|
УТВЕРЖДАЮ
|
|
Главный
государственный санитарный врач Российской Федерации - Первый заместитель
Министра здравоохранения Российской Федерации
|
|
Г.Г. Онищенко
|
|
29
октября 2000 г.
|
|
Дата
введения: с момента утверждения
|
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Метод
газохроматографического измерения
концентраций трифторметансульфокислоты
и ее ангидрида в атмосферном воздухе
Методические указания
МУК 4.1.997-00
1. Общие положения и область применения
Настоящие методические
указания устанавливают методику проведения газохроматографического
количественного анализа проб атмосферного воздуха для определения в них
содержания трифторметансульфокислоты и ее ангидрида в диапазоне концентраций
0,04 - 0,80 мг/м3.
Методические указания
разработаны в соответствии с требованиями ГОСТ Р 8.563-96 «Методики
выполнения измерений».
Методические указания
предназначены для применения в лабораториях предприятий, организаций и
учреждений, осуществляющих контроль за загрязнением окружающей среды и
аккредитованных в установленном порядке на право проведения таких исследований.
2.
Характеристика вещества
Эмпирическая формула трифторметансульфокислоты
CF3SO3H,
ангидрида - C2F6S2O5.
Молекулярная масса кислоты -
150,108, ангидрида- 282,11.
Регистрационный номер по CAS
кислоты - № 1493-13-6, ангидрида - № 258-23-6.
Физико-химические свойства
Трифторметансульфокислота - бесцветная
жидкость с резким запахом. Температура кипения - 162 - 164 °С, плотность - 1,7
г/см3. Растворима в воде и органических полярных растворителях.
Ангидрид
трифторметансульфокислоты (АТФМСК) - бесцветная жидкость с резким запахом. Температура
кипения - 83 - 84 °С, плотность - 1,667 г/см3, показатель
преломления - 1,327. Энергично реагирует с водой с образованием
трифторметансульфокислоты. Хорошо растворяется в хлористом метилене,
ацетонитриле.
Токсикологическая
характеристика
Трифторметансульфокислота
раздражающе действует на кожу, глаза.
Ангидрид
трифторметансульфокислоты раздражающе действует на кожу, глаза, вызывает ожоги.
2.6. Ориентировочно безопасный уровень воздействия (ОБУВ) кислоты и ее
ангидрида - 0,05 мг/м3.
3.
Погрешность измерений
Методика обеспечивает
выполнение измерений ТФМСК и ее ангидрида погрешностью, не превышающей ± 17 %,
при доверительной вероятности 0,95.
4.
Метод измерений
Измерение концентрации
трифторметансульфокислоты и ее ангидрида выполняют методом газожидкостной
хроматографии с пламенно-ионизационным детектированием. Концентрирование
веществ из воздуха осуществляют в жидкую поглотительную среду (дистиллированная
вода).
Нижний предел измерения
веществ - 0,002 мкг в анализируемом объеме пробы.
Нижний предел измерения
веществ в атмосферном воздухе - 0,04 мг/м3.
Определению не мешает фторид
трифторметансульфокислоты.
5.
Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы
При выполнении измерений
применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и
реактивы.
5.1. Средства измерений
Хроматограф газовый с
пламенно-ионизационным детектором, ЛХМ-80, «Кристалл» или другой модели
|
|
Линейка измерительная с
ценой деления 1 мм
|
ГОСТ 17435-72
|
Лупа измерительная с ценой
деления 0,1 мм
|
ГОСТ 25706-83
|
Секундомер 2 класса
точности, цена деления секундной шкалы - 0,2 с
|
ТУ 25-1894.003-90
|
Аспирационное устройство,
модель 822, погрешность ± 10 %
|
ТУ 25-11-1414-78
|
Весы аналитические
ВЛА-200, 2 класса точности, цена деления ± 0,75 мг
|
ГОСТ 24104-80Е
|
Меры массы 1 класса
точности
|
ГОСТ 7328-82Е
|
Барометр-анероид БАММ-1,
диапазон измерения 84 - 106 кПа
|
ТУ 25-04-1618-72
|
Микрошприц МШ-10
|
ТУ 2.833-106
|
Колбы мерные, 2-50-2;
2-100-2
|
ГОСТ 1770-74Е
|
Пипетки мерные,
вместимостью 1 и 2 см3, 2 класса точности
|
ГОСТ 29169-91
|
Термометр лабораторный,
шкальный с ценой деления 1 °C
|
ГОСТ 28498-90
|
5.2. Вспомогательные устройства
Баня водяная типа БКЛ
|
ТУ 79-231 -77
|
Редуктор водородный
|
ТУ 26-05-463-76
|
Редуктор кислородный
|
ТУ 26-05-295-70
|
Хроматографическая колонка
из нержавеющей стали или стекла, длиной 2 м, внутренним диаметром 3 мм
|
|
Поглотительные приборы
Рихтера
|
|
5.3. Материалы
5.4. Реактивы
Трифторметансульфокислота,
х. ч.
