Методические указания МУК 4.1.1162-02 "Измерение массовой концентрации Карбофурана в воздухе рабочей зоны методом высокоэффективной жидкостной хроматографии" (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ)

Методические указания МУК 4.1.1162-02
"Измерение массовой концентрации Карбофурана в воздухе рабочей зоны методом высокоэффективной жидкостной хроматографии"
(утв. Главным государственным санитарным врачом РФ)

Дата введения: 1 января 2003 г.
Введены впервые

Настоящие Методические указания устанавливают методику количественного химического анализа воздуха рабочей зоны методом высокоэффективной жидкостной хроматографии для определения в нем массовой концентрации Карбофурана в диапазоне 0,02-0,2 .

Карбофуран - действующее вещество препаратов:

ХИНУФУР, ВС (436 г/л), фирма-производитель Агро-Кеми КФТ, Венгрия;

ФУРАДАН, ТПС 350 г/кг, фирма-производитель ФМС и Европа НВ, США;

2,3-дигидро-2,2-диметилбензофуран-7-илметилкарбамат (IUPAC).

		М. м. 221,3

Белое кристаллическое вещество со слабым запахом фенола. Температура плавления 150-152°C. Давление паров при 33°C: 2,7 мПа. Растворимость в органических растворителях при 25°C (г/кг): 1-метил-2-пирролидон - 300; диметилформамид - 270; диметилсульфоксид - 250; ацетон - 150; ацетонитрил - 140; дихлорметан - 120; циклогексанон - 90; бензол, этанол - 40. Растворимость в воде при 25 °C - 351 .

Карбофуран стабилен в водных растворах при pH 3; с увеличением pH его стабильность уменьшается: период полураспада при pH 5-28 дней, при pH 7-21 день, при pH 9-0,9 дня.

Агрегатное состояние в воздухе рабочей зоны - пары и аэрозоль.

Краткая токсикологическая характеристика

Острая пероральная токсичность для крыс - 9,17 мг/кг; острая дермальная токсичность для крыс > 10 700 мг/кг; острая ингаляционная токсичность для крыс - 75 .

Область применения

Карбофуран - системный инсектицид и акарицид широкого спектра действия, рекомендуемый против почвообитающих и листогрызущих (членистоногих) вредителей, а также для протравливания семян.

ПДК в воздухе рабочей зоны - 0,05 .

1. Погрешность измерений

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

2. Метод измерения

Измерения концентраций Карбофурана выполняют методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) на обращенной фазе с ультрафиолетовым детектором с использованием жидкостного хроматографа.

Концентрирование Карбофурана из воздуха осуществляют на активированный уголь, экстракцию с активированного угля проводят смесью хлороформа с диэтиловым эфиром (соотношение 2:1 по объему).

Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы - 2 нг.

Определению не мешают компоненты препаративной формы.

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. Средства измерений

Жидкостный хроматограф Perkin-Elmer (США) с ультрафиолетовым детектором или другой с аналогичными или улучшенными характеристиками	N Госреестра 15945-97
Микроколоночный жидкостный хроматограф
Милихром с ультрафиолетовым детектором	ТУ 25-7405.0009-89
Весы аналитические ВЛА-200	ГОСТ 24104-80Е
Аспирационное устройство ЭА-1	ТУ 25-11-1414-78
Барометр-анероид М-67	ТУ 2504-1797-75
Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2, цена деления 1°C, пределы измерения 0-55°C	ТУ 215-73Е
Мерные колбы вместимостью 50 и 100	ГОСТ 1770-74Е
Пипетки вместимостью 1, 2, 5 и 10	ГОСТ 20292-74Е

Допускается использование средств измерения с аналогичными или лучшими характеристиками.

3.2. Реактивы

Карбофуран с содержанием д.в. 97,0%
Ацетонитрил для хроматографии, хч	ТУ 6-09-4326-76
Вода бидистиллированная или деионизированная
Уголь активированный марки БАУ или КСТ	ГОСТ 611-752
Хлороформ, хч	ТУ 6-09-4263-76
Этиловый спирт	ГОСТ 5964-67
Эфир диэтиловый (для наркоза, Фармакопея СССР)	ГОСТ 6265-74

