ГОСТ Р ИСО 16000-39-2021 Воздух замкнутых помещений. Часть 39. Определение содержания аминов методом (ультра-) высокоэффективной жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии

ГОСТ Р ИСО 16000-39-2021

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВОЗДУХ ЗАМКНУТЫХ ПОМЕЩЕНИЙ

Часть 39

Определение содержания аминов методом (ультра-)высокоэффективной жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии

Indoor air. Part 39. Determination of amines (ultra-)high-performance liquid chromatography coupled to high resolution or tandem mass spectrometry

ОКС 13.040.20

Дата введения 2022-01-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Акционерным обществом "Научно-исследовательский институт охраны атмосферного воздуха" (АО "НИИ Атмосфера") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 457 "Качество воздуха"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 3 сентября 2021 г. N 917-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 16000-39:2019* "Воздух замкнутых помещений. Часть 39. Определение содержания аминов методом (ультра-)высокоэффективной жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии" (ISO 16000-39:2019 "Indoor air - Part 39: Determination of amines - Analysis of amines by (ultra-)high-performance liquid chromatography coupled to high resolution or tandem mass spectrometry", IDT).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочного международного стандарта соответствующий ему национальный стандарт, сведения о котором приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет ()

Введение

Различные части ИСО 16000 содержат общие требования, касающиеся измерения загрязняющих веществ в воздухе замкнутых помещений, а также условия, которые должны соблюдаться до или во время отбора проб отдельных соединений или групп загрязняющих веществ, а также сами процедуры измерений.

Общие положения отбора проб воздуха внутреннего пространства приведены в ИСО 16000-1. Одними из наиболее важных типов замкнутых помещений являются жилые помещения [жилые комнаты, спальни, мастерские (DIY), спортивные комнаты, подвалы, кухни и ванные], рабочие помещения или рабочие места в зданиях, которые не подлежат контролю со стороны комиссий по безопасности и охране труда в отношении загрязняющих веществ (например, офисы, торговые залы), общественные здания (например, рестораны, театры, кинотеатры и другие конференц-залы), пассажирские кабины автомобилей и общественного транспорта.

1 Область применения

Настоящий стандарт содержит метод измерений для определения массовой концентрации первичных, вторичных и третичных алифатических и ароматических аминов в воздухе замкнутых помещений с использованием активного отбора проб и высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) в сочетании с тандемной масс-спектрометрией (ТМС) или масс-спектрометрией высокого разрешения (МСВР). Настоящий стандарт может быть использован при разработке методики анализа. Процедура отбора проб и подготовка пробоотборников приведены в ИСО 16000-38.

Настоящий стандарт предназначен для измерения аминов, перечисленных в таблице A.1 в приложении A, при этом он может быть использован также для измерения других аминов в воздухе замкнутых помещений.

Данные об эффективности метода анализа приведены в приложении B, в таблицах B.1 и B.2.

Настоящий стандарт может быть использован для определения аминов в воде, если предел обнаружения приведенного метода подходит для этой задачи.

Настоящий стандарт не охватывает определение изоцианатов в воздухе замкнутых помещений (или в пробах воды) в качестве соответствующих аминов (приведено в ИСО 17734, части 1 и 2).

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий стандарт. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все изменения к нему):

ISO 16000-38, Indoor air - Part 38: Determination of amines - Active sampling on samplers containing phosphoric acid impregnated filters (Воздух замкнутых помещений. Часть 38. Определение аминов. Активный отбор проб на пробоотборниках, содержащих фильтры, пропитанные фосфорной кислотой)

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применен следующий термин с соответствующим определением.

ИСО и МЭК содержат терминологические базы данных для использования в стандартизации по следующим адресам:

- Платформа онлайн-просмотра ИСО: доступна на https://www.iso.org/obp;

- Электропедия МЭК: доступна на //www.electropedia.org/.

4 Амины в воздухе замкнутых помещений

4.1 Свойства аминов

Амины являются полярными соединениями, обладающими основными свойствами.

Существуют первичные, вторичные, третичные и четвертичные амины.

Четвертичные амины не включены в настоящий стандарт, поскольку четвертичные амины не имеют пары свободных электронов и их свойства значительно отличаются от других аминов. В настоящем стандарте термин "амины" включает первичные, вторичные и третичные амины, но не четвертичные амины.

Непротонированные амины чувствительны к окислению.

Реакция аминов с кислотами приводит к образованию аммониевых солей аминов. Соли аммония не чувствительны к окислению.

