Утверждаю
Первый заместитель Председателя
Госкомсанэпиднадзора России,
Заместитель Главного
государственного санитарного
врача Российской Федерации
С.В.СЕМЕНОВ
31 октября 1996 года
Дата введения -
с момента утверждения
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОМУ ОПРЕДЕЛЕНИЮ АЦЕТОНА, МЕТАНОЛА
И ИЗОПРОПАНОЛА В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ
МУК 4.1.600-96
1. Подготовлены творческим коллективом специалистов в составе:
Малышева А.Г. (руководитель), Зиновьева Н.П., Суворова Ю.Б.,
Растянников Е.Г., Топорова И.Н., Евстигнеева М.А., Жаворонкова
Н.А. (НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н.
Сысина РАМН), при участии Кучеренко А.И. (Госкомсанэпиднадзор
России).
2. Утверждены и введены в действие Первым заместителем
Председателя Госкомсанэпиднадзора России - заместителем Главного
государственного санитарного врача Российской Федерации Семеновым
С.В. 31 октября 1996 года.
3. Введены впервые.
Настоящие Методические указания устанавливают
газохроматографическую методику количественного химического
анализа атмосферного воздуха для определения в нем содержания
определяемых веществ в диапазонах концентраций: ацетона - 0,07 -
4,00 мг/куб. м, метанола - 0,30 - 10,00 мг/куб. м, изопропанола -
0,30 - 10,00 мг/куб. м.
(СН ) СО СН ОН (СН ) СНОН
3 2 3 3 2
ацетон метанол изопропанол
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
------------T------T-----T---------T-------------T---------------¬
¦ Вещество ¦Молек.¦ Т ¦Плот- ¦ Давление ¦Растворимость ¦
¦ ¦масса ¦кип.,¦ность, ¦насыщ. паров,¦ <*> в воде, ¦
¦ ¦ ¦ -С ¦г/куб. см¦ мм рт. ст. ¦ в орг. р. ¦
+-----------+------+-----+---------+-------------+---------------+
¦Ацетон ¦58,08 ¦56 ¦0,792 ¦184,8 ¦р-м сп., э., ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦хл. ¦
+-----------+------+-----+---------+-------------+---------------+
¦Метанол ¦32,04 ¦64,7 ¦0,791 ¦95,7 ¦р-м в различных¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦растворителях ¦
+-----------+------+-----+---------+-------------+---------------+
¦Изопропанол¦60,09 ¦82,2 ¦0,786 ¦32,4 ¦р-м сп., э., ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦бз. ¦
+-----------+------+-----+---------+-------------+---------------+
¦ <*> Р-м - растворим, сп. - спирт, э. - эфир, хл. - хлороформ,¦
¦бз. - бензол. ¦
L-----------------------------------------------------------------
ВЕЛИЧИНЫ ПДК ДЛЯ АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА, (МГ/КУБ. М)
------------------T-----------------------T----------------------¬
¦ Вещество ¦ Максимально-разовая ¦ Среднесуточная ¦
+-----------------+-----------------------+----------------------+
¦Ацетон ¦0,35 ¦0,35 ¦
+-----------------+-----------------------+----------------------+
¦Метанол ¦1,00 ¦0,50 ¦
+-----------------+-----------------------+----------------------+
¦Изопропанол ¦0,60 ¦0,60 ¦
L-----------------+-----------------------+-----------------------
В воздухе находятся в виде паров.
Ацетон - наркотик, поражающий все отделы центральной нервной
системы.
Метанол - сильный нервный, сосудистый яд с резко выраженным
кумулятивным эффектом.
Изопропанол - наркотик, раздражает слизистые глаз и верхних
дыхательных путей.
1. Погрешность измерений
Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не
превышающей +/- 20% для ацетона и +/- 16% для метанола и
изопропанола, при доверительной вероятности 0,95.