3.3. Вспомогательные устройства

Воронки химические конусные диаметром 34-40 мм	ГОСТ 25336-82Е
Воронка Бюхнера диаметром 20 мм	ГОСТ 9147-80Е
Колба Бунзена	ГОСТ 25336-82Е
Колбы грушевидные со шлифом вместимостью 100	ГОСТ 10394-72
Насос водоструйный	ГОСТ 10696-75
Пробирки центрифужные	ГОСТ 25336-82Е
Пробирки колориметрические плоскодонные с притертой пробкой высотой 150 мм и внутренним диаметром 15 мм	ГОСТ 10515-75
Ротационный вакуумный испаритель ИР-1М или ротационный вакуумный испаритель В-169 фирмы Buchi, Швейцария	ТУ 25-11-917-76
Холодильник водяной, обратный	ГОСТ 9737-70
Колонка хроматографическая аналитическая длиной 64 мм, внутренним диаметром 2 мм, заполненная Сепароном С 18, зернением 5 мкм	ТУ 25-7405.003-86
Шприц для ввода образцов для жидкостного хроматографа вместимостью 50 мкл
Установка для перегонки растворителей при атмосферном давлении
Груша резиновая
Стеклянные палочки
Эксикатор	ГОСТ 25336-82 Е

Допускается применение другого оборудования и хроматографических колонок с аналогичными техническими характеристиками, обеспечивающими аналогичное разделение.

4. Требования безопасности

4.1. При работе с реактивами соблюдать требования безопасности, установленные для работ с токсичными, едкими, легковоспламеняющимися веществами по ГОСТ 12.1005-88.

4.2. При выполнении измерений с использованием жидкостного хроматографа соблюдают правила электробезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.019-79 и инструкцией по эксплуатации прибора.

5. Требования к квалификации операторов

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

6. Условия измерений

При выполнении измерений соблюдают следующие условия:

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

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

7. Подготовка к выполнению измерений

Перед выполнением измерений проводят очистку ацетонитрила, подготовку подвижной фазы для ВЭЖХ, приготовление растворов, подготовку трубок с активированным углем, кондиционирование хроматографических колонок, установление градуировочной характеристики, отбор проб.

7.1. Очистка ацетонитрила

Ацетонитрил кипятят с обратным холодильником над пентоксидом фосфора не менее 1 часа, после чего перегоняют, непосредственно перед употреблением ацетонитрил повторно перегоняют над прокаленным карбонатом калия.

7.2. Подготовка подвижной фазы для ВЭЖХ

7.2.1. Подвижная фаза N 1 для ВЭЖХ

В мерную колбу вместимостью 1000 помещают 650 ацетонитрила, доводят объем до метки дистиллированной водой, перемешивают, фильтруют и дегазируют.

7.2.2. Подвижная фаза N 2 для ВЭЖХ

В мерную колбу вместимостью 100 помещают 50 ацетонитрила, доводят объем до метки дистиллированной водой, перемешивают, фильтруют и дегазируют.

7.3. Приготовление растворов

7.3.1. Исходный раствор карбофурана для градуировки (концентрация 1 )

В мерную колбу вместимостью 100 помещают 0,1 г карбофурана, растворяют в 50-70 ацетонитрила, доводят ацетонитрилом до метки, тщательно перемешивают. Раствор хранится в холодильнике в течение месяца.

7.3.2. Раствор N 1 карбофурана для градуировки (концентрация 10 )

В мерную колбу вместимостью 100 помещают 1 исходного стандартного раствора карбофурана с концентрацией 1 (п. 7.3.1), разбавляют ацетонитрилом до метки. Раствор хранится в холодильнике в течение месяца.

7.3.3. Рабочие растворы NN 2-7 карбофурана для градуировки (концентрация 0,1-2,0 )

В 5 мерных колб вместимостью 100 помещают по 1,0; 2,0; 3,0; 5,0 и 10 стандартного раствора N 1 с концентрацией 10 (п. 7.3.2), доводят до метки подвижной фазой N 1 (п. 7.2.1), тщательно перемешивают, получают рабочие растворы NN 2-6 с концентрацией карбофурана 0,1; 0,2; 0,3; 0,5 и 1,0 , соответственно.

Раствор N 7 с концентрацией 2,0 готовят аналогично, используя мерную колбу вместимостью 50 и 10 раствора N 1. Растворы хранятся в холодильнике не более 3 дней.

