ИНФОРМАЦИОННО-ИЗДАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР ГОСКОМСАН-ЭПИДНАДЗОРА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ
Выпуск 23/1
ИНФОРМАЦИОННО-ИЗДАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР ГОСКОМСАН-ЭПИДНАДЗОРА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ
Выпуск 23/1
Москва 1993
Подготовка к измерению
Градуировочные растворы (устойчивы в течение 2-х часов) готовят согласно таблицам.
|
Таблица 1
Шкала градуировочных растворов для определения железа |
|
N
стан
дарта |
Стандартный раствор N2, мл |
Дистиллированная вода, мл |
Концентрация железа в градуировочном растворе, мкг/мл |
|
1 |
0,0 |
7,0 |
0,0 |
|
2 |
1.0 |
6,0 |
1,0 |
|
3 |
2,0 |
5,0 |
2,0 |
|
4 |
3,0 |
4,0 |
3,0 |
|
5 |
4,0 |
3,0 |
4,0 |
|
|
Таблица 2
Шкала градуировочных растворов для определения титана |
|
N
стан
дарта |
Стандартный раствор N2, мл |
Дистиллированная вода, мл |
Концентрация титана в градуировочном растворе, мкг/мл |
|
1 |
0,0 |
7,0 |
0,0 |
|
2 |
0,1 |
6,9 |
0,1 |
|
3 |
0,2 |
6,8 |
0,2 |
|
4 |
0,5 |
6,5 |
0,5 |
|
5 |
1,0 |
6,0 |
1,0 |
|
6 |
2,0 |
5,0 |
2,0 |
|
7 |
3,0 |
4,0 |
3,0 |
|
8 |
4,0 |
3,0 |
4,0 |
|
9 |
5,0 |
2,0 |
5,0 |
|
73
|
Таблица 3
Шкала градуировочных растворов для определения молибдена |
|
N
стан
дарта |
Стандартный раствор N2, мл |
Дистиллированная вода, мл |
Концентрация молибдена в градуировочном растворе, мкг/мл |
|
1 |
0,0 |
7,0 |
0,0 |
|
2 |
0,2 |
6,8 |
0,2 |
|
3 |
0,5 |
6,5 |
0,5 |
|
4 |
1,0 |
6,0 |
1,0 |
|
5 |
2,0 |
5,0 |
2,0 |
|
6 |
3,0 |
4,0 |
3,0 |
|
7 |
4,0 |
3,0 |
4,0 |
|
8 |
5,0 |
2,0 |
5,0 |
|
Шкала градуировочных растворов для определения оксидов хрома или ванадия
|
Таблица 4-5 |
|
N
стан
дарта |
Стандартный раствор N2, мл |
Дистиллированная вода, мл |
Концентрация оксида хрома (YI) или оксида ванадия (Y) в градуировочном растворе, мкг/мл |
|
1 |
0,0 |
7,0 |
0,0 |
|
2 |
0,1 |
6,9 |
0,1 |
|
3 |
0,2 |
6,8 |
0,2 |
|
4 |
0,5 |
6,5 |
0,5 |
|
5 |
1,0 |
6,0 |
1,0 |
|
6 |
1,5 |
5,5 |
1,5 |
|
7 |
2,0 |
5,0 |
2,0 |
|
74
|
Таблица 6
Шкала градуировочных растворов для определения оксида ванадия (Y) при pH 9,5 |
|
N
стан
дарта |
Стандартный раствор N2, мл |
Дистиллированная вода, мл |
Концентрация оксида ванадия (Y) в градуировочном растворе, мкг/мл |
|
1 |
0,0 |
7,0 |
0,0 |
|
2 |
0,1 |
6,9 |
0,1 |
|
3 |
0,2 |
6,8 |
0,2 |
|
4 |
0,5 |
6,5 |
0,5 |
|
5 |
1,0 |
6,0 |
1,0 |
|
6 |
1,5 |
5,5 |
1,5 |
|
7 |
2,0 |
5,0 |
2,0 |
|
Во все пробирки шкал N 1-5 добавляют по 2 мл ацетатного буфера, 1 мл трилона Б и перемешивают. Градуировочные растворы заливают в электролизер, продувают 5 мин аргоном, затем полярографируют в диапазоне потенциалов — 0,1 — -1,5 В.
