4.1. МЕТОДЫ КОНТОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Измерение концентраций вредных
веществ в воздухе рабочей зоны

Сборник методических указаний
МУК 4.1.2975 - 4.1.2981-12

Выпуск 53

Москва • 2012

1. Методические указания разработаны Учреждением Российской академии медицинских наук «Научно-исследовательский институт медицины труда» РАМН (Л.Г. Макеева - руководитель, Н.С. Горячев, Е.М. Малинина, Е.Н. Грицун, Н.Л. Полуэктова).

2. Утверждены Руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г.Г. Онищенко 21 февраля 2012 г.

3. Введены в действие с 21 февраля 2012 г.

4. Введены впервые.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Сборник методических указаний «Измерение концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны» (выпуск 53) разработан с целью обеспечения контроля соответствия фактических концентраций вредных веществ их предельно допустимым концентрациям (ПДК) и ориентировочным безопасным уровням воздействия (ОБУВ) и является обязательным при осуществлении санитарного надзора (контроля).

Включенные в данный сборник методические указания по контролю вредных веществ в воздухе рабочей зоны разработаны и подготовлены в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.016-79 «Воздух рабочей зоны. Требования к методикам измерения концентраций вредных веществ» (с изм. 1), ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» с изм. 1, ГОСТ Р 8.563-09 «Государственная система обеспечения единства измерений. Методики (методы) измерений», ГОСТ Р ИСО 5725-2002 «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений».

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 в гигиенических нормативах ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны» и ГН 2.2.5.2308-07 «Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны» и дополнениях к ним.

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

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Измерение массовой концентрации пустырника
экстракта сухого в воздухе рабочей зоны
методом спектрофотометрии

Методические указания

1. Общие положения

Настоящие методические указания устанавливают метод количественного химического анализа воздуха рабочей зоны для определения в нем пустырника экстракта сухого в диапазоне массовых концентраций 0,05 - 0,4 мг/м³ методом спектрофотометрии. Погрешности измерений соответствуют характеристикам, приведенным в табл. 1.

Методика аттестована в соответствии с требованиями ГОСТ Р 8.563-09 и ГОСТ Р ИСО 5725-02. Свидетельство о государственной метрологической аттестации выдано ФГУП Всероссийским научно-исследовательским институтом метрологической службы Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии (№ 01.00225/205-22-11 от 25.04 2011).

2. Характеристика вещества

2.1. Регистрационный номер CAS: отсутствует.

2.2. Физико-химические свойства.

Пустырника экстракт сухой получают из собранной в фазу цветения и высушенной травы дикорастущих и культивируемых многолетних травянистых видов растения пустырника (Herba Leonuri): пустырника пятилопастного (Leonuras quinquelobatus Gilib или L. villosus Desf.) и пустырника обыкновенного (сердечного) (Leonurus cardiaca L.), семейство яснотковых (Lamiaceae), род N.O. Labiatae. Трава пустырника содержит эфирные масла, сапонины, дубильные вещества, алкалоиды. Пустырника экстракт сухой применяется для производства нестерильных лекарственных средств.

Аморфный порошок от светло-коричневого до темно коричневого цвета, гигроскопичен, хорошо растворим в воде, 0,1 н растворе гидроксида натрия, диметилсульфоксиде, практически нерастворим в хлороформе.

Агрегатное состояние в воздухе - аэрозоль.

2.3. Токсикологическая характеристика.

Пустырника экстракт сухой - малоопасное и практически нетоксичное вещество при поступлении в желудок и брюшную полость соответственно, обладает высокой биологической активностью, относится к седативным средствам, оказывает спазмолитическое, гипотоническое, гипохолестеринемическое, гипогликемическое, диуретическое и противосудорожное действие, способен к функциональной кумуляции при повторных введениях.

Ориентировочный безопасный уровень воздействия (ОБУВ) пустырника экстракта сухого в воздухе рабочей зоны 0,1 мг/м³.

3. Метрологические характеристики методики выполнения измерений

При соблюдении всех регламентных условий и проведении анализа в точном соответствии с прописью данная методика обеспечивает выполнение измерений массовых концентраций пустырника экстракта сухого с метрологическими характеристиками, не превышающими значений, представленных в табл. 1 (при доверительной вероятности P = 0,95).

