Методические указания МУК 4.1.3766-22 "Измерение концентраций этиленгликоля в почве методом капиллярной газожидкостной хроматографии" (утв. Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека 30 мая 2022 г.)

Методические указания МУК 4.1.3766-22
"Измерение концентраций этиленгликоля в почве методом капиллярной газожидкостной хроматографии"
(утв. Федеральной службой по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека 30 мая 2022 г.)

Введены впервые

I. Общие положения и область применения

1.1. Настоящие методические указания (далее - МУК) устанавливают порядок применения метода капиллярной газожидкостной хроматографии (далее - ГЖХ) для измерения в почве массовой концентрации этиленгликоля в диапазоне 1,6 - 16,0 мг/кг.

1.2. МУК предназначены для органов и организаций Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, а также могут быть использованы организациями, осуществляющими контроль качества в объектах окружающей среды.

1.3. МУК носят рекомендательный характер.

II. Физико-химические свойства

2.1. Этиленгликоль - этан-1,2-диол ¹. Класс двухатомные спирты. Брутто-формула С ₂Н ₆О ₂. Молекулярная масса 62,07.

------------------------------

¹ В соответствии с Международным союзом теоретической и прикладной химии (ИЮПАК, англ. International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC).

------------------------------

2.2. Физические и химические свойства.

Прозрачная вязкая жидкость, слегка маслянистой консистенции, без запаха, обладает сладковатым вкусом. Плотность 1,116 г/см ³ (20 °C). Гигроскопична. Упругость пара (при плюс 20 °C) 0,09 мм рт. ст. Температура кипения: плюс 197,6 °C. Температура вспышки: плюс 111 °C. Температура самовоспламенения: плюс 412 °C. Хорошо растворяется в воде, метиловом спирте, глицерине, пиридине. Обладает наркотическим действием.

2.3. Краткая токсикологическая характеристика.

Острая пероральная токсичность (LD ₅₀) для крыс - 470 мг/кг.

2.4. Область применения определяемого вещества. Этиленгликоль применяется в производстве синтетических волокон, смол, растворителей, незамерзающих и гидравлических жидкостей, входит в состав препаративных форм пестицидов в качестве антифриза и для других целей, в том числе и для гранулометрического состава почв и донных отложений.

III. Погрешность измерений

3.1. При соблюдении всех регламентированных условий проведения анализа в точном соответствии с данной методикой погрешность (и ее составляющие) результатов измерений при доверительной вероятности р = 0,95 не превышает значений, приведенных в таблице 3.1 для соответствующих диапазонов концентраций.

Таблица 3.1

Метрологические характеристики

Анализируемый объект	Диапазон определяемых концентраций, мг/кг	Показатель точности (границы относительной погрешности, Р = 0,95), , %	Показатель повторяемости (среднеквадратичное отклонение повторяемости),  r, %	Показатель воспроизводимости (среднеквадратичное отклонение воспроизводимости),  R, %	Предел повторяемости (значение допустимого расхождения между двумя результатами параллельных определений), r, %	Предел воспроизводимости (значение допустимого расхождения между двумя результатами измерений, полученных в разных лабораториях), R, % (Р = 0,95)
Почва	1,6 - 16,0 *	50	5,3	10,6	15	30
Примечание: * - 1,6 - 160 мг/кг при разбавлении в 10 раз.

IV. Метод измерений

4.1. Методика основана на измерении концентраций этиленгликоля с использованием капиллярной ГЖХ с пламенно-ионизационным детектором.

4.2. Экстракцию вещества из анализируемых образцов выполняют деионизированной водой, очистку экстракта проводят методом дисперсионной твердофазной экстракции на двустороннем концентрирующем патроне (картридже).

4.3. Количественное определение проводится методом абсолютной калибровки.

V. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

5.1. При выполнении измерений и подготовке проб применяют средства измерений, реактивы, вспомогательные устройства и материалы, приведенные в табл. 5.1 - 5.3.