Режим полярографирования (на примере ПУ-1) 2-электродный таст-режим, амплитуда квадратно-волновой формы 30 мВ, задержка 3,6 с, скорость развертки 5 мВ/e, поляризация катодная, диапазон тока 0,5*1. Координаты самописца X - 2 * 100 мкА/см; У = 5 * 10 мВ/см.
Во все пробирки шкалы N 6 (на ванадий) добавляют по 2 мл ацетатного буфера, 1 мл трилона Б, 0,15 мл аммиака и перемешивают (pH полученного раствора ~9,5).
Градуировочные растворы заливают в электролизер, продувают аргоном в течение 5 мин и полярографируют в диапазоне потенциалов — 0,9 — 1,5 В в тех же условиях, что и для остальных градуировочных шкал.
Строят градуировочные графики зависимости высот пиков железа, молибдена, титана, оксида хрома У1 и оксида ванадия (У) от их концентрации в растворе (мкг/мл) при pH 5,5 и график зависимости высоты пика ванадия от его концентрации в растворе (мкг/мл) при pH 9,5.
75
Проверка градуировочных графиков проводится 1 раз в месяц или в случае использования новой партии реактивов.
Проведение измерения
Фильтр с отобранной пробой переносят в стакан, отмывают несколькими порциями горячей воды (40-50°С), фильтруют через беззольный фильтр и по охлаждении доводят объем раствора до 10 мл водой. 6 мл фильтрата используют для определения водорастворимого хрома (У1), доводят объем водой до 7,0 мл и проводят анализ аналогично градуировочным растворам шкалы N 4.
Фильтр с нерастворившейся частью пробы и бумажный фильтр переносят в фарфоровый тигель, осторожно сжигают и озоляют пр*. температуре 550°С. Зольный остаток смешивают с 0,5 г плавня, помещают в охлажденную до 300°С муфельную печь, постепенно повышая температуру до 850-860°С, и оставляют на 30 минут до получения однородного плава. Плав растворяют в 10% серной кислоте, дважды упаривая до влажных солей. Содержимое количественно переносят в мерную колбу, вместимостью 50 мл. Объем раствора доводят до метки 10% раствором серной кислоты (раствор А).
10 мл раствора А переносят в мерную колбу вместимостью 25 мл, нейтрализуют до pH 5,0 раствором аммиака (по индикаторной бумаге), доводят до метки водой и перемешивают (раствор Б).
Для определения железа, титана, молибдена и хрома (111) отбирают в пробирку 0,2-2 мл раствора Б, доводят до 7,0 мл водой и далее обрабатывают и полярографируют аналогично градуировочным раствором шкал 1-5.
Для определения ванадия 1-6 мл раствора Б отбирают в пробирку, нейтрализуют по каплям раствором аммиака до pH 7, доводят объем до 7,0 мл водой и анализируют аналогично градуировочным растворам шкалы N 6 (pH конечного раствора должна быть 9,5).
Концентрацию оксида хрома (VI) в анализируемом объеме раствора пробы (мкг/мл) определяют по градуировочному графику N 4.
Концентрацию железа, титана, молибдена и оксида ванадия (У) (мкг/мл) определяют соответственно по градуировочным графикам N 1, 2, 3 и 6.
Для расчета концентрации хрома (III) по градуировочному графику N 6 (при pH 9,5) определяют концентрацию оксида ванадия (У) в анализируемом растворе (мкг/мл). Находят соответствующую этой концентрации высоту пика оксида ванадия (У) по градуировочному графику N 5 для определения оксида ванадия (У) при pH 5,5 (hj), которую вычитают из величины высоты пика оксида хрома (У1), оксида ванадия (У), полученного при поляро-графировании раствора пробы с pH 5,5 (h).
Значение разности высот пиков (h-hj) соответствует концентрации оксида хрома (У I) в полярографируемом растворе пробы (мкг/мл), которую определяют по градуировочному графику N 4.
Для определения концентрации оксида хрома (Ш) полученное значение умножают на коэффициент 0,76.
Расчет концентрации
Концентрацию металлов и их оксидов (С) в воздухе (мг/м^) рассчитывают по формуле:
С = (а * в) / (б. * V), где
а — количество вещества в анализируемом объеме пробы, найденное по градуировочному графику, мкг;
в — общий объем раствора пробы, мл;
6 — объем раствора пробы, взятый для анализа, мл;
V — объем, отобранного для анализа воздуха, приведенный к стандартным условиям.
