МУК 4.1.1162-02  

     
     
Методические указания


4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Измерение массовой концентрации Карбофурана в воздухе рабочей зоны
методом высокоэффективной жидкостной хроматографии

     
     
Дата введения 2003-01-01

     
     
     УТВЕРЖДЕНЫ Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации Г.Г.Онищенко
     
     
     Настоящие методические указания устанавливают методику количественного химического анализа воздуха рабочей зоны методом высокоэффективной жидкостной хроматографии для определения в нем массовой концентрации карбофурана в диапазоне 0,02-0,2 мг/м.
     
     Карбофуран - действующее вещество препаратов:
     
     ХИНУФУР, ВС (436 г/л), фирма производитель Агро-Кеми КФТ, Венгрия;
     
     ФУРАДАН, ТПС 350 г/кг, фирма производитель ФМС и Европа НВ, США;
     
     2,3-дигидро-2,2-диметилбензофуран-7-илметилкарбамат (IUРАС)
     

     
     Белое кристаллическое вещество со слабым запахом фенола. Температура плавления 150-152 °С. Давление паров при 33 °С: 2,7 мПа. Растворимость в органических растворителях при 25 °С (г/кг): 1-метил-2-пирролидон - 300; диметилформамид - 270; диметилсульфоксид - 250; ацетон - 150; ацетонитрил - 140; дихлорметан - 120; циклогексанон - 90; бензол, этанол - 40. Растворимость в воде при 25 °С - 351 мг/дм.
     
     Карбофуран стабилен в водных растворах при рН 3; с увеличением рН его стабильность уменьшается: период полураспада при рН 5 - 28 дней, при рН 7 - 21 день, при рН 9 - 0,9 дня.
     
     Агрегатное состояние в воздухе рабочей зоны - пары и аэрозоль.
     
     Краткая токсикологическая характеристика
     
     Острая пероральная токсичность (LD) для крыс - 9,17 мг/кг; острая дермальная токсичность (LD) для крыс >10700 мг/кг; острая ингаляционная токсичность (LK) для крыс - 75 мг/м.
     
     Область применения
     
     Карбофуран - системный инсектицид и акарицид широкого спектра действия, рекомендуемый против почвообитающих и листогрызущих (членистоногих) вредителей, а также для протравливания семян.
     
     ПДК в воздухе рабочей зоны - 0,05 мг/м.
     
     

1. Погрешность измерений

     
     Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей ±18%, при доверительной вероятности 0,95.
     
     

2. Метод измерения

     
     Измерения концентраций Карбофурана выполняют методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на обращенной фазе с ультрафиолетовым детектором с использованием жидкостного хроматографа.
     
     Концентрирование Карбофурана из воздуха осуществляют на активированный уголь, экстракцию с активированного угля проводят смесью хлороформа с диэтиловым эфиром (соотношение 2:1, по объему).
     
     Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы - 2 нг.
     
     Определению не мешают компоненты препаративной формы.
     
     

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

     
3.1. Средства измерений

     Допускается использование средств измерения с аналогичными или лучшими характеристиками.
     

3.2. Реактивы

3.3. Вспомогательные устройства

     Допускается применение другого оборудования и хроматографических колонок с аналогичными техническими характеристиками, обеспечивающими аналогичное разделение.
     
     

4. Требования безопасности

     
     4.1. При работе с реактивами соблюдать требования безопасности, установленные для работ с токсичными, едкими, легковоспламеняющимися веществами по ГОСТ 12.1005-88.
     
     4.2. При выполнении измерений с использованием жидкостного хроматографа соблюдают правила электробезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.019-79 и инструкцией по эксплуатации прибора.
     
     

5. Требования к квалификации операторов

     
     К выполнению измерений допускают лиц, имеющих квалификацию не ниже инженера-химика, с опытом работы на жидкостном хроматографе.
     
