Настоящие методические указания устанавливают газохроматографическую методику анализа атмосферного воздуха на содержание диметилформамида в диапазоне концентраций 0,01 - 0,3 мг/м³.

(СН₃)₂NCНО Мол. масса 73,1

Диметилформамид - жидкость со специфическим запахом аминов, хорошо растворим в воде и органических растворителях, плотность 0,95 (при 0 °С), температура кипения 153 °С.

Относится ко 2 классу опасности.

Предельно допустимая концентрация в атмосферном воздухе ПДК_м.р. = 0,03 мг/м³.

1. Погрешность измерения

Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей ± 24 %, при доверительной вероятности 0,95.

2. Метод измерений

Измерение концентрации диметилформамида в воздухе основано на улавливании его на твердый сорбент, с последующей экстракцией растворителем и газохроматографическим анализом с использованием азотно-фосфорного детектора.

Нижний предел измерения составляет 0,0001 мкг в анализируемом объеме.

Нижний предел измерения в воздухе составляет 0,01 мг/м при отборе 10 дм³ воздуха.

Определению не мешают: углеводороды, спирты, кетоны, альдегиды, амины, хлорсодержащие соединения, N-нитрозодиметиламин.

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

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

3.1. Средства измерений

Хроматограф лабораторный газовый «Цвет 500» с азотно-фосфорным детектором
Система обработки хроматографической информации «Полихром» ТОО «Инфохром», г. Москва	ТУ 25-7473.0009-94
Весы аналитические	ГОСТ 24104-01
Гири	ГОСТ 7328-01
Секундомер, 3-го класса	ГОСТ 5272-79Е
Колбы мерные, вместимостью 25 и 100 см³	ГОСТ 1770-74Е
Пипетки вместимостью 1 и 25 см³	ГОСТ 29227-91
Шприц МШ-10М	ГОСТ 8043-75
Барометр анероид М-67	ТУ 2504-1797-75
Электроаспиратор ПУ-4Э	ТУ 6-95

3.2. Вспомогательные устройства

Дистиллятор	ТУ 61-1-721-79
Насос водоструйный вакуумный	ГОСТ 10696-75
Редуктор водородный	ТУ 26-05-463-76
Редуктор кислородный	ТУ 26-05-232-70
Сорбционные стеклянные трубки длиной 80 - 100 мм, внутренним диаметром 5 - 7 мм с зауженным с одного конца отверстием (2 - 3 мм)
Колонка хроматографическая стеклянная 200´0,3 см	ГОСТ 16225-00
Пробирки, вместимостью 5 см³	ТУ 42-2-2442-73
Чашка фарфоровая выпарительная, вместимостью 100 см³	ГОСТ 9147-73
Баня водяная
Шкаф сушильный	ГОСТ 7365-55

3.3. Материалы

Азот технический	ГОСТ 9293-74
Водород технический марки А	ГОСТ 3022-80
Воздух сжатый	ГОСТ 11882-73
Стекловата или стекловолокно
Шланг хлорвиниловый или резиновый, диаметром 5 мм

3.4. Реактивы

Полисорб-1, зернением 0,25 - 0,50 мм	ТУ 10П-392-69
Вода дистиллированная	ГОСТ 6709-77
Калия гидроксид, чда	ГОСТ 24363-80
Гексаметилдисилазан, ч	ТУ 609-11-647-75
Диметилформамид, ч (99,5 %)	ГОСТ 20289-74
Толуол, чда	ГОСТ 5789-78
Ацетон, чда	ГОСТ 2603-79
Спирт этиловый ректификованный	ГОСТ Р 51652-00
Насадка для хроматографической колонки: 15 % Carbowax 20М + 5 % КОН на хроматоне N-AW-HMDS (0,250 - 0,315 мм)
Хлороформ, чда	ТУ 2631-020-12910-58-96

Примечание. Допускается применение лабораторной посуды, приборов и реактивов других типов и марок по метрологическим и техническим характеристикам, не хуже указанных.

