МУК 4.1.667-97

     
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

     
Хромато-масс-спектрометрическое определение концентраций
фенолов и хлорпроизводных в воде

Методические указания

     
     
Дата введения: с момента утверждения

     1. РАЗРАБОТАНЫ Всероссийским центром медицины катастроф Минздрава России (к.х.н. А.С.Московкин, к.х.н. Г.А.Газиев).
     
     2. УТВЕРЖДЕНЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г.Г.Онищенко 19 июня 1997 г.
     
     3. ВВЕДЕНЫ ВПЕРВЫЕ
     
     

1. Назначение и область применения

     
     Настоящие методические указания устанавливают хромато-масс-спектрометрическую методику количественного химического анализа проб питьевой и поверхностной (источниках питьевой) воды для определения в них фенола, 2-хлорфенола, 4-хлорфенола в диапазоне концентраций от 0,0005 до 0,1 мг/дм, 2,4-дихлорфенола, 2,6-дихлорфенола, 2,4,5-трихлорфенола, 2,3,4,5-тетрахлорфенола - от 0,001 до 0,1 мг/дм, о-крезола, п-крезола, 2,4,6-трихлорфенола - от 0,002 до 0,2 мг/дм, п-нитрофенола - от 0,01 до 0,2 мг/дм, пирокатехина, резорцина - от 0,05 до 1,0 мг/дм, гваякола, 2,6-ксиленола - от 0,1 до 1,0 мг/дм.
     
     Определению каждого из соединений в указанном диапазоне концентраций не мешает присутствие других замещенных фенолов.
     
     Методические указания могут быть использованы для определения замещенных фенолов в воде в условиях чрезвычайных и послеаварийных ситуаций.
     
     

2. Нормы погрешности измерений

     
     Методика обеспечивает выполнение измерений фенола и хлорированных фенолов при доверительной вероятности 0,95 с погрешностью, не превышающей 25%, гваякола и 2,4,5-трихлорфенола 28%.
     
     

3. Физико-химические свойства и гигиенические нормативы
измеряемых веществ

     
     Сведения о физико-химических свойствах замещенных фенолов и гигиенические нормативы приведены в табл.1.
     
     

Таблица 1

Свойства веществ и их гигиенические нормативы

4. Метод измерений

     
     4.1. Измеренный объем пробы воды 1,0 дм трижды экстрагируют хлористым метиленом при рН2, используя делительную воронку. Экстракт хлористого метилена высушивают, концентрируют и анализируют методом хромато-масс-спектрометрии.
     
     Нижний предел обнаружения измеряемых веществ - 0,001 мкг, гваякола, 2,6-ксиленола, пирокатехина, резорцина - 0,025 мкг.
     
     Продолжительность проведения анализа составляет 50 мин.
     
     4.2. Качественную идентификацию соединений осуществляют, основываясь на временах удерживания и относительной интенсивности одного основного и двух подтверждающих ионов (m/z). Количественное определение идентифицированного соединения выполняют методом "внешнего стандарта" по фенолу, относительно которого предварительно определяют градуировочный поправочный коэффициент (), показывающий, во сколько раз отклик масс-спектрометрического детектора (площадь хроматографического пика, соответствующая выбранным для данного конкретного соединения ионам m/z) на единицу содержания вещества отличается от отклика масс-спектрометрического детектора на единицу содержания фенола.
     
     4.3. Мешающие факторы могут быть связаны с загрязнением растворителей, реагентов, стекла, металлических предметов, что ведет к появлению посторонних пиков и/или возрастанию линии фона на профиле полного ионного тока. Все эти материалы должны быть свободными от данных проявлений в условиях анализа холостых проб.
     
     

5. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы

     
     При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы.
     

5.1. Средства измерений

6. Требования безопасности

     
     6.1. При выполнении измерений концентрации хлорированных фенолов с использованием хромато-масс-спектрометра следует соблюдать правила электробезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.019-79 и инструкцией по эксплуатации хромато-масс-спектрометра.
     