     

6. Условия измерений

     
     При выполнении измерений соблюдают следующие условия:
     
     - процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят в нормальных условиях согласно ГОСТ 15150-69 при температуре воздуха (20±10) °С, атмосферном давлении 630-800 мм рт.ст. и влажности не более 80%.
     
     - выполнение измерений на жидкостном хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.
     
     

7. Подготовка к выполнению измерений

     
     Перед выполнением измерений проводят очистку ацетонитрила, подготовку подвижной фазы для ВЭЖХ, приготовление растворов, подготовку трубок с активированным углем, кондиционирование хроматографических колонок, установление градуировочной характеристики, отбор проб.
     
     

7.1. Очистка ацетонитрила

     
     Ацетонитрил кипятят с обратным холодильником над пентоксидом фосфора не менее 1 часа, после чего перегоняют, непосредственно перед употреблением ацетонитрил повторно перегоняют над прокаленным карбонатом калия.
     

7.2. Подготовка подвижной фазы для ВЭЖХ

     
7.2.1. Подвижная фаза N 1 для ВЭЖХ

     
     В мерную колбу вместимостью 1000 см помещают 650 см ацетонитрила, доводят объем до метки дистиллированной водой, перемешивают, фильтруют и дегазируют.
     

7.2.2. Подвижная фаза N 2 для ВЭЖХ

     
     В мерную колбу вместимостью 100 см помещают 50 см ацетонитрила, доводят объем до метки дистиллированной водой, перемешивают, фильтруют и дегазируют.
     

7.3. Приготовление растворов

     
7.3.1. Исходный раствор карбофурана для градуировки (концентрация 1 мг/см)

     
     В мерную колбу вместимостью 100 см помещают 0,1 г карбофурана, растворяют в 50-70 см ацетонитрила, доводят ацетонитрилом до метки, тщательно перемешивают. Раствор хранится в холодильнике в течение месяца.
     

7.3.2. Раствор N 1 карбофурана для градуировки (концентрация 10 мкг/см)

     
     В мерную колбу вместимостью 100 см помещают 1 см исходного стандартного раствора карбофурана с концентрацией 1 мг/см (п.7.3.1), разбавляют ацетонитрилом до метки. Раствор хранится в холодильнике в течение месяца.
     

7.3.3. Рабочие растворы NN 2-7 карбофурана для градуировки (концентрация 0,1-2,0 мкг/см)

     
     В 5 мерных колб вместимостью 100 см помещают по 1,0; 2,0; 3,0; 5,0 и 10 см стандартного раствора N 1 с концентрацией 10 мкг/см (п.7.3.2), доводят до метки подвижной фазой N 1 (п.7.2.1), тщательно перемешивают, получают рабочие растворы NN 2-6 с концентрацией карбофурана 0,1; 0,2; 0,3; 0,5 и 1,0 мкг/см, соответственно.
     
     Раствор N 7 с концентрацией 2,0 мкг/см готовят аналогично, используя мерную колбу вместимостью 50 см и 10 см раствора N 1. Растворы хранятся в холодильнике не более 3 дней.
     

7.3.4. Рабочие растворы NN 8-12 карбофурана для градуировки (концентрация 1,0-40 мкг/см)

     
     В 3 мерные колбы вместимостью 100 см помещают по 1,0; 2,0 и 4,0 см исходного стандартного раствора с концентрацией 1,0 мг/см (п.7.3.1), доводят до метки подвижной фазой N 2 (п.7.2.2), тщательно перемешивают, получают рабочие растворы NN 8-10 с концентрацией карбофурана 10, 20 и 40 мкг/см, соответственно.
     
     Растворы NN 11-12 с концентрацией 2,0 и 3,75 мкг/см готовят из раствора N 9 (концентрация 20 мкг/см) разбавлением подвижной фазой N 2 (п.7.2.2), используя мерные колбы вместимостью 50 см и 5,0 и 9,38 см раствора N 9.
     
     Растворы хранятся в холодильнике не более 3 дней.
     

