Государственное
санитарно-эпидемиологическое нормирование
Российской Федерации
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Фотометрическое измерение концентраций сероуглерода в воздухе рабочей зоны
МУК 4.1.254-96
Минздрав России
Москва 2000
1. Методические указания по измерению концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны (выпуск 30) 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 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 74 методики контроля 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" и ГОСТа Р 1.5-92 п. 7.3.
Методические указания одобрены на совместном заседании группы Главного эксперта Федеральной комиссии по санитарно-гигиеническому нормированию "Лабораторно-инструментальное дело и метрологическое обеспечение" и методбюро п/секции "Промышленно-санитарная химия" Проблемной комиссии "Научные основы гигиены труда и профпатологии".
Ответственные исполнители: Г. А. Дьякова, C. И. Муравьева
Исполнители: Г. А. Дьякова, Н. С. Горячев. Л. Г. Макеева, Г. В. Муравьева, Е. М. Малинина, Е. В. Грыжина, Е. Н. Грицун.
УТВЕРЖДЕНО
И. о. Председателя Госкомсанэпиднадзора
России - заместителем Главного
государственного санитарного врача
Российской Федерации
Г.Г. Онищенко
8 июня 1996 г.
МУК 4.1.254-96
Дата введения: с момента утверждения
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Фотометрическое измерение концентраций сероуглерода в воздухе рабочей зоны
CS2 М.м. 76,12
Сероуглерод - бесцветная, легколетучая жидкость, плотность 1,26 г/см3. Тпл. - 108,6 °С. Ткип. - 46,3 °С. Растворим в большинстве органических растворителей; растворимость в воде - 0,18 %. В воздухе находится в виде пара.
Сероуглерод токсичен, в больших концентрациях действует наркотически, хроническое воздействие малых концентраций приводит к органическим заболеваниям различных отделов нервной системы и дегенеративным изменениям во внутренних органах.
ПДК в воздухе рабочей зоны - 1 мг/м3.
Характеристика метода
Метод основан на поглощении сероуглерода из воздуха раствором бис-(3-диметиламинопропил) амина (ТМДТ) в бутаноле или в этаноле (далее в спирте) с последующим определением дитиокарбаминовой кислоты по реакции с бис-[4-(4¢-нитрофенил)азо-2-нитрофенил] дисульфидом (НАБС) с образованием окрашенного соединения.
Отбор проб проводится с концентрированием в поглотительный раствор.
Нижний предел измерения в фотометрируемом объеме раствора - 0,2 мкг.
Нижний предел измерения в воздухе - 0,5 мг/м3 (при отборе 4 л воздуха).
Диапазон измеряемых концентраций - от 0,5 до 6,0 мг/м3 (при отборе 4 л воздуха) и от 4 до 20 мг/м3 (при отборе 0,5 л).
Измерению не мешает сероводород, влияние которого устраняется в ходе отбора проб воздуха. Мешает сероокись углерода в концентрациях, превышающих концентрацию сероуглерода на уровне 1-2 мг/м3.
Суммарная погрешность не превышает ± 19 %.
Время выполнения измерения, включая отбор проб, - не более 50 мин.