77
Приложение 1
Приведение объема воздуха к стандартным условиям проводят по следующей формуле:
V2o - [V * (273 + 20) * Р ]/ [(273 + t°) * 101,33), где
V — объем воздуха, отобранный для анализа, л;
Р — барметрическое 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 V на соответствующий коэффициент.
223
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РСФСР САНИТАРНО-ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОГО НАДЗОРА
ПОСТАНОВЛЕНИЕ
N 1
О порядке действия на территории Российской Федерации нормативных актов бывшего Союза ССР в области санитарно-эпидемиологического благополучия населения
Государственный комитет санитарно-эпидемиологического надзора при Президенте Российской Федерации на основании Закона РСФСР "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения” и Постановления Верховного Совета РСФСР "О ратификации Соглашения о создании Содружества Независимых Государств” от 12 декабря 1991 года постановляет:
Установить, что на территории России действуют санитарные правила, нормы и гигиенические нормативы, утвержденные бывшим Министерством здравоохранения СССР, в части, не противоречащей санитарному законодательству Российской Федерации.
Указанные документы действуют впредь до принятия соответствующих нормативных актов Российской Федерации в области санитарно-эпидемиологического благополучия населения.
Председатель Госкомсанэпиднадзора
Российской Федерации Е.Н. Беляев
С Информационно-издательский центр Госкомсанэпиднадзора Российскому Федерации, 1993
2
Предисловие
Методические указания по измерению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны предназначены для санитарно-эпидемиологических станций и санитарных лабораторий промышленных предприятий при осуществлении контроля за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны, а также научно-исследовательских институтов системы здравоохранения России и других заинтересованных министерств и ведомств.
Методические указания разрабатываются и утверждаются с целью обеспечения контроля соответствия фактических концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны их предельно допустимым концентрациям (ПДК) — санитарно-гигиеническим нормативам, утвержденным Министерством здравоохранения СССР, оценки эффективности внедренных санитарно-гигиенических мероприятий, установления необходимости использования средств индивидуальной защиты органов дыхания, оценки влияния вредных веществ на состояние здоровья работающих и др.
Включенные в данный выпуск Методические указания подготовлены в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 "ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны" и ГОСТ 12.1.016-79 "ССБТ. Воздух рабочей зоны. Требования к методикам измерения концентраций вредных веществ" и обеспечивают избирательное измерение концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны в присутствии сопутствующих компонентов на уровне 0,5 ПДК. Погрешность измерений концентраций вредного вещества, состоящая из суммы неисключенных систематической и случайной погрешностей, не превышает 25%.
Методические указания одобрены Проблемной комиссией "Научные основы гигиены труда и профессиональной патологии" и являются обязательными при осуществлении вышеуказанного контроля.
Ответственные за выпуск: М. Д. Бабкина, Г. А. Дьякова,
В. Г. Овечкин
3
УТВЕРЖДЕНО Заместителем Главного государственного санитарного врача СССР А.И.Заиченко ”12" декабря 1988г.
N 4796-88
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ по полярографическому измерению концентраций железа, титана, молибдена, хрома (III и У1) и ванадия в воздухе рабочей зоны
Характеристика метода
Определение основано на переведении металлов и их оксидов в раствор (при этом хром (III) в процессе окислительного сплавления пробы переходит в хром (YI) с последующим полярографиро-ванием на ртутно-капельном электроде в переменно-токовом режиме. В качестве фонового электролита для определения железа, молибдена, титана и хрома (YI) применяется ацетатный буферный раствор с pH 5,5 в присутствии тридона Б. Потенциал восстановления железа — 0,23 В, титана — 0,6 В, молибдена — 0,9 В, хрома (YI) — 1,25 В относительно донной ртути.
Определение ванадия проводят на фоне аммиачно-ацетатного буферного раствора с pH 9,5 в присутствии трилона Б. Потенциал восстановления ванадия — 1,23 В. На фоновом электролите с pH 5,5 хром и ванадий выходят одним пиком при потенциале — 1,25 В, а при pH 9,5 определение ванадия селективно в присутствии хрома. С целью раздельного определения того и другого элемента пользуются тремя градуировочными графиками, два из которых (на хром и ванадий) строятся на фоновом электролите с pH 5,5 и один (на ванадий) — при pH 9,5. Определение хрома проводится по разности двух измерений.
Физико-химические свойства металлов и их оксидов
|
Таблица 6 |
|
Наиме
нова
ние |
Химич.
