Федеральная служба в сфере защиты прав потребителей
и благополучия человека

 

 

 

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

 

Измерение концентраций вредных веществ
в воздухе рабочей зоны

 

Методические указания
МУК 4.1.1352-4.1.1370-03

 

Выпуск 41

 

 

1. Методические указания подготовлены: Научно-исследовательским институтом медицины труда РАМН, в составе Л.Г. Макеева (руководитель), Г.В. Муравьева, Е.М. Малинина, Е.Н. Грицун, Г.Ф. Громова, при участии А.И. Кучеренко (Департамент Госсанэпиднадзора Минздрава России).

2. Рекомендованы к утверждению на совместном заседании группы Главного эксперта Комиссии по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию по проблеме «Лабораторно-инструментальное дело и метрологическое обеспечение» и методбюро п/секции «Промышленно-санитарная химия» Проблемной комиссии «Научные основы гигиены труда и профпатологии».

3. Рекомендованы к утверждению Комиссией по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Министерстве здравоохранения Российской Федерации.

4. Утверждены и введены в действие Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, Первым заместителем Министра здравоохранения РФ Г.Г. Онищенко 16 мая 2003 г.

5. Введены впервые.

Введение

Сборник методических указаний «Измерение концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны» (Вып. 41) разработан с целью обеспечения контроля соответствия фактических концентраций вредных веществ их предельно допустимым концентрациям (ПДК) и ориентировочным безопасным уровням воздействия (ОБУВ) и является обязательным при осуществлении санитарного контроля.

Включенные в данный сборник 19 методик контроля вредных веществ в воздухе рабочей зоны разработаны и подготовлены в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 CCБT «Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования», ГОСТ Р 8.563-96 «Государственная система обеспечения единства измерений. Методики выполнения измерений», МИ 2335-95 «Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа», МИ 2336-95 «Характеристики погрешности результатов количественного химического анализа. Алгоритмы оценивания».

Методики выполнены с использованием современных методов исследования, метрологически аттестованы и дают возможность контролировать концентрации химических веществ на уровне и ниже их ПДК и ОБУВ в воздухе рабочей зоны, установленных в гигиенических нормативах - ГН 2.2.5.686-98 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны», дополнениях 2, 3, 4, 6 к ним и дополнениях 2, 3, 4 и 5 к ГН 2.2.5.687-98 «Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны».

Методические указания по измерению массовых концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны предназначены для центров Госсанэпиднадзора, санитарных лабораторий промышленных предприятий при осуществлении контроля за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны, а также научно-исследовательских институтов и других заинтересованных министерств и ведомств.

 

УТВЕРЖДАЮ Главный государственный санитарный врач Российской федерации, Первый заместитель Министра здравоохранения Российской Федерации Г. Г. Онищенко 16 мая 2003 г. Дата введения: с момента утверждения

 

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

 

Газохроматографическое измерение массовых концентраций
2-метил-4-оксо-3-(2-пропенил)-циклопент-2-ен-
1-ил-2,2-диметил-3-(2-метилпроп-1-енил)-
циклопропанкарбоксилата (эсбиотрина)
в воздухе рабочей зоны

 

1. Область применения

Настоящие методические указания устанавливают количественный анализ воздуха рабочей зоны на содержание эсбиотрина газохроматографическим методом в диапазоне концентраций 0,5- 7,5 мг/м³.

2. Характеристика вещества

2.1. Структурная формула

2.2. Эмпирическая формула С₁₉Н₂₆О₃.

2.3. Молекулярная масса 302,4.

2.4. Регистрационный номер CAS 584-79-2.

2.5. Физико-химические свойства.

Эсбиотрин - маслянистая жидкость темно-коричневого цвета, без запаха, температура кипения 165 - 170°С при 0,15 мм рт. ст., давление пара 3,3 × 10^-4 мм рт. ст. (при 25 °С), плотность d₄²⁰ =1,00 - 1,02, растворимость в воде 4,6 мг/дм³, хорошо растворим в гексане, ацетоне, хлороформе, этаноле, бензоле, трихлорэтане.

