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

 

Спектрофотометрическое измерение массовых
концентраций додецилдиметилгидроксиметиламмоний
хлорида в воздухе рабочей зоны

 

1. Область применения

Настоящие методические указания устанавливают количественный спектрофотометрический анализ воздуха рабочей зоны на содержание додецилдиметилгидроксиметиламмоний хлорида в диапазоне концентраций 0,25 - 2,5 мг/м³.

2. Характеристика вещества

2.1. Структурная формула

2.2. Эмпирическая формула C₁₆H₃₆ClNО.

2.3. Молекулярная масса 293,91.

2.4. Регистрационный номер CAS 85736-63-6.

2.5. Физико-химические свойства.

Додецилдиметилгидроксиметиламмоний хлорид - вязкая жидкость, желтого цвета, плотность - 0,99 г/см³ при 20 °С, растворим в воде, не растворим в жирах. Т_кип. свыше 300 °С.

По условиям технологического процесса в воздухе может находится в виде аэрозоля дезинтеграции.

2.6. Токсикологическая характеристика.

Обладает раздражающим действием, проникает через кожу.

Ориентировочный безопасный уровень воздействия (ОБУВ) додецилдиметилгидроксиметиламмоний хлорида в воздухе рабочей зоны - 0,5 мг/м³.

3. Погрешность измерений

Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей ± 18,6 %, при доверительной вероятности 0,95.

4. Метод измерений

Измерение массовой концентрации додецилдиметилгидроксиметиламмоний хлорида выполняют методом спектрофотометрии.

Метод основан на реакции взаимодействия аммиака (продукта разложения додецилдиметилгидроксиметиламмоний хлорида в щелочной среде) с реактивом Несслера с образованием окрашенного в желтый цвет продукта реакции.

Измерение производят при длине волны 450 нм.

Отбор проб проводят с концентрированием.

Нижний предел измерения содержания додецилдиметилгидроксиметиламмоний хлорида - 10 мкг в анализируемом объеме пробы.

Нижний предел измерения концентрации додецилдиметилгидроксиметиламмоний хлорида в воздухе 0,25 мг/м³ (при отборе 80 дм³ воздуха).

Метод селективен в условиях производства синтетических моющих средств.

По условиям технологического процесса в воздухе может присутствовать аммиак, но его влияние устраняется при отборе проб воздуха.

5. Средства измерений, вспомогательные устройства,
материалы, реактивы

При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы.

5.1. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы

5.2. Реактивы, растворы

Допускается применение иных средств измерений, вспомогательных устройств, реактивов и материалов, обеспечивающих показатели точности, установленные для данной МВИ.

6. Требования безопасности

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

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

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

7. Требования к квалификации операторов

К выполнению измерений и обработке их результатов допускают лиц с высшим и среднеспециальным образованием, имеющих навыки работы на спектрофотометре.

8. Условия измерений

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 спектрофотометре проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.

9. Подготовка к выполнению измерений

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

9.1. Приготовление растворов

9.1.1. Основной стандартный раствор додецилдиметилгидроксиметиламмоний хлорида № 1 готовят в мерной колбе вместимостью 100 см³, в которую вносят 5 см³ воды, взвешивают, добавляют 1 - 2 капли додецилдиметилгидроксиметиламмоний хлорида и вторично взвешивают. Доводят объем до метки водой и рассчитывают содержание додецилдиметилгидроксиметиламмоний хлорида в 1 см³, с учетом содержания основного вещества.

Раствор устойчив в течение 10 дней.

9.1.2. Стандартный раствор додецилдиметилгидроксиметиламмоний хлорида № 2 с концентрацией 100 мкг/см³ готовят соответствующим разбавлением стандартного раствора № 1 водой.

Раствор устойчив в течение 10 дней.

9.1.3. 10%-ный раствор гидроксида натрия готовят следующим образом: 10 г гидроксида натрия помещают в колбу вместимостью 100 см³ и приливают 90 см³ воды.

9.2. Подготовка прибора

Подготовку спектрофотометра проводят в соответствии с руководством по его эксплуатации.

9.3. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности растворов от массы додецилдиметилгидроксиметиламмоний хлорида, устанавливают по 6 сериям растворов из 5 параллельных определений для каждой серии, согласно табл. 1.

Таблица 1

Растворы для установления градуировочной характеристики
при определении додецилдиметилгидроксиметиламмоний хлорида

Градуировочные растворы устойчивы в течение 2 ч.

В подготовленные градуировочные растворы добавляют по 1,0 см³ 10 %-ного раствора гидроксида натрия, перемешивают и помещают в кипящую водяную баню на 20 мин, затем охлаждают, добавляют по 0,5 см³ реактива Несслера, содержимое пробирок встряхивают и через 5 мин измеряют оптическую плотность растворов в кюветах с толщиной оптического слоя 10 мм при длине волны 450 нм по отношению к раствору сравнения, не содержащему определяемого вещества (раствор № 1, по табл. 1).

Строят градуировочный график: на ось ординат наносят значения оптических плотностей градуировочных растворов, на ось абсцисс - соответствующие им величины содержания вещества в градуировочном растворе (мкг).

Проверка градуировочного графика проводится 1 раз в 3 месяца или в случае изменения условий анализа.

9.4. Отбор проб воздуха

Воздух с объемным расходом 5 дм³/мин аспирируют через фильтр АФА-ХА-20 помещенный в фильтродержатель. Для измерения ½ ОБУВ додецилдиметилгидроксиметиламмоний хлорида необходимо отобрать 80 дм³ воздуха. Срок хранения отобранных проб 3 суток. Пробы хранить в бюксах с притертыми пробками в холодильнике.

10. Выполнение измерения

Фильтр с отобранной пробой помещают в бюкс и заливают 6 см³ воды. Оставляют на 5 - 10 мин, периодически помешивая стеклянной палочкой. Степень десорбции с фильтра 98 %.

Для анализа отбирают 3 см³ раствора.

Далее анализ проводят аналогично градуировочным растворам. Оптическую плотность анализируемого раствора пробы измеряют аналогично градуировочным растворам по отношению к раствору сравнения, который готовят одновременно и аналогично пробе, используя чистый фильтр.

Количественное определение содержания додецилдиметилгидроксиметиламмоний хлорида (мкг) в анализируемом объеме раствора проводят по предварительно построенному градуировочному графику.

11. Вычисление результатов измерений

Массовую концентрацию додецилдиметилгидроксиметиламмоний хлорида С в воздухе (мг/м³) вычисляют по формуле:

где а - содержание вещества в анализируемом объеме раствора пробы, найденное по градуировочному графику, мкг;

В - общий объем раствора пробы, см3;

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

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

12. Оформление результатов анализа

Результат количественного анализа представляют в виде:

С ± 0,01 × δ_S × С, мг/м³, Р = 0,95,

где δ_S - характеристика погрешности.

С - значение массовой концентрации анализируемого компонента в пробе.

13. Контроль погрешности методики КХА

Таблица 2

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

Диапазон определяемых массовых концентраций додецилдиметилгидроксиметиламмоний хлорида, мг/м3	Наименование метрологической характеристики
	границы относительной погрешности ± δS %, P = 0,95	норматив оперативного контроля воспроизводимости, D, % (Р = 0,95) m = 2	норматив оперативного контроля погрешности, К, % (Р = 0,90) m = 3
0,25 - 2,5	18,6	22,0	22,1

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

13.1. 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, табл. 2.

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

13.2. 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, табл. 2.

14. Нормы затрат времени на анализ

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

 

Методические указания разработаны: НИЦ «ЭКОС», Москва В. А. Минаев.

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