Утверждаю
Главный государственный
санитарный врач
Российской Федерации
Г.Г.ОНИЩЕНКО
29 июня 2003 года
Дата введения
с момента утверждения
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ ФОСФИДА ГАЛЛИЯ
В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ МЕТОДОМ НЕПЛАМЕННОЙ
АТОМНО-АБСОРБЦИОННОЙ СПЕКТРОФОТОМЕТРИИ
МУК 4.1.1565-03
Методические указания подготовлены коллективом специалистов в
рамках Проблемной Комиссии "Научные основы гигиены труда и
профпатологии". Утверждены Первым заместителем Министра
здравоохранения Российской Федерации, Председателем Комиссии по
государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию,
Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации
Г.Г. Онищенко в июне 2003 г.
Методические указания по измерению концентраций вредных
веществ в воздухе рабочей зоны (сборник 37) разработаны с целью
обеспечения контроля соответствия фактических концентраций вредных
веществ их предельно допустимым концентрациям (ПДК) и
ориентировочным безопасным уровням воздействия (ОБУВ) -
санитарно-гигиеническим нормативам и являются обязательными при
осуществлении санитарного контроля.
Методика контроля вредных веществ в воздухе рабочей зоны
разработана и подготовлена в соответствии с требованиями ГОСТ
12.1.005-88 ССБТ "Воздух рабочей зоны. Общие
санитарно-гигиенические требования".
Методика выполнена с использованием современных методов
исследования, метрологически аттестована и дает возможность
контролировать концентрации химических веществ на уровне и меньше
их ПДК и ОБУВ в воздухе рабочей зоны, установленных в ГН
2.2.5.686-98 "Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных
веществ в воздухе рабочей зоны" и ГН 2.2.5.687-98 "Ориентировочные
безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воздухе
рабочей зоны".
GaP.
М. м. 100,69.
Фосфид галлия - твердое вещество, имеющее оранжево-желтые или
зеленовато-желтые кристаллы, плотность - 4,15 г/куб. см,
температура плавления - 1467 -C. На воздухе устойчив, в воде
нерастворим, легко растворяется при нагревании в азотной кислоте,
реагирует с серной кислотой, с растворами щелочей при нагревании
реагирует с образованием фосфина.
В воздухе находится в виде аэрозоля.
Обладает общетоксическим действием.
ПДК в воздухе - 3 мг/куб. м.
Характеристика метода
Методика основана на минерализации фосфида галлия азотной
кислотой и измерении величины атомного поглощения галлия при длине
волны 287,4 нм.
Атомизация осуществляется в электротермической графитовой
кювете с пирропокрытием.
Отбор проб проводится с концентрированием на фильтр.
Нижний предел измерения концентрации фосфида галлия - 0,006
мкг в анализируемом объеме, для галлия - 0,004 мкг.
Нижний предел измерения концентрации вещества в воздухе - 1,5
мг/куб. м (при отборе 20 л).
Диапазон измеряемых концентраций в воздухе от 1,5 до 15
мг/куб. м.
Определение галлия селективно.
Суммарная погрешность измерения не превышает +/- 25%.
Время выполнения измерения, включая отбор проб, - 2 часа.
Приборы, аппаратура, посуда
Атомно-абсорбционный спектрофотометр - Zeeman/3030 фирмы
"Perkin-Elmer" (США) с корректором фона или любой другой марки с
аналогичными характеристиками.
Весы аналитические ВЛР-200, ГОСТ 24104-88Е
Плитка электрическая с закрытой
спиралью, с регулируемой
мощностью нагрева ПС 800/ЗН, ГОСТ 306-58
Аспирационное устройство ГОСТ 17.2.6.01-86
Секундомер ГОСТ 5073-79
Фильтродержатели ТУ 95-72-05-77
Колбы мерные вместимостью
25, 50, 100 мл ГОСТ 1770-74Е
Стаканы химические термостойкие
вместимостью 50, 100 мл ГОСТ 25336-82
Пипетки вместимостью 1, 2, 5 и 10 мл ГОСТ 29227-91
Пробирки химические
размером 15 х 150 мм ГОСТ 25336-82Е
Воронки простые конусообразные
с коротким стеблем N 3 ТУ-25-11-1061-75
Часовое стекло
Реактивы, растворы, материалы
Фосфид галлия, оч, 99,99% ТУ 11-83,
ТУ-ЕТО.035.042
Кислота азотная, осч, концентрированная ГОСТ 11125-84
Кислота азотная, разбавл. 1:1 и 5% раствор
Спирт этиловый, ректификат ГОСТ 5967-67
Фильтры АФА-ХП-20 ТУ 85-743-80
Вода дистиллированная, дважды перегнанная
в аппарате из кварцевого стекла
или деионизированная ГОСТ 6709-72
Аргон ГОСТ 10157-79
Исходный стандартный раствор N 1 с концентрацией галлия 1000
мкг/мл готовят весовым способом: 0,144 г фосфида галлия помещают в
химический термостойкий стакан вместимостью 50 мл, добавляют 20 мл
разбавленной азотной кислоты (1:1), накрывают часовым стеклом и
нагревают на плитке, покрытой асбестом, в течение 30 минут до
полного растворения. Затем раствор упаривают до влажных солей и
полученный осадок растворяют в 15 - 20 мл 5% раствора азотной
кислоты. Далее раствор количественно переносят в мерную колбу на
100 мл и доводят объем до метки той же кислотой. Раствор устойчив
в течение 3 месяцев.
