Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей
и благополучия человека

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Измерение концентраций вредных веществ
в воздухе рабочей зоны

Сборник методических указаний
МУК 4.1.1711 - 4.1.1733-03

Выпуск 45

1. Подготовлены творческим коллективом специалистов Научно-исследовательского института медицины труда РАМН в составе: Л.Г. Макеева - руководитель, Г.В. Муравьева, Е.М. Малинина, Е.Н. Грицун, Г.Ф. Громова, при участии А.И. Кучеренко (Департамент Госсанэпиднадзора Минздрава России).

2. Рекомендованы к утверждению на совместном заседании группы Главного эксперта Комиссии по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию по проблеме «Лабораторно-инструментальное дело и метрологическое обеспечение» и методбюро п/секции «Промышленно-санитарная химия» Проблемной комиссии «Научные основы медицины труда».

3. Утверждены и введены в действие Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации 29 июня 2003 г.

4. Введены впервые.

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение

Методические указания «Измерение концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны» (выпуск 45) разработаны с целью обеспечения контроля соответствия фактических концентраций вредных веществ их предельно допустимым концентрациям (ПДК) и ориентировочным безопасным уровням воздействия (ОБУВ) и являются обязательными при осуществлении санитарного контроля.

Включенные в данный сборник 23 методики контроля вредных веществ в воздухе рабочей зоны разработаны и подготовлены в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ «Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования», ГОСТ Р 8.563-96 «Государственная система обеспечения единства измерений. Методики выполнения измерений», МИ 2335-95 «Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа», МИ 2336-95 «Характеристики погрешности результатов количественного химического анализа. Алгоритмы оценивания».

Методики выполнены с использованием современных методов исследования, метрологически аттестованы и дают возможность контролировать концентрации химических веществ на уровне и ниже их ПДК и ОБУВ в воздухе рабочей зоны, установленных ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны», ГН 2.2.5.1314-03 «Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны» и дополнениями к ним.

Методические указания по измерению массовых концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны предназначены для центров госсанэпиднадзора, санитарных лабораторий промышленных предприятий при осуществлении контроля за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны, а также научно-исследовательских институтов и других заинтересованных министерств и ведомств.

 

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

 «Газохроматографическое измерение массовых
концентраций 1,1,1,2,3,3,3-гептафторпропана
(хладона-227_еа) в воздухе рабочей зоны»

1. Область применения

Настоящие методические указания устанавливают количественный газохроматографический анализ воздуха рабочей зоны на содержание хладона-227_еа мг/м³ в диапазоне массовых концентраций от 1500 до 30000 мг/м³.

2. Характеристика вещества

2.1. Структурная формула

2.2. Эмпирическая формула С₃HF₇.

2.3. Молекулярная масса 169,98.

2.4. Регистрационный номер CAS 431-89-0.

2.5. Физико-химические свойства.

Хладон-227_еа - бесцветный газ без запаха, Т_кип. - 16,3 °С, плотность - 7,83 мг/см³ (20 °С), практически нерастворим в воде, умеренно растворим в этаноле, устойчив, в обычных условиях негорюч, озонобезопасен.

Агрегатное состояние в воздухе - газ.

2.6. Токсикологическая характеристика.

Хладон-227_еа слаботоксичен.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) хладона-227_еа в воздухе рабочей зоны - 3000 мг/м³. Класс опасности - 4.

3. Погрешность измерения

Методика обеспечивает выполнение измерений хладона-227_еа с относительной погрешностью, не превышающей ±20 % для диапазона концентраций 1500 - 10000 мг/м³, ±15 % для диапазона концентраций 10000 - 30000 мг/м³, при доверительной вероятности 0,95.

4. Метод измерений

Измерения массовых концентраций хладона-227_еа выполняют газохроматографическим методом с применением пламенно-ионизационного детектора.

Отбор проб проводится без концентрирования.

Нижний предел измерения содержания хладона-227_еа в хроматографируемом объеме пробы - 1,5 мкг.

Нижний предел измерения концентрации хладона-227_еа в воздухе - 1500 мг/м³ при анализе 1 см³ воздуха.