     6.2. При работе с реактивами следует соблюдать необходимые меры безопасности, установленные для работы с токсичными, едкими и легковоспламеняющимися веществами по ГОСТ 12.1.005-88 и ГОСТ 12.1.007-76.
     
     6.3. Метанол - сильный, преимущественно нервный и сосудистый яд. В организм человека может поступать через дыхательные пути, неповрежденную кожу. Метанол относится к 3-му классу опасности (=5 мг/м). При работе с этим растворителем следует соблюдать меры безопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88 и ГОСТ 12.1.007-76.
     
     6.4. Хлористый метилен является слабым наркотиком, вызывающим поражение внутренних органов, обладает раздражающим действием. Хлористый метилен относится к 3-му классу опасности (=50 мг/м) и при работе с этим растворителем следует соблюдать меры безопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.007-76.
     
     

7. Требования к квалификации операторов

     
     7.1. К обработке проб воды допускают лиц, имеющих квалификацию инженера или техника-химика и опыт работы в химической лаборатории.
     
     7.2. К выполнению измерений и обработке их результатов на хромато-масс-спектрометре допускают лиц, имеющих квалификационную группу по работе на установках с высоким напряжением не ниже четвертой, прошедших соответствующий курс обучения и знающих устройство и правила эксплуатации прибора.
     
     

8. Условия отбора проб воды

     
     8.1. Отбор проб воды объемом не менее 1,0 дм осуществляют в соответствии с ГОСТ 17.1.505-85* в химически чистые емкости из темного стекла с притертыми крышками, предварительно промытые дистиллированной водой и высушенные в сушильном шкафу при температуре 150 °С. До экстракции пробы воды следует хранить в холодном месте при температуре 4 °С.
________________
     * Вероятно ошибка оригинала. Следует читать ГОСТ 17.1.5.05-85. - Примечание .     
     
     8.2. Для получения одного результата измерения отбирают две одинаковые пробы воды.
     
     8.3. Срок хранения отобранных проб воды - не более 7 суток.
     
     

9. Условия измерений

     
     9.1. Приготовление растворов и подготовку проб к анализу, согласно ГОСТ 15150-69, осуществляют в следующих условиях:
     
     - температура окружающего воздуха (20±10 °С);
     
     - относительная влажность - не более 80% при температуре 25 °С;
     
     - атмосферное давление - 630-800 мм рт.ст.
     
     9.2. Выполнение измерений на хромато-масс-спектрометре проводят в условиях, рекомендуемых технической документацией к прибору и настоящими методическими указаниями.
     
     

10. Подготовка к выполнению измерений и проведение измерений

     
     Перед выполнением измерений проводят следующие работы: подготовку стеклянной посуды, приготовление градуировочных растворов, подготовку хромато-масс-спектрометра к работе, подготовку хроматографической колонки и установление градуировочных характеристик.
     

10.1. Подготовка посуды

     
     Посуда, используемая для анализа, тщательно моется с поверхностно-активным моющим средством. После этого посуда замачивается на 3-4 часа в свежеприготовленном 3%-ном растворе двухромовокислого калия в серной кислоте (0,5 г двухромовокислого калия на 100 см концентрированной серной кислоты) и отмывается в проточной водопроводной воде с последующим ополаскиванием дистиллированной водой. После высушивания в сушильном шкафу при температуре 150 °С отверстия в посуде: закрывают притертыми крышками.
     

10.2. Приготовление 50%-ного (объемная доля) раствора серной кислоты

     
     В мерный стакан или мензурку объемом не менее 200 см помещают 50 см дистиллированной воды и медленно порциями при перемешивании добавляют 50 см концентрированной серной кислоты. После остывания приготовленный раствор осторожно переливают в мерную колбу объемом 100 см.
     

