Продолжение
11. Проведение анализа.
11.1. Подготовка аппаратуры.
Хромато-масс-спектрометрическую систему готовят к работе в соответствии с
инструкцией по эксплуатации. Проверяют функционирование ГХ-МС системы,
вводя в инжектор хроматографа растворитель или контрольный образец, и оценива-
ют общую чувствительность прибора, фон, наличие эффектов "памяти" и артефактов.
11.2. Условия проведения анализа.
В связи с тем, что в настоящее время не существует капиллярных колонок, спо-
собных разделить все изомеры, в ряде случаев анализ проводят в два этапа. Сначала,
применяют неполярную колонку типа SE-54. Если обнаруживают: 1,2,3,7,8,9-ГкХДД;
2,3,7,8-ТХДФ; 2,3,4,7,8-ПеХДФ; 1,2,3,4,7,8-ГкХДФ, то ту же пробу анализируют на
полярной колонке, например, SP2331, для определения именно этих изомеров.
Анализ проводят по температурной программе, подобранной в процессе предва-
рительных опытов, таким образом, чтобы обеспечить отделение определяемых
ПХДД и ГТХДФ от других изомеров в наилучшей степени. Эффективность разделе-
ния хроматографической системы перед каждой серией, но не реже одного раза в не-
делю, должна экспериментально подтверждаться вводом в ГХ-МС стандартной сме-
си изомеров ТХДД (п.4.5). Эффективность разделения достаточна при соблюдении
следующего условия для любой пары изомеров:
2h/(H1+H2)<0,7,
где H1, Н2 - высоты неразрешенных пиков, h - высота долины между ними.
Для колонки с неподвижной фазой DB-5, например, можно рекомендовать сле-
дующую температурную программу: начальная температура термостата 120° С, ско-
рость подъема температуры 20° С/мин до 240 гр.С, с 240 гр.С до 270 гр.С -20 С/мин и вы-
держка при этой температуре до выхода всех компонентов. Температура инжектора и
интерфейса 250 гр. С. Температура источника ионов масс-спектрометра -250гр.С, энер-
гия ионизирующих электронов - 50-70 эВ. Условия получения масс-спектров могут
быть и другими в зависимости от типа масс-спектрометра и условий его юстировки.
Необходимым условием является величина чувствительности системы ГХ-МС, кото-
рая должна обеспечивать регистрацию не менее 10 пг 2,3,7,8 ТХДД при отношении
сигнал/шум равным 3.
Определяют времена удерживания 2,3,7,8-замещенных ПХДД и ПХДФ и внут-
ренних стандартов, вводя несколько раз контрольную смесь диоксинов, содержащую
определяемые 2,3,7,8-замещенные ПХДД и ПХДФ, измеряя в каждом опыте времена
удерживания и рассчитывая их средние значение и доверительные интервалы.
Времена удерживания зависят от типа колонки и условий работы.
Относительные времена удерживания некоторых ПХДД на двух разных непод-
вижных фазах (полярной и неполярной) приведены в табл.2.
Таблица 2.
Относительные времена удерживания 2,3,7,8 замещенных ПХДД и ПХДФ.
№
п/п
|
Соединение
|
Неподвижная фаза
|
|
|
Наполярная
Ultra-2
|
Полярная
SP-2331
|
1
|
1,2,3,4-ТХДД
|
0,99
|
1,02
|
2
|
2,3,7,8-ТХДД
|
1,00
|
1,00
|
3
|
1,2,3,7,8-ПеХДД
|
1,23
|
1,40
|
4
|
1,2,3,4,7,8-ГкХДД
|
1,46
|
2,08
|
5
|
1,2,3,6,7,8-ГкХДД
|
1,47
|
1,94
|
6
|
1,2,3,7,8,9-ГкХДД
|
1,50
|
2,15
|
7
|
1,2,3,4,7,8-ГпХДД
|
1,76
|
2,98
|
8
|
ОХДД
|
2,17
|
4,50
|
9
|
2,3,7,8-ТХДФ
|
0,96
|
0,96
|
10
|
1,2,3,7,8-ПеХДФ
|
1,18
|
1,31
|
11
|
2,3,4,7,8-ПеХДФ
|
1,22
|
1,35
|
12
|
1,2,3 Т,4,7,8-ГкХДФ
|
1,39
|
2,01
|
13
|
1,2,3,6,7,8-ГкХДФ
|
1,39
|
2,03
|
14
|
2,3,4,6,7,8-ГкХДФ
|
1,43
|
2,07
|
15
|
1,2,3,7,8,9-ГкХДФ
|
1,48
|
2,09
|
16
|
1,2,3,4,6,7,8-ГпХДФ
|
1,61
|
2,83
|
17
|
1,2,3,4,7,8,9-ГпХДФ
|
1,74
|
2,96
|
18
|
ОХДФ
|
2,12
|
4,45
|
11.3. Получение градуировочной зависимости для определяемых компонентов.
