Методические указания МУК 4.1.3355-16 "Измерение концентраций пиметрозина в атмосферном воздухе населенных мест методом капиллярной газожидкостной хроматографии" (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 10 марта 2016 г.)

Методические указания МУК 4.1.3355-16
"Измерение концентраций пиметрозина в атмосферном воздухе населенных мест методом капиллярной газожидкостной хроматографии"
(утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 10 марта 2016 г.)

Свидетельство об аттестации N РОСС RU.0001.310430/0244.26.10.15.

Настоящие методические указания устанавливают порядок применения метода капиллярной газожидкостной хроматографии для определения в атмосферном воздухе населенных мест массовой концентрации пиметрозина в диапазоне 0,0008-0,008 .

Методические указания носят рекомендательный характер.

Пиметрозин

Химический класс - триазины.

6-метил-4-[(Е)-(пиридин-3-илметилен)амино]-4,5-дигидро-2Н-[1,2,4]-тр иазин-3-он (IUPAC).

Структурная формула:

Эмпирическая формула: .

Молекулярная масса: 217,2.

Бесцветный кристаллический порошок без запаха. Температура плавления 217°С. Давление паров МПа (при 25°С). Растворимость в органических растворителях (при 25°С, ): в гексане <1, этаноле - 2 400, ацетоне - 94, дихлорметане - 1 200, этилацетате 1 200. Растворимость в воде при 25°С - 320 (рН 5), 270 (рН 7; 9) Коэффициент распределения в системе н-октанол-вода .

Краткая токсикологическая характеристика

Острая пероральная токсичность для крыс 5 820 мг/кг; острая дермальная токсичность для крыс > 2 000 мг/кг; острая ингаляционная токсичность для крыс > 1,8 (4 ч).

Область применения

Пиметрозин - инсектицид системного действия, проникает через листовую поверхность в ткани растения. Рекомендуется для борьбы против сосущих и листогрызущих вредителей на злаковых культурах.

1. Погрешность измерений

При соблюдении всех регламентированных условий проведения анализа в точном соответствии с данной методикой погрешность (и её составляющие) результатов измерений при доверительной вероятности Р = 0,95 не превышает значений, приведенных в табл. 1 для соответствующих диапазонов концентраций.

Таблица 1

Метрологические параметры

Анализируемый объект	Диапазон определяемых концентраций,	Показатель точности (граница относительной погрешности), , %, Р = 0,95	Показатель повторяемости (среднеквадратичное отклонение повторяемости), , %	Показатель воспроизводимости (среднеквадратичное отклонение воспроизводимости), , %	Показатель воспроизводимости (среднеквадратичное отклонение воспроизводимости), r, %	Предел воспроизводимости (значение допустимого расхождения между двумя результатами измерений, полученных в разных лабораториях), R, %
Атмосферный воздух	0,0008-0,008	14	2,7	3,8	8	11

Полнота извлечения вещества, стандартное отклонение, доверительный интервал среднего результата для всего диапазона измерений (n = 20) приведены в табл. 2.

Таблица 2

Анализируемый объект	Метрологические параметры, Р = 0,95, n = 20
	предел обнаружения,	диапазон определяемых концентраций,	полнота извлечения вещества, %	стандартное отклонение, %	доверительный интервал среднего результата, , %
Атмосферный воздух	0,0008	0,0008-0,008	96,3	3,9	2,1

2. Метод измерений

Измерения концентраций пиметрозина выполняют методом капиллярной газожидкостной хроматографии (ГЖХ) с масс-селективным детектором (МСД).

Концентрирование вещества из воздуха осуществляют на пробоотборные трубки, заполненные пористым полимерным сорбентом, экстракцию с трубок проводят ацетоном.

Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы - 0,05 нг. Средняя полнота извлечения с трубок: 96,3%.

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. Средства измерений

Газовый хроматограф, снабженный масс-селективным детектором и автоматическим пробоотборником, предназначенный для работы с капиллярной колонкой
Барометр-анероид с диапазоном измерения атмосферного давления 5-790 мм рт. ст.	ТУ 2504-1797-75
Весы аналитические с пределом взвешивания 110 г и пределом допустимой погрешности 0,001 г	ГОСТ Р 53228-08
Гигрометр психрометрический с диапазоном измерений относительной влажности от 30 до 90%	ТУ 25-11-1645-84
Колбы мерные 2-го класса точности вместимостью 100	ГОСТ 1770-74
Меры массы	ГOCT OIML R 111-1-09
Микрошприц вместимостью 10
Пипетки градуированные 2-го класса точности вместимостью 1,0; 2,0; 5,0; 10,0	ГОСТ 29227-91
Пробоотборное устройство 2-канальное с диапазонами расхода 0,2-1,0 и 5,0-1,0 и пределом допустимой погрешности
Термометр лабораторный шкальный ТЛ-11, цена деления 1°C, пределы измерения - 35-55°С	ТУ 25-2021.055-83

Примечание. Допускается использование средств измерения с аналогичными или лучшими характеристиками.

