Методические указания по газохроматографическому определению фенола в воде. МУК 4.1.647-96 (утв. заместителем Главного государственного санитарного врача РФ 31 октября 1996 г.)

4.1. Методы контроля. Химические факторы

Методические указания по газохроматографическому определению фенола в воде
МУК 4.1.647-96
(утв. заместителем Главного государственного санитарного врача РФ 31 октября 1996 г.)

Дата введения: с момента утверждения

Настоящие методические указания устанавливают количественный газохроматографический анализ воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения для определения в ней содержания фенола в диапазоне концентраций 0,0005-0,1 .

мол. масса 94,11

Фенол - бесцветное кристаллическое вещество со специфическим запахом, температура плавления - 42°С, температура кипения - 182°С. В 100 воды при 15°С растворяется 8,2 г фенола. Хорошо растворим в хлороформе, эфире, маслах и других органических растворителях.

Фенол является нервным ядом, обладает сильным раздражающим и прижигающим действием. Предельно допустимая концентрация в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования 0,001 мг/л. Относится к 4-му классу опасности.

1. Погрешность измерений

Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей , при доверительной вероятности 0,95.

2. Метод измерений

Измерения содержаний фенола выполняют методом газовой хроматографии. Методика основана на извлечении фенола из воды с помощью газовой экстракции, концентрировании в ловушке с адсорбентом иэкстракции диэтиловым эфиром с последующим анализом на хроматографе с пламенно-ионизационным детектором.

Нижний предел измерения в объеме пробы 0,001 мкг.

Определению не мешают крезолы и хлорфенолы.

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы

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

3.1. Средства измерений

Хроматограф газовый с пламенно-ионизационным детектором
Барометр-анероид М-67	ТУ 2504-1797-75
Весы аналитические ВЛА-200	ГОСТ 24104-80Е
Линейка измерительная	ГОСТ 17435-72
Лупа измерительная	ГОСТ 8309-75
Меры массы	ГОСТ 7328-82Е
Микрошприц МШ-10М	ГОСТ 8043-75
Посуда стеклянная лабораторная	ГОСТ 1770-74Е, 20292-80, 25336-82
Секундомер СДС, пр. 1-2-000	ГОСТ 5072-79
Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2, пределы 0-55°С, цена деления 1°С	ГОСТ 215-73Е

3.2 Вспомогательные устройства

Баня водяная
Дистиллятор	ТУ 61-1-721-79
Колба Вюрца (схема перегонки, рис. 1)
Микрокомпрессор РК-1	ТУ 25-056-926-77
Насос вакуумный водоструйный	ГОСТ 10696-75
Редуктор водородный	ТУ 26-05-463-76
Редуктор кислородный	ТУ 26-05-235-70
Сорбционные трубки из молибденового стекла длиной 10 см и внутренним диаметром 3 мм
Сосуд для газовой экстракции (колба Эрленмейера) ёмкостью 0,5 л
Хроматографическая колонка из нержавеющей стали длиной 3 м и внутренним диаметром 3 мм
Чашки фарфоровые	ГОСТ 9147-73
Электроплитка	ГОСТ 14919-83

3.3. Материалы

Азот сжатый в баллоне	ГОСТ 9293-74
Воздух сжатый в баллоне	ГОСТ 11882-73
Водород сжатый в баллоне	ГОСТ 3022-89
Стекловолокно обезжиренное	ГОСТ 10176-74
Стеклянные заглушки
Трубки из силиконовой резины

3.4. Реактивы

Ацетон, ч. д. а.	ГОСТ 2603-79
Вода дистиллированная	ГОСТ 6709-77
н-Гексан, х. ч.	ТУ 6-09-3375-78
Диэтиловый эфир, фармакопейный
Карбовакс-20М на хроматоне NAW-DMCS, зернением 0,1-0,125 мм (Чехия)
Кислота серная, пл. 1,84 , х. ч.	ГОСТ 3188-77
Силохром С-80, фракция 0,5-0,35 мм
Натрия сульфит, ч. д. а.	ГОСТ 195-77
Фенол, ч. д. а.	ГОСТ 6417-72

4. Требования безопасности

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

4.2. При выполнении измерений с использованием газового хроматографа соблюдают правила электробезопасности в соответствии с ГОСТом 12.1.019-79 и инструкцию по эксплуатации прибора.

5. Требования к квалификации операторов

К выполнению измерений допускают лиц, имеющих квалификацию не ниже инженера-химика, с опытом работы на газовом хроматографе.

6. Условия измерений

При выполнении измерений соблюдают следующие условия:

6.1. Процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят в нормальных условиях согласно ГОСТу 15150-69 при температуре воздуха , атмосферном давлении 630-800 мм рт. ст. и влажности воздуха не более 80%.

6.2. Выполнение измерений на газовом хроматографе проводят в условиях, рекомендуемых технической документацией к прибору.

7. Подготовка к выполнению измерений

Перед выполнением измерений проводят следующие работы: приготовление растворов, подготовка хроматографической колонки и сорбционной трубки, установление градуировочной характеристики, отбор проб.

7.1. Приготовление растворов

Исходный раствор фенола для градуировки (с = 1,0 ). 100 мг фенола вносят в мерную колбу вместимостью 100 , доводят уровень дистиллированной водой до метки и тщательно перемешивают. Срок хранения раствора - 30 дней в холодильнике.