Таблица 5.1

Средства измерений

Наименование средств измерения	Обозначение и наименование документов, технические характеристики
Газовый хроматограф, снабженный пламенно-ионизационным детектором, автоматическим пробоотборником, предназначенный для работы с капиллярной колонкой	Внесено в реестр "Утвержденные типы средств измерений" Федерального информационного фонда по обеспечению единства измерений
Весы аналитические	С пределом допустимой погрешности 0,0005 г по ГОСТ Р 53228
Весы лабораторные общего назначения	С пределом допустимой погрешности 0,01 г по ГОСТ Р 53228
Колбы мерные	2-го класса точности 2-5-2; 2-100-2, вместимостью 50 см 3 и 100 см 3 по ГОСТ 1770
Меры массы	ГОСТ OIML R 111-1
Микрошприц	Вместимостью 10 мм 3
Пипетки градуированные	2-го класса точности вместимостью 1,0; 2,0; 5,0; 10 см 3 по ГОСТ 29227
Прибор/приборы для измерения атмосферного давления, температуры и относительной влажности воздуха	Внесено в реестр "Утвержденные типы средств измерений" Федерального информационного фонда по обеспечению единства измерений
Цилиндры мерные	2-го класса точности вместимостью 25 см 3 по ГОСТ 1770

Примечание: допускается использование средств измерения с аналогичными или лучшими характеристиками.

Таблица 5.2

Реактивы

Наименование реактивов	Обозначение и наименование документов, технические характеристики
Этиленгликоль	Содержание основного компонента не менее 95 %
Вода	Для лабораторного анализа (бидистиллированная или деионизованная) по ГОСТ Р 52501
Азот газообразный (сжатый)	В баллонах, марка "6". Высокой чистоты, с содержанием азота не менее 99,9999 %
Метиловый спирт (метанол)	Химически чистый по ГОСТ 6995

Примечание: допускается использование реактивов с более высокой квалификацией, не требующих дополнительной очистки растворителей.

Вспомогательные устройства, материалы

Таблица 5.3

Наименование вспомогательного оборудования, устройств, материалов	Обозначение и наименование документов, технические характеристики
1	2
Аппарат для встряхивания или орбитальный шейкер	Диапазон регулировки оборотов 50 - 200 об/мин, орбита до 10 мм
Виалы с фторопластовой прокладкой и навинчивающейся крышкой	Вместимостью 2 см 3
Воронки химические стеклянные конусные	-
Груша резиновая	-
Муфты Люера полипропиленовые	Соединительные с внутренней резьбой
Муфты Люера полипропиленовые	Соединительные с наружной резьбой
Набор для фильтрации растворителей через мембрану	-
Пробирки полипропиленовые центрифужные с крышками	Вместимостью 50 см 3
Патроны для твердофазной экстракции (картриджи)	Двусторонние, заполненные обращенно-фазным сорбентом, графитизированной сажей, размер частиц 100/400 меш, удельная площадь поверхности 120 м 2/г
Система для твердофазной экстракции (манифолд) для работы с патронами (картриджами)	С мембранным насосом, с предельно допустимым уровнем давления в системе 74 кПа
Фильтровальные трубки полипропиленовые	Вместимостью 6 см 3
Фильтры мембранные для фильтрации проб с помощью шприца	Размер пор 0,22 мкм
Хроматографическая капиллярная кварцевая колонка	Длиной 30 м, внутренним диаметром 0,25 мм, содержащая сорбент полиэтиленгликоль, толщина пленки сорбента 0,25 мкм
Центрифуга лабораторная, роторная	Скорость вращения до 10000 об/мин
Шприцы медицинские одноразовые	Вместимостью 2 см 3 по ГОСТ 25336
Морозильная камера бытового холодильника/морозильника	ГОСТ 26678

Примечание: допускается использование вспомогательных средств измерений, устройств и материалов с аналогичными или лучшими техническими характеристиками.

VI. Требования безопасности

6.1. При выполнении измерений необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007, требования по электробезопасности при работе с электроустановками по ГОСТ 12.1.019, а также требования, изложенные в технической документации на газовые хроматографы.

6.2. Помещение должно соответствовать требованиям пожаробезопасности по ГОСТ 12.1.004 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009. Организация обучения работников безопасности труда - по ГОСТ 12.0.004.

6.3. При работе с газами, находящимися в баллонах под давлением до 15 МПа (150 кгс/см ²), необходимо соблюдать нормы и правила ². Запрещается открывать вентиль баллона, не установив в нем понижающий редуктор.

------------------------------

²Приказ Ростехнадзора от 15.12.2020 N 536 "Об утверждении федеральных норм и правил в области промышленной безопасности "Правила промышленной безопасности при использовании оборудования, работающего под избыточным давлением" (зарегистрирован Минюстом России 31.12.2020, регистрационный N 61998).