4. Требования безопасности

4.1. При работе с химическими реактивами соблюдают требования безопасности, установленные для работы с токсическими, едкими и легковоспламеняющимися веществами по ГОСТ 12.1.005-88 и ГОСТ 12.1.007-76.

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

5. Требования к квалификации оператора

К выполнению измерений допускаются лица, имеющие квалификацию не ниже инженера-химика, с опытом работы на газовом хроматографе.

6. Условия измерений

6.1. Процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят в нормальных условиях согласно ГОСТ 15150-69 при температуре воздуха (20 ± 5) °С, атмосферном давлении 630 - 800 мм рт. ст. и влажности воздуха не более 80 %.

6.2. Выполнение измерений на газовом хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору и настоящими методическими указаниями.

7. Подготовка к выполнению измерений

Перед выполнением измерений проводят следующие работы: приготовление растворов, подготовка измерительной аппаратуры, подготовка сорбционных трубок, установление градуировочной характеристики, отбор проб.

7.1. Приготовление растворов

Исходный раствор ДМФА для градуировки № 1 (С = 500 мкг/см³). В мерную колбу вместимостью 25 см³ вносят 12,5 мг ДМФА и доводят до метки этиловым спиртом. Срок хранения - 30 суток при температуре окружающей среды.

Исходный раствор ДМФА для градуировки № 2 (С = 50 мкг/см³). В мерную колбу вместимостью 100 см³ вносят 10 см³ исходного раствора № 1 и доводят до метки этиловым спиртом. Срок хранения - 30 суток при температуре окружающей среды.

Рабочий раствор ДМФА для градуировки (С = 10 мкг/см³). Готовят в мерной колбе вместимостью 100 см³ , для чего в колбу вводят 20 см³исходного раствора № 2 и доводят до метки этиловым спиртом. Срок хранения - 30 суток при температуре окружающей среды.

Раствор гексаметилдисилазана. В 30 см³ толуола растворяют 5 см³гексаметилдисилазана.

Раствор гидроксида калия. Растворяют 0,1 г гидроксида калия в 60 см³ этилового спирта.

Раствор Carbowax 20М. В 60 см³ хлороформа растворяют 0,3 г Carbowax 20М.

7.2. Подготовка измерительной аппаратуры

Подготовка хроматографической колонки. Стеклянную колонку промывают дистиллированной водой, ацетоном, толуолом и заполняют раствором гексаметилдисилазана. Этим же раствором обрабатывают стекловату, используемую для закрепления насадки в колонке. Через 5 - 6 ч раствор сливают, колонку высушивают в токе воздуха, а стекловату - в сушильном шкафу при 100 - 110 °С.

В фарфоровую чашку высыпают 2 г хроматона и заливают 60 см³раствора гидроксида калия. Испаряют этиловый спирт, нагревая насадку на водяной бане до сыпучего состояния. Затем насадку заливают 60 см раствора Carbowax 20М, испаряют хлороформ так же, как и этиловый спирт, и окончательно высушивают насадку при 100 - 110 °С. Силанизированную колонку заполняют подготовленным сорбентом, оставляя пустым конец колонки, входящий в испаритель. Колонку кондиционируют в течение 7 ч без подсоединения к детектору при постепенном повышении температуры от 50 до 150 °С. Подготовленную колонку охлаждают и подсоединяют к детектору.

Установление рабочего режима хроматографа:

температура колонки	80 °С;
температура испарителя	180 °С;
температура детектора	390 °С;
скорость потока газа-носителя (азот)	20 см³/мин;
скорость потока водорода	15 см³/мин;
скорость потока воздуха	150 см³/мин;
ориентировочное время удерживания ДМФА	390 с.

7.3. Подготовка сорбционных трубок

Полисорб помещают в фарфоровую чашку, заливают этиловым спиртом на 4 ч, затем спирт сливают, а полисорб высушивают при комнатной температуре до сыпучего состояния.

