Государственное санитарно-эпидемиологическое нормирование Российской Федерации

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Измерение концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны

Методические указания МУК 4.1.1296—4.1.1309—03

Выпуск 39

Издание официальное

Москва • 2005

Федеральная служба в сфере зашиты прав потребителей и благополучия человека

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Измерение концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны

Методические указания МУК 4.1.1296—4.1.1309—03

Выпуск 39

8.2.    Условия хроматографического анализа:

•    температура термостата колонок (150 ± 5) °С;

•    температура испарителя (200 ± 5) °С;

•    температура детектора (250 ± 5) °С;

•    расход газа-носителя - азота (2,0 ± 0,2) дм³/ч;

•    расход водорода (2,0 ± 0,2) дм³/ч;

•    расход воздуха (20,0 ± 0,5) дм³/ч;

•    объем вводимой пробы - 4 мм³;

•    скорость движения диаграммной ленты 240 мм/ч

8.3.    Время удерживания моноэтаноламина - 6 мин 15 с.

9. Подготовка к выполнению измерений

9.1. Приготовление растворов и реактивов

9.1.1. Основной стандартный раствор моноэтаноламина.

Мерную колбу вместимостью 50 см³ взвешивают, добавляют в нее 10 капель (из микрошприца) моноэтаноламина и вновь взвешивают. Затем объем в мерной колбе доводят до метки дистиллированной водой. Рассчитывают массовую концентрацию моноэтаноламина в мг/дм³ (с учетом содержания основного вещества) по формуле:

₌ /и-С-10⁴ 50

т - навеска вещества, г (0,065—0,07);

С - массовая концентрация МЭА по ТУ;

Ю⁴- множитель для перевода в мг/дм³;

50 - объем основного раствора МЭА, см³.

Раствор устойчив в течение 1 недели.

9.1.2. Рабочий стандартный раствор с массовой концентрацией моноэтаноламина 250 мг/дм³ готовят соответствующим разбавлением основного стандартного раствора моноэтаноламина дистиллированной водой.

Объем основного стандартного раствора, необходимый для приготовления 50 см³ рабочего стандартного раствора МЭА с концентрацией 250 мг/дм³ рассчитывают по формуле:

Т\

МУК 4.1.1296—03

V₂. объем стандартного раствора МЭА с концентрацией 250 мг/дм³, (50 см³);

Т₂ - концентрация рабочего стандартного раствора 250 мг/дм³;

Т, - концентрация основного раствора МЭА, мг/дм³.

Рассчитанный объем отбирают пипеткой вместимостью 10 см³ и переносят в мерную колбу на 50 см³, доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают.

Раствор применяют свежеприготовленным.

9.2.    Подготовка прибора

Подготовку хроматографа к работе проводят в соответствии с руководством по эксплуатации.

9.3.    Подготовка колонки

Новую колонку прокаливают при температуре (300—400) °С в течение (1—2) ч и промывают последовательно содовым раствором, водой, органическими растворителями толуолом или бензолом, затем ацетоном и продувают воздухом или азотом.

9.4. Приготовление сорбента

Цилиндром отмеряют 20 см³ хроматона N-AW и взвешивают с точностью до второго десятичного знака. В стакан взвешивают калия гидроксид с точностью до четвертого десятичного знака в количестве 5 % к массе взятого носителя и растворяют его в (50—60) см³ метанола. Раствор переносят в выпарительную чашку и туда же высыпают взвешенный в стакане хроматон, оставляют стоять на (2—3) ч для пропитки.

Метанол испаряют на водяной бане при температуре (60—70) °С.

Пол и этилен гликоль взвешивают в стакане с точностью до четвертого десятичного знака в количестве 15 % к массе первоначально взятого носителя, растворяют его в (60—70) см³ ацетона. Раствор переносят в выпарительную чашку. В полученный раствор высыпают хроматон N-AW, обработанный гидроксидом калия, и оставляют на пропитку на (1 — 2) ч, периодически осторожно перемешивая.

Затем ацетон испаряют при постоянном перемешивании на водяной бане при температуре (65—75) °С и насадку высушивают в сушильном шкафу при температуре (100—110) °С.

9.5. Чистую колонку заполняют приготовленным сорбентом, закрепив слой насадки на входе и выходе из колонки тампонами из стеклово-

11

локна. Устанавливают колонку в термостат хроматографа и, не присоединяя к детектору, продувают газом носителем-азотом в течение (8— 10) ч при температуре 190 °С и расходе азота 2 дм³/ч.