Во флаконы, плотно закрывающиеся пробками, вместимостью 1 куб.см вводят
дозатором по 0,095 куб.см стандартных растворов А, Б, В, Г и Д и добавляют с помо-
щью микрошприца по 0,095 куб.см стандартного раствора
13
С12-2,3,7,8-ТХДД (или набора изотопномеченых внутренних стандартов) с
концентрацией 1 мкг/куб.см. По 0,001 куб.см каждого раствора вводят микрошпри-
цем в инжектор газового хроматографа в режиме splitless или on-column). Регистри-
руют масс-хроматограммы для ионов с массами, указанными в табл.3.
С помощью системы обработки данных находят градуировочную зависимость
между отношением площади хроматографического пика каждого определяемого ком-
понента на масс-хроматограммах для одного или обоих регистрируемых изотопных
ионов к площади пика на масс-хроматограмме соответствующего иона внутреннего 13
стандарта от концентрации, например, для 2,3,7,8-ТХДД и внутреннего стандарта С12-2,3,7,8-ТХДД
определяют зависимость от концентрации 2,3,7,8-ТХДД отношения площадей хроматографических
пиков для ионов 320/332, 322/334.
Градуировочная зависимость считается приемлемой, если все точки находятся в
доверительном интервале, соответствующем 95%-й доверительной вероятности.
Таблица 3.
Массы регистрируемых ионов и соотношение площадей их пиков на
масс-хроматограммах.
Соединение |
М1 |
М2 |
Соотношение
площадей
|
ТХДД |
319,897 |
321,894 |
0,77 |
ТХДФ |
303,902 |
305,899 |
0,77 |
ПеХДД |
355,855 |
357,852 |
1,32 |
ПеХДФ |
339,860 |
341,857 |
1,32 |
ГкХДД |
389,816 |
391,813 |
1,24 |
ГкХДФ |
373,821 |
375,818 |
1,24 |
ГпХДД |
423,777 |
425,774 |
1,05 |
ГпХДФ |
407,782 |
409,779 |
1,05 |
ОХДД |
557,738 |
559,735 |
0,89 |
ОХДФ |
441,743 |
443,740 |
0,89 |
13
С12 ТХДД |
331,931 |
333,934 |
0,77 |
11.4. Получение масс-хроматограмм.
Отбирают микрошприцем 0,001 куб.см анализируемого раствора и вводят в ин-
жектор газового хроматографа в режиме splitless или on-column. Регистрируют ион-
ные масс-хроматограммы для ионов, соответствующих определяемым ПХДД и
ПХДФ и используемым внутренним стандартам (табл.3).
ПРИМЕЧАНИЯ
1. При использовании масс-спектрометра низкого разрешения регистрируются
ионы с соответствующими номинальными массами, например, вместо 319,897 - 320 и
т.д.
2. Для обеспечения большей достоверности результатов желательно регистриро-
вать большее число ионов для каждого соединения, а при использовании масс-
спектрометрии низкого разрешения это необходимо; в качестве дополнительных
ионов для регистрации желательно выбирать как изотопы молекулярных ионов, так и
+
осколочные ионы (М-СОС1).
12. Вычисление результатов измерений.
По окончании анализа с помощью системы обработки данных фиксируют на
масс-хроматограммах пики в области времен удерживания, соответствующих выходу
2,3,7,8-замещенных ПХДД и ПХДФ и внутренних стандартов.
