МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ МАССОВЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ПОЛИЦИКЛИЧЕСКИХ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ В ПИТЬЕВЫХ, ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОДАХ МЕТОДОМ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ ПНД Ф 14.1:2:4.70-96

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО НАДЗОРУ В СФЕРЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ

КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВОД

МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ МАССОВЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ПОЛИЦИКЛИЧЕСКИХ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ В ПИТЬЕВЫХ, ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОДАХ МЕТОДОМ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

ПНД Ф 14.1:2:4.70-96

Методика допущена для целей государственного экологического контроля

МОСКВА 1999 г.

(Издание 2012 г.)

Методика рассмотрена и одобрена федеральным бюджетным учреждением «Федеральный центр анализа и оценки техногенного воздействия» (ФБУ «ФЦАО»).

Настоящее издание методики действует до выхода нового издания.

Регистрационный код МВИ по Федеральному реестру: ФР.131.2009.06196

Разработчик:

Аналитический центр ЗАО «РОСА»

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий нормативный документ устанавливает методику количественного химического анализа различных типов вод с целью измерения массовых концентраций полициклических ароматических углеводородов (далее ПАУ). Методика распространяется на следующие объекты анализа: воды питьевые, в том числе расфасованные в емкости; воды природные, в том числе поверхностных и подземных источников водоснабжения; воды сточные производственные, хозяйственно-бытовые, ливневые и очищенные. Методика может быть использована для анализа проб снежного покрова и талых вод.

Перечень и диапазоны измерения определяемых показателей приведены в таблице 1.

Блок-схемы проведения анализов приведены в приложениях 1, 2.

Таблица 1 - Перечень и диапазоны измерения определяемых ПАУ

Допускается выполнять анализ с более высоким содержанием ПАУ при условии соответствующего разбавления экстракта.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

ГОСТ 12.0.004-90 Система стандартов безопасности труда. Организация обучения безопасности труда. Общие положения

ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования

ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности

ГОСТ 12.4.009-83 Система стандартов безопасности труда. Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание

ГОСТ 17.1.5.05-85 Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб поверхностных и морских вод, льда и атмосферных осадков

ГОСТ 244-76 Реактивы. Натрия тиосульфат кристаллический. Технические условия

ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия

ГОСТ 3118-77 Реактивы. Кислота соляная. Технические условия

ГОСТ 4166-76 Реактивы. Натрий сернокислый. Технические условия

ГОСТ 4328-77 Реактивы. Натрия гидроокись. Технические условия

ГОСТ 5556-81 Вата медицинская гигроскопическая. Технические условия

ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия

ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры

ГОСТ 27384-2002 Вода. Нормы погрешностей измерений показателей состава и свойств

ГОСТ 28311-89 Дозаторы медицинские лабораторные. Общие технические требования и методы испытаний

ГОСТ 29227-91 Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 1. Общие требования

ГОСТ Р 12.1.019-2009. Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты

ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002. Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности

ГОСТ Р 51592-2000 Вода. Общие требования к отбору проб

ГОСТ Р 51593-2000 Вода питьевая. Отбор проб

ГОСТ Р 52501-2005 Вода для лабораторного анализа. Технические условия

ГОСТ Р 53228-2008 Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания

Примечание - Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 ПРИПИСАННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ

Настоящая методика обеспечивает получение результатов измерений с показателями точности, не превышающими значений, приведенных в таблице 2. Границы относительной погрешности измерений не превышают нормы погрешностей, установленные ГОСТ 27384.

Таблица 2 - Диапазоны измерений, значения показателей точности, воспроизводимости и повторяемости

4 МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ

Измерения массовых концентраций ПАУ выполняют методом ВЭЖХ с флуоресцентным детектированием после экстракции из водной пробы гексаном и концентрирования экстракта упариванием.

5 СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА. РЕАКТИВЫ И МАТЕРИАЛЫ

При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы:

5.1 Средства измерений, вспомогательное оборудование, лабораторная посуда

5.1.1 Баня песчаная с температурным режимом от 50 °С до 100 °С, снабженная регулятором температуры, например, фирмы «Gerhardt» (Германия).

5.1.2 Весы лабораторные с максимальной нагрузкой 300 г высокого класса точности по ГОСТ Р 53228.

