МУК 4.1.740-99
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Газохроматографическое определение диметилсульфида,
сероуглерода, тиофена и диметилдисульфида в воде
Дата введения: с момента утверждения
Методические указания разработаны Е.Е.Сотниковым (Всероссийский центр медицины катастроф "Защита ", г.Москва).
УТВЕРЖДЕНЫ Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации - Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г.Г.Онищенко 10 апреля 1999 г.
Настоящие методические указания устанавливают газохроматографическую методику количественного химического анализа воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения для определения в ней содержания определяемых веществ в диапазоне концентраций 0,005-20 мг/дм.
Физико-химические свойства диметилсульфида, сероуглерода, тиофена и диметилдисульфида представлены в табл.1, а их гигиенические нормативы - в табл.2.
Таблица 1
Физико-химические свойства веществ
Наименование вещества |
Формула |
Молек. масса |
, °С |
Плотность, г/см |
Растворимость, г/дм | ||
|
|
|
|
|
вода |
этанол |
эфир |
Диметилсульфид |
(СН)S |
62,13 |
35 |
0,845 |
н. р. |
р. |
р. |
Сероуглерод |
CS |
76,4 |
46:3 |
1,261 |
0,179 |
р. |
р. |
Тиофен |
CHS |
84,12 |
84,2 |
1,064 |
н. р. |
- |
- |
Диметилдисульфид |
(CH)S |
96,69 |
109,7 |
1,057 |
н. р. |
р. |
р. |
* Примечание: н. р. - нерастворимо; р. - растворимо; т. р. - трудно растворимо. |
Таблица 2
Гигиенические нормативы анализируемых веществ
Наименование вещества |
ПДК, мг/дм |
Класс опасности |
Диметилсульфид |
0,01 |
4 |
Сероуглерод |
0,04 |
3 |
Теофен |
2 |
3 |
Диметилдисульфид |
0,04 |
4 |
1. Погрешность измерений
Методика обеспечивает выполнение измерений диметилсульфида, сероуглерода, тиофена и диметилдисульфида, с погрешностью 15,9% () при доверительной вероятности 0,95.
2. Метод измерений
Измерения концентрации анализируемых соединений выполняют методом газовой хроматографии с пламенно-фотометрическим детектированием.
Метод основан на извлечении соединений из воды газовой экстракцией при нагревании в замкнутом объеме и последующем анализе равновесной паровой фазы на приборе.
Нижний предел обнаружения - 0,025 мкг.
Определению не мешают углеводороды, галоген- и азотсодержащие вещества.
3. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы
При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы.
3.1. Средства измерений
Газовый хроматограф типа Цвет-530 или Кристалл-2000 с пламенно-фотометрическим детектором |
|
|
Весы аналитические лабораторные типа ВЛА-200 |
|
ГОСТ 24104-80Е |
Линейка измерительная |
|
ГОСТ 17435-72 |
Лупа измерительная |
|
ГОСТ 8309-75 |
Меры массы |
|
ГОСТ 7328-82Е |
Микрошприц МШ-10 |
|
ГОСТ 8043-74 |
Посуда мерная стеклянная |
|
ГОСТы 1770-74Е, |
_______________ | ||
Секундомер СДС пр.1-2-000 |
|
ГОСТ 5072-79 |
Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2 |
|
ГОСТ 215-73Е |
Флаконы стеклянные, вместимостью 10 см, с резиновыми пробками и металлическим держателем, ФО-1-10-АБ-1 |
|
ТУ 64-2-10-87 |
Программно-аппаратный комплекс "ЭКОХРОМ" для регистрации и обсчета хроматограмм |
|
ТУ 5Е2.148.003 |
3.2. Вспомогательные устройства
Хроматографическая колонка из кварцевого стекла длиной 50 м и внутренним диаметром 0,3 мм с жидкой фазой SE-30 (толщина пленки 5 мкм) |
|
|
Дистиллятор |
|
ТУ 61-1-721-79 |
Редуктор водородный |
|
ТУ 26-05-463-76 |
Редуктор кислородный |
|
ТУ 26-05-235-70 |
Электроплитка |
|
ГОСТ 14919-83 |
3.3. Материалы
Азот сжатый ос.ч. |
|
ГОСТ 9293-74 |
Водород сжатый |
|
ГОСТ 3022-80 |
Воздух сжатый |
|
ГОСТ 1188-73 |
3.4. Реактивы
Вода артезианская (кипяченая) |
|
|
Ацетон х.ч. |
|
ГОСТ 5819-78 |
Диметилсульфид техн. |
|
ТУ 6-22-0204-219-8 |
Сероуглерод техн. |
|
ГОСТ 19213-73Е |
Диметилдисульфид и тиофен фирмы Fluka Chemie AG (Швейцария) |
|
|
4. Требования безопасности
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.
