Методика выполнения измерений массовой доли бенз(а)пирена в почвах, грунтах и осадках сточных вод методом высокоэффективной жидкостной хроматографии
Свидетельство №27-08 от 04.03.2008, ФР.1.31.2008.01725
1. Объекты исследования
Настоящая методика выполнения измерений распространяется на почву и грунт и устанавливает определение массовой концентрации бенз(а)пирена методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с флуориметрическим детектированием.
2. Диапазон измерений
ПДК бенз(а)пирена в почвах и грунтах составляет 20 мкг/кг.
Метод обеспечивает получение результатов измерений массовой концентрации бенз(а)пирена в диапазонах 4 – 80 мкг/кг.
3. Пробоподготовка
Отбор проб проводят в соответствии с ГОСТ 17.4.3.01-83 и ГОСТ 17.4.4.02-84.
Пробоподготовка состоит из этапов отбора пробы, высушивания образца до постоянного веса, измельчения высушенной пробы в ступе до гомогенного порошка, экстракции пробы гексаном в конической колбе с использованием УЗ-ванны, фильтрования экстракта с помощью одноразового шприца через фильтрующую насадку PTFE, добавления к заданному объему фильтрата 5 объемных процентов этилацетата, очистки смеси методом твердофазной экстракции на картриджах Strata Silica Si-1, сборе элюата.
Блок-схема процедуры пробоподготовки
4. Проведение хроматографического анализа
4.1. Оборудование и условия для проведения ВЭЖХ-анализа градуировочных растворов бенз(а)пирена, подготовленной пробы продукта.
Для хроматографического анализа бенз(а)пирена необходимо использовать изократическую высокоэффективную жидкостную хроматографическую систему с флуориметрическим детектированием.
Для проведения анализа предварительно готовят градуировочные растворы из ГСО раствора бенз(а)пирена в гексане или из ГСО раствора бенз(а)пирена в ацетонитриле (растворитель отдувают, перерастворяют стандартный образец в гексане), проводят пробоподготовку, подготавливают к работе прибор.
Оборудование:
- хроматограф жидкостный «Стайер М» с флуориметрическим детектором;
- персональный компьютер с установленным программным обеспечением «МультиХром».
Условия:
- изократический режим;
- колонка: Luna С18(2) 150х3,0 мм 3 мкм (Phenomenex, США);
- защитная колонка: С18 4x3,0 мм (Phenomenex, США);
- подвижная фаза: раствор ацетонитрил/вода (80:20);
- скорость потока: 0,3 мл/мин;
- объем петли: 10 мкл;
- температура: 20°С;
- диапазон RFU: 0,01;
- детектирование: флуориметрическое (λex: 365±2 нм; λem: 400-460 нм).
Градуировку проводят по градуировочным растворам (во всем диапазоне определяемых концентраций) не реже 1 раза в две недели, а также при использовании новой партии реактивов, замене колонок и после ремонта хроматографа.
4.2. Определение количественного содержания бенз(а)пирена в пробе продукта.
Для определения количественного содержания компонента пробы продукта (бенз(а)пирена) проводят хроматографический анализ одного из градуировочных растворов и далее хроматографический анализ подготовленной пробы. Для достоверности измерений хроматографический анализ как градуировочного раствора, так и подготовленной пробы проводят не менее 2 раз подряд.
При использовании программного обеспечения «МультиХром» в отчете или над пиком (в зависимости от установок опций «ВИД») по окончании измерения автоматически определяется результат в виде концентрации в пробе, введенной в хроматограф (но не в исходном образце, взятом для исследования!).
Для получения результата необходимо провести как минимум два параллельных измерения (получить две хроматограммы). За результат измерений принимают среднее арифметическое значение содержания бенз(а)пирена в анализируемой пробе Cхр, мкг/л (рассчитывается из двух значений массовой концентрации бенз(а)пирена в анализируемой пробе С1 и С2).
Массовую концентрацию бенз(а)пирена в анализируемой пробе (в исходном образце) Х, мкг/кг рассчитывают по формуле:
где:
Схр – среднее значение концентрации бенз(а)пирена, полученное в результате хроматографирования в двух параллельных измерениях [нг/мл];
V1 – объем гексана для первичной экстракции бенз(а)пирена из образца (8 мл);
V2 – объем экстракта, который подвергается очистке методом ТФЭ (6 мл);
V3 – измеренный объем элюата после ТФЭ (около 6 мл);
Kэкстр.1 – коэффициент первичной жидкостной экстракции гексаном, равен 0,95;
KТФЭэкстр.2 – коэффициент твердофазной экстракции бенз(а)пирена, равен 0,95;
mпр. – почвы или грунта, взятой на анализ [г].
1. Основное оборудование
Хроматограф жидкостный «Стайер М» по ТУ 4215-032-81696414-12 в составе:
- насос изократический в стальном исполнении (SS 316);
- детектор флуориметрический DFL-203;
- устройство ввода образца (ручной инжектор или автосамплер);
- дозатор петлевой объемом 10 мкл;
- необходимый стартовый набор капилляров, фитингов и уплотнений для сборки системы и обеспечения работы в течение гарантийного периода (в стальном исполнении);
- шприц дозирующий Hamilton для ввода образца объёмом 50 мкл;
- аналитическая колонка Luna C18(2)150х3,0 мм 3 мкм в комплекте с защитной колонкой C18 4x3,0 мм и держателем (Phenomenex);
- программное обеспечение для сбора и обработки данных «МультиХром».
