Государственная система санитарно-эпидемиологического нормирования
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.
УТВЕРЖДЕНО |
||
|
И.о. Председателя Госкомсанэпиднадзора Г.Г. Онищенко 8 июня 1996 г. МУК 4.1.0.335-96 Дата введения: с момента утверждения |
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Газохроматографическое измерение концентрации хлорэтилметакрилата в воздухе рабочей зоны
М. м.148
Хлорэтилметакрилат (2-хлорэтил-2-метилпропеноат) - бесцветная жидкость, растворимая в спирте, эфире. Ткип. 176 °С, плотность 1,109 г/см3. Растворимость в воде составляет 0,2 % мас.
В воздухе находится в виде паров.
Хлорэтилметакрилат при попадании в желудок проявляет умеренную токсичность, при ингаляционном воздействии токсичность повышается. Продукт может проникать через неповрежденные кожные покровы. При повторных контактах с кожей вызывает дерматит. Кумулирует слабо. При подостром отравлении действие его направлено, в основном, на печень и почки.
ОБУВ - 0,5 мг/м3.
Характеристика метода
Метод основан на использовании газожидкостной хроматографии с применением пламенно-ионизационного детектора для анализа водного раствора хлорметилметакрилата, полученного в процессе отбора и концентрирования пробы путем совместной конденсации вредного вещества и водных паров, находящихся в воздухе на охлаждаемой поверхности.
Концентрацию водяных паров в анализируемом воздухе определяют психрометром.
Нижний предел измерения в хроматографируемом объеме - 0,02 мкг.
Нижний предел измерения в воздухе - 0,2 мг/м3.
Диапазон измеряемых концентраций - 0,2 - 3 мг/м3.
Суммарная погрешность измерения не превышает ±25 %.
Измерению не мешают: этиленхлоргидрин, толуол, бутил-метакрилат.
Время выполнения измерения, включая отбор пробы, - около 35 мин.
Приборы, аппаратура, посуда
Хроматограф марки ЛХМ-80 или аналогичный ему прибор с пламенно-ионизационным детектором
Колонка хроматографическая длиной 2 м, диаметром 3 мм
Ловушка-концентратор (см. приложение 4)
Набор сит «Физприбор»
Линейка измерительная ГОСТ 427-75
Лупа измерительная ГОСТ 427-75
Секундомер ГОСТ 5072-72
Микрошприц МШ-10 ГОСТ 8043-74
Пипетки, вместимостью 1, 10 мл ГОСТ 20292-74
Колбы мерные, вместимостью 100 мл ГОСТ 1770-74
Колба круглодонная, вместимостью 200 мл ГОСТ 1561-72
Барометр
Психрометр
Баня водяная
Насос водоструйный
Вибратор
Муфельная печь, обеспечивающая нагрев до 1100 °С
Реактивы, растворы, материалы
Хлорэтилметакрилат, содержание основного вещества не менее 95 %
Ацетон ГОСТ 2603-79
Вода дистиллированная
Неподвижная жидкая фаза - полиэтилен-гликоль 20М
Твердый носитель - цветохром или хроматон, фракции 0,16 - 0,25 мм
Газообразные (в баллонах с редукторами):
водород технический ГОСТ 3022-80
воздух ГОСТ 11882-73
азот ГОСТ 92292-80
Двуокись водорода ГОСТ 12162-77
Стандартный раствор № 1 с концентрацией 1 мг/мл, приготовленный взятием точной навески хлорэтилметакрилата и воды.
Стандартный раствор устойчив в течение суток.
Отбор пробы воздуха
Отбор пробы воздуха в рабочей зоне проводят с помощью ловушки-концентратора. Ампулу 1 заполняют твердой углекислотой доверху и оставляют в точке отбора на 5 - 10 мин.
После образования снегообразного слоя на внешней стенке ампулы 1 ее помещают в ампулу 2 и выдерживают в стакане со льдом до полного таяния снегообразного слоя.
Анализ проводят сразу же после отбора пробы.
Подготовка к измерению
Неподвижную фазу готовят следующим образом: 30 мл твердого носителя прокаливают при 1100 °С в течение 3 ч, после чего его рассеивают на соответствующих ситах и взвешивают. Навеску жидкой фазы ПЭГ-20М в количестве 10 % от массы хроматона или 5 % 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.
Подготовленной насадкой заполняют хроматографическую колонку. Начальную часть колонки, входящую в испаритель, неподвижной фазой не заполняют.
Колонку устанавливают в термостат и, не подсоединяя к детектору, кондиционируют в течение 24 ч в токе азота, повышая температуру от 60 до 140 °С со скоростью 1 °С/мин.
Затем колонку охлаждают до комнатной температуры, подсоединяют к детектору и проверяют герметичность газовой линии.
Градуировочные растворы с содержанием хлорэтилметакрилата от 0,01 до 0,3 мкг/мкл готовят разбавлением стандартного раствора № 1 дистиллированной водой в мерной колбе вместимостью 100 мл согласно таблице.