5.1.3 Воронки делительные ВД-3 2000 29/32 по ГОСТ 25336.

5.1.4 Воронки для фильтрования В-100-150 ХС по ГОСТ 25336.

5.1.5 Дистиллятор или установка любого типа для получения воды дистиллированной по ГОСТ 6709 или воды для лабораторного анализа степени чистоты 2 по ГОСТ Р 52501 (далее вода дистиллированная).

5.1.6 Испаритель одноканальный или многоканальный с регулятором потока, например, ПЭ-2300 фирмы «Экрос» (Россия).

5.1.7 Компрессор сжатого воздуха любой модели, например, фирмы «MAXIMA» (Малайзия) для аквариума (сжатый воздух используется для обдува при концентрировании экстракта).

5.1.8 Колбы конические с притертыми пробками вместимостью 50 и 100 см³ по ГОСТ 25336.

5.1.9 Колбы мерные вместимостью 10; 25 и 1000 см³ по ГОСТ 1770, класс точности 2.

5.1.10 Компьютер персональный, позволяющий работать с программным обеспечением, например, «Turbochrom 4.0» фирмы «Perkin Elmer» (США) или «ChemStation for LC» фирмы «Agilent Technologies» (США) для сбора информации и обработки хроматограмм.

5.1.11 Мешалка магнитная, например, ПЭ-6100 фирмы «ЭКРОС» (Россия).

5.1.12 Мензурки вместимостью 100 и 1000 см³ по ГОСТ 1770, класс точности 2.

5.1.13 Микрошприцы вместимостью 0,05; 0,10; 0,25; 0,50 и 1,00 см³, например, фирмы «Hamilton» (Австралия).

5.1.14 Пипетки градуированные вместимостью 2 и 5 см³ по ГОСТ 29227.

5.1.15 Принтер любой модели.

5.1.16 Система хроматографическая, например, Series 200 фирмы «Perkin Elmer» (США), хроматографическая система Agilent 1100 Series фирмы «Agilent Technologies» (США) или любая другая в комплекте:

- Дегазатор вакуумный для дегазирования элюентов.

- Детектор на диодной матрице (дополнительный).

Примечание - Детектор используется для подтверждения обнаруженных ПАУ.

- Детектор флуоресцентный.

- Колонка хроматографическая металлическая с фазой на основе силикагеля с привитыми группами С₁₈ размером 125´3,2 мм, например, фирмы «Phenomenex» (США).

- Насос градиентный высокого давления на 2 или 4 элюента.

- Устройство для автоматического отбора и ввода проб (автосэмплер), позволяющее вводить (10 - 30) мм³ пробы.

Примечание - Допускается использовать ручной ввод пробы.

5.1.17 Соединения органические - бенз(а)пирен, нафталин, аценафтен, флуорен, фенантрен, антрацен, флуорантен, пирен, бенз(а)антрацен, хризен, бенз(в)флуорантен, бенз(к)флуорантен, дибенз(а, h)антрацен, бенз(g, h, i)перилен и инден(1,2,3-cd)пирен гарантированной чистоты или ГСО с содержанием основного вещества не менее 98 % или в виде растворов с относительной погрешностью аттестованного значения не более 5 %, например, фирм «ChemService» (США), «Supelco» (США) или любой другой.

5.1.18 Стаканы химические вместимостью 150 см³ по ГОСТ 25336.

5.1.19 Устройство для встряхивания емкостей с жидкостью любого типа, например, шюттель-аппарат на 3 места для делительных воронок вместимостью 2000 см³ фирмы «Agitelec» (Франция).

5.1.20 Установка для перегонки органического растворителя (гексана), состоящая из круглодонной колбы, дефлегматора, прямого холодильника, приемной колбы, алонжа и водяной бани или колбонагревателя с температурой нагрева от 40 °С до 100 °С, снабженных регулятором температуры.

5.1.21 Флаконы герметично закрывающиеся с завинчивающимися крышками вместимостью 1,5 - 2 см³, снабженные прокладками с тефлоновым покрытием.

5.1.22 Форколонка с картриджем размером 15´3,2 мм с сорбентом на основе силикагеля с привитыми группами С₁₈, зернением 7 мкм, например, фирмы «Perkin Elmer» (США).