7.3.4. Рабочие растворы NN 8-12 карбофурана для градуировки (концентрация 1,0-40 )

В 3 мерные колбы вместимостью 100 помещают по 1,0; 2,0 и 4,0 исходного стандартного раствора с концентрацией 1,0 (п. 7.3.1), доводят до метки подвижной фазой N 2 (п. 7.2.2), тщательно перемешивают, получают рабочие растворы N 8-10 с концентрацией карбофурана 10, 20 и 40 , соответственно.

Растворы NN 11-12 с концентрацией 2,0 и 3,75 готовят из раствора N 9 (концентрация 20 ) разбавлением подвижной фазой N 2 (п. 7.2.2), используя мерные колбы вместимостью 50 и 5,0 и 9,38 раствора N 9.

Растворы хранятся в холодильнике не более 3 дней.

7.4. Подготовка трубок с активированным углем

В U-образную стеклянную трубку помещают 0,5 г активированного угля, с двух концов уплотняют тампонами из стекловаты.

Заполненные U-образные трубки активируют путем постепенного нагревания в муфельной печи до 350-400°C, выдерживания при этой температуре в течение 10-15 минут. Допустимо хранение активированных трубок, закрытых заглушками, в вакуумном эксикаторе не более 3 суток перед отбором проб.

7.5. Отбор проб

Отбор проб воздуха проводят в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 "ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны". При осуществлении измерения по п. 7.7.1 в течение 15 мин последовательно отбирают 3 пробы, для чего воздух аспирируют в течение 5 мин с объемным расходом 2-3 через стеклянную U-образную трубку, заполненную активированным углем.

При измерении по п. 7.7.2 отбирается одна проба в течение 15 минут с объемным расходом аспирируемого воздуха 3 .

Для измерения концентрации карбофурана на уровне 0,5 ПДК воздуха рабочей зоны по п. 7.7.1 необходимо отобрать 8 воздуха, по п. 7.7.2 - 40 воздуха. Срок хранения отобранных проб, помещенных в полиэтиленовые пакеты, в холодильной камере при 4 °C - 14 дней.

7.6. Кондиционирование хроматографических колонок

Промывают колонку подвижной фазой N 1 или N 2 в течение 30 мин при скорости подачи растворителя 1 (измерение по п. 7.7.1) или 100 (измерение по п. 7.7.2) до установления стабильной базовой линии.

7.7. Установление градуировочной характеристики

7.7.1. Метод 1 (жидкостный хроматограф Perkin-Elmer)

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади пика (отн. единицы) от концентрации карбофурана в растворе , устанавливают методом абсолютной градуировки по 5 сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из 5 растворов NN 2-7, готовят по п. 7.3.3. В инжектор хроматографа вводят по 20 каждого градуировочного раствора и анализируют в условиях хроматографирования по п. 7.7.1.1.

При проведении измерений с детектированием при длине волны 220 нм используют растворы для градуировки NN 2-6, при длине волны 280 нм - растворы NN 3-7.

7.7.1.1. Условия хроматографирования

Жидкостный хроматограф с ультрафиолетовым детектором Perkin-Elmer (США)

Основная неподвижная фаза: Zorbax ODS, зернением 5 мкм, колонка стальная длиной 25 см, внутренним диаметром 4,0 мм, содержащая

Температура колонки	комнатная
Подвижная фаза	ацетонитрил-вода (35:65 по объему)
Скорость потока элюента	1 мл/мин
Рабочая длина волны	220 (или 280) нм
Чувствительность	0,005 ед. абсорбции на шкалу
Объем вводимой пробы	20 мкл
Время выхода Карбофурана	8,4-8,7 мин
Линейный диапазон детектирования	2-20 нг (при длине волны 220 нм) 4-40 нг (при длине волны 280 нм)

Альтернативная неподвижная фаза

Колонка стальная длиной 25 см, внутренним диаметром 4,6 мм, содержащая Hipersil ODS, зернением 5 мкм.

Условия хроматографирования те же.

Время выхода Карбофурана 9,3-9,6 мин.

Градуировочный график проверяют ежедневно по анализу 1-2 стандартных растворов различной концентрации. Если получаемые результаты отличаются более чем на от данных, заложенных на графике, градуировочный график строят заново, используя свежеприготовленные рабочие стандартные растворы.