Измерению не мешает октафторпропан.

5. Средства измерений, вспомогательные
устройства, материалы, реактивы

При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы.

5.1. Средства измерений, вспомогательные
устройства, материалы

5.2. Реактивы

Допускается использование других средств измерений, вспомогательного оборудования, материалов и реактивов, технические и метрологические характеристики которых не хуже приведенных в разделе.

6. Требования безопасности

6.1. При работе с реактивами соблюдают требования безопасности, установленные для работы с токсичными едкими веществами по ГОСТ 12.1.005-88.

6.2. При проведении анализов горючих и вредных веществ должны соблюдаться требования противопожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-91.

6.3. При выполнении измерений с использованием газового хроматографа соблюдают правила электробезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.019-79 и инструкцией по эксплуатации прибора.

6.4. При работе с газами, находящимися в баллонах под давлением 15 МРа (150 Kgf/см²), необходимо соблюдать «Правила устройства и безопасной эксплуатации стационарных компрессорных установок, воздуховодов и газопроводов при давлении до 15 МРа (150 Kgf/см²), а также «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» (ПБ-10-115-96), утвержденные постановлением Гостехнадзора России 18.04.95 № 20, ГОСТ 12.2.085. Запрещается открывать вентиль баллона, не установив на нем понижающий редуктор.

7. Требования к квалификации оператора

К выполнению измерений и обработке результатов допускаются лица с высшим или средним специальным образованием, имеющие навыки работы на газовом хроматографе.

8. Условия измерений

8.1. Приготовление смесей и подготовку проб к анализу проводят в нормальных условиях при температуре воздуха (20 ± 5) °С, атмосферном давлении 84,0 - 106,0 кПа и относительной влажности не более 80 %.

8.2. Измерения на газовом хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.

9. Подготовка к выполнению измерения

Перед выполнением измерений проводят следующие работы: приготовление смесей, подготовка хроматографа, установление градуировочной характеристики, отбор проб.

9.1. Приготовление градуировочных смесей

9.1.1. Приготовление газовоздушной смеси № 1. В вакуумированную бутыль вместимостью 5 дм³ вносят шприцем 20 см³ газообразного хладона-227_еа. Выравнивают давление внутри бутыли с атмосферным и перемешивают с помощью шариков из фольги, помещенных в бутыль.

Массовую концентрацию анализируемого газа (мг/м³) рассчитывают, исходя из его плотности:

V_r - объем газа внесенного в бутыль, см³;

d - плотность газа, мг/см³;

V₀ - объем бутыли, дм³;

1000 - коэффициент пересчета на м³.

Срок хранения газовоздушной смеси хладона-227_еа № 1 - одни сутки.

9.1.2. В вакуумированные газовые пипетки вместимостью 100 см³ медицинским шприцем вводят 5; 10; 15; 25; 50; 100 см³ газовоздушной смеси № 1, заполняют пипетки воздухом до атмосферного давления и встряхивают.

Срок хранения газовоздушных смесей 4 ч.

9.2. Подготовка прибора

Подготовку прибора осуществляют согласно инструкции по его эксплуатации. Хроматографическую стальную колонку механически заполняют готовой насадкой Хроматон N-AW с 5 % SE-30 с применением вакуума. Колонку устанавливают в термостат и, не подсоединяя к детектору, кондиционируют в токе газа-носителя (азота) в течение 24 ч, повышая температуру от 50 до 150 °С, со скоростью 1 °С/мин. После этого колонку присоединяют к детектору и продолжают кондиционировать до стабилизации нулевой линии при максимальной чувствительности прибора.

9.3. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость величины хроматографического сигнала от содержания хладона-227_ае устанавливают методом абсолютной градуировки. Для этого вводят в хроматограф по 1 см³ каждой градуировочной газовоздушной смеси. Градуировочный график строят в координатах: количество введенного хладона-227_еа (мкг) - высота пика (мм). Градуировку выполняют не менее, чем по шести точкам, проводя пять параллельных измерений для каждой концентрации согласно табл. 1.

