МУК 4.1.1045-01
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
ВЭЖХ определение формальдегида и предельных альдегидов (С-С) в воздухе
Дата введения 2001-10-01
УТВЕРЖДЕНЫ Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации - Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации Г.Г.Онищенко 5 июня 2001 г.
Настоящие методические указания устанавливают ВЭЖХ методику количественного химического анализа атмосферного воздуха и воздушной среды жилых и общественных зданий для определения в них содержания формальдегида и высших альдегидов в диапазоне концентраций 0,001-0,04 мг/м для формальдегида, 0,005-0,15 мг/м для уксусного, пропионового, масляного, валерианового, капронового, энантового, каприлового, пеларгонового и капринового альдегидов.
Физико-химические свойства веществ и их гигиенические нормативы представлены в табл.1.
Таблица 1
Физико-химические свойства веществ и их гигиенические нормативы
NN п/п |
Вещество |
Формула |
Мол. мас- |
, °С |
Плот- |
Растворимость, г/дм |
мг/дм |
мг/дм |
Класс опас- | ||
вода |
эта- |
эфир |
|||||||||
1 |
Формальдегид |
СНO |
30,3 |
-21 |
0,815 |
р |
р |
р |
0,035 |
0,003 |
2 |
0,01 (ПДК воздуха жилой среды) |
|||||||||||
2 |
Уксусный альдегид |
СНСНО |
44,05 |
21 |
0,785 |
0,01 |
0,01 |
3 | |||
3 |
Пропионовый альдегид (пропаналь) |
СНСНСНО |
58,08 |
48,8 |
0,807 |
200 |
0,01 |
- |
3 | ||
4 |
Масляный альдегид (бутаналь) |
СН(СН)СНО |
72,10 |
75,7 |
0,817 |
37 |
0,015 |
0,015 |
3 | ||
5 |
Валериановый альдегид (пентаналь) |
СН(СН)СНО |
86,14 |
103,4 |
0,81 |
т. р. |
т. р. |
т. р. |
0,03 |
- |
4 |
6 |
Капроновый альдегид (гексаналь) |
СН(СН)СНО |
100,16 |
131,0 |
0,84 |
н. р. |
л. р. |
р. |
0,02 |
- |
2 |
7 |
Энантовый альдегид (гептаналь) |
СН(СН)СНО |
114,19 |
155 |
0,823 |
т. р. |
р. |
0,01 |
- |
3 | |
8 |
Каприловый альдегид (октаналь) |
СН(СН)СНО |
128,22 |
165 |
0,82 |
разл. |
р. |
|
0,02 |
- |
2 |
9 |
Пеларгоновый альдегид (нонаналь) |
СН(СН)СНО |
142,18 |
191 |
0,828 |
- |
- |
- |
0,02 |
- |
2 |
10 |
Каприновый альдегид (деканаль) |
СН(СН)СНО |
156,27 |
208 |
0,828 |
н.р. |
р. |
р. |
0,02 |
- |
2 |
н. р. - не растворим; т. р. - трудно растворим; р. - растворим; - смешивается в любых отношениях; |
1. Погрешность измерений
Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей ±20%, при доверительной вероятности 0,95.
2. Метод измерений
Измерение концентраций формальдегида и предельных альдегидов (С-С) выполняют методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с ультрафиолетовым детектированием. Концентрирование паров альдегидов из воздуха осуществляют на твердый сорбент в виде гидразонов и элюированием последних ацетонитрилом.
Нижний предел измерения в объеме элюата составляет 0,0006 мкг.
Определению не мешают другие летучие органические соединения: углеводороды, спирты, эфиры.
Продолжительность проведения ВЭЖХ анализа составляет 35 мин.
3. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы
При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы.