Рабочий стандартный раствор N 2 с концентрацией галлия 10
мкг/мл готовят соответствующим разбавлением исходного раствора N 1
5% раствором азотной кислоты. Раствор устойчив в течение месяца.
Отбор пробы воздуха
Воздух с объемным расходом 5 л/мин. аспирируют через фильтр
АФА-ХП-20, помещенный в фильтродержатель. Для измерения 1/2 ПДК
следует отобрать 20 л воздуха. Срок хранения отобранных проб в
течение 2 недель.
Подготовка к измерению
Градуировочные растворы (готовят в день анализа) готовят
согласно таблице.
Таблица
----------T---------------T-------------------T------------------¬
¦ N ¦ Стандартный ¦5% раствор азотной ¦Концентрация ионов¦
¦стандарта¦раствор N 2, мл¦ кислоты, мл ¦ галлия, мкг/мл ¦
+---------+---------------+-------------------+------------------+
¦1 ¦0 ¦100 ¦0 ¦
+---------+---------------+-------------------+------------------+
¦2 ¦2 ¦98 ¦0,2 ¦
+---------+---------------+-------------------+------------------+
¦3 ¦3 ¦97 ¦0,3 ¦
+---------+---------------+-------------------+------------------+
¦4 ¦4 ¦96 ¦0,4 ¦
+---------+---------------+-------------------+------------------+
¦5 ¦8 ¦92 ¦0,8 ¦
+---------+---------------+-------------------+------------------+
¦6 ¦10 ¦90 ¦1 ¦
+---------+---------------+-------------------+------------------+
¦7 ¦20 ¦80 ¦2 ¦
L---------+---------------+-------------------+-------------------
Стандартные растворы атомизируют в графитовой кювете и
измеряют оптическую плотность на аналитической линии галлия.
График строят в координатах "оптическая плотность - концентрация".
Аналитический сигнал измеряют по площади пика. Построение графика
необходимо проводить не менее чем по 6-ти точкам, выполнив 5
параллельных измерений для каждой концентрации.
Проверка градуировочного графика проводится каждый раз перед
проведением анализа.
Условия атомно-абсорбционного определения на спектрофотометре:
Длина волны аналитической линии галлия 287,4 нм
Щель монохроматора 0,7 мм
Рабочий ток лампы с полым катодом 15 мА
Объем раствора, подаваемого
в графитовую кювету 0,02 мл
Сушка: 100 -C - 30 сек.
120 -C - 20 сек.
180 -C - 20 сек.
Озоление 900 -C - 40 сек.
Атомизация 2500 -C - 5 сек.
Скорость подъема температуры в стадиях:
Сушка и озоление 1 сек.
Атомизация 0 сек.
Скорость потока инертного газа (аргона)
в момент атомизации 100 л/мин.
Проведение измерения
Фильтр с отобранной пробой помещают в химический термостойкий
стакан, смачивают 2 - 3 каплями этанола, добавляют 20 мл азотной
кислоты (1:1). Стакан накрывают часовым стеклом и нагревают на
плитке, покрытой асбестом, в течение 30 минут. Затем фильтр
отжимают, а раствор упаривают до влажных солей. Полученный осадок
растворяют в 15 - 20 мл 5% раствора азотной кислоты, количественно
переносят в мерную колбу на 100 мл и доводят объем до метки той же
кислотой.
Минерализацию проб ведут в 2 - 3 параллелях, определяют
содержание галлия количественно на атомно-абсорбционном
спектрофотометре, получая атомный пар элемента в графитовой
кювете.
Замеры проб осуществляют трехкратно и результаты усредняют.
Во время выполнения анализа необходимо исследовать применяемые
реактивы на присутствие в них измеряемых элементов. С этой целью
готовят холостую пробу, для чего чистый фильтр АФА-ХП-20
обрабатывают так же, как и исследуемые пробы, добавляя при этом
реактивы в тех же количествах и из тех же флаконов, что и в
исследуемые пробы.
Условия минерализации те же, что и для градуировочных
растворов.
Величину сигнала холостой пробы необходимо учитывать при
расчетах результатов анализа.
Расчет концентрации
Концентрацию фосфида галлия "C" в воздухе (в мг/куб. м)
вычисляют по формуле:
a х B х K
C = ---------,
V
где:
a - концентрация галлия, найденная по градуировочному графику,
мкг/мл;
B - общий объем раствора анализируемой пробы, мл;
K = 1,44 - коэффициент пересчета галлия на фосфид галлия;
V - объем воздуха, отобранного для анализа и приведенного к
стандартным условиям, л (см. Приложение 1).
