Анализ хлорорганических пестицидов

Пестициды относятся к ядохимикатам. Вследствие интенсификации сельскохозяйственного производства за счет применения достаточно опасных химических веществ для ускорения роста растений, а также уничтожения вредителей урожая существует реальная опасность загрязнения продуктов питания остатками пестицидов. Потребление загрязненной пестицидами продукции оказывает неблагоприятное воздействие на здоровье человека.

По назначению пестициды разделяют на несколько групп, в том числе: инсенктициды — вещества для уничтожения насекомых, гербициды — для уничтожения сорняков, фунгициды — для уничтожения грибковых заболеваний растений, родентициды — для уничтожения грызунов, нематоциды — для уничтожения почвенных паразитов, акарициды — для борьбы с клещами и т.д.

Нахождение пестицидов в природе сопровождается их разложением. По стойкости пестициды подразделяют на очень стойкие вещества, время разложения которых на нетоксичные компоненты составляет более 2 лет, стойкие, разлагающиеся в течение 0,5—1 года, умеренно стойкие (от 1 до 6 мес) и малостойкие, которые разлагаются в течение 1 месяца. Распад пестицидов в разнообразных объектах протекает различными путями. Чаще всего это происходит через ряд промежуточных соединений, которые, в свою очередь, представляют опасность, например ДДТ трансформируется в ДДД и ДДЭ. Нетрансформировав-шиеся остатки пестицидов в пищевой продукции являются опасными для человека.

Пестициды могут относиться к группе сильнодейству-ющих ядовитых веществ (ТВ50 < 50 мг/кг). Выделяют также высокотоксичные (Т05050—200 мг/кг) и среднетоксичные (ТО50 200—1000 мг/кг) вещества. Пестициды с ТО50 > 1000 мг/кг классифицируют как малотоксичные.

С химической точки зрения выделяют основные классы пестицидов: хлорорганические соединения, фосфорорганические соединения, производные карбаматов, производные хлорфеноксикислот. В качестве пестицидов применяют и другие вещества — производные гидрохинона, замещенные триазины, азолы, производные бензойной кислоты, пиретрины и др.

Разнообразие химической природы пестицидов делает невозможным применение одной универсальной методики количественного определения остатков пестицидов в пищевых объектах, однако в большинстве случаев в основу количественного определения положен принцип экстрагирования пестицидов органическими растворителями с последующим получением очищенного раствора и определением содержания пестицида в таком растворе, как правило, хроматогра-фи-ческим методом.

Для пестицидов в зависимости от объекта и типа самого пестицида величины ПДК составляют от 0,1 до 0,001 мг/кг. Так, для мясных продуктов остаточное содержание пестицидов устанавливалось на следу-ющемуровне: абат —1,0, актеллик— 0,01 (мясо), альдрин — не доп. (печень птицы), амидофос — 0,3 (мясо), атразин — 0,02, афуган — не доп., аэроль-2 — не доп. (контроль по ДДВФ и хлорофосу), базузин — не доп. (мясо птицы), базузин — 0,7, байтекс — 0,2 (мясо, мясные продукты), гексахлоран — 0,1, гексахлоран — 0,01 (мясо морских животных), гептахлор — не доп., гиподермин-хлорофос — не доп. (по хлорофосу), глак-Ц — 0,1 (по циодрину), ГХЦГ у-изомер — 0,1, ГХЦГ — 0,01 (мясо морских животных), 2,4-Д аминная соль — не доп., 2,4-Д бутиловый эфир — не доп., 2,4-Д дихлорфеноксиуксусная кислота — не доп., 2,4-Д дихлорфенол — не доп., 2,4-Д пропиловый эфир — не доп., 2,4-Д малолетучие эфиры — не доп., 2,4-ДМ — не доп., 2,4-Д октиловый эфир — не доп., 2,4-Д хлороктиловый эфир — не доп., ДДБТ — не доп., ДДТ и его метаболиты — 0,1, 0,2 мясо мор. жив. (тюлень), 0,03 (мясо мор. животных), валексон — 0,02 (по циодрину), дермаптозоль — не доп., дибром — 0,3, диурон — не доп., ДНОК — не доп., дуро-бан — 0,1, карбофос — не доп., камбилен — не доп., корал — 0,1 (мясо говядины., птицы), 0,2 (свинина), кремнефтористый натрий — 0,4, линдрон — не доп., лонтрел — 0,3, метилмеркаптофос — не доп., мета-фос — не доп., неопинамин — не доп., дихлоральмочевина — не доп., нитрафен — не доп., оксамат — не доп., пентахлорфенолят натрия — не доп., полихлоркампфен — не доп., полихлорпинен — не доп., про-поксур — не доп., реглон — 0,01, севин — не доп., сероцин — не доп., тиофос — не доп., тирам — не доп., трихлорметафос — 0,3, фозалон — не доп., хлорофос — не доп., полихлор — не доп., циодрин — 0,05, пирам — не доп., этафос — 0,01, фенагон — не доп.