10.3. Приготовление исходных растворов замещенных фенолов

     
     В качестве исходных растворов фенола и его хлорпроизводных используют стандартные растворы фенолов в метаноле с концентрацией 0,5 мг/см и растворы хлорированных фенолов в ацетонитриле с концентрацией 0,4 мг/см. Срок хранения стандартных растворов - 6 месяцев.
     
     При отсутствии стандартных растворов определяемых в воде компонентов исходные растворы готовят из чистых веществ с массовой долей основного компонента не менее 98%.
     
     Для приготовления исходного раствора с концентрацией вещества 0,5 мг/см взвешивают на аналитических весах с погрешностью не более 0,2 мг по 50 мг замещенных фенолов и помещают в мерную колбу объемом 100 см. Растворяют в подходящем растворителе (метаноле, ацетонитриле), доводя объем раствора до метки при температуре 20 °С. Срок хранения исходных растворов - 1 месяц.
     

10.4. Приготовление градуировочных растворов

     
     Для получения градуировочных растворов исходный раствор фенола в метаноле с концентрацией 0,5 мг/см разбавляют метанолом в мерных колбах в 2,5, 5, 10, 50 и 500 раз.
     
     Для получения градуировочного раствора фенола в метаноле N 1 пипеткой объемом 0,1 см отбирают 0,1 см исходного раствора фенола в метаноле с концентрацией 0,5 мг/см и помещают в мерную колбу объемом 50 см. Добавляют метанол до метки.
     
     Для получения градуировочного раствора фенола в метаноле N 2 пипеткой объемом 1,0 см отбирают 1,0 см исходного раствора фенола в метаноле с концентрацией 0,5 мг/см и помещают в мерную колбу объемом 50 см. Добавляют метанол до метки.
     
     Для получения градуировочного раствора фенола в метаноле N 3 пипеткой объемом 1,0 см отбирают 1,0 см исходного раствора фенола в метаноле с концентрацией 0,5 мг/см и помещают в мерную колбу объемом 10 см. Добавляют метанол до метки.
     
     Для получения градуировочного раствора фенола в метаноле N 4 пипеткой объемом 2,0 см отбирают 2,0 см исходного раствора фенола в метаноле с концентрацией 0,5 мг/см и помещают в мерную колбу объемом 10 см. Добавляют метанол до метки.
     
     Для получения градуировочного раствора фенола в метаноле N 5 пипеткой объемом 2,0 см дважды отбирают по 2,0 см исходного раствора фенола в метаноле с концентрацией 0,5 мг/см и помещают в мерную колбу объемом 10 см. Добавляют метанол до метки.
     
     Характеристики градуированных растворов фенола в метаноле N 1-5 приведены в табл.2.
     
     

Таблица 2

     
Характеристики градуировочных растворов фенола в метаноле

     
     
     Все колбы с исходным и градуировочными растворами оборачивают в темную бумагу и хранят в холодильнике при температуре 4 °С. Характеристики градуировочных растворов остаются постоянными в течение одного месяца.
     

10.5. Подготовка прибора к выполнению измерений

     
     Включают хромато-масс-спектрометр МАТ-90 и компьютер Micro VIР 2 в соответствии с техническим описанием и руководством по эксплуатации прибора. Прибор выходит на нормальный режим работы через 24 часа.
     
     Газохроматографическую колонку хроматографа Varian 3400 кондиционируют при температуре 150 °С в течение 12 часов с предварительным медленным нагревом от температуры 50 °С со скоростью 1 °С/мин.
     

10.6. Условия хроматографирования и записи масс-спектров

     
     Разделение замещенных фенолов на газовом хроматографе проводят в следующем режиме программирования температуры колонки: 50 °С - 1 мин, в интервале 50-250 °С со скоростью 10 °С/мин, 250 °С - 10 мин; температура инжектора 200 °С; без деления потока с последующей продувкой растворителя; расход газа-носителя (гелия) - 1 мл/мин.
     
