МУК 4.1.663-97

Утверждаю

Главный государственный

санитарный врач

Российской Федерации

Г.Г.ОНИЩЕНКО

3 февраля 1997 года

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ В ВОДЕ МЕТОДОМ ХРОМАТО-МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

МУК 4.1.663-97

Дата введения - с момента опубликования

1. Разработаны Уральским научно-исследовательским институтом метрологии (директор Леонов В.В., исполнитель Питерских И.А.) в соавторстве с Центром Госсанэпиднадзора Свердловской области (главный врач Никонов Б.И., исполнитель Баклыков В.Г.), Российским информационно-аналитическим центром Госкомсанэпиднадзора России (главный врач Подунова Л.Г., исполнитель Зельвенский В.Ю.). В разработке также принимали участие заместитель главного врача РИАЦ Двоскин Я.Г. и сотрудник фирмы Хьюлетт-Паккард.

2. Утверждены и введены в действие Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г.Г. Онищенко 03.02.97.

3. Введены впервые.

1. Назначение и область применения

Настоящая методика разработана на основе "Методов N 625 и N 8270 Американского агентства по охране окружающей среды" и является их модификацией для хромато-масс-спектрометров Hewlett - Packard MSD 5971A, 5972A И 5973A.

Методика предназначена для контроля за содержанием вредных веществ, перечисленных в таблице 1, и определения массовой концентрации органических соединений, перечисленных в таблицах 2 и 3, при проведении санитарно-химических исследований в воде водных объектов хозяйственно-питьевого культурно-бытового водопользования.

Определение каждого из соединений в диапазоне концентраций, указанном в табл. 1, 2 и 3, не мешает присутствие других перечисленных соединений.

Методика предназначена для использования в системе санэпиднадзора, на предприятиях и в учреждениях, осуществляющих контроль качества и исследование воды водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования.

2. Нормы погрешности измерений

Настоящая методика обеспечивает выполнение измерений массовой концентрации вредных органических веществ в воде с относительной погрешностью, не превышающей границ интервала (дельта(н), дельта(в)), указанных в таблицах 1, 2 и 3.

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы

3.1. Средства измерения

3.1.1. Хромато-масс-спектрометр Hewlett-Packard MSD 5971A (5972A, 5973A), состоящий из:

- масс-спектрометрического детектора MSD 5971A (5972A, 5973A);

- газового хроматографа HP 5890 серии II (6890), оснащенного капиллярной хроматографической колонкой Ultra2 длиной 30 м, диаметром 0,25 мм, с толщиной пленки неподвижной фазы 0,25 мкм, или ей аналогичной;

- системы обработки данных на базе персонального компьютера HP Vectra.

3.1.2. Микрошприц HP 9301-0246 вместимостью 10 мкл или МШ-10М по ТУ 5Е 2-833-106.

3.1.3. Весы лабораторные типа ВЛР-200, первого класса точности по ГОСТу 24104-88Е или аналогичные.

3.1.4. Цилиндры мерные 2-100 ГОСТ 1770-74.

3.1.5. Пипетки вместимостью 0,1, 0,5, 1,0 первого класса точности по ГОСТу 29169-91.

3.1.6. Колбы мерные 2-10-2, 2-200-2, 2-1000-2 по ГОСТу 1770-74.

3.1.7. Растворы смесей органических соединений в хлористом метилене, метаноле или ацетоне с концентрацией 2 мг/куб. см и погрешностью аттестации не более +/- 2%.

3.1.8. ГСО N 5213-90 состава гексахлорбензола.

3.2. Реактивы и материалы

3.2.1. Ацетон, ч.д.а. по ГОСТу 2603-79.

3.2.2. Хлористый метилен по ГОСТу 9968-73.

3.2.3. Кислота серная концентрированная, ч. по ГОСТу 4204-77.

3.2.4. Гидроокись натрия, ч. по ГОСТу 4328-77.

3.2.5. Натрий сернокислый безводный, ч.д.а. по ГОСТу 1166-76.

3.2.6. Гелий газообразный очищенный марки А, ТУ 51-940-80.

3.2.7. Метанол, х.ч. по ГОСТу 6995-77.

3.2.8. Спирт этиловый ректификованный по ГОСТу 18300-87.

3.2.9. Вода дистиллированная по ГОСТу 6709-72.

