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

 

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Спектрофотометрическое определение
карбоксиметилцеллюлозы натриевой соли
в атмосферном воздухе

 

Методические указания
МУК 4.1.1958-05

 

 

Москва 2006

 

Спектрофотометрическое определение карбоксиметилцеллюлозы натриевой соли в атмосферном воздухе: Методические указания. - М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2006.

1 Разработаны ГУ НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды им. А.Н. Сысина РАМН (к. х. н. А.А. Беззубовым) и НИЦ «ЭКОС» г. Москва (В.А. Смирновым).

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 апреля 2005 г.

3. Введены в действие с 1 июля 2005 г.

4. Введены впервые

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Спектрофотометрическое определение карбоксиметилцеллюлозы натриевой соли в атмосферном воздухе

1. Область применения

Настоящие методические указания устанавливают количественный спектрофотометрический анализ атмосферного воздуха для определения в нем карбоксиметилцеллюлозы натриевой соли в диапазоне концентраций 0,075 - 2,5 мг/м³.

Методические указания предназначены для использования лабораториями центров гигиены и эпидемиологии при осуществлении аналитического контроля химического загрязнения атмосферного воздуха в районе расположения производства и применения карбоксиметилцеллюлозы натриевой соли, производственными лабораториями предприятий, научно-исследовательскими институтами, работающими в области гигиены окружающей среды.

Методические указания разработаны в соответствии с требованиями ГОСТ Р 8.563-96 «Методика выполнения измерений», ГОСТ 17.0.0.02-79 «Охрана природы. Метрологическое обеспечение контроля загрязненности атмосферы, поверхностных вод и почвы. Основные положения», ГОСТ 17.2.4.02-81 «Охрана природы. Атмосфера. Общие требования к методам определения загрязняющих веществ».

Методические указания одобрены и рекомендованы к практическому применению на бюро секции по физико-химическим методам исследования объектов окружающей среды Проблемной комиссии «Научные основы экологии человека и гигиены окружающей среды» и бюро Комиссии по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека.

2. Физико-химические и токсикологические свойства

Карбоксиметилцеллюлозы натриевая соль (поли-1,4β О-карбоксиметил-Д-пиранозил-Д-глюкопираноза натрия) представляет собой полимерный простой эфир целлюлозы и натриевой соли гликолевой кислоты. Получают ее взаимодействием щелочной целлюлозы с натриевой солью монохлоруксусной кислоты. В различных типах натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы содержится от 0,5 до 1,2 карбоксиметильных групп на одно элементарное звено макромолекулы.

Общая формула [С₆Н₇O₂(ОН)_3-х(ОСН₂СООNa)_х]_n, молекулярная масса (25 - 50)×10³, регистрационный номер CAS 9004-32-4. Она представляет собой аморфное, порошкообразное, мелкозернистое вещество от белого до кремового цвета, температура размягчения - 170 °С, плотность 1,59 г/см³, растворимое в воде, водных растворах щелочей, аммиаке, не растворимое в органических растворителях и минеральных маслах

Применяется в нефтяной, газовой, добывающей, текстильной и пищевой промышленностях. Агрегатное состояние в воздухе - аэрозоль, которая пожароопасна, температура ее воспламенения 315 - 355 °С.

Карбоксиметилцеллюлозы натриевая соль не обладает раздражающим, сенсибилизирующим и резорбтивным эффектом. Максимально разовая предельно допустимая концентрация 0,5 мг/дм³, среднесуточная 0,15 мг/см³.

3. Погрешность измерений

Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей ± 20 %. При доверительной вероятности 0,95.

4. Метод измерений

Измерение концентраций карбоксиметилцеллюлозы натриевой соли основано на улавливании ее из воздуха и концентрировании на фильтре с последующей десорбцией дистиллированной водой, реакцией с антроном в концентрированной серной кислоте и последующем спектрофотометрировании окрашенного продукта реакции при длине волны 600 нм.

Нижний предел измерения содержания карбоксиметилцеллюлозы натриевой соли в анализируемом объеме пробы - 20 мкг.