В действующих в настоящее время нормативах регламентируется остаточное содержание трех хлорорганических пестицидов — ГХЦГ и его метаболитов, ДДТ и его метаболитов, а также 2,4-Д. Анализ наличия остатков других пестицидов проводится в специально оговариваемых случаях.

Определение остаточных количеств хлорорганических пестицидов: ДДТ — п, п-дихлордифенилтрихлорэтана и его метаболитов: ДДД — п, п-дихлордифенилдихлорэтана и ДДЭ — п, п-дихлордифепилдихлорэтилена; ГХЦГ и его изомеров: линдана — гамма-изомера гексахлорциклогексана, альфа-изо-мера гексахлорциклогексана, бета-изомера гексахлорциклогексана, гептахлора, кельтана и альдрина проводят с помощью тонкослойной и газожидкостной хроматографии.

ХЛОРОРГАНИЧЕСКИЕ ПЕСТИЦИДЫ

К хлорорганическим пестицидам относят вещества, содержащие атом хлора.

АЛЬДРИН (Aldrin)
ГЕПТАХЛОР (Heptachlor)
ГХЦГ(гесахлорциклогексан), у-изомерГХЦГ (у-НСН, lindan)
2,4-Д (дихлорфеноксиуксусная кислота, 2,4-D)
ДДТ р, p-DDT
ДДДр, P-DDD
ДДЗр,р- DDE

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХЛОРСОДЕРЖАЩИХ ПЕСТИЦИДОВ МЕТОДОМ ТОНКОСЛОЙНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

Метод основан на экстракции пестицидов органическим растворителем из продукта, очистке экстракта, упаривании его досуха и хроматографировании в тонком слое. Метод предназначен для анализа содержания остаточных количеств пестицидов ДДТ и его метаболитов, гамма-ГХЦГ, кельтана, альдрина, гептахлора.

ОБОРУДОВАНИЕ

Весы лабораторные общего назначения с наибольшим пределом взвешивания до 200 г не ниже 1-го класса точности. Испаритель ротационный ИР-1М или другой аналогичного класса. Аппарат для встряхивания типа АВУ-бс. Лампа ртутно-кварцевая типа ПРК-4. Колбы перегонные К-1—250—29/32. Колбы Гр-25—14/23. Колбы мерные 2—50—2; 2—100—2; 2—500—2. Воронка В-56—80 ХС. Колба коническая Кн-1—250—29/32. Цилиндры мерные 1—50, 1 — 100. Пробирки с притертыми пробками вместимостью 10 см³. Стеклянные банки с притертыми крышками, вместимостью 500, 1000 см³. Воронки делительные ВД-100—29/32, ВД-250—29/32. Стакан В-1—50. Пипетки 1—2—2—5, 1—2—2—10. Палочка из химико-лабораторного стекла. Вата медицинская гигроскопическая. Бумага фильтровальная лабораторная. Пластинки хроматографические «Силуфол» производства Чехии, или «Сорбфил» (Россия), или «Merck» (ФРГ). Камера для хроматографирования: сосуд с плоским дном, закрывающийся пришлифованной крышкой, стеклянный. Колонка стеклянная хроматографическая для очистки экстрактов из продуктов, содержащих жир: узкая часть — длина (50 ± 2) см, диаметр (1,7 ± 0,3) см, широкая часть — длина (1,5 ± 2) см, диаметр (2,5 ± 0,2) см.

