ГОСТ ISO 17075-2-2021 Кожа. Химическое определение содержания хрома (VI) в коже. Часть 2. Хроматографический метод

ГОСТ ISO 17075-2-2021

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

КОЖА

Химическое определение содержания хрома (VI) в коже

Часть 2

Хроматографический метод

Leather. Chemical determination of chromium (VI) content in leather. Part 2. Chromatographic method

МКС 59.140.30

Дата введения 2022-11-01

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Научно-производственным республиканским унитарным предприятием "Белорусский государственный институт стандартизации и сертификации" (БелГИСС) на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 5

2 ВНЕСЕН Государственным комитетом по стандартизации Республики Беларусь

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 19 марта 2021 г. N 138-П)

За принятие проголосовали:

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 сентября 2022 г. N 936-ст межгосударственный стандарт ГОСТ ISO 17075-2-2021 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 ноября 2022 г.

5 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ISO 17075-2:2017* "Кожа. Химическое определение содержания хрома (VI) в коже. Часть 2. Хроматографический метод" ("Leather - Chemical determination of chromium (VI) content in leather - Part 2: Chromatographic method", IDT).

Международный стандарт разработан Международным союзом технологов и химиков по обработке кожи (IULTCS).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

6 ВЗАМЕН ГОСТ ISO 17075-2011

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты"

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает метод определения хрома (VI) в растворах, выщелачиваемых из кожи при определенных условиях. Метод настоящего стандарта подходит для количественного определения содержания хрома (VI) в коже при его содержании от 3 мг/кг.

Настоящий стандарт применим ко всем типам кожи.

Результаты, полученные данным методом, зависят от условий экстрагирования. Результаты, полученные при использовании других условий экстрагирования (растворы для экстрагирования, рН, продолжительность экстрагирования и т.д.), не сопоставимы с результатами, полученными методом, описанным в настоящем стандарте.

Если образец кожи испытан как в соответствии с ISO 17075-1, так и в соответствии с настоящим стандартом, то результаты, полученные согласно настоящему стандарту, считаются арбитражными. Преимуществом метода, описанного в настоящем стандарте, является отсутствие мешающего влияния окраски экстракта. Тем не менее межлабораторные испытания не показывают существенных различий (см. приложение D), и результаты сопоставимы между обоими методами.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты [для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все его изменения)]:

ISO 2418, Leather - Chemical, physical and mechanical and fastness tests - Sampling location (Кожа. Методы отбора проб и идентификация лабораторных образцов)

ISO 3696, Water for analytical laboratory use - Specification and test methods (Вода для лабораторного анализа. Технические требования и методы испытания)

ISO 4044:2017, Leather - Chemical tests - Preparation of chemical test samples (Кожа. Подготовка образцов для химического анализа)

ISO 4684, Leather - Chemical tests - Determination of volatile matter (Кожа. Метод определения содержания летучих веществ)

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применен следующий термин с соответствующим определением.

Терминологические базы данных ISO и IEC для применения в стандартизации размещены по следующим адресам:

- онлайн-библиотека стандартов ISO (ISO Online browsing platform): http://www.iso.org/obp;

- электропедия IEC (IEC Electropedia): http://www.electropedia.org/.

3.1 содержание хрома (VI) (chromium (VI) content): Количество хрома (VI) в коже, определенное после экстрагирования водным солевым раствором с рН от 7,0 до 8,0.

Примечание - Содержание хрома (VI) выражают в миллиграммах на килограмм (мг/кг) кожи в пересчете на сухое вещество.

4 Сущность метода

Экстрагируемый хром (VI) вымывают из образца кожи фосфатным буферным раствором с рН от 7,0 до 8,0. Аликвоту профильтрованного экстракта анализируют на содержание Cr (VI), используя ионообменную хроматографию с детектированием в ультрафиолетовой и видимой (UV-VIS) областях спектра.

5 Реактивы

Все используемые реактивы должны быть не ниже аналитической степени чистоты.

5.1 Раствор для экстрагирования

По установившейся практике свежий раствор готовят ежедневно. Однако раствор может храниться в течение недели в холодильнике при температуре (4±3)°С, но перед применением его следует нагреть до комнатной температуры и дегазировать.

5.2 Раствор фосфорной кислоты

5.4 Исходный раствор хрома (VI)

Альтернативно может применяться исходный раствор с данным значением концентрации шестивалентного хрома, имеющийся в продаже.