Приборы, аппаратура, посуда
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр, например, КФК-2МП |
ТУ 3-3.1860-85 |
Аспирационное устройство, например, электроаспиратор ЭА-1 |
ТУ 25-11-1414-78 |
Секундомер 0021-90 |
ГОСТ 25-1819 |
Колбы мерные, вместимостью 25 и 50 мл |
|
Пробирки на 10-20 мл с пришлифованными пробками |
ГОСТ 10515-75 |
Пипетки, вместимостью 1,5 и 10 мл |
|
Цилиндры мерные |
|
Колбы плоскодонные с пришлифованными пробками, вместимостью 20-30 мл, 500, 1000 мл |
|
Поглотительные сосуды Рихтера, вместимостью 10-20 мл |
ГОСТ 17784-72 |
или Зайцева, |
ТУ 25-11.1136-75 |
или поглотительные приборы с пористой пластинкой № 1 |
Реактивы, растворы, материалы
Сероуглерод синтетический, перегнанный |
|
Реактив НАБС, бис-[4-(4¢-нитрофенил)азо) |
|
-2-нитрофенил] дисульфид, ч. г. |
|
(институт "Химаналит", г. С.-Петербург) |
ТУ 2706.00.000 |
Диметилсульфоксид, х. ч. |
ТУ 6-09-3818-77 |
Допускается применение реактива квалификации ч. д. а. или ч. |
|
Этиловый спирт ректификованный технический |
ГОСТ 18300-72 |
Свинец уксуснокислый, ч. |
|
Вата медицинская, гигроскопическая, глазная |
|
Н-Бутиловый спирт, ч. д. а. или х. ч. |
|
Бис-(3-диметиламинопропил) амин |
|
(ТМДТ) - тетраметилдипропилентриамин |
ТУ 301-03-85-88 |
Бумага фильтровальная лабораторная |
|
Вода дистиллированная |
ТУ 6-09-2502-77 |
Раствор реактива НАБС. В плоскодонную колбу, снабженную пришлифованной пробкой, вместимостью 500 мл, помещают 0,018 ± 0,002 г тонко измельченного реактива НАБС и вносят 100 мл диметилсульфоксида. Содержимое встряхивают до полного растворения реагента (15-20 мин). Если по истечении указанного срока оранжево-желтый раствор все еще содержит неокрашенные примеси, его следует отфильтровать через воронку с бумажным складчатым фильтром. К полученному раствору приливают 200 мл спирта, смесь встряхивают 0,5-1 мин.
Раствор НАБС сохраняется в течение 3 недель при комнатной температуре.
Поглотительный раствор тетраметилдипропилентриамина. В плоскодонную колбу, вместимостью 1 л, снабженную пришлифованной пробкой, вносят 50 мл ТМДТ и 450 мл спирта. Полученный раствор встряхивают 0,5-1 мин. Раствор сохраняется не менее 30 суток при температуре не выше 35 °С.
Раствор уксуснокислого свинца. В стакан помещают 10 г уксуснокислого свинца и 90 г воды, содержимое перемешивают. Полученным раствором 10 % (масс) пропитывают вату. Вату отпускают в 10 %-ный раствор уксуснокислого свинца, отжимают между листами фильтровальной бумаги и высушивают.
Основной стандартный раствор сероуглерода. В мерную колбу, вместимостью 25 мл, вносят 15-20 мл раствора ТМДТ в спирте (1:9), колбу взвешивают на аналитических весах с точностью до 0,0002 г. Далее вносят 1-2 капли сероуглерода (около 50 мг) и взвешивают колбу повторно. Объем раствора доводят до метки поглотительным раствором и тщательно перемешивают. Рассчитывают содержание сероуглерода в 1 мл раствора. Раствор устойчив в течение 7 дней при хранении при температуре -5 - +5 °С.
Стандартные растворы сероуглерода № 1 и № 2 с концентрацией 100 и 5 мкг/мл готовят соответствующим разбавлением основного раствора и раствора № 1 поглотительным раствором в мерных колбах, вместимостью 25 мл.
Стандартный раствор сероуглерода № 1 сохраняется в течение 3 суток, № 2 - 1 сутки при температуре -5 - +5 °С.
Отбор пробы воздуха
Воздух с объемным расходом 0,5 л/мин аспирируют через 2 соединенных последовательно встык поглотительных сосуда, содержащих по 5 мл раствора ТМДТ в спирте. Поглотительные сосуды помещают в охлаждающую смесь льда с хлористым натрием.
Для устранения мешающего влияния сероводорода, перед поглотителями с раствором ТМДТ устанавливают встык стеклянную трубку, заполненную ватой с уксуснокислым свинцом.
Для определения 1/2 ПДК сероуглерода следует отобрать 4 л воздуха. При ожидаемых концентрациях сероуглерода на уровне 5 - 10 ПДК и более достаточно отобрать 0,5 л воздуха с объемным расходом 0,2-0,25 л/мин.
До проведения анализа поглотительные сосуды с отобранной пробой следует содержать в ледяной бане.
Срок хранения пробы при температуре -5 - +5 °С - не более 24 ч.
Подготовка к измерению
Растворы сероуглерода для построения градуировочного графика готовят в пробирках или плоскодонных колбах, вместимостью 10-20 мл. Вносят определенные объемы раствора ТМДТ в спирте и стандартного раствора сероуглерода № 2, согласно таблице. Растворы выдерживают при температуре -5 - +5 °С в течение 30 мин.
Срок хранения растворов в указанном диапазоне температур - не менее 7 ч.
