МУК 4.1.764-99
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Газохроматографический метод количественного определения
предельных (гексан, гептан) и ароматических (бензол, толуол, этилбензол,
о-, м-, п-ксилол) углеводородов в биосредах (моча)
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. Методика анализа метрологически аттестована и обеспечивает определение предельных и ароматических углеводородов в моче в диапазоне концентраций:
гексан - 0,030-1,0 мкг/см;
гептан - 0,030-4,1 мкг/см;
бензол - 0,005-0,5 мкг/см;
толуол - 0,050-1,0 мкг/см;
этилбензол - 0,005-0,1 мкг/см;
п-, м-ксилол - 0,050-1,7 мкг/см;
о-ксилол - 0,050-1,7 мкг/см.
ГЕКСАН |
Мол. масса - 86,18 |
Гексан - бесцветная жидкость со специфическим запахом. - 68,72 °С, - минус 95,34 °С. Гексан растворим в органических растворителях и малорастворим в воде. Гексан - сильнейший наркотик, относится к 4 классу опасности.
ГЕПТАН |
Мол. масса - 100,20 |
Гептан - бесцветная жидкость со специфическим запахом. - 98,42 °С, - минус 90,61 °С. Гептан растворим в органических растворителях и малорастворим в воде. Гептан - сильнейший наркотик, относится к 4 классу опасности.
БЕНЗОЛ |
Мол. масса - 78,12 |
Бензол - бесцветная жидкость со специфическим запахом. - 80,103 °С, - минус 5,533 °С. Бензол растворим в неполярных органических растворителях и малорастворим в воде. Бензол в высоких концентрациях обладает выраженным наркотическим действием, относится ко 2 классу опасности.
ТОЛУОЛ |
Мол. масса - 92,14 |
Толуол - бесцветная жидкость со специфическим запахом. Толуол растворим в органических растворителях и малорастворим в воде. Толуол в высоких концентрациях обладает выраженным наркотическим действием, относится к 4 классу опасности.
ЭТИЛБЕНЗОЛ |
Мол. масса - 106,17 |
Этилбензол - бесцветная жидкость со специфическим запахом. - 136,19 °С, - минус 94,98 °С. Этилбензол растворим в органических растворителях и малорастворим в воде. Этилбензол в высоких концентрациях обладает ярко выраженным наркотическим действием, относится к 3 классу опасности.
КСИЛОЛ (О-, М-, П-) |
Мол. масса - 106,17 |
О-ксилол - бесцветная жидкость со специфическим запахом. - 144,41 °С, - минус 25,175 °С. О-ксилол растворим в органических растворителях и не растворим в воде. О-ксилол в высоких концентрациях обладает наркотическим действием, относится к 3 классу опасности.
М-ксилол - бесцветная жидкость со специфическим запахом. - 139,1 °С, - минус 47,872 °С. М-ксилол растворим в органических растворителях и не растворим в воде. М-ксилол в высоких концентрациях обладает наркотическим действием, относится к 3 классу опасности.
П-ксилол - бесцветная жидкость со специфическим запахом. - 138,35 °С, - минус 13,26 °С. П-ксилол растворим в органических растворителях и не растворим в воде. П-ксилол в высоких концентрациях обладает наркотическим действием, относится к 3 классу опасности.
Общая погрешность метода определения:
гексана - 13,4%,
гептана - 12,7%,
бензола - 10,0%,
толуола - 12,6%,
этилбензола - 20,9%,
п-, м-ксилола - 11,3%,
о-ксилола - 23,0%.
Сущность метода
Методика основана на предварительном выделении предельных и ароматических углеводородов из биологического материала путем нагревания объекта и последующего газохроматографического анализа парогазовой фазы.
Измерение концентрации предельных и ароматических углеводородов выполняют методом газовой хроматографии с пламенно-ионизационным детектированием.
Определению не мешают ацетон, этанол и другие спирты.
Длительность анализа - 15 мин.
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.
