Методика выполнения измерений массовой концентрации бенз(а)пирена в воде питьевой, минеральной, природной и сточной методом высокоэффективной жидкостной хроматографии

Свидетельство №45-08 от 26.03.2008 ФР.1.31.2008.01032

1. Объекты исследования

Настоящая методика выполнения измерений распространяется на воду централизованных систем питьевого водоснабжения и расфасованную в емкости, воду минеральную (лечебную, лечебно-столовую, столовую), природную и сточную и устанавливает определение массовой концентрации бенз(а)пирена методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с флуориметрическим детектированием.

2. Диапазон измерений

ПДК бенз(а)пирена для воды питьевой согласно СанПиН 2.1.4.1074-01 составляет 0,000005 мг/л (0,005 ppb). Метод обеспечивает получение результатов измерений массовой концентрации бенз(а)пирена в воде в диапазонах измерений, представленных в таблице 1.

Таблица 1. Диапазоны измерения массовой концентрации бенз(а)пирена в воде

Наименование объекта Диапазон измерения
массовой концентрации,
ppb (мкг/л)
вода питьевая 0,0005-0,025
вода минеральная 0,0005-0,015
вода природная 0,002-0,025
вода сточная 0,002-0,025

 

3. Пробоподготовка

Отбор проб воды централизованной системы питьевого водоснабжения, воды минеральной (лечебной, лечебно-столовой, столовой), природной и сточной производится в чистые стеклянные емкости из темного стекла с завинчивающимися крышками.

Пробы хранят в холодильнике при температуре 4-6°С не более 2 часов от момента отбора. Не рекомендуется хранить растворы бенз(а)пирена в пластиковой таре.

Пробоподготовка воды состоит из этапов отбора пробы, предварительной дегазации (в случае воды газированной, расфасованной в емкости) или фильтрования пробы через обеззоленный фильтр (при наличии в пробах воды, коллоидных частиц или осадка); разбавления пробы спиртом изопропиловым, очистки пробы методом твердофазной экстракции на картриджах Strata C18-E, элюирования бенз(а)пирена, отдувки н-гексана из элюированной пробы в токе газа (допускается упаривание на ротационном испарителе), растворения сухого остатка в элюенте (подвижной фазе, используемой для хроматографического анализа).

Блок-схема процедуры пробоподготовки

Блок-схема

 

4. Проведение хроматографического анализа

4.1. Оборудование и условия для проведения ВЭЖХ-анализа градуировочных растворов бенз(а)пирена, подготовленной пробы воды.

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 ацетонитриле; 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 (74:26);
  • скорость потока: 0,3 мл/мин;
  • объем петли: 20 мкл;
  • температура: 20°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 воды.

Для определения количественного содержания компонента пробы воды (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 концентрате анализируемой пробы Cхр, мкг/л (рассчитывается из двух значений массовой концентрации бенз(а)пирена в концентрате анализируемой пробы С1 и С2).
Массовую концентрацию бенз(а)пирена в анализируемой пробе (в исходном образце) Х, мкг/л рассчитывают по формуле:


где:
Схр – среднее значение из параллельных измерений концентрации бенз(а)пирена при хроматографическом анализе (из хроматографа) [мкг/л];
V1 – объём пробы в мл, отобранной для концентрирования (объем пробы воды природной и сточной составляет 60 мл, объем пробы воды высшей категории составляет 600 мл);
KТФЭэкстр. – коэффициент твердофазной экстракции бенз(а)пирена, равен 0,95;
V2 – конечный объем пробы (см. п. 2.3.4.) [мл].

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) 150х2,0 мм 5 мкм в комплекте с защитной колонкой C18 4x2,0 мм или 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 Nylon 0,45 мкм диаметр 17 мм (Phenomenex) для предварительной фильтрации образца (допускается использование фильтров типа “Синяя лента”).
  • 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 C18-E 500мг/3мл для очистки проб воды, загрязненных органическими веществами, в т.ч. нефтепродуктами, веществами белкового происхождения, ПАВ, гуминовыми основаниями и т.д., 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).
  • Центрифуга со скоростью вращения ротора не менее 8000 об/мин (например, ОПН-8, ротор РУ-180Л).
  • 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»).
  • Мешалка магнитная с нагревом для дегазации газированных вод.
  • Дистиллятор.
  • Устройство для отдувки образцов в токе воздуха (испарительный концентратор).
  • Компрессор безмаслянный производительность от 100 л/ч.
  • 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
2,0 см3
5,0 см3
10,0 см3
20,0 см3


3 шт.
3 шт.
3 шт.
3 шт.
3 шт.
3 шт.
2 Микропипетка мерная градуированная лабораторная концевая стеклянная вместимостью 0,1 мл 1 шт.
3 Колбы мерные наливные по ГОСТ 1770 2-го класса точности вместимостью
25 см3
50 см3
100 см3
500 см3
1000 см3

2 шт.
6 шт.
4 шт.
1 шт.
7 шт.
4 Цилиндр мерный по ГОСТ 1770 2-го класса точности вместимостью
100 см3
1000 см3

2 шт.
1 шт.
5 Пробирка мерная стеклянная градуированная с узким дном по ГОСТ 1770 2-го класса точности вместимостью 10 см3 2 шт.
6 Емкость из темного стекла с завинчивающейся крышкой для отбора проб вместимостью 1000 см3 1 шт.
7 Стеклянная емкость для подвижной фазы объемом 250 см3 1 шт.
8 Емкости из борсиликатного стекла вместимостью
10 см3
50 см3
100 см3

2 шт.
1 шт.
1 шт.
9 Колба коническая КН-1-25-14/23 вместимостью 25 см3 1 шт.
10 Воронка стеклянная d=30 мм 1 шт.
11 Шприц медицинский пластиковый двухкомпонентный одноразовый на 5 мл 2 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 кг 1 кг
2 н-Гексан, х.ч. 1 кг 1 кг
3 Спирт изопропиловый ТУ 6-09-07-1718-91, ос.ч. 2 кг 10 кг
4 Натрий сернокислый безводный 35 г
(мин. фасовка)
180 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

_storage_files_methodologies_ru_0_178_5_1s.jpg

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