Методические указания по определению ГХЦГ и ДДТ в илово-сульфидных лечебных грязях газожидкостной хроматографией

Методические указания по определению ГХЦГ и ДДТ в илово-сульфидных лечебных грязях газожидкостной хроматографией

Документ по состоянию на январь 2016 года
Утверждены Минздравом СССР 8 июня 1987 г. N 4343-87

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ГХЦГ И ДДТ В ИЛОВО-СУЛЬФИДНЫХ ЛЕЧЕБНЫХ ГРЯЗЯХ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИЕЙ


Краткая характеристика пестицидов приведена в Методических указаниях.
Принцип метода. Метод основан на извлечении ХОП - изомеров ГХЦГ и ДДТ из исследуемой пробы лечебной грязи (без предварительного высушивания), последовательной экстракции пестицидов органическими растворителями - ацетоном и пентаном (гексаном, петролейным эфиром с т. кип. 40 - 70 °C), перераспределении пестицидов из водно-ацетонового раствора в пентан с последующей очисткой серной кислотой и ртутью или сульфитом натрия.
Основной этап извлечения пестицидов - десорбция ХОП с сильно развитой поверхности лечебных грязей, обладающей высокой сорбционной способностью.
Следующий этап определения ХОП - очистка объединенного экстракта от сопутствующих веществ и элементной серы, содержащихся в лечебных грязях. Такую очистку осуществляют концентрированной серной кислотой. От серы экстракт очищают путем ее восстановления металлической ртутью до нерастворимого сульфида ртути (способ 1) или окислением серы сульфитом натрия (способ 2). Способ 2 целесообразно использовать при содержании серы в грязях менее 1,0 мг/кг. Количественно содержание ХОП устанавливают методом ГЖХ с ДЭЗ.
Метрологическая характеристика метода. Предел обнаружения изомеров ГХЦГ 0,001 мг/кг; 4,4'-ДДТ, 4,4'-ДДД, и 4,4'-ДДЭ - 0,05 мг/кг. Остальные параметры приведены в таблице 14.

Таблица 14

МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДА

┌───────────┬─────────────┬─────────┬───────────┬────────────────┬─────────────┐
│Изомер ГХЦГ│ Минимально  │Среднее  │Стандартное│    Средняя     │Доверительный│
│           │детектируемое│значение │отклонение,│  квадратичная  │интервал при │
│           │ количество, │определе-│     %     │ошибка среднего │    n = 5,   │
│           │     нг      │ния, %   │           │арифметического,│ p = 0,95, % │
│           │             │         │           │       %        │             │
├───────────┼─────────────┼─────────┼───────────┼────────────────┼─────────────┤
│альфа-ГХЦГ │0,001        │70,0     │3,50       │1,75            │70,0 +/- 3,12│
│гамма-ГХЦГ │0,001        │70,0     │4,20       │2,08            │70,0 +/- 4,20│
│4,4'-ДДЭ   │0,05         │85,0     │5,00       │2,50            │85,0 +/- 6,15│
│4,4'-ДДД   │0,05         │85,0     │4,50       │2,26            │85,0 +/- 5,05│
│4,4'-ДДТ   │0,05         │85,0     │4,20       │2,10            │85,0 +/- 2,93│
└───────────┴─────────────┴─────────┴───────────┴────────────────┴─────────────┘