2. Метод измерений
Измерение концентрации ацетона, метанола, изопропанола
выполняют методом газожидкостной хроматографии с пламенно-
ионизационным детектированием.
Концентрирование ацетона, метанола и изопропанола из воздуха
осуществляют в поглотители с дистиллированной водой. Растворенные
вещества выдувают инертным газом с одновременным улавливанием их
на твердый сорбент и последующей термодесорбцией.
Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы ацетона -
0,5 мкг, метанола и изопропанола - 2,5 мкг.
Определению не мешают другие водорастворимые соединения.
3. Средства измерений, вспомогательные устройства,
материалы, реактивы
При выполнении измерений применяют следующие средства
измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы.
3.1. Средства измерений
Хроматограф газовый серии "Цвет-100"
с пламенно-ионизационным детектором
Барометр-анероид М-67 ТУ 2504-1797-75
Весы аналитические, 2 кл., ВЛА-200 ГОСТ 24104-88
Колбы мерные вместимостью 25, 100 куб. см ГОСТ 1770-74Е
Линейка измерительная ГОСТ 17435-72
Лупа измерительная ГОСТ 25706-83
Меры массы, 1 кл. ГОСТ 7328-82
Микрошприц МШ-10 ТУ 2.833.106
Пипетки вместимостью 1, 5 куб. см ГОСТ 20292-74
Реометр для измерения скорости потока газов
Секундомер 3-го кл. точности ГОСТ 5072-79
Термометр ТМ-8 ГОСТ 212-78Е
Электроаспиратор ЭА-1, погрешность +/- 10% ТУ 25-11-1414-78
3.2. Вспомогательные устройства
Хроматографическая колонка из стали
длиной 2 м и внутренним диаметром 4 мм
Аквадистиллятор ТУ 61-1-721-79
Вакуумный насос ВН-461
Поглотительные приборы с пористой
пластиной N 1 ТУ 25-111-1136
Редуктор водородный ТУ 26-05-463-76
Редуктор кислородный ТУ 26-05-235-70
Сорбционные трубки с крепежной втулкой
(см. рис. - не приводится)
3.3. Материалы
Азот сжатый ГОСТ 9293-74
Водород сжатый ГОСТ 3022-77
Воздух сжатый ГОСТ 17433-80
Стекловата или стекловолокно
Резиновая трубка
3.4. Реактивы
Ацетон, ч. ГОСТ 2603-79
Дистиллированная вода МРТУ 6-09688-63
Полиметилсилоксан ПМС-100 ГОСТ 130032-67
Полисорб-1 ТУ 1011-392-69
Силохром С-80, зернением 0,25 - 0,50 мм ТУ 6-09-17-4874
Спирт изопропиловый, х.ч. ТУ 6-09-402-85
Спирт метиловый, х.ч. ГОСТ 6995-77
4. Требования безопасности
4.1. При работе с реактивами соблюдают требования безопасности,
установленные для работы с токсичными, едкими и
легковоспламеняющимися веществами по ГОСТ 12.1.005-88.
4.2. При выполнении измерений с использованием газового
хроматографа соблюдают правила электробезопасности в соответствии
с ГОСТом 12.1.019-79 и инструкцией по эксплуатации прибора.
5. Требования к квалификации операторов
К выполнению измерений допускают лиц, имеющих квалификацию не
ниже инженера-химика, с опытом работы на газовом хроматографе.
6. Условия измерений
При выполнении измерений соблюдают следующие условия:
- процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу
проводят в нормальных условиях согласно ГОСТу 15150-69 при
температуре воздуха (20 +/- 10) -С, атмосферном давлении 630 - 800
мм рт. ст. и влажности воздуха не более 80%;
- выполнение измерений на газовом хроматографе проводят в
условиях, рекомендуемых технической документацией к прибору.
7. Подготовка к выполнению измерений
Перед выполнением измерений проводят следующие работы:
приготовление растворов, подготовка хроматографической колонки и
сорбционной трубки, установление градуировочной характеристики,
отбор проб.
