Методические указания МУК 4.1.1208-03 "Хроматографическое определение 1,2,3-бензотриазола в воде" (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 16 марта 2003 г.)

Методические указания МУК 4.1.1208-03
"Хроматографическое определение 1,2,3-бензотриазола в воде"
(утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 16 марта 2003 г.)

Дата введения: 1 июля 2003 г.

Настоящие методические указания устанавливают количественный хроматографический анализ воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения для определения в ней содержания 1,2,3-бензотриазола в диапазоне концентраций 0,05-15,0 мг/дм3.

Методические указания могут быть использованы для анализа воды с более высоким содержанием 1,2,3-бензотриазола (до 20%) после ее соответствующего разбавления.

     C6H5N3                                      Мол. масса 119,13

1,2,3-Бензотриазол (азиминобензол) - бесцветные кристаллы, температура плавления 98,5°С, температура кипения 201-204°С (при 15 мм рт. ст), трудно растворим в холодной воде, легко растворим в этаноле и диэтиловом эфире, растворим в бензоле и горячей воде, высаливается из воды хлористым натрием и серно-кислым натрием.

ПДК в воде централизованных систем питьевого водоснабжения - 0,1 мг/дм3. Относится к 3 классу опасности.

1. Погрешность измерений

Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей +- 24,0%, (дельта_отн.), при доверительной вероятности 0,95.

2. Метод измерений

Измерение концентраций 1,2,3-бензотриазола основано на извлечении его из воды высаливанием при рН 7,5-8,0 с последующей экстракцией диэтиловым эфиром, упаривании растворителя, реэкстракции этанолом, хроматографическом разделении на капиллярной колонке, идентификации по удерживаемому объему или масс-спектрометрической идентификации и количественному определению.

Нижний предел измерения в анализируемом объеме экстракта 0,25 мкг.

Определению не мешают алкиламины, ацетилбензотриазол и фенилбензотриазол.

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы

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

3.1. Средства измерений

Газовый хроматограф с пламенно-ионизационным детектором или с масс-селективным детектором с программным обеспечением HPG 1034 с MS Chem Station (серия DOS)
Микрошприц, вместимостью 10 мм3, МШ-10 М	ГОСТ 8043-75
Весы аналитические лабораторные ВЛА-200	ГОСТ 24104-80Е
Меры массы	ГОСТ 7328-82Е
Цилиндр мерный на 500 см3	ГОСТ 1770-74Е
Мерные колбы, вместимостью 100 см3, 250 см3 и 1 000 см3	ГОСТ 29169-91
Пипетки, емкостью 0,1 см3 и 0,2 см3	ГОСТ 29169-91

3.2. Вспомогательные устройства

Колонка кварцевая капиллярная хроматографическая длиной 30 м внутренним диаметром 0,25 мм, покрытая неподвижной фазой SPB-1 (диметилполисилоксан) с толщиной пленки 1,0 мкм
Воронка делительная, емкостью 500 см3	ГОСТ 9613-75
Прибор для концентрирования эфирных экстрактов (рис. 1)
Баня водяная	ТУ 61-1-423-72
Шкаф сушильный электрический 2B-151
Редуктор водородный	ТУ-26-05-463-76
Редуктор кислородный	ТУ-26-05-235-70

3.3. Материалы и реактивы

Эфир серный для наркоза, стабилизированный, Госфармакопея
Натрий гидроксид, х. ч.	ГОСТ 4328-77
Вода дистиллированная	ГОСТ 6709-77
Этанол, х. ч.	ТУ 6-09-1710-77
Натрий хлористый, х. ч.	ГОСТ 4233-77
Гелий газообразный марки А	ТУ 51-940-80
Азот сжатый, ос. ч.	ГОСТ 9293-74
Водород сжатый	ГОСТ 3022-80
Воздух сжатый	ГОСТ 1188-73
1,2,3-Бензотриазол, ч.	ТУ 6-09-1291-75

4. Требования безопасности

4.1. При работе с реактивами соблюдают требования безопасности, установленные для работы с токсичными, едкими и легковоспламеняющимися веществами по ГОСТ 12.1.005-88 и 12.1.007-76.

4.2. При выполнении измерений концентраций 1,2,3-бензотриазола с использованием газовых хроматографов с пламенно-ионизационным детектором или масс-селективным детектором соблюдают правила электробезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.019-79 и инструкциями по эксплуатации приборов.

5. Требования к квалификации оператора

К выполнению измерений на газовых хроматографах допускают специалистов, имеющих квалификационную группу по работе на установках с высоким напряжением не ниже четвертой, прошедших соответствующий курс обучения и знающих устройство и правила эксплуатации приборов.

6. Условия измерений

При выполнении измерений соблюдают следующие условия.

6.1. Приготовление растворов и подготовку проб к анализу проводят в нормальных условиях при температуре воздуха (20+-5)°С, атмосферном давлении 630-800 мм рт. ст. и влажности воздуха не более 80% при температуре 25°С.