3.3. Вспомогательные устройства

3.3.1. Контейнер для отбора проб - емкости из темного стекла, объемом 1 л, снабженные завинчивающейся крышкой с тефлоновой прокладкой. Если образец не едкий, тефлон может быть заменен на фольгу. В случае отсутствия темной посуды, образец следует защитить от света.

3.3.2. Делительная воронка ВД-1-2000ХС по ГОСТу 25336-82 или аналогичная.

Таблица 1

ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕТОДИКИ И ЗНАЧЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ПОГРЕШНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ВЕЩЕСТВ, ИЗВЛЕКАЕМЫХ ПРИ ОСНОВНО - НЕЙТРАЛЬНОЙ ЭКСТРАКЦИИ (С УКАЗАНИЕМ ПДК В ВОДЕ ВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ ХОЗЯЙСТВЕННО-ПИТЬЕВОГО И КУЛЬТУРНО-БЫТОВОГО ВОДОПОЛЬЗОВАНИЯ)

Таблица 2

ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕТОДИКИ И ЗНАЧЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ПОГРЕШНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ВЕЩЕСТВ, ИЗВЛЕКАЕМЫХ ПРИ ОСНОВНО-НЕЙТРАЛЬНОЙ ЭКСТРАКЦИИ

Таблица 3

ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕТОДИКИ И ЗНАЧЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ПОГРЕШНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ВЕЩЕСТВ, ИЗВЛЕКАЕМЫХ ПРИ КИСЛОЙ ЭКСТРАКЦИИ

3.3.3. Выпаривательная колба Кудерна-Даниша емкостью 500 мл (Kontes K-570050-1025 или эквивалентная). Присоединяется к трубочному концентратору.

3.3.4. Трубочный концентратор Кудерна-Даниша, вместимостью 10 мл, градуированный (Kontes K-570050-1025 или эквивалентный).

3.3.5. Концентратор Кудерна-Даниша с четырехшариковой колонкой Шнейдера (Kontes K-503000-0121 или эквивалентной).

3.3.6. Концентратор Кудерна-Даниша с двухшариковой колонкой Шнейдера (Kontes K-569001-0219 или эквивалентной).

3.3.7. Ротационный испаритель типа ИР-1, ИР-1М или аналогичный.

3.3.8. Устройство для встряхивания жидкостей любого типа.

4. Метод измерений

4.1. Измеренный объем пробы, примерно 1 куб. дм, последовательно экстрагируют метиленхлоридом при pH > 11, а затем с pH < 2, используя делительную воронку или непрерывный экстрактор. Экстракт метиленхлорида высушивают, концентрируют до объема 1 куб. см и анализируют методом ГХ/МС.

Качественную идентификацию осуществляют по временам удерживания и относительной интенсивности 1 основного и 2 подтверждающих ионов (m/z). Количественное определение идентифицированного соединения выполняют методом "внутренней градуировки с добавкой известного количества постороннего вещества", называемого "внутренним стандартом", относительно которого предварительно определяют градуировочный поправочный коэффициент (F), показывающий во сколько раз отклик масс - селективного детектора (площадь хроматографического пика, соответствующая основному для данного конкретного соединения иону m/z) на единицу массы вещества отличается от отклика масс - селективного детектора на единицу массы "внутреннего стандарта".

В качестве добавки для внутренней градуировки выбирают соединение из таблицы 4, сходное по аналитическому поведению с анализируемым соединением.

4.2. Мешающие факторы могут быть связаны с недостаточной чистотой растворителей и реагентов, а также с загрязнением поверхности стекла, металлических деталей, что ведет к появлению посторонних пиков и (или) возрастанию линии фона на профиле полного ионного тока. Учет мешающих факторов осуществляют путем анализа холостых проб.

5. Требования безопасности

5.1. Хлористый метилен является слабым наркотиком, вызывающим меньшее поражение внутренних органов, чем ряд других хлорпроизводных углеводородов, относится к 4 классу опасности (ПДК для атмосферного воздуха - 8,8 мг/куб. м) в соответствии с ГОСТом 12.007-76.

Токсичность и канцерогенность других реагентов, используемых в данном методе, точно неизвестны, поэтому при работе с ними стоит соблюдать требования безопасности, установленные для работ с токсичными, едкими и легковоспламеняющимися веществами по ГОСТу 12.1.005-88.