7.1. Приготовление растворов
Исходный раствор ацетона, метанола и изопропанола для
градуировки (с = 1,0 мг/куб. см). 50 мг вещества вносят в колбу
вместимостью 50 куб. см, доводят до метки дистиллированной водой и
перемешивают. Срок хранения раствора - 1 месяц.
Рабочий раствор ацетона для градуировки (с = 10 мкг/куб. см). 1
куб. см исходного раствора вносят в колбу вместимостью 100 куб.
см, доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают. Срок
хранения растворов - 1 месяц.
Рабочие растворы метанола и изопропанола для градуировки (с =
50 мкг/куб. см). 5 куб. см исходного раствора метанола и
изопропанола вносят по отдельности в колбы вместимостью 100 куб.
см, доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают. Срок
хранения - 1 неделя.
7.2. Подготовка хроматографической колонки
и сорбционной трубки
Насадкой для хроматографической колонки является полисорб-1.
Перед заполнением колонки полисорб-1 выдерживают в течение 3 - 4 ч
в ацетоне, высушивают и с помощью вакуумного насоса заполняют
колонку. Концы колонки закрывают стекловатой и, не подключая к
детектору, кондиционируют в токе газа-носителя с расходом 40 куб.
см/мин. при температуре 150 -С в течение 8 ч. После охлаждения
колонку подключают к детектору и записывают нулевую линию в
рабочем режиме. При отсутствии дрейфа нулевой линии колонка готова
к работе.
Насадка для сорбционных трубок состоит из 5% ПМС-100 на
силохроме С-80. Трубки, содержащие по 0,4 г сорбента,
кондиционируют при 200 -С в течение 2-х часов в испарителе
хроматографа.
7.3. Установление градуировочной характеристики
Градуировочную характеристику устанавливают методом абсолютной
градуировки на градуировочных растворах ацетона, метанола и
изопропанола. Она выражает зависимость площади пика
соответствующего вещества на хроматограмме (кв. мм) от массы (мкг)
и строится по 5-ти сериям растворов для градуировки. Каждую серию,
состоящую из 6-ти растворов, готовят в мерных колбах вместимостью
100 куб. см. Для этого в каждую колбу вносят исходный раствор для
градуировки в соответствии с табл. 1, доводят объем
дистиллированной водой до метки и тщательно перемешивают.
Таблица 1
РАСТВОРЫ ДЛЯ УСТАНОВЛЕНИЯ ГРАДУИРОВОЧНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ
ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ КОНЦЕНТРАЦИИ АЦЕТОНА, МЕТАНОЛА
И ИЗОПРОПАНОЛА
-------------------------------------T---T---T----T----T----T----¬
¦ Номер раствора для градуировки ¦ 1 ¦ 2 ¦ 3 ¦ 4 ¦ 5 ¦ 6 ¦
+------------------------------------+---+---+----+----+----+----+
¦Объем рабочего раствора ацетона ¦1,0¦2,0¦5,0 ¦10,0¦20,0¦50,0¦
¦(с = 10 мкг/куб. см), куб. см ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
+------------------------------------+---+---+----+----+----+----+
¦Концентрация ацетона, мкг/куб. см ¦0,1¦0,2¦0,5 ¦1,0 ¦2,0 ¦5,0 ¦
+------------------------------------+---+---+----+----+----+----+
¦Масса ацетона в 5 куб. см, мкг ¦0,5¦1,0¦2,5 ¦5,0 ¦10,0¦25,0¦
+------------------------------------+---+---+----+----+----+----+
¦Объем рабочего раствора метанола ¦1,0¦2,0¦5,0 ¦10,0¦20,0¦30,0¦
¦(с = 50 мкг/куб. см), куб. см ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
+------------------------------------+---+---+----+----+----+----+
¦Концентрация метанола, мкг/куб. см ¦0,5¦1,0¦2,5 ¦5,0 ¦10,0¦15,0¦
