Утверждаю

Первый заместитель Председателя

Госкомсанэпиднадзора России,

заместитель Главного

государственного санитарного

врача Российской Федерации

С.В.СЕМЕНОВ

31 октября 1996 года

 

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В ВОДЕ ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ХОЗЯЙСТВЕННО - ПИТЬЕВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ

 

СБОРНИК МЕТОДИЧЕСКИХ УКАЗАНИЙ

МУК 4.1.646-4.1.660-96

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОМУ ОПРЕДЕЛЕНИЮ АНИЛИНА

И О-ТОЛУИДИНА В ВОДЕ

 

МУК 4.1.648-96

 

Дата введения - с момента утверждения

 

 

1. Подготовлены творческим коллективом специалистов в составе: Малышева А.Г. (руководитель), Зиновьева Н.П., Суворова Ю.Б., Растянников Е.Г., Топорова И.Н., Евстигнеева М.А., при участии Кучеренко А.И. (Госкомсанэпиднадзор России).

 

2. Утверждены и введены в действие первым заместителем председателя Госкомсанэпиднадзора России - заместителем главного государственного санитарного врача Российской Федерации С.В. Семеновым 31 октября 1996 года.

 

3. Введены впервые.

 

 

Область применения

 

Методические указания по определению концентраций химических веществ в воде предназначены для использования органами государственного санитарно - эпидемиологического надзора при осуществлении государственного контроля за соблюдением требований к качеству воды централизованного хозяйственно - питьевого водоснабжения, водохозяйственными организациями, производственными лабораториями предприятий, контролирующими состояние водных объектов, а также научно - исследовательскими институтами, работающими в области гигиены водных объектов.

Включенные в сборник методические указания разработаны в соответствии с требованиями ГОСТа 8.010-90 Методики выполнения измерений, ГОСТа 17.00.02-79 "Охрана природы. Метрологическое обеспечение контроля загрязненности атмосферы, поверхностных вод и почвы. Основные положения". В сборнике приведены методики по измерению концентраций 40 химических веществ.

Методики выполнены с использованием современных физико - химических методов исследования газовой хроматографии с различного вида детектированием, метрологически аттестованы и дают возможность контролировать содержание химических веществ на уровне и меньше их предельно допустимых концентраций в воде, установленных в СанПиН 2.1.4.559-96 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества", а для веществ, не включенных в перечень нового документа, - в действующих Санитарных правилах и нормах охраны поверхностных вод от загрязнения.

Методические указания одобрены и приняты на совместном заседании группы главного эксперта Комиссии по санитарно - гигиеническому нормированию "Лабораторно - инструментальное дело и метрологическое обеспечение" Госкомсанэпиднадзора России и бюро секции по физико - химическим методам исследования объектов окружающей среды Проблемной комиссии "Научные основы экологии человека и гигиены окружающей среды".

 

Настоящие методические указания устанавливают количественный газохроматографический анализ воды централизованного хозяйственно - питьевого водоснабжения для определения в ней содержания анилина и о-толуидина в диапазоне концентраций 0,05 - 1,0 г/куб. дм.

C6H5NH2                   мол. масса 93,12

 

Анилин - маслянистая прозрачная светло - желтая жидкость, температура кипения - 184,4° C, плотность - 1,022 г/куб. см, растворим в этаноле, эфире, бензоле, хлороформе, гексане. Растворимость в воде - 3,4 г/100 г.

CH3C6H4NH2            мол. масса 107,15

 

о-Толуидин - маслообразная прозрачная жидкость от светло - желтого до красновато - коричневого цвета, температура кипения - 199,8° C, плотность - 0,998 г/куб. см, растворим в эталоне, эфире, хлороформе. Растворимость в воде - 1,7 г/100 г.

Анилин и о-толуидин являются политропными ядами с преимущественным действием на систему крови, с нарушениями функций оксиге моглобина, с вторичным поражением нервной системы. Класс опасности - 2. ПДК анилина в воде водных объектов хозяйственно - питьевого и культурно - бытового водопользования 0,1 мг/куб. дм (мг/л).

 

1. Погрешность измерений

 

Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей +/- 25%, при доверительной вероятности 0,95.

 

2. Метод измерений

 

Измерения концентрации анилина и о-толуидина выполняют методом газо - жидкостной хроматографии с пламенно - ионизационным детектированием. Концентрирование веществ из воды осуществляют методом газовой экстракции.