9.6. Установление градуировочной характеристики.

Массовую концентрацию моноэтаноламина в воздухе определяют методом абсолютной градуировки по площадям пиков.

Градуировку хроматографа для проведения анализа воздуха рабо*-чей зоны на содержание в нем моноэтаноламина осуществляют по градуировочным растворам следующим образом.

Готовят 5 градуировочных растворов с массовой концентрацией моноэтаноламина 1 мг/дм³; 5 мг/дм³; 10 мг/дм³; 25 мг/дм³; 60 мг/дм³ из рабочего стандартного раствора с массовой концентрацией моноэтаноламина 250 мг/дм³ в соответствии с табл. 1.

Растворы для установления градуировочной характеристики.

Таблица 1

н* раствора Отбираемый объем рабочего стандартного раствора с массовой концентрацией МЭА 250 мг/дм3, см3 Вместимость пипетки, см3 Объем колбы, см3 Концентрация МЭА в растворе, мг/дм3 1 0,2 0,5 50 1 2 1 1 50 5 3 2 2 50 10 4 5 5 50 25 5 12 10 и 2 50 60

Градуировочные растворы анализируют по п.10. Для установления градуировочной характристики проводят не менее пяти измерений для каждой концентрации согласно табл. 1.

Градуировочный коэффициент рассчитывают по формуле:

(мг/'дм3)/мм2, где

X_t - массовая концентрация МЭА в градуировочном растворе, мг/дм³;

S, - площадь пика МЭА в градуировочном растворе, мм²-Проверку градуировочных коэффициентов проводят не реже одного раза в квартал и при изменении условий анализа.

МУК 4.1.1296—03

9.7. Отбор и хранение проб воздуха

Воздух с объемным расходом 1 дм³/мин аспирируют через поглотительный прибор, содержащий 3 см³ дистиллированной воды. Для измерения '/₂ ПДК моноэтаноламина достаточно отобрать 12 дм³ воздуха. В одной точке должно быть последовательно отобрано не менее трех проб воздуха. Срок хранения проб в поглотительном растворе при комнатной температуре - не более суток.

10. Выполнение измерений

10.1.    Раствор из поглотительного прибора переносят в пробирку. Ввод пробы осуществляют микрошприцем. Пробу в количестве 4 мм³ вводят через головку испарителя, прокалывая резиновую мембрану. Перед вводом пробы шприц промывают анализируемым раствором не менее 10 раз.

10.2.    Проводят два параллельных измерения массовой концентрации С, и С₂. Если они удовлетворяют условию сходимости (п. 12.1), результат измерения массовой концентрации компонента С рассчитывают по формуле:

_{c =} (C_L±C_i)

2

11. Обработка и оформление результатов измерений

11.1.    Массовую концентрацию МЭА в анализируемом водном растворе рассчитывают методом абсолютной градуировки по площади пика по формуле:

X, = К, • S,, мг/дм³, где

К, - градуировочный коэффициент, (мг/дм³)/мм²;

S, - площадь пика МЭА, мм²-

При отсутствии автоматизированных средств обработки хроматограмм площадь хроматографического пика определяют как произведение высоты на ширину пика на середине его высоты, с учетом множителя шкалы, на которой фиксируется измеряемый пик.

Высоту пика измеряют линейкой (цена деления 1 мм), ширину -лупой (цена деления 0,1 мм).

11.2.    Массовую концентрацию МЭА (С) в мг/м³ в воздухе рабочей зоны рассчитывают по формуле:

13

X_rA

А - объем поглотительного раствора, дм⁴ ( А=3 см³=0,003 дм³);

X_i - массовая концентрация моноэтаноламина в поглотительном растворе, мг/дм³;

V₀ - объем воздуха в м\ отобранного для измерения и приведенного к условиям в соответствии с ГОСТ 8.395 при температуре 20 °С и атмосферном давлении 101,3 кПа (760 мм рт. ст.).

Объем V₀ вычисляют по формуле:

У,- (273 + 20-Р ⁰    (273+/)    760    ’^ГЯе

Vt - объем отобранного воздуха, м\ при температуре t в месте отбора пробы;

Р - атмосферное давление в месте отбора пробы, мм рт. ст.;

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

11.3. Оформление результатов измерений

Результат измерений представляют в виде:

(С ± А), мг/м³, Р = 0,95; где А - погрешность измерений, значения А указаны в табл. 2.