5.1.23 Холодильник бытовой, обеспечивающий температуру холодильной камеры (2 - 10) °С и морозильной камеры минус (12 - 24) °С.

5.1.24 Шприцы однократного применения вместимостью 2 или 5 см³.

5.1.25 Шкаф сушильный, например, СНОЛ ТУ 16-681.032.

Допускается использование средств измерения, вспомогательного оборудования, лабораторной посуды с аналогичными или лучшими метрологическими и техническими характеристиками.

5.2 Реактивы и материалы

5.2.1 Ацетонитрил для ВЭЖХ, например, фирмы «Merck» (США) или «Acros» (Бельгия).

5.2.2 Бумага индикаторная универсальная, позволяющая измерять рН в диапазоне от 1 до 12 ед. рН с шагом 1 ед. рН, например, по ТУ 2642-008-11764404 или по ТУ 6-09-1181.

5.2.3 Вата медицинская хирургическая хлопковая по ГОСТ 5556.

5.2.4 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709 или вода для лабораторного анализа 2 степени чистоты по ГОСТ Р 52501 2 степени чистоты.

5.2.5 Гексан, ч. по ТУ 6-09-3375, очищенный (5.1.20 и 11.2.1).

5.2.6 Кислота хлороводородная (кислота соляная) концентрированная, х.ч. по ГОСТ 3118.

5.2.7 Метанол для хроматографии, например производства фирмы «Merck» (США) или «Acros» (Бельгия).

5.2.8 Натрий гидроокись, ч. по ГОСТ 4328.

5.2.9 Натрий сернокислый (натрия сульфат) безводный, ч.д.а. по ГОСТ 4166.

5.2.10 Натрий серноватистокислый (натрия тиосульфат) ч.д.а. по ГОСТ 244.

5.2.11 Пленка для хранения универсальная, например, «Parafilm M» фирмы «Brand» (Германия).

Допускается использование реактивов более высокой квалификации, а также материалов с аналогичными или лучшими характеристиками.

6 УСЛОВИЯ БЕЗОПАСНОГО ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТ

6.1 При выполнении измерений необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007.

6.2 При работе с оборудованием необходимо соблюдать правила электробезопасности по ГОСТ Р 12.1.019.

6.3 Обучение работающих безопасности труда должно быть организовано в соответствии с ГОСТ 12.0.004.

6.4 Помещение лаборатории должно соответствовать требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009.

7 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ОПЕРАТОРА

7.1 К выполнению измерений и обработке их результатов допускают лиц, имеющих квалификацию инженера или техника-химика, владеющих методом хроматографического анализа, знающих конструкцию, принцип действия и правила эксплуатации данного оборудования.

7.2 К выполнению работ по пробоподготовке допускают лиц, имеющих квалификацию техника-химика или лаборанта-химика, обученных методике подготовки пробы для хроматографического анализа.

8 УСЛОВИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:

9 ОТБОР И ХРАНЕНИЕ ПРОБ ВОДЫ

9.1 Отбор проб воды осуществляют в соответствии с ГОСТ Р 51592 и ГОСТ Р 51593 в стеклянные герметично закупоривающиеся флаконы из темного стекла. Пробы снега в соответствии с ГОСТ 17.1.5.05 переводят в талую воду при комнатной температуре. Объем отбираемой пробы должен быть не менее 1 дм³.

9.2 Отобранную пробу анализируют в течение суток, если такой возможности нет, то пробу хранят в холодильнике при температуре от 2 °С до 10 °С не более 3-х суток. Пробу питьевой воды, содержащую остаточный хлор, консервируют на месте отбора, добавляя тиосульфат натрия из расчета (80 - 100) мг на 1 дм³ пробы.

9.3 При отборе проб составляется сопроводительный документ по утвержденной форме, в котором указывается:

- цель анализа, предполагаемые загрязнители;

- место, дата и время отбора;

- шифр пробы;

- должность, фамилия сотрудника, отбирающего пробу.

10 ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ

10.1 Подготовка оборудования

Подготовку хроматографической системы и компьютера к работе проводят в соответствии с инструкцией по эксплуатации. На компьютере в программе управления создают метод анализа с использованием абсолютной градуировки согласно руководству по эксплуатации программного обеспечения. В качестве элюентов используют элюент А и элюент В, которые представляют собой, соответственно, дистиллированную воду и ацетонитрил.