Рабочий раствор фенола (с = 0,001 ). 1,0 исходного раствора вносят в колбу вместимостью 1000 , доводят уровень раствора до метки дистиллированной водой и перемешивают. Срок хранения рабочего раствора - 7 дней в холодильнике.

Кислота серная. Раствор в воде в соотношении 1:3.

Фенол свежеперегнанный. Перегонку проводят согласно схеме на рис. 1.

7.2. Подготовка хроматографической колонки и сорбционной трубки

Хроматографическую колонку и сорбционную трубку перед заполнением насадками промывают дистиллированной водой, ацетоном, гексаном и высушивают в токе азота (расход 50 ) при температуре 80-100°С.

Заполнение хроматографической колонки насадкой проводят под вакуумом. Концы колонки закрывают тампонами из обезжиренного стекловолокна, устанавливают ее в термостате хроматографа, не подключая к детектору, и кондиционируют в токе газа-носителя (азота) с расходом 100 в течение 12 часов при температуре 200°С. После охлаждения колонку подключают к детектору, записывают нулевую линию в рабочем режиме. При отсутствии дрейфа нулевой линии колонка готова к работе.

Аналогичным образом кондиционируют сорбционные трубки. Концы каждой трубки, содержащей 0,1 г силохрома С-80, закрывают тампонами из обезжиренного стекловолокна и кондиционируют при температуре 300°С в течение 2 ч. До начала измерений сорбционные трубки закрывают стеклянными заглушками и хранят в эксикаторе.

7.3. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику устанавливают методом абсолютной градуировки на градуировочных растворах фенола. Она выражает зависимость площади пика на хроматограмме от массы фенола (мкг) и строится по 5-ти сериям растворов для градуировки.

Каждую серию, состоящую из 6-ти градуировочных растворов, готовят в стеклянных сосудах для газовой экстракции вместимостью 500 с силиконовыми пробками. Для этого в каждую колбу вносят рабочий раствор для градуировки в соответствии с табл. 1. 0,5 раствора серной кислоты, доводят объем дистиллированной водой до 250 , закрывают сосуд силиконовой пробкой и тщательно перемешивают.

Таблица 1

Растворы для установления градуировочной характеристики при определении концентрации фенола

Номер раствора	1	2	3	4	5	6
Объем рабочего р-ра (с = 0,001 ),	0	0,2	0,25	1,0	10,0	25,0
Содержание фенола, мкг	0	0,1	0,25	1,0	10,0	25,0

После заполнения сосуда его помещают в водяную баню с температурой воды 50°С, присоединяют сорбционную трубку и микрокомпрессор (рис. 2) и через 1-2 мин начинают с помощью микрокомпрессора барботировать воздух через раствор в сосуде (расход 300 ), продолжая эту продувку в течение 1 ч.

По окончании продувки (газовой экстракции) силохром высыпают из сорбционной трубки в пенциллиновый флакон емкостью 10-15 , приливают 1 диэтилового эфира и закрывают флакон корковой пробкой, выдерживая его содержимое в течение 15 мин при периодическом встряхивании флакона. Декантируют эфир и промывают силохром 0,5 эфира. Объединенные эфирные экстракты вносят в конусообразную пробирку вместимостью 10 , упаривают экстракт на водяной бане до объема 5-10 , вводят микрошприцем концентрат в испаритель газового хроматографа и анализируют в следующих условиях:

Температура термостата колонки	200°С
Температура испарителя	230°С
Температура детектора	240°С
Расход потока газа-носителя (азота)	25
Расход потока водорода	25
Расход потока воздуха	250
Скорость диаграммной ленты	200 мм/ч
Чувствительность электрометра	А
Время удерживания фенола	5 мин 20 сек.

На хроматограмме измеряют площади пиков фенола и по средним значениям из 5-ти измерений устанавливают градуировочную характеристику. Проверку градуировочной характеристики проводят 1 раз в месяц и при смене партии реактивов.

Эффективность извлечения фенола из воды методом газовой экстракции составляет 77-86%. Полнота сорбции фенола силохромом С-80 , а полнота экстракции микропримесей фенола диэтиловым эфиром составляет 95%.

7.4. Отбор проб

Отбор проб проводят согласно ГОСТу 2761-84, 4979-49 и 17.1.5.04-81, в бутыли из темного стекла, добавляя в каждую бутыль по 2 раствора серной кислоты в расчете на 1 воды. Если в пробе присутствует хлор или другие окислители, добавляют 0,1 г сульфита натрия на 1 воды. Срок хранения проб воды не более 3 суток при температуре не выше +4°С и при рН менее 2.

8. Выполнение измерений

В сосуд для газовой экстракции вносят 250 анализируемой воды и закрывают его силиконовой пробкой. Далее подготавливают пробу к анализу аналогично подготовке проб для градуировки и после выхода хроматографа на рабочий режим проводят измерения в условиях, указанных в разделе 7.3.

На полученной хроматограмме рассчитывают площадь пика фенола и по градуировочному графику определяют массу фенола в пробе.

9. Вычисление результатов измерений

Концентрацию фенола в воде рассчитывают по формуле:

, где

m - масса фенола в объёме пробы, найденная по градуировочному графику, мкг;

V - объём пробы воды, взятой для анализа, .

Первый заместитель Председателя Госкомсанэпиднадзора России - заместитель Главного государственного санитарного врача Российской Федерации