5.2. При выполнении измерений с использованием хромато-масс - спектрометра следует соблюдать правила электробезопасности в соответствии с ГОСТом 12.1.019-79 и инструкцией по эксплуатации прибора.

6. Требования к квалификации операторов

6.1. К обработке проб воды допускают лиц, имеющих квалификацию инженера или техника - химика и опыт работы в химической лаборатории.

6.2. К выполнению измерений с помощью метода ГХ/МС допускают лиц, имеющих квалификацию не ниже инженера - химика, прошедших соответствующий курс обучения и имеющих опыт работы на хромато - масс-спектрометре.

7. Условия выполнения измерений

7.1. Процессы приготовления растворов и обработки проб проводят в нормальных условиях при температуре окружающего воздуха 18 +/- 22°C.

7.2. Выполнение измерений на хромато-масс-спектрометре проводят в условиях, рекомендуемых технической документацией к прибору.

8. Подготовка к выполнению измерений

8.1. Приготовление раствора NaOH с концентрацией 10 моль/л

На технических весах взвешивают 40 г NaOH и помещают в мерную колбу объемом 100 куб. см с 50 - 60 куб. см дистиллированной воды. После остывания доводят объем полученного раствора до 100 куб. см.

Таблица 4

ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЕЩЕСТВ, РЕКОМЕНДУЕМЫХ В КАЧЕСТВЕ ДОБАВКИ ДЛЯ ВНУТРЕННЕЙ ГРАДУИРОВКИ

8.2. Приготовление 50%-ного (объемная доля) раствора серной кислоты

В мерный стакан или мензурку объемом не менее 200 куб. см помещают 50 куб. см дистиллированной воды и медленно порциями при перемешивании добавляют 50 куб. см концентрированной серной кислоты. После остывания объем полученного раствора доводят до 100 куб. см.

8.3. Приготовление исходных растворов определяемых органических соединений с номинальной концентрацией 2 мг/куб. см

При отсутствии аттестованных растворов определяемых в воде компонентов их готовят из чистых веществ с массовой долей основного компонента не менее 98%.

Для этого взвешивают на аналитических весах (с погрешностью не более 0,2 мг) по 20,0 мг веществ, принадлежащих одной группе (фенолы, хлорпестициды, фталаты и др.) и помещают в мерную колбу объемом 10 куб. см. Растворяют в подходящем растворителе (ацетоне, хлористом метилене, метаноле), доводя объем раствора до метки при температуре 20°C.

8.4. Приготовление растворов веществ, используемых для внутренней градуировки, с концентрацией 0,2 мг/ куб. см

При отсутствии аттестованного раствора "внутреннего стандарта" его готовят из чистого вещества с массовой долей основного компонента не менее 98%. Для этого взвешивают на аналитических весах (с погрешностью не более 0,2 мг) 20,0 мг вещества, переносят в мерную колбу объемом 10 куб. см и растворяют в подходящем растворителе (ацетоне, хлористом метилене, метаноле), доводя объем раствора до метки при температуре 20°C. Получают раствор "внутреннего стандарта" с концентрацией 2 мг/куб. см.

Затем пипеткой объемом 1 куб. см отбирают 1 куб. см полученного раствора и помещают в мерную колбу вместимостью 10 куб. см. Добавляют растворитель до метки при температуре 20°C. Получают раствор "внутреннего стандарта" с концентрацией 0,2 мг/куб. см.

При необходимости использования нескольких "внутренних стандартов" готовят аналогичным образом исходный раствор смеси веществ.

8.5. Приготовление градуировочных растворов

8.5.1. Приготовление градуировочных растворов N 1 - 3.

Пипетками объемом 1,0, 0,5 и 0,1 куб. см отбирают по 1,0, 0,5 и 0,1 куб. см исходных растворов компонентов (с концентрацией 2 мг/куб. см) и помещают в три мерные колбы объемом 10 куб. см. Пипеткой 0,1 куб. см в каждую колбу помещают по 0,1 куб. см раствора соответствующего "внутреннего стандарта" с концентрацией 0,2 мг/ куб. см. Добавляют растворитель до метки.

8.5.2. Приготовление градуировочных растворов N 4 - 8.

