4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Измерение концентраций вредных
веществ в воздухе рабочей зоны

Сборник методических указаний

МУК 4.1.1341 - 4.1.1351-03

 

Выпуск 40

 

Москва 2006

 

Измерение концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны: Сборник методических указаний. - М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2006.

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

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

3. Рекомендованы к утверждению Комиссией по Государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Министерстве здравоохранения Российской Федерации.

4. Утверждены и введены в действие Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации 16 мая 2003 г.

5. Введены впервые.

УТВЕРЖДАЮ

Главный государственный санитарный

врач Российской Федерации,

Первый заместитель Министра

здравоохранения Российской Федерации

Г. Г. Онищенко

16 мая 2003 г.

Дата введения: с момента утверждения

Область применения

Методические указания «Измерение концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны» (вып. 40) разработаны с целью обеспечения контроля соответствия фактических концентраций вредных веществ их предельно допустимым концентрациям (ПДК) - санитарно-гигиеническим нормативам и являются обязательными при осуществлении санитарного контроля.

Включенные в данный сборник 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 и дают возможность контролировать концентрации химических веществ на уровне и ниже их ПДК и ОБУВ в воздухе рабочей зоны, установленных в ГН 2.2.5.686-98 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны», дополнениях 3 и 5 к ГН 2.2.5.686-98, дополнениях 2 и 3 к ГН 2.2.5.687-98 «Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны».

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.

УТВЕРЖДАЮ

Главный государственный санитарный

врач Российской Федерации,

Первый заместитель Министра

здравоохранения Российской Федерации

Г. Г. Онищенко

16 мая 2003 г.

Дата введения: с момента утверждения

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Измерение массовых концентраций
1-нафталенилтиокарбамида (крысида,
a-нафтилтиокарбамида) в воздухе рабочей зоны методом
высокоэффективной жидкостной хроматографии

Методические указания

МУК 4.1.1348-03

1. Область применения

Настоящие методические указания устанавливают количественный хроматографический анализ воздуха рабочей зоны на содержание a-нафтилтиокарбамида в диапазоне массовых концентраций от 0,001 до 0,01 мг/м³.

2. Характеристика вещества

2.1. Структурная формула

2.2. Эмпирическая формула: C₁₁H₁₀N₂S.

2.3. Молекулярная масса: 202,28.

2.4. Регистрационный номер CAS 86-88-4.

2.5. Физико-химические свойства.

a-Нафтилтиокарбамид - кристаллы, Т_пл 198 °С, плотность паров 6,99 г/см³. Труднорастворим в воде (0,06 % при t = 25 °С), эфире, холодном спирте, достаточно хорошо в кипящем спирте, растворимость в ацетонитриле 1 мг в 1 см³ при 25 °С.

Агрегатное состояние в воздухе - аэрозоль.

2.6. Токсикологическая характеристика.

При остром отравлении a-нафтилтиокарбамидом возникает отек легких, судороги. При длительном поступлении вещества в организм развивается анемия и наблюдается угнетение функции щитовидной железы. Раздражающим действием на кожу и слизистые оболочки глаз не обладает. Класс опасности - первый.

Выброс в воздух рабочей зоны запрещен. Контрольный уровень измерения - 0,001 мг/м³.

3. Погрешность измерений

Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью не более ± 17,5 % при доверительной вероятности 0,95.

4. Метод измерений

Измерения массовой концентрации a-нафтилтиокарбамида основаны на использовании высокоэффективной жидкостной хроматографии с применением спектрофотометрического детектора. Отбор проб проводится с концентрированием на фильтр «синяя лента».

Нижний предел измерения содержания a-нафтилтиокарбамида в хроматографируемом объеме раствора 0,01 мкг.

Нижний предел измерения концентрации a-нафтилтиокарбамида в воздухе - 0,001 мг/м³ (при отборе 250 дм³ воздуха).

Метод специфичен в условиях производства a-нафтилтиокарбамида. Определению не мешают роданистый аммоний и a-нафтиламин.

5. Средства измерения, вспомогательные устройства, материалы, реактивы

5.1. Средства измерения, вспомогательные устройства, материалы

Жидкостный хроматограф типа WATERS 600E

HPLG SYSTEM, обеспечивающий бинарное

градиентное элюирование, оснащенный

компьютером

Хроматографическая колонка типа

Symmetry С18, 5 мкм, 250 ´ 4,6 мм

Весы аналитические лабораторные типа

ВЛА-200, 2-го класса точности                                                        ГОСТ 24104-88Е

Аспирационное устройство ПУ-3Э

с диапазоном расхода 40 - 200 дм³/мин

Фильтродержатель                                                                             ТУ 95-72-05-77

Фильтр обеззоленный «синяя лента» ТУ 6-09-1678-77

Роторный испаритель с набором колб ИР-1М2                              ТУ 25-1173-102-84

Колбы мерные, вместимостью 25 - 50 см³                                       ГОСТ 1770-74Е

Пипетки, вместимостью 1, 2, 5, 10 см³                                            ГОСТ 29227-91

