МУК 4.1.654-96 Методические указания по газохроматографическому определению концентраций бутаналя, бутанола, изобутанола, 2-этилгексаналя, 2-этилгексеналя и 2-этилгексанола в воде
МУК 4.1.654-96
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Методические указания по газохроматографическому определению концентраций
бутаналя, бутанола, изобутанола, 2-этилгексаналя, 2-этилгексеналя
и 2-этилгексанола в воде
Дата введения: с момента утверждения
РАЗРАБОТАНЫ С.В.Зубаревым, Л.К.Вагиной, В.А.Ушаковой (НПО по разработке и внедрению нефтехимических процессов, г.С.-Петербург).
УТВЕРЖДЕНЫ Первым заместителем Председателя Госкомсанэпиднадзора России - заместителем Главного государственного санитарного врача Российской Федерации 31 октября 1996 г.
Настоящие методические указания устанавливают количественный газохроматографический анализ воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения для определения в ней содержания бутаналя, бутанола, изобутанола, 2-этилгексаналя, 2-этилгексеналя и 2-этилгексанола в диапазоне концентраций соответственно 0,12-2,4; 0,015-0,3; 0,075-29; 0,004-0,08; 0,009-0,17; 0,04-0,8 мг/дм
.
Физико-химические свойства указанных веществ представлены в табл.1, а их гигиенические нормативы в воде централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения - в табл.2.
Таблица 1
Физико-химические свойства веществ
|
Наименование вещества |
Брутто-формула |
Мол. масса |
|
Плотность, |
Растворимость |
|
|
в воде (20 °С), мас.% |
этаноле, эфире, |
|||||
|
Бутаналь (масляный альдегид ) |
C |
72,1 |
75,1 |
0,802 |
7,1 |
неограниченная |
|
Бутанол (бутиловый спирт) |
С |
74,1 |
117,3 |
0,810 |
7,9 |
то же |
|
Изобутанол (изобутиловый спирт) |
С |
74,1 |
108,0 |
0,802 |
9,0 |
то же |
|
2-Этилгексаналь |
C |
128 |
163,0 |
0,820 |
0,07 |
то же |
|
2-Этилгексеналь |
C |
126 |
175,5 |
0,848 |
0,07 |
то же |
|
2-Этилгексанол |
C |
130,2 |
184,2 |
0,832 |
0,1 |
то же |
, °С
H
O
О
О
ОТаблица 2
Предельно допустимые концентрации веществ в воде
|
Наименование вещества |
ПДК, мг/л |
|
Бутаналь |
- |
|
Бутанол |
0,10 |
|
Изобутанол |
0,15 |
|
2-Этилгексаналь |
- |
|
2-Этилгексеналь |
- |
|
2-Этилгексанол |
0,15 |
1. Погрешность измерений
Методика обеспечивает выполнения измерений с погрешностью, не превышающей ±20,5%, при доверительной вероятности 0,95.
2. Метод измерений
Измерения концентраций масляного альдегида, бутанола, изобутанола, 2-этилгексаналя, 2-этилгексеналя и 2-этилгексанола в воде водоемов выполняют методом газожидкостной хроматографии с пламенно-ионизационным детектированием. Определение проводят как без концентрирования (бутаналь и изобутанол) в случае ожидаемых высоких концентраций, так и с концентрированием всех указанных веществ. Концентрирование осуществляют прямой перегонкой пробы с отбором 1 см дистиллата и последующим вводом его аликвотной части в хроматограф.
Определению не мешают углеводороды C
-С
, изомасляный альдегид, ацетон, метилэтилкетон, бензол, этилбензол, ксилолы, стирол, фенол. Определению изобутанола мешает толуол.
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 |
|
|
Линейка измерительная с ценой деления 1 мм |
|
|
Лупа измерительная |
ГОСТ 8309-75 |
|
Микрошприц МШ-10М |
ГОСТ 8043-75 |
|
Пипетки 4,5-2-1, 2; 6,7-2-5,10 |
ГОСТ 20292-74 |
|
Посуда стеклянная лабораторная |
ГОСТ 1770-74, 20292-74Е |
|
Секундомер СДС, пр. 1-2-000 |
ГОСТ 5072-79 |
3.2. Вспомогательные устройства
|
Хроматографическая колонка из стекла длиной 2 м и внутренним диаметром 3 мм |
|
|
Насос вакуумный водоструйный |
ГОСТ 10696-75 |
|
Редуктор водородный |
ТУ 26-05-463-76 |
|
Редуктор кислородный |
ТУ 26-05-235-70 |
|
Установка из стекла для перегонки (см. рис.)* |
_______________
* Вероятно, ошибка оригинала. При издании не указан нормативный документ на данное вспомогательное устройство. Установка из стекла для перегонки растворителей включает перегонную колбу вместимостью 1 дм, елочный дефлегматор длиной не менее 25 см и холодильник ХПТ длиной не менее 30 см по ГОСТ 25338.- Примечание изготовителя базы данных.