Агрегатное состояние в воздухе - пары и аэрозоль.

2.6. Токсикологическая характеристика. Эсбиотрин является нейротоксическим ядом. Класс опасности - второй.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) эсбиотрина в воздухе рабочей зоны 1,0 мг/м³.

3. Погрешность измерений

Методика обеспечивает выполнение измерений эсбиотрина с погрешностью, не превышающей ± 11 % при доверительной вероятности 0,95.

4. Метод измерений

Измерение массовой концентрации эсбиотрина выполняют газохроматографическим методом с использованием пламенно-ионизационного детектора.

Отбор проб проводят с концентрированием.

Нижний предел измерения содержания эсбиотрина в анализируемом объеме пробы - 0,02 мкг.

Нижний предел измерения концентрации эсбиотрина в воздухе 0,5 мг/м³ (при отборе 16 дм³ воздуха).

Измерению не мешает сопутствующее вещество - аллетрин.

5. Средства измерений, вспомогательные устройства,
материалы, реактивы

При выполнении измерений применяет следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы:

5.1. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы

5.2. Реактивы, растворы

Допускается использование других средств измерения, вспомогательного оборудования, материалов и реактивов с техническими и метрологическими характеристиками и квалификацией не хуже утвержденных в разделе.

6. Требования безопасности

6.1. При работе с реактивами соблюдают требования безопасности, установленные для работы с токсичными, едкими и легковоспламеняющимися веществами по ГОСТ 12.1.005-88.

6.2. При проведении анализов горючих и вредных веществ должны соблюдаться требования противопожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-76

6.3. При выполнении измерений с использованием газового хроматографа соблюдают правила электробезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.019-79 и инструкцией по эксплуатации прибора.

6.4. При работе с газами, находящимися в баллонах под давлением до 15 МРа (150 kgf/см²) необходимо соблюдать «Правила устройства и безопасной эксплуатации стационарных компрессорных установок воздуховодов и газопроводов при давлении до 15 МРа (150 kgf/см²), а также «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением». Запрещается открывать вентиль баллона, не установив на нем понижающий редуктор (ПБ-10-115-96), утверждено постановлением Госгортехнадзора России 18.04.95 № 20, ГОСТ 12.2.085.

7. Требования к квалификации операторов

К выполнению измерений и обработке их результатов допускаются лица с высшим и средним специальным образованием, прошедшие обучение работе на газовом хроматографе.

8. Условия измерений

8.1. Приготовление растворов и подготовку проб к анализу проводят при температуре воздуха (20 ± 5) °С, атмосферном давлении 84,0 - 106,6 кПа и относительной влажности воздуха не более 80%.

8.2. Выполнение измерений на газовом хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.

9. Подготовка к выполнению измерений

Перед выполнением измерений проводят следующие работы: приготовление растворов, подготовку хроматографа, установление градуировочной характеристики, отбор проб.

9.1. Приготовление растворов

9.1.1. Основной стандартный раствор эсбиотрина в хлороформе готовят следующим образом: во взвешенную мерную колбу вместимостью 25 см³ вносят 1 - 2 капли эсбиотрина и снова взвешивают. Объем в колбе доводят до метки хлороформом. Рассчитывают содержание эсбиотрина в 1 см³ (с учетом содержания основного вещества). Раствор устойчив в течение недели при хранении в холодильнике.

9.1.2. Стандартный раствор № 1 с концентрацией эсбиотрина 1000 мкг/см³ готовят соответствующим разбавлением основного стандартного раствора хлороформом. Раствор устойчив при хранении в холодильнике в течение недели.

9.1.3. Градуировочные растворы с концентрацией эсбиотрина от 20 мкг/см³ до 300 мкг/см³ готовят соответствующим разбавлением стандартного раствора № 1 хлороформом. Растворы устойчивы при хранении в холодильнике в течение недели.

9.2. Подготовка прибора

9.2.1. Подготовку газового хроматографа проводят в соответствии с руководством по его эксплуатации.