3.2. Реактивы

Пиметрозин, аналитический стандарт с содержанием основного компонента 99,5%
Ацетон, ос.ч.	ГОСТ 2603-79
Гелий газообразный в.ч., в баллонах	ТУ 0271-001-45905715-02
Калий марганцовокислый (перманганат калия), х.ч.	ГОСТ 20490-75
Калий углекислый (карбонат калия, поташ), х.ч., прокаленный	ГОСТ 4221-76

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

3.3. Вспомогательные устройства, материалы

Аппарат для встряхивания или орбитальный шейкер, диапазон регулировки оборотов 50-200 об/мин, орбита до 10 мм	ТУ 64-1-2851-78
Баня ультразвуковая с рабочей частотой 35 кГц
Воронки конусные диаметром 40-45 мм	ГОСТ 25336-82
Груша резиновая	ТУ 9398-005-0576-9082-03
Колбы конические круглодонные (для упаривания) на шлифе вместимостью 150	ГОСТ 9737-93
Насос водоструйный	ГОСТ 25336-82
Пинцет медицинский нержавеющий	ГОСТ 21241-89
Стаканы химические с носиком вместимостью 150	ГОСТ 25336-82
Стекловата
Стеклянные палочки
Ротационный вакуумный испаритель с мембранным насосом, обеспечивающий вакуум до 10 мбар
Трубки для отбора проб воздуха 2-секционные (длиной 76 мм, внутренним диаметром 22 мм), заполненные пористым полимерным сорбентом (пробоотборные)
Установка для перегонки растворителей
Ректификационная колонна с числом теоретических тарелок не менее 30	ГОСТ 25336-82
Хроматографическая капиллярная кварцевая колонка длиной 30 м, внутренним диаметром 0,25 мм, содержащая сорбент: 5%-фенил- и 95% - диметилполисилоксан (толщина пленки сорбента 0,25 мкм)

Примечание. Допускается применение оборудования с аналогичными или лучшими техническими характеристиками.

4. Требования безопасности

4.1. При выполнении измерений необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007-76, требования по электробезопасности при работе с электроустановками по ГОСТ Р 12.1.019-09, а также требования, изложенные в технической документации на газовый хроматограф.

4.2. Помещение должно соответствовать требованиям пожаробезопасности по ГОСТ 12.1.004-91 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009-83. Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать норм, установленных ГН 2.2.5.1313-03 "Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны". Организация обучения работников безопасности труда - по ГОСТ 12.0.004-90.

4.3. При работе с газами, находящимися в баллонах под давлением до 15 МПа (150 ), необходимо соблюдать "Правила устройства и безопасной эксплуатации стационарных компрессорных установок, воздухопроводов и газопроводов под давлением", ПБ-03-576-03. Запрещается открывать вентиль баллона, не установив на нем понижающий редуктор.

5. Требования к квалификации операторов

К выполнению измерений допускают специалиста, прошедшего обучение, освоившего методику, владеющего техникой, имеющего опыт работы на газовом хроматографе, и подтвердившего соответствие получаемых результатов нормативам контроля погрешности измерений по п. 12.

К проведению пробоподготовки допускают оператора с квалификацией "лаборант", имеющего опыт работы в химической лаборатории.

6. Условия измерений

При выполнении измерений соблюдают следующие условия:

- процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят при температуре воздуха и относительной влажности не более 80%;

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

7. Подготовка к выполнению измерений

Выполнению измерений предшествуют следующие операции: очистка органических растворителей (при необходимости), приготовление растворов для градуировки и внесения, установление градуировочной характеристики, подготовка сорбционных трубок для отбора проб, отбор проб.

7.1. Очистка ацетона

Ацетон перегоняют над небольшим количеством перманганата калия и прокаленным карбонатом калия или подвергают ректификационной перегонке на колонне с числом теоретических тарелок не менее 30.

7.2. Приготовление градуировочных растворов и растворов внесения

7.2.1. Исходный раствор пиметрозина для градуировки (концентрация 100 ). В мерную колбу вместимостью 100 помещают 0,01 г пиметрозина, растворяют в 50-60 ацетона, доводят ацетоном до метки, тщательно перемешивают.

Раствор хранят в морозильной камере при температуре -18°С в течение 6 месяцев.

7.2.2. Рабочий раствор N 1 пиметрозина для градуировки и внесения (концентрация 10,0 ). В мерную колбу вместимостью 100 помещают 10,0 исходного градуировочного раствора с концентрацией 100,0 (п. 7.2.1), доводят до метки ацетоном, тщательно перемешивают, получают рабочий раствор N 1 с концентрацией пиметрозина 10,0 .