Измерению мешают другие углеводы.

5. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы

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

5.1. Средства измерений

Спектрофотометр СФ-46 или аналогичный прибор

Весы аналитические ВЛА-200                                                        ГОСТ 24104-01

Меры массы                                                                                       ГОСТ 7328-01

Колбы мерные, вместимостью 25 и 100 см³                                  ГОСТ 1770-74Е

Пипетки, вместимостью 1, 2, 5 и 10 см³                                         ГОСТ 29196-91

Бюксы, вместимостью 25 см³                                                          ГОСТ 25336-83Е

Пробирки колориметрические с притертыми

пробками, вместимостью 5 и 10 см³                                               ГОСТ 25336-82Е

Барометр-анероид М-67                                                                   ТУ 2504-1797-75

Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2                                    ГОСТ 215-73Е

Секундомер                                                                                       ГОСТ 5072-79

Электроаспиратор марки 822                                                          ГОСТ 2.6.01-86

5.2. Вспомогательные устройства

Фильтродержатель с металлической сеткой                                  ТУ 6-09-1706-77

Баня водяная                                                                                      ТУ 64-1-2850

Дистиллятор                                                                                      ТУ 61 -1-721-79

5.3. Материалы

Фильтр АФА-ХА-20                                                                         ТУ 95-743-80

5.4. Реактивы

Антрон (9,10-дигидро-9-кетоантрацен), х.ч.                                 ТУ 6-09-1570-77

Карбоксиметилцеллюлозы натриевая соль,

содержание основного вещества не менее 63 %                           ОСТ 6-05-386-80

Серная кислота, х.ч.                                                                          ГОСТ 4204-77

6. Требования безопасности

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

6.2. При выполнении измерений концентраций карбоксиметилцеллюлозы натриевой соли с использованием спектрофотометра СФ-46 и электроаспиратора следует соблюдать правила электробезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.019-79 и инструкциями по эксплуатации приборов.

7. Требования к квалификации оператора

К выполнению измерений и обработке их результатов на спектрофотометре и электроаспираторе допускаются лица, знающие устройство и правила эксплуатации приборов.

8. Условия измерений

При выполнении измерений соблюдают следующие условия:

8.1. Процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят в нормальных условиях согласно ГОСТ 15150-69 при температуре воздуха (20 ± 5) °С, атмосферном давлении 630 - 800 мм рт. ст. и влажности воздуха не более 80 %.

8.2. Выполнение измерений на спектрофотометре СФ-46 проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору и настоящими методическими указаниями.

9. Подготовка к выполнению измерений и проведение измерений

Перед выполнением измерений проводят следующие работы: приготовление реактивов, подготовку спектрофотометра к работе, установление градуировочной характеристики, отбор проб.

9.1. Приготовление растворов

Исходный раствор карбоксиметилцеллюлозы натриевой соли для градуировки (с = 1 мг/см³). В мерную колбу емкостью 25 см³ вносят 39,7 мг (63 % основного вещества), доводят дистиллированной водой до метки и тщательно перемешивают. Срок хранения рабочего раствора 1 месяц.

Рабочий раствор № 1 карбоксиметилцеллюлозы натриевой соли для градуировки (с = 100 мкг/см³). В мерную колбу емкостью 25 см³ помещают 2,5 см³ исходного раствора, доводят дистиллированной водой до метки и тщательно перемешивают. Срок хранения рабочего раствора № 1 - 1 месяц.

Рабочий раствор № 2 карбоксиметилцеллюлозы натриевой соли для градуировки (с = 400 мкг/см)³. В мерную колбу емкостью 25 см³ помещают 10,0 см³ исходного раствора, доводят дистиллированной водой до метки и тщательно перемешивают. Срок хранения рабочего раствора № 2 - 1 месяц.

Раствор антрона. В мерную колбу емкостью 100 см³ помещают 0,2 г антрона, приливают концентрированную серную кислоту до метки и тщательно перемешивают.