Нижний предел измерения 0,04 мкг.

Определению не мешают нефтепродукты.

 

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, 2 кл.

ГОСТ 24104-88

Линейка измерительная

ГОСТ 17435-72

Лупа измерительная

ГОСТ 25706-83

Меры массы

ГОСТ 7328-82

Микрошприц МШ-10

ТУ 2.833.106

Посуда стеклянная лабораторная

ГОСТ 1770-74, 20292-74

Секундомер

ГОСТ 5072-79

Термостат лабораторный шкальный ТЛ-2

ТУ 215-73Е

 

 

3.2. Вспомогательные устройства

 

Хроматографическая колонка стальная длиной 3 м и внутренним диаметром 3 мм

 

Воронки делительные вместимостью 200 куб. см

ГОСТ 8613-75

Баня водяная

ТУ 61-1-2850-76

Дистиллятор

ТУ 61-1-721-79

Насос вакуумный В11-461

 

Редуктор водородный

ТУ 26-05-463-76

Редуктор кислородный

ТУ 26-05-235-70

Чашка фарфоровая вместимостью 250 куб. см

ГОСТ 9147-73

Шкаф сушильный

ТУ 64-1-1411-72

 

3.3. Материалы

 

Водород сжатый

ГОСТ 3022-77

Воздух сжатый

ГОСТ 11882-73

Гелий сжатый

ТУ 51-940-80

Резиновая трубка

 

Стекловата или стекловолокно

 

Фильтры беззольные "белая лента"

 

 

3.4. Реактивы

 

Анилит, ч.д.а.

ГОСТ 5819-78

Ацетон, ч.

ГОСТ 2603-79

Вода дистиллированная

ГОСТ 6709-72

Дифенил, ч.д.а.

ГОСТ 13487-78-внутренний стандарт

Силиконовый полимер OV-1 - неподвижная жидкая фаза

 

о-Толуидин, ч.д.а.

ГОСТ 10205-73

Хлороформ, х.ч.

ТУ 6-09-4263-76

Хроматон N-AW-HMDS, 02 - 0,25 мм - твердый носитель для газовой хроматографии, производство фирмы "Chemapol" (Чехия)

 

 

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 инструкцией 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 (20 +/- 10)° C, 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, установление градуировочной характеристики, отбор проб.

 

7.1. Приготовление растворов

 

Исходный раствор анилина и о-толуидина для градуировки (с = 1,0 мг/куб. см). 50 мг каждого вещества вносят в мерные колбы вместимостью 50 куб. см, доводят объем до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Растворы стабильны в течение 1 недели при хранении в холодильнике.

Рабочие растворы анилина и о-толуидина для градуировки (с = 10,0 мг/куб. дм). 1,0 куб. см каждого исходного раствора вносят в мерные колбы вместимостью 100 куб. см, доводят объем до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Срок хранения растворов - 24 часа.

Исходный раствор внутреннего стандарта (с = 1,0 мг/куб. см). 50 мг дифенила помещают в мерную колбу вместимостью 50 куб. см, доводят объем до метки хлороформом и тщательно перемешивают. Раствор стабилен в течение 1 недели при хранении в холодильнике.

Рабочий раствор внутреннего стандарта (с = 0,1 мг/куб. см). 10 куб. см исходного раствора внутреннего стандарта помещают в колбу вместимостью 100 куб. см, доводят объем до метки хлороформом и тщательно перемешивают. Срок хранения раствора - 24 часа.

 

7.2. Подготовка хроматографической колонки

 

Хроматографическую насадку (3% OV-1 на хроматоне N-AW) готовят следующим образом: в колбу с притертой пробкой вносят 1,5 г OV-1, заливают 50 - 100 куб. см хлороформа, закрывают пробкой и оставляют на сутки для набухания. Затем растворяют OV-1, доводя объем хлороформа до 150 куб. см. В стеклянный стакан помещают 50 г твердого носителя хроматон N-AW фракции 0,20 - 0,25 мм и приливают к нему приготовленный раствор OV-1 в хлороформе. Растворитель удаляют при нагревании на водяной бане и при перемешивании. Затем насадку переносят в фарфоровую чашку и сушат в сушильном шкафу при температуре 100 - 150° C. Хроматографическую колонку перед заполнением насадкой промывают горячей водой, дистиллированной водой и ацетоном, высушивают в токе газа - носителя и заполняют готовой насадкой с помощью вакуумного насоса. Заполненную колонку закрывают с обеих концов тампонами из стекловаты, помещают в термостат хроматографа и, не подключая к детектору, кондиционируют при 250° C в токе газа - носителя с расходом 20 - 30 куб. см/мин. в течение 24 часов. После охлаждения колонку подключают к детектору, выводят прибор на рабочий режим и записывают нулевую линию в рабочем режиме. При отсутствии дрейфа нулевой линии колонка готова к работе.

