Методические указания МУК 4.1.1263-03 "Измерение массовой концентрации фенолов общих и летучих флуориметрическим методом в пробах питьевой воды и воды поверхностных и подземных источников водопользования" (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 1 апреля 2003 г.)

Методические указания МУК 4.1.1263-03
"Измерение массовой концентрации фенолов общих и летучих флуориметрическим методом в пробах питьевой воды и воды поверхностных и подземных источников водопользования"
(утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 1 апреля 2003 г.)

Дата введения: 1 сентября 2003 г.
Введены взамен МУК 4.1.057-4.1.081-96

Общие положения

Настоящие методические указания устанавливают методы определения массовой концентрации неорганических и органических загрязнений в водной и воздушных средах - поверхностных и подземных источниках водопользования, питьевой воде, воздухе рабочей зоны и атмосферном воздухе населенных мест методами люминесцентного анализа, а также определения бенз(а)пирена в воздушных средах и почвах методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с флуоресцентным детектированием.

Методические указания предназначены для использования в лабораториях центров госсанэпиднадзора, санитарных лабораториях промышленных предприятий.

Настоящий документ вводится в действие наряду с существующими методиками с целью повышения производительности и снижения стоимости анализа при сохранении высокой чувствительности определения.

Средствами измерений являются флуориметры, спектрофлуориметры или люминесцентные анализаторы жидкости (например, анализатор жидкости "Флюорат-02" ТУ 4321-001-020506233-94, выпускаемый НПФ "Люмэкс"), имеющие следующие технические характеристики:

-	диапазон возбуждающего излучения, нм	200-650;
-	диапазон регистрации флуоресценции, нм	250-650;
-	предел обнаружения фенола в растворе,	не более 5.

Порядок проведения измерений при использовании анализатора жидкости "Флюорат-02" подробно описан в соответствующем разделе. При использовании иных средств измерений необходимо использовать руководство (инструкцию) по его эксплуатации.

К выполнению измерений и обработке их результатов допускают специалистов, имеющих высшее или среднее специальное образование или опыт работы в аналитической лаборатории, прошедших соответствующий инструктаж, освоивших метод в процессе тренировки и показавших положительные результаты при выполнении процедур контроля точности измерений.

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

Помещение должно соответствовать требованиям пожаробезопасности по ГОСТ 12.1.004 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009. Содержание вредных веществ в воздухе не должно превышать норм, установленных ГН 2.2.5.686-96 "Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны".

Организация обучения работающих должна соответствовать требованиям техники безопасности по ГОСТ 12.0.004.

При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:

-	температура воздуха	;
-	атмосферное давление	84,0-106,7 кПа (630-800 мм рт. ст.);
-	влажность воздуха	не более 80% при температуре 25°С.

Требования к качеству электроэнергии по ГОСТ 13109.

Применительно к анализаторам жидкости "Флюорат-02" методики прошли метрологическую аттестацию в ФГУ "Уральский НИИ метрологии" в части анализа водных сред и ФГУ "ВНИИМ им. Менделеева" в части анализа воздушных сред.

1. Введение

1.1. Назначение и область применения

Настоящие методические указания устанавливают методику выполнения измерения массовой концентрации фенолов (общих и летучих) в пробах воды поверхностных и подземных источников водопользования, а также питьевой воды флуориметрическим методом.

Диапазон измеряемых концентраций фенолов 0,0005-25 . При концентрации фенолов свыше 1 пробу необходимо разбавить дистиллированной водой до достижения концентрации от 0,1 до 1,0 .

Мешающее влияние нефтепродуктов устраняется при подготовке проб к анализу.

1.2. Физико-химические и токсикологические свойства фенолов

Фенолы являются производными ароматических углеводородов, в которых один или несколько атомов водорода в ядре замещены на гидроксильные группы.

Все фенолы обладают кислотными свойствами, в водных растворах едких щелочей образуют соли - феноляты, которые легко гидролизуются водой и разлагаются кислотами (даже угольной), выделяя свободные фенолы. На воздухе фенолы постепенно окисляются, приобретая розовую, красную или темную окраску.

Токсическое действие фенолов: одноатомные фенолы - сильные нервные яды, вызывающие общее отравление организма, при попадании на кожу действуют прижигающе. Высшие члены ряда (например, тимол) в производственных условиях малоопасны.