3.1. Средства измерений
Жидкостной хроматограф, типа Милихром-4 или любой другой с УФ-детектором и градиентом состава растворителей |
|
Весы аналитические лабораторные ВЛА-200 |
ГОСТ 24104-80Е |
Меры массы |
ГОСТ 7328-82Е |
Посуда стеклянная лабораторная |
ГОСТы 20292-80*, 25336-82 |
_______________ | |
Барометр-анероид М-67 |
ТУ 2504-1797-75 |
Лупа измерительная |
|
Линейка измерительная |
ГОСТ 17435-72 |
Секундомер |
ГОСТ 5072-70 |
Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2 |
ГОСТ 215-73Е |
Электроаспиратор |
ТУ 64-1-862-72 |
Микрошприц типа МШ-10 |
ГОСТ 8043-74 |
3.2. Вспомогательные устройства | |
Хроматографическая колонка длиной 60 мм внутренним диаметром 2 мм, заполненная сорбентом силасорбом C зернением 5 мкм |
|
Дистиллятор |
ТУ 61-1-721-72 |
Трубки сорбционные стеклянные длиной 100 мм внутренним диаметром 4 мм |
|
Колонка стеклянная для продувки импрегнированного Силохрома азотом |
|
Эксикатор |
|
3.3. Материалы | |
Гелий сжатый |
ТУ 51-940-60 |
Азот сжатый |
|
Фильтры типа "синяя лента" |
ТУ 6-09-1678-74 |
Стекловата или стекловолокно |
|
Заглушки из тефлона |
|
3.4. Реактивы | |
Ацетонитрил для жидкостной хроматографии |
ТУ 6-09-06-1092-83 |
Ацеталь, ч. |
ТУ 6-09-3639-74 |
Вода дистиллированная |
|
Валериановый альдегид, ч. |
ТУ 6-09-15-152-75 |
2,4-динитрофенилгидразин, ч. |
ТУ 6-09-2394-47 |
Каприловый альдегид, ч. |
ТУ 6-09-15-65-74 |
Каприновый альдегид |
|
Капроновый альдегид, ч. |
ТУ 6-09-15-102-74 |
Кислота ортофосфорная, х.ч. |
|
Кислота хлористо-водородная, х.ч. |
|
Масляный альдегид, ч. |
ТУ 6-09-3828-74 |
Пропионовый альдегид, ч. |
ТУ 6-09-08-1637-83 |
Пеларгоновый альдегид |
|
Силикагель марки КСМ |
|
Силохром С-120, зернение 0,2-0,355 мм |
ТУ 6-09-17-28-82 |
Формалин технический |
|
Энантовый альдегид, ч. |
ТУ 6-09-05-703-77 |
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 жидкостного хроматографа и электроаспиратора соблюдают правила электробезопасности в соответствии с ГОСТом 12.1.019-79 и инструкцией по эксплуатации приборов.
5. Требования к квалификации оператора
К выполнению измерений допускают лиц, имеющих квалификацию не ниже инженера-химика, с опытом работы на 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±5) °С, атмосферном давлении 630-800 мм рт.ст. и влажности воздуха не более 80%.
6.2. Выполнение измерений на жидкостном хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору и настоящими методическими указаниями.
7. Подготовка к выполнению измерений
Перед выполнением измерений проводят следующие работы: получение 2,4-динитрофенилгидразонов альдегидов, приготовление градуировочных растворов, подготовку сорбционных трубок, установление градуировочных характеристик, отбор проб.
7.1. Получение 2,4-динитрофенилгидразонов альдегидов
7.1.1. Приготовление 0,2% раствора 2,4-динитрофенилгидразина. 2,0 г 2,4-динитрофенилгидразина растворяют при нагревании в 1000 см 2Н хлористо-водородной кислоты, по охлаждении раствор профильтровывают.
7.1.2. Получение 2,4-динитрофенилгидразонов. К 300 см 0,2% раствора 2,4-динитрофенилгидразина прибавляют эквимолекулярное количество альдегида. После выпадения окрашенного осадка 2,4-динитрофенилгидразона соответствующего карбонильного соединения, его отфильтровывают, промывают на фильтре 2Н хлористо-водородной кислотой, дистиллированной водой и высушивают на воздухе до постоянного веса.