Колбы яйцевидные с притертыми

пробками 50, 100, 200 см³                                                                  ГОСТ 25336-82Е

Стаканы химические 200 см³                                                            ГОСТ 25336-82

Палочки стеклянные

Цилиндры мерные 50, 100 см³                                                          ГОСТ 1770-74Е

Колбы с пришлифованными пробками,

вместимостью 200 см³                                                                        ГОСТ 25336-82Е

Бюксы, вместимостью 50 см³                                                            ГОСТ 25336-82Е

5.2. Реактивы

a-Нафтилтиокарбамид с массовой долей

основного вещества не менее 98 %,

аттестованный согласно МИ 2334-95 ГСН

Ацетонитрил для жидкостной хроматографии

ОП-3, осч                                                                                           ТУ 6-09-14-2167-84

Вода дистиллированная                                                                   ГОСТ 6709-72

Допускается применение иных средств измерений, вспомогательных устройств, реактивов и материалов, обеспечивающих показатели точности, установленные для данной МВИ.

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.

6.2. При проведении анализов горючих и вредных веществ должны соблюдаться меры противопожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-76.

6.3. Эксплуатация жидкостного хроматографа и проведение измерений требуют соблюдения правил электробезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.019-79 и инструкцией по эксплуатации прибора.

7. Требования к квалификации операторов

К выполнению измерений и обработке их результатов допускаются лица с высшим или среднеспециальным образованием, имеющие навыки работы на жидкостном хроматографе.

8. Условия измерений

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

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

9. Подготовка к выполнению измерений

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

9.1. Приготовление растворов

9.1.1. Стандартный раствор № 1 a-нафтилтиокарбамида в ацетонитриле с концентрацией 0,5 мг/см³ готовят растворением 25 мг определяемого вещества в мерной колбе вместимостью 50 см³.

9.1.2. Стандартный раствор № 2 с концентрацией a-нафтилтиокарбамида 25,0 мкг/см³ готовят из стандартного раствора № 1. Для этого 2,5 см³ раствора № 1 помещают в колбу емкостью 50 см³ и доливают до метки ацетонитрилом.

Срок хранения стандартных растворов при 4 °С не должен превышать двух недель.

9.1.3. Элюент - ацетонитрил-дистиллированная вода - 55 : 45 (по объему), готовят смешиванием 55 см³ ацетонитрила и 45 см³ дистиллированной воды в цилиндре вместимостью 100 см³.

9.2. Подготовка прибора

Подготовку жидкостного хроматографа проводят в соответствии с руководством по его эксплуатации.

9.3. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость величины хроматографического сигнала от массы a-нафтилтиокарбамида в хроматографируемом объеме пробы, устанавливают по методу абсолютной калибровки с использованием серии градуировочных растворов, которые готовят разбавлением стандартного раствора № 2 согласно табл. 1. Срок хранения градуировочных растворов при 4 °С не должен превышать двух недель.

Таблица 1

Растворы для установления градуировочной характеристики при определении a-нафтилтиокарбамида

Растворы помещают в пробоотборное устройство хроматографа.

Условия хроматографирования градуировочных смесей и анализируемых проб:

состав элюента - ацетонитрил-вода - 55 : 45 (по объему);

скорость подачи элюента - 1,25 см³/мин;

рабочая длина волны детектора - 220 нм;

объем вводимой пробы - 20 мм³;

время удержания a-нафтилтиокарбамида - 3 мин.

Измеряют площади пиков для шести растворов разных концентраций и холостой пробы, проводя не менее пяти параллельных определений для каждого раствора, и строят градуировочную характеристику зависимости площади пика от количества компонента в пробе (мкг). Проверку градуировочной характеристики проводят при изменении условий анализа, но не реже 1 раза в месяц.

9.4. Отбор пробы воздуха

Воздух с объемным расходом 40 дм³/мин аспирируют через фильтр «синяя лента», помещенный в фильтродержатель, снабженный металлической сеткой. Для измерения ¹/₂ контрольного уровня содержания a-нафтилтиокарбамида достаточно отобрать 250 дм³ воздуха. Фильтр с отобранной пробой помещают в бюкс. Срок хранения отобранных проб 2 недели при температуре 4 °С.

10. Выполнение измерения

Фильтр с отобранной пробой переносят из бюкса в колбу. Бюкс дважды ополаскивают по 5 см³ ацетонитрила и раствор переносят в колбу с фильтром. Периодически встряхивая, раствор выдерживают в течение 15 мин и сливают в яйцевидную колбу с пришлифованной пробкой, объемом 50 см³. Экстракцию повторяют дважды по 10 см³ ацетонитрила. Фильтр отжимают стеклянной палочкой и удаляют. Полученный раствор в той же колбе упаривают досуха на роторном испарителе при температуре не выше 40 °С. Сухой остаток растворяют в 0,5 см³ ацетонитрила. Десорбция a-нафтилтиокарбамида с фильтра составляет 92 %. Хроматографирование раствора пробы проводят в тех же условиях, что и хроматографирование градуировочных растворов. Количественное определение содержания анализируемого вещества в растворе проводят по предварительно построенному градуировочному графику.