|
ТУ 2431 -002-07623046-96
|
Ангидрид
трифторметансульфокислоты, ч.
|
ТУ 2439-003-07623046
|
Ацетон, ч. д. а.
|
ГОСТ
2603-79
|
Хроматон N-AW-DMCS зернением 0,25 - 0,315 мм
с нанесенной жидкой фазой полифениловый эфир 5ф4э в количестве 15 % весовых
(насадка для хроматографической колонки)
|
ТУ 6-09-4523-80
|
Дистиллированная вода
|
ГОСТ 6709-77
|
6.
Требования безопасности
При выполнении измерений
трифторметансульфокислоты и ее ангидрида в атмосферном воздухе соблюдают
следующие требования:
6.1. Правила техники безопасности при работе с токсичными, едкими и легковоспламеняющимися
веществами по ГОСТам 12.1.005-88 и 12.0.003-74.
6.2. Электробезопасность при работе с электроустановками по ГОСТу 12.1.019-79 и инструкции по эксплуатации прибора.
7.
Требования к квалификации операторов
К выполнению измерений
допускают лиц с высшим и средним специальным образованием, прошедших
соответствующую подготовку и имеющих навыки работы на газовом хроматографе.
8.
Условия измерений
При выполнении измерений
соблюдают следующие условия:
8.1. Процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят
в нормальных условиях при температуре воздуха (20 ± 5) °C, атмосферном давлении
84 - 106 кПа и влажности воздуха не более 80 %.
8.2. Выполнение измерений на газовом хроматографе проводят в условиях,
рекомендованных технической документацией к прибору.
9.
Подготовка к выполнению измерений
Перед выполнением измерений
проводят следующие работы: подготовка хроматографической колонки, приготовление
растворов, установление градуировочной характеристики, отбор проб.
9.1. Приготовление растворов
Исходный раствор
трифторметансульфокислоты или ее ангидрида для градуировки (с = 5 мг/см3)
готовят
весовым способом. Вносят 250 мг вещества в колбу, вместимостью 50 см3,
доводят до метки дистиллированной водой.
Рабочий раствор с
концентрацией вещества 100 мкг/см3 готовят соответствующим
разбавлением исходного раствора трифторметансульфокислоты или ее ангидрида
дистиллированной водой в мерной колбе, вместимостью 100 см3. Срок
хранения раствора - 1 месяц.
9.2. Подготовка хроматографической колонки
Хроматографическую колонку перед
заполнением неподвижной фазой промывают дистиллированной водой, ацетоном,
высушивают в токе инертного газа.
Насадку для заполнения
колонки готовят следующим образом: 4,5 г полифенилового эфира растворяют в 100
см3 хлороформа и выливают в фарфоровую чашку, в которую вносят 30 г
твердого носителя - хроматона N-AW-DMCS. Содержимое в чашке
тщательно перемешивают, растворитель испаряют на водяной бане до сухого
состояния сорбента.
Заполнение
хроматографической колонки насадкой проводят под вакуумом. Концы колонки
закрывают стекловатой и, не подключая к детектору, кондиционируют в токе
газа-носителя с расходом 40 см3/мин. После охлаждения колонку
подключают к детектору, записывают нулевую линию в рабочем режиме. При
отсутствии дрейфа нулевой линии колонка готова к работе.
9.3. Подготовка прибора
Включают в сеть хроматограф
в соответствии с техническим описанием и руководством по эксплуатации прибора.
9.4. Установление градуировочной характеристики
Градуировочную
характеристику устанавливают методом абсолютной градуировки по 5 сериям
растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из 6 градуировочных
растворов, готовят в мерных колбах, вместимостью 25 см3. В колбы
вносят 0,5; 1,0; 2,5; 4,0; 5,0 и 10 см3 рабочего раствора ТФМСК или
ее ангидрида и доводят до метки дистиллированной водой, что соответствует
содержанию веществ 2; 4; 10; 16; 20 и 40 мкг/см3.
В испаритель прибора вводят
по 1 мкл каждого раствора и анализируют в следующих условиях:
температура
колонки 110
°C;
температура
испарителя 190
°C;
температура
детектора 190
°C;
скорость
потока газа-носителя (азот) 30
см3/мин;
скорость
потока водорода 30
см3/мин;
скорость
потока воздуха 300
см3/мин;
скорость
движения диаграммной ленты 240
мм/ч;
время
удерживания трифторметансульфокислоты 4
мин 30 с.
