МУК 4.1.2974-12
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Хромато-масс-спектрометрическое определение ограниченно летучих органических веществ кофе в атмосферном воздухе
Дата введения: с момента утверждения
РАЗРАБОТАНЫ Федеральным государственным бюджетным учреждением "Научно-исследовательский институт экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н.Сысина" Министерства здравоохранения и социального развития Российской Федерации (д.б.н., проф. А.Г.Малышева, к.х.н. А.А.Беззубов, к.х.н. Н.Ю.Козлова, к.м.н. О.В.Бударина).
УТВЕРЖДАЮ Руководитель Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главный государственный санитарный врач Российской Федерации Г.Г.Онищенко 9 февраля 2012 г.
1.1. Методические указания предназначены для лабораторий центров гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, а также могут быть использованы производственными лабораториями промышленных предприятий, научно-исследовательскими институтами и иными организациями при осуществлении аналитического контроля качества атмосферного воздуха в районе расположения производства кофе.
1.2. Методические указания аттестованы Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии ФГУП "Всероссийский научно-исследовательский институт метрологической службы" (Свидетельство о государственной метрологической аттестации N 01.00225/205-38-11).
2.1. Настоящие методические указания устанавливают методику измерений массовых концентраций ограниченно летучих органических веществ кофе в атмосферном воздухе хромато-масс-спектрометрическим методом: кофеина в диапазоне концентраций от 0,015 до 0,15 мг/м, пиридина в диапазоне концентраций от 0,04 до 0,4 мг/м, 2-метилпиразина и 2,5-диметилпиразина в диапазоне концентраций от 0,01 до 0,1 мг/м, фенола в диапазоне концентраций от 0,0015 до 0,015 мг/м, фурфурилового спирта в диапазоне концентраций от 0,025 до 0,25 мг/м, 5-метил-2-фуральдегида в диапазоне концентраций от 0,02 до 0,2 мг/м, гексаналя в диапазоне концентраций от 0,01 до 0,1 мг/м и -бутиролактона в диапазоне концентраций от 0,05 до 0,5 мг/м.
2.2. Методические указания разработаны в соответствии с требованиями ГОСТ 17.2.4.02-81 [1].
Физико-химические свойства ограниченно летучих органических веществ кофе представлены в табл.1.
Таблица 1
Физико-химические свойства ограниченно летучих органических веществ кофе и их гигиенические нормативы
Вещество | CAS | Формула | Мол. масса |
| | Плот- | Растворимость, | Харак- | ПДК, мг/м | Класс опас- | |||
вода | эта- | эфир | м.р. | с.с. | |||||||||
Кофеин | 58-08-2 | CHNO | 194,2 | 236,0 | - | 1,23 | 13,5 | 23,0 | 0,44 | 104, 109, 55, 67 | 0,06 | 0,03 | 3 |
Фенол | 108-95-2 | СНО | 94,12 | 42,0 | 182,0 | 1,05 | 67,0 | л.р. | 94, 66, 65, 39 | 0,01 | 0,003 | 2 | |
Пиридин | 110-86-1 | CHN | 79,11 | -40,0 | 115,3 | 0,98 | 79, 52, 51, 50 | 0,08 | - | 2 | |||
2-Метилпиразин | 109-08-0 | СНN | 94,11 | -29,0 | 135,0 | 1,03 | 94, 67, 26, 42 | - | - | не устан. | |||
2,5-Диметилпи- | 123-32-0 | CHN | 108,14 | 15,0 | 155,0 | 0,99 | 42, 108, 39, 41 | 0,02 (ОБУВ) | не устан. | ||||
Фурфуриловый спирт | 98-00-0 | СНО | 98,11 | - | 171,0 | 1,13 | 98, 41, 53, 81 | 0,1 | 0,05 | 3 | |||
2-Фуральдегид- | 620-02-0 | СНО | 110,12 | - | 187,0 | 1,11 | 33,0 | л.р. | 110, 109, 53, 27 | - | - | не устан. | |
Гексаналь | 66-25-1 | СHO | 100,16 | - | 131,0 | 0,84 | н.р. | л.р. | р. | 44, 56, 41, 43 | 0,02 | - | 2 |
-Бутиролактон | 96-48-0 | СНО | 86,09 | -42,0 | 206,0 | 1,13 | р. | р. | 42, 28, 41, 29 | 0,3 | 0,1 | 3 |
Сокращения: CAS - численный идентификатор химических соединений, полимеров и др., внесенных в реестр Chemical Abstracts Service (он же CAS registry number, CAS number или CAS RN); характерист. ионы, m/z - наиболее интенсивные спектры для органического вещества, масс/заряд; ПДК - предельно допустимая концентрация максимально разовая; ПДК - предельно допустимая концентрация среднесуточная; ОБУВ - ориентировочные безопасные уровни воздействия.