фор-
мула |
М.м. |
Агрегатное
состояние |
Тил.»
°С |
Раствори
мость |
|
Железо |
Fe |
55,8 |
Металл серебристо-белого цвета |
1539 |
минер.
кислоты |
|
Титан |
Ti |
47,9 |
Металл серебристо-белого цвета |
1670 |
минер.
кислоты |
|
Молиб
ден |
Mo |
95,5 |
Металл светло серого цвета |
2630 |
минер.
кислоты |
|
Хрома
оксид
(III) |
Сг20з |
152,0 |
Кристаллы
зеленого
цвета |
2275 |
при нагревании в растворе щелочного бромата |
|
Хрома
оксид
(VI) |
Cr03 |
100,0 |
Кристаллические иглы темно-красного цвета |
170-196 |
х.р. в щелочах, кислотах, воде |
|
Ванадия
оксид
(V) |
v2o5 |
181,8 |
Кристаллы
красно
желтого
цвета |
670 |
х.р. в щелочах, кислотах, воде |
|
Вес соединения присутствуют в воздухе в виде аэрозолей.
68
|
Токсичность металлов и их оксидов
Таблица 6а |
|
Вещество |
ПДК в возд.р.з., мг/м^ |
Краткая токсикологическая характеристика |
|
Железо |
6,0
ориентировочная |
Вызывает "черный" сидероз легких |
|
Титан |
10,0 |
Вызывает раздражение верхних дыхательных путей |
|
Молибден |
4,0 |
Вызывает раздражение слизистых дыхательных путей и желудочно-кишечный тракт |
|
Хрома
оксид
(III) |
1,0 |
Вызывает изъязвление слизистых дыхательных путей и пневмосклероз |
|
Хрома
оксид
(YI) |
0,01 |
Поражает органы дыхания, печень, почки, сердечно-сосудистую систему, желудочно-кишечный тракт |
|
Ванадия оксид (Y) (дым) |
0,1 |
Вызывает раздражение слизистых глаз, носа и головную боль |
|
Отбор проб воздуха производится с концентрированием на фильтр АФА.
Нижний предел измерения ионов металлов в полярографирус-мом растворе составляет для железа 1 мкг/мл, титана 0,1 мкг/мл, молибдена 0,2 мкг/мл, хрома (YI) 0,1 мкг/мл, ванадия 0,1 мкг/мл.
69
Нижний предел измерения в воздухе железа 2 мг/м^ титана 0,2 мг/м^, молибдена 0,4 мг/м^, хрома (YI) 0,005 мг/м^, хрома (III) 0,2 мг/м^, ванадия 0,04 мг/м^ (при отборе 300 л воздуха).
Диапазон измеряемых концентраций для железа от 2 до 83 мг/м^ титана от 0,2 до 104 мг/м^, молибдена от 0,4 до 104 мг/м^, хрома (YI) от 0,005 до 0,1 мг/м^, хрома (III) от 0,2 до 42 мг/м^, ванадия от 0,04 до 8,3 мг/м^.
Определению не мешают другие сопутствующие металлы.
Суммарная погрешность измерения не превышает 25%.
Время выполнения измерений 5 часов, включая время отбора пробы, 15 минут.
Приборы, аппаратура, посуда
Полярограф ПУ-1 или другой системы с ртутно-капельным электродом (с записью полярограмм в переменно-токовом и постоянно-токовом режимах), ГОСТ 22261-76.
Аспирационное устройство.
Фильтродержатель ТУ 95.72.05-77.
Баня водяная.
Баня песчаная.
Печь муфельная, МП-2УМ.
Щипцы тигельные.
Тигли фарфоровые, ГОСТ 9147-80Е.
Чашки фарфоровые, ГОСТ 9147-80Е.
Колбы мерные, ГОСТ 1770-74 Е, вместимостью 25, 50, 100 и 1000 мл.
Пробирки колориметрические с пришлифованными пробками ГОСТ 10515-75.
Пипетки, ГОСТ 20292-74 Е, вместимостью 1, 2, 5 и 10 мл.
Стаканы химические, ГОСТ 25836082 Е, вместимостью 50 мл.
Секундомер, ГОСТ 5072-79.
Реактивы, растворы и материалы
Железо металлическое восстановленное, ТУ 6-09-2227-72, хч. Титана двуокись, ТУ 6-09-2166-77, чда.
