4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Газохроматографическое определение
N-винилпирролидона в атмосферном воздухе
Методические указания
МУК 4.1.786-99
1. Разработаны к.х.н. А.А. Кленкиным (Ростовский государственный строительный университет), с.н.с. А.П. Белянкиной (Ростовский государственный медицинский университет).
2. Утверждены и введены в действие Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации 14 октября 1999 г.
3. Введены впервые.
СОДЕРЖАНИЕ
|
УТВЕРЖДАЮ Первый
заместитель Министра ______________________ Г.Г. Онищенко 14 октября 1999 г. МУК 4.1.786-99 Дата введения: с момента утверждения |
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Газохроматографическое определение
N-винилпирролидона в атмосферном воздухе
Настоящие методические указания устанавливают количественный газо-хроматографический анализ атмосферного воздуха для определения содержания в нем N-винилпирролидона в диапазоне 0,024 - 0,3 мг/м3.
М. м. - 115,2
N-винилпирролидон - бесцветная жидкость. Ткип - 212 °С, плотность - 1,04 г/см3. Растворяется в воде и в органических растворителях. N-винилпирролидон обладает общетоксическим действием.
Относится к 3 классу опасности. ПДК N-винилпирролидона для атмосферного воздуха - 0,03 мг/м3.
1. Нормы погрешности измерений
Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей ±25 % при доверительной вероятности 0,95.
2. Метод измерения
Измерение концентраций N-винилпирролидона выполняется методом газожидкостной хроматографии с пламенно-ионизационным детектированием. Концентрирование вещества из атмосферы осуществляется на фильтр АФА-ХП-20. Нижний предел измерения в объеме пробы - 0,024 мг/м3. Определению не мешают: α-пирролидон, γ-бутиролактон, бутиндиол, бутандиол, формальдегид и ацетилен. Длительность анализа - 40 мин.
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 с пламенно-ионизационным детектором |
ГОСТ 7328-80 |
|
Весы лабораторные ВЛА-200 Меры массы Г-2-210, 2 кл |
ГОСТ 7328-82 Е-Е |
|
Линейка масштабная |
|
|
Колбы мерные, вместимостью 25 см3 |
|
|
Пипетки, вместимостью 1 см3, 5 см3 |
|
|
Колба стеклянная с пришлифованной пробкой, вместимостью 50 см3 |
|
|
Мерная пробирка (пальчик), вместимостью 10 см3 |
|
|
Секундомер 2 кл |
ГОСТ 5072-79 |
|
Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2 |
|
|
Барометр анероид М-67 |
ТУ 2504-1797-75 |
|
Аспиратор «Красногвардеец» М 822 |
|
|
Микрошприц МШ-10, вместимостью 10 мм3 |
ТУ 2.833.106 |
3.2. Вспомогательные устройства
|
Вакуумный насос |
ТУ 26-06-459-69 |
|
Редуктор водородный |
ТУ 26-05-463-76 |
|
Редуктор кислородный |
ТУ 26-05-235-70 |
|
Хроматографическая колонка из нержавеющей стали длиной 3 м и внутренним диаметром 2 мм |
ТУ 26-06-459-69 |
|
Дистиллятор |
|
3.3. Материалы
|
Азот сжатый |
|
|
Воздух сжатый |
|
|
Водород сжатый |
ГОСТ 3022-89 |
|
Фильтр АФА-ХП-20, изготовитель ВО «Изотоп» |
|
|
Стекловата |
|
3.4. Реактивы
|
N-винилпирролидон |
ТУ 6-09-2991-78 |
|
Спирт этиловый, х.ч. |
|
|
Сорбент «Хроматон-N-AW-DMDS» с неподвижной жидкой фазой «5 %-ный Carbowax-20M» |
|
|
Вода дистиллированная |
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 ГОСТ 12.1.019-79 и инструкцией по эксплуатации прибора.
5. Требования к квалификации операторов
К выполнению измерений допускаются лица с опытом работы на газовом хроматографе.
6. Условия измерений
При выполнении измерений соблюдают следующие условия:
6.1. Процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят в нормальных условиях согласно ГОСТ 15130-69 при температуре воздуха (20 ± 5) °С, атмосферном давлении 630 - 800 мм рт. ст. и влажности не более 80 %.
6.2. Выполнение измерений на газовом хроматографе проводят в условиях, рекомендуемых технической документацией к прибору.
7. Подготовка к выполнению измерений
Перед выполнением измерений проводят следующие работы: очистка этилового спирта, приготовление растворов, подготовка хроматографа, подготовка хроматографической колонки, установление градуировочной характеристики, отбор проб.
7.1. Очистка этилового спирта
В 200 см3 х.ч. этилового спирта добавляют 20 г безводного свежепрокаленного CuSO4 и оставляют на сутки. Затем его перегоняют с дефлегматором, отбирая фракцию с Ткип = 79 °С.
7.2. Приготовление растворов
Приготовление исходного стандартного раствора N-виниппирролидона для градуировки: в мерную колбу, вместимостью 25 см3, вносят 10 см3 спирта и взвешивают. Затем добавляют несколько капель N-винилпирролидона и вновь взвешивают. Раствор в колбе доводят спиртом до метки и вычисляют массу N-винилпирролидона в 1 см3 раствора. Рабочие растворы для градуировки готовят из исходного раствора (С = 1,5 мг/см3) соответствующим разбавлением. В ряд мерных колб, вместимостью 25 см3, последовательно вносят: 0,2; 0,25; 0,5; 1,0; 2,0; 2,5 см3 исходного раствора N-винилпирролидона, доводят растворы этиловым спиртом до метки и перемешивают.