9.2.2. Хроматографическую стальную колонку механически заполняют готовой насадкой Инертон супер N с 5 % OV-17 с применением вакуума.

Колонку устанавливают в термостат и, не подсоединяя к детектору, кондиционируют в токе газа-носителя (азота) в течение 24 ч повышая температуру от 60 до 260 °С, со скоростью 1 °С/мин. После этого колонку присоединяют к детектору и продолжают кондиционировать до стабилизации нулевой линии при максимальной чувствительности прибора.

9.3. Установление градуировочной характеристики

Количественный анализ эсбиотрина проводят методом абсолютной градуировки. Для этого вводят в хроматограф по 1 мм³ каждого градуировочного раствора.

Градуировочный график строят в координатах: количество введенного эсбиотрина (мкг) - площадь пиков (мм²). Градуировку выполняют не менее, чем по 5 точкам, проводя 5 параллельных измерений для каждой концентрации, согласно табл. 1.

Таблица 1

Растворы для установления градуировочной характеристики
при определении эсбиотрина

Условия проведения анализа градуировочных растворов и анализируемых проб:

Проверку градуировочного графика проводят не реже 1 раза в месяц и при изменении условий анализа.

9.4. Отбор проб воздуха

Воздух с объемным расходом 2 дм³/мин аспирируют через последовательно соединенные фильтр АФА-ВП-10, помещенный в фильтродержатель и поглотительный прибор Рыхтера, содержащий 5 см³ этанола, при охлаждении смесью измельченного льда с хлоридом натрия. Для измерения ½ ПДК эсбиотрина следует отобрать 16 дм³ воздуха.

Отобранные пробы могут храниться в течение 10 суток в пробирках с притертыми пробками в холодильнике.

10. Выполнение измерения

Фильтр с отобранной пробой помещают в химический стакан вместимостью 25 см³ и дважды экстрагируют этанолом по 5 см³. Экстракты объединяют. Степень десорбции эсбиотрина с фильтра 97 %. Экстракт объединяют с пробой из поглотительного прибора, переносят в остродонную колбу со шлифом. Колбу присоединяют к ротационному испарителю и при t = 40 °С отгоняют этанол. Сухой остаток в колбе растворяют в 0,4 см³ хлороформа. Хроматографический анализ проб выполняют в тех же условиях, что и хроматографирование градуировочных растворов.

Количественное содержание эсбиотрина в хроматографируемом объеме (мкг) определяют по предварительно построенному градуировочному графику.

11. Вычисление результатов измерений

Концентрацию эсбиотрина в воздухе С (мг/м³) вычисляют по формуле:

где а - содержание эсбиотрина в хроматографируемом объеме, найденное по градуировочному графику, мкг;

в - общий объем раствора пробы, см³;

б - объем раствора пробы, взятой для анализа, см³;

V - объем воздуха, отобранного для анализа (дм³) и приведенного к стандартным условиям (прилож. 1).

12. Оформление результатов анализа

Результат количественного анализа представляют в виде: С ± D мг/м³ Р = 0,95, значение D = 0,028 + 0,11 С мг/м³,

где D - характеристика погрешности;

С - значение массовой концентрации анализируемого компонента в пробе.

13. Контроль погрешности методики КХА

Значения характеристики погрешности, норматива оперативного контроля погрешности и норматива оперативного контроля воспроизводимости приведены в табл. 2.

Таблица 2

Значение погрешности, норматива оперативного контроля погрешности
и норматива оперативного контроля воспроизводимости

Диапазон определяемых массовых концентраций эсбиотрина, мг/м3	Наименование метрологической характеристики
	характеристика погрешности D мг/м3, р = 0,95	норматив оперативного контроля погрешности, К, мг/м3 (р = 0,90, m = 3)	норматив оперативного контроля воспроизводимости, D, мг/м3 (р = 0,95, m = 2)
0,5 - 7,5	0,028 + 0,11 С	0,027 + 0,14 С	0,11 + 0,30 С

Метрологические характеристики приведены в виде зависимости от значения массовой концентрации анализируемого компонента в пробе (С).