     Масс-спектры электронного удара органических соединений получают при энергии ионизирующих электронов 70 эВ и температуре ионизационной камеры 200 °С. Диапазон сканирования масс 35-250 m/z, скорость сканирования 1,0 сек/декада. Идентификацию индивидуальных соединений осуществляют при помощи библиотечного поиска в библиотеке NBS компьютера масс-спектрометра и по временам удерживания.
     
     Хроматографические и масс-спектрометрические характеристики фенола и его производных приведены в табл.3.
     
     

Таблица 3

Хроматографические и масс-спектрометрические характеристики определяемых веществ

     
     
10.7. Установление градуировочной характеристики и градуировочных поправочных коэффициентов

     
     Для установления градуировочной характеристики используют не менее 5 серий градуировочных растворов фенола в метаноле, один из которых должен иметь концентрацию, близкую к нижней границе диапазона измеряемого содержания.
     
     Каждую серию растворов анализируют не менее шести раз в условиях хромато-масс-спектрометрического определения, как описано в п.10.6.
     
     На каждой масс-фрагментограмме по основному и двум подтверждающим ионам намеряют площадь пика в условных единицах и полученные значения заносят в табл.4. По средним значениям из не менее чем шести измерений устанавливают градуировочную характеристику зависимости площади хроматографического пика (усл.ед.) от содержания введенного в хроматограф фенола (мг/см).
     
     Аналогично получают градуировочные характеристики по стандартным растворам замещенных фенолов в метаноле (ацетонитриле). На масс-фрагментограммах по основному и двум подтверждающим ионам для каждого вещества измеряют площадь пика (в условных единицах), при соотношении сигнал/шум не менее 10:1 и результаты заносят в табл.4.
     
     

Таблица 4

Результаты градуировки прибора

     Для каждого определяемого вещества обрабатывают полученные данные следующим образом:
     
     - рассчитывают значение i-гo градуировочного поправочного коэффициента:
     

, где                                                              (1)

     
      - площадь пика характеристических ионов определяемого вещества на i-ой масс-фрагментограмме, усл.ед.;
     
      - площадь пика характеристических ионов фенола на i-ой масс-фрагментограмме, усл.ед.;
     
      - концентрация определяемого вещества, мг/см;
     
      - концентрация фенола, мг/см;
     
     - рассчитывают среднее значение градуировочного поправочного коэффициента:
     

, где                                                             (2)

     
      - число результатов измерения для данного компонента.
     
     - рассчитывают значение относительного среднего квадратического отклонения градуировочного поправочного коэффициента результата измерения , % для каждого компонента:
     

, %                   (3)

     
     Если выполняются условия:
     

,                                                                   (4)

     
то случайной погрешностью по сравнению со систематическими пренебрегают и принимают, что границы доверительной вероятности равны . Если данные условия не выполняются, то градуировку проводят снова. Расчеты значений градуировочных коэффициентов , относительных погрешностей результатов измерений  и средних квадратических отклонений результатов измерений , представленных в табл.5, приведены в приложении к методическим указаниям.
          

Таблица 5

Градуировочные поправочные коэффициенты, относительные погрешности и средние
квадратические отклонения результатов измерений содержания фенолов и их хлорпроизводных

10.8. Установление коэффициентов экстракции

     
     Степень извлечения и коэффициенты экстракции замещенных фенолов устанавливают на градуировочных растворах веществ в воде.
     
     Градуировочные растворы фенола, 2-хлорфенола, 4-хлорфенола готовят в мерных колбах вместимостью 1 дм. Для этого в каждую колбу вносят 0,001, 0,01 и 0,1 см исходных растворов фенола, 2-хлорфенола, 4-хлорфенола с концентрацией 0,5 мг/см, доводят объем дистиллированной водой до метки.
     