Раствор хранят в морозильной камере при температуре -18°С в течение месяца.

Этот раствор используют для приготовления проб с внесением при оценке полноты извлечения действующего вещества методом "внесено-найдено" и контроля качества результатов измерений методом добавок.

7.2.3. Рабочие растворы N 2-5 пиметрозина для градуировки (концентрация 0,05-0,5 ). В 4 мерные колбы вместимостью 100 помещают 0,5; 1,0; 2,0 и 5,0 рабочего раствора N 1 с концентрацией 10,0 (п. 7.2.2), доводят до метки ацетоном, тщательно перемешивают, получают рабочие растворы N 2-5 с концентрациями пиметрозина 0,05; 0,1; 0,2 и 0,5 .

Растворы хранят в холодильнике при температуре 4-6°С в течение 7 дней.

7.3. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую линейную (с угловым коэффициентом) зависимость площади пика от концентрации пиметрозина в растворе, устанавливают методом абсолютной калибровки по 4 растворам для градуировки.

В испаритель хроматографа вводят по 1 каждого градуировочного раствора и анализируют в условиях хроматографирования по п. 7.4. Осуществляют не менее 5 параллельных измерений. Устанавливают площади пика пиметрозина, на основании которых строят градуировочную зависимость. Градуировочный график проверяют перед проведением измерений, анализируя один из градуировочных растворов. Если значения площадей отличаются более чем на 10% от параметров градуировочной характеристики, ее строят заново, используя свежеприготовленные рабочие растворы для градуировки.

7.4. Условия хроматографирования

Газовый хроматограф с масс-селективным детектором

Хроматографическая, капиллярная, кварцевая колонка длиной 30 м, внутренним диаметром 0,25 мм, содержащая сорбент: 5% - фенил- и 95% - диметилполисилоксан (толщина пленки сорбента 0,25 мкм).

Температура детектора: квадруполя - 150°С, источника - 230°С, переходной камеры - 280°С.

Температура испарителя: 275°С.

Температура термостата колонки программированная. Начальная температура - 180°С, выдержка 2 мин, нагрев колонки со скоростью 8 градусов в минуту до температуры 260°С, выдержка 6 мин.

Газ 1 (гелий): поток в колонке 1,0 .

Давление - 103,2 кПа.

Средняя линейная скорость - 38 см/с.

Хроматографируемый объем: 1 .

Режим сканирования - SIM, m/z: 98, 113, 105.

Линейный диапазон детектирования: 0,05-0,5 нг.

8. Отбор и условия хранения проб

Отбор проб осуществляют в соответствии с требованиями ГОСТ 17.2.4.02-81 "ОПА. Общие требования к методам определения загрязняющих веществ в воздухе населенных мест".

Воздух с объемным расходом 2,0 аспирируют через пробоотборные трубки, заполненные пористым полимерным сорбентом. Для определения вещества на уровне предела обнаружения (0,0008 ) необходимо отобрать 64 воздуха. Экспонированные трубки, герметизированные заглушками, помещают в полиэтиленовые пакеты. Срок хранения отобранных проб в холодильнике при температуре 6°С - 10 дней.

9. Выполнение измерений

Содержимое экспонированных сорбционных трубок (сорбент и стекловату) переносят в химический стакан вместимостью 150 , заливают 15 ацетона, помещают на ультразвуковую баню на 15 мин. Растворитель сливают, трубки еще дважды обрабатывают новыми порциями ацетона объемом 10 , выдерживая на ультразвуковой бане по 10 мин.

Объединенный экстракт переносят (через воронку) в круглодонную колбу, упаривают на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани не выше 35°С почти досуха, оставшийся растворитель отдувают потоком теплого воздуха. Остаток растворяют в 1 ацетона и анализируют при условиях хроматографирования, указанных в п. 7.4.

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

Образцы, дающие пики большие, чем градуировочный раствор 0,5 , разбавляют ацетоном (не более, чем в 50 раз).

10. Обработка результатов анализа

Концентрацию вещества в пробе атмосферного воздуха (X), , рассчитывают по формуле:

, где

С - концентрация вещества в хроматографируемом растворе, найденная по градуировочным характеристикам в соответствии с величиной площади хроматографического пика, ;

В - объем экстракта, подготовленного для хроматографирования, ;

- объем пробы воздуха, отобранный для анализа, приведенный к нормальным условиям: при исследовании проб атмосферного воздуха (давление 760 мм рт. ст., температура 0°С), :

, где

Т - температура воздуха при отборе проб (на входе в аспиратор), °С;

Р - атмосферное давление при отборе пробы, мм рт. ст.;

u - расход воздуха при отборе пробы, ;

t - длительность отбора пробы, мин;

R - коэффициент, равный 0,357 для атмосферного воздуха.

