4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Измерение концентраций вредных
веществ в воздухе рабочей зоны

Сборник методических указаний

МУК 4.1.1341 - 4.1.1351-03

 

Выпуск 40

 

Москва 2006

 

Измерение концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны: Сборник методических указаний. - М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2006.

1. Подготовлены творческим коллективом специалистов в составе: Л. Г. Макеева, Г. В. Муравьева, Е. М. Малинина, Е. Н. Грицун, Г. Ф. Громова (НИИ медицины труда РАМН), при участии А. И. Кучеренко (Департамент Госсанэпиднадзора Минздрава России).

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

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 Российской Федерации 16 мая 2003 г.

5. Введены впервые.

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

Область применения

Методические указания «Измерение концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны» (вып. 40) разработаны с целью обеспечения контроля соответствия фактических концентраций вредных веществ их предельно допустимым концентрациям (ПДК) - санитарно-гигиеническим нормативам и являются обязательными при осуществлении санитарного контроля.

Включенные в данный сборник методики контроля вредных веществ в воздухе рабочей зоны разработаны и подготовлены в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ «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 и дают возможность контролировать концентрации химических веществ на уровне и ниже их ПДК и ОБУВ в воздухе рабочей зоны, установленных в ГН 2.2.5.686-98 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны», дополнениях 3 и 5 к ГН 2.2.5.686-98, дополнениях 2 и 3 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 хлорциана (цианхлорида)
в воздухе рабочей зоны

Методические указания

МУК 4.1.1349-03

1. Область применения

Настоящие методические указания устанавливают количественный хроматографический анализ воздуха рабочей зоны на содержание хлорциана в диапазоне концентраций от 0,1 до 0,5 мг/м³.

2. Характеристика вещества

2.1. Структурная формула Cl-CN.

2.2. Молекулярная масса 61,48.

2.3. Эмпирическая формула CClN.

2.4. Регистрационный номер CAS 506-77-4.

2.5. Физико-химические свойства.

Хлорциан (цианхлорид, хлорангидрид циановой кислоты) - газ, Т_пл = -6 °С, Т_кип = 13 - 14 °С. Относительная плотность по воздуху - 1 - 2,1. Плотность - 2,573 мг/см³ при 20 °С.

Растворимость в воде - 6,9 г в 100 см³ при 20 °С. Растворим в спирте, эфире и других органических растворителях. Летучесть - 3 360 мг/дм³. Агрегатное состояние в воздухе - газ.

2.6. Токсикологическая характеристика.

Хлорциан обладает общеядовитым и раздражающим действием. Предельно допустимая концентрация (ПДК) в воздухе рабочей зоны 0,2 мг/м³.

Класс опасности - первый.

3. Погрешность измерений

Методика обеспечивает выполнение измерений хлорциана с погрешностью не более ± 16 % при доверительной вероятности 0,95.

4. Метод измерений

Измерения массовой концентрации хлорциана выполняются газохроматографическим методом с применением детектора по захвату электронов.

Нижний предел измерения содержания хлорциана в хроматографируемом объеме - 0,0005 мкг.

Нижний предел измерения концентраций хлорциана в воздухе 0,1 мг/м³ при анализе 5 см³ воздуха.

Определению не мешают гидроцианид, циануровая и циановая кислоты.

5. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы и растворы

5.7. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы

Хроматограф газовый с детектором по захвату

электронов фирмы Перкин Эльмер модель 900

Хроматографическая колонка стеклянная

4 м ´ 3,5 мм

Аспирационное устройство                                                            ТУ 64-1-862-82

Весы аналитические ВЛР-200                                                         ГОСТ 24104-88Е

Шприцы медицинские стеклянные,

вместимостью 1, 5, 10 см³                                                                ТУ 64-1-789-83

Посуда мерная лабораторная                                                           ГОСТ 1770-74Е

Пипетки стеклянные газовые,

вместимостью 100, 200 до 500 см³                                                  ТУ 64-1-378-83

Стакан полиэтиленовый, вместимостью 500 см³

Газообразный азот в баллоне с редуктором                                   ГОСТ 9293-74

Стекловолокно из стеклоткани                                                       ГОСТ 10146-74

5.2. Реактивы, растворы

Хлорциан, содержание основного вещества

не менее 98,5 %                                                                                ТУ 6-14-741-87