Таблица 1

Метрологические характеристики методики выполнения измерений

4. Метод измерений

Измерение массовой концентрации пустырника экстракта сухого выполняют методом спектрофотометрии.

Метод основан на измерении светопоглощения растворов пустырника экстракта сухого в дистиллированной воде в ультрафиолетовой области спектра.

Измерение проводят при длине волны 220 нм.

Отбор проб проводят с концентрированием на фильтр АФА-ХА-20.

Нижний предел измерений содержания пустырника экстракта сухого в анализируемом объеме пробы - 100 мкг.

Нижний предел измерений массовой концентрации пустырника экстракта сухого в воздухе - 0,05 мг/м³ (при отборе 2000 дм³ воздуха).

Измерению не мешают крахмал, тальк, кальция стеарат, входящие в состав таблеток пустырника экстракта сухого в качестве вспомогательных веществ.

5. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы

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

5.1. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы

5.2. Реактивы

Примечание. Допускается применение других средств измерений, вспомогательных устройств, реактивов и материалов с техническими и метрологическими характеристиками не хуже приведенных в разделе 5.

6. Требования безопасности

6.1. При работе с реактивами соблюдают требования безопасности, установленные для работы с токсичными, едкими и легковоспламеняющимися веществами по ГОСТ 12.1.007-76, ГОСТ 12.1.005-88.

6.2. При проведении анализов горючих и вредных веществ соблюдают требования противопожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-91 и должны быть в наличии средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009-90. Необходимо провести обучение работающих правилам безопасности труда согласно ГОСТ 12.0.004-90.

6.3. При выполнении измерений с использованием спектрофотометра соблюдают правила электробезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.019-09 и инструкцией по эксплуатации прибора.

6.4. Помещение лаборатории должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией. Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать ПДК (ОБУВ), установленных ГН 2.2.5.1313-03 и ГН 2.2.5.2308-07.

7. Требования к квалификации операторов

К выполнению измерений и обработке полученных результатов допускают специалистов, имеющих высшее или специальное химическое образование, освоивших метод анализа в процессе тренировки и уложившихся в нормативы контроля.

8. Условия измерений

8.1. Процессы приготовления растворов и подготовку проб к анализу проводят в стандартных условиях при температуре воздуха (20 ± 5) °C, атмосферном давлении 84 - 106 кПа и относительной влажности воздуха не более 80 %.

8.2. Выполнение измерений на спектрофотометре проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.

9. Подготовка к выполнению измерений

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

9.1. Основной стандартный раствор пустырника экстракта сухого

9.1.1. Основной стандартный раствор пустырника экстракта сухого с концентрацией 2000 мкг/см³ готовят следующим образом: точную навеску (0,0500 ± 0,0001) г растворяют в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 25 см³.

Раствор устойчив в течение недели.

9.1.2. В соответствии с табл. 2 готовят серию градуировочных растворов для установления градуировочной характеристики.

9.2. Подготовка спектрофотометра

Подготовку спектрофотометра проводят в соответствии с руководством по его эксплуатации.

9.3. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности растворов от массы сухого экстракта пустырника, устанавливают по 6 сериям растворов из 5 параллельных определений для каждой серии согласно табл. 2.

Таблица 2

Растворы для установления градуировочной характеристики при определении пустырника экстракта сухого

Градуировочные растворы устойчивы в течение суток.

На фильтры АФА-ХА-20, помещенные в химические бюксы, пипеткой вместимостью 1 см³ наносят основной стандартный раствор пустырника экстракта сухого в соответствии с табл. 2. Фильтры подсушивают, приливают по 5 см³ дистиллированной воды и оставляют на 15 мин, периодически помешивая стеклянной палочкой для лучшего растворения вещества. Затем фильтры тщательно отжимают, растворы сливают в мерные пробирки с пришлифованными пробками вместимостью 10 см³. Фильтры повторно обрабатывают 5 см³ дистиллированной воды, затем тщательно отжимают и удаляют. Растворы объединяют и доводят объем до 10 см³.