5. Требования к квалификации операторов
К выполнению измерений допускают лиц, имеющих квалификацию не ниже инженера-химика, с опытом работы на газовом хроматографе.
6. Условия измерений
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 относительной влажности не более 80%.
6.2. Выполнение измерений на газовом хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.
7. Подготовка к выполнению измерений
Перед выполнением измерений проводят следующие работы: приготовление растворов, подготовка хроматографической колонки, установление градуировочной характеристики, отбор проб.
7.1. Приготовление растворов
Исходный раствор N 1 сероуглерода и тиофена для градуировки (0,1 мг/см). 25 мг каждого соединения вносят в колбу, вместимостью 250 см, доводят до метки ацетоном и тщательно перемешивают. Срок хранения - 1 мес.
Исходный раствор N 2 диметилсульфида и диметилдисульфида для градуировки (0,1 мг/см). 10 мг каждого соединения вносят в колбу, вместимостью 100 см, доводят до метки ацетоном и тщательно перемешивают. Срок хранения - 1 мес.
Рабочий раствор диметилсульфида и диметилдисульфида для градуировки (0,01 мг/м). 0,5 см исходного раствора N 2 помещают в мерную колбу, вместимостью 50 см, доводят до метки ацетоном и тщательно перемешивают. Срок хранения - 1 мес.
7.2. Подготовка хроматографической колонки
Хроматографическую капиллярную колонку, не подключая к детектору, кондиционируют в токе газа-носителя (азот) с расходом 5,5 см/мин при температуре 250 °С в течение 18 ч. После охлаждения колонку подключают к детектору, записывают нулевую линию в рабочем режиме. При отсутствии дрейфа нулевой линии колонка готова к работе.
7.3. Установление градуировочной характеристики
Градуировочную характеристику устанавливают методом абсолютной градуировки на градуировочных растворах. Она выражает зависимость площади пика соответствующего вещества на хроматограмме (мм - при ручном расчете или мВс при автоматическом обсчете с использованием программно-аппаратного комплекса) от концентрации (мг/дм) по 7 сериям растворов для градуировки.
Градуировочные растворы сероуглерода и тиофена готовят в мерных колбах, вместимостью 1 дм. Для этого в каждую колбу вносят исходный раствор N 1 сероуглерода и тиофена в соответствии с табл.3 и доводят объем до метки охлажденной до 20 °С кипяченой артезианской водой и перемешивают.
Таблица 3
Растворы для установления градуировочной характеристики
при определении концентрации сероуглерода и теофена
Номер раствора для градуировки |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Объем исходного раствора (0,1 мг/см), см |
5 |
15 |
30 |
40 |
50 |
100 |
200 |
Содержание вещества, мг/дм |
0,05 |
1,5 |
3,0 |
4,0 |
5,0 |
10,0 |
20,0 |
Градуировочные растворы диметилсульфида и диметилдисульфида готовят в мерных колбах, вместимостью 1 дм. Для этого в каждую колбу вносят рабочий раствор в соответствии с табл.4, доводят объем до метки охлажденной до 20 °С кипяченой артезианской водой и перемешивают.