На основании полученных данных строят градуировочный график, выражающий зависимость среднего значения площади пика хлорэтилметакрилата (см2) от количества (мкг).
Площадь пика вычисляют умножением высоты на ширину пика, измеренную на половине высоты.
Градуировку прибора проводят 1 раз в месяц или при изменении условий анализа, используя новые растворы.
Таблица 1
|
Номер стандарта |
Стандартный раствор № 1, мл |
Растворитель, мл |
Концентрация, мкг/мкл |
|
1 |
1 |
99 |
0,01 |
|
2 |
2 |
98 |
0,02 |
|
3 |
5 |
95 |
0,05 |
|
4 |
10 |
90 |
0,10 |
|
5 |
15 |
85 |
0,15 |
|
6 |
20 |
80 |
0,20 |
|
7 |
25 |
75 |
0,25 |
Условия хроматографирования градуировочных смесей и анализируемых проб:
температура термостата колонок 120 °С;
температура испарителя 200 °С;
температура термостата детектора 200 °С;
скорость потока газа-носителя азота 30 мл/мин;
скорость потока водорода 30 мл/мин;
скорость потока воздуха 300 мл/мин;
скорость движения диаграммной ленты 600 мм/ч;
время удерживания хлорэтилметакрилата 5 мин 12 с.
Проведение измерения
При определении хлорэтилметакрилата в воздухе рабочей зоны отбирают из ловушки 1 мкл конденсата и вводят в хроматограф через самоуплотняющуюся мембрану, записывают хроматограмму, вычисляют площадь пика хлорэтилметакрилата и по градуировочному графику находят количество вредного вещества в конденсаторе (мкг).
Расчет концентрации
Концентрацию хлорэтилметакрилата «X» в воздухе (мг/м3) вычисляют по формуле:
где
т - масса хлорэтилметакрилата в конденсате, найденная по градуировочному графику, мкг;
V - объем конденсата, взятый на анализ, мкл;
r - плотность конденсата (принимают равной 1), г/мл;
Ратм. - атмосферное давление, мм рт.ст. или ГПа;
- давление насыщенного
водяного пара, мм рт ст. (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
|
°С |
P, мм рт.ст. |
P, ГПа |
|
10 |
9,21 |
12,28 |
|
11 |
9,84 |
13,12 |
|
12 |
10,52 |
14,03 |
|
13 |
11,23 |
14,97 |
|
14 |
11,99 |
15,89 |
|
15 |
12,79 |
17,05 |
|
16 |
13,63 |
18,17 |
|
17 |
14,53 |
19,37 |
|
18 |
15,48 |
20,63 |
|
19 |
16,48 |
21,97 |
|
20 |
17,54 |
23,38 |
|
21 |
18,65 |
24,86 |
|
22 |
19,83 |
26,43 |
|
23 |
21,07 |
28,09 |
|
24 |
22,38 |
29,83 |
|
25 |
23,76 |
21,67 |
|
26 |
25,21 |
33,60 |
|
27 |
26,74 |
35,64 |
|
28 |
28,35 |
37,79 |
|
29 |
30,04 |
40,04 |
|
30 |
31,82 |
42,42 |
|
31 |
33,70 |
44,92 |
|
32 |
35,66 |
47,53 |
|
33 |
37,73 |
50,29 |
|
34 |
39,90 |
53,19 |
|
35 |
42,18 |
56,23 |
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
Vt - 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 Vt на соответствующий коэффициент.
Приложение 2
Коэффициенты для приведения объема воздуха к стандартным условиям
|
°С |
Давление Р, кПа/мм рт.ст. |
|||||||||
|
97,33/730 |
97,86/734 |
98,4/738 |
98,93/742 |
99,46/746 |
100/750 |
100,53/754 |
101,06/758 |
101,33/760 |
101,86/764 |
|
|
-30 |
1,1582 |
1,1646 |
1,1709 |
1,1772 |
1,1836 |
1,1899 |
1,1963 |
1,2026 |
1,2058 |
1,2122 |
|
-26 |
1,1393 |
1,1456 |
1,1519 |
1,1581 |
1,1644 |
1,1705 |
1,1768 |
1,1831 |
1,1862 |
1,1925 |
|
-22 |
1,1212 |
1,1274 |
1,1336 |
1,1396 |
1,1458 |
1,1519 |
1,1581 |
1,1643 |
1,1673 |
1,1735 |
|
-18 |
1,1036 |
1,1097 |
1,1158 |
1,1218 |
1,1278 |
1,1338 |
1,1399 |
1,1460 |
1,1490 |
1,1551 |
|
-14 |
1,0866 |
1,0926 |
1,0986 |
1,1045 |
1,1105 |
1,1164 |
1,1224 |
1,1284 |
1,1313 |
1,1373 |
|
-10 |
1,0701 |
1,0760 |
1,0819 |
1,0877 |
1,0986 |
1,0994 |
1,1053 |
1,1112 |
1,1141 |
1,1200 |
|
-6 |
1,0540 |