Градуировочные растворы N 4 - 8 готовят аналогичным образом в мерных колбах объемом 10 куб. см из промежуточного раствора с концентрацией компонентов 0,1 мг/куб. см.

В таблице 5 приведены значения объемов и концентраций растворов, используемых для приготовления каждого градуировочного раствора.

Промежуточный раствор с концентрацией 0,1 мг/ куб. см готовят по процедуре приготовления раствора N 2, но без "внутреннего стандарта".

Таблица 5

ХАРАКТЕРИСТИКИ ГРАДУИРОВОЧНЫХ РАСТВОРОВ <*>

_______________

<*> Характеристики градуировочных растворов остаются постоянными в течение срока хранения для исходных растворов, но не более 6 месяцев. Если срок хранения для исходных растворов не указан или растворы были приготовлены из чистых веществ, то градуировочные растворы хранят не более 1 месяца.

8.6. Подготовка прибора к выполнению измерений

Прибор включают в соответствии с "Техническим описанием и руководством по эксплуатации".

Перед началом каждого рабочего дня ГХ/МС-систему проверяют с помощью автоматического теста "Quick Autotune", каждую неделю выполняют тест "Standard Autotune".

Для выполнения тестов используют перфтортретбутиламин (PFTBA), ввод которого в прибор производится автоматически.

Выполнение данных тестов предполагает следующие инструментальные параметры:

энергия электронов - 70 эВ (номинал)

диапазон масс - 35 - 510 а.е.м.

время сканирования - по меньшей мере 5 сканов на пик, но

не более 1 секунды на скан.

Суть теста состоит в том, что необходимо получить в результате настройки масс-спектр калибровочного вещества соответствующий библиотечному масс-спектру PFTBA. Система обработки данных автоматически выполняет тест до тех пор, пока не будут достигнуты все критерии настройки, заложенные в программном обеспечении.

8.7. Определение градуировочных характеристик (градуировочных поправочных коэффициентов)

8.7.1. Получение градуировочных данных.

Для получения градуировочных данных используют не менее 4 градуировочных растворов, 1 из них должен иметь концентрацию, близкую к нижней границе диапазона определяемых содержаний.

Каждый градуировочный раствор анализируют не менее 3 раз, вводя 1 мкл в инжектор без деления потока при следующих условиях:

начальная температура термостата 4°C

выдержка 4 мин.

скорость нагрева 10°C/мин.

до температуры 310°C

выдержка 5 мин.

температура инжектора 275°C

температура интерфейса ГХ/МС 280°C

Времена удерживания компонентов и значения m/z основного и подтверждающих ионов приведены в таблице 6.

Таблица 6

ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОПРЕДЕЛЯЕМЫХ ВЕЩЕСТВ

Для основного характеристического и двух подтверждающих ионов, выбранных из таблицы 6, получают хроматограмму по реконструированному полному ионному току. На каждой хроматограмме измеряют площади пиков основных характеристических ионов определяемых компонентов и "внутренних стандартов", полученные значения заносят в таблицу 7.

Таблица 7

РЕЗУЛЬТАТЫ ГРАДУИРОВКИ ПРИБОРА

8.7.2. Обработка градуировочных данных.

Для каждого соединения обрабатывают полученные данные следующим образом:

рассчитывают значение i-го поправочного коэффициента:

, где                                                               (1)

Qi - площадь пика характеристического иона определяемого соединения на i-й хроматограмме.

QCTi - площадь пика характеристического иона "внутреннего стандарта" на i-й хроматограмме.

CCT - концентрация "внутреннего стандарта", (CCT = 2 мкг/куб. см).

Ci - концентрация определяемого компонента в данном градуировочном растворе, мкг/куб. см.

Рассчитывают среднее значение поправочного коэффициента:

, где                                                                (2)

k - число результатов измерения для данного компонента.

k = N x 1, где

N - число градуировочных растворов (N >= 4).

1 - число анализов каждого раствора (l >= 2).

Рассчитывают значение относительного среднего квадратичного отклонения поправочного коэффициента Sf, %:

, %                                          (3)

Если выполняются условия:

2Sf <= 1/3дельта, где

дельта = (дельта(в) - дельта(н))/2 (4),

то градуировка выполнена с достаточной для данной методики точностью (значения дельта(в) и дельта(н) приведены в таблице 1, 2 и 3). Если градуировка соответствует всему диапазону измерений, то значение Sf сравнивают с наименьшим значением дельта. Если градуировка соответствует какому-либо поддиапазону измерений, то рассчитывают значение дельта для этого поддиапазона.

