4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Метод фотометрического измерения концентраций
трифторметансульфокислоты в атмосферном воздухе
Методические указания
МУК 4.1.996-00
Настоящие методические указания устанавливают методику проведения фотометрического количественного химического анализа проб атмосферного воздуха для определения в них содержания трифторметансульфокислоты в диапазоне концентраций от 0,04 до 0,6 мг/м3.
Методические указания разработаны в соответствии с требованиями ГОСТ Р 8.563-96 «Методики выполнения измерений».
Методические указания предназначены для применения в лабораториях предприятий, организаций и учреждений, осуществляющих контроль за загрязнением окружающей среды и аккредитованных в установленном порядке на право проведения таких исследований.
Эмпирическая формула - CF3SO3H
Молекулярная масса - 150,08
Регистрационный номер по CAS № 1493-13-6
Физико-химические свойства
Трифторметансульфокислота - бесцветная жидкость с резким запахом. Температура кипения - 162 - 164 °C, плотность - 1,7 г/см3. Растворима в воде и органических полярных растворителях.
Токсикологическая характеристика
Трифторметансульфокислота раздражающе действует на кожу, глаза.
Ориентировочно безопасный уровень воздействия (ОБУВ) - 0,05 мг/м3.
Методика обеспечивает выполнение измерений трифторметансульфокислоты в атмосферном воздухе с погрешностью, не превышающей ± 17 %, при доверительной вероятности 0,95.
Измерение массовой концентрации трифторметансульфокислоты выполняют методом фотоэлектроколориметрии.
Метод определения основан на взаимодействии трифторметансульфокислоты с метиловым фиолетовым с образованием комплекса, окрашенного в голубой цвет.
Измерение проводят при длине волны 590 нм.
Концентрирование трифторметансульфокислоты из воздуха осуществляют в дистиллированную воду.
Нижний предел измерения трифторметансульфокислоты в анализируемом объеме пробы - 1,0 мкг.
Нижний предел измерения концентрации трифторметансульфокислоты в атмосферном воздухе - 0,04 мг/м3.
Определению не мешают трифторметансульфофторид, фтористый водород и ангидрид трифторметансульфокислоты при концентрациях его в атмосферном воздухе до 1,6 ПДК.
При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы.
5.1. Средства измерений
ГОСТ 12083-78 |
|
Барометр-анероид БАММ-1, диапазон измерения 84 - 106 кПа |
ТУ 25-04-1618-72 |
Весы аналитические 2 класса точности, цена деления ± 0,75 мг |
ГОСТ 24104-80Е |
Меры массы Г-2-210 2 класса точности |
|
Секундомер 2 класса точности, цена деления секундной шкалы 0,2 с |
ТУ 25-1894.003-90 |
Термометр лабораторный, цена деления 1 °C |
|
Электроаспиратор, модель 822, погрешность ± 10 % |
ТУ 25-11-1414-78 |
Колбы мерные, 2-50-2; 2-100-2 |
|
Пипетки мерные, вместимостью 1 и 5 см3, 2 класса точности |
5.2. Вспомогательные устройства
ТУ 61-1-721-79 |
|
Сушильный шкаф |
ГОСТ 13474-79 |
Поглотительные приборы Рихтера |
5.3. Реактивы
ТУ 2431-002-07623046-96 |
|
Метиловый фиолетовый, ч. д. а |
ТУ 6-09-945-76 |
Вода дистиллированная |
|
Спирт амиловый, ч. |
ТУ 6-09-3467-79 |
Толуол, ч. д. а. |
При выполнении измерений концентраций трифторметансульфокислоты в атмосферном воздухе соблюдают следующие требования:
6.1. Правила техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТам 12.0.003-74 и 12.1.005-88.
6.2. Электробезопасность при работе с электроустановками по ГОСТу 12.1.019-79 и инструкции по эксплуатации прибора.
6.3. Общие требования пожаро- и взрывобезопасности по ГОСТу 12.1.004-91.
6.4. Все виды работ с реактивами проводят только в вытяжном шкафу при работающей вентиляции.
К выполнению измерений и обработке их результатов допускают лиц с высшим и средним специальным образованием, прошедших соответствующую подготовку и имеющих навыки работы на фотоэлектроколориметре.
При выполнении измерений соблюдают следующие условия:
8.1. Процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят в нормальных условиях при температуре воздуха (20 ± 5) °С, атмосферном давлении 84 - 106 кПа и влажности воздуха не более 80 %.
8.2. Выполнение измерений на фотоэлектроколориметре проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.
Перед выполнением измерений проводят следующие работы: приготовление растворов, построение градуировочного графика, подготовка прибора, отбор проб.
9.1. Приготовление растворов
Для приготовления основного стандартного раствора 50 мг трифторметансульфокислоты вносят в колбу, вместимостью 50 см3, доводят до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Срок хранения - 1 мес.
Рабочий раствор трифторметансульфокислоты для градуировки (С = 10 мкг/см3): 1см3 исходного раствора помещают в мерную колбу, вместимостью 100 см3, доводят объем до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Срок хранения - 1 неделя.
Метиловый фиолетовый 0,05 %-ный раствор: 50 мг метилового фиолетового растворяют в мерной колбе, вместимостью 109 см3, в дистиллированной воде.
Смесь толуола и амилового спирта 5:1: в плоскодонную колбу приливают 200 см3 толуола, 40 см3 амилового спирта и тщательно перемешивают.
9.2. Подготовка прибора
Подготовку фотоэлектроколориметра к работе проводят в соответствии с руководством по его эксплуатации.