Средства измерений
Хроматограф газовый с пламенно-ионизационным детектором |
|
|||
Весы лабораторные ВЛР-200 аналитические |
ГОСТ 24104-80 Е |
|||
Секундомер "Агат" |
ГОСТ 5072-79 Е |
|||
Микрошприцы МШ-10 |
ТУ 5Е2.833.106 |
|||
Шприцы медицинские стеклянные вместимостью 5 см |
ТУ 64-1-378-83 |
|||
Колбы мерные вместимостью 100, 1000 см |
||||
Пипетки вместимостью 1, 5, 10 см |
ГОСТ 20292-74 |
|||
Вспомогательные устройства |
||||
Хроматографическая колонка стальная длиной 3 м и внутренним диаметром 3 мм |
||||
Бидистиллятор |
||||
Редуктор кислородный |
ТУ 26-05-235-70 |
|||
Материалы |
||||
Гелий в баллоне |
ТУ 51-940-80 |
|||
Водород технический |
||||
Воздух в баллоне |
ГОСТ 11882-73 |
|||
Реактивы |
||||
Apiezon L на хроматоне N-супер фракции 0,16-0,20 мм - неподвижная фаза для заполнения хроматографической колонки |
||||
Гексан ч. |
ТУ 6-09-3375-78 |
|||
Гептан ч. |
||||
Бензол х.ч. |
ТУ 6-09-787-76 |
|||
Толуол х.ч. |
ТУ 6-09-787-76 |
|||
Этилбензол х.ч. |
ТУ 6-09-787-76 |
|||
П-, м-ксилол х.ч. |
ТУ 6-09-915-76 |
|||
О-ксилол |
ГСО 2913-84 |
|||
Вода дистиллированная |
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 СН и П-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 реактивом соблюдают требования безопасности, установленные для работ с токсичными, едкими и легковоспламеняющимися веществами по ГОСТу 12.1.005-88.
При выполнении измерений с использованием газового хроматографа соблюдают правила электробезопасности в соответствии с ГОСТом 12.1.019-79 и инструкции по эксплуатации прибора.
Требования к квалификации оператора
К выполнению измерений допускаются лица, прошедшие специализацию по работе на газовом хроматографе.
Условия измерений
При проведении процессов приготовления растворов и подготовки проб к анализу соблюдают следующие условия:
температура воздуха (20±5) °С,
атмосферное давление 630-800 мм рт.ст.,
влажность воздуха - не более 80% при температуре 25 °С.
Выполнение измерений на газовом хроматографе проводят в условиях, рекомендуемых технической документацией по прибору.
Подготовка к выполнению измерений
Перед выполнением измерений проводят следующие работы: подготовка хроматографической колонки, приготовление стандартных смесей, установление градуировочной характеристики.
Приготовление стандартных смесей
Для построения градуировочного графика собирают мочу, не содержащую определяемые компоненты, и готовят серию рабочих стандартных растворов.
Исходный стандартный раствор для градуировки: в колбу вместимостью 1000 см с дистиллированной водой вводят микрошприцем 2 мкл бензола, по 10 мм гексана, гептана, толуола и этилбензола, по 20 мм п-, м-ксилола и о-ксилола. Весовое содержание компонентов в исходной стандартной смеси составляет (с учетом плотности и содержания основного вещества): гексан - 6,55 мкг/см, гептан - 6,84 мкг/см, бензол - 1,76 мкг/см, толуол - 8,66 мкг/см, этилбензол - 8,67 мкг/см, п-, м-ксилол - 17,60 мкг/см, о-ксилол - 17,60 мкг/см. Срок хранения - 3 ч.
Подготовка хроматографической колонки
Хроматографическую колонку перед заполнением неподвижной фазой промывают дистиллированной водой, ацетоном, высушивают в токе инертного газа. Заполнение хроматографической колонки насадкой проводят под вакуумом. Концы колонки закрывают стекловатой и, не подключая к детектору, кондиционируют в токе газа-носителя (гелия) с расходом 30 см/мин при температуре 200 °С в течение 18 ч. После охлаждения колонку подключают к детектору, записывают нулевую линию в рабочем режиме. При отсутствии мешающих влияний колонка готова к работе.
Установление градуировочной характеристики
Градуировочную характеристику устанавливают методом абсолютной градуировки на градуировочных смесях предельных и ароматических углеводородов. Она выражает зависимость площади пика на хроматограмме (мм) от массы компонента (мкг) и строится по 5 сериям стандартных растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из 5 стандартных растворов, готовят в мерных колбах объемом 100 см. Для этого в каждую колбу вносят исходное вещество в соответствии с таблицей. Срок хранения - 3 ч.