3.3. Материалы
|
Азот сжатый в баллоне |
|
|
Воздух сжатый в баллоне |
ГОСТ 11882-73 |
|
Водород сжатый в баллоне |
|
|
Стекловата |
3.4. Реактивы
|
Альдегид масляный, свежеперегнанный, с концентрацией не ниже 97% |
|
|
Вода дистиллированная |
|
|
Спирт бутиловый нормальный технический |
|
|
Спирт изобутиловый технический |
|
|
2-Этилгексаналь, свежеперегнанный, с концентрацией не ниже 97% |
|
|
2-Этилгексеналь, свежеперегнанный, с концентрацией не ниже 97% |
|
|
2-Этилгексанол технический |
|
|
Хроматон N-AW-DMCS с 15% мас. реоплекса-400 (или ПЭГА), фракции 0,16-0,2 мм (Чехия) - готовая насадка для хроматографической колонки |
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. При проведении процессов приготовления растворов и подготовки проб к анализу соблюдают следующие условия:
|
температура воздуха |
20±10 °С |
|
атмосферное давление |
630-800 мм рт.ст. |
|
влажность воздуха не более |
80% (при 25 °С ) |
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
Исходные растворы бутаналя (
20,05 мг/дм и 96,2 мг/дм). 5 мм (4,01 мг) и 6 мм (4,81 мг) вещества вносят соответственно в мерные колбы вместимостью 200 и 50 см, доводят дистиллированной водой до метки и перемешивают.
Исходные растворы изобутанола (96,2 мг/дм и 60,15 мг/дм). 6 мм (4,81 мг) и 15 мм (12,0 мг) вещества вносят соответственно в мерные колбы вместимостью 50 и 200 см, доводят дистиллированной водой до метки и перемешивают.
Исходный раствор бутанола (12,15 мг/дм). 3 мм (2,43 мг) бутанола вносят в мерную колбу вместимостью 200 см, доводят дистиллированной водой до метки и перемешивают.
Исходные растворы 2-этилгексаналя, 2-этилгексеналя и 2-этилгексанола с концентрациями соответственно (3,28; 6,78 и 33,3 мг/дм). 4 мм (3,28 мг) 2-этилгексаналя, 8 мм (6,78 мг) 2-этилгексеналя и 8 мм (6,66 мг) 2-этилгексанола вносят соответственно в мерные колбы вместимостью 1000, 1000 и 200 см, доводят дистиллированной водой до метки и перемешивают.
Сроки хранения исходных растворов, используемых при градуировке веществ без концентрирования (бутаналь и изобутанол), 2 недели при температуре ±20 °С. Все градуировочные растворы, используемые при градуировке веществ с концентрированием пробы, готовятся перед использованием.
7.2. Подготовка хроматографической колонки
Сухую чистую хроматографическую колонку с помощью водоструйного насоса заполняют готовой насадкой, закрывают концы стекловатой, помещают в термостат хроматографа и, не присоединяя к детектору, продувают азотом со скоростью 30-40 см/мин в течение 15 часов при температуре 60, 90, 120, 140 и 160 °С (соответственно по 3 ч при каждой температуре) и 5 ч при температуре 180 °С. После охлаждения термостата колонку подсоединяют к детектору и записывают нулевую линию. При отсутствии дрейфа нулевой линии колонка готова к работе.
7.3. Установление градуировочной характеристики
Градуировочную характеристику устанавливают методом абсолютной градуировки на градуировочных растворах индивидуальных веществ в воде. Она выражает зависимость среднего значения высоты пика вещества (мм) на хроматограмме от его концентрации (мг/дм) в пробе воды и строится по 3-м стандартным сериям растворов, каждая из которых состоит из 6-ти растворов.
Для градуировки бутаналя и изобутанола при анализе в области высоких концентраций (без концентрирования) в мерные колбы вместимостью 50 см вносят соответствующие количества их исходных растворов согласно табл.3
Таблица 3
Градуировочные растворы бутаналя и изобутанола без использования концентрирования
|
Номер раствора |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Объем исходного р-ра бутаналя ( |
0,3 |
0,6 |
1,2 |
2,4 |
3,0 |
6,0 |
|
Концентрация бутаналя, мг/дм |
0,12 |
0,24 |
0,48 |
0,96 |
1,2 |
2,4 |
|
Объем исходного р-ра изобутанола ( |
0,6 |
1,2 |
2,4 |
4,0 |
8,0 |
15,0 |
|
Концентрация изобутанола, мг/дм |
1,15 |
2,31 |
3,45 |
4,6 |
9,2 |
29,0 |
2 мм каждого из градуировочных растворов вводят в испаритель хроматографа и проводят определение не менее 3 раз.
