4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Газохроматографическое измерение концентраций гексилакрилата в воздухе рабочей зоны

МУК 4.1.0.356-96

Минздрав России

Москва · 1999

1. Методические указания разработаны с целью обеспечения контроля соответствия фактических концентраций вредных веществ их предельно допустимым концентрациям (ПДК) и ориентировочно 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 (выпуск 32) 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 методики контроля 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 8.101-90 «Государственная система обеспечения единства измерений. Методики выполнения измерений». Методические указания одобрены комиссией по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию Госкомсанэпиднадзора России и Проблемной комиссией «Научные основы гигиены труда и профпатологии».

Методические указания по измерению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны (выпуск 32) предназначены для центров Госсанэпиднадзора, санитарных лабораторий промышленных предприятий при осуществлении контроля за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны, а также заинтересованных министерств и ведомств.

Ответственный исполнитель: Г.А. Дьякова

Исполнители: Г.А. Дьякова, 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

России - заместителем Главного

государственного санитарного врача

Российской Федерации

Г.Г. Онищенко

8 июня 1996 г.

МУК 4.1.0.356-96

Дата введения: с момента утверждения

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Газохроматографическое измерение концентраций гексилакрилата в воздухе рабочей зоны

СН₂ = СН-СОО-С₆Н₁₃                                                         М. м. 156

Гексилакрилат (гексилпропеонат) - бесцветная прозрачная жидкость, растворимая в спирте, эфире.

Т_кип. - 180 °С, плотность - 0,89 г/см³.

Растворимость в воде при 20 °С составляет 0,016 %.

В воздухе находится в виде паров.

Гексилакрилат - умеренно токсичный продукт, слабо кумулирующий в организме.

ПДК в воздухе - 2 мг/м³.

Характеристика метода

Метод основан на использовании газожидкостной хроматографии с применением пламенно-ионизационного детектора для анализа водного раствора гексилакрилата, полученного в процессе отбора и концентрирования пробы путем совместной конденсации вредного вещества водяных паров, находящихся в воздухе, на охлаждаемой поверхности.

Концентрацию водяных паров в анализируемом воздухе определяют психрометром.

Нижний предел измерения в хроматографируемом объеме - 0,01 мкг.

Нижний предел измерения в воздухе - 0,2 мг/м³.

Диапазон измеряемых концентраций - 0,2 - 3 мг/м³.

Суммарная погрешность измерения не превышает ±25 %.

Измерению не мешают: метанол, гексанол, метилакрилат, бутилакрилат.

Время выполнения измерения, включая отбор пробы - 40 мин.

Приборы, аппаратура, посуда

Хроматограф марки ЛХМ-80 или аналогичный ему

прибор с пламенно-ионизационным детектором

Колонка хроматографическая длиной 2 м,

диаметром 3 мм

Ловушка-концентратор (рис. 1 и 2) (см. приложение 4)

Набор сит «физприбор»

Линейка измерительная                                                                        ГОСТ 427-75

Лупа измерительная                                                                               ГОСТ 8309-75

Секундомер                                                                                             ГОСТ 5072-72

Микрошприц МШ-10                                                                            ГОСТ 8043-74

Пипетки, вместимостью 1 и 10 мл                                                       ГОСТ 20292-74

Колбы мерные, вместимостью 100 мл                                                 ГОСТ 1770-71

Колба круглодонная, вместимостью 200 мл                                       ГОСТ 1561-72

Барометр

Психрометр

Насос водоструйный

Баня водяная

Вибратор

Печь муфельная с температурой 1100 °С

Реактивы, растворы, материалы

Гексилакрилат, ч.                                                                                   ТУ 6-09-08-123-75

Ацетон                                                                                                     ГОСТ 2603-79

Вода дистиллированная

Неподвижная жидкая фаза - Твин-60

Твердый носитель - цветохром или хроматон

фракции 0,16 - 0,25 мм

Водород технический                                                                            ГОСТ 3022-80

Азот газообразный                                                                                 ГОСТ 92293-80

Воздух                                                                                                     ГОСТ 11882-73

Двуокись углеводорода                                                                         ГОСТ 12162-77

Стандартный раствор № 1 с концентрацией 1 мг/мл, приготовленный взятием точной навески гексилакрилата и ацетона.