На
полученной хроматограмме рассчитывают площади пиков и по средним результатам из
5 серий строят градуировочную характеристику. На ось ординат наносят значения
площади пиков (мм2), на ось абсцисс - соответствующие им величины
содержания веществ в градуировочном растворе (мкг). Градуировку проверяют 1 раз
в квартал и при смене партии реактивов.
9.5. Отбор проб
Отбор проб проводят согласно
ГОСТу
17.2.3.01-86. Воздух со скоростью 5 дм3/мин аспирируют через
поглотительный прибор, содержащий 3 см3 дистиллированной воды в
течение 30 мин. Срок хранения пробы - не более 6 час.
10.
Выполнение измерений
Режим работы хроматографа
устанавливают соответственно п. 9.4.
После выхода прибора на
режим вводят в испаритель хроматографа 1 - 5 мкл раствора пробы из
поглотительного прибора. Объем раствора пробы выбирают в зависимости от
концентрации трифторметансульфокислоты и ее ангидрида в атмосферном воздухе. На
хроматограмме рассчитывают площадь пика и по градуировочной характеристике
определяют массу ангидрида в пробе.
11.
Вычисление результатов измерений
Концентрацию (С) вещества в
воздухе (мг/м3) вычисляют по формуле:
где
т - масса вещества, найденная
по градуировочной характеристике, мкг;
V - общий объем раствора пробы,
см3;
V1 - объем раствора пробы, взятый на анализ, см3;
V0 - объем пробы воздуха, приведенный к нормальным условиям, дм3.
где
Vn - объем исследуемой пробы воздуха, дм3;
Р - атмосферное давление в
момент отбора пробы, кПа;
t - температура воздуха, °С.
12.
Оформление результатов
Результат количественного
анализа представляют в виде:
С ± D, мг/м3, Р = 0,95, где
D - характеристика погрешности; значение D = 0,17X.
13.
Контроль погрешности методики
Таблица
Значение характеристики погрешности, норматива оперативного контроля
погрешности и норматива оперативного контроля воспроизводимости
Диапазон
определяемых концентраций трифторметансульфокислоты и ее ангидрида, мг/м3
|
Наименование метрологической характеристики
|
Характеристика погрешности, мг/м3 (Р = 0,95)
|
Норматив оперативного контроля погрешности, К, мг/м3
(Р = 0,90, т = 3)
|
Норматив оперативного контроля воспроизводимости, D, мг/м3
(Р = 0,95, т = 2)
|
0,04 -
0,80
|
0,17X
|
0,143X
|
0,068X
|
Метрологические характеристики приведены в виде зависимости от значения
массовой концентрации анализируемого компонента в пробе.
13.1. Оперативный контроль воспроизводимости
Оперативный контроль
воспроизводимости проводят с использованием рабочих проб, отобранных и
проанализированных разными операторами в точном соответствии с прописью
методики, т.е. получают два результата анализа, выполненных разными операторами
с использованием разных наборов мерной посуды и реактивов. Два результата
анализа не должны отличаться друг от друга на величину допускаемых расхождений
между результатами анализа:
где
C1 и С2 - результаты параллельных определений одного
оператора, мг/м3;
и -
средние результаты определений, выполненные разными операторами, мг/м3;
D - норматив оперативного контроля воспроизводимости,
мг/м3.
Разница
в результатах анализа не должна превышать допустимого значения D,
указанного в таблице.
При превышении норматива
оперативного контроля воспроизводимости эксперимент повторяют. При повторном
превышении указанного норматива D выясняют причины, приводящие
к неудовлетворительным результатам контроля, и устраняют их.
13.2. Оперативный контроль погрешности
Оперативный контроль
точности проводят с использованием аттестованной смеси и он состоит в сравнении
результата контрольной процедуры Kк, равного разности между
контрольным измерением трифторметансульфокислоты и ее ангидрида в аттестованной
смеси () и его аттестованным значением (C), с нормативом оперативного контроля точности K (см.
табл.).
Точность контрольного
измерения (), а также точность результатов анализа рабочих проб признают
удовлетворительными, если выполняется условие
Kк
= ( -
С) £ К,
где
K
- норматив
оперативного контроля погрешности, равный 0,143X.
14.
Нормы затрат времени на анализ
Для проведения серии
анализов из 3 проб требуется 1 час.
СОДЕРЖАНИЕ
1. Общие положения и область
применения. 1
2. Характеристика вещества. 1
3. Погрешность измерений. 2
4. Метод измерений. 2
5. Средства измерений, вспомогательные устройства,
материалы и реактивы.. 2
6. Требования безопасности. 3
7. Требования к квалификации операторов. 3
8. Условия измерений. 3
9. Подготовка к выполнению измерений. 3
10. Выполнение измерений. 4
11. Вычисление результатов измерений. 4
12. Оформление результатов. 5
13. Контроль погрешности методики. 5
14. Нормы
затрат времени на анализ. 6
|