Государственная система санитарно-эпидемиологического нормирования
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Измерение концентраций
вредных веществ
в воздухе рабочей зоны
Сборник методических указаний
МУК 4.1.0.272 - 4.1.0.340 - 96
Выпуск 31
Минздрав России
Москва · 1999
1. Методические указания разработаны с целью обеспечения контроля соответствия фактических концентраций вредных веществ их предельно допустимым концентрациям (ПДК) и ориентировочным безопасным уровням воздействия (ОБУВ) - санитарно-гигиеническим нормативам - и являются обязательными при осуществлении санитарного контроля.
2. Методические указания по измерению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны утверждены и.о. Председателя Госкомсанэпиднадзора России - заместителем Главного Государственного санитарного врача Российской Федерации 8 июня 1996 г.
3. Введены впервые.
4. Включенные в данный выпуск «Методические указания по измерению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны» разработаны и подготовлены в соответствии с требованиями ГОСТа 12.1.005-88 ССБТ «Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования», ГОСТа 12.1.016-79 ССБТ «Воздух рабочей зоны. Требования к методикам измерения концентраций вредных веществ», ГОСТа Р 1.5-92 п. 7.3, ГОСТа 8.010-90.
Методические указания одобрены комиссией по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Госкомсанэпиднадзоре России и Проблемной комиссией «Научные основы гигиены труда и профпатологии».
Методические указания по измерению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны (выпуск 31) предназначены для центров госсанэпиднадзора, санитарных лабораторий промышленных предприятий при осуществлении контроля за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны, а также НИИ МЗ России и заинтересованных министерств и ведомств.
Ответственный исполнитель: Г.А. Дьякова.
Исполнители Л.Г. Макеева, Е.М. Малинина, С.М. Попова, Н.С. Горячев, М.И. Аржанова, Т.В. Рязанцева, Е.Н. Грицун.
УТВЕРЖДЕНО |
||
|
И.о. Председателя Госкомсанэпиднадзора Г.Г. Онищенко 8 июня 1996 г. МУК 4.1.0.278-96 Дата введения: с момента утверждения |
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Газохроматографическое измерение концентрации бензилметакрилата в воздухе рабочей зоны
М. м. 176,22
Бензилметакрилат - бесцветная жидкость, хорошо растворимая в органических растворителях. Растворимость в воде при 20 °С составляет 0,086 % маc. Плотность 1,04 г/см3, Ткип. 250 °С при 760 мм рт. ст.
В воздухе бензилметакрилат находится в виде паров.
Бензилметакрилат относится к умеренно токсичным продуктам.
Кумулятивные свойства слабо выражены. Умеренно раздражает кожу и слизистые оболочки.
ОБУВ - 10 мг/м3.
Характеристика метода
Метод основан на использовании газожидкостной хроматографии с применением пламенно-ионизационного детектора для анализа водного раствора бензилметакрилата, полученного в процессе отбора и концентрирования пробы путем совместной конденсации вредного вещества и водяных паров, находящихся в воздухе, на охлаждаемой поверхности.
Концентрацию водяных паров в воздухе определяют психрометром.
Нижний предел измерения в хроматографируемом объеме - 0,02 мкг.
Нижний предел измерения в воздухе - 2 мг/м3.
Диапазон измеряемых концентраций – 2 - 15 мг/м3.
Суммарная погрешность измерения не превышает ±25 %.
Измерению не мешают: бензиловый спирт, метилметакрилат, бензол, метанол.
Время выполнения измерения, включая отбор пробы, - 40 - 45 мин.