Сорбционные трубки заполняют обработанным полисорбом по 0,3 г, помещая его со стороны зауженного конца. Фиксируют сорбент с обоих концов стекловолокном. Концы трубок закрывают пробками, изготовленными из полихлорвинилового или резинового шланга со стеклянными заглушками, и хранят их в закрытой емкости не более 1 месяца.

7.4. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику устанавливают методом абсолютной градуировки по градуировочным растворам ДМФА. Она выражает зависимость площади пика (мВ×с) от количества определяемого вещества (мкг). Для этого готовят 5 серий растворов, каждая из которых состоит из 5 растворов с концентрациями 0,1 - 3,0 мкг/см³.

Градуировочные растворы готовят в соответствии с таблицей в мерных колбах вместимостью 100 см³. Объем колб доводят до метки этиловым спиртом.

Срок хранения растворов - 15 суток при температуре окружающей среды.

Таблица

Растворы для установления градуировочной характеристики при определении концентраций диметилформамида

Номер раствора для градуировки	1	2	3	4	5
Объем рабочего раствора (С = 10 мкг/см³), см³	1	2	4	8	30
Содержание ДМФА в 1 мм³, мкг	0,0001	0,0002	0,0004	0,0008	0,003

Хроматографируют 1 мм³ каждого градуировочного раствора, делая несколько параллельных измерений.

На полученной хроматограмме автоматически рассчитывают площадь пика ДМФА и по средним результатам измерений строят градуировочную характеристику, которую проверяют каждый раз перед проведением измерений.

7.5. Отбор проб

Отбор проб проводят согласно ГОСТ 17.2.3.01-86.

Воздух в объеме 10 дм³ аспирируют через сорбционную трубку со скоростью 1 дм³/мин. Сорбционные трубки заглушают и сопровождают документом по утвержденной форме. Срок хранения проб - две недели.

8. Выполнение измерений

Сорбционную трубку с отобранной пробой помещают узким концом в пробирку вместимостью 5 см³, вводят через верхний конец трубки 1 см³ этилового спирта, через 10 мин прокачивают сорбент резиновой грушей и далее анализируют экстракт в условиях построения градуировочной характеристики.

9. Вычисление результатов измерений

На полученной хроматограмме автоматически рассчитывается площадь пика диметилформамида.

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

, где

т - количество ДМФА, найденное по градуировочной характеристике, мкг;

V_э - общий объем экстракта, мм³;

V_a - объем экстракта, взятого на анализ, мм³;

V₀ - объем пробы воздуха, приведенный к нормальным условиям, дм³:

где

V_t - объем пробы воздуха при температуре отбора, дм³;

Р - атмосферное давление, мм рт. ст.;

Т - температура воздуха, °С.

10. Оформление результатов анализа

Результаты измерений массовых концентраций диметилфорамида оформляют протоколом в виде: С, мг/м³ ± 24 % или С ± 0,24 мг/м³ с указанием даты проведения анализа, места отбора пробы, названия лаборатории, юридического адреса организации, ответственного исполнителя и руководителя лаборатории.

11. Контроль погрешности измерений

Контроль погрешности измерений содержания диметилформамида проводят на градуировочных растворах.

Рассчитывают среднее значение результатов измерений содержания в градуировочных растворах (мкг):

где

n - число измерений вещества в пробе градуировочного раствора.

Рассчитывают среднее квадратичное отклонение результата измерения содержания вещества в градуировочном растворе:

Рассчитывают доверительный интервал:

где

t - коэффициент нормированных отклонений, определяемый по таблицам Стьюдента, при доверительной вероятности 0,95.

Относительную погрешность определения концентраций рассчитывают:

Если s £ 24 %, то погрешность измерений удовлетворительная.

Если данное условие не выполняется, выясняют причину и повторяют измерения.