Таблица
Растворы сероуглерода для построения градуировочного графика
№ р-ра |
Р-р ТМДТ в спирте (1:9), мл |
Стандартный р-р сероуглерода 5 мкг/мл, мл |
Содержание сероуглерода, мкг |
|
в 5 мл р-ра |
в 0,5 мл р-ра |
|||
1 |
5,0 |
0 |
0 |
0 |
2 |
4,6 |
0,4 |
2 |
0,2 |
3 |
4,2 |
0,8 |
4 |
0,4 |
4 |
3,8 |
1,2 |
6 |
0,6 |
5 |
3,4 |
1,6 |
8 |
0,8 |
6 |
3,0 |
2,0 |
10 |
1,0 |
В серию пробирок или плоскодонных колб с пришлифованными пробками, вместимостью 10-20 мл вносят пипеткой по 4 мл раствора НАБС, по 0,5 мл каждого раствора сероуглерода для градуировки (растворы сероуглерода используют охлажденными), осторожно перемешивают и выдерживают при температуре 20-27 °С в течение 30 мин. Растворы фотометрируют при длине волны 540 нм в кюветах с толщиной слоя 1 см относительно раствора сравнения, не содержащего сероуглерод. Для каждого раствора, содержащего сероуглерод и реактив НАБС, одновременно (с интервалом 10-30 с) приготавливают раствор сравнения.
Время между добавлением раствора НАБС и фотометрированием данного раствора и соответствующего ему раствора сравнения должно находиться в пределах 27-33 мин.
Градуировочный график строят по результатам измерения оптической плотности 5 серий растворов. Каждую серию, состоящую из 6 растворов для градуировки, готовят из свежеприготовленного стандартного раствора сероуглерода.
Для построения градуировочного графика на ось абсцисс наносят величины содержания сероуглерода в градуировочных растворах (мкг), на ось ординат - соответствующие им усредненные значения оптической плотности.
Проверку градуировочного графика проводят 1 раз в 3 месяца, а также в случае использования новой партии реактивов или другого фотоколориметра.
Проведение измерения
Содержимое поглотительных сосудов анализируют отдельно. Результаты суммируют. В пробирки или плоскодонные колбы с пришлифованными пробками, вместимостью 10-20 мл, отбирают из каждого поглотителя по 0,5 мл раствора пробы, охлажденного в смеси лед-хлорид натрия и сразу же добавляют по 4 мл раствора НАБС. Через 10-30 с приготавливают раствор сравнения.
При ожидаемой высокой концентрации сероуглерода отбирают на анализ 0,2 мл раствора пробы, доводят объем до 0,5 мл поглотительным раствором и приливают 4 мл раствора НАБС.
Полученные растворы перемешивают, термостатируют при 20-27 °С и фотометрируют аналогично градуировочным растворам.
Время между прибавлением раствора НАБС и фотометрированием должно составлять 27-33 мин.
Содержание сероуглерода в фотометрируемом объеме раствора пробы находят по градуировочному графику.
Расчет концентрации
Концентрацию сероуглерода (С) в воздухе (мг/м3) вычисляют по формуле:
, где
а - содержание сероуглерода в фотометрируемом объеме раствора пробы, вычисляемому как сумма содержаний сероуглерода в равных по объему аликвотах растворов их двух поглотителей, найденное по градуировочному графику, мкг;
в - общий объем раствора пробы, мл;
б - объем раствора пробы, взятой для анализа, мл;
V - объем воздуха, отобранного для анализа и приведенного к стандартным условиям, л по ГОСТу 12.1.005-76 (см. приложение 1).
Методические указания разработаны Химико-аналитическим институтом «Химаналит», г. С.-Петербург.
Приведение объема воздуха к стандартным условиям (температуре 20 °С и давление 760 мм рт. ст.)
Приведение объема воздуха к стандартным условиям проводят по формуле:
, где
Vt - объем воздуха, отобранного для анализа, л;
Р - барометрическое давление, мм рт. ст. (760 мм рт. ст. = 101,33 кПа);
t° - температура воздуха в месте отбора пробы, °С.
Для удобства расчета Vст следует пользоваться таблицей коэффициентов (приложение 2). Для приведения объема воздуха к температуре 20 °С и давлению 760 мм рт. ст. (101,33 кПа) надо умножить Vt на соответствующий коэффициент.