Для удаления растворенных газов (кислорода и др.) из растворителей применяют вакуумный дегазатор.

Ввод пробы в колонку осуществляют с помощью автосэмплера.

Хроматографическую систему включают в соответствии с инструкцией по эксплуатации и выводят на режим при следующих параметрах работы хроматографической системы:

При наличии диодноматричного детектора регистрация поглощения производится на длине волны 254 нм при ширине спектральной полосы 4 нм.

Хроматографирование проводится в градиентном режиме по программе, описанной в таблице 3.

Таблица 3 - Программа работы градиентного насоса

Регистрация флуоресценции проводится с программированием длин волн возбуждения и излучения во времени (таблица 4).

Таблица 4 - Программа работы флуоресцентного детектора

______________

^*) при использовании хроматографа Agilent 1100.

Примечание - Условия программирования могут меняться в зависимости от свойств хроматографической колонки.

10.2 Приготовление растворов

10.2.1 Раствор хлороводородной кислоты (соляной кислоты) молярной концентрации 6 моль/дм

В мензурку вместимостью 100 см³ помещают 50 см³ дистиллированной воды и медленно при перемешивании добавляют 50 см³ концентрированной хлороводородной кислоты.

Срок хранения раствора - 1 год при комнатной температуре.

10.2.2 Раствор гидроокиси натрия молярной концентрации 10 моль/дм³

В мензурку вместимостью 100 см³, содержащий (50 - 60) см³ дистиллированной воды, добавляют при перемешивании (40 ± 1) г гидроокиси натрия. После остывания доводят объем раствора до 100 см³ дистиллированной водой.

Срок хранения раствора - 3 месяца при комнатной температуре.

10.2.3 Приготовление градуировочных растворов

Исходные градуировочные растворы определяемых ПАУ с массовой концентрацией 200 мкг/см³ готовят в ацетонитриле весовым методом из веществ гарантированной чистоты или используют в качестве исходного раствора ГСО или аттестованные растворы.

Промежуточные градуировочные растворы ПАУ с массовыми концентрациями, указанными в таблице 5, готовят следующим образом: по 1 см³ исходных растворов нафталина, флуорантена, пирена и инден(1,2,3-cd)пирена помещают в мерные колбы вместимостью 10 см³ и доводят объем раствора в каждой колбе до метки ацетонитрилом; по 1 см³ остальных ПАУ помещают в мерные колбы вместимостью 25 см³ и доводят объем раствора в каждой колбе до метки ацетонитрилом.

Основной градуировочный раствор смеси ПАУ (C₁) готовят в мерной колбе вместимостью 10 см³. С помощью микрошприца помещают в колбу определенные объемы промежуточных растворов (таблица 5) и доводят объем раствора до метки ацетонитрилом. Значения массовой концентрации каждого ПАУ в основном градуировочном растворе приведены в таблице 5.

Исходные и промежуточные градуировочные растворы смеси ПАУ хранят в морозильной камере при температуре минус (12 - 24) °С в герметично закрытых емкостях не более 12 месяцев. Перед использованием растворы выдерживают при комнатной температуре не менее 20 минут.

Основной градуировочный раствор смеси ПАУ (C₁) хранят в морозильной камере при температуре минус (12 - 24) °С в герметично закрытой емкости не более 6 месяцев. Перед использованием раствор выдерживают при комнатной температуре не менее 20 минут.

Таблица 5 - Приготовление промежуточных и основного градуировочных растворов

Градуировочные растворы С₂, С₃, С₄ и С₅ готовят из основного градуировочного раствора путем разбавления ацетонитрилом. Для этого во флаконы (5.1.21) помещают последовательно 300; 200; 150 и 50 мм³ основного градуировочного раствора и добавляют соответственно 700; 800; 850 и 950 мм³ ацетонитрила, флаконы герметично закрывают. Общий объем каждого приготовленного градуировочного раствора составляет 1000 мм³. Массовые концентрации градуировочных растворов приведены в таблице 6.

Градуировочные раствора С₂ - С₅ хранят в морозильной камере при температуре минус (12 - 24) °С в герметично закрытых емкостях не более 6 месяцев. Перед использованием градуировочные растворы выдерживают при комнатной температуре не менее 20 мин.