Таблица 4
Градуировочные растворы для установления градуировочной характеристики
при определении концентрации диметилсульфида и диметилдисульфида
Номер раствора для градуировки |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Объем рабочего раствора (0,01 мг/см), см |
0,5 |
2 |
5 |
10 |
30 |
60 |
200 |
Концентрация вещества, мг/дм |
0,005 |
0,02 |
0,05 |
0,1 |
0,3 |
0,6 |
2,0 |
По 5 см каждого градуировочного раствора помещают в стеклянный флакон, закрывают резиновой пробкой, прижимают ее металлическим держателем, опускают нижнюю половину пузырька в термостат и выдерживают его при температуре 80 °С в течение 60 мин. Нагретым до 80 °С шприцем отбирают пробу воздуха (объем - 2,5 см) из пузырька над раствором, вводят в испаритель хроматографа и анализируют в следующих условиях:
температура термостата колонки программируется от 50 °С (7 мин изотерма) до 250 °С со скоростью |
|
5 °С/мин; | |
температура испарителя |
|
210 °С; | |
температура детектора |
|
250 °С; | |
расход азота через колонку |
|
5,5 см/мин; | |
расход азота, сбрасываемого в испарителе |
|
1 см/мин; | |
чувствительность шкалы усилителя |
|
4; | |
скорость диаграммной ленты (при использовании самописца) |
|
240 мм/ч; | |
время удерживания: димелсульфида |
|
3 мин 57 с, | |
|
сероуглерода |
|
4 мин 48 с, |
|
тиофена |
|
10 мин 40 с, |
|
димелдисульфида |
|
15 мин 11 с. |
На полученных хроматограммах рассчитывают площади пиков компонентов и по средним результатам из 5-7 серий строят градуировочные характеристики для каждого вещества.
7.4. Отбор проб
Пробы воды отбирают согласно ГОСТу 24481-80*. Отобранные пробы воды хранят при 4 °С, срок хранения - 5 дней.
_______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 51593-2000. - Примечание изготовителя базы данных.
8. Выполнение измерений
5 см пробы помещают в стеклянный флакон, закрывают резиновой пробкой, прижимают металлическим держателем, термостатируют и анализируют согласно п.7.3.
На хроматограмме рассчитывают площади пиков.
Для получения результатов измерения содержания веществ проводят анализ 2 параллельных проб воды. Перед обработкой любых результатов необходимо проанализировать "холостую пробу" кипяченой артезианской воды по п.8, чтобы убедиться в отсутствии помех и загрязнений.
9. Обработка результатов измерений
По градуировочной характеристике определяют содержание вещества в пробе (мг/дм).
Вычисляют среднее значение концентрации определяемого вещества:
.
Рассчитывают относительную разницу результатов двух параллельных измерений одной пробы:
,
где - оперативный контроль сходимости, равный 22,4%.
10. Оформление результатов измерения
Средние значения результатов измерения концентрации веществ в 2 параллельных пробах воды записывают в протокол по форме:
Протокол N
количественного химического анализа
1. Дата проведения анализа | ||||
|
| |||
2. Место отбора пробы | ||||
|
| |||
3. Название лаборатории | ||||
|
| |||
4. Юридический адрес лаборатории | ||||
|
|
Результаты химического анализа
Шифр или N пробы |
Определяемый компонент |
Концентрация, мг/дм |
Погрешность измерения, % |
|
|
|
|
Руководитель лаборатории:
Исполнитель:
11. Контроль погрешности измерений
11.1. Контроль сходимости. Выполняют по п.9. При превышении норматива оперативного контроля сходимости эксперимент повторяют. При повторном превышении норматива выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам контроля, и устраняют их.
11.2. Оперативный контроль погрешности. Проводится при смене реактивов, после ремонта прибора. Образцами для контроля являются реальные пробы питьевой воды, к которым делаются добавки измеряемых веществ в виде раствора. Отбирают 2 пробы воды и к 1 из них делают добавку таким образом, чтобы содержание определяемых веществ увеличилось по сравнению с исходным на 50-150%, так, чтобы концентрация в пробе не выходила за верхний диапазон. Каждую пробу анализируют в точном соответствии с прописью методики и получают результат анализа исходной рабочей пробы - и рабочей пробы и с добавкой - . Результаты анализа исходной рабочей пробы - и с добавкой - получают по возможности в одинаковых условиях, т.е. их получает 1 аналитик с использованием 1 набора мерной посуды, 1 партии реактивов и т.д.
Результаты контроля признаются удовлетворительными, если выполняется условие:
,
где - добавка вещества, мкг/дм;
- норматив оперативного контроля погрешности, мг/дм.
При внешнем контроле (0,95) принимают:
,
где и - характеристика погрешности для исходной пробы и пробы с добавкой, мг/дм:
и
При внутрилабораторном контроле (0,90) принимают:
.