7.2. Приготовление растворов
2Н раствор хлористо-водородной кислоты 73 г концентрированной соляной кислоты помещают в мерную колбу на 1000 см, доводят дистиллированной водой до метки и перемешивают.
Исходный раствор 2,4-динитрофенилгидразона формальдегида для градуировки (=700 мкг/см). 17,5 мг 2,4-динитрофенилгидразона формальдегида вносят в мерную колбу на 25 см, доводят уровень ацетонитрилом до метки и перемешивают до полного растворения осадка. Срок хранения 30 дней в холодильнике.
Исходный раствор 2,4-динитрофенилгидразонов уксусного, пропионового, масляного, валерианового, капронового, энантового, каприлового, пеларгонового и капринового альдегидов для градуировки (см. табл.2). 125 мг 2,4-ДНФГ уксусного альдегида или 100,0 мг 2,4-ДНФГ пропионового альдегида, или 87,5 мг 2,4-ДНФГ масляного альдегида, или 75,0 мг 2,4-ДНФГ валерианового альдегида, или 70,0 мг 2,4-ДНФГ капронового альдегида, или 65,0 мг 2,4-ДНФГ энантового альдегида, или 60,0 мг каприлового альдегида, или 57,5 мг пеларгонового альдегида, или 55,0 мг капринового альдегида вносят в колбу на 25 см, приливают ацетонитрил до метки и тщательно перемешивают до полного растворения осадка.
Таблица 2
Градуировочные растворы для установления градуировочной характеристики при определении
концентраций альдегидов в атмосферном воздухе
Номер раствора |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
для 2,4-динитрофенилгидразона формальдегида (коэффициент пересчета 0,7) | |||||||
Объем исходного раствора гидразона (=700 мкг/см), см |
0 |
0,075 |
0,25 |
0,375 |
0,75 |
1,25 |
3,0 |
Концентрация гидразона, мкг/см |
0 |
2,1 |
7,0 |
10,5 |
21,0 |
35,0 |
84,0 |
Концентрация формальдегида, мкг/см |
0 |
0,3 |
1,0 |
1,5 |
3,0 |
5,0 |
12,0 |
для 2,4-динитрофенилгидразона уксусного альдегида (коэффициент пересчета 5,0) | |||||||
Объем исходного раствора (=5000 мкг/см), см |
0 |
0,0375 |
0,113 |
0,225 |
0,375 |
0,625 |
1,125 |
Концентрация гидразона, мкг/см |
0 |
7,5 |
22,5 |
45,0 |
75,0 |
125,0 |
225,0 |
Концентрация уксусного альдегида, мкг/см |
0 |
1,5 |
4,5 |
9,0 |
15,0 |
25,0 |
45,0 |
для 2,4-динитрофенилгидразона пропионового альдегида (коэффициент пересчета 4,0) | |||||||
Объем исходного раствора гидразона (=4000 мкг/см), см |
0 |
0,0375 |
0,113 |
0,225 |
0,375 |
0,625 |
1,125 |
Концентрация гидразона, мкг/см |
0 |
6,0 |
18,0 |
36,0 |
60,0 |
100,0 |
180,0 |
Концентрация пропионового альдегида, мкг/см |
0 |
1,5 |
4,5 |
9,0 |
15,0 |
25,0 |
45,0 |
для 2,4-динитрофенилгидразона масляного альдегида (коэффициент пересчета 3,5) | |||||||
Объем исходного раствора (=3500 мкг/см), см |
0 |
0,0375 |
0,113 |
0,225 |
0,375 |
0,625 |
1,125 |
Концентрация гидразона, мкг/см |
0 |
5,25 |
15,75 |
31,50 |
52,50 |
87,50 |
157,50 |
Концентрация масляного альдегида, мкг/см |
0 |
1,50 |
4,50 |
9,0 |
15,0 |
25,0 |
45,0 |
для 2,4-динитрофенилгидразона валерианового альдегида (коэффициент пересчета 3) | |||||||