Если данные условия не выполняются, то либо переградуируют хроматограф, возможно, с использованием другого "внутреннего стандарта", либо строят градуировочную кривую:

F = f(Qi/QCT)

При построении градуировочной кривой используют средние значения F и (Qi/QCT) для каждой концентрации. Рассчитывают относительное среднее квадратичное отклонение для каждой концентрации (Sfc). При этом для каждой точки должно выполняться условие:

2Sfc <= 1/3дельта, где

дельта рассчитывается по вышеприведенной формуле (4) для соответствующего поддиапазона измерений.

8.8. Отбор проб

8.8.1. Отбор проб воды производится в соответствии с ГОСТом 17.1.505-85 в чистые стеклянные емкости объемом не менее 1 л. Набор проб помещают в охлаждаемые контейнеры и хранят замороженными или охлажденными до 4°C до тех пор, пока не будет сделана экстракция.

Если в пробах присутствуют остатки хлора, то добавляют 80 мг тиосульфата натрия на каждый литр воды.

8.8.2. Для получения одного результата измерения отбирают 2 одинаковые пробы воды.

8.8.3. Все пробы должны быть проэкстрагированы в течение 7 дней и полностью проанализированы в течение 40 дней после экстракции.

9. Выполнение измерений

Пробы экстрагируют, используя делительную воронку. Если при использовании делительной воронки образуются эмульсии, не позволяющие получить приемлемые выходы, то экстракцию проводят в непрерывном экстракторе (раздел 9.3). Указания по использованию делительной воронки, приведенные ниже, даны для объема пробы в 1 л. Если объем экстрагируемой пробы составляет 2 л, экстракцию проводят последовательно порциями метиленхлорида по 250, 100 и 100 куб. см в случае основных / нейтральных сред, и 200, 100, 100 куб. см - для кислых сред.

9.1. Экстракция проб воды в делительной воронке

9.1.1. Для дальнейших измерений объема пробы отмечают положение мениска на контейнере с пробой. Всю пробу переливают в двухлитровую делительную воронку. Значение pH раствора с помощью раствора гидроксида натрия доводят до pH > 11. Индикаторной бумагой измеряют pH раствора.

В контейнер из-под пробы добавляют 60 куб. см этиленхлорида, герметично закрывают и встряхивают в течение 30 сек. для промывки внутренней поверхности. Переносят растворитель в делительную воронку. Экстрагируют пробу, встряхивая делительную воронку в течение 2 мин., периодически сбрасывая избыточное давление. Выжидают не менее 10 мин. для отделения органического слоя от водной фазы. Если между слоями образуется эмульсия, составляющая более одной трети объема слоя растворителя, то используют механические методы для полного разделения фаз. Выбор оптимального метода зависит от пробы, но может включать взбалтывание, фильтрацию эмульсии через стеклянную вату, центрифугирование или другие физические методы. Переносят экстракт метиленхлорида в колбу Эрленмейнера объемом 250 куб. см. Если эмульсию не удалось разрушить (выход метиленхлорида с учетом его растворимости в воде - меньше 80%), пробу, растворитель и эмульсию переносят в экстракционную камеру непрерывного экстракта и выполняют операции, описанные в разделе 9.3.

Добавляют вторую порцию метиленхлорида объемом 60 куб. см в контейнер для пробы и вновь проводят экстракцию. Полученный экстракт переносят к экстракту, полученному при первой экстракции, в колбу Эрленмейера. Аналогично выполняют третью экстракцию. Комбинированный экстракт является основно-нейтральной фракцией.

9.1.2. Используя 50%-ный раствор серной кислоты, создают среду в водной фазе с pH < 2. Три раза экстрагируют порциями метиленхлорида объемом по 60 куб. см. Собранные в колбе Эрленмейера объемом 250 куб. см экстракты являются кислой фракцией.

9.1.3. Для каждой фракции собирают концентратор Кудерна - Даниша (K-D), присоединив трубочный концентратор объемом 10 мл к выпаривательной колбе объемом 500 куб. см. Вместо K-D можно использовать другие концентрирующие устройства, если они удовлетворяют требованиям, описанным в разделе 3.3.