Срок хранения растворов - 1 сутки.
7.3. Подготовка хроматографа
Стальную хроматографическую колонку длиной 3 м перед заполнением промывают горячей водой, дистиллированной водой, спиртом и высушивают в токе газа-носителя. Заполнение колонки производят под вакуумом. Ее заполняют 5 %-ным Carbowax-20M на хроматоне-N-AW-DMDS. Концы колонки закрывают стекловатой слоем 1 см, помещают в термостат хроматографа и, не подключая к детектору, кондиционируют в токе азота с расходом 20 см3/мин при температуре 180 °С в течение 12 ч. После охлаждения колонку подключают к детектору и записывают нулевую линию в рабочем режиме. При отсутствии дрейфа нулевой линии колонка готова к работе.
7.4. Установление градуировочной характеристики
Градуировочную характеристику, выражающую зависимость высоты хроматографического пика от содержания N-винилпирролидона, устанавливают по 6 сериям растворов для градуировки, каждая из которых состоит из 5 растворов. В мерные колбы, вместимостью 25 см3, вносят рабочие растворы для градуировки в соответствии с таблицей 1 и доводят объем до метки этиловым спиртом. Растворы перемешивают. Готовят в день проведения измерений.
Растворы для установления градуировочной характеристики
при определении концентраций N-винилпирролидона
|
Номер раствора для градуировки |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Объем рабочего раствора (С = 3 мг/см3), см3 |
0,2 |
0,25 |
0,5 |
1,0 |
2,0 |
2,5 |
|
Содержание N-винилпирролидона в 2-х мм3, (мкг) |
0,024 |
0,03 |
0,06 |
0,12 |
0,24 |
0,3 |
1 см3 каждого градуировочного раствора наносят на поглотительный фильуэ АФА-ХП-20. Затем фильтр помещают в колбу, вместимостью 25 см3, и последовательно обрабатывают 3 раза по 5 см3 этиловым спиртом. Спиртовой экстракт порциями по 5 см3 упаривают в мерном пальчике (V = 10 см3) в токе азота до объема 1 см3. Затем 2 мм3 экстракта вводят в испаритель хроматографа и проводят газохроматографический анализ в следующих условиях:
|
Температура термостата колонок |
142 °C; |
|
Температура испарителя |
180 °C; |
|
Температура детектора (ДПИ) |
250 °C; |
|
Расход газа-носителя (азота) |
30 см3/мин; |
|
Расход водорода |
30 см3/мин; |
|
Расход воздуха |
300 см3/мин; |
|
Диапазон измерения входного тока |
0 - 1,1-12 А; |
|
Коэффициент деления выходного сигнала |
16; |
|
Скорость движения пера в самописце |
0,1 см/мин; |
|
Время удерживания N-винилпирролидона на колонке с сорбентом «Хроматон-N-AW-DMDS» с неподвижной жидкой фазой «5 %-ный |
|
|
Carbowax-20M» |
5 мин 12 сек. |
На полученных хроматограммах измеряют высоты пиков N-винилпирролидона и приводят их к одной шкале измерителя тока. Для установления градуировочной характеристики вычисляют средние значения результатов параллельных измерений для 5-ти серий градуировочных растворов. Градуировку проверяют один раз в неделю путем анализа одного из градуировочных растворов 1 - 6.
7.5. Отбор проб
Воздух со скоростью 20 дм3/мин протягивают через фильтр АФА-ХП-20 через аспиратор «Красногвардеец» модель 822. Для выполнения анализа необходимо отобрать 500 дм3 воздуха. Анализ проводят в день отбора пробы.
8. Выполнение измерений
Фильтр с отобранной пробой обрабатывают спиртом, а затем анализируют на газовом хроматографе, как указано в п. 7.4 настоящей методики. Концентрацию N-винилпирролидона в воздухе (мг/м3) определяют по градуировочной характеристике.
9. Вычисление результатов измерений
Концентрацию N-винилпирролидона в воздухе рассчитывают по формуле:
|
|
m - масса N-винилпирролидона, найденная по градуировочной характеристике в объеме раствора, взятого на анализ, мкг;
Va - объем раствора, взятого на анализ, см3;
Vp - общий объем раствора пробы, см3;
V0 - объем пробы воздуха, приведенный к нормальным условиям, дм3.
|
|
Р - атмосферное давление при отборе пробы, Па;
t - температура воздуха в месте отбора пробы, °С;
Vt - объем воздуха в месте отбора пробы при температуре t, °С, дм3.
Результат анализа представляют в виде С ± 0,25 С.
10. Оперативный контроль точности
10.1. Контроль градуировочной характеристики
Контроль градуировочной характеристики производят по 5-ти сериям измерений градуировочных растворов (п. 7.4).
Погрешность контрольных измерений признают удовлетворительной, если:
|
|
10.2. Оперативный контроль точности
Алгоритм проведения ВОК точности проводится с использованием метода добавок.
Погрешность контрольных измерений признается удовлетворительной, если:
|
|
Для внутреннего оперативного контроля
|
|
- проба с добавкой;
- проба без добавки;
- величина добавки, т.к. величина
погрешности во всем диапазоне измерений постоянна.
Контрольные измерения проводятся после выполнения анализа первой и четвертой пробы.
Контроль погрешности измерений проводят регулярно, через 20 - 25 измерений и обязательно после замены реактивов.