Методы контроля. Химические факторы (стр. 3 )

Десорбцию адсорбированных веществ проводят при температуре 300 °C в потоке газа-носителя (гелия) в течение 5 мин. в криофокусирующую ловушку термодесорбера, с которой быстрым нагревом со скоростью 150 °C/мин. до температуры 300 °C с последующей выдержкой при этой температуре в течение 3 мин., вещества переносятся газом-носителем (гелием) непосредственно в капиллярную колонку газового хроматографа.

Градуировку детектора полного ионного тока хромато-масс-спектрометра проводят при следующих условиях:

Режимные параметры хроматографа:

температура термостата колонки 30 °C - 5 мин.

10 °C/мин. до 230 °C

температура испари°C

температура переходной линии (MS Transfer Line) 200 °C

режим без деления потока (Splitless) 1 мин.

скорость газа-носителя - гелия (Split Flow) 16 мл/мин.

скорость газа-носителя - гелия через колонку 1,6 куб. см/мин.

Режимные параметры масс-спектрометрического детектора:

температура ионного источника 200 °C

режим сканирования по полному ионному

току (TIC)

время до начала сканирования 4 мин.

диапазон сканируемых массm/z

температура термодесорбции °C

Время выхода соединений:

фуран	4 мин. 55 с
метилацетат	5 мин. 40 с
2,3-бутандион	7 мин. 30 с
2-метилфуран	8 мин. 31 с
2,3-пентандион	11 мин. 45 с
пиразин	12 мин. 42 с
фуран-2-альдегид	16 мин. 20 с
фурфурилацетат	21 мин. 15 с

На рисунке (не приводится) приведена хромато-масс-спектрограмма летучей фракции над модельной смесью летучих органических соединений, поступающих в воздух на разных этапах технологических процессов производства кофе.

На полученной хромато-масс-спектрограмме в автоматическом режиме рассчитывают значения площадей пиков характеристических молекулярных ионов органических соединений: фуран-2-альдегида (m/z 96), 2,3-бутандиона (m/z 43), 2,3-пентандиона (m/z 43), фурфурилацетата (m/z 81), метилацетата (m/z 43), фурана (m/z 68), 2-метилфурана (m/z 82), пиразина (m/z 80). По результатам анализа строят линейную градуировочную зависимость для каждого соединения. Каждую точку на графике получают в результате 5 измерений.

10.7. Контроль стабильности градуировочной характеристики

Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят перед выполнением измерений.

Образцами для контроля являются вновь приготовленные градуировочные растворы. Выбирают градуировочный раствор в середине диапазона измерений и анализируют в точном соответствии с прописью методики.

Градуировочную характеристику считают стабильной, если выполняется условие:

|m - m |

изм. расч.

----- <= К, (1)

m гр.

расч.

где:

m и m - значения массы органического вещества, найденной по

изм. расч.

градуировочной зависимости и расчетной соответственно;

К - норматив контроля, К = 0,5 х дельта,

гр. гр.

где +/- дельта - границы относительной погрешности, % (табл. 1).

Если условие стабильности не выполняется, то выполняют повторное измерение этого градуировочного раствора с целью исключения результата, содержащего грубую ошибку.

При повторном получении результата, для которого не выполняется условие (1), выясняют причины нестабильности градуировочной характеристики и повторяют контроль стабильности с использованием других градуировочных растворов, предусмотренных методикой. При повторном обнаружении нестабильности градуировочной характеристики прибор градуируют заново.

10.8. Отбор проб

Отбор проб воздуха, содержащего компоненты кофе, проводят согласно ГОСТ 17.2.3.01 [29]. Воздух аспирируют с помощью электроаспиратора через сорбционную трубку со скоростью 0,2 куб. дм/мин. в течение 30 мин. (Примерный объем отбираемой пробы 6 куб. дм). Отбирают 2 параллельные пробы воздуха. Трубки с отобранными пробами закрывают пробками из фторопласта и помещают в металлический контейнер, предназначенный для транспортирования. По окончании отбора проб составляют протокол отбора проб. Срок хранения трубки с отобранной пробой в холодильнике при температуре плюс 5 °C - не более 2 недель.

