Методика выполнения измерений массовой концентрации фенола в питьевой и сточной воде, воде поверхностных и подземных источников водопользования методом высокоэффективной жидкостной хроматографии

Свидетельство №11-09 от 07.04.2009 ФР.1.31.2012.13726

1. Объекты исследования

Настоящая методика устанавливает метод измерений массовой концентрации фенола в воде централизованных систем питьевого водоснабжения и расфасованной в емкости, воде минеральной питьевой лечебной, лечебно-столовой и природной столовой, природной и сточной методом высокоэффективной жидкостной хроматографии.

2. Диапазон измерений

Метод обеспечивает получение результатов измерений массовой концентрации фенола в пробах воды в диапазоне от 0,10 до 20 мкг/дм3. Диапазоны измерения массовой концентрации фенола в различных объектах указаны в таблице 1.

Таблица 1. Диапазоны измерения массовой в пробах воды.

Наименование объекта Диапазон измерения
массовой концентрации,
мкг/дм3
Вода централизованных систем питьевого водоснабжения;
вода, расфасованная в ёмкости: питьевая, минеральная
(лечебная, лечебно-столовая, столовая)
от 0,10 до 2,0
Вода природная;
вода сточная
от 1,0 до 20

 

3. Пробоподготовка

Отбор, консервация и хранение проб воды проводятся в соответствии с ГОСТ Р 51592, воды питьевой – по ГОСТ Р 51593, воды минеральной питьевой лечебной, лечебно-столовой и природной столовой – по ГОСТ 23268.0, воды природной – по ГОСТ 17.1.5.05, поверхностных вод суши и очищенных сточных вод – по Р 52.24.353, сточных вод – по НВН 33.5.3.01, а также в соответствии с другой нормативной документацией, регламентирующей отбор проб для конкретных объектов исследования.

Для отбора, хранения и транспортировки проб используют чистые склянки темного стекла с герметично закрывающимися крышками. Объём пробы воды для определения массовой концентрации фенола должен быть не менее 1000 см3. Пробы хранят при температуре 4-6°C не более 3 суток.

Подготовка проб к измерениям включает следующие этапы:

  • извлечение (экстракция) фенола из пробы методом твердофазной экстракции;
  • элюирование фенола с ТФЭ-картриджа;
  • подготовка пробы для ввода в хроматограф.

Для анализа готовят две параллельные пробы.

Блок-схема процедуры пробоподготовки

Блок-схема процедуры пробоподготовки

* При наличии взвешенных частиц или осадка пробу фильруют через мембранный фильтр из нейлона с диаметром пор 0.45 мкм
** При анализе газированных вод с пробой помещают в УЗ-ванну на 7-10 мин.

4. Проведение хроматографического анализа

4.1. Оборудование и условия для проведения ВЭЖХ-анализа градуировочных растворов фенола, подготовленной пробы воды.

Для хроматографического анализа фенола необходимо использовать изократическую хроматографическую систему с электрохимическим детектором.

При подготовке к выполнению измерений выполняют следующие работы: подготовка посуды, проверка чистоты реактивов и растворителей, приготовление растворов, подготовка хроматографа к работе, контроль эффективности разделительной системы, установление градуировочной зависимости.

Оборудование:

  • хроматографическая система «Стайер-М»;
  • детектор электрохимический (ECD);
  • персональный компьютер с установленным программным обеспечением «МультиХром».

Условия:

  • режим разделения: изократический;
  • колонка: Synergi Polar-RP 250x4,6 мм 4 мкм (Phenomenex, США);
  • защитная колонка: Polar-RP 4x3,0 мм (Phenomenex, США);
  • подвижная фаза: ацетонитрил – 1% p-p фосфорной кислоты в воде (35:65);
  • скорость потока: 0,9 см3/мин;
  • температура: 20°С
  • объем петлевого дозатора: 100 мкл;
  • детектирование: электрохимическое;
  • режим: постояннотоковый;
  • потенциал рабочего электрода: +1,3 В.

Эффективность установленной разделительной системы оценивают по значению показателя эффективности N (числа теоретических тарелок) пика фенола при вводе в хроматограф градуировочного раствора с массовой концентрацией фенола 100 нг/см3. Значение показателя эффективности рассчитывают как среднее арифметическое значение по результатам двух параллельных измерений. Эффективность установленной разделительной системы принимают удовлетворительной при N ≥ 10000. Контроль эффективности установленной разделительной системы в процессе эксплуатации проводится не реже чем 1 раз в 2 недели.

Градуировку во всем диапазоне измеряемых концентраций проводят не реже 1 раза в месяц, а также при смене колонки и/или защитной колонки, при замене стандартных веществ и/или реактивов; после проведения ремонта хроматографа, после длительного простоя хроматографа (2 недели и более), при изменении эффективности хроматографической системы и/или чувствительности детектора.

Контроль стабильности градуировочной характеристики выполняют перед началом работ в день выполнения измерений по градуировочному с массовой концентрацией фенола 100 нг/см3. Регистрируют не менее двух хроматограмм. При отклонении среднего значения результатов измерений фенола в градуировочном растворе более чем на 15 % и/или изменении времени удерживания более чем на 7 %, выполняют градуировку хроматографа во всем диапазоне измерений.

4.2. Определение количественного содержания фенола в пробе воды.

Для получения результата измерений необходимо провести анализ двух параллельных проб, для каждой из которых выполнить по два измерения (получить по две хроматограммы).