9.2. Подготовка спектрофотометра к работе

Подготовку спектрофотометра к работе проводят в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

9.3. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику устанавливают на градуировочных растворах. Она выражает зависимость оптической плотности растворов от массы карбоксиметилцеллюлозы натриевой соли и устанавливается по 5 сериям растворов для градуировки.

Каждую серию, состоящую из 6 растворов, готовят в пробирках с притертыми пробками. Для этого в них вносят рабочие растворы № 1 и № 2 в соответствии с таблицей, приливают дистиллированную воду и 3,0 см³ раствора антрона, тщательно перемешивают и нагревают на кипящей водяной бане в течение 10 мин. После охлаждения измеряют оптическую плотность растворов в кювете с толщиной слоя 10 мм при длине волны 600 нм по отношению к раствору № 1 в таблице. По полученным результатам строят градуировочную характеристику. Градуировку проверяют 1 раз в 3 месяца или в случае использования новой партии реактивов.

Таблица

Растворы для установления градуировочной характеристики при определении концентрации карбоксиметилцеллюлозы натриевой соли

9.4. Отбор проб

Отбор проб воздуха, содержащего карбоксиметилцеллюлозы натриевую соль, проводят согласно ГОСТ 17.2.3.01-86. Воздух аспирируют с помощью электроаспиратора через фильтр со скоростью 20 дм³/мин в течение 30 мин. Отобранные пробы помещают в пробирки с притертыми пробками. Срок хранения - 1 месяц.

10. Выполнение измерений

Фильтр с отобранной пробой помещают в бюкс, заливают 4 см³ дистиллированной воды и оставляют на 10 - 15 мин, периодически помешивая стеклянной палочкой. Степень десорбции карбоксиметилцеллюлозы натриевой соли с фильтра 98 %. Фильтр отжимают и отбрасывают, объем раствора доводят до 4,0 см³. Для анализа отбирают 2,0 см³ полученного раствора и далее проводят анализ в условиях, описанных в п. 9.3. Расчет содержания карбоксиметилцеллюлозы натриевой соли проводят по градуировочной характеристике.

11. Вычисление результатов измерений

Концентрацию карбоксиметилцеллюлозы натриевой соли в атмосферном воздухе (мг/м³) вычисляют по формуле:

 где

m - содержание карбоксиметилцеллюлозы натриевой соли в анализируемом объеме пробы, мкг;

V₂ - общий объем раствора пробы, см³;

V₁ - объем раствора пробы, взятой для анализа, см³;

V₀ - объем воздуха, взятого для анализа и приведенный к нормальным условиям, дм³,

 где

V - объем воздуха, взятого для анализа, дм³;

Р - атмосферное давление, мм рт. ст.;

Т - температура воздуха в месте отбора пробы, °С.

12. Оформление результатов измерений

Результаты измерений концентраций карбоксиметилцеллюлозы натриевой соли оформляют протоколом в виде: С, мг/м³; ∆ ± 20 % с указанием даты проведения анализа, места отбора пробы, названия лаборатории, юридического адреса организации, ответственного исполнителя и руководителя лаборатории

13. Контроль погрешности измерений

Проводят контроль погрешности измерений на градуировочных растворах, имеющих низшую границу диапазона измеряемых концентраций в соответствии с п.п. 10 и 11.

Рассчитывают среднее значение результатов измерений концентраций в градуировочных растворах.

 где

n - число измерений вещества в пробе градуировочного раствора;

С_ni - результат измерения концентрации вещества в i-ой пробе градуировочного раствора, мкг/дм³.

Рассчитывают среднее квадратичное отклонение результата измерения концентрации вещества в градуировочном растворе:

Рассчитывают доверительный интервал:

 где

t - коэффициент нормированных отклонений, определяемый по таблицам Стьюдента, при доверительной вероятности 0,95.

Рассчитывают погрешность определения концентраций калия:

Если δ ≤ 20 %, то погрешность измерений удовлетворительная. Если данное условие не выполняется, то выясняют причину и повторяют измерения.

 

СОДЕРЖАНИЕ