Избирательность метода. Метод селективен, другие пестициды определению не мешают.
Реактивы и растворы. Ацетон х.ч. н-Пентан х.ч. н-Гексан х.ч. Петролейный эфир перегнанный, используется фракция с т. кип. 38 - 69 °C. Сульфат натрия безводный х.ч. Сульфит натрия х.ч. Бикарбонат натрия х.ч. Ртуть металлическая. Бумажные фильтры (несколько раз промывают в ацетоне и хранят в закрытой стеклянной посуде). Хроматон N-супер (0,16 - 0,20 мм) с SE-30 (5%); OV-17 (3%). Универсальная индикаторная бумага. Азот.
Рабочие стандартные растворы в гексане: альфа- и гамма-ГХЦГ - 0,02 мкг/мл; 4,4'-ДДТ и 4,4'-ДДЭ - 0,1 мкг/мл; 4,4'-ДДТ - 0,2 мкг/мл, приготовленные из исходных стандартных растворов в гексане, содержащих по 100 мкг/мл каждого изомера (срок хранения при температуре от 0 до минус 5 °C не более 2 мес.).
Приборы и посуда. Газовый хроматограф "Цвет-164" с ДЭЗ (или другие хроматографы, имеющие ДЭЗ). Колонки стеклянные длиной 1 м, диаметром 3 мм. Микрошприцы МШ-10. Ротационный испаритель. Аппарат для встряхивания. Баня водяная. Посуда химическая (колбы конические, мерные цилиндры, колбы круглодонные, делительные воронки, обратные холодильники, пипетки, воронки химические, пробирки градуированные). Аппарат Сокслета вместимостью 100 мл.
Отбор проб. Пробы отбирают из месторождения или грязехранилища. Из месторождения пробу отбирают дночерпателем, желонкой Славянова, буром Гиллера или буром любой другой конструкции. Пробы берут с различной глубины месторождения, с площади, намеченной к эксплуатации. Точки отбора проб располагают по принципу "конверта" - четыре точки намечают в противоположных углах намеченной площади, пятую - на пересечении диагоналей. Вынутые монолиты грязи выдавливают поршнем на доску и тщательно перемешивают керамической ложкой. Из смешанной грязи отбирают среднюю пробу в стеклянную банку вместимостью 500 мл. Банку заполняют доверху, закрывают фольгой и герметично упаковывают. Хранят пробы в холодильнике не дольше 3 мес.
Пробу из грязехранилища отбирают лопатой или буром с глубины 10 или 70 см от поверхности. Пробы отбирают в пяти точках, намеченных также по принципу "конверта". При этом угловые точки отбора проб должны находиться не менее чем в 20 см от стенок бассейна. Отобранную из всех точек грязь тщательно смешивают на доске и далее поступают так же, как при отборе из месторождения. При отборе проб грязь не следует смешивать с покрывающей ее рапой (слоем соляного раствора над грязевой залежью).
Ход анализа. В коническую колбу вместимостью 100 мл помещают керамическим шпателем навеску лечебной грязи 30 - 40 г. Навеску заливают 40 мл ацетона и кипятят с обратным холодильником 30 мин. Ацетон декантируют в делительную воронку на 1 л. К навеске пробы добавляют еще 40 мл ацетона и встряхивают на аппарате для встряхивания 30 мин. Пробу фильтруют в делительную воронку через бумажный фильтр и на фильтре переносят в аппарат Сокслета, где экстрагируют ацетоном до обесцвечивания конденсата (от 6 до 18 ч). Ацетоновый экстракт из аппарата Сокслета объединяют с предварительными ацетоновыми экстрактами в делительной воронке, а в аппарат Сокслета доливают 40 мл пентана (или любой углеводород из указанных в списке реактивов) и продолжают экстракцию приблизительно еще 2 ч (до обесцвечивания конденсата). Пентановый экстракт объединяют с ацетоновым экстрактом в делительной воронке, добавляют 40 мл дистиллированной воды и встряхивают в течение 5 мин. После расслаивания водно-ацетоновый слой отделяют от пентанового и дополнительно экстрагируют тремя порциями по 40 мл пентана в делительной воронке.
Все пентановые экстракты объединяют в делительной воронке и промывают дистиллированной водой (тремя порциями по 20 мл). Для очистки к объединенному пентановому экстракту добавляют 10 - 15 мл концентрированной серной кислоты и осторожно встряхивают 1 - 2 мин. При интенсивной окраске экстракта очистку серной кислотой следует повторить 2 - 3 раза до полного обесцвечивания органического слоя.
Далее пентановый экстракт промывают 2-процентным раствором бикарбоната натрия (10 мл) и затем 2 - 3 раза дистиллированной водой порциями по 50 мл до нейтральной реакции промывных вод, затем фильтруют через безводный сульфат натрия, упаривают на ротационном испарителе при температуре не выше 35 °C до 3 - 5 мл и очищают от серы по способу 1 или 2.
1. К упаренному экстракту в делительной воронке добавляют 3 - 5 мл металлической ртути и энергично встряхивают 30 мин. Остаток ртути сливают, а экстракт фильтруют через бумажный фильтр, предварительно смоченный пентаном. Воронку и фильтр тщательно обмывают пентаном (тремя порциями по 3 мл). Экстракт упаривают в градуированной пробирке до объема 1 - 3 мл. Перед хроматографированием точно измеряют полученный объем и аликвоту экстракта вводят в хроматограф.
2. К упаренному экстракту, помещенному в коническую колбу вместимостью 100 мл, добавляют 5 г сульфита натрия, 8 - 10 мл дистиллированной воды и встряхивают на аппарате для встряхивания 30 мин. Затем содержимое колбы переносят в делительную воронку на 50 мл, колбу тщательно обмывают 2 - 5 мл пентана и трижды экстрагируют пентаном порциями по 10 мл. Экстракты объединяют и промывают дистиллированной водой (тремя порциями по 10 мл). Экстракт высушивают путем фильтрования через безводный сульфат натрия и упаривают в градуированной пробирке до объема 1 - 3 мл. Перед хроматографированием точно измеряют полученный объем и аликвоту экстракта (1 - 5 мкл) вводят в хроматограф.
Условия хроматографирования. Скорость протяжки ленты 600 мм/мин. Температура (°C): испарителя - 220, колонки - 190, детектора - 220. Скорость потока азота 30 мл/мин. Относительное время удерживания пестицидов на различных фазах приведено в таблице 15.

