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
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 |
| 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 |