Таблица 6 - Массовые концентрации градуировочных растворов

Примечание - Допускается использовать градуировочные растворы с другими массовыми концентрациями в указанном диапазоне с корректировкой схемы приготовления градуировочных растворов.

10.3 Установление градуировочной характеристики

Компьютер устанавливают в режим измерения факторов отклика по методу абсолютной градуировки.

Каждый градуировочный раствор хроматографируют дважды при условиях, указанных в 10.1, рассчитывая среднее значение площади пика для пяти градуировочных растворов. Затем с помощью программного модуля градуировки управляющей программы строится градуировочный график (с использованием метода наименьших квадратов). По оси абсцисс откладывается массовая концентрация каждого измеряемого ПАУ (С_i) в градуировочном растворе, а по оси ординат усредненные площади пиков (S_i) определяемого ПАУ (стандартного образца). Для каждого измеряемого ПАУ получают градуировочный график и относительный градуировочный коэффициент А_i, который используют при обработке результатов измерений.

Градуировку хроматографа проводят не реже 1 раза в 6 месяцев, а также при смене хроматографической колонки, после ремонта оборудования, повлекшего за собой изменение условий хроматографирования, времени удерживания и/или нестабильность градуировочной характеристики (10.4).

10.4 Контроль стабильности градуировочной характеристики

Проверку стабильности градуировочных характеристик проводят перед выполнением измерений серии проб по результатам хроматографирования одного из градуировочных растворов. Градуировочную характеристику считают стабильной в случае, если измеренное значение массовой концентрации отличается от аттестованного значения не более чем на 20 %, а время удерживания определяемых ПАУ в градуировочном растворе отклоняется от установленного при градуировке времени удерживания не более чем на 3 %.

Если условие стабильности градуировочной характеристики не выполняется для одного градуировочного раствора, необходимо выполнить повторное измерение этого градуировочного раствора с целью исключения результата измерения, содержащего грубую погрешность.

Если градуировочная зависимость нестабильна, выясняют и устраняют причины нестабильности и повторяют контроль с использованием не менее 2-х других градуировочных растворов, предусмотренных методикой. При превышении норматива стабильности градуировочной характеристики хотя бы для одного из растворов, строят новый градуировочный график.

Определяемые ПАУ идентифицируют по абсолютным временам удерживания.

10.5 Установление поправочных коэффициентов

Образцы для установления поправочных коэффициентов, учитывающих потери при пробоподготовке, готовят с использованием дистиллированной воды и аттестованных растворов с массовыми концентрациями определяемых органических веществ (см. табл. 1) соответствующими нижней границе, верхней границе и середине диапазона измерений. Поправочные коэффициенты устанавливаются для каждого типа пробоподготовки (11.3.1 и 11.3.2).

Приготовленные образцы подвергают процедуре пробоподготовки. Полученные экстракты хроматографируют и определяют массовую концентрацию каждого вещества в образце (Х_i). Затем вычисляют поправочный коэффициент К_пi для каждого ПАУ, учитывающий потери при пробоподготовке, как отношение измеренного значения массовых концентраций ПАУ в образце, подвергнутом процедуре пробоподготовки, к аттестованному значению массовых концентраций этих веществ в образце по формуле

где:

Х_i - измеренное значение массовой концентрации определяемого вещества в i-ом образце, мкг/дм³;

С_пi - аттестованное значение массовой концентрации определяемого вещества в i-ом образце, мкг/дм³.

Для каждой выбранной точки диапазона измерений используют не менее 10 образцов с одинаковой массовой концентрацией и рассчитывают K_пi для каждого выбранного результата. Поправочный коэффициент K_пicp, учитывающий потери при пробоподготовке, для всего диапазона измерении рассчитывают как среднее арифметическое значение полученных коэффициентов K_пi. Поправочный коэффициент обязательно устанавливают при внедрении методики и используют при обработке результатов измерений (пункт 12).

Поправочный коэффициент (K_пi) проверяют при смене оператора, осуществляющего пробоподготовку, путем анализа образцов для контроля в соответствии с 15.2. При получении удовлетворительных результатов контроля используют ранее установленный K_пicp. В случае получения отрицательных результатов контроля K_пicp устанавливают заново.