Вычисляют отношение площадей хроматографических пиков на масс-
хроматограммах ионов Ml и М2, регистрируемых для каждого определяемого соеди-
нения и внутреннего стандарта, и сравнивают его с теоретическим значением, приве-
деным в табл.2. Это отношение должно быть в пределах +-15% от теоретического
значения, например, для ТХДД - от 0,65 до 0,89 (теоретическое отношение равно
0,77). Если хроматографические пики в указанной области времен удерживания
имеются, но отношение площадей пиков выходит за эти пределы, то говорить о по-
ложительной идентификации по этим пикам ПХДД или ПХДФ в данной пробе нель-
зя, и требуется дополнительный анализ (на хроматографической колонке с другой
неподвижной фазой, с ионизацией отрицательными ионами или с применением тан-
демной масс-спектрометрии) или же повторный анализ после дополнительной очист-
ки на колонке с активированным углем и на колонке с окисью алюминия. Если время
удерживания данного компонента совпадает с временем удерживания соответст-
вующего изотопномеченого внутреннего стандарта (отличается от него не более
чем на 1 с или на 1 скан) или отличается от времени удерживания, измеренного для
стандартного образца, не более, чем на 0,01% и отношение площадей пиков находит-
ся в указанных пределах, то этот компонент в данной пробе считается идентифици-
рованным.
Измеряют площади пиков на масс-хроматограммах в указанной области. Оцени-
вают эффективность извлечения ПХДД и ПХДФ по площадям пиков, соответствую-
13
щих введенным меченым стандартам. Например, для С12-2,3,7,8-ТХДД эффектив-
ность извлечения Е рассчитывается по формуле:
AsCk
Е=--------------* 100% ,
AkCs
где As - площадь пика на масс-хроматограмме иона m/z 332 или 334 для внут-
13
реннего стандарта-имитатора С12-2,3,7,8-ТХДД (в единицах счета интегратора); Аk-
13
площадь пика для внутреннего стандарта С12-1,2,3,4-ТХДД (в единицах счета инте-
13
гратора), Ck - количество введенного стандарта-имитатора С12-2,3,7,8-ТХДД (пг),
13
Cs-количество введенного внутреннего стандарта С12-1,2,3,4-ТХДД (пг)..
Концентрацию обнаруженных компонентов Xi определяют по формуле:
АiРs
17
Xi= ——— Ki,
AsP
где Сi - концентрация i-ro определяемого компонента, пг/г, Аi -площадь хромато-
графического пика (в единицах счета интегратора) на масс-хроматограмме иона, ре-
гистрируемого для определения данного соединения (табл.1), As - площадь хромато-
графического пика на масс-хроматограмме стандарта-имитатора (в единицах счета
интегратора), Ps - количество добавленного к пробе стандарта-имитатора в пг, Р -
масса анализируемой пробы, г, Кi - градуировочный коэффициент, соответствующий
данному отношению Ai/As на градуировочной зависимости.
Расчет проводят по масс-хроматограммам либо для одного из двух ионов Ml или
М2, указанных в табл.2, либо для двух ионов с усреднением результатов, либо по
сумме площадей соответствующих пиков на обеих масс-хроматограммах.
Конечный результат анализа представляют следующим образом:
Х ± D, пг/г, Р= 0.95
где D - значение характеристики погрешности, рассчитанное по формуле
D = 0,01 * d * X (X - содержание определяемого компонента в пробе), значения d
приведены в таблице 1.
Результат представляют также в диоксиновых эквивалентах (ДЭ) путем умноже-
ния значений концентраций определяемых компонентов на соответствующие коэф-
фициенты, приведенные в Приложении 1.
13. Контроль погрешности результатов измерений.
13.1. Контроль правильности детектирования.
