7.3. Подготовка стеклянной посуды
Новые пробирки, пипетки, колбы, цилиндры заливают хромовой смесью на 1 ч, затем промывают водопроводной и дистиллированной водой, сушат в сушильном шкафу, ополаскивают 1-2 см3 перегнанного хлороформа или н-гексана, сушат. Критерием чистоты посуды является отсутствие свечения использованной порции растворителя при освещении светом от УФ-осветителя. После каждого анализа использованную посуду подвергают той же обработке. Посуду после анализа проб воздуха фоновых районов достаточно тщательно промыть несколькими порциями хлороформа без предварительной обработки хромовой смесью и также проконтролировать УФ-осветителем.
7.4. Градуировка спектрометрической (спектрофлуориметрической) установки
Пробирки с притертыми пробками, содержащие по 2-4 см3 растворов
1,12-БПЛ и 3,4-БП концентрацией 1 x 10(-8) г/см3, при перекрытом потоке
УФ-излучения по очереди вставляют в прозрачный сосуд Дьюара, наполненный
жидким азотом. Спустя 2 мин открывают доступ для УФ-излучения к
замерзшему раствору и при одних и тех же параметрах прибора (напряжение
на ФЭУ, усиление, ширина щели и т.п.) записывают попеременно
аналитическую линию в квазилинейчатом спектре флуоресценции 1,12-БПЛ в
н-гексане - 419,2 нм и аналитическую полосу (состоит из пяти компонентов)
в аналогичном спектре 3,4-БП - центр тяжести полосы - 402,4 нм. Такие
─
записи повторяют 10 раз и вычисляют средние интенсивности (I)
аналитических линий (высота максимума линии над фоном).
Находят отношение
─
I
БПЛ
────── = К , (4.22)
─ БП
I
БП
где К - коэффициент для вычисления концентрации 3,4-БП.
БП
При неизменности интенсивности и спектрального состава потока возбуждающего излучения, постоянства места фиксации образа, формы кюветы (пробирки), ширины входной и выходной щелей монохроматоров и других параметров значение этого коэффициента постоянно. Его следует проверять не реже одного раза в месяц или при любых изменениях параметров установки.
7.5. Отбор проб
Отбор проб воздуха фоновых районов проводят на фильтры ФПП-15 с поверхностью 200-300 см2 или на фильтры АФА-ХП-20 с расходом воздуха 6-60 м3/ч, обеспечивающим объем отобранной пробы в диапазоне 100-1000 м3 за сутки.
Отбор проб воздуха в населенных районах проводят на фильтры из ткани ФПП-15 с поверхностью 36 см2 или АФА-ХП-20 с расходом воздуха 0,1 и 0,05 м3/мин соответственно. В населенных пунктах разовые пробы отбирают в течение 20-30 мин, а суточные непрерывно в течение суток или дискретно по 20-30 мин на один фильтр не менее 4 раз в сутки.
Экспонированные фильтры упаковывают в бумажные маркированные пакеты. Хранят пробы в сухом помещении или в холодильнике.
8. Выполнение измерений
8.1. Проведение экстракции
При анализе незагрязненного воздуха экспонированные фильтры, отделенные от марлевой основы, помещают в колбу с притертой пробкой вместимостью 0,5 дм3. В колбу заливают 30-50 см3 н-гексана и в течение 20 мин проводят экстракцию с помощью аппарата для встряхивания или вибростенда. Экстракт сливают в цилиндр. В колбу заливают новую порцию н-гексана. Операцию экстракции повторяют до получения экстракта, у которого отсутствует свечение под УФ-осветителем. Для контроля полноты извлечения фильтр оставляют в последней порции н-гексана на ночь в вытяжном шкафу. Свечение экстракта контролируют на следующий день. В среднем на экстракцию расходуют 100-150 см3 н-гексана.
При анализе загрязненного воздуха фильтры с одного поста за весь месяц или суточную пробу складывают в колбу вместимостью 500 см3 и заливают 200-250 см3 н-гексана. Экстракцию проводят на вибростенде или на аппарате для встряхивания в течение 3-4 ч. Экстракт сливают в другую колбу, а фильтры заливают новой порцией н-гексана в количестве 200 см3. Экстракцию повторяют до полного извлечения 3,4-БП. Полноту извлечения 3,4-БП проверяют по отсутствию свечения при УФ-освещении. В среднем на экстракцию расходуют 500-600 см3 н-гексана.
Аналогично для каждой партии фильтров из неэкспонированных фильтров готовят нулевую пробу.
В случае необходимости экстракт подвергают предварительному хроматографическому разделению (см. п. 8.2) и анализ содержания 3,4-БП проводят в элюате после хроматографии.