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

11. Оформление результатов измерений

Результат количественного анализа представляют в виде:

в , характеристика погрешности , % (табл. 1), Р = 0,95, где

- среднее арифметическое результатов определений, ;

- граница абсолютной погрешности, :

, где

- граница относительной погрешности методики (показатель точности по диапазону концентраций, табл. 1), %.

Результат измерений должен иметь тот же десятичный разряд, что и погрешность.

Если содержание вещества менее нижней границы диапазона определяемых концентраций, результат анализа представляют в виде:

"содержание пиметрозина в пробе атмосферного воздуха - менее 0,0008 "*.

12. Контроль качества результатов измерений

Оперативный контроль погрешности и воспроизводимости измерений осуществляется в соответствии с ГОСТ Р ИСО 5725-(1-6)-02 "Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений".

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

При контроле стабильности градуировочной характеристики проводят измерения не менее трех образцов растворов для градуировки, содержание пиметрозина в которых должно охватывать весь диапазон концентраций от 0,05 до 0,5 .

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

; где

Х - концентрация пиметрозина в пробе при контрольном измерении, ;

С - известная концентрация градуировочного раствора пиметрозина, взятая для контроля стабильности градуировочной характеристики, ;

В - норматив контроля погрешности градуировочной характеристики, % (В = 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 с использованием других градуировочных растворов пиметрозина, предусмотренных МВИ. При повторном обнаружении нестабильности градуировочной характеристики устанавливают ее заново согласно п. 7.3.

Стабильность результатов измерений контролируют перед проведением измерений, анализируя один из градуировочных растворов.

12.2. Плановый внутрилабораторный оперативный контроль процедуры выполнения анализа проводится методом добавок.

Образцами для контроля являются реальные пробы воздушной среды. Объем отобранных для контроля процедуры выполнения анализа проб воздуха должен соответствовать удвоенному объему, необходимому для проведения анализа по методике. После отбора проб экстракт с трубки делят на две равные части, первую из которых анализируют в точном соответствии с прописью методики и получают результат анализа исходной рабочей пробы - X. Во вторую часть делают добавку анализируемого компонента (величина добавки должна соответствовать 50-150% от содержания компонента в пробе, общая концентрация не должна превышать верхнюю границу диапазона измерения) и анализируют в точном соответствии с прописью методики, получая результат анализа рабочей пробы с добавкой - X'. Результаты анализа исходной рабочей пробы (X) и рабочей пробы с добавкой (X') получают в условиях повторяемости (один аналитик, использование одного набора мерной посуды, одной партии реактивов и т.д.).

Величина добавки должна удовлетворять условию:

, где

- характеристика погрешности (абсолютная погрешность) результатов анализа, соответствующая содержанию компонента в испытуемом образце (расчетному значению содержания компонента в образце с добавкой), .

При внедрении методики в лаборатории допустимо устанавливать характеристику погрешности результатов анализа на основе выражения с последующим уточнением по мере накопления информации, где

- граница абсолютной погрешности, :

, где

- граница относительной погрешности методики (показатель точности в соответствии с диапазоном концентраций, табл. 1), %.

Контроль проводят путем сравнения результата контрольной процедуры с нормативом контроля К.

Результат контрольной процедуры рассчитывают по формуле:

, где

, , - среднее значение массовой концентрации анализируемого компонента в образце с добавкой, испытуемом образце, концентрация добавки соответственно .

Норматив оперативного контроля точности К рассчитывают по формуле:

Проводят сопоставление результата контрольной процедуры с нормативом контроля (К).

Если результат контрольной процедуры удовлетворяет условию

, (1)

процедуру анализа признают удовлетворительной.

При невыполнении условия (1) процедуру контроля повторяют. При повторном невыполнении условия (1) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.

12.3. Проверка приемлемости результатов измерений, полученных в условиях воспроизводимости.

Расхождение между результатами измерений, выполненных в условиях воспроизводимости (разное время, разные операторы, разные лаборатории), не должно превышать предела воспроизводимости (R):

, где (2)

,

, где , - результаты измерений в условиях воспроизводимости (разное время, разные операторы, разные лаборатории), ;

R - предел воспроизводимости (табл. 1), .

Если выполняется условие (2), то воспроизводимость измерений считается удовлетворительной.

При превышении норматива контроля воспроизводимости эксперимент повторяют, при повторном превышении указанного норматива выясняют причины и по возможности их устраняют.

______________________________

* 0,0008 - предел обнаружения при отборе 64 атмосферного воздуха.

Руководитель Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главный государственный санитарный врач Российской Федерации

А.Ю. Попова