7.7.2. Метод 2 (жидкостный хроматограф Милихром)

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость высоты пика (мм) от концентрации Карбофурана в растворе , устанавливают методом абсолютной градуировки по 5 сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из 5 растворов NN 8-12, готовят по п. 7.3.4. В инжектор хроматографа вводят по 10 каждого градуировочного раствора и анализируют в условиях хроматографирования по п. 7.7.2.1.

7.7.2.1. Условия хроматографирования

Жидкостный хроматограф с ультрафиолетовым детектором Милихром (Россия)

Колонка стальная длиной 64 мм, внутренним диаметром 2 мм, заполненная Сепароном С18, зернением 5 мкм

Температура колонки	комнатная
Подвижная фаза	ацетонитрил-вода (50:50 по объему)
Скорость потока элюента	100 мкл/мин
Рабочая длина волны	220 нм
Чувствительность	0,4 ед. абсорбции на шкалу
Объем вводимой пробы	10 мкл
Время выхода Карбофурана	около 4,0 мин
Линейный диапазон детектирования	20-400 нг

8. Выполнение измерений

8.1. Подготовка проб к анализу

Активированный уголь и стекловату с отобранной пробой переносят в пробирку с притертой пробкой вместимостью 15 мл, заливают 6-7 мл смеси хлороформа с диэтиловым эфиром (соотношение 2:1 по объему), оставляют на 10 минут, периодически перемешивая. Растворители сливают, фильтруя через стекловату. Сорбент еще дважды обрабатывают новыми порциями смеси растворителей объемом 6-7 мл.

Объединенный экстракт упаривают в грушевидной колбе на ротационном вакуумном испарителе при температуре бани 40-45°C почти досуха, оставшийся растворитель отдувают потоком теплого воздуха, остаток растворяют в 2 мл подвижной фазы N 1 (п. 7.2.1) или в 0,5 мл подвижной фазы N 2 (п. 7.2.2), фильтруют через слой стекловаты, помещенный в конусную химическую воронку, и анализируют при условиях хроматографирования, указанных в п.п. 7.7.1.1 или 7.7.2.1.

Пробу вводят в инжектор хроматографа не менее двух раз. Измеряют площадь или высоту пика, при ручной обработке хроматограмм высоты пиков измеряют на хроматограмме с помощью линейки с точностью до 0,5 мм.

Перед анализом испытываемой пробы проводят хроматографирование холостой пробы - экстракта активированного угля из неэкспонированной пробоотборной трубки.

Образцы, дающие пики большие, чем стандартный раствор с концентрацией 1,0 (или 2,0) мкг/мл (измерение по п. 7.7.1.1) или 40 мкг/мл, разбавляют подвижной фазой N 1 или N 2 соответственно.

9. Обработка результатов измерений

Массовую концентрацию карбофурана в пробе воздуха рабочей зоны, Х, , при использовании градуировочного графика рассчитывают по формуле:

, где

C - концентрация карбофурана в хроматографируемом растворе, найденная по градуировочному графику в соответствии с величиной площади (или высоты) хроматографического пика, ;

W - объем экстракта, подготовленного для хроматографирования, ;

- объем пробы воздуха, отобранного для анализа, приведенного к стандартным условиям (давление 760 мм рт. ст., температура 20°C), .

, где

T - температура воздуха при отборе пробы (на входе в аспиратор), °C;

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

u - расход воздуха при отборе пробы, куб. дм/мин;

t - длительность отбора пробы, мин.

Примечание: Идентификация и расчет концентрации карбофурана в пробах могут быть проведены с помощью программ обработки хроматографических данных с применением компьютеров, подключенных к хроматографу.

10. Оформление результатов измерений

Результат количественного анализа представляют в виде результата анализа , характеристики погрешности , %, P = 0,95

( , P = 0,95), где:

,

За результат анализа принимается среднее арифметическое результатов параллельных определений и , расхождение между которыми не превосходит значений норматива оперативного контроля сходимости d, равного 10%.

Результат измерений должен оканчиваться тем же десятичным разрядом, что и погрешность.

12. Разработчики

Ракитский В.Н., член-кор. РАМН, проф., Юдина Т.В., Федорова Н.Е., Волкова В.Н. (Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана, г. Мытищи Московской обл.).

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

Г.Г. Онищенко

______________________________

* Детектирование при длине волны 280 нм используют при наличии в натурных пробах воздуха примесей, поглощающих в области 220 нм, время выхода которых совпадает с временем выхода карбофурана.