РЕАКТИВЫ

Кислота серная, плотностью 1,84 г/см³. Гексан, ч, очищенный концентрированной серной кислотой, отмытый дистиллированной водой, высушенный кристаллическим гидроксидом калия и перегнанный с дефлегматором. Ацетон, хч, перегнанный. Аммиак водный, чда. Спирт этиловый ректификованный технический. Хлороформ, хч, перегнанный. Этилацетат перегнанный. Ацетонитрил, хч. Бензол, хч. 2-Феноксиэтанол. Водорода пероксид, 30%-ный раствор. Натрий сульфат безводный, ч. Натрий углекислый кислый, чда. Серебро азотнокислое, хч. Силикагель марки АСК, измельченный и просеянный через сито 0,30 мм. Вода дистиллированная. Уголь активированный любой марки. Бумага индикаторная универсальная для определения pH. Эталоны хлорорганических пестицидов: кельтана, ДДТ, ДДД, ДДЭ, ГХЦГ, альдрина, гептахлора гарантированной степени чистоты с содержанием основного вещества не менее 95%. Допускается применение других средств измерений, аппаратуры и реактивов, характеристики которых не уступают характеристикам указанных выше средств измерений, аппаратуры и реактивов.

ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

ОЧИСТКА СИЛИКАГЕЛЯ АСК

В стакан насыпают силикагель, заливают гексаном, перемешивают, гексан сливают. Промывку повторяют три раза. Промытый силикагель прокаливают при температуре 180 “Св течение 2 ч. Хранят в плотно закрытой стеклянной банке.

ОЧИСТКА ВАТЫ

В коническую колбу помещают вату, заливают гексаном, выдерживают 15 мин. Операцию повторяют два раза. Очищенную вату сушат на воздухе под тягой. Хранят в закрытой стеклянной банке.

ПОДГОТОВКА ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЙ КОЛОНКИ ДЛЯ ОЧИСТКИ ОТ ЖИРОВ

В нижнюю часть колонки помещают кусочек очищенной ваты, насыпают силикагель АСК на высоту (26,0 ± 0,5) см, уплотняют постукиванием по колонке деревянной палочкой. Затем помещают силикагель, пропитанный серной кислотой в отношении 4:1 (по массе), на 3 см, далее насыпают безводный сульфат натрия слоем (1,0 ± 0,5) см. Через колонку пропускают 30 см³ гексана и отжимают резиновой грушей. Эффективность колонки проверяют, внося 5 см³ смеси хлорорганических пестицидов с заданной концентрацией (в пределах 0,1—0,2 мкг). Дают возможность раствору впитаться в колонку, а затем элюируют пестициды 50 см³ гексана со скоростью одна капля в секунду.

Элюат с помощью ротационного вакуумного испарителя полностью отгоняют при температуре 40 °С. К сухому остатку пипеткой добавляют 10 см³ гексана, колбу закрывают пробкой на шлифе. Стенки колбы ополаскивают растворителем и аликвотную часть раствора (5 мкл) вводят в хроматограф и проводят измерения. При определении не менее 90% от заданного количества пестицидов сорбент можно считать пригодным для работы, а колонку использовать для анализа. При поступлении новой партии силикагеля проверяют его эффективность, как описано выше.

ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРОВ ДЛЯ ПРОЯВЛЕНИЯ ПЯТЕН ПЕСТИЦИДОВ НА ПЛАСТИНКАХ ТСХ

Раствор 1. 0,5 г азотнокислого серебра растворяют в 5 см³ дистиллированной воды, прибавляют 10 см³ аммиака и доводят объем до 100 см³ ацетоном. Раствор хранят в течение 3 дней в холодильнике.

Раствор 2. 0,25 г азотнокислого серебра помещают в мерную колбу вместимостью 100 см³, приливают 2,5 см³ дистиллированной воды, 5 см³2-феноксиэтанола, доводят до метки ацетоном и добавляют 3 капли 30%-ного раствора пероксида водорода.

ПОДГОТОВКА ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЙ КАМЕРЫ

В хроматографическую камеру за 1 ч до начала хроматографирования заливают смесь подвижных растворителей для насыщения ее парами. Объем подвижного растворителя в камере должен находиться на высоте не более чем 0,5 см от уровня дна.

ПРИГОТОВЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ РАСТВОРОВ ПЕСТИЦИДОВ С МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИЕЙ 100 МКГ/СМ³

Для приготовления основного раствора любого пестицида 10 мг эталонного препарата ГСО растворяют гексаном в мерной колбе вместимостью 100 см³ и доводят гексаном до метки. Хранят основные растворы в колбах с притертой пробкой в холодильнике в течение 6 мес.