 

7.3. Установление градуировочной характеристики

 

Градуировочную характеристику устанавливают с помощью градуировочного коэффициента на 6 градуировочных растворах. Для этого в мерные колбы вместимостью 100 куб. см вносят рабочий раствор анилина и о-толуидина согласно табл. 1, доводят объем дистиллированной водой до метки и тщательно перемешивают.

Таблица 1

РАСТВОРЫ

ДЛЯ УСТАНОВЛЕНИЯ ГРАДУИРОВОЧНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ КОНЦЕНТРАЦИИ АНИЛИНА И О-ТОЛУИДИНА

 

Номер раствора

1

2

3

4

5

6

Объем рабочего р-ра (с = 10 мг/куб. дм), куб. см

0,5

0,8

1,0

5,0

8,0

10,0

Концентрация анилина или о-толуидина, мг/куб. дм

0,05

0,08

0,10

0,50

0,80

1,00

 

Каждый градуировочный раствор из мерной колбы переносят в делительную воронку и экстрагируют 10 куб. см хлороформа в течение 10 минут. После разделения органический слой сливают в пробирку с притертой пробкой, добавляют 1 г безводного сульфата натрия, встряхивают и оставляют на 10 минут. Обезвоженный экстракт фильтруют через бумажный фильтр в коническую пробирку и добавляют 1,0 куб. см рабочего раствора внутреннего стандарта. Растворитель выпаривают под вакуумом досуха, сухой остаток растворяют в 0,1 куб. см хлороформа, добавленного в помощью микропипетки. 1,0 куб. мм полученного раствора вводят в испаритель хроматографа и анализируют в следующих условиях:

 

Температура термостата колонки

110° C

Температура испарителя

180° C

Расход газа - носителя (гелия)

55 куб. см/мин.

Расход водорода

33 куб. см/мин.

Расход воздуха

300 куб. см/мин.

Скорость диаграммной ленты

240 мм/ч

Чувствительность УД-2М

16

Время удерживания хлороформа

1 мин. 15 сек.

анилина

6 мин. 15 сек.

о-толуидина

9 мин. 15 сек.

дифенила (внутр. Стандарт)

37 мин.

 

На полученной хроматограмме рассчитывают площади пиков и по результатам анализа 5 серий находят среднее значение градуировочного коэффициента по формуле:

, где

Si - площадь пика анилина или о-толуидина, кв. мм;

Sст - площадь пика внутреннего стандарта, кв. мм;

mi - количество анилина или о-толуидина во всей пробе, мг;

mст - количество внутреннего стандарта, добавленного ко всей пробе - 0,1 мг.

 

7.4. Отбор проб

 

Отбор проб проводят согласно ГОСТу 2761-84, 4979-49 и 17.1.5.04-81. Пробу помещают в склянки с притертыми пробками.

Анализ выполняют в день отбора.

 

8. Выполнение изменений

 

100 куб. см отобранной пробы фильтруют через бумажный фильтр и помещают в делительную воронку. Подготовку пробы и анализ проводят аналогично п. 7.3.

На полученной хроматограмме рассчитывают площади пиков определяемого компонента и внутреннего стандарта (кв. мм).

 

9. Вычисление результатов измерений

 

Концентрацию анилина или о-толуидина в воде рассчитывают по формуле:

, где

K - градуировочный коэффициент;

Si - площадь пика анилина или о-толуидина, кв. мм;

mст - количество внутреннего стандарта в пробе, мг;

Sст - площади пика внутреннего стандарта, кв. мм;

V - объем пробы, куб. дм.

 

Методические указания разработаны: Т.С. Улановой, В.Ю. Малковым, Т.В. Нурисламовой (Политехнический институт г. Пермь).