Каждую фракцию пропускают через сухую колонку, содержащую около 10 куб. см безводного сульфата натрия и собирают в K-D концентраторе. Для количественного переноса колбу Эрленмейера и колонку промывают метиленхлоридом, объемом от 20 до 30 куб. см.

В выпаривательную колбу для каждой фракции помещают одну или две чистых "кипелки" и подсоединяют трехшариковую колонку Шнейдера. Предварительно в верхнюю часть колонки Шнейдера добавляют 1 куб. см метиленхлорида. Помещают K-D прибор на баню с горячей водой (60 - 65°C), так чтобы трубочный концентратор был частично погружен в горячую воду и нижняя поверхность колбы омывалась горячим паром. В соответствующей части колонки дистилляционные шары будут энергично вибрировать, но камера не должна переполняться конденсирующимся растворителем. Когда объем жидкости в аппарате составит 1 куб. см, K-D прибор снимают с водяной бани и выжидают не менее 10 мин. Отсоединяют колонку Шнейдера, промывают колбу и место соединения с трубочным концентратором 1 - 2 куб. см метиленхлорида, для этого рекомендуется шприц вместимостью 5 куб. см.

В трубочный концентратор добавляют еще одну или две чистых "кипелки" и подсоединяют двухшариковую колонку Шнейдера. В верхнюю часть колонки добавляют около 0,5 куб. см метиленхлорида. Помещают K-D аппарат на водяную баню (60 - 65°C), так чтобы трубочный концентратор был частично погружен в горячую воду. Ставят прибор в вертикальное положение, устанавливают требуемую температуру для полного концентрирования в течение 5 - 10 мин. В определенный момент дистилляции шары колонки будут интенсивно вибрировать, но камеры не будут переполняться конденсирующимся растворителем. Когда видимый объем жидкости достигает 0,5 куб. см, удаляют K-D прибор с водяной бани и охлаждают в течение, как минимум, 10 мин. Удаляют колонку Шнейдера, промывают колбу и место соединения с трубочным концентратором 0,2 куб. см ацетона или метилхлорида. Растворителем доводят конечный объем до 1,0 куб. см. Если ГХ/МС анализ не будет выполняться немедленно, трубочный концентратор закрывают и ставят в охлаждаемое место. Если экстракты будут хранить белее двух дней, их переносят в тефлоновые сосуды с закручивающимися крышками и помечают название фракции (основная / нейтральная или кислая).

9.1.4. Для определения первоначального объема пробы наполняют контейнер для пробы до метки и переливают воду в градуированный цилиндр объемом 1000 куб. см. Записывают объем с погрешностью не более 0,5 куб. см.

9.2. Экстракция проб воды в непрерывном экстракторе

Помечают положение мениска на контейнере для пробы для последующего измерения объема. Измеряют основность среды индикаторной бумагой и доводят ее до значения pH > 11 с помощью раствора гидроксида натрия. Переносят пробу в непрерывный экстрактор. В контейнер для пробы добавляют 60 куб. см метиленхлорида, герметично закрывают и встряхивают 30 сек. для промывки внутренней поверхности. Переносят растворитель в экстрактор.

Повторяют описанную выше процедуру, используя порции метиленхлорида по 50 и 100 куб. см.

Добавляют 200 - 500 куб. см метиленхлорида в дистилляционную колбу и экстрагируют 24 ч. Дают остыть, затем отсоединяют кипятильную колбу и высушивают, концентрируют и хранят экстракт, как описано в разделе 9.1. Водную фазу подвергают кислой экстракции (см. раздел 9.2).

Чистую дистилляционную колбу с 500 куб. см метиленхлорида, подсоединяют к непрерывному экстрактору. Используя 50%-ный раствор серной кислоты, осторожно доводят кислотность среды до pH < 2. Экстрагируют 24 ч. Сушат, концентрируют и хранят экстракт, как описано в разделе 9.2.

9.4. Анализ экстрактов с помощью ГХ/МС-системы

9.4.1. Перед анализом к каждому экстракту добавляют 10 мкл раствора соответствующего "внутреннего стандарта" (п. 8.4), с концентрацией 0,2 мг/куб. см микрошприцем вместимостью 10 куб. мм и тщательно перемешивают.