4.2 Происхождение и появление аминов в воздухе замкнутых помещений

Амины получают в результате технологических химических процессов и переработки продуктов, а также путем биотического или абиотического разложения соединений азота. Помимо источников биологического происхождения источниками аминов для воздуха помещений могут быть, например, продукты, содержащие полиуретан, особенно вспененные материалы, например в сиденьях автомобилей, матрацах, подушках и мягкой мебели, или теплоизоляционные, или звукопоглощающие материалы. Некоторые амины, в частности ароматические, известны как вредные соединения. Кроме того, большинство аминов имеют неприятный запах в сочетании с низким порогом восприятия запаха.

Другими источниками аминов являются, например, сигаретный дым (ароматические амины) и еда, такая как рыба (алифатические амины).

5 Методика анализа

5.1 Подготовка растворов проб

5.2 Высокоэффективная жидкостная хроматография

Основные параметры системы ВЭЖХ приведены ниже:

- стационарная фаза разделительной колонны: пентафторфенил;

- общие размеры колонны: длина 150 мм, внутренний диаметр 2,1 мм;

- общий размер частиц: 3 мкм (ВЭЖХ); 1,7 мкм (МСВР, жидкостная хроматография высокого разрешения);

- температура колонки: 40°С;

- состав подвижной фазы: 28% ацетонитрила/72% воды, изократический.

5.3 Тандемная масс-спектрометрия

Основные параметры тандемного масс-спектрометра приведены ниже:

- ионизация: электрораспылительная ионизация, положительный режим (ESI +);

- температура источника: 120°С;

- температура десольватации: 420°С;

- ион-прекурсор: М+1;

- газ для соударения: аргон;

- калибровка: внешняя и дополнительно с пиридином-d5 в качестве внутреннего стандарта.

5.4 Масс-спектрометрия высокого разрешения

Основные параметры масс-спектрометра высокого разрешения приведены ниже:

- ионизация: электрораспылительная ионизация, положительный режим (ESI +).

5.5 Последовательность ввода проб и внешняя калибровка

При проведении анализа проб выполняют следующие действия:

- внешняя калибровка: запускаются калибровочные стандарты как минимум в начале и в конце последовательности проб;

- каждые 25 проб или меньше, а также вначале и в конце запускают калибровочный холостой раствор и раствор для проверки калибровки независимого источника;

- каждые (например) 50 проб в конце цикла анализируют раствор для выявления мешающего влияния (ICS).

6 Проверка пригодности оборудования и инструментальный анализ

6.1 Общие положения

В таблице A.3 перечислены некоторые амины, которые могут оказывать мешающее влияние на определение других аминов. Для проверки и подтверждения пригодности выбранной системы и процедуры измерения необходимо проверить следующие моменты.

6.2 Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ или УЭЖХ)

Хроматографическое разделение следующих соединений проверяют и подтверждают:

a) диэтиламин (11) и N, N-диметилэтиламин (24);

b) изобутиламин (2) и n-бутиламин (10);

c) 2-(диметиламино)этанол (8) и 2-(этиламино)этанол (25);

d) диизобутиламин (14) и ди-n-бутиламин (16).

Обычно 4-этилморфолин (4) и 2-(диэтиламино)этанол (3), а также морфолин (13) и 2-(диметиламино)этанол (8) не могут быть в достаточной степени разделены на стационарные фазы с концевыми пентафторфенильными группами. Эти соединения должны определяться с помощью высокоразрешающей или тандемной масс-спектрометрии.

Хроматографическое разделение диэтиламина (11) и N, N-диметилэтиламина (24) также не всегда возможно (зависит в основном от колонки). Если для обнаружения используется тандемная масс-спектрометрия, для распознавания можно использовать отношение вторичных ионов (46 и 29 m/z; см 6.3).

6.3 Тандемная масс-спектрометрия (ТМС)

Селективность тандемной масс-спектрометрии проверяют и подтверждают для следующих потенциально мешающих аминов или вторичных ионов соответственно:

a) диэтиламин (11) и N, N-диметилэтиламин (24): соотношение соответствующих вторичных ионов 46 и 29 m/z;

b) 2-(диметиламино)этанол (8) и морфолин (13): соотношение соответствующих вторичных ионов 72, 70, 45 и 44 m/z;

c) 2-(этиламино)этанол (25) и морфолин (13): соотношение соответствующих вторичных ионов 72, 70, 45 и 44 m/z;

d) 4-этилморфолин (4) и 2-(диэтиламино)этанол (3): соотношение соответствующих вторичных ионов 100, 72, 45 и 44 m/z.