ПОДГОТОВКА ПЛАСТИН СИЛУФОЛ ДЛЯ ХРОМАТОГРАФИ

Пластины «Силуфол» перед употреблением промывают. Для этого в хроматографическую камеру наливают систему растворителей ацетон-аммиак (1:1) на высоту 5—7 мм и помещают туда пластинки в вертикальном положении. После того, как линия фронта растворителя поднимется, не доходя 10 мм до верха пластинки, ее вынимают, высушивают на воздухе, затем активируют в сушильном шкафу при температуре ПО °С в течение 30—60 мин. Перед употреблением с вертикальных сторон пластинки удаляют слой в 3 мм, что способствует выравниванию фронта растворителя.

АНАЛИЗ

Из объединенной пробы продукта отбирают навеску массой 50,0 г, помещают в коническую колбу с притертой пробкой вместимостью

250 см³ и заливают 100 см³ этилацетата. Содержимое колбы перемешивают в течение 20 мин на аппарате для встряхивания.

Экстракт декантируют в круглодонную колбу, пропуская через слой безводного сернокислого натрия. Эту операцию повторяют еще 2 раза. Экстракт объединяют и концентрируют с помощью ротационного испарителя досуха при температуре водяной бани 40—45 °С.

ОЧИСТКА ЭКСТРАКТА

Сухой остаток количественно переносят с помощью 5 см³ гексана в делительную воронку вместимостью 100 см³, добавляют 5 см³ концентрированной серной кислоты и содержимое воронки осторожно встряхивают 5—10 раз. После разделения слоев нижний слой сливают и отбрасывают.

Очистку экстракта повторяют еще несколько раз. Очищенный экстракт промывают дважды раствором бикарбоната натрия с массовой долей 1 % порциями по 5 см³, а затем дистиллированной водой до нейтральной реакции промывных вод. Гексановый раствор количественно переносят в колбу грушевидной формы вместимостью 25 см³ и отгоняют на ротационном испарителе при температуре водяной бани 40—45 °С.

Если анализируют объекты, содержащие жир, то полученный экстракт подвергают дополнительной очистке на колонке. Сухой остаток растворяют в 10 см³ гексана, переносят на подготовленную колонку и элюируют пестициды с помощью ПО см³ смеси бензола с гексаном в соотношении 4:7 со скоростью одна капля в секунду. Элюат обезвоживают, пропуская через слой безводного сернокислого натрия и отгоняют растворитель досуха.

Для очистки экстракта от восков или твердых примесей полученный сухой остаток растворяют охлажденной смесью ацетона и воды в соотношении 2: 1 и выдерживают 30 мин в холодильнике. Воски отфильтровывают через бумажный фильтр, который промывают охлажденной смесью ацетона и воды 2:1. Пестициды экстрагируют из водно-ацетонового раствора гексаном. Растворитель упаривают.

Сухой очищенный остаток растворяют в колбе, внося пипеткой 1 см³ гексана. 0,1 см³ полученного раствора наносят микропипеткой или шприцем на хроматографическую пластинку на линию старта, находящуюся от края на расстоянии 1,0 см. Для увеличения чувствительности метода сухой остаток растворяют в нескольких каплях гексана и полностью наносят на пластинку. Справа и слева от пробы наносят стандартные растворы пестицидов, содержащие 1, 2, 4, 5, 10 мкг препарата.

После нанесения пробы на пластину типа «Силуфол» ее помещают в хроматографическую камеру с подвижным растворителем (№ 1) — гексан-ацетон (6:1) или (№ 2) — гексан (табл. 7.1). После того, как фронт растворителя поднимется по пластинке, ее вынимают из камеры, обрабатывают проявляющим реактивом и подвергают УФ-облучению в течение 5—10 мин лампой типа ПРК-4. Пластины располагают на расстоянии 20 см от источника света.

При отсутствии пластин «Силуфол» можно использовать пластины «Сорбфил» отечественного производства, с системой подвижных растворителей ацетонитрил-вода (2:1) (табл. 7.1).

Таблица 7.1

Ориентировочные значения пестицидов в различных системах растворителей

При наличии хлорорганических пестицидов при описанных выше условиях на пластинах проявляются пятна серо-черного цвета на светлом фоне. По значениям, соответствующих Распределяют, какие пестициды присутствуют в продукте (табл. 7.1).