Кофеин. Игольчатые кристаллы, растворимые в воде. Действует возбуждающе на центральную нервную систему, в частности на головной мозг, сосудодвигательный и дыхательный центры продолговатого мозга.
Фенол. Бесцветные кристаллы, краснеющие на воздухе. Острые отравления фенолом имеют место при попадании фенола на кожу. При хроническом отравлении - раздражение дыхательных путей, расстройство пищеварения, тошнота, рвота, кожный зуд, раздражительность, бессонница.
Пиридин. Бесцветная жидкость с резким неприятным запахом. Токсичен, действует на нервную систему и кожу.
2-Метилпиразин и 2,5-диметилпиразин. Жидкости. Слагаемые аромата пищи, образующиеся при её приготовлении. Входят в состав некоторых феромонов, антибиотиков, антивирусных и антибактериальных препаратов.
5-метил-2-фуральдегид. Жидкость.
Фурфуриловый спирт. Быстро темнеющая на воздухе жидкость с запахом ржаного хлеба. Нервный яд, обладает раздражающим действием.
Гексаналь. Жидкость с крайне неприятным запахом. Раздражающе действует на слизистые оболочки глаз и носа. При длительном вдыхании - кашель, слезотечение, покраснение, конъюнктивы.
-Бутиролактон. Жидкость с неприятным запахом. Угнетает центральную нервную систему. Нередко раздражает кожу без развития сенсибилизации.
При соблюдении всех регламентированных условий и проведении анализа в точном соответствии с данной методикой значения погрешности (и её составляющих) результатов измерений не превышают значений, приведенных в табл.2.
Таблица 2
Значения характеристик погрешности и её составляющие
Диапазон измерений массовых концентраций ограниченно летучих органических веществ кофе, мг/м | Показатель точности (границы относительной погрешности), , % | Показатель повторяемости (относительное среднеквадратическое отклонение повторяемости), , % | Показатель воспроизводимости (относительное среднеквадратическое отклонение воспроизводимости), , % | Значение критического диапазона, , %, |
Пиридин, бутиролактон, фурфуриловый спирт | 14 | 3 | 6 | 10 |
Пиридин, бутиролактон | 8 | 2 | 4 | 7 |
2-Метилпиразин, гексаналь от 0,01 до 0,1 вкл. | 20 | 5 | 10 | 17 |
2,5-Диметилпиразин, фенол, 5-метил-2-фуральдегид, кофеин от 0,0015 до 0,2 вкл. | 18 | 4,5 | 9 | 15 |
Измерение массовых концентраций ограниченно летучих органических веществ кофе основано на концентрировании их из воздуха на твёрдом полимерном сорбенте, экстракции диэтиловым эфиром, упаривании до органического масла или сухого остатка, реэкстракции этанолом с дальнейшим газохроматографическим разделением на стеклянной капиллярной колонке, идентификацией по масс-спектрам и количественным определением с использованием полученных градуировочных зависимостей.
Продолжительность хромато-масс-спектрометрического анализа 36 мин.
