Утверждаю
Заместитель
Главного
государственного
санитарного врача
СССР
А.И.ЗАИЧЕНКО
12 декабря 1988 г.
N 4836-88
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИИ
ВИСМУТА И ЕГО СОЕДИНЕНИЙ В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ
Аннотация
Методические
указания по измерению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны
предназначены для работников 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 разработаны и утверждены с целью обеспечения контроля соответствия
фактических концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны к 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.
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", одобрены Проблемной
комиссией "Научные основы гигиены труда и профессиональной
патологии", являются обязательными при осуществлении вышеуказанного
контроля.
Таблица 10
┌────────┬───────────────┬──────────┬────────────┬───────────────┬────────┐
│Вещество│ Химическая
│Молекуляр-│ Агрегатное │ Растворимость │Т плав.,│
│ │ формула
│ная масса │ состояние │ │ °С
│
├────────┼───────────────┼──────────┼────────────┼───────────────┼────────┤
│Висмут │Bi │208,98 │Белый металл│Серная, азотная│271,3
│
│металли-│
│ │ │кислоты, │ │
│ческий │ │ │ │царская водка │
│
│Висмут │Bi(NO ) х 5H O│485,07 │Белые │Минеральные │75,5 │
│азотно-
│ 3 3 2 │ │кристаллы │кислоты, глице-│ │
│кислый │ │ │ │рин, ацетон │ │
│Оксид │Bi O │466,96 │Белый │В сильных │860,0 │
│висмута
│ 2 3 │ │порошок │кислотах │ │
│Сульфид
│Bi S │514,15 │Черно-корич-│Азотная
кислота│686 │
│висмута
│ 2 3 │ │невые ромбы │ │ │
└────────┴───────────────┴──────────┴────────────┴───────────────┴────────┘
Все вещества в
воздухе могут находиться в виде аэрозоля.
Висмут
металлический и оксид висмута относятся к малотоксичным соединениям.
Азотнокислый висмут
относится к умеренно токсичным веществам.
Сульфид висмута
обладает слабовыраженным фиброгенным действием. Выявлено отсутствие
кожно-резорбтивного действия висмута и его соединений.
ПДК висмута и его
соединений в воздухе - 0,5 мг/куб. м.
Характеристика
метода
Метод основан на
восстановлении иона висмута на ртутнокапельном
электроде в переменно-токовом режиме полярографирования на фоне 0,1 н соляной
кислоты. Потенциал восстановления - 0,09 В
относительно донной ртути.
Отбор проб проводят
с концентрированием на фильтр.
Нижний предел
измерения висмута - 0,05 мкг/мл полярографируемого раствора.
Нижний предел
измерения в воздухе - 0,25 мг/куб. м (при отборе 2 л).
Диапазон измеряемых
концентраций в воздухе от 0,25 до 30 мг/куб. м.
Измерению не мешают
свинец, серебро, теллур; мешает медь (II) при 10-кратном избытке.
Суммарная
погрешность измерения не превышает 11%.
Время выполнения
измерения, включая отбор проб, 30 минут.
Подготовка
к измерению
Градуированные
растворы (устойчивы в течение 6 часов) готовятся согласно таблице 11.
Таблица 11
ШКАЛА
ГРАДУИРОВОЧНЫХ РАСТВОРОВ
┌─────────┬────────────┬────────────┬────────────────┬───────────┐
│ N
│Стандартный │Стандартный
│Соляная кислота │Содержание │
│стандарта│раствор
N 3,│раствор N 2,│ 0,1 н,
мл │ висмута, │
│ │ мл
│ мл │ │ мкг/мл
│
├─────────┼────────────┼────────────┼────────────────┼───────────┤
│1 │0 │0 │10,0 │0 │
│2 │0,5 │0 │9,5 │0,05 │
│3 │1 │0 │9,0 │0,1 │
│4 │- │0,2 │9,8 │0,2 │
│5 │- │0,5 │9,5 │0,5 │
│6 │- │1,0 │9,0 │1,0 │
│7 │- │1,5 │8,5 │1,5 │
└─────────┴────────────┴────────────┴────────────────┴───────────┘
Градуировочные растворы заливают
в электролизер, продувают азотом,
очищенным от
кислорода, в течение
5 минут и
полярографируют. Режим
полярографирования
на ПУ-1: переменно-токовый,
поляризующее напряжение от
-0,2 В
до +0,1 В, амплитуда квадратно-волнового напряжения 6 мВ, задержка
3,01,
скорость развертки 2 мВ/с, поляризация катодная,
диапазон тока
0,25 х 1. Высоту пика измеряют при потенциале Е = -0,09 В.
п
Строят
градуировочный график: на ось ординат наносят значения высоты пиков (мм) на одном диапазоне тока, на ось абсцисс -
соответствующие величины концентрации вещества (мкг/мл).
Проверка
градуировочного графика проводится 1 раз в квартал или в случае использования
новой партии реактивов.
