ВЦСПС

ВСЕСОЮЗНЫЙ ЦЕНТРАЛЬНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ОХРАНЫ ТРУДА (г, Москва)

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ

МЕТОДЫ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В ВОЗДУХЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПОМЕЩЕНИЙ

ВЫПУСК 1

МОСКВА 18158

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЛЬФРАМА И КОБАЛЬТА В ВОЗДУХЕ СПЕКТРОГРАФИЧЕСКИМ МЕТОДОМ ^!

I. Общая часть

1.    Метод основан на измерении интенсивности почернения аналитических пар линий W 2896,4 А — Си 2882,9 А и Со 3044,0 А —

Си 3036,1 А. Элемент оравнения — медь. Количественное определение проводят по методу 3-х эталонов. Концентрацию вольфрама и кобальта в пробе определяют по калибровочному графику, построенному в координатах AS (разность почернений линий сравнения и линии анализируемого элемента) и логарифм концентрации эталонов.

2.    Чувствительность определения 5 мкг вольфрама и 1,5 мкг Кобальта в сжигаемом объеме пробы. Точность Определения ±12%. относительных.

3.    Метод специфичен.

4.    Предельно допустимая концентрация: вольфрама 6 мг/м³, кобальта 0,5 мг/м³.

11. Реактивы и аппаратура

5. Применяемые реактивы и растворы:

Трехокись вольфрама ч. д. а. Окись кобальта ч. д. а. Окись меди ч. д. а. Метол. Гидрохинон. Калий углекислый. Натрий сернокислый. Калий бромистый.

Угли спектральные, марки С-2. Фильтры беззольные. Проявитель: раствор № 1. Метол 2 г, гидрохинон 10 г, сульфат натрия 104 г, бромид калия 2 г растворяют в воде и затем доливают до 1 л.

¹ Метод разработан Свердловским институтом охраны труда ВЦСПС — И. Л. Липлавком.

4

л

Раствор № 2. Растворяют 80 г паташа в воде и доливают до литра.

Перед употреблением оба раствора смешивают в равных объемах.

Закрепитель: гипосульфит 300 г, хлорид аммония 60 г. Вода до 1 л.

Стандартные эталоны

Для приготовления эталонов используется окись кобальта и трехокись вольфрама заводского изготовления или полученная в лаборатории из х.ч. вольфрамовокислого натрия. В этом случае к двух- или трехкратному объему кипящей концентрированной соляной кислоты прибавляется по каплям теплый насыщенный раствор вольфрамовокислого натрия. Затем смесь ставится на 1 час в кипящую водяную баню. Выпавший осадок промывается на фильтре 5%-ным раствором этой соли до исчезновения реакции на ион хлора. Фильтр с осадком высушивают при 120° С, постепенно повышая температуру до 600° С.

Эталоны готовятся с содержанием вольфрама — 1%, 0,33% и 0,11%, кобальта — 0,3%, 0,1 и 0,03%. Для этого навеска трехокиси вольфрама в количестве 0,1892 г и навеска окиси кобальта в количестве 0,0634 г тщательно перемешивается в ступке с 14,7474 г окиси меди (основа). Содержание вольфрама в пересчете на металлический составит 1%, кобальта 0,3%. Каждая последующая концентрация готовится из предыдущей путем разбавления соответствующей навески эталона окисью меди.

Для приготовления эталона с концентрацией вольфрама 0,33% и кобальта — 0,10% навеска исходного эталона в количестве 5 г тщательно перетирается в. ступке с 10 г окиси меди. Эталон с содержанием вольфрама 0,11% и кобальта 0,03% готовится разбавлением предыдущего эталона (вольфрам 0,33%, кобальт — 0,1%). Для этого 5 г эталона перетирается в агатовой ступке с 10 г окиси меди. Перетирание эталонов ведется с добавлением этилового спирта в течение 4—5 часов. Навески эталонов и основы берутся на аналитических весах.

6. Применяемые приборы и посуда.

Спектрограф ИСП-28 или ИСП-22. Микрофотометр МФ-2 или МФ-4. Дуговой генератор ДГ-2.