------------------------------

6.4. Измерения в соответствии с настоящей методикой может выполнять специалист, имеющий опыт работы на газовом хроматографе, освоивший данную методику и подтвердивший экспериментально соответствие получаемых результатов нормативам контроля погрешности измерений.

VII. Условия измерений

7.1. При выполнении измерений соблюдают следующие условия:

- процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят при температуре воздуха плюс (15 - 30) °C и относительной влажности не более 80 %;

- выполнение измерений на газовом хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.

VIII. Подготовка к выполнению измерений

8.1. Измерениям предшествуют следующие операции: приготовление градуировочных растворов, раствора внесения, установление градуировочной характеристики, подготовка концентрирующего патрона, проверка поведения вещества на нем, отбор проб.

8.2. Приготовление градуировочных растворов и раствора внесения.

8.2.1. Исходный раствор этиленгликоля для градуировки (концентрация 1000 мкг/см ³).

В мерную колбу вместимостью 100 см ³ помещают (0,10000,0005) г этиленгликоля, растворяют в 50 - 60 см ³ метанола, доводят метанолом до метки, тщательно перемешивают. Раствор хранят в холодильнике при температуре плюс (2 - 6) °C в течение 1 месяца.

8.2.2. Раствор N 1 этиленгликоля для градуировки и внесения (концентрация 100 мкг/см ³). В мерную колбу вместимостью 100 см ³ помещают 10,0 см ³ исходного раствора с концентрацией этиленгликоля 1000 мкг/см ³ (п. 8.2.1), разбавляют метанолом до метки.

Раствор хранят в холодильнике при температуре плюс (2 - 6) °C в течение 7 дней.

Растворы N 2 - 6 готовят объемным методом путем последовательного разбавления исходного раствора для градуировки метанолом.

8.2.3. Рабочие растворы N 2 - 6 этиленгликоля для градуировки (концентрации 1,0 - 10,0 мкг/см ³). В 5 мерных колб вместимостью 100 см ³ помещают по 1,0; 2,0; 5,0; 7,0 и 10,0 см ³ градуировочного раствора N 1 с концентрацией 100,0 мкг/см ³ (п. 8.2.2), доводят до метки метанолом, тщательно перемешивают, получают рабочие растворы N 2 - 6 с концентрациями этиленгликоля 1,0; 2,0; 5,0; 7,0 и 10,0 мкг/см ³, соответственно.

Рабочие растворы устойчивы в течение суток при хранении в холодильнике при температуре плюс (2 - 6) °C.

8.2.4. Раствор N 7 этиленгликоля для внесения (концентрация 100 мкг/см ³). В мерную колбу вместимостью 100 см ³ помещают 10,0 см ³ исходного раствора с концентрацией этиленгликоля 1000 мкг/см ³ (п. 8.2.1), разбавляют деионизированной водой до метки.

Раствор устойчив в течение суток при хранении в холодильнике при температуре плюс (2 - 6) °C.

Этот раствор используют для проверки поведения этиленгликоля на концентрирующем патроне (картридже).

8.3. Подготовка концентрирующего патрона (картриджа) для очистки экстракта.

Патрон (картридж) устанавливают плотно в необходимые позиции манифолда ³. Сверху в патрон устанавливают фильтровальную полипропиленовую трубку вместимостью 6 см ³, используемую в качестве емкости для элюента.

------------------------------

³ В отсутствие устройства для работы с патронами, жидкость продавливают через патрон с помощью шприца, скорость продавливания раствора не должна превышать 2 - 3 капли в секундах.

------------------------------

Концентрирующий патрон промывают последовательно 10 см ³ метанола и 10 см ³ деионизированной воды, процедуру проводят с использованием вакуума, скорость потока растворителя через патрон не должна превышать 2 см ³/мин, при этом нельзя допускать высыхания поверхности патрона. Патрон готовят непосредственно перед использованием.

8.4. Проверка поведения этиленгликоля на концентрирующем патроне.

1,0 см ³ раствора N 7 этиленгликоля для внесения с концентрацией 10,0 мкг/см ³ (п. 8.2.4), наносят на подготовленный концентрирующий патрон, приготовленный по п. 8.3. Патрон промывают 5 см ³ деионизированной воды, элюат отбрасывают.

Патрон (картридж) переворачивают и элюируют этиленгликоль с патрона в противоположном направлении 6,0 см ³ метанола, отбирая фракционно (по 2 см ³) элюат, и анализируют на содержание этиленгликоля по п. 10.3.