При нанесении на фильтры основного стандартного раствора используют пипетку вместимостью 1,0 см³, а для добавления дистиллированной воды используют пипетки вместимостью 10,0 см³.

Оптическую плотность полученных градуировочных растворов измеряют в кювете с толщиной поглощающего слоя 10 мм при длине волны 220 нм по отношению к раствору сравнения, не содержащему определяемое вещество (табл. 2, раствор № 1).

Строят градуировочную характеристику: на ось абсцисс наносят содержание пустырника экстракта сухого в градуировочных растворах (мкг), на ось ординат - соответствующие им значения оптической плотности градуировочных растворов.

9.4. Контроль стабильности градуировочной характеристики

Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят не реже 1 раза в три месяца, а также при смене реактивов или изменении условий анализа (после ремонта и поверки прибора). Один раз в год градуировочную характеристику устанавливают заново.

Для контроля стабильности используют вновь приготовленные градуировочные растворы с массовой концентрацией сухого экстракта пустырника в начале, середине и конце диапазона измерений и анализируют в точном соответствии с прописью методики.

Градуировочную характеристику считают стабильной, если для каждого контрольного образца выполняется условие:

 где                                              (1)

D_изм, D_гр - значение оптической плотности образца пустырника экстракта сухого, измеренное и найденное по градуировочной характеристике соответственно;

K_гр - норматив контроля, K_гр = 0,5 · δ, где

± δ - границы относительной погрешности, % (табл. 1).

Если условие стабильности не выполняется только для одного образца, то выполняют повторное измерение этого образца с целью исключения результата, содержащего грубую ошибку.

Если градуировочная характеристика не стабильна, выясняют причины нестабильности и повторяют контроль стабильности с использованием других образцов для установления градуировочной характеристики, предусмотренных методикой. При повторном обнаружении нестабильности градуировочной характеристики ее устанавливают заново.

9.5. Отбор пробы воздуха

Отбор проб следует проводить с учетом требований ГОСТ 12.1.005-88 «ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» и Руководства Р 2.2.2006-05 (прилож. 9, обязательное) «Общие методические требования к организации и проведению контроля содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны», п. 2. Контроль соответствия максимальным ПДК.

Одновременно отбирают две параллельные пробы.

Для этого воздух с объемным расходом 133,3 дм³/мин аспирируют через фильтры АФА-ХА-20, помещенные в фильтродержатели (снабженные металлической сеткой), которые установлены в два параллельных канала аспирационного устройства.

Для измерения ¹/₂ ОБУВ сухого экстракта пустырника необходимо отобрать 2000 дм³ воздуха в течение 15 мин. Отобранные пробы могут храниться в бюксах в течение недели.

10. Выполнение измерений

После отбора пробы фильтр с помощью пинцета переносят в бюкс и заливают 5,0 см³ дистиллированной воды. Оставляют на 15 мин, периодически помешивая стеклянной палочкой для лучшего растворения вещества. Затем фильтр отжимают, раствор сливают в пробирку, фильтр повторно заливают 5,0 см³ дистиллированной воды, оставляют на 15 мин, периодически помешивая стеклянной палочкой для лучшего растворения вещества. Затем фильтр отжимают, раствор сливают в ту же пробирку, фильтруют на химической воронке через бумажный фильтр «синяя лента» и объем доводят дистиллированной водой до 10 см³. Оптическую плотность раствора измеряют аналогично градуировочным растворам по отношению к раствору сравнения, который готовят одновременно с анализируемой пробой, используя чистый фильтр.

Количественное определение содержания пустырника экстракта сухого (мкг) в анализируемом объеме раствора пробы проводят по предварительно построенной градуировочной характеристике.

Примечание. Фильтрование растворов анализируемых проб проводится для удаления нерастворимых в дистиллированной воде вспомогательных веществ, входящих в состав таблеток пустырника.