Приборы, аппаратура, посуда
Хроматограф марки ЛХМ-80 или аналогичный прибор с пламенно-ионизационным детектором
Колонка хроматографическая длиной 1 м, внутренним диаметром 3 мм
Ловушка-концентратор (см. приложение 4)
Набор сит «Физприбор»
Линейка измерительная, цена деления 1 мм ГОСТ 427-75
Лупа измерительная, цена деления 0,1 мм ГОСТ 8309-75
Секундомер ГОСТ 5072-72
Микрошприц МШ-10
Термометр, цена деления 1 °С
Пипетки, вместимостью 1, 10 мл ГОСТ 20292-74
Колбы, вместимостью 100 мл ГОСТ 1770-74
Колба К-100-ТС ГОСТ 25336-82
Барометр
Психрометр
Баня водяная
Насос водоструйный или масляный
Вибратор
Печь муфельная, температура 1100 °С
Реактивы, растворы, материалы
Бензилметакрилат с содержанием основного вещества не менее 97 %
Ацетон, х. ч. ГОСТ 2603-79
Фаза неподвижная - 3 % ПФМС-4 на цветохроме 1КМ (фракция 0,16 - 0,25 мм)
Газообразные (в баллонах с редукторами):
азот ГОСТ 9293-80
воздух ГОСТ 11882-73
водород ГОСТ 3022-70
двуокись углерода ГОСТ 12162-37
Стандартный раствор № 1 с концентрацией 5 мг/мл, приготовленный взятием точной навески бензилметакрилата и ацетона (ввиду ограниченной растворимости бензилметакрилата в воде используют ацетон).
Стандартный раствор № 1 устойчив в течение суток.
Отбор пробы воздуха
Отбор пробы с концентрированием бензилметакрилата из воздуха в рабочей зоне проводят с помощью ловушки (см. приложение 4).
Ампулу 1 заполняют сухой углекислотой доверху и выдерживают подвешенной с помощью проволоки в точке отбора 5 - 10 мин. В случае таяния снегообразного слоя, который образуется на внешней стенке ампулы при испарении углекислоты, по ходу отбора в ампулу добавляют углекислоту. После образования снегообразного слоя на внешней стенке ампулы 1 ее помещают в ампулу 2 и транспортируют к месту определения. После таяния снегообразного слоя пробу сразу же анализируют.
Во время отбора пробы воздуха замеряют температуру (°С), атмосферное давление (мм рт.ст.) и относительную влажность в точке отбора пробы (%).
Подготовка к измерению
Неподвижную фазу готовят следующим образом.
40 см3 твердого носителя прокаливают при температуре 1100 °С в течение 3 ч, после чего его рассеивают на соответствующих ситах и взвешивают.
Навеску жидкой фазы ПФМС-4 в количестве 3 % от массы цветохрома помещают в круглодонную колбу, растворяют в ацетоне, объем которого в 1,5 раза превышает объем твердого носителя. Твердый носитель высыпают в ту же колбу. Содержимое колбы перемешивают встряхиванием, закрывают пробкой с сифоном и отгоняют растворитель на водяной бане при температуре 60 °С с одновременной продувкой азотом. Отгонку продолжают до исчезновения запаха растворителя.
Приготовленной неподвижной фазой заполняют хроматографическую колонку, применяя вакуум и вибратор. Начальную часть колонки, входящую в испаритель, неподвижной фазой не заполняют. Заполненную колонку закрывают с обоих концов стеклянной ватой, устанавливают в термостат (не подсоединяя к детектору) и кондиционируют в течение 20 ч в токе азота, повышая температуру от 60 до 180 °С со скоростью 1 °С в мин. По истечении этого времени колонку охлаждают до комнатной температуры и подсоединяют к детектору.
Градуировочные растворы с содержанием бензилметакрилата от 0,02 до 0,5 мкг/мкл готовят соответствующим разбавлением стандартного раствора № 1 дистиллированной водой в мерной колбе вместимостью 100 мл согласно таблице 1.
Таблица 1
|
Номер стандарта |
Стандартный раствор № 1, мл |
Растворимость, мл |
Концентрация, мкг/мкл |
|
1 |
0 |
100 |
0 |
|
2 |
0,4 |
99,6 |
0,02 |
|
3 |
1 |
99 |
0,05 |
|
4 |
2 |
98 |
0,1 |
|
5 |
4 |
96 |
0,2 |
|
6 |
6 |
94 |
0,3 |
|
7 |
8 |
92 |
0,4 |
|
8 |
10 |
90 |
0,5 |
На основании полученных данных строят градуировочный график, выражающий зависимость среднего значения площади пика бензилметакрилата (см2) от его количества (мкг).