Затем вводят в инжектор в режиме "Без деления потока" (Splitless) 1 куб. мм кислого или основно-нейтрального экстракта и осуществляют хроматографическое разделение смеси в условиях, указанных в п. 8.7.1.

Записывают хроматограммы в виде файлов данных. Для основного характеристического и 2 подтверждающих ионов, выбранных из табл. 6, получают хроматограмму по реконструированному полному ионному току.

9.4.2. Проводят качественную идентификацию по следующим критериям:

- характеристические ионы для каждого измеряемого компонента должны давать максимальное значение в любом выбранном скане;

- время удерживания не должно отличаться более чем на 30 сек. от времени удерживания подлинного соединения;

- относительная интенсивность пиков 3 характеристических ионов в реконструированной хроматограмме не должна отличаться более чем на 20% от относительной интенсивности этих пиков в справочном масс-спектре. Справочный масс-спектр может быть получен анализом градуировочного раствора на ГХ/МС-системе или взят из справочной библиотеки;

- структурные изомеры, имеющие очень похожие масс-спектры и времена удерживания, различающиеся менее чем на 30 сек., могут быть надежно идентифицированы, если они имеют приемлемое разрешение в градуировочном растворе. Приемлемое разрешение считается достигнутым, если пики перекрываются на высоте менее 25% от суммы их высот. В противном случае структурные изомеры идентифицируются как изомерные пары.

9.3.3. На каждой хроматограмме измеряют площадь пика основного характеристического иона каждого анализируемого соединения и "внутреннего стандарта". Результаты измерений заносят в таблицу по форме табл. 8 и обрабатывают в соответствии с п. 10.

Если отклик для какого-нибудь экстракта превышает рабочий предел ГХ/МС-системы, экстракт разбавляют и повторяют анализ.

Таблица 8

РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ КОМПОНЕНТОВ В ПРОБЕ

10. Обработка результатов измерения

10.1. Вычисляют концентрацию определяемого соединения в каждой из двух проб по формуле:

мкг/л, где                                                     (5)

Qi - площадь характеристического иона для определяемого соединения на хроматограмме i-й пробы;

Qcti - площадь характеристического иона внутреннего стандарта на хроматограмме i-й пробы;

Ict - количество добавленного к экстракту внутреннего стандарта Ict = Cct x Vct = 2 мкг;

Vo - объем экстрагируемой воды (в литрах);

F - поправочный коэффициент.

10.2. Вычисляют среднее значение концентрации определяемого соединения:

                                                                        (6)

10.3. Рассчитывают границу между результатами двух параллельных измерений:

d = X1 - X2                                                                           (7)

Полученное значение не должно превышать предельно допустимого значения D, которое рассчитывают по формулам (8,9):

D = 2,77S                                                                                 (8)

S = Sотн x X, где                                                                     (9)

значения Sотн для соответствующих диапазонов концентраций приведены в табл. 1,2.

11. Оформление результатов измерений

Результат измерения концентрации каждого соединения представляют в форме:

X = A, мкг/л дельта от дельта(н) до дельта(в), %

при P = 0,95

или

X = A, мкг/л ДЕЛЬТА от ДЕЛЬТА(н)до ДЕЛЬТА(в), мкг/л

при P = 0,95, где

A - численное значение, полученное по формуле (6).

ДЕЛЬТА(н,в) = дельта(н,в) x X/100, мкг/л.

Вместо дельта(н) и дельта(в) подставляют их численные значения из табл. 1, 2 и 3, приписанные тому диапазону концентрации, к которому принадлежит значение C, рассчитанное по уравнению X = f(C), представленному в табл. 1, 2 и 3 для каждого соединения.

12. Контроль погрешности методики выполнения измерений

12.1.1. Перед началом выполнения измерений по настоящей МВИ каждый аналитик должен показать способность получать результаты с приемлемой воспроизводимостью и точностью, выполнив тест, изложенный в п. 12.2 "Контроль погрешности МВИ с помощью аттестованных растворов".

Кроме того, этот вид контроля проводят регулярно, через 20 - 25 измерений в реальных образцах, а также при появлении сомнительных результатов текущих анализов.

