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

 

Полярографическое измерение концентрации куприта таллия-бария-кальция в воздухе рабочей зоны

 

Тl₂Ва₂Са₂Cu₃О₁₀                                                                    М. м. 1049

Куприт таллия-бария-кальция - порошкообразное вещество черного цвета, обладающее сверхпроводниковыми свойствами. Не растворяется в воде, хорошо растворим в минеральных кислотах.

В воздухе находится в виде аэрозоля.

Куприт таллия-бария-кальция относится к токсическим соединениям II класса опасности.

ОБУВ воздействия куприта таллия-бария-кальция в воздухе - 0,04 мг/м³.

Характеристика метода

Определение основано на восстановлении таллия на ртутно-капельном электроде на фоне 0,25 - 0,3 М серной кислоты.

Потенциал восстановления Е=0,65 В относительно донной ртути.

Отбор проб проводят с концентрированием на фильтр.

Нижний предел измерения таллия в анализируемом объеме - 0,4 мкг/мл.

Нижний предел измерения концентраций куприта таллия-бария-кальция в воздухе (при отборе 50 л воздуха) - 0,02 мг/м³ .

Диапазон измеряемых концентраций от 0,02 до 1 мг/м³.

Измерению не мешают: кальций, барий, медь, железо. Мешают - олово и свинец при содержании, соизмеримым с содержанием таллия в пробе.

Граница суммарной погрешности измерения не превышает ±25 %.

Время выполнения измерения, включая отбор пробы, - 60 мин.

Приборы, аппаратура, посуда

Аспирационное устройство

Фильтродержатели

Полярограф ППТ-1 или аналогичный

Колбы мерные, вместимостью 25, 50, 100 мл                               ГОСТ 1770-74

Пипетки, вместимостью 1, 5 мл                                                      ГОСТ 20292-74

Стаканы химические, вместимостью 50 мл                                  ГОСТ 19908-80

Реактивы, растворы, материалы

Таллий металлический, содержание основного вещества 99,98 %       ГОСТ 8337-80

Стандартный раствор № 1 с концентрацией 1 мг/мл таллия готовят следующим образом: 0,1000 г таллия растворяют при нагревании в стакане с 5 мл концентрированной серной кислоты, охлаждают и переводят в мерную колбу вместимостью 100 мл, куда предварительно добавляют 50 мл воды. Перемешивают, охлаждают, доводят до метки водой и снова перемешивают.

Стандартный раствор № 2 с концентрацией 10 мкг/мл таллия готовят разбавлением раствора № 1 в 100 раз дистиллированной водой.

Полярографический фон: в мерную колбу вместимостью 1 л приливают 400 - 500 мл воды, осторожно перемешивают, приливают 40 мл серной кислоты (1:1) и доводят, после охлаждения раствора, до метки водой.

Кислота серная, х. ч., концентрированная и разбавленная 1:1, 15 %-ная     ГОСТ 4204-77

Аммоний ванадиевокислый, ч. д. а.                                                          ГОСТ 9336-75

Цинк металлический, гранулированный, х. ч.                                         ГОСТ 989-75

Ртуть, х. ч.                                                                                                    ГОСТ 4658-73

Ртуть азотнокислая, 2-водная (закисная), х. ч.                                        ГОСТ 4521-78

Азот газообразный, (в баллоне с редуктором), очищенный от кислорода ГОСТ 9293-74

Для этого азот пропускают через склянку, содержащую раствор двухвалентного ванадия, находящегося над гранулами амальгированного цинка. Раствор двухвалентного ванадия готовят следующим образом: порошок ванадиевого кислого аммония растворяют в 15 %-ном растворе H₂SО₄ до получения насыщенного раствора. В качестве восстановителя используют амальгаму цинка. Для ее получения гранулированный цинк встряхивают в растворе азотнокислой закиси ртути, содержащем азотную кислоту, до образования блестящей амальгамы цинка. Амальгированный цинк тщательно промывают водой от азотной кислоты. Насыщенный раствор ванадата аммония в серной кислоте встряхивают с амальгамой цинка до получения фиолетовой окраски, свидетельствующей об образовании сульфата двухвалентного ванадия. Раствор устойчив 1,5 - 2 месяца.

Фильтры АФА-ХА-20.

Отбор пробы воздуха

Воздух с объемным расходом 20 л/мин аспирируют через фильтр АФА-ХА-20.

Для определения 0,5 ОБУВ куприта таллия-бария-кальция достаточно отобрать 50 л воздуха.

Пробы устойчивы длительное время.

Подготовка к измерению

Фильтр с отобранной пробой вынимают из фильтродержателя, помещают в стакан вместимостью 50 мл, смачивают 2 мл серной кислоты, разбавленной 1:1, и выдерживают на плите при температуре 250 - 300 °С до получения прозрачной массы. Содержимое стакана охлаждают до комнатной температуры, разбавляют водой до 15 - 20 мл, переводят в мерную колбу вместимостью 50 мл, доводят до метки водой и перемешивают.

Проведение измерения

Часть раствора помещают в полярографическую ячейку, пропускают ток инертного газа в течение 5 мин и регистрируют вольтамперную кривую электрохимического восстановления таллия (1) в интервале потенциалов от (-0,2) до (-0,8 В) относительно донной ртути.

Высоту вольтамперной кривой измеряют по вертикали, проведенной через вершину пика до пересечения с касательной, соединяющей основания ветвей пика вольтамперной кривой. Количественно определение таллия проводят методом добавок. Для этого оставшуюся часть раствора помещают в мерную колбу 25 мл, в которую затем вводят 1 мл стандартного р-ра таллия № 2. Далее проводят анализ в тех же условиях, что и анализ пробы. Одновременно проводят и контрольный опыт.

Расчет концентрации

Концентрацию куприта таллия-бария-кальция «С» в воздухе (мг/м³) рассчитывают по формуле:

 где

С_ст - концентрация добавляемого стандартного раствора вещества, мкг/мл;

H₁ - высота пика анализируемого раствора, мм;

H₂ - высота пика, полученная после добавления раствора с известной концентрацией в анализируемый раствор, мм;

V_ст - объем анализируемого раствора пробы, помещенного в ячейку, мл;

в - общий объем анализируемой пробы, мл;

б - объем раствора, залитого в полярографическую ячейку, мл;

К - коэффициент пересчета с таллия на куприт, равный 2,57;

V - объем воздуха, отобранного для анализа и приведенного к стандартным условиям, л (см. приложение 1).

Методические указания разработаны МНЦОЗ и ПРП, г. Екатеринбург.

 

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