МУК 4.1.650-96

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Методические указания
по газохроматографическому определению ацетона, метанола, бензола, толуола,
этилбензола, пентана, о-, м-, п-ксилола, гексана, октана и декана в воде

Дата введения: с момента утверждения

РАЗРАБОТАНЫ А.Г.Малышевой (НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды, г.Москва) и Е.Е.Сотниковым (Всероссийский центр медицины катастроф МЗ и МП РФ, г.Москва).

УТВЕРЖДЕНЫ Первым заместителем Председателя Госкомсанэпиднадзора России - заместителем Главного государственного санитарного врача Российской Федерации 31 октября 1996 г.

Настоящие методические указания устанавливают методику газохроматографического количественного химического анализа воды централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения для определения в ней содержания определяемых веществ в диапазоне концентраций 0,005-20 мг/дм.

Физико-химические свойства ацетона, метанола, бензола, толуола, этилбензола, о-, м-, п-ксилола, пентана, гексана, октана и декана представлены в табл.1, а их гигиенические нормативы - в табл.2.

Таблица 1

     
Физико-химические свойства веществ

Наименование вещества

Формула

Молек. масса

, °С

Плотность,
г/см

Растворимость, г/л

вода

этанол

эфир

1

2

3

4

5

6

7

8

Ацетон

СНО

58,08

56,24

0,791

~

~

~

Метанол

СНОН

32,04

64,06

0,793

~

~

~

Бензол

СН

76,00

80,01

0,879

0,72

~

~

Толуол

СН

92,00

110,00

0,867

0,57

~

~

Этилбензол

СНСН

106,17

136,15

0,867

0,14

~

~

о-Ксилол

СН(СН)

106,17

144,41

0,881

н.р.

л.р.

л.р.

м-, п-Ксилолы

(СН)СН

106,17

139,10
138,35

0,864
0,861

н.р.

л.р.

л.р.

Пентан

CH

72,15

36,07

0,626

0,036

~

~

Гексан

СН

86,18

68,70

0,659

0,014

50

р

Октан

CH

114,00

124,00

0,703

0,0015

р

р

Декан

СН

144,00

174,00

0,730

н.р.

~

~

* Примечание: н.р. - нерастворимо; р - растворимо; л.р. - хорошо растворимо; ~ - смешивается с водой в любых соотношениях

Таблица 2

     
Гигиенические нормативы анализируемых веществ

Наименование вещества

ПДК, мг/л

Класс опасности

Ацетон

3,00

3

Метанол

2,20

3

Бензол

0,01

2

Толуол

0,5

4

Этилбензол

0,01

4

о-Ксилол

0,05

3

м-, п-Ксилолы

0,05

3

Пентан

-

-

Гексан

-

-

Октан

-

-

Декан

-

-

1. Погрешность измерений

Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей ±13% при доверительной вероятности 0,95.

 2. Метод измерений

Измерения концентрации анализируемых соединений выполняют методом газовой хроматографии с пламенно-ионизационным детектированием.

Метод основан на извлечении соединений из воды газовой экстракцией при нагревании в замкнутом объеме и последующем анализе равновесной паровой фазы на приборе.

Нижний предел измерения 0,025 мкг.

Определению не мешают галоген-, азот- и серосодержащие соединения.

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 типа Цвет-530 или 3700 с пламенно-ионизационным детектором

Весы аналитические лабораторные типа ВЛА-200

ГОСТ 24104-80Е

Линейка измерительная

ГОСТ 17435-72

Лупа измерительная

ГОСТ 8309-75

Меры массы

ГОСТ 7328-82Е

Посуда стеклянная лабораторная

ГОСТ 1770-74Е

Секундомер СДС пр.1-2-000

ГОСТ 5072-79

Термостат водяной

Флаконы стеклянные вместимостью 10 см с резиновыми пробками и металлическими держателями, ФО-1-10-Б-1

ТУ 64-2-10-87

3.2. Вспомогательные устройства

Хроматографическая колонка из кварцевого стекла длиной 25 м и внутренним диаметром 0,3 мм с жидкой фазой SE-54 (толщина пленки 5 мк)

Дистиллятор

ТУ 61-1-721-79

Редуктор водородный

ТУ 26-05-463-76

Редуктор кислородный

ТУ 26-05-235-70

Электроплитка

ГОСТ 14919-83

3.3. Материалы

Азот сжатый

ГОСТ 9293-74

Водород сжатый

ГОСТ 3022-77

Воздух сжатый

ГОСТ 17433-80

Перчатки хлопчатобумажные

3.4. Реактивы

Ацетон, ч.д.а.

ГОСТ 2768-84

Бензол, х.ч.

ГОСТ 5955-75

Вода артезианская (кипяченая)

Гексан, декан, пентан - реагенты для хроматографии

м-Ксилол, х.ч.

ТУ 6-09-4556-77

о-Ксилол, х.ч.

ТУ 6-09-915-76

Метанол, х.ч.

ГОСТ 6995-77

Октан, х.ч.

ТУ 6-09-661-76

Толуол, х.ч.

ГОСТ 5789-78

Этилбензол, х.ч.

ГОСТ 9385-77

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.

4.3. При отборе проб разогретым шприцем надевают на руки хлопчатобумажные перчатки.

 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) °С, 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 N 1 ацетона и метанола для градуировки (0,1 мг/см). 25 мг каждого вещества вносят в колбу вместимостью 250 см, доводят до метки кипяченой артезианской водой и перемешивают. Срок хранения раствора - 1 месяц.