Проведение
измерения
Фильтр с отобранной пробой помещают в стаканчики на 50
мл, заливают 5
мл азотной
кислоты 1:1, нагревают на слабонагретой электроплитке в течение
5 - 10 минут. Фильтр отжимают стеклянной
палочкой, переносят на воронку и
промывают дважды по 1 мл 1 н раствором HNO .
Содержимое стаканчика вместе с
3
промывной
жидкостью упаривают до
получения влажного остатка.
Затем к
остатку
добавляют 0,5 мл
концентрированной соляной кислоты
и упаривают
досуха (не перекаливая).
Сухой остаток растворяют в 1 мл
0,1 н раствора
соляной
кислоты, переносят в пробирки и общий
объем доводят до 10 мл
дистиллированной
водой. Для удаления
кислорода раствор пробы продувают
азотом в течение 5 минут и полярографируют.
Количественное
определение концентрации вещества (мкг/мл) в анализируемом объеме раствора
пробы проводят по предварительно построенному градуировочному графику или
методом добавок.
Расчет
концентрации
Концентрация
висмута в воздухе в мг/куб. м (С) вычисляют по формуле:
С = а / V,
где:
а - концентрация
вещества в анализируемом растворе пробы, найденная по градуировочному графику,
мгк/мл;
V - объем воздуха,
отобранный для анализа и приведенный к стандартным условиям, л
(см. Приложение 1).
При использовании
метода добавок полярографируют часть исследуемого раствора пробы после удаления
кислорода в течение 5 минут. В оставшуюся часть пробы добавляют стандартный
раствор определяемого вещества. Содержимое добавляемого стандарта рассчитывают
на 1 мл пробы, при этом пик вещества должен увеличиться примерно в 1,5 - 2 раза
при записи подпрограмм на этом же диапазоне тока прибора.
Концентрацию
вещества в воздухе в мг/куб. м (С) вычисляют по формуле:
С
= П х а х
V х в / {(Н - Н ) х б + Н
х V },
1 ст 2
1 2 ст
где:
а -
концентрация добавляемого стандартного раствора вещества, мкг/мл;
Н - высота пика анализируемого раствора, мм;
1
Н -
суммарная высота пика,
полученная после добавления раствора с
2
известной концентрацией вещества в анализируемый
раствор, мм;
V - объем добавленного раствора вещества, мл;
ст
в - общий
объем анализируемой пробы, мл;
б - объем анализируемого раствора пробы помещенный, в ячейку,
мл;
V -
объем воздуха, отобранный для анализа и приведенный к стандартным
условиям, л (см. Приложение
1).
В случае пересчета
висмута на его соединения в числитель вводится коэффициент К,
равный:
на висмут
азотнокислый - 2,32
на оксид висмута -
1,11
на сульфид висмута
- 1,23.
Приложение 1
(справочное)
Приведение объема
воздуха к условиям по ГОСТ 12.1.016-79 (температура 20 °С,
давление 760 мм рт. ст.) проводят по следующей формуле:
V х (273 + 20) х Р
t
С =
-------------------,
(273 + t°) х
101,33
где:
V - объем воздуха, отобранный для анализа;
t
Р - барометрическое давление, кПа;
(101,33
кПа = 760 мм рт. ст.);
t° -
температура воздуха в месте отбора пробы, °С.
Для
удобства расчета V следует
пользоваться таблицей коэффициентов
t
(Приложение
2). Для приведения
объема воздуха к температуре 20 °С
и к
давлению 760 мм рт. ст. надо умножить V на соответствующий коэффициент.
t
Приложение
2
(справочное)
КОЭФФИЦИЕНТ
К ДЛЯ ПРИВЕДЕНИЯ ОБЪЕМА ВОЗДУХА
К УСЛОВИЯМ ПО ГОСТ
12.1.016-79
┌───┬─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│°С
│ Давление Р, кПа (мм рт. ст.) │
│
├──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┤
│ │97,33 │97,86 │ 98,4
│98,93 │99,46
│100,00│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│1,1763│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│1,1159│1,1218│1,1278│1,1338│1,1399│1,1460│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│
│-06│1,0640│1,0599│1,0657│1,0714│1,0772│1,0829│1,0887│1,0945│1,0974│1,1032│
│-02│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│
│+02│1,0234│1,0291│1,0347│1,0402│1,0459│1,0514│1,0571│1,0627│1,0655│1,0712│
│+06│1,0087│1,0143│1,0198│1,0253│1,0309│1,0363│1,0419│1,0475│1,0502│1,0557│
│+10│0,9944│0,9990│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│0,9755│0,9851│
│+28│0,9349│0,9401│0,9453│0,9503│0,9955│0,9605│0,9657│0,9708│0,9734│0,9785│
│+30│0,9288│0,9339│0,9391│0,9440│0,9432│0,9542│0,9594│0,9646│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│
└───┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┘