11. Вычисление результатов измерения

Массовую концентрацию a-нафтилтиокарбамида в воздухе (С, мг/м³) вычисляют по формуле:

, где

а - содержание вещества в анализируемом объеме раствора пробы, найденное по градуировочному графику, мкг;

В - общий объем раствора пробы, см³;

б - объем раствора пробы, взятый для анализа, см³;

V - объем воздуха (дм³), отобранного для анализа и приведенного к стандартным условиям (см. прилож. 1).

12. Оформление результатов анализа

Результат количественного анализа представляют в виде:

(С + D) мг/м³, Р = 0,95, где

D - характеристика погрешности.

Значение D = -0,00002 + 0,18 С, мг/м³

13. Контроль погрешности методики

Значения полученных метрологических характеристик погрешности, норматива оперативного контроля погрешности и норматива оперативного контроля воспроизводимости приведены в табл. 2 в виде зависимости от значения массовой концентрации анализируемого вещества в пробе С.

Таблица 2

Результаты метрологической аттестации методики КХА

13.1. Оперативный контроль воспроизводимости

Образцами для контроля являются реальные пробы воздуха рабочей зоны. Объем отобранной для контроля пробы должен соответствовать удвоенному объему, необходимому для проведения анализа по методике. После отбора пробы экстракт с фильтра делят на две равные части и анализируют в точном соответствии с прописью методики, максимально варьируя условия проведения анализа, т. е. получают два результата анализа, в разных лабораториях или в одной, используя при этом разные наборы мерной посуды, разные партии реактивов. Два результата анализа не должны отличаться друг от друга на величину допускаемых расхождений между результатами анализа:

(С₁ - С₂) £ Д, (мг/м³), где

С₁ - результат анализа рабочей пробы;

С₂ - результат анализа этой же пробы, полученный в другой лаборатории или в этой же, но другим аналитиком с использованием другого набора мерной посуды и других партий реактивов;

Д - допускаемые расхождения между результатами анализа одной и той же пробы, Д = -0,0004 + 0,253 С.

Выбор значения Д рассчитывается по формуле:

При превышении норматива оперативного контроля воспроизводимости эксперимент повторяют. При повторном превышении указанного норматива Д выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам контроля, и устраняют их.

13.2. Оперативный контроль погрешности

Оперативный контроль погрешности выполняют в одной серии с КХА рабочих проб.

Образцами для контроля являются реальные пробы воздуха рабочей зоны. Объем отобранной пробы для контроля должен соответствовать удвоенному объему, необходимому для проведения анализа по методике. После отбора пробы экстракт с фильтра делят на две равные части, первую из которых анализируют в точном соответствии с прописью методики и получают результат анализа рабочей пробы - С₁, вторую разбавляют соответствующим растворителем в два раза и снова делят на две равные части, первую из которых анализируют в точном соответствии с прописью методики, получая результат анализа рабочей пробы, разбавленной в два раза - С₂, а во вторую часть делают добавку анализируемого компонента (X) до массовой концентрации исходной рабочей пробы (С₁) (общая концентрация не должна превышать верхнюю границу диапазона измерения) и анализируют в точном соответствии с прописью методики, получая результат анализа рабочей пробы, разбавленной в два раза, с добавкой - С₃ получают по возможности в одинаковых условиях, т. е. их получает один аналитик с использованием одного набора мерной посуды, одной партии реактивов и т. д.

Решение об удовлетворительной погрешности принимают при выполнении условия:

(С₃ - С₂ - X) + (2С₂ - C₁) £ K (мг/м³), где

С₁ - результат анализа рабочей пробы;

С₂ - результат анализа рабочей пробы, разбавленной в два раза;

С₃ - результат анализа рабочей пробы, разбавленной в два раза с добавкой анализируемого компонента;

Х - величина добавки анализируемого компонента;

К - норматив оперативного контроля погрешности,

К = 0,00001 + 0,223 С

С - массовая концентрация анализируемого вещества в пробе.

14. Норма затрат времени на анализ

Для проведения серии анализов из шести проб требуется 2 ч.

Методические указания разработаны Московским Государственным Университетом им. М. В. Ломоносова (Демьянов П. И.); НИИ медицины труда РАМН (Макеева Л. Г., Муравьева Г. В.).

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:

, где

V_t - объем воздуха, отобранный для анализа, дм³;

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

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

Приложение 2

Указатель основных синонимов технических, торговых и фирменных названий веществ

стр.

Карбамат МН 30

Крысид, a-нафтилтиокарбамид                                                                                59

Ломефлоксацина гидрохлорид                                                                                  23

ПАВ-тренд-90                                                                                                             5

Салюзид                                                                                                                       52

Фтористый водород                                                                                                    12

Цианхлорид                                                                                                                 67

Этиленхлоргидрин                                                                                                     75

Этиловый эфир a-циан-a-этилфенилуксусной кислоты                                       83

Приложение 3

Вещества, определяемые по ранее утвержденным «Методическим указаниям по измерению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны»

СОДЕРЖАНИЕ