Утверждаю

Заместитель Главного

государственного

санитарного врача СССР

А.И.ЗАИЧЕНКО

12 декабря 1988 г. N 4751-88

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО ФОТОМЕТРИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ ОКСИДА

И ДИОКСИДА АЗОТА В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

 

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 Министерства здравоохранения СССР и других заинтересованных министерств и ведомств.

Методические указания разрабатываются и утверждаются с целью обеспечения контроля соответствия физических концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны их предельно допустимым концентрациям (ПДК) - санитарно-гигиеническим нормативам, утверждаемым 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.

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 одобрены Проблемной комиссией "Научные основы гигиены труда и профессиональной патологии". Методические указания являются обязательными при осуществлении вышеуказанного контроля.

 

    NO                                                 М.м. 30,01.

 

Оксид азота - газ без цвета и запаха, плотность - 1,3402 г/л, Т. пл. - 163,7 °C, Т. кип. - 151,8 °C, кислородом воздуха окисляется до диоксида, крайне незначительно растворяется в воде.

В воздухе находится в виде газа.

Оксид азота - кровяной яд, переводит оксигемоглобин в метгемоглобин.

ПДК оксида азота в воздухе - 5 мг/куб. м.

 

    NO                                                 М.м. 46,01.

      2

 

Диоксид азота - газ желто-бурого цвета с резким запахом, плотность - 1,491 (0 °C), Т. пл. - 11,2 °C, Т. кип. - 20,7 °C.

Выше 150 °C диоксид азота диссоциирует на оксид азота и кислород. Растворяется в воде, взаимодействует с ней.

В воздухе находится в виде газа.

Диоксид азота обладает выраженным раздражающим действием на дыхательные пути, особенно глубокие, что может привести в тяжелых случаях к отеку легких. Диоксид азота обладает и общетоксическим действием.

ПДК диоксида азота в воздухе - 2 мг/куб. м.

Время выполнения измерения, включая отбор проб, - около 40 минут.

 

Характеристика метода

 

Метод основан на реакции окисления оксида азота до диоксида азота перманганатом калия в растворе серной кислоты, взаимодействии диоксида азота с реактивом Грисса-Илосвая и последующем фотометрическом измерении образовавшегося азокрасителя при 510 - 540 нм.

Отбор проб проводится с концентрированием в 8-процентный раствор иодида калия.

Нижний предел измерения содержания диоксида азота в фотометрируемом объеме - 0,3 мкг, оксида азота - 0,2 мкг.

Нижний предел измерения диоксида азота в воздухе - 1 мг/куб. м, оксида азота - 0,65 мг/куб. м (при отборе 0,6 л воздуха).

Диапазон измеряемых концентраций диоксида азота - от 1 до 17 мг/куб. м, оксида азота - от 0,65 до 11 мг/куб. м.

Измерению не мешают оксиды серы, сероводород.

Мешают измерению нитросоединения, легко отщепляющие ион нитрата.

Суммарная погрешность измерения не превышает +/- 25%.

 

Приборы, аппаратура, посуда

 

Фотоэлектроколориметр.

Аспирационное устройство.

Поглотительные приборы с пористой пластинкой.

Пробирки с пришлифованными пробками, ГОСТ 10515-75, вместимостью 10 мл.

Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 1, 2, 5 и 10 мл.

Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 10 и 50 мл.

 

Реактивы, растворы и материалы

 

Калий иодистый, ГОСТ 42-32-74, хч, 8-процентный раствор.

Натрий сернистокислый, ГОСТ 195-77, 0,01 н раствор.

Сульфаниловая кислота, ГОСТ 58-21-78, чда.

Уксусная кислота, ГОСТ 61-75, хч, 10-процентный раствор.

Альфа-нафтиламин, ГОСТ 8827-74, чда.

Реактив Грисса-Илосвая:

а) 0,5 г сульфаниловой кислоты растворяют в 150 мл 10-процентной уксусной кислоты;

б) 0,1 г альфа-нафтиламина растворяют в колбе в 20 мл дистиллированной воды и нагревают на кипящей водяной бане до образования на дне лиловой капли.

Раствор декантируют и добавляют 10-процентной уксусной кислоты до 150 мл (капли не употреблять). Растворы сохраняют в склянках из темного стекла с притертыми пробками. Перед употреблением оба раствора смешивают в отношении 1:1.

Серная кислота, ГОСТ 4204-77, разбавленная (1:2).

Натрий азотистокислый, ГОСТ 4197-66, хч, перекристаллизованный.

Калий марганцовокислый, ГОСТ 20490-75, хч, 5-процентный раствор.

Окислительный раствор: к 20 мл раствора марганцовокислого калия приливают 2 мл серной кислоты. (Этого количества окислительной смеси достаточно для отбора 10 проб воздуха.) Реактив готовится в день отбора проб.

Стандартный раствор N 1 с концентрацией 100 мкг/мл диоксида азота готовят растворением 0,015 г азотистокислого натрия в 100 мл 8-процентного раствора иодида калия. Раствор устойчив 1 месяц.

Стандартный раствор N 2 с концентрацией 1 мкг/мл диоксида азота готовят соответствующим разбавлением раствора N 1 8-процентным раствором иодида калия. Раствор готовят перед употреблением.

Дистиллированная вода и все реактивы не должны давать положительной реакции на нитрит-ион.

 

Отбор пробы воздуха

 

Воздух с объемным расходом 0,1 л/мин. аспирируют через систему, состоящую из 3-х поглотителей: 1 и 3, содержащих по 10 мл 8-процентного раствора иодида калия и поглотителя с 20 мл окислительной смеси (2), помещенного между ними. В первом поглотителе идет поглощение диоксида азота из воздуха, во втором - проходит окисление оксидов азота из воздуха в диоксид азота, который поглощается в 3-м поглотителе.

Для измерения 1/2 ПДК следует отобрать 0,6 л воздуха.

 

Подготовка к измерению

 

Для количественного измерения содержания диоксида азота в анализируемом объеме готовят шкалу градуировочных растворов (используют свежеприготовленные) согласно таблице.

 

Таблица

 

ШКАЛА ГРАДУИРОВОЧНЫХ РАСТВОРОВ

 

┌─────────┬───────────────────┬────────────────────┬───────────────────┐

│    N    │Стандартный раствор│     Иодид калия,   │Содержание диоксида│

│стандарта│      N 2, мл      │8-процентный р-р, мл│     азота, мкг    │

├─────────┼───────────────────┼────────────────────┼───────────────────┤

│    1    │        0,0        │        5,0         │        0,0        │

│    2    │        0,5        │        4,5         │        0,5        │

│    3    │        1,0        │        4,0         │        1,0        │

│    4    │        2,0        │        3,0         │        2,0        │

│    5    │        4,0        │        1,0         │        4,0        │

│    6    │        5,0        │        0,0         │        5,0        │

└─────────┴───────────────────┴────────────────────┴───────────────────┘

 

В пробирки шкалы добавляют по 1 мл реактива Грисса-Илосвая. Через 15 - 20 минут во все пробы приливают по 0,1 мл раствора сульфита натрия и измеряют оптическую плотность окрашенных растворов при длине волны 510 - 540 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм относительно контрольного раствора, не содержащего диоксида азота.

Строят градуировочный график: на ось ординат наносят значения оптических плотностей градуировочных растворов, на ось абсцисс - соответствующие им величины содержания диоксида азота в градуировочном растворе (мкг). Проверка градуировочного графика проводится 1 раз в 3 месяца или в случае использования новой партии реактивов.

 

Проведение измерения

 

Пробу из первого и третьего поглотителя, в количестве 1 и 5 мл, вносят в пробирки; 1 мл пробы доводят до объема 5 мл раствором иодистого калия. Далее обработка проб проводится аналогично градуировочным растворам.

Количественное измерение содержания диоксида азота в мкг проводят по предварительно построенному градуировочному графику.

 

Расчет концентрации

 

    Концентрацию  диоксида  азота  в  воздухе  в  мг/куб.  м  (C )

                                                                1

вычисляют по формуле:

 

                                а x в

                           C  = -----.

                            1   б x V

 

    Концентрацию оксида азота в воздухе в мг/куб. м (C ) вычисляют

                                                      2

по формуле:

 

                            0,65 x а x в

                       C  = ------------,

                        2      б x V

 

где:

а - содержание диоксида азота в анализируемом объеме пробы найденное по градуировочному графику, мкг;

в - общий объем раствора пробы, мл;

б - объем раствора пробы, взятый для анализа, мл;

V - объем воздуха, отобранный для анализа и приведенный к стандартным условиям, л (см. Приложение 1);

0,65 - коэффициент пересчета диоксида азота, обнаруженного в третьем поглотителе, на оксид азота.

 

 

 

 

 

Приложение 1

 

Приведение объема воздуха к температуре 20 °C и давлению 760 мм рт. ст. проводят по следующей формуле:

 

                         V  x (273 + 20) x P

                          t

                    20 = -------------------,

                         (273 + t°) x 101,33

 

    где:

    V  - объем воздуха, отобранный для анализа, л;

     t

    P  -  барометрическое  давление,  кПа (101,33 кПа = 760 мм рт.

ст.);

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

Для удобства расчета 20 следует пользоваться таблицей коэффициентов (Приложение 2). Для приведения объема воздуха к температуре 20 °C и давлению 760 мм рт. ст. надо умножить на соответствующий коэффициент.

 

 

 

 

 

Приложение 2

 

КОЭФФИЦИЕНТ K ДЛЯ ПРИВЕДЕНИЯ ОБЪЕМА ВОЗДУХА

К СТАНДАРТНЫМ УСЛОВИЯМ

 

┌────┬─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐

│ °C │                        Давление P, кПа/мм рт. ст.                       │

│    ├──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬───────┬───────┬───────┬───────┤

│    │97,33/│97,86/│98,4/ │98,93/│99,46/│ 100/ │100,53/│101,06/│101,33/│101,86/│

│    │ 730  │ 734  │ 738  │ 742  │ 746  │ 750  │  754  │  758  │  760  │  764  │

├────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼───────┼───────┼───────┼───────┤

│-30 │1,1582│1,1646│1,1709│1,1772│1,1836│1,1899│1,1963 │1,2026 │1,2058 │1,2122 │

│-26 │1,1393│1,1456│1,1519│1,1581│1,1644│1,1705│1,1768 │1,1831 │1,1862 │1,1925 │

│-22 │1,1212│1,1274│1,1336│1,1396│1,1458│1,1519│1,1581 │1,1643 │1,1673 │1,1735 │

│-18 │1,1036│1,1097│1,1158│1,1218│1,1278│1,1338│1,1399 │1,1400 │1,1490 │1,1551 │

│-14 │1,0866│1,0926│1,0986│1,1045│1,1105│1,1164│1,1224 │1,1284 │1,1313 │1,1373 │

│-10 │1,0701│1,0760│1,0819│1,0877│1,0986│1,0994│1,1053 │1,1112 │1,1141 │1,1200 │

│-6  │1,0540│1,0599│1,0657│1,0714│1,0772│1,0829│1,0887 │1,0945 │1,0974 │1,1032 │

│-2  │1,0385│1,0442│1,0499│1,0556│1,0613│1,0669│1,0726 │1,0784 │1,0812 │1,0869 │

│0   │1,0309│1,0366│1,0423│1,0477│1,0535│1,0591│1,0648 │1,0705 │1,0733 │1,0789 │

│+2  │1,0234│1,0291│1,0347│1,0402│1,0459│1,0514│1,0571 │1,0627 │1,0655 │1,0712 │

│+6  │1,0087│1,0143│1,0198│1,0253│1,0309│1,0363│1,0419 │1,0475 │1,0502 │1,0557 │

│+10 │0,9944│0,9999│1,0054│1,0108│1,0162│1,0216│1,0272 │1,0326 │1,0353 │1,0407 │

│+14 │0,9806│0,9860│0,9914│0,9967│1,0027│1,0074│1,0128 │1,0183 │1,0209 │1,0263 │

│+18 │0,9671│0,9725│0,9778│0,9880│0,9884│0,9936│0,9989 │1,0043 │1,0069 │1,0122 │

│+20 │0,9605│0,9658│0,9711│0,9783│0,9816│0,9868│0,9921 │0,9974 │1,0000 │1,0053 │

│+22 │0,9539│0,9592│0,9645│0,9696│0,9749│0,9800│0,9853 │0,9906 │0,9932 │0,9985 │

│+24 │0,9475│0,9527│0,9579│0,9631│0,9683│0,9735│0,9787 │0,9839 │0,9865 │0,9917 │

│+26 │0,9412│0,9464│0,9516│0,9566│0,9618│0,9669│0,9721 │0,9773 │0,9799 │0,9851 │

│+28 │0,9349│0,9401│0,9453│0,9503│0,9555│0,9605│0,9657 │0,9708 │0,9734 │0,9785 │

│+30 │0,9288│0,9339│0,9891│0,9440│0,9432│0,9542│0,9594 │0,9645 │0,9670 │0,9723 │

│+34 │0,9167│0,9218│0,9268│0,9318│0,9368│0,9418│0,9468 │0,9519 │0,9544 │0,9595 │

│+38 │0,9049│0,9099│0,9149│0,9198│0,9248│0,9297│0,9347 │0,9397 │0,9421 │0,9471 │

└────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴───────┴───────┴───────┴───────┘