Объем исходного раствора (=3000 мкг/см), см |
0 |
0,0375 |
0,113 |
0,225 |
0,375 |
0,625 |
1,125 |
Концентрация гидразона, мкг/см |
0 |
4,50 |
13,50 |
27,0 |
45,0 |
75,0 |
135,0 |
Концентрация валерианового |
0 |
1,5 |
4,5 |
9,0 |
15,0 |
25,0 |
45,0 |
для 2,4-динитрофенилгидразона капронового альдегида (коэффициент пересчета 2,8) | |||||||
Объем исходного раствора (=2800 мкг/см), см |
0 |
0,0375 |
0,113 |
0,225 |
0,375 |
0,625 |
1,125 |
Концентрация гидразона, мкг/см |
0 |
4,20 |
12,60 |
25,20 |
42,0 |
70,0 |
126,0 |
Концентрация капронового |
0 |
1,5 |
4,5 |
9,0 |
15,0 |
25,0 |
45,0 |
для 2,4-динитрофенилгидразона энантового альдегида (коэффициент пересчета 2,6) | |||||||
Объем исходного раствора (=2600 мкг/см), см |
0 |
0,0375 |
0,113 |
0,225 |
0,375 |
0,625 |
1,125 |
Концентрация гидразона, мкг/см |
0 |
3,90 |
11,70 |
23,40 |
39,0 |
65,0 |
117,0 |
Концентрация энантового альдегида, мкг/см |
0 |
1,50 |
4,50 |
9,0 |
15,0 |
25,0 |
45,0 |
для 2,4-динитрофенилгидразона каприлового альдегида (коэффициент пересчета 2,4) | |||||||
Объем исходного раствора (=2400 мкг/см), см |
0 |
0,0375 |
0,113 |
0,225 |
0,375 |
0,625 |
1,125 |
Концентрация гидразона, мкг/см |
0 |
3,6 |
10,8 |
21,6 |
36,0 |
60,0 |
108,0 |
Концентрация каприлового альдегида, мкг/см |
0 |
1,5 |
4,5 |
9,0 |
15,0 |
25,0 |
45,0 |
для 2,4-динитрофенилгидразона пеларгонового альдегида (коэффициент пересчета 2,3) | |||||||
Объем исходного раствора (=2300 мкг/см), см |
0 |
0,0375 |
0,113 |
0,225 |
0,375 |
0,625 |
1,125 |
Концентрация гидразона, мкг/см |
0 |
3,45 |
10,35 |
20,70 |
34,50 |
57,50 |
103,50 |
Концентрация пеларгонового альдегида, мкг/см |
0 |
1,5 |
4,5 |
9,0 |
15,0 |
25,0 |
45,0 |
для 2,4-динитрофенилгидразона капринового альдегида (коэффициент пересчета 2,2) | |||||||
Объем исходного раствора (=2200 мкг/см), см |
0 |
0,0375 |
0,113 |
0,225 |
0,375 |
0,625 |
1,125 |
Концентрация гидразона, мкг/см |
0 |
3,30 |
9,90 |
19,80 |
33,0 |
55,0 |
99,0 |
Концентрация капринового альдегида, мкг/см |
0 |
1,5 |
4,5 |
9,0 |
15,0 |
25,0 |
45,0 |
Подвижная фаза (смесь ацетонитрила и воды). Градиент концентрации: от 50% воды в ацетонитриле до 100% в течение 35 мин.
7.3. Подготовка сорбционных трубок
Силохром С-120 помещают в стеклянную колонку и пропитывают ацетонитрилом из расчета 1 см на 1 г сорбента, затем приливают 0,01%-ный раствор 2,4-динитрофенилгидразина в ацетонитриле, содержащем 1% ортофосфорной кислоты. Силохром продувают азотом и хранят в эксикаторе над силикагелем.
0,1 г импрегнированного силохрома С-120 помещают в сорбционные трубки непосредственно перед анализом, закрепляют стекловолокном и закрывают заглушками из тефлона или силиконового шланга со стеклянными пробками.
7.4. Установление градуировочной характеристики
Градуировочную характеристику устанавливают на 5 сериях градуировочных растворов 2,4-динитрофенилгидразонов альдегидов.