     Градуировочные растворы 2,4-дихлорфенола, 2,6-дихлорфенола, 2,4,5-трихлорфенола, 2,3,4,5-тетрахлорфенола готовят в мерных колбах вместимостью 1 дм. Для этого в каждую колбу вносят 0,002, 0,01 и 0,2 см исходных растворов 2,4-диxлopфeнoлa, 2,6-дихлорфенола, 2,4,5-трихлорфенола, 2,3,4,5-тетрахлорфенола с концентрацией 0,5 мг/см, доводят объем дистиллированной водой до метки.
     
     Градуировочные растворы о-крезола, п-крезола, 2,4,6-трихлорфенола готовят в мерных колбах вместимостью 1 дм. Для этого в каждую колбу вносят 0,004, 0,1 и 0,4 см исходных растворов о-крезола, п-крезола, 2,4,6-трихлорфенола с концентрацией 0,5 мг/см, доводят объем дистиллированной водой до метки.
     
     Градуировочные растворы п-нитрофенола готовят в мерных колбах вместимостью 1 дм. Для этого в каждую колбу вносят 0,02, 0,1 и 1,0 см исходного раствора п-нитрофенола с концентрацией 0,5 мг/см, доводят объем дистиллированной водой до метки.
     
     Градуировочные растворы пирокатехина, резорцина готовят в мерных колбах вместимостью 1 дм. Для этого в каждую колбу вносят 0,1, 1,0 и 2,0 см исходных растворов пирокатехина, резорцина с концентрацией 0,5 мг/см, доводят объем дистиллированной водой до метки.
     
     Градуировочные растворы гваякола, 2,6-ксиленола готовят в мерных колбах вместимостью 1 дм. Для этого в каждую колбу вносят 0,2, 1,0 и 2,0 см исходных растворов гваякола, 2,6-ксиленола с концентрацией 0,5 мг/см, доводят объем дистиллированной водой до метки.
     
     Градуировочные растворы подвергают экстракции и анализу, как описано в п.10.9 и рассчитывают содержание извлеченных из воды веществ, как описано в п.11.
     
     Рассчитывают степень извлечения веществ из воды по формуле:
     

, %                                                                 (5)

     и коэффициент экстракции по формуле:
     

, где                                                            (6)*

     
      - концентрация вещества в экстракте, мг/дм;
     
     * - концентрация вещества в градуировочном растворе, мг/ дм.
________________
     * Формула и экспликация к ней соответствуют оригиналу. - Примечание .     
     
     Вычисляют среднее значение коэффициента экстракции для каждого вещества по формуле:
     

                                                                    (7)

     
     Степень извлечения  и коэффициенты экстракции  веществ из воды приведены в табл.6.
     

Таблица 6

Степень извлечения и коэффициенты экстракции веществ

10.9. Выполнение измерений

     
     10.9.1. Экстракция проб воды в делительной воронке.
     
     Емкость с пробой воды вскрывают, объем воды (1,0 дм) замеряют с помощью мерного цилиндра вместимостью 1 дм и переливают в делительную воронку вместимостью 1 дм, снабженную тефлоновым или хорошо притертым и смазанным только водой стеклянным краном. Добавляют пипеткой объемом 1 см 50%-ный раствор серной кислоты до значения рН в пробе воды 2. Значение рН устанавливают с помощью универсальной индикаторной бумаги.
     
     В емкость из-под воды приливают замеренные цилиндром (100 см) 20 см хлористого метилена, герметично закрывают и встряхивают в течение 30 секунд для промывки внутренней поверхности емкости. После этого данную порцию растворителя переносят в делительную воронку, в которой находится анализируемая проба воды. Экстракцию пробы воды проводят, встряхивая делительную воронку в течение 2 минут, периодически сбрасывая избыточное давление. После расслоения органической и водной фаз экстракт отделяют от воды и переносят в круглодонную колбу объемом 100 см. Пробу воды последовательно экстрагируют еще два раза порциями по 20 см хлористого метилена, как описано выше. Объединенные экстракты (60 см) высушивают от воды, пропуская их через сухую пипетку вместимостью 10 см, заполненную 10 г сернокислого натрия, и собирают в выпаривательной колбе объемом 100 см. Для количественного переноса круглодонную колбу и пипетку, заполненную сернокислым натрием, промывают 10 см хлористого метилена, которые затем добавляют к экстракту в выпаривательной колбе.
     