8.2. Хроматографическое разделение веществ экстракта пробы
Разделение веществ экстракта пробы обязательно проводят в том случае, когда концентрации 3,4-БП в воздухе превышают 10(-5) мг/м3 (10 нг/м3) или в случае наличия интенсивного диффузного фона люминесценции экстракта (см. п. 2). Разделение веществ проводят или при помощи тонкослойной хроматографии на незакрепленном слое или при помощи препаративной жидкостной хроматографии под давлением.
Тонкослойная хроматография. На стеклянную пластинку, предварительно протертую н-гексаном, насыпают оксид алюминия II степени активности по Брокману. С помощью стеклянной палочки с резиновыми валиками толщиной 0,5-1 мм адсорбент раскатывают по пластинке до получения равномерного слоя. Затем 0,2-0,5 см3 сконцентрированного до 10(-3) г/см3 (см. п. 7.2, перечисление 5) н-гексанового экстракта постепенно малыми дозами, периодически подсушивая, наносят на слой оксида алюминия по линии, отстоящей от нижнего края вертикально поставленной пластинки на 1 см, от левого и правого края на 0,5 см (линия старта). Пластинку с нанесенным по линии старта экстрактом помещают в герметически закрытую камеру или эксикатор под углом наклона приблизительно 30°. В камеру или эксикатор заранее заливают смесь н-гексана и ацетона в отношении 20:1. Пластинку в камере устанавливают так, чтобы жидкость на 0,5 см не доходила до линии старта. После того как фронт подвижной фазы на 0,5 см не дойдет до верхнего края пластинки, ее вынимают из камеры и высушивают в течение 2 мин под тягой. Слой оксида алюминия, начиная от линии, отстоящей на 1 см от линии старта, и до линии, отстоящей на 3 см от верхнего края пластинки, переносят в воронку с фильтром. 3,4-БП элюируют с адсорбента малыми порциями (по 10 см3) 50 см3 н-гексана, активированного ДМСО.
Препаративная жидкостная хроматография под давлением. Выделение фракции, содержащей 3,4-БП, проводят на установке, состоящей из металлической колонки размером 150 x 4 мм, наполненной адсорбентом "силасорб-CN" с размером частиц 9 мкм. В качестве элюента используется н-гексан, поступающий с помощью сжатого азота под давлением 5 атм (~ 5,1 МПа) из резервуара вместимостью 300 см3. В колонку микрошприцем вносят 10 мм3 (10(-2) см) сконцентрированного до 10(-3) г/см3 и сопоставленного с растворами сравнения н-гексанового экстракта (см. п. 7.2, перечисление 5); включают систему подачи элюента. Через 4 мин в течение последующих 2 мин собирают в пробирку фракцию, содержащую 3,4-БП (1-1,5 см3). Полученную фракцию (элюат) подвергают спектрально-люминесцентному анализу описанным в п. 8.4 методом.
8.3. Предварительная оценка суммарной концентрации экстракта
Перед измерением необходимо ориентировочно оценить суммарную концентрацию объединенного экстракта анализируемой пробы. Для этого в пробирку с притертой пробкой отбирают 5 см3 этого экстракта и визуально под УФ-осветителем сравнивают его интегральную люминесценцию с интегральной люминесценцией специально приготовленных растворов сравнения (см. п. 7.2, перечисление 5). Если интенсивность флуоресценции анализируемой жидкости соответствует концентрации 10(-5)-10(-6) г/см3, то в пробирке с притертой пробкой оставляют 2-4 см3 экстракта для последующего количественного определения 3,4-БП. Если она много меньше (на 2 порядка и более) или больше 10(-5) г/см3, то раствор концентрируют путем упаривания при комнатной температуре с широкой поверхности или разбавляют н-гексаном.
Эту операцию можно выполнить и на флуориметре, предварительно отградуировав его по тем же растворам сравнения (см. п. 7.2, перечисление 5).
8.4. Измерение концентрации 3,4-БП
Для определения концентрации 3,4-БП в полученном н-гексановом экстракте (элюате) 2-4 см3 этого раствора в пробирке с притертой пробкой*(3) быстро опускают в прозрачный сосуд Дьюара с жидким азотом. Поток УФ-излучения в это время перекрывают с помощью диафрагмы или шторки. Спустя 2 мин замерзший раствор освещают фильтрованным светом источника возбуждающего излучения. На щели регистрирующего прибора должно получиться четкое изображение освещаемого участка замерзшего раствора. Несколько раз поворачивая пробирку, фиксируют значение сигнала прибора, пропорционального интенсивности флуоресценции при длине волны 402,4 нм. Максимальное значение этого сигнала свидетельствует об оптимальной фокусировке флуоресцентного свечения анализируемого раствора на щель спектрометра (спектрофлуориметра). При этой фокусировке записывается аналитический максимум 3,4-БП в области длин волн 400,0-403,5 нм.
По результатам нескольких наблюдений вычисляют среднее значение
высоты максимума линии 402,4 нм над фоном (в мм), соответствующее
─БП
среднему значению интенсивности аналитической линии I раствора
(эк)эл