Фракции, содержащие этиленгликоль, объединяют и вновь анализируют. Устанавливают уровень вещества в элюате, определяют полноту смывания с патрона и необходимый для очистки объем элюента.

Примечание. Проверку хроматографического поведения этиленгликоля следует проводить обязательно, поскольку профиль вымывания может изменяться при использовании новой партии сорбентов и растворителей.

8.5. Установление градуировочной характеристики.

Градуировочную характеристику, выражающую линейную зависимость площади пика от концентрации этиленгликоля в растворе, устанавливают методом абсолютной калибровки по 5 растворам для градуировки.

В испаритель хроматографа вводят по 1 мм ³ каждого градуировочного раствора (N 2 - 6) и анализируют в условиях хроматографирования по п. 10.3. Осуществляют не менее 3 параллельных измерений. Устанавливают площади пика этиленгликоля, на основании которых строят градуировочную зависимость.

8.6. Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят в начале и по окончании каждой серии анализов.

При контроле стабильности градуировочной характеристики проводят измерения не менее двух образцов градуировочных растворов, содержание этиленгликоля в которых входит в диапазон линейности градуировочной характеристики (от 1,0 до 10,0 мкг/см ³).

Градуировочная характеристика считается стабильной, если для каждого из используемого для контроля градуировочного раствора сохраняется соотношение:

где X - концентрация этиленгликоля в пробе при контрольном измерении, мкг/см ³;

С - известная концентрация градуировочного раствора этиленгликоля, взятая для контроля стабильности градуировочной характеристики, мкг/см ³;

В - норматив контроля погрешности градуировочной характеристики, % (равен 10 % при Р = 0,95).

Если величина расхождения (А) превышает 10 %, делают вывод о невозможности применения градуировочной характеристики для дальнейших измерений. В этом случае выясняют и устраняют причины нестабильности градуировочной характеристики и повторяют контроль ее стабильности. При повторном обнаружении нестабильности градуировочной характеристики устанавливают ее заново.

IX. Отбор и условия хранения проб

9.1. Отбор проб осуществляют в соответствии с методическими документами ⁴.

------------------------------

⁴ГОСТ 17.4.3.01 "Охрана природы. Почва. Общие требования к отбору проб", ГОСТ Р 58595 "Почвы. Отбор проб".

------------------------------

9.2. Почву подсушивают в темноте до постоянного веса и хранят в защищенном от света месте при комнатной температуре не более месяца. Для длительного хранения образцы замораживают и помещают в морозильную камеру (температура не выше минус 18 °C).

X. Выполнение измерений

10.1. Экстракция. Образец почвы массой 5 г помещают в центрифужную полипропиленовую пробирку вместимостью 50 см ³, вносят 10 см ³ деионизированной воды и помещают на аппарат для встряхивания на 40 минут. Пробе дают отстояться, затем пробу центрифугируют в течение 10 мин при скорости вращения 10000 оборотов/мин.

Экстракцию повторяют еще раз, используя 10 см ³ деионизированной воды, выдерживая 5 мин на аппарате для встряхивания и 5 мин на центрифуге при скорости вращения 10000 оборотов/мин.

Объединенный отфильтрованный экстракт переносят в мерный цилиндр на 25 см ³, доводят объем до 20 см ³ деионизированной водой, перемешивают, часть экстракта подвергают очистке на патроне (картридже) по п. 10.2.

10.2. Очистка экстракта на патроне (картридже). Аликвоту экстракта объемом 5 см ³ с помощью пипетки переносят на подготовленный двусторонний концентрирующий патрон (картридж), приготовленный по п. 8.3. Патрон промывают 5 см ³ деионизированной воды, элюат отбрасывают. Затем патрон (картридж) переворачивают, элюируют этиленгликоль в противоположном направлении 2,0 см ³ метанола со скоростью не более 2 см ³/мин и анализируют содержание этиленгликоля по п. 10.3.

Пробу вводят в испаритель хроматографов не менее двух раз. Устанавливают площадь пика этиленгликоля, с помощью градуировочного графика определяют концентрацию вещества в хроматографируемом растворе.