При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы:
6.1. Средства измерений
Хромато-масс-спектрометрическая система, включающая нижеперечисленные блоки, модули и программы: | |
масс-спектрометрический детектор с квадрупольным масс-анализатором; | |
хроматограф с полным электронным контролем газовых потоков и режимом цифрового контроля давления и потоков с автоматическим определением параметров колонки и поиск утечек по каналу газа-носителя; | |
программное обеспечение, контролирующее работу всего прибора, обеспечивающее сбор и хранение всех масс-спектров в процессе проведения хромато-масс-спектрометрического анализа, обеспечивающее обработку результатов измерений, вывод и расчёт хроматограмм, вывод и вычитание фона масс-спектров, количественный анализ, поиск и сравнение с библиотеками масс-спектров; | |
- библиотека масс-спектров типа NIST 08 | |
Аналитические характеристики: | |
- диапазон массовых чисел, а.е.м. | 1-1050 |
- стабильность масс | до 0,10 а.е.м. за 12 ч |
- ионизация электронным ударом, энергия ионизации в диапазоне 0-130 эВ, ток эмиссии катода до 850 мкА; | |
- линейный динамический диапазон | 1-10 |
- скорость сканирования | больше, чем 11000 а.е.м/с |
- чувствительность при ионизации ударом при инжекции в колонку 1 пг октафторнафталина даёт соотношение сигнал/шум не менее 450:1 на массе m/z 272 а.е.м. при сканировании в диапазоне от 200 до 300 а.е.м. со скоростью 5 сканирований в секунду, | |
- предел допускаемого относительного СКО выходного сигнала, %, не более | |
по времени удерживания | 2,0 |
по площади пиков | 5,0 |
- режим сканирования по полному ионному току (TIC) и по селективному иону (MR) | |
Колонка хроматографическая капиллярная из кварцевого стекла DB-1 с внутренним диаметром 0,32 мм длиной 60 м с неподвижной полидиметоксисилоксановой фазой и толщиной плёнки 1 мкм или аналогичная | |
Стандартный образец фенола, 0,1 г (аттестов. значение 99,71%), абсолютная погрешность при доверительной вероятности 0,95 0,06% | |
Весы лабораторные равноплечные ВЛР-200 второго класса точности | ГОСТ Р 53228 [2] |
Гири (1 мг - 100 г) | ГОСТ 7328* [3] |
________________ * На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ OIML R 111-1-2009, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных. | |
Микрошприцы вместимостью 10 и 100 мм, шкалой деления 0,1 мм, с погрешностью объёма ±1% | |
Пипетки мерные градуированные 2-2-2-1, 2-2-2-5, 2-2-2-2, 2-2-2-10 | ГОСТ 29227 [4] |
Колбы мерные 2-25-2, 2-100-2 | ГОСТ 1770 [5] |
Колбы плоскодонные конические КН-10, КН-250 | ГОСТ 25336 [6] |
Цилиндр мерный с носиком 3-250-2 | ГОСТ 1770 [5] |
Барометр-анероид М-67 диапазон измерения от 610 до 790 мм рт.ст, предел допускаемой погрешности ±0,8 мм рт.ст. | ГОСТ 6359 [7] |
Термометр лабораторный шкальный ТЛ-42, предел измерения от 0 до 55 °С, цена деления 1 °С | ГОСТ 29224 [8] |
6.2. Вспомогательные устройства
Электроаспиратор ПУ-2ЭП | ТУ 4215-000-11696625* [9] |
________________ * Документ в информационных продуктах не содержится. За информацией о документе Вы можете обратиться в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных. | |
Шкаф сушильный электрический 2В-151 с диапазоном рабочих температур от 40 до 200 °С | ТУ 64-1-1411 [11] |
Дистиллятор | ГОСТ 22340 [12] |
Эксикатор | ГОСТ 25336 [6] |
Баня водяная серии ПЭ или аналогичная с пределом регулирования температуры от 30 до 100 °С, поддержка температуры с точностью 0,5 °С | ТУ 3614-022-23050963 [13] |
Микрососуд с узким коническим дном (виала) вместимостью 3 см |