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

Измерение содержания пестицидов проводят путем сопоставления площади пятна испытуемого экстракта и площади пятна рабочего стандартного раствора, наиболее близкого по интенсивности окраски к пятну экстракта. Площади пятен измеряют с помощью линейки или шаблона из миллиметровой бумаги. Содержание пестицидов X, мг/кг, вычисляют:

Х = т-8₁ -^/ш, ? 8₂-У₂,

где т — масса пестицида в 1 см³ стандартного раствора, мкг; Ш] — масса навески исследуемого продукта, г; 8 _х — площадь пятна, полученного при нанесении испытуемого экстракта, мм²; 8₂ — площадь пятна, полученного при нанесении стандартного раствора, мм²; V] — объем экстракта, в котором перерастворен сухой остаток, см³; У₂ — объем исследуемого экстракта, нанесенного на пластинку, см³. При нанесении всей пробы V! = У₂..

Вычисления производят до первого десятичного знака. Окончательный результат округляют до целого числа.

За окончательный результат испытаний принимают среднее арифметическое результатов (X) двух параллельных определений, расхождение между которыми не должно превышать 30% по отношению к среднему арифметическому при р = 0,95.

Пределы возможных значений систематической составляющей погрешности измерений содержания пестицидов любой пробы при допускаемых методом изменениях влияющих факторов ± 0,15 X.

Минимально обнаруживаемое содержание пестицидов в хроматографируемой пробе 1 мкг.

Значение среднего квадратичного отклонения случайной составляющей погрешности измерений содержания пестицидов одной и той же пробы при допускаемых методом изменениях влияющих факторов составляет ± 0,2 X.

При измерении содержания пестицидов определяемая величина варьирует в пределах: для гамма-ГХЦГ 75—80%, кельтана 75—85%, альдрина 72-80%, ДДТ 76-90%, ДДД 75-85%, ДДЭ 70%.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХЛОРСОДЕРЖАЩИХ ПЕСТИЦИДОВ МЕТОДОМ ГАЗОЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

Метод газожидкостной хроматографии (ГЖХ) основан на экстракции пестицидов этилацетатом, очистке экстракта концентрированной серной кислотой или силикагелем АСК с последующим анализом хло-рорганических пестицидов на газовом хроматографе с детектором захвата электронов.

Метод предназначен для анализа остаточных количеств пестицидов альфа-, бета-, гамма-ГХЦГ, кельтана, альдрина, гептахлора, ДДТ и его метаболитов.

Газохроматографической метод используют как самостоятельный метод анализа, а также для подтверждения результатов, полученных тонкослойной хроматографией.

ОБОРУДОВАНИЕ

Весы лабораторные общего назначения с наибольшим пределом взвешивания до 200 г не ниже 1-го класса точности. Испаритель ротационный ИР-1М или другой аналогичного класса. Аппарат для встряхивания типа АВУ-бс. Лампа ртутно-кварцевая типа ПРК-4. Колбы перегонные К-1—250—29/32. Колбы Гр-25—14/23. Колбы мерные 2—50—2; 2—100—2; 2—500—2. Воронка В-56—80 ХС. Колба коническая Кн-1—250—29/32. Цилиндры мерные 1—50, 1 — 100. Пробирки с притертыми пробками вместимостью 10 см³. Стеклянные банки с притертыми крышками, вместимостью 500, 1000 см³. Воронки делительные ВД-100—29/32, ВД-250—29/32. Стакан В-1—50. Пипетки 1—2—2—5, 1—2—2—10. Палочка из химико-лабораторного стекла. Вата медицинская гигроскопическая. Бумага фильтровальная лабораторная. Колонка стеклянная хроматографическая для очистки экстрактов из продуктов, содержащих жир: узкая часть — длина (50 ± 2) см, диаметр (1,7 ± 0,3) см, широкая часть — длина (1,5 ± 2) см, диаметр (2,5 + 0,2) см.

Газовый хроматограф Газохром 1109 или аналогичный, например типа Уапап, с детектором захвата электронов.

Микрошприц МЕНЮ или аналогичный для ввода 0,1 — 10 мкл пробы заколом через мембрану инжектора хроматографа.