Насадка для хроматографической колонки

тефлон 6 или другой фторированный полимер,

зернением 0,25 - 0,42 мм с 5 % неподвижной

фазы ДС-550

Хлороформ                                                                                       ТУ 06-09-4263-76

Допускается использование других средств измерений, вспомогательного оборудования, материалов и реактивов с техническими и метрологическими характеристиками и квалификацией, не хуже приведенных 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 меры 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 МПа (150 кгс/см²), необходимо соблюдать «Правила устройства и безопасной эксплуатации стационарных компрессорных установок, воздухопроводов и газопроводов при давлении до 15 МПа (150 кгс/см²)», а также «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» БП-10-115-96, утвержденные постановлением Госгортехнадзора России 18.04.95, № 20, ГОСТ 12.2.085. Запрещается открывать вентиль баллона, не установив на нем понижающий редуктор.

7. Требования к квалификации оператора

К выполнению измерений и обработке результатов допускаются лица с высшим и средним специальным образованием, имеющие навыки работы на газовом хроматографе.

8. Условия измерений

8.1. Приготовление смесей и подготовку 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. Измерения на газовом хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.

9. Подготовка к выполнению измерения

9.1. Приготовление газовоздушной смеси

9.1.1. Газовоздушная смесь № 1. В вакуумированную бутыль вместимостью 10 дм³ вводят 0,2 см³ хлорциана, приведенного к стандарт-

ным условиям. Учитывая его плотность, концентрация в бутыли составляет 0,052 мкг/см³.

9.1.2. Газовоздушная смесь №2. В вакуумированную бутыль вместимостью 1,0 дм³ вводят 10 см³ газовоздушной смеси № 1. Концентрация в бутыли составляет 0,0005 мкг/см³.

9.1.3. В вакуумированные газовые пипетки вместимостью 100 см³ вводят 20, 30, 40, 60, 80 и 100 см³ газовоздушной смеси № 2, встряхивают и через 15 мин вводят в хроматограф 5 см³ смеси.

9.2. Приготовление насадки для хроматографической колонки

Для приготовления насадки взвешивают 1 г ДС-550, помещают в охлажденный до 10 °С полиэтиленовый стакан и растворяют в 100 см³ хлороформа. Взвешивают 20 г твердого носителя и помещают в раствор. Удаление растворителя производят при комнатной температуре струей сухого воздуха или азота, следя за тем, чтобы не сдувались частицы насадки.

9.3. Подготовка хроматографической колонки

Хроматографическую колонку охлаждают до 10 °С и наполняют готовым сорбентом. Концы колонки закрывают тампонами из стекловаты. Заполненную колонку устанавливают в термостат хроматографа и, не подсоединяя к детектору, кондиционируют в потоке газа-носителя при температуре 150 °С в течение 6 ч.

9.4. Подготовка прибора

Общую подготовку прибора осуществляют согласно инструкции по эксплуатации.

9.5. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость величины хроматографического сигнала от содержания анализируемого вещества в хроматографируемом объеме пробы, устанавливают по методу абсолютной калибровки с использованием градуировочных смесей, приготовленных в пипетках. В хроматограф вводят смеси, содержащие разное количество хлорциана.

Таблица 1

Смеси для установления градуировочной характеристики хлорциана

Условия хроматографирования градуировочных смесей и анализируемых проб:

температура термостата колонки - 50 °С;

температура испарителя - 70 °С;

температура детектора - 220 °С;

скорость потока газа-носителя (азота)

через колонку - 60 см³/мин;

через детектор - 160 см³/мин;

скорость движения диаграммной ленты - 600 мм/ч;

время удерживания хлорциана - 3 мин 12 с;

объем вводимой пробы - 5 см³;

шкала электрометра - 10 ´ 10^-12.

На полученной хроматограмме измеряют площади пиков с помощью интегратора хроматографа (в условных единицах) при анализе шести газовоздушных смесей разных концентраций, проводя не менее пяти параллельных определений для каждой смеси, и строят градуировочную кривую зависимости площади пика от количества компонента в пробе (мкг).

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

9.6. Отбор пробы воздуха

Отбор проб воздуха проводят в газовые пипетки. Десятикратный объем воздуха протягивают с помощью аспирационного устройства со скоростью 0,5 дм³/мин. Время отбора 10 мин. Пипетки закрывают заглушками.