Для доказательства правильности детектирования при каждом определении не-
обходимо:
- для каждого из определяемых ПХДД, ПХДФ и для внутренних стандартов ре-
гистрировать не менее двух масс-хроматограмм по двум ионам Ml и М2 с массами,
соответствующими изотопам молекулярного иона. Хроматографические пики на
двух масс-хроматограммах для ионов Ml и М2, соответствующие каждому опреде-
ляемому ПХДД, ПХДФ и внутреннему стандарту, должны быть синхронными;
- относительные времена удерживания хроматографических пиков ПХДД и
ПХДФ (по отношению к внутреннему стандарту) не должны отличаться от измерен-
ных для стандартных образцов ПХДД и ПХДФ более, чем на 0,01%, а в случае ис-
пользования соответствующего изотопномеченого внутреннего стандарта - не более
чем на 1 с или на 1 скан от времени удерживания внутреннего стандарта;
-отношение площадей хроматографических пиков на парных масс-
хроматограммах ионов Ml и М2, регистрируемых для каждого определяемого компо-
нента и внутреннего стандарта должно быть в пределах =Ь15% от теоретического,
приведенного в табл.3;
- отношение сигнала к шуму для каждого измеряемого хроматографического пика
должно быть не менее 3:1;
- интервал эффективности извлечения ПХДД и ПХДФ, определяемый по отноше-
13 13
нию: С12-2,3,7,8-ТХДД /С12-1,2,3,4-ТХДД, должен быть в пределах 25%- 150%.
13.2. Оперативный контроль воспроизводимости.
Оперативный контроль воспроизводимости проводится периодически, через
каждые 10-20 проб. Образцами контроля являются реальные пробы. Для анализа от-
бирают две параллельные пробы и анализируют в точном соответствии с прописью
методики, максимально варьируя условия проведения анализа, т.е. получают два ре-
зультата анализа, используя разные наборы мерной посуды, разные партии реактивов.
В работе должны участвовать два аналитика. Оперативный контроль воспроизводи-
мости проводят путем сравнения результата контрольной процедуры Dk, равного
расхождению двух результатов измерений (первичного -X1 и повторного - Х2) со-
держания компонентов в одной и той же пробе, с нормативом оперативного контроля
воспроизводимости - D.
Воспроизводимость контрольных измерений, а также воспроизводимость
результатов измерений рабочих проб, получаемых за период, в течение которого ус-
ловия проведения анализа принимают стабильными и соответствующими условиям
проведения контрольных измерений, признают удовлетворительной, если
Dk=|X1 - X2|<D,
где D = 0.01 * Doтн * X (X - среднее арифметическое значение первичного и по-
вторного результатов измерений). Значения Doтн приведены в таблице 4.
При превышении норматива оперативного контроля воспроизводимости
эксперимент повторяют. При повторном превышении указанного норматива выяс-
няют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам контроля, и устра-
няют их.
Таблица 4.
Значения норматива оперативного контроля случайной составляющей
относительной погрешности (воспроизводимости) при доверительной вероятности Р=0,95
Диапаозон измеряемых
содержаний 2,3,7,8-замещенных
полихлорированных дибензо-п-
диоксинов и дибензофуранов, нг/кг
|
Норматив оперативного
контроля воспроизводимости,
Dотн, % (для двух результатов
измерений м=2)
|
от 0,5 до 10 вкл.
|
94
|
св.10 до 200 вкл.
|
61
|
св. 200 до 1000 вкл.
|
36
|
13.3. Оперативный контроль погрешности.
Оперативный контроль погрешности проводят периодически раз в три месяца, а
также при изменении условий анализа (применении новой партии реактивов или
новых стандартных образцов, изменении характеристик прибора и т.п.).
Образцами для оперативного контроля погрешности являются искусственные
смеси, близкие по составу к анализируемым пробам, нанесенные на образец, не со-
держащий ПХДД и ПХДФ. Каждый приготовленный таким образом образец анали-
зируют в точном соответствии с прописью методики.
Алгоритм оперативного контроля погрешности с использованием метода доба-
вок состоит в сравнении результата контрольной процедуры Kk, равного разности
между результатом контрольного измерения пробы с добавкой Х, пробы Х и величи-
ной добавки - С, с нормативом оперативного контроля погрешности Кд.
Норматив оперативного контроля погрешности рассчитывают по формулам:
- при проведении внутрилабораторного контроля (Р = 0.90)
Кд==0.84Ц----------------------
(DxЭ)2 + нг/кг
(Dx)2,
- при проведении внешнего контроля (Р = 0.95))
Кд=Ц---------------------------
2
(DxЭ) + нг/кг
(Dx)2,
где Dx, Dхэ (нг/кг) - значения характеристики погрешности (без учета знака), со-
ответствующие содержанию определяемого компонента в пробе с добавкой, соответ-
ственно:
Dx = 0,01 * dx * Х (X -содержание определяемого компонента в пробе);
DxЭ == 0,01 * dx * X' (X' - содержание определяемого компонента в пробе с до-
бавкой).