70
Аммоний молибденовокислый (молибдат аммония), 4-водный, ГОСТ 3765-78, хч.
Калий двухромовокислый (дихромат калия), ГОСТ 4220-75, хч.
Аммоний ванадиевокислый мета (ванадотаммония), ГОСТ 9336-75, чда.
Калий сернокислый пиро (пиросульфат калия), ГОСТ 7172-76, чда.
Кислота соляная, ГОСТ 3118-77, хч.
Натрий углекислый, безводный, ГОСТ 83-79, хч.
Калий азотнокислый, ГОСТ 4217-77, хч.
Кислота серная, ГОСТ 4204-77, хч, 5% и 10% растворы.
Кислота уксусная ледяная, ГОСТ 6175, хч, 4 М раствор.
Аммиак водный, ГОСТ 3760-79, хч, 25% раствор.
Натрий уксуснокислый, 3-хводный, ГОСТ 199-78, хч.
Трилон Б, ГОСТ 10682-73, хч, 0,1 М раствор.
Стандартный раствор железа N 1 с содержанием железа 0,2 мг/мл готовят растворением 0,2 г металлического железа в 10 мл концентрированной соляной кислоты при нагревании. Раствор количественно переносят в мерную колбу вместимостью 1000 мл и доводят до метки дистиллированной водой. Устойчив в течение 6 месяцев.
Стандартный раствор N 2 с содержанием железа 10 мкг/мл, готовят разбавлением стандартного раствора N 1 дистиллированной водой. Используют свежеприготовленный раствор.
Стандартный раствор титана N 1 с содержанием 100 мкг/мл готовят сплавлением 0,1668 г диоксида титана, высушенного до постоянного веса, на газовой горелке с 6,0 г пиросульфата калия и растворением плава в 5% серной кислоте в мерной колбе вместимостью 1000 мл. Устойчив в течение 6 месяцев.
Стандартный раствор N 2 с содержанием титана 10 мкг/мл готовят разбавлением раствора N 1 в 10 раз дистиллированной водой непосредственно перед употреблением.
Стандартный раствор N 1 молибдена с содержанием молибдена 1 мг/мл готовят растворением 0,1845 г молибдата аммония в воде в мерной колбе вместимостью 100 мл. Устойчив в течение 6 месяцев.
Стандартный раствор N 2 с содержанием молибдена 10 мкг/мл готовят соответствующим разбавлением стандартного раствора
71
N 1 в 100 раз дистиллированной водой непосредственно перед употреблением.
Стандартный раствор N 1 хрома (У1) с содержанием хрома 1 мг/мл готовят растворением 0,2828 г дихромата калия в воде в мерной колбе вместимостью 100 мл. Устойчив в течение 6 месяцев.
Стандартный раствор N 2 с содержанием хрома 10 мкг/мл готовят разбавлением стандартного раствора N 1 в 100 раз дистиллированной водой непосредственно перед употреблением.
Стандартный раствор ванадия N 1 с концентрацией, соответствующей концентрации оксида ванадия (У) 1 мг/мл готовят растворением 1,286 г метаванадата аммония в воде, содержащей 0,2 мл аммиака в мерной колбе вместимостью 1000 мл. Раствор устойчив в течение 6 месяцев.
Стандартный раствор N 2 с концентрацией оксида ванадия (У) 10 мкг/мл готовят разбавлением раствора N 1 в 100 раз дистиллированной водой в день анализа.
Ацетатный буферный раствор (pH 5,5) готовят следующим образом: растворяют в воде 49 г ацетата натрия, добавляют 20 мл 4 М уксусной кислоты и объем доводят до 200 мл дистиллированной водой.
Плавень (смесь солей для получения плава). Готовят растиранием в ступке двух частей карбоната натрия и одной части нитрата калия. Хранят в склянке с притертой пробкой.
Универсальная индикаторная бумага, ТУ 6-09-1181-76.
Фильтры обеззоленные "синяя лента", ТУ 6-09-1678-77.
Фильтры АФА-ХА.
Ртуть металлическая, ГОСТ 4658-73, ХЧ.
Аргон в баллоне, ГОСТ 10157-79.
Отбор пробы воздуха
Воздух с объемным расходом 20 л/мин аспирируют через фильтр АФА-ХА-20, помещенный в фильтродержатель. Для определения 1/2 ПДК отобрать 300 л воздуха. Пробы нс хранятся из-за возможных потерь шестивалентного хрома.
72