Таблица 15

ОТНОСИТЕЛЬНОЕ ВРЕМЯ УДЕРЖИВАНИЯ ПЕСТИЦИДОВ

┌─────────────┬─────────────────────────────┬─────────────────────────────┐
│  Пестицид   │           Фаза SE-30        │          Фаза XE-60         │
│             ├───────────────┬─────────────┼───────────────┬─────────────┤
│             │ по гамма-ГХЦГ │ по 4,4'-ДДЭ │ по гамма-ГХЦГ │ по 4,4'-ДДЭ │
├─────────────┼───────────────┼─────────────┼───────────────┼─────────────┤
│альфа-ГХЦГ   │0,81           │0,30         │0,76           │0,33         │
│гамма-ГХЦГ   │1,0            │0,24         │1,0            │0,50         │
│4,4'-ДДЭ     │3,7            │1,00         │4,2            │1,00         │
│4,4'-ДДД     │5,64           │1,32         │7,85           │2,47         │
│4,4'-ДДТ     │7,02           │1,60         │8,24           │2,25         │
└─────────────┴───────────────┴─────────────┴───────────────┴─────────────┘

Линейность детектирования соблюдается от 0,01 до 0,3 нг для альфа- и гамма-изомеров ГХЦГ и от 0,1 до 3,0 нг для 4,4'-ДДТ и его метаболитов.
Обработка результатов анализа. Расчет содержания пестицидов (X, мг/кг) ведут по формуле:

                             100AH V
                                  2 2
                         X = --------,
                              H V PK
                               1 1
    где:
    A  - содержание пестицидов в стандартном растворе, введенном в
хроматограф, нг;
    H  - высота пика стандартного раствора пестицида, введенного в
     1
хроматограф, мм (или показания интегратора в мВ);
    H  - высота пика пестицида на хроматограмме экстракта, мм (или
     2
показания интегратора в мВ);
    V  - объем экстракта, введенный в хроматограф, мкл;
     1
    V  - общий объем экстракта после упаривания, мл;
     2
P - навеска анализируемой пробы лечебной грязи, мг;
K - процент определения каждого пестицида в грязи (см. табл. 14).
Требования безопасности. Все работы, связанные с металлической ртутью, следует проводить в шкафах, снабженных вытяжкой, со скоростью движения воздуха не менее 5 м/с, при всех открытых створках, только на противнях. Противни с высотой бортиков не менее 5 см могут быть выполнены из прочных полимерных материалов или металла, покрытого эмалью. Они не должны иметь швов и повреждений.
Работать с ртутью следует в резиновых перчатках. Ежедневно по окончании работы нужно тщательно очищать рабочее место и аппаратуру от всех мельчайших капель ртути. Для собирания ртути используют пластины или кисточки - амальгамированные медные, латунные или из белой жести. Их амальгамируют, погружая в раствор азотно-кислотной закисной ртути. Приставшие к поверхности капли ртути стряхивают в сосуд с водой. Амальгамированные пластины или кисточки хранят в закрытом сосуде. После того как ртуть собрана, загрязненное место необходимо залить 20-процентным раствором хлорного железа и оставить на ночь, а затем промыть водой. Раз в месяц целесообразно засыпать пол, столы, труднодоступные места порошком серы на ночь, а потом провести тщательную влажную уборку полов, стен и мебели. Хранить ртуть следует на складе в специальной таре, устанавливаемой на противнях. Грязную ртуть хранят на отдельном противне в стеклянных банках с водой, закрытых каучуковыми пробками. Отработанную ртуть хранят на складе в стальных баллонах с завинчивающимися пробками. В помещениях для работы с ртутью не реже одного раза в месяц проводят анализ воздуха на содержание в нем паров ртути. ПДК паров ртути в воздухе 0,01 мг/куб. м.