Колонки хроматографические стеклянные для газового хроматографа длиной 1,0 м диаметром 3 мм и длиной 1,5 м, диаметром 3 мм.

Баллон стальной для сжатого газа, номинальное давление 150 ат.

Азот газообразный, марки «особой чистоты» или азот с содержанием кислорода не более 0,004% или гелий.

Насадки для колонки (наполнение набивных колонок): 5% ОУ-17 на хроматоне М— АДУ— ОМС8 (0,16—0,20 мм), 3% ОУ-2Ю на хроматоне М—супер (0,125—0,16 мм) или 5% 8Е-30 на хроматоне М—АДУ— ОМС8 (0,16—0,20 мм) или капиллярная колонка в соответствии с документацией к газовому хроматографу.

РЕАКТИВЫ

Кислота серная, плотностью 1,84 г/см³. Гексан, ч, очищенный концентрированной серной кислотой, отмытый дистиллированной водой, высушенный кристаллическим гидроксидом калия и перегнанный с дефлегматором. Ацетон, хч, перегнанный. Аммиак водный, чда. Спирт этиловый ректификованный технический. Хлороформ, хч, перегнанный. Этилацетат, хч, перегнанный. Ацетонитрил, хч. Бензол, хч. Водорода пероксид, 30%-ный раствор. Натрий сульфат безводный, чда. Натрия гидрокарбонат, чда. Силикагель марки АСК, измельченный и просеянный через сито 0,30 мм. Вода дистиллированная. Уголь активированный любой марки. Бумага индикаторная универсальная для определения pH. Эталоны хлорорганических пестицидов: кельтана, ДДТ, ДДД, ДДЭ, ГХЦГ, альдрина, гептахлора гарантированной степени чистоты с содержанием основного вещества не менее 95%. Допускается применение других средств измерений, аппаратуры и реактивов, характеристики которых не уступают характеристикам указанных выше средств измерений, аппаратуры и реактивов.

ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

ОЧИСТКА СИЛИКАГЕЛЯ АСК

В стакан насыпают силикагель, заливают гексаном, перемешивают, гексан сливают. Промывку повторяют три раза. Промытый силикагель прокаливают при температуре 180 “Св течение 2 ч. Хранят в плотно закрытой стеклянной банке.

ОЧИСТКА ВАТЫ

В коническую колбу помещают хлопковую вату, заливают гексаном, выдерживают 15 мин. Операцию повторяют два раза. Очищенную вату сушат на воздухе под тягой. Хранят в закрытой стеклянной банке.

ПОДГОТОВКА ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЙ КОЛОНКИ ДЛЯ ОЧИСТКИ ОТ ЖИРОВ

В нижнюю часть колонки помещают кусочек очищенной ваты, насыпают силикагель АСК на высоту (26,0 ± 0,5) см, уплотняют постукиванием по колонке деревянной палочкой. Затем помещают силикагель, пропитанный серной кислотой в отношении 4:1 (по массе), на 3 см, далее насыпают безводный сульфат натрия слоем (1,0 ± 0,5) см. Через колонку пропускают 30 см³ гексана и отжимают резиновой грушей. Эффективность колонки проверяют, внося 5 см³ смеси хлорорганических пестицидов с заданной концентрацией (в пределах 0,1—0,2 мкг). Дают возможность раствору впитаться в колонку, а затем элюируют пестициды 50 см³ гексана со скоростью одна капля в секунду.

Элюат с помощью ротационного вакуумного испарителя полностью отгоняют при температуре 40 °С. К сухому остатку пипеткой добавляют 10 см³ гексана, колбу закрывают пробкой на шлифе. Стенки колбы ополаскивают растворителем, аликвотную часть раствора

(5 мкл) вводят в хроматограф и проводят измерения. При определении не менее 90% от заданного количества пестицидов сорбент можно считать пригодным для работы, а колонку использовать для анализа. При поступлении новой партии силикагеля проверяют его эффективность, как описано выше.

ПРИГОТОВЛЕНИЕ ГРУДУИРОВОЧНЫХ РАСТВОРОВ ПЕСТИЦИДОВ

Основные градуировочные растворы с массовой концентрацией (100 ± 0,5) мкг/см³ готовят весовым способом отдельно для каждого пестицида путем растворения навески 10 мг в мерной колбе вместимостью 100 см³ в гексане. Из основных растворов готовят промежуточные градуировочные растворы массовых концентраций: 1 мкг/см³ (раствор 1), 0,1 мкг/см³ (раствор 2) и 0,01 мкг/см³ (раствор 3), перенося пипеткой в мерные колбы вместимостью 100 см³ соответственно 1 и 0,1 см³ основного раствора пестицида. Для приготовления промежуточного раствора 3 с содержанием 0,01 мкг/см³ в мерную колбу вместимостью 100 см³ переносят 1 см³ промежуточного раствора 1 и доводят до метки гексаном.

Все промежуточные растворы стабильны при хранении в колбах с притертой пробкой в холодильнике в течение 6 мес.

ПОДГОТОВКА ГАЗОВОГО ХРОМАТОГРАФА ПОДГОТОВКА ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЙ КОЛОНКИ

Сухую стеклянную колонку, предварительно промытую хромовой смесью, этиловым спиртом, затем диэтиловым эфиром, заполняют носителем с помощью вакуумного или водоструйного насоса. При этом набивку колонки периодически уплотняют, постукивая по колонке деревянной палочкой. Установленную в термостате хроматографическую колонку перед работой кондиционируют в следующем режиме: 2 ч при 100 °С; 2 ч при 150 °С; 4 ч при 200 °С; 4 ч при 220 °С. При кондиционировании колонка должна быть отключена от детектора. Кондиционирование следует проводить при смене колонки, а также после длительных перерывов в работе. При использовании капиллярной колонки проводят ее подготовку в соответствии с технической документацией к прибору.

ПРИГОТОВЛЕНИЕ ШКАЛЫ ГРАДУИРОВОЧНЫХ РАСТВОРОВ

В пробирках вместимостью 5 см³ с пробками на шлифах для каждого пестицида готовят шкалу градуировочных растворов (табл. 7.2—

7.4). Для этого пипетками вносят определенный объем промежуточных растворов пестицидов и недостающий до 5 см³ объем гексана.

Таблица 7.2

Шкала градуировочных растворов для альфа-ГХЦГ и 4,4’-ДДЭ

Таблица 7.3

Шкала градуировочных растворов для |) и у-ГХЦГ, альдрина и гептахлора

Таблица 7.4

Шкала градуировочных растворов для 4,4’-ДДТ и 4,4’-ДДД

Градуировочные растворы хранят не более двух недель. При проверке градуировочных графиков готовят свежие градуировочные растворы.

Таблица 7.5

Условия разделения хлорорганических пестицидов на колонках методом ГЖХ

Окончание

ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

Из объединенной пробы продукта отбирают навеску массой 50,0 г, помещают в коническую колбу с притертой пробкой вместимостью 250 см³ и заливают 100 см³ этилацетата. Содержимое колбы перемешивают в течение 20 мин на аппарате для встряхивания.

Экстракт декантируют в круглодонную колбу, пропуская через слой безводного сернокислого натрия. Эту операцию повторяют еще 2 раза. Экстракт объединяют и концентрируют с помощью ротационного испарителя досуха при температуре водяной бани 40—45 °С.

ОЧИСТКА ЭКСТРАКТА

Сухой остаток количественно переносят с помощью 5 см³ гексана в делительную воронку вместимостью 100 см³, добавляют 5 см³ концентрированной серной кислоты и содержимое воронки осторожно встряхивают 5—10 раз. После разделения слоев нижний слой сливают и отбрасывают. Очистку экстракта повторяют еще несколько раз. Очищенный экстракт промывают дважды раствором бикарбоната натрия с массовой долей 1 % порциями по 5 см³, а затем дистиллированной водой до нейтральной реакции промывных вод. Гексановый раствор количественно переносят в колбу грушевидной формы вместимостью 25 см³ и отгоняют на ротационном испарителе при температуре водяной бани 40—45 °С.

Если анализируют объекты, содержащие жир, то полученный экстракт подвергают дополнительной очистке на колонке. Сухой остаток растворяют в 10 см³ гексана, переносят на подготовленную колонку и элюируют пестициды с помощью ПО см³ смеси бензола с гексаном в соотношении 4:7 со скоростью одна капля в секунду. Элюат обезвоживают, пропуская через слой безводного сернокислого натрия и отгоняют растворитель досуха.