11. Вычисление результатов измерений

Массовую концентрацию пустырника экстракта сухого в воздухе рабочей зоны C, мг/м³, вычисляют по формуле:

 где                                                           (2)

a - содержание пустырника экстракта сухого в анализируемом объеме раствора пробы, найденное по градуировочной характеристике, мкг;

V₂₀ - объем воздуха, отобранный для анализа (дм³) и приведенный к стандартным условиям (см. прилож. 1).

За результат измерений принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, если выполняется условие приемлемости:

 где                                                   (3)

C₁, C₂ - результаты параллельных определений массовой концентрации пустырника экстракта сухого в воздухе рабочей зоны, мг/м³;

r - значение предела повторяемости, % (табл. 1).

Если условие (3) не выполняется, выясняют причины превышения предела повторяемости, устраняют их и повторяют выполнение измерений в соответствии с требованиями методики измерений.

12. Оформление результатов анализа

Результат количественного химического анализа представляют в виде:

 при P = 0,95, где

 - среднее арифметическое значение результатов n определений, признанных приемлемыми по п. 11, мг/м³;

± δ - границы относительной погрешности измерений, % (табл. 1).

В случае если полученный результат измерений ниже нижней (выше верхней) границы диапазона измерений, то производят следующую запись в журнале: «массовая концентрация пустырника экстракта сухого менее 0,05 мг/м³ (более 0,4 мг/м³)».

13. Контроль результатов измерений

13.1. Проверка приемлемости результатов измерений, полученных в условиях воспроизводимости

Проверку приемлемости результатов измерений в условиях воспроизводимости проводят:

а) при возникновении спорных ситуаций между двумя лабораториями;

б) при проверке совместимости результатов измерений, полученных при сличительных испытаниях (при проведении аккредитации лабораторий и инспекционного контроля).

Для проведения проверки приемлемости результатов измерений в условиях воспроизводимости каждая лаборатория использует пробы, оставленные на хранение.

Приемлемость результатов измерений, полученных в двух лабораториях оценивают сравнением разности этих результатов с критической разностью CD_0,95 по формуле:

 где                                             (4)

C_ср1, C_ср2 - средние значения массовой концентрации пустырника экстракта сухого, полученные в первой и второй лабораториях, мг/м³;

CD_0,95 - значение критической разности, % (табл. 1).

Если критическая разность не превышена, то приемлемы оба результата измерений, проводимых двумя лабораториями, и в качестве окончательного результата используют их среднеарифметическое значение. Если критическая разность превышена, то выполняют процедуры, изложенные в ГОСТ Р ИСО 5725-6-02 (п. 5.3.3).

При разногласиях руководствуются ГОСТ Р ИСО 5725-6-02 (п. 5.3.4).

13.2. Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории

Контроль качества результатов измерений в лаборатории при реализации методики осуществляют по ГОСТ Р ИСО 5725-6-02, используя контроль стабильности среднеквадратического (стандартного) отклонения повторяемости по п. 6.2.2 ГОСТ Р ИСО 5725-6-02 и показателя правильности по п. 6.2.4 ГОСТ Р ИСО 5725-6-02. Проверку стабильности осуществляют с применением контрольных карт Шухарта.

Периодичность контроля стабильности результатов выполнения измерений регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории.

Рекомендуется устанавливать контролируемый период так, чтобы количество результатов контрольных измерений было от 20 до 30.

При неудовлетворительных результатах контроля, например, при превышении предела действия или регулярном превышении предела предупреждения, выясняют причины этих отклонений, в том числе проводят смену реактивов, проверяют работу оператора.

14. Нормы затрат времени на анализ

Для проведения серии анализов из 6 проб требуется 2 ч (без учета времени отбора пробы).

Методические указания разработаны ОАО «Всероссийский научный центр по безопасности биологически активных веществ» («ВНЦ БАВ») (М.И. Голубева, Л.И. Крымова).

Приложение 1

Приведение объема воздуха к стандартным условиям

Приведение объема воздуха к стандартным условиям при температуре 293 К (20 °C) и атмосферном давление 101,33 кПа (760 мм рт. ст.):

 где

V_t - объем воздуха, отобранный для анализа, дм³;

P - барометрическое давление, кПа (101,33 кПа = 760 мм рт. ст.);

t - температура воздуха в месте отбора пробы, °C.

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