Разработаны сотрудниками ООО "Алгама" (Н.П. Сергеюк), АО "Всесоюзный научный центр по безопасности биологически активных веществ" (М.И. Голубева, Л.И. Крымова), ФГБУ "Научный центр биомедицинских технологий ФМБА" (А.Ю. Савченко), ООО "ФНЦ "ИннофармаТех" (И.Е. Шохин), АНО "Международная ассоциация клинических фармакологов" (Г.В. Раменская).

Свидетельство о государственной метрологической аттестации N 205-27/RA.RU.311787-2016/2017.

1.1. Настоящие методические указания устанавливают порядок применения метода спектрофотометрии для измерений массовой концентрации этилцеллюлозы в воздухе рабочей зоны в диапазоне массовых концентраций 5,0 - 20,0 мг/м³.

1.2. Методические указания по измерению массовых концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны предназначены для лабораторий Роспотребнадзора, санитарных лабораторий промышленных предприятий при осуществлении контроля за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны, а также научных и других организаций, осуществляющих исследования содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

1.3. Методические указания носят рекомендательный характер.

2.1. Физико-химические свойства этилцеллюлозы

Структурная формула:

Эмпирическая формула: [C₆H₇O₂(OH)_3-x(OC₂H₅)_x]_n.

Молекулярная масса: 24000 - 70000.

Регистрационный номер CAS 9004-57-3.

Этилцеллюлоза - этиловый эфир целлюлозы, порошкообразное вещество белого или почти белого цвета, без запаха и вкуса; температура плавления 160 - 210 °C, разлагается при температуре выше 200 - 240 °C. Растворимость этилцеллюлозы определяется степенью замещения. При степени замещения < 1 она хорошо растворима в воде, нерастворима в органических растворителях. При степени замещения > 2,4 она хорошо растворима во многих органических растворителях (бензол, толуол, этилацетат, бутанол, смесь бензол-этанол, хлороформ и др.), нерастворима в воде, нефтепродуктах (например, в бензине и гексане), устойчива к действию растворов щелочей и низкоконцентрированных минеральных кислот при температуре до 80 °C. Этилцеллюлоза в концентрированных кислотах деструктируется.

Агрегатное состояние в воздухе - аэрозоль.

2.2. Токсикологическая характеристика этилцеллюлозы:

- относится к классу полисахаридов;

- малоопасное вещество;

- используется в качестве добавки E462 в пищевой отрасли и в фармацевтической промышленности.

3.1. При соблюдении всех регламентированных условий и проведении анализа в точном соответствии с данной методикой при выполнении измерений массовой концентрации этилцеллюлозы метрологические характеристики не превышают значений, представленных в табл. 1 (при доверительной вероятности P = 0,95).

4.1. Измерение массовой концентрации этилцеллюлозы выполняют методом спектрофотометрии.

Метод определения основан на взаимодействии этилцеллюлозы с антроном в кислой среде с образованием окрашенного в темно-зеленый цвет продукта реакции и измерении относительной оптической плотности полученных растворов.

Измерение производят при длине волны 515 нм.

Отбор проб проводят с концентрированием на бумажные обеззоленные плотные фильтры.

Минимально определяемое содержание этилцеллюлозы в анализируемом объеме пробы - 40 мкг.

Нижний предел измерений массовой концентрации этилцеллюлозы в воздухе - 5,0 мг/м³ (при отборе 40 дм³ воздуха).

Определению не мешают: кросповидон, аэросил, магния стеарат, тальк.

Примечание. Допускается использование средств измерений с аналогичными или лучшими характеристиками.

Примечание. Допускается использование реактивов с более высокой квалификацией.

Примечание. Допускается применение оборудования, вспомогательных устройств и материалов с аналогичными или лучшими техническими характеристиками.

6.1. При работе с реактивами соблюдают требования безопасности, установленные для работы с токсичными, едкими и легковоспламеняющимися веществами, по ГОСТ 12.1.007, ГОСТ 12.1.005.