     В выпаривательную колбу помещают одну или две чистых "кипелки" и экстракт (70 см) осторожно упаривают на водяной бане при температуре 60-65 °С до объема 5-8 см и переносят в выпаривательную колбу объемом 10 см. Перенесенный экстракт упаривают дальше досуха. К сухому остатку пипеткой объемом 0,1 смдобавляют 0,2 см (дважды по 0,1 см) хлористого метилена и этот раствор подвергают хромато-масс-спектрометрическому анализу.
     
     Экстрагирование проб воды и упаривание растворов проводят непосредственно перед хромато-масс-спектрометрическим измерением.
     
     10.9.2. Анализ экстрактов методом хромато-масс-спектрометрии.
     
     Вводят в инжектор хроматографа 0,001 см упаренного экстракта и осуществляют разделение смеси в условиях, указанных в п.10.6.
     
     Записывают хроматограммы в виде файлов данных. Для основного и двух подтверждающих ионов, выбранных из табл.3, получают масс-фрагментограмму каждого из веществ.
     
     Проводят качественную идентификацию по следующим критериям:
     
     - характеристические ионы для каждого измеряемого компонента должны давать максимальное значение в любом выбранном скане;
     
     - время удерживания не должно отличаться более чем на 20 секунд от времени удерживания стандартного соединения;
     
     - относительная интенсивность пиков трех характеристических ионов в масс-фрагментограмме не должна отличаться более чем на 20% от относительной интенсивности этих пиков в справочном масс-спектре. Справочный масс-спектр может быть либо библиотечным, либо получен при анализе на хромато-масс-спектрометре градуировочного раствора индивидуального соединения.
     
     На каждой масс-фрагментограмме измеряют площадь пика 3 характеристических ионов (усл.ед.) для каждого анализируемого вещества. Результаты измерений заносят в табл.7 и обрабатывают в соответствии с п.11.
     
     

Таблица 7

Результаты измерения содержания веществ в пробе воды

11. Обработка результатов измерений

     
     11.1. Вычисляют концентрацию определяемого вещества в каждой из 2 проб по формуле:
     

, мг/дм, где                             (8)

     
      - градуировочный поправочный коэффициент определяемого замещенного фенола;
     
      - концентрация фенола, определяемая по градуировочной характеристике, мг/см;
     
      - объем раствора экстракта, см;
     
      - объем пробы воды, дм;
     
      - коэффициент экстракции вещества (табл.6).
     
     11.2. Вычисляют среднее значение концентрации определяемого вещества:
     

                                                                         (9)

     
     11.3. Рассчитывают разницу между результатами двух параллельных измерений:
     

                                                   (10)

     
     Полученное значение не должно превышать значения относительной погрешности  для определяемого вещества (табл.5).
     

11.4. Оформление результатов измерения

     
     Оформление результатов измерения содержания замещенных фенолов в воде осуществляют в виде протокола, утверждаемого юридическим лицом, подпись которого заверяется печатью.     
     

ПРОТОКОЛ N
количественного химического анализа

     
     1. Место проведения анализа ________________________________________
     
     2. Юридический адрес лаборатории ___________________________________

     3. Шифр пробы ____________________________________________________
     
     4. Место отбора пробы ______________________________________________
     
     5. Дата проведения анализа _________________________________________
     

Результаты количественного химического анализа

     Погрешность измерения может быть выражена либо в процентах, либо в мг/дм при доверительной вероятности 0,95.
     

12. Контроль погрешности измерений

     
     12.1. Перед обработкой любых результатов необходимо проанализировать "холостую пробу" дистиллированной воды по п.10.8, чтобы убедиться в отсутствии помех и загрязнений от аналитической системы, стеклянного оборудования и реагентов. При выявлении загрязнений обнаруживают их источник, постадийно анализируя все реактивы. Анализ "холостой пробы" проводят также при использовании новой партии реактивов.
     
