МУК 4.1.647-96
Дата введения: с момента утверждения
РАЗРАБОТАНЫ А.Г.Малышевой (НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н.Сысина РАМН), А.А.Беззубовым, Ю.С.Друговым (Аналитический центр Геологического института РАН).
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 фенола в диапазоне концентраций 0,0005-0,1 мг/дм.
СНОН |
мол. масса 94,11 |
Фенол - бесцветное кристаллическое вещество со специфическим запахом, температура плавления - 42 °С, температура кипения - 182 °С. В 100 дм воды при 15 °С растворяется 8,2 г фенола. Хорошо растворим в хлороформе, эфире, маслах и других органических растворителях.
Фенол является нервным ядом, обладает сильным раздражающим и прижигающим действием. Предельно допустимая концентрация в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования 0,001 мг/л. Относится к 4-му классу опасности.
Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей ±20,7%, при доверительной вероятности 0,95.
Измерения содержаний фенола выполняют методом газовой хроматографии. Методика основана на извлечении фенола из воды с помощью газовой экстракции, концентрировании в ловушке с адсорбентом и экстракции диэтиловым эфиром с последующим анализом на хроматографе с пламенно-ионизационным детектором.
Нижний предел измерения в объеме пробы 0,001 мкг.
Определению не мешают крезолы и хлорфенолы.
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 |
|
Линейка измерительная |
|
Лупа измерительная |
ГОСТ 8309-75 |
Меры массы |
|
Микрошприц МШ-10М |
ГОСТ 8043-75 |
Посуда стеклянная лабораторная |
ГОСТ 1770-74 Е, 20292-80, 25336-82 |
Секундомер СДС, пр. 1-2-000 |
ГОСТ 5072-79 |
Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2, пределы 0-55 °С, цена деления 1 °С |
ГОСТ 215-73 Е |
3.2. Вспомогательные устройства
Баня водяная |
|
Дистиллятор |
ТУ 61-1-721-79 |
Колба Вюрца (схема перегонки, рис.1) |
|
Микрокомпрессор РК-1 |
ТУ 25-056-926-77 |
Насос вакуумный водоструйный |
ГОСТ 10696-75 |
Редуктор водородный |
ТУ 26-05-463-76 |
Редуктор кислородный |
ТУ 26-05-235-70 |
Сорбционные трубки из молибденового стекла длиной 10 см и внутренним диаметром 3 мм |
|
Сосуд для газовой экстракции |
|
Хроматографическая колонка из нержавеющей стали длиной 3 м и внутренним диаметром 3 мм |
|
Чашки фарфоровые |
|
Электроплитка |
3.3. Материалы
Азот сжатый в баллоне |
|
Воздух сжатый в баллоне |
ГОСТ 11882-73 |
Водород сжатый в баллоне |
|
Стекловолокно обезжиренное |
ГОСТ 10176-74 |
Стеклянные заглушки |
|
Трубки из силиконовой резины |
3.4. Peaктивы
Ацетон, ч.д.а. |
|
Вода дистиллированная |
|
н-Гексан, х.ч. |
ТУ 6-09-3375-78 |
Диэтиловый эфир, фармакопейный |
|
Карбовакс-20М на хроматоне |
|
Кислота серная, пл. 1,84 г/см, х.ч. |
ГОСТ 3188-77 |
Силохром С-80, фракция 0,5-0,35 мм |
|
Натрия сульфит, ч.д.а. |
|
Фенол, ч.д.а. |
ГОСТ 6417-72 |
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 инструкцию по эксплуатации прибора.
К выполнению измерений допускают лиц, имеющих квалификацию не ниже инженера-химика, с опытом работы на газовом хроматографе.
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.
Перед выполнением измерений проводят следующие работы: приготовление растворов, подготовка хроматографической колонки и сорбционной трубки, установление градуировочной характеристики, отбор проб.
7.1. Приготовление растворов
Исходный раствор фенола для градуировки (1,0 мг/см). 100 мг фенола вносят в мерную колбу вместимостью 100 см, доводят уровень дистиллированной водой до метки и тщательно перемешивают. Срок хранения раствора - 30 дней в холодильнике.
Рабочий раствор фенола (0,001 мг/см). 1,0 см исходного раствора вносят в колбу вместимостью 1000 см, доводят уровень раствора до метки дистиллированной водой и перемешивают. Срок хранения рабочего раствора - 7 дней в холодильнике.
Кислота серная. Раствор в воде в соотношении 1:3.
Фенол свежеперегнанный. Перегонку проводят согласно схеме на рис.1.
Рис.1. Схема перегонки фенола
1 - электроплитка;
2 - колба Вюрца вместимостью 50-100 см;
3 - термометр;
4 - алонж;
5 - приемник.
7.2. Подготовка хроматографической колонки и сорбционной трубки
Хроматографическую колонку и сорбционную трубку перед заполнением насадками промывают дистиллированной водой, ацетоном, гексаном и высушивают в токе азота (расход 50 см/мин) при температуре 80-100 °С.
