Утверждаю
Заместитель
Главного
государственного
санитарного врача
СССР
А.И.ЗАИЧЕНКО
12 декабря 1988 г.
N 4768-88
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ФОТОМЕТРИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ
ФОСГЕНА 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.
COCl М.м. 98,91.
2
Фосген -
легколетучая жидкость с резким запахом, Т. кип. - 8,2 °C, упругость пара - 1 мм
рт. ст. при -99,5 °C. Хорошо растворяется в ледяной уксусной кислоте, толуоле,
хлороформе, бензоле, спирте и других органических растворителях; гидролизуется
водой до ... При температуре выше 200 °C разлагается
на хлор и окись углерода.
В воздухе находится
в виде паров.
Раздражает верхние
дыхательные пути.
ПДК вещества в
воздухе - 0,5 мг/куб. м.
Характеристика
метода
Метод основан на
реакции взаимодействия фосгена с пиридином и анилином в кислой среде с
образованием полиметинового красителя.
Отбор проб
производится с концентрированием в составной реагент.
Нижний предел
измерения содержания вещества в фотометрируемом объеме - 0,3 мкг.
Нижний предел
измерения вещества в воздухе - 0,02 мг/куб. м (при отборе 2 л воздуха).
Диапазон измеряемых
концентраций - от 0,2 до 2,5 мг/куб. м.
Измерению не мешают
хлор (до 2,5 мг/куб. м), хлористый водород, алифатические и ароматические
галоидоуглеводороды.
Хлорциан и бромциан
мешают измерению.
Суммарная
погрешность измерения не превышает +/- 25%.
Время выполнения
измерения, включая отбор проб, - около 60 минут.
Приборы,
аппаратура, посуда
Фотоэлектроколориметр.
Аспирационное
устройство.
Поглотительные
сосуды Зайцева.
Колбы мерные, ГОСТ
1770-74, вместимостью 25 мл.
Пипетки, ГОСТ
20292-74, вместимостью 1, 2, 10 мл.
Пробирки с
пришлифованной пробкой, ГОСТ 10515-75, высотой 120 мм, внутренним диаметром 15
мм.
Реактивы,
растворы и материалы
Хлороформ, ГОСТ
215-74, хч.
Пиридин, ГОСТ
13647-78, ч. Кипятят 1 час с обратным холодильником над кристаллической едкой
щелочью. Затем перегоняют, добавив кристаллическую щелочь, и отбирают фракцию,
кипящую при 114 - 115 °C. Хранят в темной склянке.
Анилин, ГОСТ
5819-78, чда. Окрашенный продукт перегоняют.
Натрия гидроокись,
ГОСТ 4328-77, хч, 1 н раствор.
Уксусная кислота,
ГОСТ 61-75, хч, ледяная.
Составной реагент.
Смешивают пиридин, уксусную кислоту и анилин в соотношении 10:5:1 (по объему).
Сохраняется в темном месте в течение 24 часов.
Этиловый спирт,
ГОСТ 5963-67, 95-процентный.
Калий йодистый,
ГОСТ 4232-74.
Индикаторная вата.
Гигроскопическую вату промывают горячим этиловым спиртом, отжимают и погружают
10 г ваты в раствор, содержащий 40 г иодистого калия в 100 мл воды. Выдерживают
20 минут, вату отжимают между листами фильтровальной бумаги и высушивают при 85
- 90 °C, хранят в склянке из темного стекла. Используют для улавливания примеси
хлора.
Стандартный раствор
N 1: во взвешенную мерную колбу вместимостью 25 мл с 5 мл пиридина вносят 0,1
мл хлороформа и вновь взвешивают. Раствор доводят до метки пиридином и
перемешивают. Рассчитывают содержание хлороформа в 1 мл.
Стандартный раствор
хлороформа N 2 с концентрацией 10,5 мкг/мл готовят соответствующим разбавлением
стандартного раствора N 1. Сохраняется до 12 часов (служит для приготовления
имитирующей шкалы и построения соответствующего градуировочного графика).
Отбор пробы
воздуха
Воздух с объемным
расходом 0,5 - 0,7 л/мин. аспирируют через поглотительный сосуд, содержащий 2
мл составного реагента. Для измерения 1/2 ПДК достаточно отобрать 2 л воздуха.
В присутствии
высоких концентраций хлора перед поглотительным раствором устанавливают
стеклянную трубку (диаметр 7 - 8 мм), заполненную 50 - 60 мг индикаторной ваты.
Отобранная проба
сохраняется 3 часа. На прямом солнечном свету поглотительный сосуд закрывают
черной бумагой.
Подготовка
к измерению
Для количественного
измерения содержания вещества в анализируемом объеме пробы готовят имитирующую
шкалу градуировочных растворов согласно таблице.
Таблица
ШКАЛА
ГРАДУИРОВОЧНЫХ РАСТВОРОВ
┌─────────┬───────────────────┬─────────────┬────────────────────┐
│ Номер
│Стандартный раствор│ Пиридин, мл │Содержание фосгена,
│
│стандарта│хлороформа
N 2, мл │ │ мкг │
├─────────┼───────────────────┼─────────────┼────────────────────┤
│ 1
│ 0,00 │ 2,00
│ 0,0 │
│ 2
│ 0,05 │ 1,95
│ 0,3 │
│ 3
│ 0,10 │ 1,90
│ 0,6 │
│ 4
│ 0,15 │ 1,85
│ 0,9 │
│ 5
│ 0,30 │ 1,70
│ 1,8 │
│ 6
│ 0,45 │ 1,55
│ 2,7 │
│ 7
│ 0,84 │ 1,16
│ 5,0 │
└─────────┴───────────────────┴─────────────┴────────────────────┘
Коэффициент
пересчета с хлороформа на фосген - 0,57.
Во все пробирки
шкалы вносят по 0,5 мл 1 н раствора щелочи и нагревают 1 мин. на кипящей
водяной бане. По охлаждении смесь подкисляют 0,5 мл
ледяной уксусной кислоты, добавляют 0,1 мл анилина и разбавляют жидкость водой
до 4 мл.
Через 15 мин.
окрашенные растворы фотометрируют в кюветах с толщиной слоя 5 мм при длине
волны 485 - 495 нм. Шкала может сохраняться 3 часа.
Строят
градуировочный график: на ось ординат наносят значения оптических плотностей
градуировочных растворов, на ось абсцисс - соответствующие им величины
содержания вещества в градуировочном растворе (в мкг).
Проверка
градуировочного графика проводится 1 раз в месяц или в случае использования
новой партии реактивов.
Проведение
измерения
Не позднее 3 часов
после отбора пробы окрашенный раствор из поглотительного сосуда фотометрируют
аналогично градуировочным растворам.
Количественное
измерение содержания вещества в анализируемом объеме пробы проводят по
предварительно построенному градуировочному графику.
Расчет
концентрации
Концентрацию
вещества в воздухе в мг/куб. м (C) вычисляют по формуле:
а x в
C = -----,
б x V
где:
а - содержание
вещества в анализируемом объеме пробы, найденное по градуировочному графику,
мкг;
в - общий объем
пробы, мл;
б - объем пробы, взятый для анализа, мл;
V - объем воздуха,
отобранный для анализа и приведенный к стандартным условиям, л
(см. Приложение 1).
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 │
└────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴───────┴───────┴───────┴───────┘