Фотопластинки спектральные тип П (для научных целей) чувств. 16 ед.

Агатовая ступка. Патрон для фильтра (см. рис. 1). Электроаспиратор с реометром.

5

Ш. Отбор проб воздуха

Воздух со скоростью 10—15 л/мин протягивают через фильтр, помещенный в патрон. Воздух забирают в таком количестве, чтобы навеска пыли на фильтре была не менее 0,3—0,1 мг.

IV. Описание определения

Фильтр с отобранной пробой переносится в фарфоровый тигель и озоляется в муфеле в течение 15 мин. при температуре 450— 500° С. После охлаждения тигля в него всыпается точно отвешенное количество окиси меди 500—600 мг. Затем проба слегка перемешивается, пересылается в агатовую ступку и тщательно перети-рается пестиком в течение одного часа. В таком виде проба готова для анализа.

Порошки проб и эталонов набиваются в кратер нижних электродов (глубина и диаметр кратера 3 мм). Уплотнение пробы в кратере достигается путем постукивания электродов о твердый предмет. В качестве верхних электродов применяются графитовые угли, заточенные на конус.

Фотографирование спектра ведется при силе тока 10 а, с трехлинзовой системой освещения и с трехступенчатым ослабителем. Ширина щели 0,01 мм, ширина револьверной диафрагмы 2 мм. Экспозиция — 20 сек.

Каждая проба и эталоны снимаются не менее 3-х раз. Фотопластинки проявляются в метолгидрохиноновом проявителе в течение 3 минут при 20° С.

Фотометрирование ведется для вольфрама по линии X =2896,4А

о

при линии сравнения меди X =2882,9 А. Для кобальта по линии

о    о

X =3044,0 А при линии сравнения меди X =3036,1 А. Фотометрирование аналитических линий вольфрама и кобальта ведется по 100% ступеньке, линий сравнения меди по 50%.

Находят разность почернения между аналитической линией определяемого элемента и линией сравнения (Д S_Cp.) и по калибровочному графику определяют содержание вольфрама и кобальта в пробе.

V. Построение калибровочного графика

Калибровочный график строится для стандартных эталонов вольфрама: с содержанием 1%, 0,33% и 0,11% и кобальта — с содержанием 0,3%, 0,1% и 0,03%. Эталоны снимаются на той же пластинке, что и пробы. На оси ординат откладывается Д S^cp* на оси абсцисс — логарифм концентрации соответствующих эталонов.

6

Пользуясь калибровочным графиком, по найденной величине Д S_Cp. анализируемой пробы определяется логарифм концентрации и вычисляется процентное содержание вольфрама и кобальта в пробе.

Концентрацию вольфрама и кобальта в мг/м³ воздуха (х) вычисляют по формуле:

а — содержание вольфрама или кобальта, найденное в пробе по калибровочному графику, в процентах; б — навеска порошка окиси меди, взятая для приготовления пробы, мг.

Vo — количество протянутого воздуха в литрах, приведенного к нормальным условиям (см. приложение).

Коэффициент пересчета волфрама на трехокись вольфрама 1,261.

Коэффициент пересчета кобальта на окись кобальта 1,408.

Если количество вольфрама и кобальта не укладывается в пределы калибровочного графика, то необходимо оставшуюся часть пробы соответственно разбавить основой и вновь проанализировать.

7

ПРИЛОЖЕНИЕ |

Формула приведения объема воздуха к нормальным условиям: при аспирационном методе отбора проб.

v, . V, • 273 • Р ^У1    (273    +    t) ; 76Q ’

где,*

V(— объем воздуха взятый для анализа, в литрах;

t — температура воздуха в месте отбора пробы;

Р ^-'-барометрическое давление в месте отбора проб, в миллиметрах ртутного столба.

Для удобства расчета ¥р можно пользоваться таблицей коэффициентов для различных температур и дар легши. В таблице находят переводной коэффициент, на который надо умножить, ото-браинйй ■объем Воздуха для приведения его' к ййрм;альцым условиям.

61

ПРИЛОЖЕНИЕ 2