Для очистки экстракта от восков или твердых примесей полученный сухой остаток растворяют охлажденной смесью ацетона и воды в соотношении 2:1 и выдерживают 30 мин в холодильнике. Воски отфильтровывают через бумажный фильтр, который промывают охлажденной смесью ацетона и воды 2:1. Пестициды экстрагируют из водно-ацетонового раствора гексаном. Растворитель упаривают.

Сухой очищенный остаток растворяют в колбе, внося пипеткой 10 см³ гексана.

УСЛОВИЯ ХРОМАТОГРАФИРОВАНИЯ

5 мкл гексанового раствора вводят в испаритель газового хроматографа и анализируют в условиях, указанных в табл. 7.5.

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

Содержание пестицидов X мг/кг, в анализируемом сырье вычисляют в соответствии с градуировочными графиками по формуле:

X = Ш| ? V] / т₂ ? У₂,

где т1 — масса пестицида, найденная по градуировочному графику, мкг; VI — общий объем раствора, из которого взята аликвота для хроматографирования, мл; ш2 — масса анализируемой пробы, г; N2 — объем аликвоты, вводимой в хроматограф, мкл.

Вычисления проводят до третьего десятичного знака. Окончательный результат округляют до второго десятичного знака.

За окончательный результат испытаний принимают среднее арифметическое значение результатов (X) двух параллельных измерений, расхождение между которыми по абсолютной величине не должно превышать 20% по отношению к среднему арифметическому при р = 0,95.

Пределы возможных значений систематической составляющей погрешности измерений содержания пестицидов в любой пробе при допускаемых методикой изменениях влияющих факторов ± 0,15Х.

При измерении содержания пестицидов в образцах полнота обнаружения может варьировать для альфа-ГХЦГ в пределах 75—89%, бета-ГХЦГ 73-85%, гамма-ГХЦГ (линдан) 77-88%, ДДТ 75-85%, ДДЭ 65—72%, ДДД 75—86%, гептахлора 70—89%, кельтана 73—85%, альдрина 80—95%.

Минимально обнаруживаемые количества анализируемых соединений с помощью газожидкостной хроматографии составляют: для альфа-, бета-, гамма-ГХЦГ — 0,001 нг, для гептахлора, альдрина и кельтана — 0,01 нг, для ДДТ, ДДЭ и ДДД — 0,6 нг.

Нижний предел измерения: 0,001 мг/кг для гамма-ГХЦГ, 0,005 мг/кг для кельтана и гептахлора, 0,007 мг/кг для ДДТ и его метаболитов.

Значение среднего квадратичного отклонения случайной составляющей погрешности измерений содержания пестицидов одной и той же пробы в разных лабораториях при допускаемых методикой изменениях влияющих факторов составляет ± 0,2Х.

Расхождение между результатами измерений, выполненных в двух разных лабораториях, не должно превышать 40% по отношению к среднему арифметическому при р = 0,95.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ К ГЛАВЕ 7

• 1. Опасность органических токсикантов. Уровень содержания. Почему определение количественного содержания остаточных органических микропримесей является важной аналитической задачей подтверждения безопасности продукции?
• 2. Какова точность определения содержания органических примесей различными методами?
• 3. Как согласуется безопасный уровень содержания конкретного вещества и границы диапазона аналитического определения?

ЛИТЕРАТУРА К ГЛАВЕ 7

Майстренко, В. Н., Хамитов, Р. 3., Будников, Г. К. Эколого-аналитический мониторинг супертоксикантов. — М.: Химия, 1996. — 319 с.

Аналитическая химия: проблемы и подходы: в 2 т. Пер. с англ, под ред. акад. Ю. А. Золотова. — М.: Мир «АСТ», 2004.

Методы определения микроколичеств пестицидов в продуктах питания, кормах и внешней среде. В двух томах. — Т. 1/Сост. КлисенкоМ. А., Калинина А.А, Новикова К. Ф. и др. — М.: Колос, 1992. — 567 с.

Инженерная экология: Учебник/Под ред. проф. В. Т. Медведева. — М.: Гардарики, 2002. — 687 с.

Эйхлер, В. Яды в нашей пище: Пер. с нем, — 2-е доп. изд. — М.: Мир, 1993.

Мовчан, В. Н. Экология человека. — С. — Пб: Изд-во С.-Петербургского университета, 2004. — 290 с.

Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации. Справочное издание. — М.: Минсельхоз России, 2018. — 936 с.