5.5 Стандартный раствор хрома (VI)

Раствор может храниться в течение недели в холодильнике при температуре (4±3)°С, но перед применением его следует нагреть до комнатной температуры.

Альтернативно может применяться стандартный раствор с данным значением концентрации шестивалентного хрома, имеющийся в продаже.

5.6 Аргон или азот, не содержащие кислород

В качестве инертного газа предпочтение следует отдавать аргону, а не азоту, поскольку азот имеет более высокий удельный вес (плотность), чем воздух.

5.7 Дистиллированная или деионизированная вода со степенью чистоты 3 в соответствии с ISO 3696.

6 Оборудование и материалы

Используется обычное лабораторное оборудование, и в частности приведенное ниже.

6.4 Мембранный фильтр с размером пор 0,45 мкм (политетрафторэтилен (PTFE) или полиамид 66).

6.5 Обычная лабораторная стеклянная посуда и пипетки.

6.6 Ионообменный хроматограф с ультрафиолетовым (UV) детектором или высокоэффективный жидкостный хроматограф (HPLC) с ионообменной колонкой и ультрафиолетовым (UV) детектором. Рекомендуемым является детектор с фотодиодной матрицей (DAD).

6.7 Аналитические весы, обеспечивающие взвешивание с точностью до 0,1 мг.

6.8 Подходящие виалы для HPLC.

6.9 Острый режущий инструмент или нож, подходящий для разрезания кожи на куски от 3 до 5 мм.

7 Проведение испытания

7.1 Отбор и подготовка образцов

Отбор образцов кож - в соответствии с ISO 2418, если возможно. Если отбор образцов в соответствии с ISO 2418 не представляется возможным (например, кожа от готовых изделий, таких как обувь или одежда), в протоколе испытаний следует привести описание, каким образом осуществлялся отбор образцов.

Подготовку образцов кожи осуществляют посредством измельчения (см. 6.9) на маленькие куски в соответствии с методом, установленным в ISO 4044:2017 (пункт 6.3).

7.2 Приготовление раствора для анализа

Встряхивают колбы плавными круговыми движениями так, чтобы измельченная кожа не приставала к стенкам колбы, и избегают перемешивания быстрее указанной частоты колебаний.

Сразу же после завершения 3-часового экстрагирования содержимое конической колбы фильтруют через мембранный фильтр в стеклянный или пластиковый сосуд с пробкой. Определяют pH раствора. pH раствора должен составлять от 7,0 до 8,0. Если pH раствора находится за пределами этого диапазона значений, начинают процедуру заново.

Если pH не попадает в диапазон значений от 7,0 до 8,0, следует рассмотреть возможность использования образца меньшей массы. В этом случае предел количественного определения увеличится.

Переносят аликвоту отфильтрованного экстракта в виалу (см. 6.8).

7.3 Условия хроматографирования

Определение хрома (VI) проводят с использованием метода ионной хроматографии. Поскольку инструментальное оснащение лабораторий может различаться, предоставление каких-либо конкретных указаний по анализу не представляется возможным. Однако рабочие характеристики и примеры ионно-хроматографического анализа для определения содержания хрома (VI), приведенные в приложениях B и C, были успешно опробованы и применялись. В приложении B хром (VI) определяется путем прямого детектирования пика хромата при длине волны 372 нм. В приложении C хром (VI) определяется после постколоночной реакции с 1,5 дифенилкарбазидом путем измерения максимума (пика) поглощения при длине волны 540 нм.

Используемый метод должен быть проверен путем определения степени извлечения (см. 7.5), и наблюдаемые результаты должны находиться в диапазоне, указанном в приложении A.

7.4 Калибровка

Содержание хрома (VI) в коже определяют с использованием калибровки методом внешнего стандарта.

Калибровочные растворы готовят из стандартного раствора (см. 5.5). Концентрация хрома (VI) в данных растворах должна охватывать предполагаемый диапазон измерений.

Готовят калибровочные растворы в соответствии с таблицей 1.

Таблица 1 - Приготовление калибровочных растворов в требуемом диапазоне

Переносят аликвоту в подходящую виалу (см. 6.8), соответствующую хроматографической системе (см. 6.6).

7.5 Определение степени извлечения

Определение степени извлечения обеспечивает получение информации о возможных матричных эффектах, которые могут влиять на результаты.

Значения площади пиков хромата для данных растворов должны находиться в пределах калибровочной кривой, в противном случае повторяют процедуру, используя меньшую аликвоту меньшего объема. Степень извлечения должна составлять от 80% до 120%.