Значения dx и dx- приведены в таблице 4.
Точность контрольных измерений, а также точность результатов измерений ра-
бочих проб, получаемых за период, в течение которого условия проведения анали-
за принимают стабильными и соответствующими условиям проведения кон-
трольных измерений, признают удовлетворительной, если:
Kk = зX' -Х-С з < Кд
При превышении норматива оперативного контроля погрешности эксперимент
повторяют с использованием другой пробы. При повторно превышении указанного
норматива выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам
контроля, и устраняют их.
ПРИМЕЧАНИЯ:
1. Образцы для контроля анализируют в одной серии с реальными текущими рабо-
чими пробами.
2. Результаты контроля могут быть распространены на результаты анализа реаль-
ных проб при условии, что массовые концентрации определяемых компонентов кон-
трольной и реальной проб находятся в пределах одного и того же диапазона концентра-
ций (диапазоны концентраций регламентированы табл. 1, 4 и 5 настоящей методики).
Приложение 1
Обязательное
Форма представления результатов анализа.
Наименование организации, проведший анализ. Номер аттестата аккредитации.
ПРОТОКОЛ № ____от"___"__________
количественного химического анализа
полихлорированных дибензо-п-диоксинов и дибензофуранов.
Краткое описание пробы (шифр; наименование и характеристики пробы и условий
пробоотбора).
Методика КХА
Определяемый
компонент,
2,3,7,8-ПХДД и
ПХДФ
|
Диоксиновый
эквивалент,
ДЭ
|
Результат анализа
|
/ |
/ |
Концентрация, пг/г
|
Концентрация
в ДЭ, пг/г
|
2,3,7,8-ТХДД
|
1
|
/ |
/ |
1,2,3,7,8-ПеХДД
|
0,5
|
/ |
/ |
1,2,3,4,7,8-ГкХДД
|
0,1
|
/ |
/ |
1,2,3,6,7,8-ГкХДД
|
0,1
|
/ |
/ |
1,2,3,7,8,9-ГкХДД
|
0,1
|
/ |
/ |
1,2,3,4,6,7,8-ГпХДД
|
0,01
|
/ |
/ |
ОХДД
|
0,001
|
/ |
/ |
2,3,7,8-ТХДФ
|
0,1
|
/ |
/ |
1,2,3,7,8-ПеХДФ
|
0,05
|
/ |
/ |
2,3,4,7,8-ПеХДФ
|
0,5
|
/ |
/ |
1,2,3,4,7,8-ГкХДФ
|
0,1
|
/ |
/ |
1,2,3,6,7,8-ГкХДФ
|
0,1
|
/ |
/ |
2,3,4,6,7,8-ГкХДФ
|
0,1
|
/ |
/ |
1,2,3,7,8,9-ГкХДФ
|
0,1
|
/ |
/ |
1,2,3,4,6,7,8-ГпХДФ
|
0,01
|
/ |
/ |
1,2,3,4,7,8,9-ГпХДФ
|
0,01
|
/ |
/ |
ОХДФ
|
0,001
|
/ |
/ |
Другие ТХДД
|
/ |
/ |
/ |
Другие ТХДФ
|
/ |
/ |
/ |
Другие Пе ХДД
|
/ |
/ |
/ |
Другие ПеХДФ
|
/ |
/ |
/ |
Другие ГкХДД
|
/ |
/ |
/ |
Другие ГкХДФ
|
/ |
/ |
/ |
Другой ГпХДД
|
/ |
/ |
/ |
Другие ГпХДФ
|
/ |
/ |
/ |
13
Предел обнаружения по С12-2,3,7,8-
ТХДД,пг/г
|
Суммарная концентрация в ДЭ, пг/г
|
Относительная погрешность
определения,%
|
Подпись ответственного исполнителя.
Примечание: допустимо представление другой, дополнительной информации
по характеристикам проб, пробоотбору и результатам анализов.