+------------------------------------+---+---+----+----+----+----+
¦Масса метанола в 5 куб. см, мкг ¦2,5¦5,0¦12,5¦25,0¦50,0¦75,0¦
+------------------------------------+---+---+----+----+----+----+
¦Объем рабочего раствора изопропанола¦1,0¦2,0¦5,0 ¦10,0¦20,0¦30,0¦
¦(с = 50 мкг/куб. см), куб. см ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
+------------------------------------+---+---+----+----+----+----+
¦Концентрация изопропанола, ¦0,5¦1,0¦2,5 ¦5,0 ¦10,0¦15,0¦
¦мкг/куб. см ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
+------------------------------------+---+---+----+----+----+----+
¦Масса изопропанола в 5 куб. см, мкг ¦2,5¦5,0¦12,5¦25,0¦50,0¦75,0¦
L------------------------------------+---+---+----+----+----+-----
По 5 куб. см каждого градуировочного раствора помещают в
поглотители с пористой пластиной и продувают азотом со скоростью
0,5 куб. дм/мин. в течение 15 мин. Извлекаемые из раствора
вещества улавливают в сорбционных трубках и анализируют при
следующих условиях:
температура термостата колонок 100 -С
температура испарителя 200 -С
расход газа-носителя (азота) 40 куб. см/мин.
расход водорода 40 куб. см/мин.
расход воздуха 400 куб. см/мин.
-12
чувствительность шкалы электрометра 50 х 10 А
скорость движения диаграммной ленты 240 мм/ч
время удерживания метанола 2 мин. 35 сек.
время удерживания ацетона 10 мин. 53 сек.
время удерживания изопропанола 13 мин. 22 сек.
На полученной хроматограмме рассчитывают площади пиков ацетона,
метанола и изопропанола и по средним значениям из 5-ти измерений
строят градуировочную характеристику для каждого вещества.
Проверку градуировочной характеристики проводят 1 раз в квартал и
при смене партии реактивов.
7.4. Отбор проб
Отбор проб воздуха проводят согласно ГОСТу 17.2.3.01-86 в
поглотитель с пористой пластинкой, заполненный 5 куб. см
дистиллированной воды, со скоростью 0,5 куб. дм/мин. в течение 15
мин.
8. Выполнение измерений
Поглотитель с пробой устанавливают в штатив. К выходному концу
поглотителя подсоединяют встык с помощью резинового шланга
сорбционную трубку. К входному концу поглотителя подводят трубку с
инертным газом, который пропускают через пробу в течение 5-ти мин.
со скоростью 50 куб. см/мин.
В испаритель хроматографа вместо газонаправляющей трубки
устанавливают втулку для фиксации сорбционной трубки (см. рис.).
Сорбционную трубку с адсорбированными примесями вставляют в
испаритель, закрывают его и включают секундомер. Анализ проводят в
условиях, указанных при построении градуировочной характеристики
(п. 7.3). На хроматограмме рассчитывают площадь пика и по
градуировочной характеристике определяют его массу в пробе.
9. Вычисление результатов измерений
Концентрацию ацетона, метанола, изопропанола в атмосферном
воздухе (мг/куб. м) вычисляют по формуле:
m
С = --,
V
0
где:
m - масса вещества в пробе, найденная по градуировочной
характеристике, мкг;
V - объем отобранного воздуха, приведенный к нормальным
0
условиям, куб. дм;
V x 273 х Р
t
V = ---------------,
0 (273 + t) х 760
где:
V - объем воздуха, отобранный для анализа, куб. дм;
t
Р - атмосферное давление в месте отбора пробы, мм рт. ст.;
t - температура воздуха в месте отбора пробы, -С.
Методические указания разработаны Е.А. Комраковой
(Нижегородский НИИ гигиены и профпатологии).
|