1,0599 |
1,0657 |
1,0714 |
1,0772 |
1,0829 |
1,0887 |
1,0945 |
1,0974 |
1,1032 |
|
-2 |
1,0385 |
1,0442 |
1,0499 |
1,0556 |
1,0613 |
1,0669 |
1,0726 |
1,0784 |
1,0812 |
1,0869 |
|
0 |
1,0309 |
1,0366 |
1,0423 |
1,0477 |
1,0535 |
1,0591 |
1,0648 |
1,0705 |
1,0733 |
1,0789 |
|
+2 |
1,0234 |
1,0291 |
1,0347 |
1,0402 |
1,0459 |
1,0514 |
1,0571 |
1,0627 |
1,0655 |
1,0712 |
|
+6 |
1,0087 |
1,0143 |
1,0198 |
1,0253 |
1,0309 |
1,0363 |
1,0419 |
1,0475 |
1,0502 |
1,0557 |
|
+10 |
0,9944 |
0,9999 |
0,0054 |
1,0108 |
1,0162 |
1,0216 |
1,0272 |
1,0326 |
1,0353 |
1,0407 |
|
+14 |
0,9806 |
0,9860 |
0,9914 |
0,9967 |
1,0027 |
1,0074 |
1,0128 |
1,0183 |
1,0209 |
1,0263 |
|
+18 |
0,9671 |
0,9725 |
0,9778 |
0,9830 |
0,9884 |
0,9936 |
0,9989 |
1,0043 |
1,0069 |
1,0122 |
|
+20 |
0,9605 |
0,9658 |
0,9711 |
0,9783 |
0,9816 |
0,9868 |
0,9921 |
0,9974 |
1,0000 |
1,0053 |
|
+22 |
0,9539 |
0,9592 |
0,9645 |
0,9696 |
0,9749 |
0,9800 |
0,9853 |
0,9906 |
0,9932 |
0,9985 |
|
+24 |
0,9475 |
0,9527 |
0,9579 |
0,9631 |
0,9683 |
0,9735 |
0,9787 |
0,9839 |
0,9865 |
0,9917 |
|
+26 |
0,9412 |
0,9464 |
0,9516 |
0,9566 |
0,9618 |
0,9669 |
0,9721 |
0,9773 |
0,9799 |
0,9851 |
|
+28 |
0,9349 |
0,9401 |
0,9453 |
0,9503 |
0,9555 |
0,9605 |
0,9657 |
0,9708 |
0,9734 |
0,9785 |
|
+30 |
0,9288 |
0,9339 |
0,9391 |
0,9440 |
0,9432 |
0,9542 |
0,9594 |
0,9645 |
0,9670 |
0,9723 |
|
+34 |
0,9167 |
0,9218 |
0,9268 |
0,9318 |
0,9368 |
0,9418 |
0,9468 |
0,9519 |
0,9544 |
0,9595 |
|
+38 |
0,9049 |
0,9099 |
0,9149 |
0,9199 |
0,9248 |
0,9297 |
0,9347 |
0,9397 |
0,9421 |
0,9471 |
Приложение 3
|
Определяемое вещество |
Ссылка на источник |
|
Аммонийные соли полифосфорных кислот (с соотношением азота и фосфора 1:3) |
Методические указания на фотометрическое определение фосфорного ангидрида в воздухе рабочей зоны, в. 1 - 5, М., 1981, с. 46 |
|
Барий-кадмиевые соли синтетических жирных кислот фракции С10 – C16 (контроль по кадмию) |
Методические указания по фотометрическому измерению концентраций кадмия в воздухе рабочей зоны, в. VIII, М., 1983, с. 60 |
|
Моносилан дисилан (контроль по SiO2) |
Методические указания по фотометрическому определению диоксида кремния в производственной пыли, в. 12 (дополненный и переработанный), утв. 10 сентября 1991 г. |
|
Нитрат, сульфат и основной карбонат марганца |
Методические указания на определение вредных веществ в воздухе, вып. 1 - 5, М., 1981, с. 16 |
|
Палладиевая чернь |
Методические указания по спектрофотометрическому измерению концентраций хлорплатината аммония и хлорпалладозамина в воздухе рабочей зоны, в. 22, М., 1988, с. 350 |
|
Протаргол |
Методические указания по измерению концентраций серебра и его соединений в воздухе рабочей зоны методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии, в. 22, М , 1988, с. 268 |
|
Пыль стекла и стеклянных строительных материалов |
Методические указания на гравиметрическое определение пыли в воздухе рабочей зоны и в системах вентиляционных установок, в. 1 - 5, М., 1981, с. 235 |
|
Эпоксидная смола на основе бисфенола 1 (контроль по эпихлоргидрину) |
Методические указания по газохроматографическому измерению концентраций эпихлоргидрина в воздухе рабочей зоны, в. 22, М., 1988, с. 378 |
Приложение 4
Рис. 1
Ловушка-концентратор. Общий вид.
Рис. 2
Ловушка-концентратор.
СОДЕРЖАНИЕ
|
Приложение 1 Приведение объема воздуха к стандартным условиям Приложение 2 Коэффициенты для приведения объема воздуха к стандартным условиям |