12. Контроль погрешности методики

Характеристика погрешности и нормативы оперативного контроля результатов измерений моноэтаноламина в воздухе рабочей зоны в диапазоне концентраций 0,25—15 мг/м³.

Таблица 2

Погрешность КХА, А, мг/м\(Р=0.95) Норматив оперативного контроля сходимости. 4 мг/м* (Р=0.95, п=2) Норматив оперативного контроля воспроизводимости, D, мг/м3 (Р=0,95, ш=2) Норматив оперативного контроля точности, К. мг/м* (Р=0.95) 0,13С +0,015 0,1С + 0,019 0,18С + 0,021 0.13С + 0,015

Метрологические характеристики приведены в виде зависимости от значения массовой концентрации анализируемого компонента в образце

МУК 4.1.1296—03

для контроля С, мг/м³ (среднее арифметическое значение результатов параллельных измерений).

12. /. Оперативный контроль сходимости результатов параллельных измерении Образцами для контроля являются реальные пробы воздуха. Пробу анализируют в точном соответствии с прописью данных методических указаний, получая два результата параллельных измерений для каждой пробы, которые не должны отличаться друг от друга на величину допускаемых расхождений между результатами параллельных измерений d (норматива оперативного контроля сходимости).

I С, - С₂ I < d, где С/, С, - результаты параллельных измерений массовой концентрации моноэтаноламина в анализируемой пробе, мг/м³;

d - норматив оперативного контроля сходимости (допускаемые расхождения между результатами параллельных определений одной и той же пробы). Значения норматива оперативного контроля сходимости (d) вычисляют, подставляя значение С в соответствующее выражение в табл. 2.

Если выполняется вышеуказанное соотношение, то сходимость результатов параллельных определений признают удовлетворительной и по ним вычисляют результат определений С = */₂ (С,+С₂) и заносят в протокол.

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

12.2. Оперативный контроль воспроизводимости результатов измерении

Образцами для контроля являются реальные пробы воздуха. Пробы анализируют в точном соответствии с прописью методических указаний, максимально варьируя условия проведения анализа, т. е. получают два результата измерений в разных лабораториях или в одной лаборатории, но сделанные двумя лаборантами или одним, но в разное время. Два результата измерений не должны отличаться друг от друга на величину допускаемых расхождений между результатами измерений, полученных

15

ББК 51.21 И37

И37 Измерение концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны: Сборник методических указаний. Вып. 39 —М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2005.—159 с.

ISBN 5—7508—0572—7

1.    Разработан сотрудниками Казанского ОАО «Казаньоргсинтез».

2.    Подготовлен: Л. Г Макеева, Г. В. Муравьева, Е. М Малинина, С. М. Попова, Е. Н. Грицун, Г. Ф. Громова (НИИ медицины труда РАМН), при участии А. И. Кучеренко (Департамент госсанэпиднадзора Минздрава России).

3.    Рекомендован 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».

4.    Утвержден и введен в действие Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации. Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации 30.03.03.

5.    Введен впервые.

ББК 51.21

ISBN 5—7508—0572—7

© Роспотребнадзор, 2005

© Федеральный центр гигиены н эпидемиологии Роспотребнадзора, 2005

М У К 4.1.1296—4.1.1309—03

Содержание

Газохроматографическое измерение массовых концентраций 2-аминоэтанола (моноэтаноламина) в воздухе рабочей зоны:

МУК 4.1.1296—03......................................................................................................6

Фотометрическое измерение массовых концентраций бензоилхлорида (хлористого бензоила) в воздухе рабочей зоны: МУК 4.1.1297—03..................18

Газохроматографическое измерение массовых концентраций бензола,

изопропилбензола, пропан-2-она (ацетона) и этилбензола в воздухе

рабочей зоны: МУК 4.1.1298—03...........................................................................28

Газохроматографическое измерение массовых концентраций

ацетальдегида, оксирана (оксида этилена) и 1,2-эпоксипропана

(оксида пропилена) в воздухе рабочей зоны: МУК 4.1.1299—03........................40

Газохроматографическое измерение массовых концентраций, метанола, н-буганола и п-ксилола в воздухе рабочей зоны:

МУК 4.1.1300—03....................................................................................................51

Газохроматографическое измерение массовых концентраций бутан-2-она (метилэти л кетона) и 2-метилпропан-2-ола (трет-бутанола) в воздухе рабочей зоны: МУК 4.1.1301—03..........................................................61

Газохроматографическое измерение массовых концентраций гептана, тстрахлорметана (четыреххлористого углерода) и толуола в воздухе рабочей зоны: МУК 4.1.1302—03...........................................................................71

трет-бути л гидропероксида в воздухе рабочей зоны: МУК 4.1.1303—03............82

Газохроматографическое измерение массовых концентраций

За.4,7,7а-тетрагидро-4,7-мстано-1Н-индена (дициклопентадисна) в

воздухе рабочей зоны: МУК 4.1.1304—03.............................................................95

Г азохроматографическое измерение массовых концентраций тетрагидрофурана в воздухе рабочей зоны: МУК 4.1.1305—03.......................104

Газохроматографическое измерение массовых концентраций углеводородов: метана, этана, этилена, пропана, пропилена, н-бутана. а-бутилена, изопентана в воздухе рабочей зоны: МУК 4.1.1306—03..............113

3

Газохроматографическое измерение массовых концентраций уксусной кислоты этилового эфира (эти л ацетата), этенилацетата (винилацетата) и этанола в воздухе рабочей зоны: МУК 4.1.1307—03.......................................127

Фотометрическое измерение массовых концентраций фосфора трихлорида (треххлористого фосфора) в воздухе рабочей зоны:

МУК 4.1.1308—03..................................................................................................138

Газохроматографическое измерение массовых концентраций этан-1,2-диола (моноэтиленгликоля) в воздухе рабочей зоны:

МУК 4.1.1309—03..................................................................................................148

Указатель основных синонимов............................................................................158

4

МУ К 4.1.1296—4.1.1309—03

Введение

Сборник методических указаний «Измерение концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны» (Вып. 39) разработаны с целью обеспечения контроля соответствия фактических концентраций вредных веществ их предельно допустимым концентрациям (ПДК) и являются обязательными при осуществлении санитарного контроля.

Включенные в данный сборник 14 методик 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» и ГОСТ Р 8.563-96 «Государственная система обеспечения единства измерений. Методики выполнения измерений».

Методики выполнены с использованием современных методов исследования и дают возможность контролировать концентрации химических веществ на уровне и ниже их ПДК в воздухе рабочей зоны, установленных ГН 2.2.5.686—98 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) 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.

5

УТВЕРЖДАЮ Главный государственный санитарный врач Российской Федерации, Первый заместитель Министра здравоохранения Российской Федерации Г. Г. Онищенко

30 марта 2003 г.

Дата введения: с момента утверждения

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Газохроматографическое измерение массовых концентраций 2-аминоэтанола (моноэтаноламина) в воздухе рабочей зоны

Методические указания _МУК    4.1.1296—03_

1. Область применения

Настоящие методические указания устанавливают методику количественного анализа воздуха рабочей зоны на содержание 2-аминоэтанола (моноэтаноламина, МЭА) газохроматографическим методом в диапазоне массовых концентраций от 0,25 до 15,0 мг/м³.

Метод специфичен в производстве этаноламинов. Определению не мешают оксид этилена, этилен, аммиак.

2. Характеристика вещества

Н Н I I

2.1.    Структурная формула: НО—С—С—NH₂

t I Н Н

2.2.    Эмпирическая формула: C₂H₇NO

2.3.    Молекулярная масса: 61,08

2.4.    Регистрационный номер по CAS-141-43-5.

2.5.    Физико-химические свойства. Моноэтаноламин - бесцветная вязкая гигроскопичная жидкость. Температура плавления 10,5 °С; температура кипения 171,1 °С; плотность d™ = 1,018; давление паров

6

МУК 4.1.1296—03

1,68 мм рт. ст. (20°); насыщенная концентрация 5,61 мг/м³; n_d²⁰= 1,4539. Растворяется в воде и спиртах. Слабое основание, поглощает С0₂ из воздуха.

Агрегатное состояние в воздухе: пары + аэрозоль.

2.6. Токсикологическая характеристика. Пары этаноламина действуют на человека, вызывая диффузный бронхит и изменение функций печени.

Класс опасности - второй.

Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны 0,5 мг/м³.