Площадь пика вычисляют умножением высоты на ширину пика, измеренную на половине высоты.
Градуировку прибора проводят один раз в месяц или при изменении условия анализа, используя свежеприготовленные растворы.
Условия хроматографирования градуировочных смесей и анализируемых проб:
температура термостата колонки 150 °С;
температура испарителя 250 °С;
температура детектора 200 °С;
скорость газа-носителя азота 30 мл/мин;
скорость водорода 30 мл/мин;
скорость воздуха 300 мл/мин;
скорость движения диаграммы 600 мм/ч;
время удерживания бензилметакрилата 3,8 мин.
Проведение измерения
При определении бензилметакрилата в воздухе рабочей зоны отбирают из ловушки 1 мкл конденсата (жидкость, скопившуюся на дне ампулы 2) и вводят в хроматограф через самоуплотняющуюся мембрану. Записывают хроматограмму, вычисляют площадь пика бензилметакрилата и по градуировочному графику находят количество бензилметакрилата в конденсате (мкг).
Расчет концентрации
Концентрацию бензилметакрилата «X» в воздухе рабочей зоны (мг/м ) вычисляют по формуле:
где
т - масса бензилметакрилата в конденсате, найденная по градуировочному графику, мкг;
V - объем конденсата, взятого на анализ, мкл;
r - плотность конденсата (принимают равной 1), г/мкл;
Ратм - атмосферное давление, мм рт.ст. или гПа;
РH2O - давление насыщенного водяного пара, мм рт.ст. или гПа (см. таблицу 2);
a - относительная влажность воздуха, %.
где
18 - мольная масса воды, г/моль;
22,4 - объем, занимаемый 1 молем водяного пара, л/моль.
Таблица 2
Давление насыщенных паров воды при различных температурах (мм рт.ст. и гПа)
|
°С |
Р, мм рт.ст. |
Р, гПа |
|
10 |
9,21 |
12,28 |
|
11 |
9,84 |
13,12 |
|
12 |
10,52 |
14,03 |
|
13 |
11,23 |
14,97 |
|
14 |
11,99 |
15,99 |
|
15 |
12,79 |
17,05 |
|
16 |
13,63 |
18,17 |
|
17 |
14,53 |
19,37 |
|
18 |
15,48 |
20,63 |
|
19 |
16,48 |
21,97 |
|
20 |
17,54 |
23,38 |
|
21 |
18,65 |
24,86 |
|
22 |
19,83 |
26,43 |
|
23 |
21,07 |
28,09 |
|
24 |
22,38 |
29,83 |
|
25 |
23,76 |
31,67 |
|
26 |
25,21 |
33,60 |
|
27 |
26,74 |
35,64 |
|
28 |
28,35 |
37,79 |
|
29 |
30,04 |
40,04 |
|
30 |
31,82 |
42,42 |
|
31 |
33,70 |
44,92 |
|
32 |
35,66 |
47,53 |
|
33 |
37,73 |
50,29 |
|
34 |
39,60 |
53,19 |
|
35 |
42,18 |
56,23 |
Методические указания разработаны НПО «Ярсинтез», г. Ярославль.
Приложение 1
Приведение объема воздуха к стандартным условиям
Приведение объема воздуха к стандартным условиям (температура 20 °С и давление 760 мм рт.ст.) проводят по формуле:
где
Vt - объем воздуха, отобранного для анализа, л;
Р - барометрическое давление, кПа (101,33 кПа = 760 мм рт.ст.);
t - температура воздуха в месте отбора пробы, °С.
Для удобства расчета V20 следует пользоваться таблицей коэффициентов (приложение 2). Для приведения воздуха к стандартным условиям надо умножить Vt на соответствующий коэффициент.