7.4. Подготовка трубок с активированным углем

     
     В U-образную стеклянную трубку помещают 0,5 г активированного угля, с двух концов уплотняют тампонами из стекловаты.
     
     Заполненные U-образные трубки активируют путем постепенного нагревания в муфельной печи до 350-400 °С, выдерживания при этой температуре в течение 10-15 минут. Допустимо хранение активированных трубок, закрытых заглушками, в вакуумном эксикаторе не более 3 суток перед отбором проб.
     

7.5. Отбор проб

     
     Отбор проб воздуха проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 "ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны". При осуществлении измерения по п.7.7.1 в течение 15 мин последовательно отбирают 3 пробы, для чего воздух аспирируют в течение 5 мин с объемным расходом 2-3 дм/мин через стеклянную U-образную трубку, заполненную активированным углем.
     
     При измерении по п.7.7.2 отбирается одна проба в течение 15 минут с объемным расходом аспирируемого воздуха 3 дм/мин.
     
     Для измерения концентрации карбофурана на уровне 0,5 ПДК воздуха рабочей зоны по п.7.7.1 необходимо отобрать 8 дм воздуха, по п.7.7.2 - 40 дм воздуха. Срок хранения отобранных проб, помещенных в полиэтиленовые пакеты, в холодильной камере при 4 °С - 14 дней.
     

7.6. Кондиционирование хроматографических колонок

     
     Промывают колонку подвижной фазой N 1 или N 2 в течение 30 мин при скорости подачи растворителя 1 см/мин (измерение по п.7.7.1) или 100 мм/мин (измерение по п.7.7.2) до установления стабильной базовой линии.
     

7.7. Установление градуировочной характеристики

7.7.1. Метод 1 (жидкостный хроматограф Perkin-Elmer)

     
     Градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади пика (отн. единицы) от концентрации карбофурана в растворе (мкг/см), устанавливают методом абсолютной градуировки по 5 сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из 5 растворов NN 2-7, готовят по п.7.3.3. В инжектор хроматографа вводят по 20 мм каждого градуировочного раствора и анализируют в условиях хроматографирования по п.7.7.1.1.
     
     При проведении измерений с детектированием при длине волны 220 нм используют растворы для градуировки NN 2-6, при длине волны 280 нм - растворы NN 3-7.
     
     7.7.1.1. Условия хроматографирования
     
     Жидкостный хроматограф с ультрафиолетовым детектором Perkin-Elmer (США)
     
     Основная ненадежная фаза: Zorbax ODS, зернением 5 мкм колонка стальная длиной 25 см, внутренним диаметром 4,0 мм, содержащая
     

______________

     * Детектирование при длине волны 280 нм используют при наличии в натурных пробах воздуха примесей, поглощающих в области 220 нм, время выхода которых совпадает с временем выхода карбофурана.
     
     Альтернативная неподвижная фаза
     
     Колонка стальная длиной 25 см, внутренним диаметром 4,6 мм, содержащая Hipersil ODS, зернением 5 мкм.
     
     Условия хроматографирования те же.
     
     Время выхода карбофурана 9,3-9,6 мин.
     
     Градуировочный график проверяют ежедневно по анализу 1-2 стандартных растворов различной концентрации. Если получаемые результаты отличаются более, чем на ±10% от данных, заложенных на графике, градуировочный график строят заново, используя свежеприготовленные рабочие стандартные растворы.
     

7.7.2. Метод 2 (жидкостный хроматограф Милихром)

     
     Градуировочную характеристику, выражающую зависимость высоты пика (мм) от концентрации карбофурана в растворе (мкг/см), устанавливают методом абсолютной градуировки по 5 сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из 5 растворов NN 8-12, готовят по п.7.3.4. В инжектор хроматографа вводят по 10 мм каждого градуировочного раствора и анализируют в условиях хроматографирования по п.7.7.2.1.
     