6.2. При проведении анализов горючих и вредных веществ должны соблюдаться требования противопожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004. Должны быть в наличии средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009. Необходимо провести обучение работающих правилам безопасности труда согласно ГОСТ 12.0.004.

6.3. При выполнении измерений с использованием спектрофотометра соблюдают правила электробезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.019 и инструкцией по эксплуатации прибора.

6.4. Помещение лаборатории должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией. Содержание вредных веществ в воздухе не должно превышать гигиенических нормативов <17>.

--------------------------------

<17> ГН 2.2.5.3532-18 "Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны"; ГН 2.2.5.2308-07 "Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны".

7.1. Измерения в соответствии с настоящей методикой может выполнять специалист, имеющий опыт работы на спектрофотометре, освоивший данную методику и подтвердивший экспериментально соответствие получаемых результатов нормативам контроля погрешности измерений.

8.1. Условия приготовления растворов и подготовки проб к анализу:

8.2. Выполнение измерений на спектрофотометре проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.

9.1. Перед выполнением измерений проводят следующие работы: приготовление растворов, подготовка спектрофотометра, установление градуировочной характеристики, контроль стабильности градуировочной характеристики, отбор проб воздуха.

9.2. Приготовление основного раствора этилцеллюлозы: основной раствор этилцеллюлозы с массовой концентрацией 1000 мкг/см³ готовят растворением (0,1000 +/- 0,0002) г этилцеллюлозы в хлороформе в мерной колбе, вместимостью 100 см³. Срок хранения раствора - в течение двух недель в холодильнике.

9.3. Приготовление раствора серной кислоты в воде с объемным соотношением (9:1): в коническую колбу вместимостью 200 см³ наливают 10 см³ дистиллированной воды и осторожно при перемешивании добавляют 90 см³ концентрированной серной кислоты. Раствор самоохлаждают до комнатной температуры. Срок хранения раствора - один месяц в холодильнике.

9.4. Приготовление 0,2%-го раствора антрона в концентрированной серной кислоте: в коническую колбу вместимостью 100 см³, помещенную в водяную баню со льдом, вносят 0,1 г антрона и осторожно при перемешивании прибавляют 50 см³ концентрированной серной кислоты. Раствор ставят в темное место и используют свежеприготовленным (в течение 7 часов).

9.5. Подготовку спектрофотометра проводят в соответствии с руководством по его эксплуатации.

9.6. Градуировочную характеристику, выражающую зависимость относительной оптической плотности раствора от содержания этилцеллюлозы, устанавливают по шести сериям измерений по шести концентрациям вещества в каждой серии и контрольного раствора N 0 согласно табл. 2.

На бумажные обеззоленные плотные фильтры, помещенные в бюксы, пипеткой вместимостью 1 см³ наносят основной раствор этилцеллюлозы с массовой концентрацией 1 000 мкг/см³ в соответствии с табл. 2. Фильтры подсушивают при комнатной температуре и с помощью пипетки вместимостью 5 см³ приливают по 5 см³ хлороформа и оставляют на 15 минут, периодически помешивая стеклянной палочкой для лучшего растворения вещества. Затем фильтры тщательно отжимают, растворы сливают в мерные пробирки вместимостью 10 см³. Фильтры повторно обрабатывают 5 см³ хлороформа и оставляют на 15 минут, периодически помешивая стеклянной палочкой, затем фильтры тщательно отжимают и удаляют. Растворы объединяют в мерных пробирках вместимостью 10 см³ и доводят объем до 10 см³ хлороформом. Аналогично обрабатывается чистый бумажный обеззоленный плотный фильтр (контрольный раствор).