11 ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

При проведении измерений массовых концентраций ПАУ выполняют следующие операции:

11.1 Подготовка оборудования

Хроматографическую систему выводят на режим в соответствии с условиями, указанными в 10.1. Компьютер устанавливают в режим измерения массовых концентраций для метода абсолютной градуировки с использованием определенных при градуировке градуировочных коэффициентов (10.3).

11.2 Подготовка реактивов

11.2.1 Проверка чистоты гексана.

Проверку чистоты каждой новой партии очищенного гексана осуществляют с помощью хроматографа. Для этого в коническую колбу вместимостью 100 см³ помещают 75 см³ гексана и упаривают до объема приблизительно 0,5 - 1 см³ на песчаной бане при температуре (60 ± 5) °С в токе воздуха. Остаток экстракта количественно переливают во флакон вместимостью 2 см³ (5.1.21) и осторожно выпаривают в токе воздуха до едва заметных следов гексана (нельзя упаривать досуха!). Затем флакон оставляют на столе вытяжного шкафа до полного улетучивания гексана. По окончании упаривания во флакон добавляют 0,5 см³ ацетонитрила и герметично закрывают.

Полученный экстракт анализируют в условиях хроматографирования пробы. Гексан считают пригодным при отсутствии на хроматограмме пиков, мешающих определению ПАУ.

Примечание - В случае необходимости дополнительной очистки гексана в лаборатории гексан перегоняют с помощью установки (5.1.20), отбрасывая первую и последнюю порцию отгона.

11.2.2 Проверка чистоты сульфата натрия

Проверку чистоты каждой новой партии сульфата натрия осуществляют с помощью хроматографа. Для этого 75 см³ гексана пропускают через коническую воронку с безводным натрием сернокислым (слой 3 - 4 см), на дно конусной части воронки следует положить немного ваты, и упаривают до объема приблизительно 0,5 - 1 см³ на песчаной бане при температуре (60 ± 5) °С в токе воздуха. Остаток экстракта количественно переливают во флакон вместимостью 2 см³ (5.1.21) и осторожно выпаривают в токе воздуха до едва заметных следов гексана (нельзя упаривать досуха!). Затем флакон оставляют на столе вытяжного шкафа до полного улетучивания гексана. По окончании упаривания во флакон добавляют 0,5 см³ ацетонитрила и герметично закрывают.

Полученный экстракт анализируют в условиях хроматографирования пробы. Сульфат натрия считают пригодным при отсутствии на хроматограмме пиков, мешающих определению ПАУ.

11.3 Подготовка пробы

11.3.1 Подготовка пробы сточной воды

Анализ сточных вод проводится следующим образом: отмеряют мензуркой 1000 см³ пробы воды. С помощью индикаторной бумаги измеряют рН. В том случае, если значение рН выходит за диапазон (6 - 7) ед. рН, то при перемешивании добавляют по каплям раствор хлороводородной кислоты (10.2.1.) или раствор гидроксида натрия (10.2.2.) и доводят рН до нужного значения. Затем содержимое мензурки переносят в делительную воронку вместимостью 2 дм³, добавляют 75 см³ гексана и проводят экстракцию с помощью шюттель-аппарата со скоростью (60 - 80) встряхиваний в минуту в течение 10 мин. Затем делительную воронку оставляют в покое на (10 - 15) минут до полного разделения слоев. Далее сливают воду, а гексановый экстракт собирают в химический стакан вместимостью 150 см³. Затем делительную воронку обмывают небольшим количеством гексана, смыв добавляют к экстракту.

В случае анализа очень загрязненных проб, гексановый экстракт часто плохо отделяется от воды и представляет собой мутную суспензию с большим количеством воды. К такому экстракту добавляют при перемешивании небольшими порциями сульфат натрия до полного осветления гексанового экстракта.