Результат измерений – массовая концентрация фенола в пробе, введенной в хроматограф, автоматически рассчитывается программой системой сбора и обработки хроматографической информации «МультиХром». Расчитывают среднее арифметическое значение (Сxp) массовой концентрации фенола в пробах, введенных в хроматограф (C1 и C2), по результатам двух измерений для каждой из параллельных проб.

Массовую концентрацию фенола в рабочей пробе (Х), мкг/дм3, рассчитывают по формуле

где Схр – среднее значение массовой концентрации фенола в пробе, введенной в хроматограф, мкг/дм3;
V1 – объем пробы воды, см3  (50 см3);
V2 – измеренный объем пробы после ТФЭ и добавления фосфорной кислоты, см3;
Kэктр – коэффициент твердофазной экстракции фенола (равен 0,95).

1. Основное оборудование

Хроматограф жидкостный «Стайер М» по ТУ 4215-032-81696414-12 в составе:

  • насос изократический в стальном исполнении (SS 316);
  • детектор электрохимический;
  • устройство ввода образца (ручной инжектор или автосамплер);
  • дозатор петлевой объемом 100 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 250 мкл;
  • аналитическая колонка Synergi Polar-RP 250x4.6 мм 4 мкм в комплекте с защитной колонкой Polar-RP 4х3,0 мм (Phenomenex);
  • программное обеспечение для сбора и обработки данных «МультиХром».

2. Вспомогательное оборудование и оборудование для пробоподготовки

  • Персональный компьютер с установленной операционной системой Windows 10, монитор, лазерный принтер.
  • Устройство для фильтрации и дегазации растворов и фильтры мембранные (фторопластовые, 0,45 мкм). Предназначены для подготовки подвижной фазы в хроматографическом анализе, подключаются к водоструйному или вакуумному насосу.
  • Вакуумная установка для твердофазной экстракции (ТФЭ) в комплекте с адаптером и резервуаром.
  • Картриджи для твердофазной экстракции Strata-X 60мг/3мл.
  • Насадки фильтрующие на шприц, нейлон (Nylon), диаметр 30 мм, диаметр пор 0,45 мкм.
  • Установка для вакуумной фильтрации и дегазации вместимостью 500 см3.
  • Насос вакуумный, производительность - 5,5 л/мин, разряжение - 160 мбар, способный работать с органическими растворителями (например, мининасос-компрессор KNF модель N 86 KT 18).

    3. Общелабораторное оборудование

  • Весы лабораторные электронные с наибольшим пределом взвешивания 200 г, класс точности специальный по ГОСТ 24104 (например, весы аналитические AR2140).
  • Ванна ультразвуковая «Сапфир», диапазон частоты (20-40) кГц, мощность не менее 50 Вт.
  • Аквадистиллятор по ГОСТ 28165.
  • Шкаф суховоздушный лабораторный ШСвЛ-80 «Касимов».
  • Комплект лабораторной посуды:
№ п/п Описание Коли-
чество
1 Пипетки лабораторные стеклянные градуированные 2 класса точности вместимостью 1,0; 2,0; 5,0; 10,0 см3 по ГОСТ 29227 по
5 шт.
2 Пипетки лабораторные стеклянные концевые градуированные 2 класса точности вместимостью 2 см3 по ГОСТ 29227 1 шт.
3 Колбы мерные наливные 2 класса точности вместимостью 10; 25; 50;
100 см3 по ГОСТ 1770
по
5 шт.
4 Цилиндры мерные 2 класса точности вместимостью 25, 50, 100, 250 см3 по ГОСТ 1770 по
3 шт.
5 Пробирка с узким дном вместимостью 10 см3 по ГОСТ 1770 1 шт.
6 Колбы конические КН-1-25-14/23, КН-1-50-14/23 и КН-1-250-29/32 по ГОСТ 25336. по
1 шт.
7 Склянки темного стекла с герметично закрывающимися крышками, вместимостью 10, 25, 50 и 1000 см3 по ГОСТ 25336. по
1 шт.
8 Пробки стеклянные пришлифованные ПМ1 КШ 7/16, ПМ1 КШ 10/19, ПМ1 КШ 14/23 и ПМ1 КШ 29/32 по ГОСТ 25336. по
1 шт.
9 Пробки полиэтиленовые ПП1 КШ 7/16, ПП1 КШ 10/19, ПП1 КШ 14/23 и ПП1 КШ 29/32. по
1 шт.
10 Ёмкость для элюента вместимостью 250 см3 1 шт.
11 Палочка стеклянная 1 шт.
12 Шприц медицинский пластиковый двухкомпонентный одноразовый на 5 мл 1 шт.
13 Шприц медицинский пластиковый двухкомпонентный одноразовый на 20 мл 1 шт.
14 Пипет-дозатор переменного объема 1000-5000 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 для ВЭЖХ    
2 Ацетон технический по ГОСТ 2768 (для мытья посуды)    
3 Калий двухромовокислый х.ч. по ГОСТ 4220 (для мытья посуды)    
4 Кислота фосфорная орто ч.д.а. по ГОСТ 6552    
5 Кислота серная ч. по ГОСТ 4204 (для мытья посуды)    
6 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709    

 

5. Комплект стандартных образцов


п/п
Описание Количество
1 ГСО раствора фенола в спирте (7346-96) с массовой концентрацией
1 мг/см3 ±5%
1 ампула

_storage_files_methodologies_ru_0_210_26_1s.jpg

Название Колонка Детектор
Фенол в водопроводной воде Synergi Polar-RP 250х4.6 мм 4 мкм Электрохимический
Фенол в сточной воде Synergi Polar-RP 250х4.6 мм 4 мкм Электрохимический
Миниатюра схемы