Заполнение хроматографической колонки насадкой проводят под вакуумом. Концы колонки закрывают тампонами из обезжиренного стекловолокна, устанавливают ее в термостате хроматографа, не подключая к детектору, и кондиционируют в токе газа-носителя (азота) с расходом 100 см/мин в течение 12 часов при температуре 200 °С. После охлаждения колонку подключают к детектору, записывают нулевую линию в рабочем режиме. При отсутствии дрейфа нулевой линии колонка готова к работе.
Аналогичным образом кондиционируют сорбционные трубки. Концы каждой трубки, содержащей 0,1 г силохрома С-80, закрывают тампонами из обезжиренного стекловолокна и кондиционируют при температуре 300 °С в течение 2 ч. До начала измерений сорбционные трубки закрывают стеклянными заглушками и хранят в эксикаторе.
7.3. Установление градуировочной характеристики
Градуировочную характеристику устанавливают методом абсолютной градуировки на градуировочных растворах фенола. Она выражает зависимость площади пика на хроматограмме (мм) от массы фенола (мкг) и строится по 5-ти сериям растворов для градуировки.
Каждую серию, состоящую из 6-ти градуировочных растворов, готовят в стеклянных сосудах для газовой экстракции вместимостью 500 см с силиконовыми пробками. Для этого в каждую колбу вносят рабочий раствор для градуировки в соответствии с табл.1. 0,5 см раствора серной кислоты, доводят объем дистиллированной водой до 250 см, закрывают сосуд силиконовой пробкой и тщательно перемешивают.
Таблица 1
Растворы для установления градуировочной характеристики при определении концентрации фенола
Номер раствора |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
Объем рабочего р-ра (0,001 мг/см), см |
0 |
0,1 |
0,25 |
1,0 |
10,0 |
25,0 |
Содержание фенола, мкг |
0 |
0,1 |
0,25 |
1,0 |
10,0 |
25,0 |
После заполнения сосуда его помещают в водяную баню с температурой воды 50 °С, присоединяют сорбционную трубку и микрокомпрессор (рис.2) и через 1-2 мин начинают с помощью микрокомпрессора барботировать воздух через раствор в сосуде (расход 300 см/мин), продолжая эту продувку в течение 1 ч.
Рис.2. Схема устройства для газохронометрического определения фенола в воде
1 - стеклянный сосуд;
2 - анализируемая вода;
3 - сорбционная трубка;
4 - склянка Дрекселя с молекулярным ситом 5А;
5 - микропроцессор;
6 - водяная баня с электрообогревом.
По окончании продувки (газовой экстракции) силохром высыпают из сорбционной трубки в пенициллиновый флакон емкостью 10-15 см, приливают 1 см диэтилового эфира и закрывают флакон корковой пробкой, выдерживая его содержимое в течение 15 мин при периодическом встряхивании флакона. Декантируют эфир и промывают силохром 0,5 см эфира. Объединенные эфирные экстракты вносят в конусообразную пробирку вместимостью 10 см, упаривают экстракт на водяной бане до объема 5-10 мм, вводят микрошприцем концентрат в испаритель газового хроматографа и анализируют в следующих условиях:
Температура термостата колонки |
200 °С |
Температура испарителя |
230 °С |
Температура детектора |
240 °С |
Расход потока газа-носителя (азота) |
25 см/мин |
Расход потока водорода |
25 см/мин |
Расход потока воздуха |
250 см/мин |
Скорость диаграммной ленты |
200 мм/ч |
Чувствительность электрометра |
2·10 А |
Время удерживания фенола |
5 мин 20 сек |
На хроматограмме измеряют площади пиков фенола и по средним значениям из 5-ти измерений устанавливают градуировочную характеристику. Проверку градуировочной характеристики проводят 1 раз в месяц и при смене партии реактивов.
Эффективность извлечения фенола из воды методом газовой экстракции составляет 77-86%. Полнота сорбции фенола силохромом С-80 97±5%, а полнота экстракции микропримесей фенола диэтиловым эфиром составляет 95%.
7.4. Отбор проб
Отбор проб проводят согласно ГОСТу 2761-84, 4979-49 и 17.1.5.04-81, в бутыли из темного стекла, добавляя в каждую бутыль по 2 см раствора серной кислоты в расчете на 1 дм воды. Если в пробе присутствует хлор или другие окислители, добавляют 0,1 г сульфита натрия на 1 дм воды. Срок хранения проб воды не более 3 суток при температуре не выше +4 °С и при рН менее 2.
В сосуд для газовой экстракции вносят 250 см анализируемой воды и закрывают его силиконовой пробкой. Далее подготавливают пробу к анализу аналогично подготовке проб для градуировки и после выхода хроматографа на рабочий режим проводят измерения в условиях, указанных в разделе 7.3.
На полученной хроматограмме рассчитывают площадь пика фенола и по градуировочному графику определяют массу фенола в пробе.
Концентрацию фенола (мг/дм) в воде рассчитывают по формуле:
, где
- масса фенола в объеме пробы, найденная по градуировочному графику, мкг;
- объем пробы воды, взятой для анализа, см.
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