6.2. Выполнение измерений на газовых хроматографах проводят в условиях, рекомендуемых технической документацией к приборам и настоящими методическими указаниями.

7. Подготовка к выполнению измерений и проведение измерений

Перед выполнением измерений проводят следующие работы: приготовление растворов, подготовку хроматографической колонки, установление градуировочной характеристики, отбор проб.

7.1. Приготовление растворов

Рабочий раствор N 1 1,2,3-бензотриазола для градуировки (с = 1 мг/см3). Навеску 1,2,3-бензотриазола в количестве 100 мг вносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, приливают этанол до метки и тщательно перемешивают. Срок хранения рабочего раствора N 1 - 1 месяц в холодильнике.

Рабочий раствор N 2 1,2,3-бензотриазола для градуировки (с = 10 мг/см3). Навеску 1,2,3-бензотриазола в количестве 1,0 г вносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, приливают этанол до метки и тщательно перемешивают. Срок хранения рабочего раствора N 2 - 1 месяц в холодильнике.

1 н раствор гидроксида натрия. В мерную колбу вместимостью 1 000 см3 помещают 40 г гидроксида натрия, доливают дистиллированную воду до метки и перемешивают.

7.2. Подготовка хроматографической колонки

Кварцевую капиллярную колонку предварительно кондиционируют, нагревая в термостате ступенчато с 70 до 220°С, и выдерживают при этой температуре в течение 4 ч. По охлаждении термостата до комнатной температуры выход колонки подсоединяют к пламенно-ионизационному детектору или к устройству сопряжения с масс-селективным детектором и создают в нем разряжение, затем записывают нулевую линию при параметрах проведения хроматографического анализа. При отсутствии заметных флуктуаций приступают к работе.

7.3. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику устанавливают на градуировочных растворах 1,2,3-бензотриазола в воде. Она выражает зависимость площади пика 1,2,3-бензотриазола от его концентрации в мг/дм3 и строится по 5 сериям растворов для градуировки. Для этого в мерную колбу вместимостью 250 см3 в соответствии с табл. 1 и 2 помещают рабочий раствор 1,2,3-бензотриазола, доводят дистиллированной водой до метки и перемешивают.

Таблица 1

Градуировочные растворы для установления градуировочной характеристики при определении концентраций 1,2,3-бензотриазола в воде

Номер раствора	1	2	3	4	5	6	7
Объем рабочего раствора N 1 (с = 1 мг/см3), мм3	0	12,5	25,0	62,5	125,0	187,5	250,0
Концентрация 1,2,3-бензотриазола в воде, мг/дм3	0	0,05	0,1	0,25	0,5	0,75	1,0

Таблица 2

Градуировочные растворы для установления градуировочной характеристики при определении концентраций 1,2,3-бензотриазола в воде

Номер раствора	1	2	3	4	5	6	7
Объем рабочего раствора N 2 (с = 10 мг/см3), мм3	0	37,5	75,0	125,0	187,5	250,0	375,0
Концентрация 1,2,3-бензотриазола в воде, мг/дм3	0	1,5	3,0	5,0	7,5	10,0	15,0

При построении градуировочной характеристики 250 см3 градуировочного раствора помещают в делительную воронку вместимостью 500 см3, приливают раствор 1 н гидроксида натрия до рН 7,5-8, вносят 1 г хлористого натрия, приливают 35 см3 диэтилового эфира и периодически встряхивают, сбрасывая избыточное давление. После расслоения эфирный слой сливают в колбу с оттянутым дном. Водный слой еще дважды экстрагируют 15 см3 диэтилового эфира. Объединенный эфирный экстракт концентрируют на установке, изображенной на рис. 1. К полученному концентрату добавляют этанол до объема 0,1 см3.

Анализируют 2 мм3 экстракта на газовом хроматографе с пламенно-ионизационным детектором или на газовом хроматографе с масс-селективным детектором.

Условия проведения газохроматографического анализа с пламенно-ионизационным детектором:

задержка деления потока газа-носителя
при вводе пробы	0,5 мин;
температура испарителя	220°С;
температура детектора	250°С;

температура колонки 150°С в течение 2 мин, затем нагрев со скоростью 5°С/мин до температуры 220°С, после чего изотермически при 220°С в течение 10 мин;

расход газа-носителя (азота)	0,44 см3/мин;
поддув газа-носителя (азота)	35 см3/мин;
расход водорода	35 см3/мин;
расход воздуха	350 см3/мин;
чувствительность шкалы электрометра	2-200 х 10(-10) А;
время удерживания 1,2,3-бензотриазола	12,1 мин;
общее время анализа	26 мин.

На полученных хроматограммах рассчитывают площади пиков 1,2,3-бензотриазола и по средним результатам из 5 серий строят градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади пиков (мм2) от концентрации (мг/дм3) 1,2,3-бензотриазола.