2. Вспомогательное оборудование и оборудование для пробоподготовки
- Персональный компьютер (процессор Intel Core i3 или более производительный, объём оперативной памяти не менее 8 Гб, последовательный порт или MOXA) с установленной операционной системой Windows 10, монитор, лазерный принтер.
- Устройство для фильтрации и дегазации растворов и фильтры мембранные (тефлоновые, PTFE). Предназначены для подготовки подвижной фазы в хроматографическом анализе, подключаются к водоструйному или вакуумному насосу.
- Термостат колонок TSС-003 для получения воспроизводимых результатов при колебании температуры воздуха в лаборатории более чем ±3°С.
- Фильтрующая насадка на шприц PTFE 0,45 мкм диаметр 30 мм (Phenomenex) для предварительной фильтрации образца.
- Вакуумная установка для твердофазной экстракции (ТФЭ) в комплекте с адаптером и резервуаром.
- Насос вакуумный, обеспечивающий разряжение не менее 400 мм рт. ст. и способный работать с органическими растворителями (например, мининасос-компрессор KNF модель N 86 KT 18).
- Картриджи для твердофазной экстракции strata Si-1 500мг/3мл для очистки экстрактов образцов 50 шт. в упаковке (в комплекте на 20 определений – 1 упаковка; в комплекте на 100 определений – 4 упаковки).
3. Общелабораторное оборудование
- Аналитические весы предел взвешивания 200 г, цена деления 0.1 мг с внешней калибровкой (например, весы аналитические AR2140).
- УЗ ванна объемом не менее 5 л, с таймером, и возможностью нагрева, диапазон частоты 20 – 40 кГц, суммарная полезная мощность усилителя не менее 50 Вт (например, «Сапфир»).
- Дистиллятор.
- Сушильный шкаф способный поддерживать температуру 60°С.
- Устройство для отдувки образцов в токе воздуха (испарительный концентратор).
- Компрессор безмаслянный производительность от 100 л/ч.
- Ступа агатовая или керамическая с пестиком для измельчения высушенных образцов почвы.
- Комплект лабораторной посуды:
| № п/п | Описание | Коли- чество |
|---|---|---|
| 1 | Пипетки мерные лабораторные стеклянные по ГОСТ 29227 и ГОСТ 29169 2-го класса точности вместимостью 0,5 см3 1,0 см3 5,0 см3 10,0 см3 |
5 шт. 5 шт. 5 шт. 5 шт. |
| 2 | Микроипетка мерная градуированная лабораторная концевая стеклянная вместимостью 0,1 мл | 1 шт. |
| 3 | Колбы мерные наливные по ГОСТ 1770 2-го класса точности вместимостью 10 см3 25 см3 200 см3 |
2 шт. 3 шт. 1 шт. |
| 4 | Цилиндр мерный по ГОСТ 1770 2-го класса точности вместимостью 50 см3 250 см3 |
3 шт. 1 шт. |
| 5 | Пробирка мерная стеклянная градуированная с узким дном по ГОСТ 1770 2-го класса точности вместимостью 10 см3 | 3 шт. |
| 6 | Стакан лабораторный стеклянный низкий вместимостью 50 см3 | 1 шт. |
| 7 | Стеклянная емкость для подвижной фазы объемом 250 см3 | 1 шт. |
| 8 | Емкости (виалы) из темного стекла с герметично закрывающимися крышками объёмом 10 см3 50 см3 |
3 шт. 2 шт. |
| 9 | Палочка стеклянная | 1 шт. |
| 10 | Шприц медицинский пластиковый двухкомпонентный одноразовый на 5 мл | 1 шт. |
| 11 | Пробка полиэтиленовая №14/23 или 19/26 | 1 шт. |
| 12 | Механическое дозирующее устройство (Pumpipet) | 1 шт. |
| 13 | Пипет-дозатор переменного объема 20-200 мм3 в комплекте с наконечниками (1000 шт) | 1 шт. |
| 14 | Пипет-дозатор переменного объема 200-1000 мм3 в комплекте с наконечниками (1000 шт) | 1 шт. |
4. Комплект реактивов на 20 или 100 определений
| № п/п |
Описание | Количество на 20 определений |
Количество на 100 определений |
|---|---|---|---|
| 1 | Ацетонитрил УФ 210, х.ч. | 1,5 кг | 4 кг |
| 2 | Тетрагидрофуран, х.ч. * | 1 кг | 1 кг |
| 3 | Этилацетат, х.ч. | 10 г (мин. фасовка) |
50 г (мин. фасовка) |
| 4 | н-Гексан, х.ч. | 1 кг | 5 кг |
| 6 | Натрий углекислый, х.ч. | 3 г (мин. фасовка) |
15 г (мин. фасовка) |
* Применяется не чаще чем 1 раз на 20 проб для отмывки колонки (в случае необходимости).
5. Комплект стандартных образцов
| № п/п |
Описание | Количество |
|---|---|---|
| 1 | Cтандартный раствор бенз(а)пирена в гексане (100 мкг/мл) или стандартный раствор бенз(а)пирена в ацетонитриле (100 мкг/мл) | 1 ампула |
| Название | Колонка | Детектор |
|---|---|---|
| Бенз(а)пирен в пробе почвы | Luna Luna C18(2) 150х3.0 мм 3 мкм | Флуориметрический |
| Стандартный раствор бенз(а)пирена 4 | Luna Luna C18(2) 150х3.0 мм 3 мкм | Флуориметрический |