Для градуировки бутаналя, бутанола, изобутанола, 2-этилгексаналя, 2-этилгексеналя и 2-этилгексанола с проведением концентрирования в колбы вместимостью 1000 см вносят 800 см дистиллированной воды с каждым из анализируемых веществ согласно табл.4 (общий объем раствора 800±10 см).
Таблица 4
Градуировочные растворы бутаналя, бутанола, изобутанола, 2-этилгексаналя, 2-этилгексеналя
и 2-этилгексанола при использовании концентрирования
|
Номер раствора |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Объем исходного р-ра бутаналя ( |
1,000 |
2,000 |
4,000 |
8,000 |
14,000 |
20,000 |
|
Концентрация бутаналя, мг/дм |
0,120 |
0,240 |
0,480 |
0,960 |
1,200 |
2,400 |
|
Объем исходного р-ра изобутанола ( |
1,000 |
2,000 |
4,000 |
8,000 |
14,000 |
20,000 |
|
Концентрация изобутанола, мг/дм |
0,075 |
0,150 |
0,300 |
0,600 |
1,050 |
1,500 |
|
Объем исходного р-ра бутанола ( |
1,000 |
2,000 |
4,000 |
8,000 |
14,000 |
20,000 |
|
Концентрация бутанола, мг/дм |
0,015 |
0,030 |
0,060 |
0,120 |
0,210 |
0,300 |
|
Объем исходного р-ра 2-этилгексаналя ( |
1,000 |
2,000 |
4,000 |
8,000 |
14,000 |
20,000 |
|
Концентрация 2-этилгексаналя, мг/дм |
0,0041 |
0,0082 |
0,0164 |
0,0328 |
0,057 |
0,082 |
|
Объем исходного р-ра 2-этилгексеналя ( |
1,000 |
2,000 |
4,000 |
8,000 |
14,000 |
20,000 |
|
Концентрация 2-этилгексеналя, мг/дм |
0,0085 |
0,017 |
0,034 |
0,068 |
0,119 |
0,170 |
|
Объем исходного р-ра 2-этилгексанола ( |
1,000 |
2,000 |
4,000 |
8,000 |
14,000 |
20,000 |
|
Концентрация 2-этилгексанола, мг/дм |
0,042 |
0,084 |
0,168 |
0,336 |
0,588 |
0,840 |
Далее градуировочные растворы подвергают перегонке в колбе вместимостью 1000 см, отбирают 1 см дистиллата в цилиндр, закрывают его пробкой, тщательно перемешивают и вводят в хроматограф его аликвотную часть в количестве 2 мм. Повторяют измерения не менее 3 раз.
По высотам пиков на хроматограмме рассчитывают градуировочные коэффициенты для каждого вещества (b, мг/дм·мм) по формуле:
, где
- концентрация вещества в градуировочном растворе, мг/дм;
- высота пика вещества на хроматограмме, мм;
- коэффициент пересчета чувствительности усилителя;
- число изменений.
|
Анализ градуировочных растворов проводят в следующих условиях: |
||
|
Температура термостата колонок |
90 °С |
|
|
Температура испарителя |
160 °С |
|
|
Температура детектора |
160 °С |
|
|
Расход газа-носителя (азота) |
30 см |
|
|
Расход водорода |
30 см |
|
|
Расход воздуха |
300 см |
|
|
Скорость движения диаграммной ленты |
240 мм/ч |
|
|
Диапазон измерения чувствительности усилителя ИМТ 0,5 |
5·10 |
|
|
Время удерживания: |
||
|
бутаналь |
1,8 мин |
|
|
изобутанол |
3,4 мин |
|
|
бутанол |
4,6 мин |
|
|
2-этилгексаналь |
7,1 мин |
|
|
2-этилгексеналь |
13,3 мин |
|
|
2-этилгексанол |
26,3 мин |
|
-10·10
А7.4. Отбор проб
Отбор проб воды проводят в соответствии с ГОСТом 4979-49, 2874-82, 24481-80 и ГОСТом 17.1.5.04-81. Анализируют в день отбора.
На анализ отбирают не менее 2 дм воды.
8. Выполнение измерений
Выполнение измерений концентраций бутаналя, изобутанола, бутанола, 2-этилгексаналя, 2-этилгексеналя и 2-этилгексанола в воде проводят в условиях, описанных в п.7.3.
9. Вычисление результатов измерений
Концентрацию каждого вещества в воде (мг/дм) вычисляют по формуле:
, где
- градуировочный коэффициент для анализируемого вещества, мг/дм·мм;
- средняя высота пика анализируемого вещества на хроматограммах воды или дистиллата, мм;
- коэффициент пересчета чувствительности усилителя.
Текст документа сверен по:
официальное издание
Методические указания по определению
концентраций химических веществ в воде
централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения:
Сборник методических указаний МУК 4.1.646-4.1.660-96. -
М.: Информационно-издательский центр
Минздрава России, 1997