В чистые мерные пробирки вместимостью 10 см³ пипеткой вместимостью 2 см³ отбирают по 2 см³ контрольного раствора и каждого градуировочного раствора. Пробирки с растворами устанавливают в металлический штатив для пробирок, который помещают на водяную баню с температурой 70 - 80 °C, и осторожно выпаривают досуха. К сухому остатку приливают 1 см³ раствора серной кислоты в воде с объемным соотношением (9:1) и нагревают 10 минут на кипящей водяной бане. После охлаждения растворов в пробирки приливают по 2 см³ 0,2% раствора антрона в концентрированной серной кислоте, перемешивают и снова нагревают на кипящей водяной бане в течение 10 минут. Через 15 минут измеряют относительные оптические плотности полученных градуировочных растворов в кювете с толщиной поглощающего слоя 10 мм при длине волны 515 нм по отношению к контрольному раствору, не содержащему определяемого вещества (табл. 2, раствор N 0).

Строят градуировочную характеристику: на ось ординат наносят значения относительных оптических плотностей градуировочных растворов, на ось абсцисс - соответствующие им содержания этилцеллюлозы в мкг.

9.7. Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят не реже 1 раза в квартал, а также при смене реактивов и изменении условий анализа (после ремонта и поверки прибора). Стабильность результатов измерений контролируют перед проведением измерений, анализируя один из градуировочных растворов. Один раз в год градуировочную характеристику устанавливают заново.

Для контроля стабильности готовят три градуировочных раствора по п. 9.6 (соответствующих началу, середине и концу диапазона измерений) и анализируют в точном соответствии с методикой.

Градуировочную характеристику считают стабильной, если для каждого контрольного образца выполняется условие:

где D_изм, D_гр - значение относительной оптической плотности образца этилцеллюлозы для контроля, измеренное и найденное по градуировочной характеристике;

К_гр - норматив контроля, , где

- границы относительной погрешности, % (табл. 1).

Если условие стабильности не выполняется только для одного образца, то выполняют повторное измерение относительной оптической плотности этого образца с целью исключения результата, содержащего грубую ошибку.

Если градуировочная характеристика не стабильна (условие (1) не выполняется для двух или более образцов градуировочных растворов), выясняют причины нестабильности и повторяют контроль стабильности с использованием других образцов (табл. 2) для установления градуировочной характеристики, предусмотренных методикой. При повторном обнаружении нестабильности градуировочной характеристики ее устанавливают заново.

9.8. Отбор проб воздуха проводят в соответствии с ГОСТ 12.1 и приложением 9 к Р 2.2.2006-05.

Одновременно отбирают две пробы. При отборе проб фиксируется температура воздуха и атмосферное давление.

Воздух с объемным расходом 4 дм³/мин аспирируют через бумажный обеззоленный плотный фильтр диаметром 5,5 см, помещенный в фильтродержатель, снабженный металлической сеткой. Для определения массовой концентрации этилцеллюлозы на уровне 5,0 мг/м³ (¹/₂ ПДК) необходимо отобрать не менее 40 дм³ воздуха в течение 10 мин.

Срок хранения отобранных проб в бюксах - в течение трех дней в холодильнике.

10.1. Бумажный обеззоленный плотный фильтр с отобранной пробой и чистый бумажный обеззоленный плотный фильтр переносят в бюксы и с помощью пипетки вместимостью 5 см³ приливают по 5 см³ хлороформа и оставляют на 15 минут, периодически помешивая стеклянной палочкой для лучшего растворения вещества. Затем фильтры тщательно отжимают, растворы сливают в другие бюксы. Фильтры повторно обрабатывают 5 см³ хлороформа, оставляют на 15 минут, периодически помешивая стеклянной палочкой, затем фильтры тщательно отжимают и удаляют. Оба раствора последовательно фильтруют на химической воронке через фильтр бумажный средней плотности в мерные пробирки с пришлифованными пробками вместимостью 10 см³. Объем растворов доводят до 10 см³ хлороформом и далее анализ проводят аналогично градуировочным растворам.