Приложение 1
Приведение объема воздуха к стандартным условиям проводят по
следующей формуле:
V x (273 + 20) x P
t
V = -------------------,
20 (273 + t) x 101,33
где:
V - объем воздуха, отобранный для анализа, л;
t
P - барометрическое давление, кПа (101,33 кПа = 760 мм рт.
ст.);
t - температура воздуха в месте отбора пробы, -C.
Для удобства расчета V следует пользоваться таблицей
20
коэффициентов (Приложение 2). Для приведения воздуха к стандартным
условиям надо умножить V на соответствующий коэффициент.
t
Приложение 2
КОЭФФИЦИЕНТЫ ДЛЯ ПРИВЕДЕНИЯ ОБЪЕМА ВОЗДУХА
К СТАНДАРТНЫМ УСЛОВИЯМ
-----T-------------------------------------------------------------------------¬
¦ -C ¦ Давление P, кПа/мм рт. ст. ¦
¦ +-------------------------------------------------------------------------+
¦ ¦97,33/ 97,86/ 98,4/ 98,93/ 99,46/ 100/ 100,53/ 101,06/ 101,33/ 101,86/¦
¦ ¦730 734 738 742 746 750 754 758 760 764 ¦
+----+-------------------------------------------------------------------------+
¦-30 ¦1,1582 1,1646 1,1709 1,1772 1,1836 1,1899 1,1963 1,2026 1,2058 1,2122 ¦
¦-26 ¦1,1393 1,1456 1,1519 1,1581 1,1644 1,1705 1,1768 1,1831 1,1862 1,1925 ¦
¦-22 ¦1,1212 1,1274 1,1336 1,1396 1,1458 1,1519 1,1581 1,1643 1,1673 1,1735 ¦
¦-18 ¦1,1036 1,1097 1,1158 1,1218 1,1278 1,1338 1,1399 1,1460 1,1490 1,1551 ¦
¦-14 ¦1,0866 1,0926 1,0986 1,1045 1,1105 1,1164 1,1224 1,1284 1,1313 1,1373 ¦
¦-10 ¦1,0701 1,0760 1,0819 1,0877 1,0986 1,0994 1,1053 1,1112 1,1141 1,1200 ¦
¦-6 ¦1,0540 1,0599 1,0657 1,0714 1,0772 1,0829 1,0887 1,0945 1,0974 1,1032 ¦
¦-2 ¦1,0385 1,0442 1,0499 1,0556 1,0613 1,0669 1,0726 1,0784 1,0812 1,0869 ¦
¦0 ¦1,0309 1,0366 1,0423 1,0477 1,0535 1,0591 1,0648 1,0705 1,0733 1,0789 ¦
¦+2 ¦1,0234 1,0291 1,0347 1,0402 1,0459 1,0514 1,0571 1,0627 1,0655 1,0712 ¦
¦+6 ¦1,0087 1,0143 1,0198 1,0253 1,0309 1,0363 1,0419 1,0475 1,0502 1,0557 ¦
¦+10 ¦0,9944 0,9999 0,0054 1,0108 1,0162 1,0216 1,0272 1,0326 1,0353 1,0407 ¦
¦+14 ¦0,9806 0,9860 0,9914 0,9967 1,0027 1,0074 1,0128 1,0183 1,0209 1,0263 ¦
¦+18 ¦0,9671 0,9725 0,9778 0,9830 0,9884 0,9936 0,9989 1,0043 1,0069 1,0122 ¦
¦+20 ¦0,9605 0,9658 0,9711 0,9783 0,9816 0,9868 0,9921 0,9974 1,0000 1,0053 ¦
¦+22 ¦0,9539 0,9592 0,9645 0,9696 0,9749 0,9800 0,9853 0,9906 0,9932 0,9985 ¦
¦+24 ¦0,9475 0,9527 0,9579 0,9631 0,9683 0,9735 0,9787 0,9839 0,9865 0,9917 ¦
¦+26 ¦0,9412 0,9464 0,9516 0,9566 0,9618 0,9669 0,9721 0,9773 0,9799 0,9851 ¦
¦+28 ¦0,9349 0,9401 0,9453 0,9503 0,9555 0,9605 0,9657 0,9708 0,9734 0,9785 ¦
¦+30 ¦0,9288 0,9339 0,9391 0,9440 0,9432 0,9542 0,9594 0,9645 0,9670 0,9723 ¦
¦+34 ¦0,9167 0,9218 0,9268 0,9318 0,9368 0,9418 0,9468 0,9519 0,9544 0,9595 ¦
¦+38 ¦0,9049 0,9099 0,9149 0,9199 0,9248 0,9297 0,9347 0,9397 0,9421 0,9471 ¦
L----+--------------------------------------------------------------------------
|