12.1.2. Перед обработкой любых результатов аналитик должен проанализировать "холостую пробу" дистиллированной воды, по п. 9.1, чтобы убедиться в отсутствии помех и загрязнений от аналитической системы, стеклянного оборудования и реагентов. При выявлении загрязнений обнаруживают их источник, постадийно анализируя все реактивы. Анализ "холостой пробы" проводят также при использовании новой партии реактивов.

12.1.3. При выполнении измерений следует ежедневно проводить контроль стабильности градуировочной характеристики - фактора отклика в соответствии с п. 12.3.

12.1.4. При выполнении каждого анализа проб воды проводят оперативный контроль погрешности МВИ по п. 10.3.

12.2 Контроль погрешности методики выполнения измерений с помощью аттестованных растворов

12.2.1. Алгоритм контроля.

Для проведения контроля готовят по 4 л (1 л - четыре раза) аттестованных растворов A, B и C в соответствии с п. 12.2.2 - 3. Значение относительной погрешности определения концентрации каждого компонента в аттестованном растворе A не превышает +/- 3,3%, в растворах B и C - +/-3,5% при доверительной вероятности 0,95.

Проводят измерение концентрации каждого компонента в растворе A в соответствии с п. 9 МВИ. Результаты анализа обрабатывают в соответствии с п. 12.2.5.

В растворах B и C проводят измерение концентрации тех компонентов, для которых низшая граница диапазона измеряемых содержаний (табл. 1, 2 и 8) совпадает с аттестованным значением или находится вблизи него.

12.2.2. Приготовление раствора смеси компонентов в воде с концентрацией каждого 100 мкг/л (аттестованный раствор A).

Пипетками вместимостью 0,5 куб. см отбирают по 0,5 куб. см исходных растворов смесей веществ с концентрацией каждого 2 мг/куб. см и помещают в мерную колбу объемом 10 куб. см. Добавляют ацетон до метки. Получают раствор с концентрацией 100 мкг/куб. см.

Затем 1 куб. см этого раствора с помощью пипетки вместимостью 1 куб. см помещают в мерную колбу объемом 1 куб. дм, в которой находится около 500 куб. см дистиллированной воды, добавляют воду до метки.

12.2.3. Приготовление раствора смеси компонентов в воде с концентрацией каждого 10 мкг/л (аттестованный раствор B).

Мерным цилиндром вместимостью 100 куб. см отмеряют 100 куб. см аттестованного раствора A и помещают его в мерную колбу объемом 1 л. Доводят объем раствора дистиллированной водой до метки.

12.2.4. Приготовление раствора смеси компонентов в воде с концентрацией каждого 5 мкг/л (аттестованный раствор C).

Мерным цилиндром вместимостью 50 куб. см отбирают 50 куб. см аттестованного раствора A и помещают его в мерную колбу объемом 1 л. Доводят объем раствора дистиллированной водой до метки.

12.2.5. Обработка результатов контроля погрешности МВИ.

12.2.5.1. Рассчитывают среднее значение результатов измерений компонента Z в аттестованном растворе:

, где

Czi - результат измерения концентрации компонента Z в i-й пробе аттестованного раствора.

Полученное значение должно удовлетворять условию:

Cн <= Cz <= Cв, где

значения Cн и Cв для каждого компонента и каждого аттестованного раствора приведены в табл. 9.

12.2.5.2. Рассчитывают среднее квадратическое отклонение (СКО) результата измерения.

и относительное СКО.

12.2.5.3. Сравнивают полученное значение СКО с предельно допустимым значением СКО из табл. 8. Если выполняется условие S <= Slim, то воспроизводимость измерения является удовлетворительной.

Если для какого-либо компонента данное условие не выполняется, то выясняют причину и повторяют измерения.

12.3. Контроль стабильности градуировочной характеристики (поправочного коэффициента)

Для определения стабильности градуировочной характеристики прибора для какого-либо соединения анализируют один из градуировочных растворов, использованных для определения F, и рассчитывают поправочный коэффициент F(тау), по уравнению 1 п. 8.7 или находят его значение по графику. Если выполняется соотношение:

то можно проводить измерения по методике.

Если соотношение не выполняется, то тест повторяют со свежим градуировочным раствором. При получении отрицательного результата в этом случае переградуируют ГХ/МС-систему.

Таблица 9

НОРМАТИВЫ КОНТРОЛЯ ПОГРЕШНОСТИ