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 бензилметакрилата в воздухе рабочей зоны

 

                               М. м. 176,22

Бензилметакрилат - бесцветная жидкость, хорошо растворимая в органических растворителях. Растворимость в воде при 20 °С составляет 0,086 % маc. Плотность 1,04 г/см³, Т_кип. 250 °С при 760 мм рт. ст.

В воздухе бензилметакрилат находится в виде паров.

Бензилметакрилат относится к умеренно токсичным продуктам.

Кумулятивные свойства слабо выражены. Умеренно раздражает кожу и слизистые оболочки.

ОБУВ - 10 мг/м³.

Характеристика метода

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

Концентрацию водяных паров в воздухе определяют психрометром.

Нижний предел измерения в хроматографируемом объеме - 0,02 мкг.

Нижний предел измерения в воздухе - 2 мг/м³.

Диапазон измеряемых концентраций – 2 - 15 мг/м³.

Суммарная погрешность измерения не превышает ±25 %.

Измерению не мешают: бензиловый спирт, метилметакрилат, бензол, метанол.

Время выполнения измерения, включая отбор пробы, - 40 - 45 мин.

Приборы, аппаратура, посуда

Хроматограф марки ЛХМ-80 или аналогичный прибор с пламенно-ионизационным детектором

Колонка хроматографическая длиной 1 м, внутренним диаметром 3 мм

Ловушка-концентратор (см. приложение 4)

Набор сит «Физприбор»

Линейка измерительная, цена деления 1 мм                                 ГОСТ 427-75

Лупа измерительная, цена деления 0,1 мм                                    ГОСТ 8309-75

Секундомер                                                                                       ГОСТ 5072-72

Микрошприц МШ-10

Термометр, цена деления 1 °С

Пипетки, вместимостью 1, 10 мл                                                    ГОСТ 20292-74

Колбы, вместимостью 100 мл                                                         ГОСТ 1770-74

Колба К-100-ТС                                                                                ГОСТ 25336-82

Барометр

Психрометр

Баня водяная

Насос водоструйный или масляный

Вибратор

Печь муфельная, температура 1100 °С

Реактивы, растворы, материалы

Бензилметакрилат с содержанием основного вещества не менее 97 %

Ацетон, х. ч.                                                                                       ГОСТ 2603-79

Фаза неподвижная - 3 % ПФМС-4 на цветохроме 1КМ (фракция 0,16 - 0,25 мм)

Газообразные (в баллонах с редукторами):

азот                                                                                                     ГОСТ 9293-80

воздух                                                                                                 ГОСТ 11882-73

водород                                                                                              ГОСТ 3022-70

двуокись углерода                                                                             ГОСТ 12162-37

Стандартный раствор № 1 с концентрацией 5 мг/мл, приготовленный взятием точной навески бензилметакрилата и ацетона (ввиду ограниченной растворимости бензилметакрилата в воде используют ацетон).

Стандартный раствор № 1 устойчив в течение суток.

Отбор пробы воздуха

Отбор пробы с концентрированием бензилметакрилата из воздуха в рабочей зоне проводят с помощью ловушки (см. приложение 4).

Ампулу 1 заполняют сухой углекислотой доверху и выдерживают подвешенной с помощью проволоки в точке отбора 5 - 10 мин. 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. После таяния снегообразного слоя пробу сразу же анализируют.

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

Подготовка к измерению

Неподвижную фазу готовят следующим образом.

40 см³ твердого носителя прокаливают при температуре 1100 °С в течение 3 ч, после чего его рассеивают на соответствующих ситах и взвешивают.

Навеску жидкой фазы ПФМС-4 в количестве 3 % 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.

Приготовленной неподвижной фазой заполняют хроматографическую колонку, применяя вакуум и вибратор. Начальную часть колонки, входящую в испаритель, неподвижной фазой не заполняют. Заполненную колонку закрывают с обоих концов стеклянной ватой, устанавливают в термостат (не подсоединяя к детектору) и кондиционируют в течение 20 ч в токе азота, повышая температуру от 60 до 180 °С со скоростью 1 °С в мин. По истечении этого времени колонку охлаждают до комнатной температуры и подсоединяют к детектору.

Градуировочные растворы с содержанием бензилметакрилата от 0,02 до 0,5 мкг/мкл готовят соответствующим разбавлением стандартного раствора № 1 дистиллированной водой в мерной колбе вместимостью 100 мл согласно таблице 1.

Таблица 1

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

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

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

Условия хроматографирования градуировочных смесей и анализируемых проб:

температура термостата колонки                                               150 °С;

температура испарителя                                                              250 °С;

температура детектора                                                                200 °С;

скорость газа-носителя азота                                                      30 мл/мин;

скорость водорода                                                                        30 мл/мин;

скорость воздуха                                                                           300 мл/мин;

скорость движения диаграммы                                                  600 мм/ч;

время удерживания бензилметакрилата                                    3,8 мин.

Проведение измерения

При определении бензилметакрилата в воздухе рабочей зоны отбирают из ловушки 1 мкл конденсата (жидкость, скопившуюся на дне ампулы 2) и вводят в хроматограф через самоуплотняющуюся мембрану. Записывают хроматограмму, вычисляют площадь пика бензилметакрилата и по градуировочному графику находят количество бензилметакрилата в конденсате (мкг).

Расчет концентрации

Концентрацию бензилметакрилата «X» в воздухе рабочей зоны (мг/м ) вычисляют по формуле:

 где

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

V - объем конденсата, взятого на анализ, мкл;

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

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

Р_H2O - давление насыщенного водяного пара, мм рт.ст. или гПа (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 (мм рт.ст. и гПа)

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