Исходный раствор N 2 бензола, толуола, этилбензола, о-ксилола, м-, п-ксилола, пентана, гексана, октана и декана для градуировки (0,1 мг/см). 10 мг каждого вещества вносят в колбу вместимостью 100 см, доводят до метки метанолом и перемешивают. Срок хранения растворов - 1 месяц.

Рабочие растворы бензола, толуола, этилбензола, о-ксилола, м-, п-ксилола для градуировки (0,01 мг/см). 5 см исходного раствора N 2 вносят в колбы вместимостью 50 см, доводят до метки метанолом и перемешивают. Срок хранения - 1 месяц.

 7.2. Подготовка хроматографической колонки

Хроматографическую капиллярную колонку, не подключая к детектору, кондиционируют в токе газа-носителя с расходом 2,5 см/мин при температуре 250 °С в течение 18 часов. После охлаждения колонку подключают к детектору, записывают нулевую линию в рабочем режиме. При отсутствии дрейфа нулевой линии колонка готова к работе.

7.3. Установление градуировочной характеристики

Градуировочные характеристики устанавливают методом абсолютной градуировки на градуировочных растворах. Они выражают зависимость площади пика соответствующего вещества на хроматограмме (мм) от концентрации (мг/дм) и строятся по 7-ми сериям растворов для градуировки.

Градуировочные растворы ацетона и метанола готовят в мерных колбах вместимостью 1000 см. Для этого в каждую колбу вносят исходный раствор N 1 для градуировки в соответствии с табл.3, доводят объем охлажденной до 20 °С кипяченой артезианской водой до метки и тщательно перемешивают.

Таблица 3

     
Растворы для установления градуировочной характеристики при определении концентрации ацетона и метанола

Номер раствора

1

2

3

4

5

6

7

Объем исходного р-ра (0,1 мг/см), см

10,0

20,0

30,0

40,0

50,0

100,0

200,0

Концентрация вещества, мг/дм

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

10,0

20,0

Градуировочные растворы пентана, гексана, октана, декана готовят в мерных колбах вместимостью 1000 см. Для этого в каждую колбу вносят исходный раствор N 2 в соответствии с табл.4 и доводят объем до метки охлажденной артезианской водой и перемешивают.

 Таблица 4

     
Растворы для установления градуировочной характеристики при определении концентрации пентана, гексана, октана, декана в воде

Номер раствора

1

2

3

4

5

6

7

Объем исходного р-ра (0,1 мг/см), см

1,0

5,0

10,0

30,0

60,0

80,0

100,0

Концентрация вещества, мг/дм

0,1

0,5

1,0

3,0

6,0

8,0

10,0

Градуировочные растворы бензола, толуола, этилбензола, о-ксилола, м-, п-ксилолов готовят в мерных колбах вместимостью 1000 см. Для этого в каждую колбу вносят рабочий раствор в соответствии с табл.5 и доводят объем до метки охлажденной до 20 °С кипяченой артезианской водой.

Таблица 5

     
Растворы для установления градуировочной характеристики при определении концентрации бензола, толуола, этилбензола, о-ксилола, м-, п-ксилолов

Номер раствора

1

2

3

4

5

6

7

8

Объем рабочего р-ра (0,01 мг/см), см

0,5

2,0

5,0

10,0

30,0

60,0

100,0

200,0

Концентрация вещества, мг/дм

0,005

0,02

0,05

0,1

0,3

0,6

1,0

2,0

По 5 см каждого градуировочного раствора помещают в стеклянный флакон, закрывают резиновой пробкой, прижимают ее металлическим держателем, опускают нижнюю половину флакона в термостат и выдерживают его при температуре 80 °С в течение 60 мин. Нагретым до 80 °С шприцем отбирают пробу воздуха объемом 2 см над раствором, вводят в испаритель хроматографа и анализируют при следующих условиях:

Температура термостата колонки программируется от 50 °С (7 мин в изотермическом режиме) до 150 °С со скоростью 5 град/мин

Температура испарителя

250 °С

Температура детектора

250 °С

Расход азота через колонку

2 см/мин

Расход азота, сбрасываемого в испарителе

5 см/мин

Расход азота, поддуваемого в детектор

40 см/мин

Чувствительность шкалы электрометра

50х10 А

Скорость движения диаграммной ленты

240 мм/час

Время удерживания метанола

2 мин 06 сек

ацетона

3 мин 12 сек

пентана

4 мин 28 сек

гексан

6 мин 35 сек

бензол

10 мин 18 сек

толуол

16 мин 48 сек

октан

17 мин 10 сек

этилбензол

20 мин 10 сек

м-, п-ксилолы

21 мин 22 сек

о-ксилол

28 мин 18 сек

декан

27 мин 03 сек

На полученной хроматограмме рассчитывают площади пиков компонентов и по средним значениям из 5-ти серий строят градуировочные характеристики для каждого вещества. Проверку градуировочной характеристики проводят 1 раз в квартал и при изменении условий газохроматографического разделения смеси на колонке.

7.4. Отбор проб

Отбор пробы воды проводят в соответствии с ГОСТом 2874-82, 4979-49, 17.1.5.04-81 в бутыли из темного стекла.

8. Выполнение измерений

При выходе прибора на режим 5 см пробы воды помещают во флакон и обрабатывают по схеме, аналогичной установлению градуировочных характеристик, затем отбирают над раствором 2 см парогазовой (воздушной) фазы, вводят ее в испаритель и включают программирование температурного режима колонок. Анализ проводят в условиях построения градуировочной характеристики (п.7.3.).

На хроматограмме рассчитывают площадь пиков.

9. Вычисление результатов измерений

Концентрацию анализируемого вещества (мг/дм) определяют по градуировочной характеристике.

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