Выбросы стационарных источников. Определение содержания полициклических ароматических углеводородов в газообразном состоянии и в виде твердых взвешенных частиц. Часть 2. Подготовка, очистка и анализ проб.
ГОСТ Р ИСО 11338-2-2008
Настоящий стандарт устанавливает процедуры подготовки, очистки и анализа проб для определения содержания полициклических ароматических углеводородов (ПАУ) в газообразном состоянии и в виде твердых взвешенных частиц в дымовых и отходящих газах. Приведенные методы анализа позволяют обнаруживать ПАУ при их содержании на уровне долей микрограммов на кубический метр пробы в зависимости от типа ПАУ и объема пробы отходящего газа.
В настоящем стандарте приведены два метода анализа: метод высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) и газохроматографический масс-спектрометрический (ГХ-МС) метод.
Представительную пробу газа, проходящего через газоход, отбирают при соблюдении изокинетических условий с помощью подходящего устройства отбора проб. Твердые взвешенные частицы улавливаются соответствующим фильтром, а ПАУ в газообразном состоянии задерживаются на сорбенте [например стиролдивинилбензоловая полимерная смола (XAD-2), пенополиуретан или другой подходящий сорбент, имеющий аналогичную эффективность].
По окончании отбора пробу извлекают из пробоотборного устройства. Части пробоотборного устройства, которые находились в контакте с пробой, промывают растворителем. Затем проводят экстракцию смывов, фильтра(ов) и сорбента в соответствующем органическом растворителе в экстракторе Сокслета (или другим аттестованным методом, например, в экстракторе для ускоренной экстракции растворителем). Экстракт концентрируют в роторном испарителе, при необходимости проводят дополнительное концентрирование в потоке азота. Перед проведением количественного анализа компонентов пробы может потребоваться ее очистка.
Аликвоту концентрированной пробы анализируют методом ВЭЖХ с обращенной фазой, или методом ГХ-МС. Массовую концентрацию каждого ПАУ вычисляют исходя из массы ПАУ (в виде твердых частиц и в газообразном состоянии), измеренной в ходе анализа, и объема отобранного отходящего газа, приведенного к стандартным условиям.
Метод высокоэффективной жидкостной хроматографии
Экстрактор Сокслета, вместимостью от 100 до 200 мл, и соответствующий холодильник.
Стекловолоконный фильтр, предварительно очищенный прокаливанием при температуре 200 °С в течение 3 ч до приемлемого уровня холостых показаний.
Колбы круглодонные, вместимостью 100 мл и 250 или 500 мл в зависимости от вместимости экстрактора Сокслета.
Роторный испаритель, обеспечивающий максимальный вакуум не выше 0,1 МПа (1,0 бар), с водяной баней, подогреваемой до температуры 50 °С.
Концентраторы Кудерна-Даниша, вместимостью 500 мл, с градуированными пробирками вместимостью 10 мл с притертыми стеклянными пробками и трехшариковой макроколонкой Снайдера.
Оборудование для концентрирования: устройство для продувки азотом, с контролируемым расходом на водяной бане с контролируемой температурой, и пробирками для концентрирования вместимостью от 1 до 10 мл.
Разделительные воронки вместимостью 100 и 250 мл.
Стеклянная хроматографическая колонка.
Пробирки вместимостью 10 мл.
Экстракционные гильзы, предварительно проэкстрагированные метанолом.
Лабораторный холодильник, обеспечивающий охлаждение до температуры ниже 4 °С, или морозильная камера, обеспечивающая заморозку до температуры ниже минус 15 °С.
Кипелки, используемые при экстракции растворителем.
Термостат, обеспечивающий поддержание температуры 500 °С.
Система ВЭЖХ, состоящая из: насоса с постоянной скоростью потока, снабженного регулятором градиента, инжектора, вмещающего пробу объемом не менее 20 мкл, устройства контроля температуры колонки в диапазоне от 29 °С до 40 °С с погрешностью ±1 °С, флуоресцентного детектора с программируемой длиной волны возбуждения и испускания, УФ детектора, работающего на длине волны 229 нм, других устройств, таких как устройства для подсоединения колонок, регистрирующие устройства и газы.
Разделительная колонка ВЭЖХ, из стекла или нержавеющей стали (длиной от 20 до 250 мм и внутренним диаметром от 3 до 4,6 мм), заполненная силикагелем, модифицированным алкильными группами С18, с частицами размером от 3 до 5 мкм.