     12.2. При выполнении каждого анализа проб воды проводят оперативный контроль погрешности измерений по п.11.3.
     
     12.3. Проводят контроль аттестованных растворов определяемых компонентов. Рассчитывают среднее значение результатов измерений n-го компонента в аттестованном растворе:
     

, где

     
      - результат измерения концентрации n-го компонента в i-ой пробе аттестованного раствора, мг/дм.
     
     Полученное значение должно удовлетворять условию:
     

, где

     
      и  - нижнее и верхнее значение концентрации для каждого компонента и каждого аттестованного раствора.
     
     Рассчитывают среднее квадратическое отклонение результатов измерения:
     

     
     и относительное отклонение
     

     
     Сравнивают полученные значения отклонений результатов измерений с предельно допустимым. Если выполняется условие , то воспроизводимость измерения является удовлетворительной. Если для какого-либо компонента данное условие не выполняется, то выясняют причину и повторяют измерения.
     
     

Приложение

     
Расчет погрешности количественных измерений содержания
замещенных фенолов в водных растворах

     
1. Расчет погрешности количественных измерений содержания фенола

     
     1.1. Погрешность чистоты реактивов.
     
     Погрешность чистоты реактивов, определяемая квалификацией реактивов, для фенола из набора стандартных образцов АОЗТ "ЭКРОС" =1%, для метанола, квалификации для хроматографии марки "ос.ч." согласно ТУ 6-09-2192-85 =1%.
     
     1.2. Погрешность измерения объемов.
     
     Погрешность измерения объемов растворов определяется погрешностью химической посуды, пипеток, шприцев. Погрешность измерения объема раствора пипеткой вместимостью 0,1 см (2-го класса) согласно ГОСТу 29169-91 равна половине цены деления ±0,0005 см и для измерения растворов объемом 0,1 см равна:
     

.     

     Погрешность измерения раствора пипеткой вместимостью 1,0 см(2-го класса) согласно ГОСТу 29169-91 равна половине цены деления ±0,005 см и для измерения растворов объемом 1,0 см равна:
     

.

     Погрешность измерения раствора пипеткой вместимостью 2,0 см(2-го класса) согласно ГОСТу 29169-91 равна половине цены деления ±0,02 см и для измерения растворов объемом 2,0 см равна:
     

.

     
     Погрешность измерения объема раствора в мерной колбе  вместимостью 10 см (2-го класса) с погрешностью ±0,06 см согласно ГОСТу 1770-74Е равна:
     

.

     Погрешность измерения объема раствора в мерной колбе  вместимостью 50 см (2-го класса) с погрешностью ±0,5 см согласно ГОСТу 1770-74Е равна:
     

.

     1.3. Погрешность приготовления градуировочных растворов фенола в метаноле.
     
     Погрешность приготовления градуировочных растворов вычисляется по формуле
     

, где

     
      - соответствующее число операций.
     
     Погрешность приготовления градуировочных растворов фенола в метаноле с концентрацией 0,001 мг/см составляет:

     
     с концентрацией 0,01 мг/см:
     

     
     с концентрацией 0,05 мг/см:
     

     
     с концентрацией 0,1 мг/см:     

     
     с концентрацией 0,2 мг/см:     

.

     1.4. Погрешность измерений концентраций растворов фенола в метаноле с помощью градуировочной характеристики.
     
     Погрешность  измерения объема вводимой в хроматограф пробы шприцем фирмы "Hamilton" вместимостью 0,001 см равна половине цены деления ±0,00001 см и для измерения объема раствора 0,001 см равна:     
     

.

     Погрешность построения градуировочной характеристики растворов фенола в метаноле :
     
     

Таблица

     
     
     Из погрешностей всего интервала концентраций выбираем максимальное значение, которое принимаем за погрешность градуировочной характеристики .
     