Примечание - Если добавленный хром (VI) не обнаружен, это является признаком того, что кожа содержит восстановители. Из этого вытекает вывод, что в данной коже хром (VI) отсутствует (его содержание ниже предела обнаружения).

8 Вычисление и представление результатов

8.1 Вычисление содержания хрома (VI)

Результат в пересчете на сухое вещество:

8.2 Степень извлечения (согласно 7.5)

8.3 Представление результатов

Содержание хрома (VI) приводят в миллиграммах на килограмм (мг/кг) с округлением до 0,1 мг/кг. Содержание хрома пересчитывают на сухую кожу. Содержание летучих веществ, определенное по ISO 4684, приводят в процентах (%) с округлением до 0,1%.

Экстрагируемая матрица кожи имеет сложный состав, поэтому результаты определения ниже 3 мг/кг имеют большой разброс и ограниченную достоверность; по этой причине предел количественного определения должен быть 3 мг/кг.

9 Протокол испытаний

Протокол испытаний должен содержать следующую информацию:

a) содержание хрома (VI), полученное по 8.1, с округлением до 0,1 мг/кг;

b) ссылку на настоящий стандарт;

c) описание испытуемого образца и деталей отбора образцов кож (см. 7.1) (при необходимости);

d) краткое описание техники хроматографического анализа (т.е. применялся метод прямого детектирования или метод постколоночной реакции);

e) содержание летучих веществ в коже в процентах (%) с округлением до 0,1%;

f) степень извлечения в процентах (%);

g) любые отклонения от требований настоящего метода.

Приложение A

(справочное)

Точность

Результаты, полученные при проведении в июне 2015 г. международных межлабораторных испытаний для двух типов кожи, обобщены в таблице A.1, таблице A.2 и таблице A.3.

Таблица A.1 - Результаты для одного типа кожи (кожа A)

Таблица A.2 - Результаты для одного типа кожи (кожа B)

Таблица A.3 - Показатели прецизионности, полученные в результате проведения межлабораторных испытаний для двух типов кожи

Приложение B

(справочное)

Условия хроматографирования для метода прямого детектирования

B.1 Общие положения

Поскольку инструментальное оснащение лабораторий может различаться, предоставление каких-либо конкретных указаний по анализу не представляется возможным. Следующие рабочие характеристики были успешно опробованы и применялись.

Используемый метод должен быть проверен путем определения степени извлечения (см. 7.5), и наблюдаемые результаты должны находиться в диапазоне, указанном в приложении А.

B.2 Пример условий для ионной хроматографии

B.2.1 Реактивы подвижной фазы

Все реактивы должны быть не ниже аналитической степени чистоты.

B.2.1.2 Гидроксид натрия NaOH (CAS: 1310-73-2).

B.2.1.3 Исходный раствор подвижной фазы

B.2.1.4 Подвижная фаза

B.2.2 Параметры оборудования

Колоночный термостат - 30°С.

Подвижная фаза - 25 ммоль сульфата аммония и 1 ммоль гидроксида натрия (см. B.2.1.4).

Диапазон длин волн (только для детектора DAD): регистрируют УФ-спектр в диапазоне от 200 до 550 нм.

Длина волны, соответствующая хроматограмме экстракта, - 372 нм.

Объем вводимой пробы - 50 мкл.

Время записи хроматограммы - 5 мин.

Время уравновешивания колонки между введениями - 6 мин.

Детектор с фотодиодной матрицей (DAD) позволяет достоверно идентифицировать хромат за счет сравнения UV-спектра обнаруженного пика со стандартным спектром хромата. На рисунке B.1 показана хроматограмма, полученная для одного образца, содержащего 3,9 мг/кг Cr (VI). На рисунке B.2 показан УФ-спектр аниона хромата, обнаруженного в образце.

B.3 Примеры хроматограммы и УФ-спектра, полученных при анализе образца, имеющегося в продаже

Примечание - Пик: хромат, 3,755 мин.

Рисунок B.1 - Хроматограмма, полученная для одного образца, содержащего 3,9 мг/кг Cr (VI)

Рисунок B.2 - Ультрафиолетовый спектр хромат-иона, зафиксированного на хроматограмме образца с рисунка B.1 на 3,757 мин детектором с фотодиодной матрицей (DAD)

Приложение C

(справочное)

Условия хроматографирования для метода постколоночной реакции

C.1 Общие положения

Поскольку инструментальное оснащение лабораторий может различаться, предоставление каких-либо конкретных указаний по анализу не представляется возможным. Следующие рабочие характеристики были успешно опробованы и применялись.