Условия проведения хромато-масс-спектрометрического анализа:

задержка деления потока газа-носителя (гелия)
при вводе пробы	0,5 мин;
температура испарителя	220°С;
температура интерфейса	280°С;

температура колонки 150°С в течение 2 мин, затем нагрев со скоростью 5°С/мин до температуры 220°С, после чего изотермически при 220°С в течение 10 мин;

время удерживания 1,2,3-бензотриазола	12,1 мин;
общее время анализа	26 мин.

Масс-спектры электронного удара органических соединении получают при следующих параметрах:

энергия ионизирующих электронов	70 эВ;
температура масс-селективного детектора	172°С;
диапазон сканирования масс	45-550 m|z;
число сканирований в секунду	1,2;
число выборок	2;
напряжение на электронном умножителе	1635 в;
ток эмиссии	50 мкА

Идентификацию 1,2,3-бензотриазола осуществляют с помощью библиотечного поиска в библиотеке NBS компьютера и по времени удерживания. Интегрируют площадь пика 1,2,3-бензотриазола и по средним результатам из 5 серий строят градуировочную характеристику для 1,2,3-бензотриазола. Градуировку проверяют 1 раз в 6 месяцев.

7.4. Отбор проб

Основные требования к отбору проб по ГОСТ Р 51592-00 и ГОСТ Р 51593-00. Объем отобранной пробы воды должен быть не менее 500 см3. Пробы отбирают в емкости, изготовленные из полимерного материала или темного стекла. Пробы следует хранить не более 6 ч при температуре не более 25°С. Хранение проб более 6 ч проводят по ГОСТ Р 51592-00.

8. Выполнение измерений

Анализируют 250 см3 образца, как описано в п. 7.3. Идентификацию 1,2,3-бензотриазола осуществляют по времени удерживания или с помощью библиотечного поиска.

Для получения результатов измерения концентрации 1,2,3-бензотриазола проводят анализ 2 параллельных проб воды. Перед обработкой любых результатов измерений необходимо проанализировать "холостую пробу" дистиллированной воды по п. 7.3, чтобы убедиться в отсутствии помех и загрязнений.

9. Обработка (вычисление) результатов измерений

Концентрацию 1,2,3-бензотриазола (мг/дм3) в воде определяют по градуировочной характеристике после вычисления площади пика или компьютерного интегрирования хроматограммы.

Вычисляют среднее значение концентрации 1,2,3-бензотриазола в воде:

             _         2

             С = 0,5 Сумма С

                      i=1   i

Рассчитывают относительную разницу результатов 2 параллельных измерений одной пробы:

                                _

         |С - С | <= 0,01 x d x С ,где

           1   2

     d - норматив оперативного контроля сходимости, равный 33,8%.

10. Оформление результатов измерения

Средние значения результатов измерения концентрации 1,2,3-бензотриазола в воде оформляют протоколом 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/дм3	Погрешность измерения,%

Исполнитель:

Руководитель лаборатории:

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 воды, к которым делаются добавки измеряемых веществ в виде растворов. Отбирают 2 пробы воды и к 1 из них делают добавку таким образом, чтобы содержание определяемого вещества увеличилось по сравнению с исходным на 50-150% и концентрация в пробе не выходила за верхний диапазон. Каждую пробу анализируют в точном соответствии с прописью методики и получают результат анализа исходной рабочей пробы - С_исх. и рабочей пробы с добавкой С(1). Результаты анализа исходной рабочей пробы С_исх. и с добавкой - С(1) получают по возможности в одинаковых условиях, т.е. их получает один аналитик с использованием 1 набора мерной посуды, 1 партии реактивов и т.д.

Результаты контроля признаются удовлетворительными, если выполняется условие:

            1

          /C  - С    - C/ < Kg, где

                 исх.

     С  - добавка вещества, мг/дм3;

     Kg - норматив оперативного контроля погрешности, мг/дм3.

При внешнем контроле (Р = 0,95) принимают:

                                 1 2                2

        Kg = (кв.корень (Дельта С ) + (Дельта С    ) ), где

                                               исх.

             1

     Дельта С  и Дельта C     - характеристика  погрешности для  исходной

                         исх.

пробы и пробы с добавкой, мг/дм3:

            Дельта С     = 0,01 х дельта    х С      и

                    исх.                отн.   исх.

                     1                        1

             Дельта С  = 0,01 х дельта     х С .

                                      отн.

При внутрилабораторном контроле (Р = 0,90) принимают:

               K'g = 0,84 х Kg

При превышении оперативного контроля погрешности эксперимент повторяют. При повторном превышении указанного норматива выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам контроля, и устраняют их.

Главный государственный санитарный врач Российской Федерации, Первый заместитель Министра здравоохранения Российской Федерации

Г.Г. Онищенко