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.

 

 

 

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

 

Газохроматографическое измерение концентрации хлорэтилметакрилата в воздухе рабочей зоны

 

                    М. м.148

Хлорэтилметакрилат (2-хлорэтил-2-метилпропеноат) - бесцветная жидкость, растворимая в спирте, эфире. Т_кип. 176 °С, плотность 1,109 г/см³. Растворимость в воде составляет 0,2 % мас.

В воздухе находится в виде паров.

Хлорэтилметакрилат при попадании в желудок проявляет умеренную токсичность, при ингаляционном воздействии токсичность повышается. Продукт может проникать через неповрежденные кожные покровы. При повторных контактах с кожей вызывает дерматит. Кумулирует слабо. При подостром отравлении действие его направлено, в основном, на печень и почки.

ОБУВ - 0,5 мг/м³.

Характеристика метода

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

Концентрацию водяных паров в анализируемом воздухе определяют психрометром.

Нижний предел измерения в хроматографируемом объеме - 0,02 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: этиленхлоргидрин, толуол, бутил-метакрилат.

Время выполнения измерения, включая отбор пробы, - около 35 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 (см. приложение 4)

Набор сит «Физприбор»

Линейка измерительная                                                                   ГОСТ 427-75

Лупа измерительная                                                                         ГОСТ 427-75

Секундомер                                                                                       ГОСТ 5072-72

Микрошприц МШ-10                                                                       ГОСТ 8043-74

Пипетки, вместимостью 1, 10 мл                                                    ГОСТ 20292-74

Колбы мерные, вместимостью 100 мл                                           ГОСТ 1770-74

Колба круглодонная, вместимостью 200 мл                                  ГОСТ 1561-72

Барометр

Психрометр

Баня водяная

Насос водоструйный

Вибратор

Муфельная печь, обеспечивающая нагрев до 1100 °С

Реактивы, растворы, материалы

Хлорэтилметакрилат, содержание основного вещества не менее 95 %

Ацетон                                                                                               ГОСТ 2603-79

Вода дистиллированная

Неподвижная жидкая фаза - полиэтилен-гликоль 20М

Твердый носитель - цветохром или хроматон, фракции 0,16 - 0,25 мм

Газообразные (в баллонах с редукторами):

водород технический                                                                        ГОСТ 3022-80

воздух                                                                                                 ГОСТ 11882-73

азот                                                                                                     ГОСТ 92292-80

Двуокись водорода                                                                           ГОСТ 12162-77

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

Стандартный раствор устойчив в течение суток.

Отбор пробы воздуха

Отбор пробы воздуха в рабочей зоне проводят с помощью ловушки-концентратора. Ампулу 1 заполняют твердой углекислотой доверху и оставляют в точке отбора на 5 - 10 мин.

После образования снегообразного слоя на внешней стенке ампулы 1 ее помещают в ампулу 2 и выдерживают в стакане со льдом до полного таяния снегообразного слоя.

Анализ проводят сразу же после 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 ПЭГ-20М в 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. 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 хлорэтилметакрилата от 0,01 до 0,3 мкг/мкл готовят разбавлением стандартного раствора № 1 дистиллированной водой в мерной колбе вместимостью 100 мл согласно таблице.

На основании полученных данных строят градуировочный график, выражающий зависимость среднего значения площади пика хлорэтилметакрилата (см²) от количества (мкг).

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

Градуировку прибора проводят 1 раз в месяц или при изменении условий анализа, используя новые растворы.

Таблица 1

Условия хроматографирования градуировочных смесей и анализируемых проб:

температура термостата колонок                                               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                                   600 мм/ч;

время удерживания хлорэтилметакрилата                                5 мин 12 с.

Проведение измерения

При определении хлорэтилметакрилата в воздухе рабочей зоны отбирают из ловушки 1 мкл конденсата и вводят в хроматограф через самоуплотняющуюся мембрану, записывают хроматограмму, вычисляют площадь пика хлорэтилметакрилата и по градуировочному графику находят количество вредного вещества в конденсаторе (мкг).

Расчет концентрации

Концентрацию хлорэтилметакрилата «X» в воздухе (мг/м³) вычисляют по формуле:

 где

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

V - объем конденсата, взятый на анализ, мкл;

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

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

 - давление насыщенного водяного пара, мм рт ст. (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

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

V_t - 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 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.

 

СОДЕРЖАНИЕ