9.3. Установление градуировочной характеристики
Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности раствора от массы трифторметансульфокислоты, устанавливают по 5 сериям растворов для градуировки. Каждая серия состоит из 7 растворов. Растворы готовят в пробирках, вместимостью 10 см3, в соответствии с табл. 1.
Растворы для установления градуировочной характеристики при определении трифторметансульфокислоты
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
Объем рабочего раствора (С = 10 мкг/см3), см3 |
0 |
0,1 |
0,2 |
0,4 |
0,6 |
1,0 |
1,5 |
Объем дистиллированной воды, см3 |
3,0 |
2,9 |
2,8 |
2,6 |
2,4 |
2,0 |
1,5 |
Содержание трифторметансульфокислоты, мкг |
0 |
1 |
2 |
4 |
6 |
10 |
15 |
Во все пробирки прибавляют по 0,1 см3 раствора метилового фиолетового и тщательно перемешивают. Раствор из пробирки переливают в делительные воронки, прибавляют по 2 см3 смеси растворителей (толуоламиловый спирт), воронки закрывают пробкой и энергично встряхивают в течение 2 мин. После расслоения слоев водный слой удаляют и замеряют оптическую плотность экстракта в кюветах с расстоянием между рабочими гранями 3 мм при длине волны 590 нм по отношению к контрольному раствору.
Градуировочную характеристику устанавливают на средних значениях оптической плотности, вычисленных из результатов измерений 5 серий растворов для градуировки и строят градуировочный график: на ось ординат наносят значения оптических плотностей градуировочных растворов, на ось абсцисс - соответствующие им величины содержания трифторметансульфокислоты в градировочном растворе (мкг). Проверку градуировочной характеристики проводят 1 раз в квартал и при смене партии реактивов.
9.4. Отбор проб
Отбор проб проводят согласно ГОСТу 17.2.3.01-86. Воздух со скоростью 4 дм3/мин аспирируют через два последовательно соединенных поглотительных прибора Рихтера, содержащих 5 см3 воды в каждом, в течение 10 мин. После отбора пробы концы поглотительных сосудов фиксируют стеклянными заглушками. Срок хранения пробы - не более 1 суток.
После отбора пробы из каждого поглотительного прибора на анализ в пробирки отбирают по 3 см3 раствора пробы, которые обрабатывают в соответствии с п. 9.3 и анализируют раздельно по отношению к холостой пробе.
Содержание трифторметансульфокислоты (мкг) в пробе находят с помощью градуировочной характеристики, суммируя результаты анализов из первого и второго поглотительных приборов.
11. Вычисление результатов измерений
Концентрацию (С) трифторметансульфокислоты в воздухе (мг/м3) вычисляют по формуле:
где
т - суммарное содержание трифторметансульфокислоты, найденное по градуировочной характеристике, мкг;
V - общий объем раствора пробы, см3;
V1 - объем пробы, отобранной на анализ, см3;
V0 - объем пробы воздуха, приведенный к нормальным условиям, дм3.
где
Vt - объем пробы воздуха, дм3;
Р - атмосферное давление при отборе проб воздуха, мм рт. ст.;
t - температура воздуха в местах отбора проб, °С.
Результат количественного анализа представляют в виде:
С ± D, мг/м3, Р = 0,95, где
D - характеристика погрешности; значение D = 0,17 X.
Значения характеристики погрешности, норматива оперативного контроля погрешности и норматива оперативного контроля воспроизводимости
Диапазон определяемых концентраций трифторметансульфокислоты, мг/м3 |
Наименование метрологической характеристики |
||
Характеристика погрешности, мг/м3 (Р = 0,95) |
Норматив оперативного контроля погрешности, К, мг/м3 (Р = 0,90, т = 3) |
Норматив оперативного контроля воспроизводимости, D, мг/м3 (Р = 0,95, т = 2) |
|
от 0,04 - 0,6 |
0,17 Х |
0,143 X |
0,077 X |
Метрологические характеристики приведены в виде зависимости от массовой концентрации определяемого компонента (X) в мг/м3 в пробе.
13.1. Оперативный контроль воспроизводимости
Оперативный контроль воспроизводимости проводят с использованием рабочих проб, отобранных и проанализированных разными операторами в точном соответствии с прописью методики, т.е. получают два результата анализа, выполненных разными операторами с использованием разных наборов мерной посуды и реактивов. Два средних результата анализа не должны отличаться друг от друга на величину допускаемых расхождений между результатами анализа:
где
C1 и С2 - результат параллельных определений одного оператора, мг/м3;
и - средние результаты определений, выполненные разными операторами, мг/м3;
D - норматив оперативного контроля воспроизводимости, мг/м3.
Норматив D рассчитывают по формуле:
D = 2,77s (D)°, где
s (D)° - показатель воспроизводимости (характеристика случайной составляющей погрешности), мг/м3.
Разница в результатах анализа не должна превышать допустимого значения D, указанного в таблице 2.
При превышении норматива воспроизводимости выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам контроля, и устраняют их.
13.2. Оперативный контроль погрешности
Оперативный контроль точности проводят с использованием аттестованной смеси и он состоит в сравнении результата контрольной процедуры Кк, равного разности между контрольным измерением трифторметансульфокислоты в аттестованной смеси и его аттестованным значением (C), с нормативом ВОК точности К (см. табл. 2).
Точность контрольного измерения , а также точность результатов анализа рабочих проб признают удовлетворительными, если выполняется условие
Кк = ( - С) £ К, где
К - норматив оперативного контроля погрешности, равный 0,143 X.
Для проведения серии анализов из 3 проб требуется 1 час.
СОДЕРЖАНИЕ