3. Погрешность измерений

Настоящая методика обеспечивает выполнение измерений массовой концентрации моноэтаноламина с погрешностью, не превышающей ± 20 %, при доверительной вероятности 0,95.

4. Метод измерений

Измерения массовой концентрации моноэтаноламина в воздухе выполняют газохроматографическим методом с использованием пламенно-ионизационного детектора. Отбор проб воздуха проводят с концентрированием.

Нижний предел измерения количества моноэтаноламина в хроматографируемом объеме - 0,004 мкг.

Нижний предел измерения массовой концентрации моноэтаноламина в воздухе - 0,25 мг/м³ (при отборе 12 дм³ воздуха).

5. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

5.1. Средства измерений и вспомогательные устройства

5.1.1.    Хроматограф лабораторный, укомплектованный:

•    пламенно-ионизационным детектором;

•    стальной насадочной колонкой длиной 200 см, внутренним диаметром 0,3 см.

5.1.2.    Весы лабораторные общего назначения 2 класса точности с наибольшим пределом

взвешивания 200 г    ГОСТ    24104

2 класса точности

5.1.4.    Лупа измерительная 10^х

5.1.5.    Секундомер механический

5.1.6.    Электрошкаф сушильный лабораторный, пределы регулирования температуры от 50 до 400 °С, точность регулирования ± 2 °С;

5.1.7.    Плитка электрическая для водяной бани

5.1.8.    Линейка измерительная

5.1.9.    Аспирационное устройство (водный газометр) со склянками 3-2,0

5.1.10.    Термометр ТМ6-1

5.1.11.    Барометр - анероид контрольный М-67

5.1.12.    Поглотительный прибор с пористым стеклянным фильтром ПОР-160

5.1.13.    Цилиндр мерный 1-50-2

5.1.14.    Пипетки градуированные 1-1-2-1, 1-1-2-10, 1-1-2-2, 1-1-2-5, 1-1-1-0,5

5.1.15.    Колба 2-50-2

5.1.16.    Чашка выпарительная (3)

5.1.17.    Стакан Н-2-100 ТХС

5.1.18.    Микрошприц МШ-10

5.1.19.    Колба К-2-50-18, ТХС

Допускается применение других средств измерения, посуды и вспомогательных устройств, метрологические и технические характери

стики которых не хуже указанных.

5.2. Реактивы, материалы

5.2.1.    Вода дистиллированная    ГОСТ    6709

5.2.2.    Стекловолокно    ГОСТ    10146

5.2.3.    Водород    ГОСТ    3022

5.2.4.    Воздух сжатый для питания КИП    ГОСТ    11082

5.2.5.    Азот газообразный    ГОСТ    9293

5.2.6.    Хроматон N-AW, зернением (0,20—0,25) мм;

8

МУК 4.1.1296—03

5.2.9. Калия гидроксид    ГОСТ 24363

5.2.10. Метанол    ГОСТ 226395

5.2.11.    Моноэтаноламин, содержание

основного вещества не менее 98,8 %    ТУ 6-02-915—84

Допускается использование реактивов квалификации осч, чда и хч.

6. Требования безопасности

6.1.    При выполнении анализов необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами согласно ГОСТ 12.1.007-76.

6.2.    При выполнении измерений с использованием хроматографа соблюдают правила электробезопасности согласно ГОСТ 12.1.019-79 и инструкцию по эксплуатации прибора.

6.3.    Организацию обучения безопасности труда работающих проводят согласно ГОСТ 12.0.004-76.

6.4.    При работе с газами, находящимися в баллонах под давлением 150кгс/см² необходимо соблюдать «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением».

6.5.    Помещение лаборатории должно соответствовать требованиям пожарной безопасности согласно ГОСТ 12.1.004-91 и иметь средства пожаротушения согласно ГОСТ 12.4.009-83.

7. Требования к квалификации операторов

К выполнению измерений и обработке их результатов допускают лиц с высшим и среднеспециальным образованием, имеющих навыки работы на хроматографе.

8. Условия проведения измерений

8.1. При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:

•    температура воздуха (15—25) °С.

•    влажность воздуха не более 80 % при температуре 25 °С

•    атмосферное давление (97,3—104,0) кПа [(730—780) мм рт. ст.);

•    напряжение в сети (220 ± 10) В;

•    частота переменного тока(50 ± 1) Гц;

•    отсутствие веществ, вызывающих коррозию прибора.

9