Дополнительная информация приведена в приложении A (таблицы A.3 и A.4).

6.4 Высокоразрешающая масс-спектрометрия (ВРМС)

a) морфолин (13) на 2-(диметиламино)этанол (8);

b) морфолин (13) на 2-(этиламино)этанол (25);

c) 4-этилморфолин (4) на 2-(диэтиламино)этанол (3).

7 Требования к протоколу испытаний

Протокол испытания должен содержать по крайней мере следующую информацию:

- ссылка на настоящий стандарт;

- причина измерения (например, специфический запах, проверка качества продукции, контроль процесса);

- идентификация пробы (присвоение индивидуального номера каждой пробе);

- характеристики пробы (источник, например активный отбор проб воздуха в соответствии с ИСО 16000-38 в офисе, испытательной камере, автомобиле или производственном предприятии и последующее элюирование водой);

- при необходимости - ссылка на ИСО 16000-38, в противном случае - подробное описание пробоотборника и методики отбора проб;

- дата и время отбора проб;

- краткое описание места отбора проб;

- условия отбора проб: относительная влажность, температура и давление;

- при необходимости - описание транспортировки и хранения загруженного пробоотборника;

- объем применяемого элюента (элюирование аминов и фосфорной кислоты из пробоотборника согласно ИСО 16000-38);

- при необходимости - описание (дальнейшей) подготовки пробы (например, последующее разбавление);

- краткое описание инструментального анализа (например, ТМС или ВЭЖХ);

- аналиты с номером CAS;

- неопределенность измерения;

- при необходимости дополнительные спецификации и детали.

Приложение A

(справочное)

Список содержащихся аминов

Таблица A.1 - Список содержащихся аминов

Таблица A.2 - Список дополнительных аминов

Таблица A.3 - Список аминов, оказывающих мешающее влияние

Группа, оказывающая мешающее влияние, a

Амины группы a1 обычно могут быть легко отделены от аминов группы a2 хроматографией.

Группа, оказывающая мешающее влияние, a1

Сложной задачей является хроматографическое разделение n,n-диметилэтиламина (24) и диэтиламина (11). При использовании тандемной масс-пектрометрии* доля площадей пиков массовых переходов 74>29 и 74>46 может быть дополнительно использована для различения аминов 24 и 11.

Группа, оказывающая мешающее влияние, a2

Сложной задачей является хроматографическое разделение изобутиламина (2) и н-бутиламина (10). Тандемная масс-спектроскопия не может использоваться для распознавания аминов 2 и 10, поэтому основным методом для разделения является хроматография.

Группа, оказывающая мешающее влияние, b

В группе b морфолин (13) можно отличить от 2-(диметиламино)этанола (8) и 2-(этиламино)этанола (25) методом масс-спектрометрии. Масс-спектрометрию нельзя использовать для различения аминов 8 и 25, поэтому необходимо достичь достаточного хроматографического разделения пиков.

Группа, оказывающая мешающее влияние, c

Экспериментальные данные показывают, что 2-(диэтиламино)этанол (3) и 4-этилморфолин (4) обычно не могут разделяться колонкой с пентафторфенильной фазой, поэтому их необходимо различать с помощью масс-спектрометрии.

2-(диэтиламино)этанол (5) может быть обнаружен без присутствия 4-этилморфолина (4).

Содержание 4-этилморфолина (4) должно впоследствии корректироваться.

Группа, оказывающая мешающее влияние, d

Диизобутиламин (14) и ди-n-бутиламин (16) легко разделяются хроматографией.

Таблица A.4 - Список аминов с данными массового перехода

Приложение B

(справочное)

Данные об эффективности метода анализа

Чувствительность аналитического оборудования для предела количественного определения (ПКО) должна быть не менее 1000 пг.

В таблице B.1 приведены предел обнаружения (ПО), предел идентификации (ПИ) и предел количественного определения (ПКО) в [pg], а также приемлемый метод регрессии для аминов из таблицы A.1. В примере (таблица B.1) чувствительность аналитического оборудования варьируется от 80,3 pg (ПКО) для н-бутиламина до 4,3 pg (ПКО) для 4-этилморфолина.

Таблица B.1 - Предел обнаружения, предел идентификации и предел количественного определения примерной аналитической системы (в пг) и приемлемый метод регрессии для аминов из таблицы A.1.

Приложение ДА

(справочное)

Сведения о соответствии ссылочного международного стандарта национальному стандарту

Таблица ДА.1

Библиография