Методика выполнения измерений массовой концентрации бенз(а)пирена в атмосферном воздухе, воздухе рабочей зоны методом высокоэффективной жидкостной хроматографии

Свидетельство №31-08 от 04.03.2008 ФР.1.31.2008.04627

1. Объекты исследования

Настоящая методика выполнения измерений распространяется на атмосферный воздух населенных мест и воздух рабочей зоны и устанавливает определение массовой концентрации бенз(а)пирена методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с флуориметрическим детектированием.

2. Диапазон измерений

Метод обеспечивает получение результатов измерений массовой концентрации бенз(а)пирена в атмосферном воздухе населенных мест в диапазонах измерения 0,0005 – 0,05 мкг/м3 (0,5 – 50 ПДК) и в воздухе рабочей зоны в диапазонах измерения 0,075 – 7,5 мкг/м3 (0,5 – 50 ПДК).

3. Пробоподготовка

Проба атмосферного воздуха

Отбор проб воздуха атмосферы населенных мест проводят по ГОСТ 17.2.3.01-86 на аэрозольные фильтры АФА-ВП (ХП)-20-1, установленные в двух параллельных каналах электроаспиратора при расходе воздуха через один канал не более 140 л/мин.

Общий объем разовой пробы, отобранной на каждый из фильтров, должен составлять не менее 5 м3. Разовые пробы отбирают в течение 20 – 30 мин, а среднесуточные дискретно по 30 мин не менее 4 раз в сутки.

Экспонированные фильтры упаковывают в бумажные маркированные пакеты и хранят в сухом помещении или в холодильнике не более 30 суток.

Пробоподготовка состоит из стадий отбора пробы воздуха на аэрозольные фильтры, высушивания фильтра в сушильном шкафу; переноса высушенного фильтра пинцетом на дно конической колбы, экстракции гексаном под действием ультразвука, смешивания части экстракта с 5 объемными процентами этилацетата, очистки смеси методом неудерживающей твердофазной экстракции на картриджах Strata Silica Si–1, сборе элюата.

Проба воздуха рабочей зоны.

Отбор проб воздуха рабочей зоны проводится в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88. Воздух прокачивают через два последовательно расположенных фильтра АФА-ВП (ХП)-20-1 с расходом 10-20 л/мин. Общий объем разовой пробы, отобранной на оба фильтра (в сумме), должен составлять не менее 0,150–0,300 м3.

Экспонированные фильтры упаковывают в бумажные маркированные пакеты и хранят в сухом помещении или в холодильнике не более 30 суток.

Пробоподготовка состоит из стадий отбора пробы воздуха на два аэрозольных фильтра, высушивания фильтров в сушильном шкафу; переноса высушенных фильтров пинцетом на дно конической колбы, экстракции гексаном под действием ультразвука; смешивания части экстракта с 5 объемными процентами этилацетата, очистки смеси методом неудерживающей 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 воздуха.

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 бенз(а)пирена в ацетонитриле (растворитель отдувают и 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) 3 мкм 150х3,0 мм (Phenomenex, США);
  • защитная колонка: С18 4x3,0 мм (Phenomenex, США);
  • подвижная фаза: раствор ацетонитрил/вода (75:25);
  • скорость потока: 0,3 мл/мин;
  • объем петли: 10 мкл;
  • температура – 35°С;
  • диапазон RFU – 0,005;
  • 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 воздуха.

Для определения количественного содержания компонента пробы воздуха (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 элюата после ТФЭ [мл];
Kэкстр.1 – коэффициент первичной жидкостной экстракции гексаном, равен 0,95;
KТФЭэкстр.2 – коэффициент твердофазной экстракции бенз(а)пирена, равен 0,95;
Vвозд. – объем прокачанного через фильтр воздуха [м3].

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.
  • 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).
  • Электроаспиратор с расходом воздуха не менее 100 дм3/мин (например, ПУ-3Э/220 или аналогичный).
  • Электроаспиратор с расходом воздуха 5-20 дм3/мин (например, ПУ-4Э в комплекте с силиконовыми шлангами и держателями фильтров или аналогичный).
  • Фильтры АФА-ВП (ХП)-20-1.
  • Держатель фильтров.

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.
  • Шкаф сушильный, способный поддерживать температуру 60°С.
  • Устройство для отдувки образцов в токе воздуха (испарительный концентратор).
  • Компрессор безмаслянный производительность от 100 л/ч.
  • Пинцет (3 шт.)
  • Комплект лабораторной посуды:
№ п/п Описание Коли-
чество
1 Пипетки мерные лабораторные стеклянные по ГОСТ 29227 и ГОСТ 29169 2-го класса точности  вместимостью
1,0 см3
2,0 см3
5,0 см3
10,0 см3


4 шт.
2 шт.
7 шт.
11 шт.
2 Пипетка мерная градуированная лабораторная концевая стеклянная вместимостью 10,0 мл 5 шт.
3 Колбы мерные наливные по ГОСТ 1770 2-го класса точности вместимостью
10 см3
25 см3
50 см3
100 см3
200 см3

7 шт.
2 шт.
1 шт.
1 шт.
1 шт.
4 Цилиндр мерный по ГОСТ 1770 2-го класса точности вместимостью
50 см3
250 см3

1 шт.
1 шт.
5 Пробирка мерная стеклянная градуированная с узким дном по ГОСТ 1770 2-го класса точности вместимостью 10 см3 7 шт.
6 Колбы конические КН-1-25-14/23 по ГОСТ 25336 5 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
25 см3
50 см3


7 шт.
2 шт.
1 шт.
9 Механическое дозирующее устройство (Pumpipet) 1 шт.
10 Шприц медицинский пластиковый двухкомпонентный одноразовый на 5 мл 1 шт.
11 Пробка полиэтиленовая ПП1 КШ 14/23 2 шт.
12 Пробка ПМ1 КШ 14/23 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. 250 г 450 г
2 Тетрагидрофуран для ВЭЖХ, ос.ч., ТУ 5-02-621-81, массовая доля тетрагидрофурана – 99,9%. 0.5 кг 1 кг
3 Этилацетат, х.ч. 20 г
(мин. фасовка)
75 г
(мин. фасовка)
4 н-Гексан, х.ч. 0.5 кг 2 кг
5 Натрий углекислый, х.ч. 0.2 г
(мин. фасовка)
0.3 г
(мин. фасовка)
6 Калий двухромовокислый, х.ч., по ГОСТ 4220-75 100 г
(мин. фасовка)
200 г
(мин. фасовка)
7 Кислота серная, ос.ч., по ГОСТ 4204-77 1 кг 2 кг
8 Ацетон, ос.ч., по ТУ 6-09-3513-86 1 кг 2 кг

 

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

_storage_files_methodologies_ru_0_183_7_1s.jpg

Название Колонка Детектор
Бенз(а)пирен в пробе атмосферного воздуха Luna Luna C18(2) 150х3.0 мм 3 мкм Флуориметрический
Стандартный раствор бенз(а)пирена 2 Luna Luna C18(2) 150х3.0 мм 3 мкм Флуориметрический
Миниатюра схемы