Коэффициент К для приведения объема воздуха к стандартным условиям
Давление Р, кПа/мм рт. ст. |
||||||||||
°С |
730 |
734 |
738 |
742 |
746 |
750 |
754 |
758 |
760 |
764 |
-30 |
1,1582 |
1,1646 |
1,1709 |
1,1772 |
1,1836 |
1,1899 |
1,1963 |
1,2026 |
1,2058 |
1,2122 |
-26 |
1,1393 |
1,1456 |
1,1519 |
1,1581 |
1,1644 |
1,1705 |
1,1768 |
1,1831 |
1,1862 |
1,1925 |
-22 |
1,1212 |
1,1274 |
1,1336 |
1,1396 |
1,1458 |
1,1519 |
1,1581 |
1,1643 |
1,1673 |
1,1735 |
-18 |
1,1036 |
1,1097 |
1,1158 |
1,1218 |
1,1278 |
1,1338 |
1,1399 |
1,1400 |
1,1490 |
1,1551 |
-14 |
1,0866 |
1,0926 |
1,0986 |
1,1045 |
1,1105 |
1,1164 |
1,1224 |
1,1284 |
1,1313 |
1,1373 |
-10 |
1,0701 |
1,0760 |
1,0819 |
1,0877 |
1,0986 |
1,0994 |
1,1053 |
1,1112 |
1,1141 |
1,1200 |
-6 |
1,0540 |
1,0599 |
1,0657 |
1,0714 |
1,0772 |
1,0829 |
1,0887 |
1,0945 |
1,0974 |
1,1032 |
-2 |
1,0385 |
1,0442 |
1,0499 |
1,0556 |
1,0613 |
1,0669 |
1,0726 |
1,0784 |
1,0812 |
1,0869 |
0 |
1,0309 |
1,0366 |
1,0423 |
1,0477 |
1,0535 |
1,0591 |
1,0648 |
1,0705 |
1,0733 |
1,0789 |
+2 |
1,0234 |
1,0291 |
1,0347 |
1,0402 |
1,0459 |
1,0514 |
1,0571 |
1,0627 |
1,0655 |
1,0712 |
+6 |
1,0087 |
1,0143 |
1,0198 |
1,0253 |
1,0309 |
1,0363 |
1,0419 |
1,0475 |
1,0502 |
1,0557 |
+10 |
0,9944 |
0,9999 |
1,0054 |
1,0108 |
1,0162 |
1,0216 |
1,0272 |
1,0326 |
1,0353 |
1,0407 |
+14 |
0,9806 |
0,9860 |
0,9914 |
0,9967 |
1,0027 |
1,0074 |
1,0128 |
1,0183 |
1,0209 |
1,0263 |
+18 |
0,9671 |
0,9725 |
0,9778 |
0,9880 |
0,9884 |
0,9936 |
0,9989 |
1,0043 |
1,0069 |
1,0122 |
+20 |
0,9605 |
0,9658 |
0,9711 |
0,9783 |
0,9816 |
0,9868 |
0,9921 |
0,9974 |
1,0000 |
1,0053 |
+22 |
0,9539 |
0,9592 |
0,9645 |
0,9696 |
0,9749 |
0,9800 |
0,9853 |
0,9906 |
0,9932 |
0,9985 |
+24 |
0,9475 |
0,9527 |
0,9579 |
0,9631 |
0,9683 |
0,9735 |
0,9787 |
0,9839 |
0,9865 |
0,9917 |
+26 |
0,9412 |
0,9464 |
0,9516 |
0,9566 |
0,9618 |
0,9669 |
0,9721 |
0,9773 |
0,9799 |
0,9851 |
+28 |
0,9349 |
0,9401 |
0,9453 |
0,9503 |
0,9655 |
0,9605 |
0,9657 |
0,9708 |
0,9734 |
0,9785 |
+30 |
0,9288 |
0,9339 |
0,9891 |
0,9440 |
0,9432 |
0,9542 |
0,9594 |
0,9645 |
0,9670 |
0,9723 |
+34 |
0,9167 |
0,9218 |
0,9268 |
0,9318 |
0,9368 |
0,9418 |
0,9468 |
0,9519 |
0,9544 |
0,9595 |
+38 |
0,9049 |
0,9099 |
0,9149 |
0,9198 |
0,9248 |
0,9297 |
0,9347 |
0,9397 |
0,9421 |
0,9471 |