13.1. Оперативный контроль погрешности

Оперативный контроль погрешности выполняют в одной серии с КХА рабочих проб.

Образцами для контроля являются реальные пробы воздуха рабочей зоны. Объем отобранной для контроля пробы должен соответствовать удвоенному объему, необходимому для проведения анализа по методике. После отбора пробы экстракт с фильтра делят на две равные части, первую из которых анализируют в точном соответствии с прописью методики и получают результат анализа исходной рабочей пробы (C₁). Вторую часть разбавляют соответствующим растворителем в два раза и снова делят на две равные части, первую из которых анализируют в точном соответствии с прописью методики, получая результат анализа рабочей пробы, разбавленной в два раза (С₂). Во вторую часть делают добавку анализируемого компонента (X) до массовой концентрации исходной рабочей пробы (C₁) (общая концентрация не должна превышать верхнюю границу диапазона измерения) и анализируют в точном соответствии с прописью методики, получая результат анализа рабочей пробы, разбавленной в два раза, с добавкой (С₃). Результаты анализа исходной рабочей пробы (C₁), рабочей пробы, разбавленной в два раза (С₂) и рабочей пробы, разбавленной в два раза, с добавкой (С₃) получают по возможности в одинаковых условиях, т. е. их получает один аналитик с использованием одного набора мерной посуды, одной партии реактивов и т. д.

Решение об удовлетворительной погрешности принимают при выполнении условия:

где С₁ - результат анализа рабочей пробы;

С₂ - результат анализа рабочей пробы, разбавленной в два раза;

С₃ - результат анализа рабочей пробы, разбавленной в два раза, с добавкой анализируемого компонента;

X - величина добавки анализируемого компонента;

К - норматив оперативного контроля погрешности.

К = 0,027 + 0,14 С мг/м³

13.2. Оперативный контроль воспроизводимости

Образцами для контроля являются реальные пробы воздуха рабочей зоны. Объем отобранной для контроля пробы должен соответствовать удвоенному объему, необходимому для проведения анализа по методике. После отбора пробы экстракт с фильтра делят на две равные части и анализируют в точном соответствии с прописью методики, максимально варьируя условия проведения анализа, т. е. получают два результата анализа в разных лабораториях или в одной, используя при этом разные наборы мерной посуды, разные партии реактивов. Два результата анализа не должны отличаться друг от друга на величину допускаемых расхождений между результатами анализа:

где С₁ - результат анализа рабочей пробы;

С₂ - результат анализа этой же пробы, в условиях межлабораторной воспроизводимости;

D - допустимые расхождения между результатами анализа одной и той же пробы.

D = 0,11 + 0,30 С мг/м³

При превышении норматива оперативного контроля воспроизводимости эксперимент повторяют. При повторном превышении указанного норматива D, выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам контроля и устраняют их.

14. Нормы затрат времени на анализ

Для проведения серии анализов из 6 проб требуется 1 ч 30 мин.

 

Методические указания разработаны: НИИ медицины труда РАМН (Е.Н. Грицун); ОАО НИЦБЫТХИМ (С.А. Медведева).

Приложение 1

Приведение объема воздуха к стандартным условиям

Приведение объема воздуха к стандартным условиям (Т 20 °С и давление 101,33 кПа) проводят по формуле:

где V_t - объем воздуха, отобранного для анализа, дм³;

Р - барометрическое давление, кПа (101,33 кПа = 760мм рт. ст.);

t - температура воздуха в месте отбора пробы, °С.

Для удобства расчета V₂₀ следует пользоваться таблицей коэффициентов (прилож. 2). Для приведения воздуха к стандартным условиям надо умножить V_t на соответствующий коэффициент.

Приложение 2

Коэффициенты для приведения объема воздуха к стандартным условиям

Приложение 3

Указатель основных синонимов, технических, торговых
и фирменных названий веществ

Приложение 4

Вещества, определяемые по ранее утвержденным методическим
указаниям по измерению концентраций вредных веществ
в воздухе рабочей зоны

СОДЕРЖАНИЕ