Далее экстракт пропускают через коническую воронку с безводным сульфатом натрия (слой 3 - 4 см), на дно конусной части воронки следует положить немного ваты. Осушенный экстракт собирают в коническую колбу с притертой пробкой вместимостью 100 см³. Затем экстракт упаривают на песчаной бане при температуре (60 ± 5) °С в токе воздуха до объема приблизительно 0,5 - 1 см³. Остаток экстракта количественно переливают во флакон вместимостью 2 см³ (5.1.21) и осторожно выпаривают в токе воздуха (5.1.6) до едва заметных следов гексана (нельзя упаривать досуха!). Затем флакон оставляют на столе вытяжного шкафа до полного улетучивания гексана. По окончании упаривания во флакон добавляют 0,5 см³ ацетонитрила и герметично закрывают.

11.3.2 Подготовка пробы питьевой или природной воды

Для анализа питьевых или природных вод используется техника микроэкстракции. Перед проведением микроэкстракции необходимо проверить значения рН. Для этого отмеряют мензуркой 1000 см³ пробы воды и с помощью индикаторной бумаги измеряют рН. В том случае, если значение рН выходит за диапазон (6 - 7) ед. рН, то при перемешивании добавляют по каплям раствор хлороводородной кислоты (10.2.1) или раствор гидроокиси натрия (10.2.2) и доводят рН до нужного значения.

Затем содержимое мензурки переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см³, пипеткой добавляют 5 см³ гексана и проводят интенсивное перемешивание пробы в течение 30 минут с помощью магнитной мешалки (5.1.11). После окончания перемешивания к пробе добавляют дистиллированную воду с таким расчетом, чтобы гексановый слой собрался в верхней части мерной колбы. Колбу оставляют в покое на 5 - 10 минут до полного разделения слоев. Если слои плохо отделяются друг от друга (чаще всего это наблюдается при анализе природных вод), то к пробе добавляется по каплям небольшое количество метанола до полного разделения слоев. Затем из верхней части колбы отбирают гексановый экстракт с помощью шприца однократного применения вместимостью 2 или 5 см³ и помещают экстракт в коническую колбу с притертой пробкой вместимостью 50 см³. Коническую колбу с экстрактом закрывают пленкой «Parafilm M» (5.2.11). Собранный экстракт выдерживают не менее 2-х часов в морозильной камере при температуре минус (12 - 24) °С. Это обеспечивает переход воды, которая осталась в экстракте, в лед, образующийся на стенках колбы. После этого экстракт быстро переливают в чистые колбы того же объема. Затем экстракт упаривают на песчаной бане с температурой (60 ± 5) °С в токе воздуха до объема приблизительно 0,5 - 1 см³. Остаток экстракта количественно переливают во флакон вместимостью 2 см³ (5.1.21) и осторожно выпаривают в токе воздуха до едва заметных следов гексана (нельзя упаривать досуха!). Затем флакон оставляют на столе вытяжного шкафа до полного улетучивания гексана. По окончании упаривания во флакон добавляют 0,5 см³ ацетонитрила и герметично закрывают.

Таким образом, при обоих типах пробоподготовки фактор концентрирования составляет 2000.

11.4 Проведение измерений

Подготовленные экстракты хроматографируют в тот же день. В случае невозможности немедленного проведения анализа экстракты хранят в герметично закрытой посуде в морозильнике при температуре минус (12 - 24) °С не более 7 суток. Экстракты, хранившиеся в морозильнике, перед анализом выдерживают при комнатной температуре не менее 20 минут.

Определяемые ПАУ идентифицируют по абсолютным временам удерживания в соответствии с градуировкой (10.3). В случае, когда массовая концентрация определяемого ПАУ в экстракте выше, чем максимальная массовая концентрация градуировочной характеристики, экстракт следует разбавить ацетонитрилом и провести измерение массовой концентрации разбавленного экстракта. При вычислении результатов измерений необходимо учесть степень разбавления.

При наличии детектора на диодной матрице правильность определения обнаруженных ПАУ рекомендуется подтвердить идентификацией пиков по УФ-спектрам, если массовая концентрация вещества в экстракте достаточна для измерения спектра.

12 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

Обработку результатов измерений массовых концентраций ПАУ выполняют с помощью компьютера в соответствии с градуировочной характеристикой с учетом концентрирования и потерь при пробоподготовке по формуле

где:

X_i - содержание определяемого ПАУ в пробе, мкг/дм³;

S_i - площадь пика определяемого ПАУ в анализируемом экстракте, мВ×с;

V_э - объем экстракта, см³;

A_i - относительный градуировочный коэффициент, мВ×с×см³/мкг (10.3);

V_a - объем анализируемой пробы воды, дм³;

K_пicp - поправочный коэффициент, учитывающий потери определяемого ПАУ при пробоподготовке.