Таблица
Стандартные смеси для установления градуировочной характеристики
при определении концентрации предельных и ароматических углеводородов (фрагмент шкалы)
Номер смеси для градуировки |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
ГЕКСАН |
0,5 |
1,0 |
2,0 |
5,0 |
10,0 |
Содержание гексана, мкг/см |
0,033 |
0,065 |
0,130 |
0,330 |
0,650 |
ГЕПТАН |
0,5 |
1,0 |
2,0 |
5,0 |
10,0 |
Содержание гептана, мкг/см |
0,034 |
0,068 |
0,140 |
0,340 |
0,680 |
БЕНЗОЛ |
0,5 |
1,0 |
2,0 |
5,0 |
10,0 |
Содержание бензола, мкг/см |
0,009 |
0,018 |
0,035 |
0,090 |
0,180 |
ТОЛУОЛ |
0,5 |
1,0 |
2,0 |
5,0 |
10,0 |
Содержание толуола, мкг/см |
0,04 |
0,09 |
0,17 |
0,43 |
0,87 |
ЭТИЛБЕНЗОЛ |
0,5 |
1,0 |
2,0 |
5,0 |
10,0 |
Содержание этилбензола, мкг/см |
0,04 |
0,09 |
0,17 |
0,43 |
0,87 |
П-, М-КСИЛОЛ |
0,5 |
1,0 |
2,0 |
5,0 |
10,0 |
Содержание п-, м-ксилола, мкг/см |
0,09 |
0,18 |
0,35 |
0,90 |
1,80 |
О-КСИЛОЛ |
0,5 |
1,0 |
2,0 |
5,0 |
10,0 |
Содержание о-ксилола, мкг/см |
0,09 |
0,18 |
0,35 |
0,90 |
1,80 |
В хроматографическую колонку через испаритель вводят по 5 см парогазовой пробы каждого градуировочного раствора и анализируют в условиях:
температура термостата колонок |
95 °С; | |
температура испарителя |
150 °С; | |
температура детектора |
100 °С; | |
расход газа-носителя (гелия) |
30 см/мин; | |
расход водорода |
30 см/мин; | |
расход воздуха |
300 см/мин; | |
шкала измерителя тока |
10х10А; | |
скорость диаграммной ленты |
240 мм/ч; | |
время удерживания: гексана |
1 мин 35 с; | |
бензола |
2 мин 10 с; | |
гептана |
2 мин 40 с; | |
толуола |
3 мин 45 с; | |
этилбензола |
7 мин 00 с; | |
п-, м-ксилола |
7 мин 50 с; | |
о-ксилола |
8 мин 30 с. |
На полученной хроматограмме определяют площади пиков определяемых компонентов и по средним результатам из 5 серий строят градуировочную характеристику. Градуировку проверяют 1 раз в неделю и при смене партии реактивов.
Отбор проб
Отбор проб мочи в объеме 100 см производится в тщательно вымытый стеклянный сосуд с притертой пробкой. Анализ мочи проводить сразу или хранить в холодильнике не более 12 ч после отбора пробы.
Выполнение измерений
Во флакон из-под пенициллина помещают 5 см исследуемой биопробы. Флакон закрывают резиновой пробкой и ставят в металлический цилиндр с просверленными в стенках отверстиями и навинчивающейся крышкой. Цилиндр с флаконом погружают на 2/3 высоты в кипящую водяную баню (прилож.А). По истечении 5 мин отбирают шприцем из флакона 5 см парогазовой фазы и вводят ее в колонку хроматографа. На хроматограмме рассчитывают площадь пика и по градуировочной характеристике определяют концентрацию предельных и ароматических углеводородов в биопробе.
Вычисление результатов измерений
На хроматограмме рассчитывают площадь пика и по градуировочной характеристике определяют концентрацию гексана, гептана, бензола, толуола, этилбензола, п-, м-ксилола, о-ксилола в биопробе.
Результат измерения содержания компонента в биопробе определяется путем трехкратного замера с учетом среднего квадратичного отклонения.
Результат анализа представляют в виде:
,
где - среднее значение замеренных концентраций, мкг/см.
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 сходимости
Контролируемым параметром является относительный размах выходных сигналов хроматографа при вводах трех параллельных проб градуировочного раствора. Контроль осуществляется при проведении градуировки, при периодическом контроле градуировочных коэффициентов, а также при выполнении измерений.
Результат контроля признается положительным при выполнении условия:
%,
где - площадь пика в мм;
- среднее арифметическое значение площади пиков при вводе 3 параллельных проб градуировочного раствора.
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.
.
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