Пробы анализируют в день отбора. Пробы сохраняются 12 ч.

10. Выполнение измерения

Для анализа отбирают 5 см³ пробы из газовой пипетки и хроматографируют в вышеуказанных условиях аналогично анализу градуировочных смесей. Количественное определение анализируемого вещества проводят по предварительно построенному градуировочному графику.

11. Расчет концентрации

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

, где

а - содержание анализируемого вещества в объеме пробы, найденное по градуировочному графику, мкг;

V - объем анализируемой пробы, приведенный к стандартным условиям, см³ (см. прилож. 1);

10³ - коэффициент пересчета на м³.

12. Оформление результатов анализа

Результат количественного анализа представляют в виде:

(С ± D) мг/м³, Р = 0,95, где

D - характеристика погрешности;

значение D = 0,001 + 0,159 С

13. Контроль погрешности методики

Таблица 2

Значения характеристики погрешности, норматива оперативного контроля точности и норматива оперативного контроля воспроизводимости

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. Отобранный объем пробы делят на две равные части и анализируют в точном соответствии с прописью методики, максимально варьируя условия проведения анализа, наборы мерной посуды и т. д., и получают два результата С₁ и С₂ анализов, проведенных в одной или разных лабораториях. Результаты анализа не должны отличаться друг от друга на величину допускаемых расхождений между результатами анализа:

(С₁ - C₂) £ D, где

С₁ - результат анализа рабочей пробы;

С₂ - результат анализа этой же пробы, полученный в другой лаборатории или в этой же, но другим аналитиком с использованием другого набора посуды и других партий реактивов;

D - допускаемые расхождения между результатами анализа одной и той же пробы, D = 0,002 + 0,189 С мг/м³.

При превышении расхождения между двумя результатами 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 точности

Оперативный контроль точности выполняют в одной серии с КХА рабочих проб. Образцами для контроля являются реальные пробы воздуха рабочей зоны. Отобранный объем пробы делят на две равные части и первую часть анализируют в точном соответствии с прописью методики, получая результат анализа исходной рабочей пробы С₁. Вторую часть разбавляют чистым воздухом в два раза и снова делят на две равные части. Первую часть анализируют и получают результат анализа рабочей пробы, разбавленной в два раза С₂, а во вторую часть делают добавку анализируемого компонента (X), при этом общая концентрация не должна выходить за верхнюю границу диапазона измерений. Анализируют в точном соответствии с прописью методики, получая результат анализа рабочей пробы, разбавленной в два раза, с добавкой С₃ (результаты анализа исходной рабочей пробы С₁, рабочей пробы, разбавленной в два раза С₂, и рабочей пробы, разбавленной в два раза с добавкой С₃. Результаты получают по возможности в одинаковых условиях: одним аналитиком, с одним набором посуды и т. д.).

Решение об удовлетворительной точности принимают при выполнении условия:

(С₃ - С₂ - X) + (2С₂ - С₁) < К, 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;

Х - величина добавки анализируемого компонента;

К - норматив оперативного контроля точности,

К = 0,002 + 0,18 С₁, мг/м³

14. Нормы затрат времени на анализ

Для проведения серии параллельных анализов шести проб требуется 2 ч; последовательных анализов - 12 ч.

Методические указания разработаны Российским регистром потенциально опасных химических и биологических веществ (Первухина И. В.).

Приложение 1

Приведение объема воздуха к стандартным условиям

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

, где

V_t - объем воздуха, отобранный для анализа, дм³;

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

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

Приложение 2

Указатель основных синонимов технических, торговых и фирменных названий веществ

стр.

Карбамат МН 30

Крысид, a-нафтилтиокарбамид                                                                                59

Ломефлоксацина гидрохлорид                                                                                  23

ПАВ-тренд-90                                                                                                             5

Салюзид                                                                                                                       52

Фтористый водород                                                                                                    12

Цианхлорид                                                                                                                 67

Этиленхлоргидрин                                                                                                     75

Этиловый эфир a-циан-a-этилфенилуксусной кислоты                                       83

Приложение 3

Вещества, определяемые по ранее утвержденным «Методическим указаниям по измерению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны»

СОДЕРЖАНИЕ