13 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

Результаты количественного анализа в протоколах анализов представляют в виде:

X₁ ± D, мкг/дм³, (Р = 0,95),

где D - значение характеристики погрешности, которое рассчитывают по формуле D = d´0,01´Х₁

d - значение показателя точности (таблица 2).

Результаты измерений при занесении в протокол анализа округляют с точностью до:

при массовой концентрации

14 ОЦЕНКА ПРИЕМЛЕМОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

14.1 При получении двух результатов измерений (Х₁, Х₂) в условиях повторяемости (сходимости) осуществляют проверку приемлемости результатов в соответствии с требованиями ГОСТ Р ИСО 5725-6 (раздел 5).

Результат измерений считают приемлемым при выполнении условия:

Значения пределов повторяемости (r) приведены в таблице 7.

14.2 При получении результатов измерений в двух лабораториях (Х_лаб1, Х_лаб2) проводят проверку приемлемости результатов измерений в соответствии с требованиями ГОСТ Р ИСО 5725-6 (раздел 5).

Результат измерений считают приемлемым при выполнении условия:

Значения пределов воспроизводимости (R) приведены в таблице 7.

Таблица 7 - Диапазон измерений, значения предела повторяемости и воспроизводимости при доверительной вероятности Р = 0,95

15 КОНТРОЛЬ ТОЧНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

15.1 Контроль точности результатов измерений при реализации методики в лаборатории предусматривает:

- контроль стабильности результатов измерений путем контроля среднеквадратического отклонения повторяемости, среднеквадратического отклонения промежуточной прецизионности и погрешности в соответствии с рекомендациями ГОСТ Р ИСО 5725 (часть 6). Образец для контроля готовят с использованием ГСО. Периодичность контроля регламентируют во внутренних документах лаборатории.

При отсутствии ГСО допускается использование веществ гарантированной чистоты с содержанием основного вещества не менее 98 % или аттестованных растворов соотносительной погрешностью не более 4 %, например, фирм «Supelco», «ChemService», «Dr. Ehrenstorfer» или любой другой.

- оперативный контроль процедуры измерения путем оценки погрешности, например, с использованием образцов для контроля (15.2).

15.2 Оперативный контроль процедуры измерений с применением образцов для контроля

В качестве образцов для контроля используют специально приготовленные растворы в дистиллированной воде с использованием ГСО или вещества гарантированной чистоты.

Оперативный контроль процедуры измерений проводят путем сравнения результата отдельно взятой контрольной процедуры (K_кi) с нормативом контроля (K_i).

Результат контрольной процедуры K_кi рассчитывают по формуле

K_кi = |X_i - C_i|,

где X_i - результат контрольного измерения массовой концентрации определяемого компонента в образце для контроля;

C_i - аттестованное значение определяемого компонента в образце для контроля.

Норматив контроля К_i рассчитывают по формуле

K_i = D_лi,

где D_лi - характеристика погрешности аттестованного значения определяемого компонента в образце для контроля, установленная в лаборатории при реализации методики

Примечание - На первом этапе проведения контроля после внедрения методики допускается считать D_лi = 0,84D_i, где D_i - приписанная характеристика погрешности методики, которую рассчитывают по формуле

D_i = 0,01´C_i´d

Значения d приведены в таблице 2.

Качество контрольной процедуры признают удовлетворительным при выполнении условия:

K_кi £ K_i

При невыполнении условия контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и устраняют их.

15.3 Процедуру контроля стабильности показателей качества результатов анализа (повторяемости, внутрилабораторной прецизионности и погрешности) проводят в соответствии с порядком, установленным в лаборатории.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

БЛОК-СХЕМА ПРОВЕДЕНИЯ АНАЛИЗА ПИТЬЕВОЙ И ПРИРОДНОЙ ВОДЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

БЛОК-СХЕМА ПРОВЕДЕНИЯ АНАЛИЗА СТОЧНОЙ ВОДЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Пример типичной хроматограммы градуировочного раствора смеси ПАУ

Примечание - Хроматограмма получена на хроматографе Agilent 1100.