Таблица 1

Газовоздушные смеси для установления градуировочной характеристики
при определении хладона-227_еа

Условия хроматографирования градуировочных смесей и анализируемых проб:

Проверку градуировочного графика проводят при изменении условий анализа, после ремонта, замены колонки, но не реже 1 раза в месяц.

9.4. Отбор пробы воздуха

Для определения массовой концентрации хладона-227_еа, воздух отбирают в стеклянные медицинские шприцы вместимостью 100 см³, предварительно прокачав их анализируемым воздухом (7 - 10 раз). Шприцы закрывают заглушками, пробы анализируют в день отбора. Пробы сохраняются не более 4 ч.

10. Выполнение измерений

Для анализа отбирают 1 см³ пробы из шприца. Хроматографический анализ выполняют в тех же условиях, что и градуировку. Количественное содержание анализируемого вещества в хроматографируемом объеме (мкг) определяют по предварительно построенному градуировочному графику.

11. Вычисление результатов измерения

Массовую концентрацию хладона-227_еа (С, мг/м³) в воздухе вычисляют по формуле:

а - содержание анализируемого вещества в хроматографируемом объеме пробы, найденное по градуировочному графику, мкг;

V - объем анализируемой пробы, приведенный к стандартным условиям, см³ (прилож. 1);

10³ - коэффициент пересчета с мкг/см³ в мг/м³.

12. Оформление результатов анализа

Результат количественного анализа представляют в виде (C ± 0,01δ⋅C) мг/м³, Р = 0,95, δ - характеристика погрешности.

13. Контроль погрешности методики КХА

Таблица 2

Нормативы оперативного контроля показателей качества результатов КХА

Проверяют приемлемость результатов параллельных определений. Если абсолютное расхождение между результатами параллельных определений (С_{rфn(1, 2)}) не превышает значения предела повторяемости (r), то за результат измерений принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений.

r_отн. - относительное значение предела повторяемости.

Если абсолютное расхождение превышает предел повторяемости r, необходимо получить еще два результата измерений.

Если диапазон (С_max - С_min) результатов четырех измерений равен или меньше по значению критического диапазона CR_0,95 (4) для уровня вероятности 0,95 и n = 4, то в качестве окончательного результата указывают среднее арифметическое значение результатов четырех измерений. Значения критического диапазона для n = 4 находят по формуле CR_0,95

f(n) - коэффициенты критического диапазона для числа измерений n по табл. 2;

δ_r - стандартное отклонение повторяемости, которое рассчитывают по формуле:

r - предел повторяемости по табл. 2.

Для числа измерений n = 4 при Р = 0,95 f(n) = 3,6.

Если диапазон результатов четырех измерений больше критического диапазона для n = 4, выясняют причины превышения предела повторяемости, устраняют их и повторяют выполнение измерений в соответствии с требованиями разделов 9 настоящей методики.

При необходимости проводят проверку приемлемости результатов измерений, полученных в условиях воспроизводимости.

Проверку проводят при получении результатов измерений двумя лабораториями. При этом пробы (образцы) для выполнения измерений должны быть идентичными, их количество обеспечено с необходимым для возможных повторных измерений резервом.

Каждая лаборатория выполняет два результата измерений в условиях повторяемости и проводит проверку приемлемости своих результатов измерений.

Совместимость результатов анализов двух лабораторий проверяют, сравнивая абсолютное расхождение между двумя результатами анализа с пределом воспроизводимости (R).

Абсолютное расхождение результатов анализов двух лабораторий не должно превышать предела воспроизводимости.

Разрешение противоречий между результатами двух лабораторий проводят по п. 5.3.3 ГОСТ Р ИСО 5725-6.

14. Нормы затрат времени на анализ

Для проведения серии анализов из шести проб требуется 2 ч.

Приложение 1

Приведение объема воздуха к стандартным условиям

Приведение объема воздуха к стандартным условиям (температура 20 °С и давление 101,33 кПа) проводят по формуле:

V_t - объем воздуха, отобранного для анализа, дм³;

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 (прилож. 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

Указатель основных синонимов, технических,
торговых и фирменных названий веществ