Стандартный раствор устойчив в течение месяца при хранении в холодильнике.

Отбор проб воздуха

Отбор проб воздуха в рабочей зоне проводят с помощью ловушки-концентратора (рис. 1 и 2). Ампулу 1 заполняют сухой углекислотой доверху и выдерживают в точке отбора 5 - 10 минут. 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. Выдерживают в стакане со льдом до полного таяния снегообразного слоя. После таяния снегообразного слоя пробу сразу же анализируют.

Во время отбора проб воздуха замеряют температуру (°С), атмосферное давление (мм рт. ст) и относительную влажность в точке отбора пробы (%).

Подготовка к измерению

Неподвижную фазу готовят следующим образом: 30 мл твердого носителя прокаливают при 1100 °С в течение 3 ч, после чего его рассеивают на соответствующих ситах и взвешивают. Навеску жидкой фазы Твин-60 и количестве 10 % от массы хроматона или 5 % 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.

Подготовленной насадкой заполняют хроматографическую колонку. С применением вакуума и вибратора начальную часть колонки, входящую в испаритель, неподвижной фазой не заполняют. Колонку устанавливают в термостат и, не подсоединяя к детектору, кондиционируют в течение 24 ч в токе азота, повышая температуру от 60 до 140 °С со скоростью 1 °С/мин. Затем колонку охлаждают до комнатной температуры, подсоединяют к детектору и проверяют герметичность газовой линии.

Градуировочные растворы с содержанием гексилакрилата от 0,01 до 0,15 мкг/мкл готовят соответствующим разбавлением стандартного раствора № 1 дистиллированной водой в мерной колбе, вместимостью 100 мл согласно табл. 1.

Таблица 1

Построение графика проводят не менее, чем по 5-6 точкам, проводя по 5 параллельных измерений для каждой концентрации. На основании полученных данных строят градуировочный график, выражающий зависимость среднего значения площади пика гексилакрилата (см²) от его количества (мкг).

Площадь пика вычисляют умножением высоты пика на его ширину, измеренную по половине высоты.

При построении градуировочного графика, как и при анализе рабочих проб, объем анализируемой пробы, вводимой в хроматограф, должен быть постоянным.

Градуировку прибора проводят один раз в месяц или при изменении условий анализа, используя свежеприготовленные растворы.

Условия хроматографирования градуировочных смесей и анализируемых проб:

Температура термостата колонки                                                         120 °С

Температура испарителя                                                                       200 °С

Температура термостата детектора                                                      200 °С

Скорость потока газа-носителя (азота)                                                30 мл/мин

Скорость потока водорода                                                                    30 мл/мин

Скорость потока воздуха                                                                       300 мл/мин

Скорость движения диаграммной ленты                                            240 мм/ч

Время удерживания гексилакрилата                                                   6 мин 30 с

Проведение измерения

При определении гексилакрилата в воздухе рабочей зоны отбирают из ампулы № 2 1 мкл конденсата и вводят в хроматограф через самоуплотняющуюся мембрану. Записывают хроматограмму, вычисляют площадь пика гексилакрилата и по градуировочному графику находят количество гексилакрилата в конденсате, мкг.

Расчет концентрации

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

т - масса гексилакрилата в конденсате, найденная по градуировочному графику, мкг;

V - объем конденсата, взятого на анализ, мкл;

r - плотность конденсата (принимают равной 1), г/мл;

Р_атм. - атмосферное давление, мм рт. ст. или ГПа;

Р_Н2О - давление насыщенного водяного пара, мм рт.ст. или ГПа (см. таблицу 2);

a - относительная влажность воздуха, %.

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 гектопаскали)

Методические указания разработаны НПО «Ярсинтез»

Приложение 1

Приведение объема воздуха к стандартным условиям (температура 20 °С и давление 760 мм рт. ст.) проводят по формуле:

V_t - объем воздуха, отобранный 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 V_t на соответствующий коэффициент.

Приложение 2

Коэффициенты для приведения объема воздуха к стандартным условиям

Приложение 3

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

Приложение 4

Рис. 1

Ловушка-концентратор. Общий вид

Рис. 2

Ловушка-концентратор