют в протоколе. Точность настройки прибора проверяется введением стандартного образца с заданной концентрацией через каждые пять проб, в случае необходимости осуществляется перекалибровка. 25% исследуемых проб выполняются с внутренним контролем.
     
     Расчет концентраций содержания металлов в волосах проводят по формуле:
     

,

     
где  - концентрация, определяемая по калибровочному графику с вычетом фонового значения, мкг/см,
     
      - общий объем анализируемой пробы, см,
     
      - навеска волос, взятых для анализа, г,
     
      - концентрация металла в пробе волос, мкг/г.
     
     

Внутренний оперативный контроль

     
     Внутренний оперативный контроль качества результатов контрольного химического анализа (сходимость, воспроизводимость, точность) осуществляют с целью получения оперативной информации о качестве анализов и принятия при необходимости оперативных мер по его повышению (МИ 2335-95).
     

Оперативный контроль воспроизводимости

     
     Периодичность контроля воспроизводимости измерения зависит от количества рабочих измерений за контролируемый период и определяется планами контроля.
     
     Образцами для контроля являются представительные пробы. Отбирают 2 пробы мочи и каждую из них анализируют в точном соответствии с прописью методики, максимально варьируя условия проведения анализа, т.е. получают 2 результата анализа, используя разные наборы мерной посуды, разные партии реактивов и разные экземпляры ГСО для градуировки прибора. В работе должны участвовать 2 аналитика.
     
     Результаты контроля признаются удовлетворительными, если выполняется условие:
          

,

     
где  - результат анализа рабочей пробы, мкг/см;
     
      - результат анализа этой же пробы, полученной другим аналитиком с использованием другого прибора, другой мерной посуды и другой партии реактивов, мкг/см;
     
      - допустимые расхождения между результатами анализа одной и той же пробы, % (=25%).
     
     При превышении норматива оперативного контроля воспроизводимости эксперимент повторяют. При повторном превышении указанного норматива  выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам контроля, и устраняют их.
     

Оперативный контроль точности

     
     Периодичность контроля погрешности измерений зависит от количества рабочих измерений за контролируемый период и определяется планами контроля.
     
     Образцами для контроля являются представительные пробы биосред, к которым делаются добавки в виде раствора. Отбирают 2 пробы и к одной из них делают добавку в виде раствора таким образом, чтобы их содержание увеличилось по сравнению с исходным на 50-150%. Каждую пробу анализируют в точном соответствии с прописью методики и получают результат анализа исходной рабочей пробы  и рабочей пробы с добавкой . Результаты анализа исходной рабочей пробы  и рабочей пробы с добавкой  получают не по возможности, а в одинаковых условиях, т.е. их получает один аналитик с использованием одного набора мерной посуды, одной партии реактивов и т.д.
     
     Результаты контроля признаются удовлетворительными, если выполняется условие:
     

,

     
где  - добавка к пробе в виде раствора с концентрацией мкг/см;
     
      - норматив оперативного контроля погрешности, мкг/см.
     
     При внешнем контроле (=0,95) принимают
     

*,

     
где  и  - характеристики погрешностей для исходной пробы и пробы с добавкой, мкг/см.
________________
     * Формула соответствует оригиналу. - Примечание .

 и .

     
     При внутрилабораторном контроле (=0,90) принимают, что
     

.

     
     При превышении оперативного контроля погрешности эксперимент повторяют. При повторном превышении указанного норматива выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам контроля, и их устраняют.
     
     
     
Текст документа сверен по:
официальное издание
Определение химических соединений
в биологических средах: Сборник методических
указаний МУК 4.1.763-4.1.779-99. -
М.: Федеральный центр
госсанэпиднадзора Минздрава России, 2000