Предколонка ВЭЖХ, колонка из нержавеющей стали для использования при хроматографии с обращенной фазой (длиной 10 мм и внутренним диаметром 2 мм, размер ячейки сита не более 1 мкм, фритта 0,5 мкм) или другие подходящие колонки.
Система дегазации для ВЭЖХ, гелий
Система фильтрации, включающая фильтр с размером пор 45 мкм, для фильтрации подвижной фазы.
Шприцы, вместимостью 10, 25, 50, 100, 250, 500 и 1000 мкл для приготовления градуировочных, исходных стандартных и вводимых растворов.
Ацетонитрил, чистый для хроматографии.
н-Гексан, чистый для хроматографии.
Метанол, чистый для хроматографии.
Пентан, чистый для хроматографии.
Диэтиловый эфир, ч.д.а., стабилизированный 2%-ным раствором этанола, чистый для хроматографии.
Силикагель, высокой степени чистоты, типа 60, от 70 до 23 меш.
Сульфат натрия, безводный, ч.д.а., обезвоженный прокаливанием при температуре 300 °С в течение не менее 4 ч.
Стандартные образцы для определения эффективности извлечения методом ВЭЖХ: 2-метилхризен или 6-метилхризен, с массовой долей основного компонента не менее 98%.
Газы в баллонах под давлением: гелий высокой степени чистоты для дегазации подвижной фазы, азот высокой степени чистоты для концентрирования пробы.
Алюминиевая фольга.
Стекловата.
Метод газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием
Аппаратура для подготовки проб из метода ВЭЖХ.
Газовый хроматограф с масс-спектрометром, включающий систему обработки данных, подходящее устройство для ввода проб без разделения и все необходимые устройства, такие как устройство программирования температуры, устройства для подсоединения колонок, регистрирующие устройства, газы и шприцы. Для предотвращения возможной абсорбции ПАУ на входе в газохроматографическую колонку необходимо использовать ферулы, состоящие не более чем на 40% из графита (например 60% полиимида, 40% графита).
Капиллярные газохроматографические колонки из плавленого кварца (длиной от 30 до 50 м, внутренним диаметром 0,25 мм), покрытые 5%-ным сшитым фенилметилсилоксаном с толщиной нанесенной пленки 0,25 мкм, или другие подходящие колонки.
Шприцы вместимостью 1, 5,10, 25, 50, 100 и 250 мкл для ввода проб в газовый хроматограф, а также ввода градуировочных растворов и растворов внутренних стандартов.
Ацетон, очищенный перегонкой, чистый для хроматографии.
Дихлорметан, очищенный перегонкой, чистый для хроматографии.
н-Гексан, очищенный перегонкой, чистый для хроматографии.
Пентан, очищенный перегонкой, чистый для хроматографии.
Диэтиловый эфир, ч.д.а., стабилизированный 2%-ным раствором этанола.
Силикагель высокой степени чистоты типа 60 от 70 до 230 меш.
Сульфат натрия безводный, ч.д.а., обезвоженный путем нагревания при температуре 300 °С в течение 4 ч.
Стандартные образцы для определения эффективности извлечения методом ГХ-МС, дейтерированные ПАУ или ПАУ, меченные изотопом 13С, с массовой долей основного компонента не менее 98%. Для каждого определяемого ПАУ можно использовать полный набор стандартных образцов для определения эффективности извлечения или несколько выбранных, например один стандартный образец для каждого ПАУ, состоящего из двух, трех, четырех и пяти колец. Массовая концентрация соответствующих стандартных растворов, вводимых в хроматографическую колонку, обычно составляет 50 нг/мкл.
Стандартные образцы (стандартные вещества) для введения шприцем. Можно использовать 2,2'-дибромбифенил, 2,2',3,3',4,4',5,5',6,6'-декафтор-бифенил, дейтерированные ПАУ или ПАУ, меченные изотопом 13С, в качестве стандартных образцов для введения шприцем, если они не используются в качестве стандартных образцов для определения эффективности извлечения. Рекомендуется использовать флуорен-d10, пирен-d10, бенз(k)флуорен-d12 с массовой долей основного компонента не менее 98%. Массовая концентрация соответствующих стандартных растворов, вводимых в хроматографическую колонку, обычно составляет 50 нг/мкл.
Газы в баллонах под давлением, гелий ультравысокой степени чистоты в качестве газа-носителя и азот высокой степени чистоты для концентрирования пробы.
Алюминиевая фольга.
Стекловата.