11. Выполнение измерений

При выполнении измерений массовой концентрации летучих органических веществ кофе выполняют следующие операции.

Перед проведением измерений пробу из сорбционной трубки переводят в фокусирующую трубку, для чего помещают сорбционную трубку в термодесорбер, нагревают в потоке гелия со скоростью 10 куб. см/мин. до 300 °C в течение 10 мин. В течение 10 мин. газ-носитель гелий полностью освобождает сорбционную трубку от сконцентрированных на ней веществ и переводит их в фокусирующую трубку. По завершении термодесорбции и фокусирования вещества поступают в капиллярную хроматографическую колонку.

Измерения проводят при условиях, приведенных в п. 10.6. На полученных хромато-масс-спектрограммах по временам удерживания характеристических молекулярных ионов фуран-2-альдегида (m/z 96), 2,3-бутандиона (m/z 43), 2,3-пентандиона (m/z 43), фурфурилацетата (m/z 81), метилацетата (m/z 43), фурана (m/z 68), 2-метилфурана (m/z 82), пиразина (m/z 80) и их масс-спектрам идентифицируют соединения и в автоматическом режиме определяют площадь пика характеристических молекулярных ионов каждого соединения. По полученным градуировочным характеристикам (п. 10.6) определяют количество каждого соединения в пробе.

12. Вычисление результатов измерений

12.1. Концентрации органических веществ кофе, содержащихся в воздухе в мг/куб. см вычисляют по формуле (2):

m

C = --, (2)

V

0

где:

m - масса органического вещества, найденная по градуировочной

характеристике, мкг;

V - объем воздуха, взятый для анализа и приведенный к нормальным

0

условиям, куб. дм.

Объем воздуха, взятый для анализа и приведенный к нормальным условиям

(куб. см), рассчитывают по формуле (3):

V х 273 х P

1

V = ------, (3)

0 (273 + t) х 101,3

где:

V - объем воздуха, отобранный для анализа, куб. м;

1

P - атмосферное давление в месте отбора, кПа;

t - температура воздуха в месте отбора пробы, °C.

12.2. За результат измерений принимают среднее арифметическое

результатов трех параллельных определений, если выполняется условие

приемлемости (4):

3 х |X - X | х 100

max min

- <= CR , (4)

X + X + X 0,95

1 2 3

где:

X, X - максимальное и минимальное значения из полученных трех

max min

результатов параллельных определений массовой концентрации летучих

органических веществ кофе, мг/куб. м;

X, X, X - результаты параллельных определений массовой концентрации

1 2 3

летучих органических веществ кофе, мг/куб. м;

CR - значение критического диапазона, % (табл. 2).

0,95

12.3. Если условие (4) не выполняется, получают еще три результата в

полном соответствии с данной методикой. За результат измерений принимают

среднее арифметическое значение результатов шести определений, если

выполняется условие (5):

6 х |X - X | х 100

max min

----- <= CR, (5)

X + X + X + X + X + X 0,95

где:

X, X - максимальное и минимальное значения из полученных шести

max min

результатов параллельных определений массовой концентрации летучих

органических веществ кофе, мг/куб. м;

CR - значение критического диапазона для уровня вероятности

0,95

P = 0,95 и n-результатов определений.

CR = f(n) х сигма

0,95 r

Для n = 6

CR = 4,0 х сигма, (6)

0,95 r

где сигма - показатель повторяемости, % (табл. 1).

r

Если условие (5) не выполняется, выясняют причины превышения критического диапазона, устраняют их и повторяют выполнение измерений в соответствии с требованиями методики.