Многоатомные фенолы могут быть причиной кожных заболеваний, при длительном поступлении в организм способны угнетать ферменты, в первую очередь окислительного процесса, иногда действуют как разобщители дыхания и фосфорилирования. Продукты окисления фенолов менее токсичны. (Вредные вещества в промышленности. Т. 1: Органические соединения: Справочник/Под общ. ред. Н.В. Лазарева, 7-е изд. Л.: Химия, 1977. 608 с.)

Фенолы относятся к веществам 4-го класса опасности.

ПДК фенола в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования составляет 0,001 (Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. ГН 2.1.5.689-98), в питьевой воде 0,001 (Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. СанПиН 2.1.4.1074-01).

2. Характеристика погрешности измерений

Характеристика погрешности измерений (граница допускаемой относительной погрешности измерений для доверительной вероятности Р = 0,95) приведена в табл. 1.

Таблица 1

Характеристика погрешности измерений
для доверительной вероятности Р = 0,95

Диапазон концентраций,	Характеристика погрешности измерений, , %
от 0,0005 до 0,001 включительно	65
свыше 0,001 до 0,005 включительно	50
свыше 0,005 до 0,02 включительно	25
свыше 0,02 до 25,0 включительно	10

3. Метод измерения

3.1. Метод А - измерение концентрации общих фенолов

Флуориметрический метод измерения массовой концентрации фенолов основан на извлечении фенолов из воды бутилацетатом, реэкстракции их в водный раствор гидроксида натрия и измерении массовой концентрации на анализаторе "Флюорат-02" по интенсивности флуоресценции фенолов после подкисления реэкстракта. В процессе измерения происходит возбуждение флуоресценции фенолов, ее регистрация и автоматическое вычисление концентрации фенола при помощи градуировочной характеристики, заложенной в памяти анализатора.

3.2. Метод Б - измерение концентрации летучих фенолов

Флуориметрический метод измерения массовой концентрации летучих фенолов включает операцию перегонки пробы воды с помощью перегонного устройства и измерение концентрации фенолов в отгоне по методу, изложенному в п. 3.1.

Метод рекомендуется для анализа окрашенных, мутных вод, а также вод с большим содержанием органических веществ, препятствующих разделению фаз при экстракции, и проб, содержащих лигнин.

4. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

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

4.1. Средства измерений

Анализатор жидкости "Флюорат-02" или другой люминесцентный анализатор, флуориметр или спектрофлуориметр, удовлетворяющий требованиям указанных ТУ	ТУ 4321-001-20506233-94
Весы лабораторные общего назначения с наибольшим пределом взвешивания 200 г и ценой деления 1,0 мг, любого типа	ГОСТ 24104
Пипетки с одной отметкой 2-го класса точности, вместимостью 5, 10, 25	ГОСТ 29169
Пипетки градуированные 2-го класса точности, вместимостью 1, 2, 5 и 10	ГОСТ 29227
Колбы мерные 2-100-2, 2-50-2	ГОСТ 1770
Цилиндры мерные 2-го класса точности, вместимостью 100 и 250	ГОСТ 1770
Государственный стандартный образец состава раствора фенола: массовая концентрация 1 , границы допускаемого значения относительной погрешности

Допускается использование средств измерений с аналогичными или лучшими метрологическими характеристиками. Средства измерений должны быть поверены в установленные сроки.

4.2. Реактивы

Вода дистиллированная	ГОСТ 6709
Гексан, х.ч.	ТУ 6-09-4521-77
Бутиловый эфир уксусной кислоты (бутилацетат), х.ч.	ГОСТ 22300
Соляная кислота, х.ч.	ГОСТ 3118
Натрия гидроксид, х.ч.	ГОСТ 4328
Кислота фосфорная, х.ч.	ГОСТ 6552
Медь сернокислая 5-водная, ч.д.а.	ГОСТ 4165

Допускается применение реактивов, изготовленных по иной нормативно-технической документации с техническими характеристиками не хуже, чем у указанных.

4.3. Вспомогательные устройства и материалы

Стаканы лабораторные термостойкие, вместимостью 50, 100, 500	ГОСТ 25336
Колбы конические вместимостью 100, 500 и 1 000 типа Кн-1	ГОСТ 25336
Воронки делительные, вместимостью 500, 250, 100 и 50 типа ВД-1	ГОСТ 25336
Аппарат для отгонки фенолов, стеклянный Нагревательное устройство закрытого типа или электроплитка бытовая	ГОСТ 14919
Бумага индикаторная универсальная	ТУ 6-09-1181-76

5. Подготовка к выполнению измерений

Перед выполнением измерений должны быть проведены следующие работы: отбор и консервирование проб, подготовка анализатора к работе, контроль чистоты растворителей для экстракции фенолов, приготовление вспомогательных растворов и растворов для градуировки прибора и градуировка анализатора.

5.1. Отбор и консервирование проб

Общие требования к отбору проб по ГОСТ Р 51592. Отбор проб питьевой воды по ГОСТ Р 51593, из источников водоснабжения по ГОСТ 17.1.5.05.

Отбор проб воды производят в стеклянные бутыли, предварительно ополоснутые отбираемой водой. Методика подготовки стеклянной посуды изложена в прилож. А.

Анализ необходимо произвести в течение 8 ч с момента отбора. При необходимости консервирования пробу подкисляют раствором фосфорной кислоты по п. 5.3.6 до pH 4 (контроль по универсальному индикатору) и добавляют раствор сернокислой меди по п. 5.3.5 из расчета 5 на 1 пробы. Срок хранения законсервированной пробы - не более 3 суток.

Объемы проб, отбираемые для анализа, зависят от ожидаемой концентрации фенолов и составляют не менее 500 в диапазоне 0,0005-0,01 , не менее 250 в диапазоне 0,01-0,1 и не менее 100 при больших концентрациях.

5.2. Подготовка анализатора к работе

Подготовку прибора к работе производят в соответствии с руководством по эксплуатации. В канал возбуждения помещают светофильтр N 1, в канал регистрации - N 3.

5.3. Приготовление вспомогательных растворов

5.3.1. Подготовка дистиллированной воды для приготовления растворов фенола

Дистиллированную воду для приготовления растворов фенола с концентрацией 0,1 и менее и для разбавления проб перед использованием кипятят, охлаждают и хранят в стеклянной склянке с притертой пробкой во избежание насыщения кислородом воздуха. Срок хранения - 1 сутки.

5.3.2. Раствор гидроксида натрия, массовая доля 5%

В стакан из термостойкого стекла или коническую колбу помещают 95 воды и постепенно, тщательно перемешивая, добавляют 5 г гидроксида натрия. Раствор хранят в полиэтиленовой бутыли. Срок хранения - 2 месяца.

5.3.3. Раствор фенола, массовая концентрация 1

Методика приготовления раствора приведена в табл. 2.

Срок хранения раствора фенола с концентрацией 1 - 2 недели, с концентрацией 100 - 2 месяца. Растворы хранят в холодильнике.

Таблица 2

Методика приготовления раствора
с массовой концентрацией фенола 1

Компоненты	Объем,	Концентрация фенола,	Относительная погрешность для Р = 0,95, %
ГСО состава раствора фенола	5	1 000	1,0
Вода п. 5.3.1	до 50	100	1,2
Раствор N 1 Вода п. 5.3.1	1 до 100	1,0	1,5

5.3.4. Раствор соляной кислоты, молярная концентрация 5

К 300 дистиллированной воды постепенно при перемешивании приливают 200 концентрированной соляной кислоты. Раствор хранят в стеклянной бутыли. Срок хранения неограничен.

5.3.5. Раствор меди серно кислой

В 100 дистиллированной воды растворяют 10 г меди сернокислой пятиводной. Хранят в стеклянной склянке с притертой пробкой. Срок хранения - 3 месяца.

5.3.6. Раствор фосфорной кислоты, объемная доля 10%

Дистиллированной водой разбавляют 10 концентрированной фосфорной кислоты до 100 . Срок хранения неограничен.

5.3.7. Раствор гидроксида натрия, массовая доля 1%

Раствор готовят разбавлением 20 раствора гидроксида натрия по п. 5.3.2 до 100 дистиллированной водой.

Срок хранения раствора в сосуде из полиэтилена - 2 месяца.

5.4. Контроль чистоты растворителей для экстракции фенолов

В делительную воронку вместимостью 50 наливают 10 бутилацетата и приливают 10 раствора гидроксида натрия с массовой долей 1% по п. 5.3.7. После интенсивного перемешивания и расслоения фаз производят их разделение. Верхний слой отбрасывают, а нижний сливают в лабораторный стакан, добавляют по каплям раствор соляной кислоты по п. 5.3.4, раствор после добавления каждой капли перемешивают и определяют значение pH при помощи универсальной индикаторной бумаги. Требуемое значение pH 3-6. Полученный раствор (в дальнейшем - контрольный раствор) подвергают анализу на приборе "Флюорат-02".