     Погрешность измерений концентраций растворов фенола в метаноле с помощью градуировочной характеристики  равна:

.

     
     1.5. Погрешность извлечения фенола из водного раствора. Для вычисления степени извлечения фенола из водного раствора методом экстракции в 1,0 дм воды добавляют 0,1; 0,01 и 0,001 см раствора фенола в метаноле с концентрацией 500 мкг/см. Приготовленные водные растворы экстрагируют 3 порциями по 20 см хлористого метилена, экстракт отделяют от водной фазы и упаривают до объема 0,2 см на водяной бане. Проводят хромато-масс-спектрометрический анализ упаренного раствора фенола в рабочих условиях определения пробы и по градуировочной характеристике рассчитывают количество извлеченного из воды фенола.
     
     

Таблица

     
     
     Максимальная погрешность при экстракции фенола  составляет 19%.
     
     1.6. Систематическая погрешность измерения концентраций фенола определяется по формуле:  
        

.

      1.7. Границы суммы неисключенных систематических погрешностей измерения концентраций фенола  рассчитывают по формуле:
     

, где

     
      - коэффициент, определяемый принятой доверительной вероятностью, равный 1,1 при доверительной вероятности 0,95.
 

.

     
     1.8. Среднюю квадратическую погрешность результатов измерений содержания фенола  определяют по формуле:
     

.

     
     Рассчитывают относительную среднюю квадратическую погрешность результатов измерений содержания фенола  по формуле:
     

     
     
Таблица

     
     
     Максимальная относительная квадратическая погрешность результатов измерений концентраций фенола составляет 2,9%.
          

2. Расчет погрешности количественных измерений содержания замещенных фенолов

     2.1. Погрешность чистоты реактивов.
     
     Погрешность чистоты реактивов замещенных фенолов  определяется квалификацией реактивов из наборов стандартных образцов АОЗТ "ЭКРОС" и НПО "МС-АНАЛИТИКА".
     
     2.2. Погрешность измерений концентраций с помощью градуировочной характеристики.
     
     Погрешность измерений концентраций замещенных фенолов с помощью градуировочной характеристики, установленной для фенола =13%.
     
     2.3. Погрешность измерения объемов.
     
     Погрешность измерения объема вводимой в хроматограф пробы с помощью шприца фирмы "Hamilton"  составляет 1%.
     
     2.4. Погрешность определения поправочного градуировочного коэффициента.
     
     Погрешность определения поправочного градуировочного коэффициента  рассчитывают по формуле:
     

, где

     
      - значение i-го поправочного градуировочного коэффициента, определяемого по формуле:
     

, где

     
      - площадь пиков характеристических ионов определяемого соединения на i-й масс-фрагментограмме, усл.ед.;
     
      - площадь пиков характеристических ионов фенола на масс-фрагментограмме, равная 2,42 10* усл.ед.;
_______________
     * Соответствует оригиналу. - Примечание .
     
      и  - массы определяемого соединения и фенола, вводимые в хроматограф, равные 200 нг;
     
      - среднее значение поправочного коэффициента, которое рассчитывают по формуле:     

     
     2.5. Погрешность измерений концентраций замещенных фенолов.
     
     Погрешность измерений концентраций замещенных фенолов  определяют по формуле:
     

     
     2.6. Границы суммы неисключенных систематических погрешностей измерений концентраций  рассчитывают по формуле:
     

, где

     
      - коэффициент, определяемый принятой доверительной вероятностью, равный 1,1 при доверительной вероятности 0,95.
     
     2.7. Среднюю квадратическую погрешность результатов измерений  определяют по формуле:
    

.

     2.8. Относительную среднюю квадратическую погрешность результатов измерений  рассчитывают по формуле:
     

.

     
     Результаты расчетов погрешностей приведены в таблице.
     
     

Таблица

     


Текст документа сверен по:
официальное издание
М.: Информационно-издательский центр
Минздрава России, 1997