13. Оформление результатов измерений

Результат измерений концентрации органических веществ кофе в воздухе C (мг/куб. м) оформляют протоколом в виде:

_ _

C +/- 0,01 х дельта х C, при P = 0,95,

где:

_

C - среднее арифметическое значение результатов n определений,

признанных приемлемыми по п. п. 10.2, 10.3, массовая концентрация, мг/куб.

м;

+/- дельта - границы относительной погрешности измерений, % (табл. 2).

В протоколе указывают дату проведения анализа, место отбора пробы, название лаборатории, юридический адрес организации, ответственного исполнителя и руководителя лаборатории.

14. Контроль погрешности измерений

Контроль качества результатов измерений в лаборатории при реализации методики осуществляют по ГОСТ Р ИСО 5725-6 [30], используя контроль стабильности среднеквадратического (стандартного) отклонения повторяемости по п. 6.2.2 ГОСТ Р ИСО 5725-6 [30]. Проверку стабильности осуществляют с применением контрольных карт Шухарта.

Периодичность контроля стабильности результатов выполняемых измерений регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории.

Рекомендуется устанавливать контролируемый период так, чтобы количество результатов контрольных измерений было от 20 до 30.

При неудовлетворительных результатах контроля, например, при превышении предела действия или регулярном превышении предела предупреждения выясняют причины этих отклонений, в т. ч. проводят смену реактивов, проверяют работу оператора.

15. Список нормативно-технических документов

1. ГОСТ 17.2.4.02-81 "Охрана природы. Атмосфера. Общие требования к методам определения загрязняющих веществ".

2. ГОСТ Р "Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания".

3. ГОСТ "Гири. Общие технические условия".

4. ГОСТ "Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки. градуированные. Часть 1. Общие требования".

5. ГОСТ 1770-74 "Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия".

6. ГОСТ "Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры".

7. ГОСТ 6359-75 "Барографы метеорологические анероидные. Технические условия".

8. ГОСТ . Межгосударственный стандарт (ИСО 386-77) "Посуда лабораторная стеклянная. Термометры жидкостные стеклянные лабораторные. Принципы устройства, конструирования и применения".

9. ТУ "Аспираторы. Технические условия".

10. ТУ 3. "Кабельные термоэлектрические теплопреобразователи (термопары типа ТХА, ТХК, ТНА и др.)".

11. ТУ 2 "Шкафы сушильные. Технические условия".

12. ГОСТ "Аквадистилляторы медицинские электрические. Общие технические требования и методы испытаний".

13. ТУ "Гелий газообразный марка "60".

14. ГОСТ . Межгосударственный стандарт "Стекловолокно. Ткань конструкционного назначения. Технические условия".

15. ГОСТ 6217-74 "Уголь активный древесный дробленый. Технические условия".

16. ГОСТ 3956-76 "Силикагель технический. Технические условия".

17. ГОСТ 6709-72 "Вода дистиллированная. Технические условия".

18. ТУ 7 "Этанол для хроматографии (этиловый спирт) химически чистый. Технические условия".

19. ГОСТ 4204-77. Межгосударственный стандарт "Реактивы. Кислота серная. Технические условия".

20. ГОСТ 4220 "Реактивы. Калий двухромовокислый. Технические условия".

21. ГОСТ "Реактивы. Фурфурол. Технические условия".

22. ГОСТ 12.1.005-88 "Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны",

23. ГОСТ 12.1.007-76.1999. Межгосударственный стандарт "Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности".

24. ГОСТ 12.1.004-91 "Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования".

25. ГОСТ "Предупредительная маркировка химической продукции".

26. ГОСТ 12.1.019-79. Межгосударственный стандарт "Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты".

27. ПБ "Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением".

28. ГОСТ 12.1.010-76. Межгосударственный стандарт "Система стандартов безопасности труда. Взрывобезопасность".

29. ГОСТ 17.2.3.01-86 "Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных пунктов".

30. ГОСТ Р ИСО "Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений".