МУК 4.1.2145-06
Фотометрическое определение натрия перкарбоната в атмосферном воздухе. Методические указания

Государственное санитарно-эпидемиологическое нормирование
Российской Федерации

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСТАТОЧНЫХ
КОЛИЧЕСТВ ПЕСТИЦИДОВ
В ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ,
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОМ СЫРЬЕ
И ОБЪЕКТАХ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Сборник методических указаний
МУК 4.1.2138 - 4.1.2151-06

Москва, 2009

1. Сборник подготовлен Федеральным научным центром гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана (академик РАМН, проф. В.Н. Ракитский, проф. Т.В. Юдина); при участии специалистов Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека. Разработчики методов указаны в каждом из них.

2. Рекомендованы к утверждению Комиссией по государственному санитарно-эпидемическому нормированию при Федеральной службе по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека.

3. Утверждены Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации, академиком РАМН Г.Г. Онищенко.

4. Введены впервые.

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Фотометрическое определение натрия перкарбоната
в атмосферном воздухе

Методические указания
МУК 4.1.2145-06

1. Область применения

Настоящие методические указания устанавливают методику выполнения измерений натрия перкарбоната в атмосферном воздухе фотометрическим методом и диапазоне концентрации 0,035 - 0,35 мг/м³.

Методические указания предназначены для использования лабораториями учреждений Роспотребнадзора при осуществлении аналитического контроля химического загрязнения атмосферного воздуха в районе расположения производства и применения натрия перкарбоната, производственными Мораториями предприятий, научно-исследовательскими институтами, работающими в области гигиены окружающей среды.

Методические указания разработаны в соответствии с требованиями ГОСТ Р 8.563-96 «Методика выполнения измерений», ГОСТ 17.0.0.02-79 «Охрана природы. Метрологическое обеспечение контроля загрязненности атмосферы, поверхностных бод и почвы. Основные положения», ГОСТ 17.2.4.02-81 «Охрана природы. Атмосфера. Общие требования к методам определения загрязняющих веществ».

Методические указания одобрены и рекомендованы к практическому применению секцией по физико-химическим методам исследования объектов окружающей среды Проблемной комиссии «Научные основы экологии человека и гигиены окружающей среды» и Комиссией по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию Министерства здравоохранения и пищального развития Российской Федерации.

2. Физико-химические и токсикологические свойства

Натрия перкарбонат Na₂CO₃ ∙ 1,5 Н₂О₂, молекулярная масса 157,00 регистрационный номер CAS 15630-89-4. Представляет собой бесцветные малогигроскопичные кристаллы. Растворимость в воде 147,0 г/л при 20 °C. Насыщенный водный раствор (pH 10,8) неустойчив и при хранении в течение суток почти полностью теряет активный кислород. По химическим свойствам подобен другим гидропероксисольватам. При нагреве до 140 °С происходит быстрый распад с образованием карбоната натрия, воды и кислорода. В отсутствии влаги при комнатной температуре может храниться в течение нескольких месяцев без потерн активного кислорода. Влага способствует распаду натрия перкарбоната. Соединения железа, марганца и меди ускоряют его распад, а трилон Б и силикаты замедляют. Получают кристаллизацией из водного раствора карбоната натрия и перекиси водорода. Применяют в качестве отбеливающего средства в химической и текстильной промышленности, а также как дезинфицирующее и бактерицидное средство.

Натрий перкарбонат обладает общетоксическим действием, оказывает раздражающее действие на кожу, слизистые оболочки глаз, верхних и глубоких дыхательных путей, может вызвать отек легких.

Предельная допустимая концентрация натрий перкарбоната: максимальная разовая - 0,07 мг/м³, среднесуточная - 0,03 мг/м³. Агрегатное состояние в воздухе аэрозоль.

3. Погрешность измерений

Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью но превышающей ±25 % при доверительной вероятности 0,95.

4. Метод измерений

Измерение концентраций натрия перкарбоната основано на улавливании его из воздуха и концентрировании на фильтре АФА-ХП-20, последующей десорбции дистиллированной водой, окислении соли Мора до трехвалентного железа, взаимодействии последнего с роданидом аммония и фотометрическом измерении окрашенного в красно-оранжевый цвет продукта реакции при длине волны 460 нм.

Нижний предел измерения содержания натрия перкарбоната в анализируемом объеме раствора пробы - 10 мкг.

Определению не мешают серная кислота, соляная кислота, сульфат натрия, треххлористый фосфор, сернокислый магний, бензоилхлорид, мешают ионы F и соли трехвалентного железа.

5. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы

При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы.

5.1. Средства измерений

5.2. Вспомогательные устройства

5.3. Материалы

5.4. Реактивы

Примечание - Допускается применение других средств измерений, вспомогательных устройств, реактивов и материалов с техническими и метрологическими характеристиками, аналогичными приведенным.

6. Требования безопасности

6.1. При работе с реактивами соблюдают требования безопасности, установленные для работы с токсичными, едкими и легковоспламеняющимися веществами но ГОСТ 12.1.005-88.

6.2. При выполнении измерений концентраций натрия перкарбоната с использованием фотоэлектроколориметра КФК-3 и установки пневматической УП-12П следует соблюдать правила электробезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.019-79 и инструкциями по эксплуатации приборов.

7. Требования к квалификации оператора

К выполнению измерений и обработке их результатов допускают лиц с высшим или средним специальным образованием, прошедших обучение работе на фотоэлектроколориметре и установке пневматической.

8. Условия измерений

8.1. Приготовление растворов и подготовку проб к анализу проводят при температуре воздуха (20 ± 5) °С, атмосферном давлении 630 - 800 мм рт.ст. и относительной влажности воздуха не более 80 %.

8.2. Выполнение измерений на фотоэлектроколориметре проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору и настоящими методическими указаниями.

9. Подготовка к выполнению измерений и проведение измерений

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

9.1. Приготовление растворов

Исходный раствор натрия перкарбоната (c = 1,0 мг/см³)

31,4 мг натрия перкарбоната (25,0 мг содержания основного вещества) вносят в мерную колбу емкостью 25 см³, приливают дистиллированную воду до метки и тщательно перемешивают. Раствор применяют свежеприготовленным.

Рабочий раствор натрий перкарбоната (с = 100,0 мкг/см³)

2,5 см³ исходного раствора натрия перкарбоната вносят в мерную колбу емкостью 25 см³, доводят дистиллированной водой до метки и тщательно перемешивают. Раствор применяют свежеприготовленным.

6 н. раствор серной кислоты

16,1 см³ (29,4 г) концентрированной серной кислоты осторожно вносят в мерную колбу емкостью 100 см³, с предварительно внесенной дистиллированной водой объемом 50 см³. Колбу заполняют дистиллированной водой до метки после охлаждения раствора до комнатной температуры.

Реакционный раствор соли Мора и роданида аммония

В мерную колбу с притертой пробкой емкостью 100 см³ приливают 10,0 см³ 6 н. раствора серной кислоты, растворяют в ней при перемешивании 0,5 г роданида аммония и 0,5 г соли Мора и приливают 50,0 см³ этилового спирта. Закрывают колбу, дают отстояться и фильтруют. Раствор применяют свежеприготовленным.

9.2. Подготовка прибора

Подготовку фотоэлектроколориметра проводят в соответствии с руководством по его эксплуатации.

9.3. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности раствора от содержания натрия перкарбоната (мкг) устанавливают на градуировочных растворах по 5-ти сериям растворов для градуировки.

Таблица

Растворы для установления градуировочной характеристики при определении концентрации натрия перкарбоната

Для этого фильтр помещают в бюкс, смачивают его поверхность по каплям этиловым спиртом и вносят по каплям из пипетки рабочий раствор натрия перкарбоната в соответствии с таблицей, периодически подсушивая фильтр на воздухе. Затем фильтр экстрагируют 7 см³ дистиллированной воды, помешивая при этом стеклянной палочкой в течение 5 - 7 минут. Экстракцию повторяют 3 см³ дистиллированной воды. 5 см³ объединенного экстракта помещают в колориметрическую пробирку с притертой пробкой, добавляют 1,0 см³ реакционного раствора, закрывают пробкой и перемешивают. Через 10 минут измеряют оптическую плотность растворов в кюветах с толщиной оптического слоя 10 мм на длине волны 460 нм по отношению к раствору сравнения, не содержащему определяемого вещества (раствор № 1 по таблице).

По полученным данным строят градуировочную характеристику, нанося на ось ординат значения оптических плотностей градуировочных растворов, а на ось абсцисс - соответствующие значения содержания натрия перкарбоната (мкг).

Проверку градуировочной характеристики проводят 1 раз в три месяца или в случае использования новой партии реактивов, а также изменений условий анализа.

9.4. Отбор проб воздуха

Отбор проб воздуха, содержащего натрия перкарбонат, проводят согласно ГОСТ 17.2.3.01-86. Воздух с объемным расходом 20 дм³/мин аспирируют через фильтр АФА-ХП-20, помещенный в филътродержатель, снабженный металлической сеткой, в течение 20 мин. Отобранные пробы помещают в пробирки с притертыми пробками.

Для определения среднесуточной концентрации натрия перкарбоната воздух аспирируют в течение суток через один и тот же фильтр 6 - 12 раз с перерывами (2 - 4 часа) с тем же объемным расходом в течение (20 - 30) минут. Отобранные пробы хранят в эксикаторе над прокаленным хлористым кальцием.

Срок хранения не более недели.

10. Выполнение измерений

Фильтр с отобранной пробой помешают в бюкс, смачивают по каплям этиловым спиртом и экстрагируют 7 см³ дистиллированной воды, помешивая при этом стеклянной палочкой в течение 5 - 7 минут, затем фильтр тщательно отжимают. Фильтр экстрагируют повторно 3 см³ дистиллированной воды. Степень десорбции натрия перкарбоната с фильтра 98 %. Раствор при необходимости фильтруют через бумажный фильтр «синяя лента». Для анализа отбирают 5 см³ полученного раствора, добавляют 1 см³ реакционного раствора, закрывают пробкой. Через 10 минут измеряют оптическую плотность раствора по отношению к раствору сравнения, который готовят одновременно и аналогично пробе, используя чистый фильтр. Значение оптической плотности вычисляют из двух параллельных определений.

Расчет содержания натрия перкарбоната проводят по градуировочной характеристике.

11. Вычисление результатов измерений

Концентрацию натрия перкарбоната в воздухе С, (мг/м³) вычисляют по формуле (1)

где a - содержание натрия перкарбоната в анализируемом объеме раствори пробы, найденное по градуировочной характеристике, мкг;

В - общий объем раствора, см³;

b - объем раствора, взятый для анализа, см³;

V₀ - объем воздуха, отобранный для анализа и приведенный к нормальным условиям, дм³, рассчитывают по формуле (2):

где V₁ - объем воздуха, отобранный для анализа, дм³;

Р - атмосферное давление, мм рт.ст;

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

За результат измерений принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, если выполняется условие приемлемости (3)

где C₁, С₂ - результаты параллельных определений массовой концентрации перкарбоната натрия, мг/м³;

r - значение предела повторяемости, равное 17 %.

Если условие (3) не выполняется, получают еще по два результата в полном соответствии с данными методическими указаниями. За результат измерений принимают среднее арифметическое значение определений, если выполняется условие (4)

где С_max, С_min - максимальное и минимальное значения из полученных четырех результатов параллельных определений массовой концентрации перкарбоната натрия, мг/м³;

CR_0,95 - значение критического диапазона для уровня вероятности Р = 0,95 и n - результатов определений:

Для n = 4

CR_0,95 = 3,6 ∙ σ_r (5), где

σ_r = 6 %.

Если условие (4) не выполняется, выясняют причины превышения критического диапазона, устраняют их и повторяют выполнение измерений в соответствии с требованиями методических указаний.

12. Оформление результатов измерений

Результаты измерений концентраций натрия перкарбоната оформляют протоколом в виде:

где  - среднее арифметическое значение результатов n определений, признанных приемлемыми (по п. 11), мг/м³;

δ - относительная погрешность, %,.

В протоколе указывается дата проведения анализа, место отбора пробы, название лаборатории, юридический адрес организации, ответственный исполнитель и руководитель лаборатории.

В случае, если перкарбоната натрия в атмосферном воздухе ниже нижней (выше верхней) границы диапазона измерений, то производят следующую запись в журнале: «массовая концентрация перкарбоната натрия в атмосферном воздухе менее 0,035 мг/м³ (более 0,35 мг/м³)».

13. Контроль погрешности измерений

Контроль погрешности измерений содержания натрия перкарбоната проводят на градуировочных растворах в соответствии с пп. 10 и 11. Рассчитывают среднее значение результатов измерений натрия перкарбоната в градуировочных растворах:

n - число измерений в градуировочной смеси,

С_ni - результат измерений содержания вещества в i-ой пробе градуировочного раствора, мг/м³.

Рассчитывают среднее квадратичное отклонение измерений концентраций:

Рассчитывают доверительный интервал:

t - коэффициент нормированных отклонений, определяемый по таблицам Стьюдента, при доверительной вероятности 0,95. Затем рассчитывают относительную погрешность определения концентраций:

Если δ ≤ 25 %, то погрешность измерения удовлетворительная. Если данное условие не выполняется, то выясняют причину и повторяют измерения.

Содержание