     7.7.2.1. Условия хроматографирования
     
     Жидкостный хроматограф с ультрафиолетовым детектором Милихром (Россия)
     
     Колонка стальная длиной 64 мм, внутренним диаметром 2 мм, заполненная Сепароном С18, зернением 5 мкм
     

8. Выполнение измерений

     
8.1. Подготовка проб к анализу

     
     Активированный уголь и стекловату с отобранной пробой переносят в пробирку с притертой пробкой вместимостью 15 мл, заливают 6-7 мл смеси хлороформа с диэтиловым эфиром (соотношение 2:1, по объему), оставляют на 10 минут, периодически перемешивая. Растворители сливают, фильтруя через стекловату. Сорбент еще дважды обрабатывают новыми порциями смеси растворителей объемом 6-7 мл.
     
     Объединенный экстракт упаривают в грушевидной колбе на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани 40-45 °С почти досуха, оставшийся растворитель отдувают потоком теплого воздуха, остаток растворяют в 2 мл подвижной фазы N 1 (п.7.2.1) или в 0,5 мл подвижной фазы N 2 (п.7.2.2), фильтруют через слой стекловаты, помещенный в конусную химическую воронку и анализируют при условиях хроматографирования, указанных в п.п.7.7.1.1 или 7.7.2.1.
     
     Пробу вводят в инжектор хроматографа не менее двух раз. Измеряют площадь или высоту пика, при ручной обработке хроматограмм высоты пиков измеряют на хроматограмме с помощью линейки с точностью до 0,5 мм.
     
     Перед анализом испытываемой пробы проводят хроматографирование холостой пробы - экстракта активированного угля из неэкспонированной пробоотборной трубки.
     
     Образцы, дающие пики большие чем стандартный раствор с концентрацией 1,0 (или 2,0) мкг/мл (измерение по п.7.7.1.1) или 40 мкг/мл, разбавляют подвижной фазой N 1 или N 2 соответственно.
     
     

9. Обработка результатов измерений

     
     Массовую концентрацию карбофурана в пробе воздуха рабочей зоны, , мг/м, при использовании градуировочного графика рассчитывают по формуле:
     

, где

           - концентрация карбофурана в хроматографируемом растворе, найденная по градуировочному графику в соответствии с величиной площади (или высоты) хроматографического пика, мкг/см;
     
      - объем экстракта, подготовленного для хроматографирования, см;
     
      - объем пробы воздуха, отобранного для анализа, приведенного к стандартным условиям (давление 760 мм рт.ст., температура 20 °С), дм.
     

, где

     
      - температура воздуха при отборе пробы (на входе в аспиратор), °С;
     
      - атмосферное давление при отборе пробы, мм рт.ст.;
     
      - расход воздуха при отборе пробы, дм/мин;
     
      - длительность отбора пробы, мин.
     
     Примечание: Идентификация и расчет концентрации карбофурана в пробах могут быть проведены с помощью программ обработки хроматографических данных с применением компьютеров, подключенных к хроматографу.
     
     

10. Оформление результатов измерений

     
     Результат количественного анализа представляют в виде результата анализа  (мг/м), характеристики погрешности , %, Р=0,95
     
     ( мг/м, Р=0,95), где
     

, мг/м

     
     За результат анализа () принимается среднее арифметическое результатов параллельных определений  и  (), расхождение между которыми не превосходит значений норматива оперативного контроля сходимости d, равного 10%.
     
     Результат измерений должен оканчиваться тем же десятичным разрядом, что и погрешность.
     
     

12. Разработчики

     
     Ракитский В.Н., член-кор. РАМН, проф., Юдина Т.В., Федорова Н.Е., Волкова В.Н. (Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф.Эрисмана, г.Мытищи Московской обл.).
     
     
     

Текст документа сверен по:
официальное издание
Определение остаточных количеств пестицидов
в пищевых продуктах, сельскохозяйственном сырье
и объектах окружающей среды: Сборник методических
указаний. Выпуск 1. - М.: Федеральный центр
госсанэпиднадзора Минздрава России, 2004