10.3. Условия хроматографирования:

- газовый хроматограф, снабженный пламенно-ионизационным детектором, автоматическим пробоотборником, предназначенный для работы с капиллярной колонкой;

- хроматографическая капиллярная кварцевая колонка, длиной 30 м, внутренним диаметром 0,25 мм, содержащая сорбент полиэтиленгликоль, толщина пленки сорбента 0,25 мкм;

- температура детектора: плюс 220 °C;

- температура испарителя: плюс 220 °C;

- температура термостата колонки в режиме программирования. Начальная температура - плюс 50 °C, выдержка 2,5 мин, нагрев колонки со скоростью 8 градусов в минуту до температуры плюс 200 °C, выдержка 25 мин;

- газ 1 (азот): поток в колонке 1,4 см ³/мин;

- давление 100 кПа;

- скорость газа-носителя (азот): 32 см/с;

- поток водорода: 20 см ³/мин;

- поток воздуха: 200 см ³/мин;

- деление потока 1:1,4;

- хроматографируемый объем: 1 мм ³;

- линейный диапазон детектирования: 1,0 - 10,0 нг.

Образцы, дающие пики большие, чем градуировочный раствор этиленгликоля с концентрацией 10,0 мкг/см ³, разбавляют метанолом не более чем в 50 раз.

XI. Обработка результатов анализа

11.1. Содержание этиленгликоля в пробе (X, мг/кг) рассчитывают по формуле:

,

где А - концентрация вещества в хроматографируемом растворе, найденная по градуировочному графику в соответствии с усредненной величиной площади хроматографического пика этиленгликоля, мкг/см ³;

V - объем экстракта, подготовленного для хроматографирования, см ³;

m - масса анализируемого образца, г;

K - коэффициент, учитывающий объем аликвоты экстракта, взятый для анализа (K = 4);

Kp - коэффициент, учитывающий кратность разбавления образца (при необходимости).

Примечание: идентификация и расчет концентрации вещества в пробах могут быть проведены с помощью компьютерной программы обработки хроматографических данных, включенной в аналитическую систему.

XII. Оформление результатов измерений

12.1. Результат анализа представляют в виде:

, мг/кг при вероятности Р = 0,95,

где - среднее арифметическое результатов определений, признанных приемлемыми, мг/кг;

- граница абсолютной погрешности, мг/кг;

=·X/100,

где - граница относительной погрешности методики (показатель точности в соответствии с диапазоном концентраций, таблица 3.1), %.

Если содержание компонента менее нижней границы диапазона определяемых концентраций ⁵, результат анализа представляют в виде: "содержание этиленгликоля в пробе почвы - менее 1,6 мг/кг".

------------------------------

⁵ 1,6 мг/кг - предел обнаружения этиленгликоля в пробе почвы.

------------------------------

XIII. Контроль качества результатов измерений

13.1. Контроль погрешности и воспроизводимости измерений осуществляется в соответствии с ГОСТ Р ИСО 5725-(1-6). Периодичность и формы контроля определяются руководством по качеству.

Библиографические ссылки

1. Федеральный закон от 30.03.1999 N 52-ФЗ "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения".

2. Приказ Ростехнадзора от 15.12.2020 N 536 "Об утверждении федеральных норм и правил в области промышленной безопасности "Правила промышленной безопасности при использовании оборудования, работающего под избыточным давлением".

3. ГОСТ Р ИСО 5725-(1-6) "Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений".

4. ГОСТ Р 53228 "Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания".

5. ГОСТ 29227 "Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 1. Общие требования".

6. ГОСТ 28498 "Термометры жидкостные стеклянные. Общие технические требования. Методы испытаний".

7. ГОСТ 1770 "Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия".

8. ГОСТ OIML R 111-1 "Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Гири классов E(1), Е(2), F(1), F(2), М(1), М(1-2), М(2), М(2-3) и М(3). Часть 1. Метрологические и технические требования".

9. ГОСТ Р 52501 "Вода для лабораторного анализа. Технические условия".

10. ГОСТ 6995 "Реактивы. Метанол-яд. Технические условия".

11. ГОСТ 25336 "Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры".

12. ГОСТ 26678 "Холодильники и морозильники бытовые электрические компрессионные параметрического ряда. Общие технические условия".

13. ГОСТ ISO 7886-1 "Шприцы инъекционные однократного применения стерильные. Часть 1. Шприцы для ручного использования".

14. ГОСТ 12.1.007 "Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности".

15. ГОСТ 12.1.019 "Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты".

16. ГОСТ 12.4.009 "Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание".

17. ГОСТ 12.0.004 "Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Организация обучения безопасности труда. Общие положения".

18. ГОСТ 17.4.3.01 "Охрана природы. Почва. Общие требования к отбору проб".

19. ГОСТ Р 58595 "Почвы. Отбор проб".