Используемый метод должен быть проверен путем определения степени извлечения (см. 7.5), и наблюдаемые результаты должны находиться в диапазоне, указанном в приложении A.

C.2 Хроматографическая система и необходимое оборудование

На рисунке C.1 представлен метод ионной хроматографии с постколоночной реакцией.

1 - подвижная фаза; 2 - насос для жидкостной хроматографии (LC); 3 - петлевой дозатор; 4 - аналитическая колонка; 5 - тройник нулевого, мертвого, объема; 6 - постколоночный реактив;

7 - насос для дозирования постколоночного реактива; 8 - реакционная катушка; 9 - детектор (MWD или DAD)

Рисунок C.1 - Схематическое представление системы ионной хроматографии с постколоночной реакцией

Анализ хрома (VI) проводят с использованием аналитической колонки, заполненной анионообменной неподвижной фазой.

Постколоночный реактив, содержащий 1,5-дифенилкарбазид, добавляют между колонкой и реакционной катушкой с помощью тройника нулевого мертвого объема.

Реакционная катушка обеспечивает соответствующее смешение элюента из колонки и реактива после колонки, а хром (VI) в растворе окисляет 1,5-дифенилкарбазид до 1,5-дифенилкарбазона. Это дает красный/фиолетовый комплекс с хромом, который может быть количественно определен при 540 нм с использованием многоволнового детектора (MWD) или детектора с фотодиодной матрицей (DAD).

C.2.1 Два подходящих насоса для жидкостной хроматографии (LC)

Один используется для подачи подвижной фазы в систему, другой используется для подачи реактива после колонки перед реакционной катушкой.

C.2.2 Автоматический дозатор или ручной кран-дозатор, оснащенный петлевым дозатором для ввода пробы.

C.2.3 Термостатированный отсек колонки.

C.2.4 Аналитическая колонка, заполненная анионообменной неподвижной фазой.

C.2.5 Тройник нулевого, мертвого, объема.

C.2.6 Подходящая реакционная катушка.

C.2.7 Детектор, MWD или DAD, с возможностью детектирования при 540 нм.

Примечание - Для обеспечения инертности системы применяется колонка и все капиллярные трубки (включая петлевой дозатор) в корпусе из полиэфирэфиркетона (PEEK).

Применение защитной колонки (предколонки) настоятельно рекомендуется для продления срока службы колонки. Применяется защитная колонка в корпусе из PEEK, заполненная частицами полистирола-дивинилбензола.

C.3 Примеры аналитических условий

C.3.1 Подвижная фаза и постколоночные реактивы

Все реактивы должны быть не ниже аналитической степени чистоты.

C.3.2 Приготовление подвижной фазы

C.3.3 Приготовление постколоночного реактива

После охлаждения раствора кислоты смешивают раствор дифенилкарбазида с раствором кислоты при постоянном перемешивании магнитной мешалкой и доводят до метки водой (см. 5.7).

C.3.4 Параметры оборудования

Аналитическая колонка: анионообменная колонка с алкилчетвертичным аммонием в качестве функциональной группы. Длина - 250 мм. Внутренний диаметр - 4 мм.

Защитная колонка длиной 35 мм и внутренним диаметром 4 мм.

Объем реакционной катушки - 750 мкл.

Вводимый объем - 100 мкл.

Время записи хроматограммы - 10 мин.

C.4 Примеры хроматограмм

На рисунке C.2 приведена хроматограмма стандартного раствора концентрацией 5 мкг/л, а на рисунке C.3 приведена хроматограмма образца натуральной кожи концентрацией 3 мг/кг.

1 - хром (

Рисунок C.2 - Хроматограмма стандартного раствора концентрацией 5 мкг/л (соответствует первому уровню калибровочной кривой)

1 - хром (

Рисунок C.3 - Хроматограмма образца натуральной кожи концентрацией 3 мг/кг

Приложение D

(справочное)

Сравнение колориметрического метода (ISO 17075-1) и метода ионной хроматографии (ISO 17075-2)

Данные, приведенные в таблице D.1, получены при межлабораторных испытаниях (в сентябре 2015 г.) с участием 13 лабораторий. Был проанализирован один образец кожи с неизвестным содержанием хрома (VI).

Таблица D.1 - Результаты межлабораторных испытаний образцов кожи с использованием колориметрического метода (ISO 17075-1) и метода ионной хроматографии (ISO 17075-2)

Приложение ДА

(справочное)

Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов межгосударственным стандартам

Таблица ДА.1