Каждую серию, состоящую из 7 градуировочных растворов, готовят в мерных колбах вместимостью 25 см. Для этого в каждую колбу вносят пипеткой исходные растворы 2,4-динитрофенилгидразонов альдегидов в соответствии с табл.2, доводят уровень ацетонитрилом до метки и перемешивают. Срок хранения 10 дней.
При построении градуировочной характеристики в сорбционную трубку с импрегнированным силохромом С-120, предварительно вынув стекловату, наносят микрошприцем 20 мм градуировочного раствора, закрывают стекловатой и с другого конца трубки приливают по каплям 50% раствор ацетонитрила. Собирают 0,20 см элюата.
20 мм элюата анализируют на жидкостном хроматографе с УФ-детектором в следующих условиях:
скорость элюирования |
50 мм/мин; |
длина волны УФ-детектора |
360 нм; |
масштаб измерения |
0,2; |
время измерения |
1 с; |
скорость диаграммной ленты 0,15 см/мин |
(90 мм/час). |
На полученной хроматограмме измеряют площади пиков 2,4-динитрофенилгидразонов и по средним результатам из 5 серий строят градуировочные характеристики для соответствующих альдегидов, выражающие зависимость площади пика (мм) от количества гидразона (мкг) в пересчете на альдегид.
7.5. Отбор проб
Отбор проб воздуха проводят согласно ГОСТу 17.2.3.01-86. Воздух со скоростью 0,2-0,3 дм/мин аспирируют через сорбционную трубку. Объем пропущенного воздуха 6 дм. Трубки с отобранными пробами закрывают заглушками. Срок хранения пробы 1 сутки в холодильнике.
8. Выполнение измерений
2,4-динитрофенилгидразоны альдегидов элюируют, 0,20 см, ацетонитрила и хроматографируют в условиях, указанных в п.7.4.
9. Вычисление результатов измерения
Концентрацию альдегида в атмосферном воздухе (мг/м) вычисляют по формуле:
- содержание альдегида, найденное по градуировочной характеристике, мкг;
- объем элюата, взятый для анализа, мм;
- общий объем элюата, мм;
- объем аспирированного воздуха, приведенный к нормальным условиям, дм.
10. Оформление результатов измерений
Результаты измерений оформляют протоколом по форме:
Протокол N
количественного химического анализа формальдегида и предельных альдегидов в воздухе
1. Дата проведения анализа | ||||
2. Место отбора пробы | ||||
3. Название лаборатории | ||||
4. Юридический адрес организации | ||||
Результаты химического анализа
Шифр или N пробы |
Определяемый компонент |
Концентрация, мг/м |
Погрешность измерения, % |
|
|
|
|
Ответственный исполнитель:
Руководитель лаборатории:
11. Контроль погрешности измерений
Контроль погрешности измерений концентраций формальдегида и высших альдегидов проводят на градуировочных растворах.
Рассчитывают среднее значение результатов измерений концентрации в градуировочных растворах:
, где
- число измерений компонента в пробе градуировочного раствора;
- результат измерения концентрации вещества компонента в -ой пробе градуировочного раствора, мкг/мм.
Рассчитывают среднее квадратичное отклонение результата измерения концентрации вещества в градуировочном растворе:
Рассчитывают доверительный интервал:
, где
- коэффициент нормированных отклонений, определяемых по табл. Стьюдента, при доверительной вероятности 0,95.
Рассчитывают погрешность определения концентраций формальдегида и высших альдегидов:
, %
Если 20% , то погрешность измерений удовлетворительная.
Если данное условие не выполняется, то выясняют причину и повторяют измерения.
Методические указания разработаны А.Г.Малышевой, А.А.Беззубовым, Н.П.Зиновьевой, О.В.Будариной (НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н.Сысина РАМН, г.Москва).
Текст документа сверен по:
официальное издание
Определение концентраций
химических веществ в воздухе:
Сборник методических указаний. Вып.2. Ч.1. -
М.: Федеральный центр госсанэпиднадзора
Минздрава России, 2002