Относительную оптическую плотность полученной анализируемой пробы измеряют в кювете с толщиной поглощающего слоя 10 мм при длине волны 515 нм по отношению к контрольному раствору, полученному при обработке чистого бумажного обеззоленного плотного фильтра.

Устанавливают содержание этилцеллюлозы в анализируемом объеме пробы по градуировочной характеристике (п. 9.6).

Примечание. Фильтрование анализируемых проб проводится для удаления нерастворимых в хлороформе веществ, входящих в состав препаративных форм.

11.1. Массовую концентрацию этилцеллюлозы в воздухе рабочей зоны, C, мг/м³, вычисляют по формуле:

где а - содержание этилцеллюлозы в анализируемом объеме пробы, найденное по градуировочной характеристике, мкг;

в - общий объем пробы, см³;

б - анализируемый объем пробы, см³;

V₂₀ - объем воздуха, отобранный для анализа (дм³) и приведенный к стандартным условиям (приложение 1 к настоящим методическим указаниям).

За результат измерений принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, если выполняется условие приемлемости:

где C₁, C₂ - результаты параллельных определений массовой концентрации этилцеллюлозы в воздухе рабочей зоны, мг/м³;

r - значение предела повторяемости, % (табл. 1).

Если условие (3) не выполняется, выясняют причины превышения предела повторяемости, устраняют их и повторяют выполнение измерений в соответствии с требованиями методики измерений.

12.1. Результат количественного химического анализа представляют в виде:

где - среднее арифметическое значение результатов n определений, признанных приемлемыми, мг/м³;

- границы относительной погрешности измерений, % (табл. 1).

Если полученный результат анализа ниже нижней (выше верхней) границы диапазона измерений, то производят следующую запись в журнале: "массовая концентрация этилцеллюлозы менее 5,0 мг/м³ (более 20,0 мг/м³)".

13.1. Проверку приемлемости результатов измерений в условиях воспроизводимости проводят:

- при возникновении спорных ситуаций между двумя лабораториями;

- при проверке совместимости результатов измерений, полученных при сличительных испытаниях (при проведении аккредитации лабораторий и инспекционного контроля).

Для проведения проверки приемлемости результатов измерений в условиях воспроизводимости каждая лаборатория использует пробы, оставленные на хранение.

Приемлемость результатов измерений, полученных в двух лабораториях, оценивают сравнением разности этих результатов с критической разностью CD_0,95 по формуле:

где C_ср1, C_ср2 - средние значения массовой концентрации этилцеллюлозы, полученные в первой и второй лабораториях, мг/м³;

CD_0,95 - значение критической разности, % (табл. 1).

Если критическая разность не превышена, то приемлемы оба результата измерений, проводимых двумя лабораториями, и в качестве окончательного результата используют их среднее арифметическое значение. Если критическая разность превышена, то выполняют процедуры, изложенные в п. 5.3.3 ГОСТ Р ИСО 5725-6.

При разногласиях руководствуются п. 5.3.4 ГОСТ Р ИСО 5725-6.

13.2. Контроль качества результатов измерений в лаборатории при реализации методики осуществляют по ГОСТ Р ИСО 5725-6, используя контроль стабильности среднеквадратического (стандартного) отклонения повторяемости по п. 6.2.2 ГОСТ Р ИСО 5725-6, ГОСТ Р ИСО 5725-6 и показатель правильности по п. 6.2.4 ГОСТ Р ИСО 5725-6.

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 том числе проводят смену реактивов, проверяют работу оператора.

Приведение объема воздуха к стандартным условиям при температуре 293 К (20 °C) и атмосферном давлении 101,33 кПа (760 мм рт. ст.):

где V_t - объем воздуха, отобранный для анализа, дм³;

P - барометрическое давление, кПа (101,33 кПа = 760 мм рт. ст.);

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

Для удобства расчета V₂₀ следует пользоваться таблицей коэффициентов (прилож. 2 к настоящим методическим указаниям). Для приведения воздуха к стандартным условиям надо умножить V_t на соответствующий коэффициент.