Производят предварительную градуировку прибора.

Для анализаторов модификаций "Флюорат-02-1" и "Флюорат-02-3" установку режима "Фон" проводят по дистиллированной воде, а параметра "А" в режиме "Градуировка" - по раствору фенола с концентрацией 1 (п. 5.3.3). Параметр "С" задают равным 1,000.

Для анализаторов модификаций "Флюорат-02-2М" и "Флюорат-02-3М" вводят в память значения С0 = 0,000; С1 = 1,000. Значение параметра "J0" устанавливают по дистиллированной воде, а параметра "J1" - по раствору фенола с концентрацией 1 (п. 5.3.3). При этом значения параметров "С2" - "С6" и "J2" - "J6" должны быть равны нулю.

Определяют концентрацию фенола в контрольном растворе в режиме "Измерение". Если измеренное значение превышает 0,02 , то растворитель необходимо подвергнуть очистке.

С этой целью в делительной воронке вместимостью 1 000 встряхивают 700-750 растворителя с 50 раствора гидроксида натрия по п. 5.3.2 в течение 3 мин. Контролируют pH нижнего слоя при помощи универсальной индикаторной бумаги. Если реакция среды сильнощелочная (pH > 10), то растворитель промывают дистиллированной водой порциями по 50 до достижения нейтральной реакции промывных вод.

Затем растворитель сушат над безводным хлористым кальцием и перегоняют, собирая фракцию, кипящую при 124-126°С.

Аналогичным образом можно регенерировать собираемые остатки бутилацетата.

Примечание. Если после обработки бутилацетата раствором щелочи нижний слой имеет более низкое значение pH , то обработку раствором гидроксида натрия повторяют до достижения сильнощелочной реакции нижнего слоя.

5.5. Приготовление градуировочных растворов

В делительную воронку вместимостью 50 помещают 10 дистиллированной воды, добавляют 10 бутилацетата и проводят экстракцию в течение 30 с. Водный (нижний) слой отбрасывают, а к органическому слою пипеткой добавляют 10 раствора гидроксида натрия по п. 5.3.7 и проводят реэкстракцию в течение 30 с. Нижний слой помещают в сухой стаканчик вместимостью 25-50 и добавляют по каплям раствор соляной кислоты по п. 5.3.4, перемешивая и контролируя pH раствора при помощи универсального индикатора. Требуемое значение pH 3-6 (раствор N 1). Одновременно готовят аналогичным образом градуировочный раствор, используя для этого вместо дистиллированной воды 10 раствора фенола по п. 5.3.3 с концентрацией 1 (раствор N 2).

5.6. Градуировка анализатора и контроль стабильности градуировочной характеристики

Градуировку осуществляют путем измерения сигналов флуоресценции растворов N 1 и 2, приготовленных по п. 5.4.

Для модификаций "Флюорат-02-1" и "Флюорат-02-3"

Установку режима "Фон" производят при помощи раствора N 1, а установление параметра "А" в режиме "Градуировка" (нажатием клавиши "Г") - при помощи раствора N 2. Параметр "С" задается равным 1,000. Допускается вводить известное значение множителя "А" с клавиатуры прибора.

Для модификаций "Флюорат-02-2М" и "Флюорат-02-3М"

Входят в меню "Градуировка", устанавливают С0 = 0 и С1 = 1,000. Значение параметра "J0" устанавливают по раствору N 1, а "J1" - по раствору N 2. При этом значения параметров "С2" - "С6" и "J2" - "J6" должны быть равны нулю.

Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят не реже одного раза в неделю, а также при смене партий реактивов, стандартных образцов.

Контроль стабильности градуировочной характеристики состоит в измерении концентрации фенола в одной или нескольких смесях (табл. 3), обработанных в соответствии с п. 5.4.

Градуировка признается стабильной, если различие между измеренным и заданным значением концентрации фенола в смесях не превосходит 10% в диапазоне 1,0-0,2 и 20% при меньших концентрациях. При несоответствии полученных результатов указанным нормативам процесс градуировки повторяют.

При использовании других люминесцентных анализаторов градуировку и измерение проб производят в соответствии с руководством по эксплуатации.

Таблица 3

Смеси для контроля стабильности градуировочной характеристики анализатора

N смеси	Компоненты	Объем,	Концентрация фенола,	Относительная погрешность (Р = 0,95), %
1	Раствор фенола по п. 5.3.3		1,0	1,5
2	Раствор фенола по п.