Утверждаю
Заместитель
Главного
государственного
санитарного врача
СССР
В.И.ЧИБУРАЕВ
28 сентября 1989 г.
N 5064-89
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ
БЕНЗИНА-РАСТВОРИТЕЛЯ (БР-1, БР-2), ТОПЛИВНОГО
(АВИАЦИОННОГО, СЛАНЦЕВОГО) В
ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ
Методические
указания по измерению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны
(выпуск 26) предназначены для санитарно-эпидемиологических станций и санитарных
лабораторий промышленных предприятий при осуществлении контроля за содержанием
вредных веществ в воздухе рабочей зоны, а также НИИ Министерства
здравоохранения Российской Федерации и других заинтересованных министерств и
ведомств. Методические указания подготовлены в
соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 "ССБТ. Воздух рабочей зоны.
Общие санитарно-гигиенические требования" 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 профпатологии", утверждены МЗ СССР 28.09.1989.
Методические
указания разработаны и утверждены с целью обеспечения
контроля соответствия фактических концентраций вредных веществ их
предельно допустимым концентрациям (ПДК) - санитарно-гигиеническим нормативам и
являются обязательными при осуществлении санитарного контроля.
Методические
указания являются действующими в соответствии с Постановлением Госкомитета
РСФСР санэпиднадзора от 06.02.92 N 1 "О порядке действия на территории
Российской Федерации нормативных актов бывшего Союза ССР в области санэпидблагополучия населения".
ОСНОВНЫЕ
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БЕНЗИНА-РАСТВОРИТЕЛЯ
┌─────────────────┬─────────┬─────────┬──────────────┬────────────────────┐
│ Анализируемые │
М. м. │ Т кип.,
│Упругость пара│
Растворимость │
│ вещества
│ │ °C
│ (20 °C),
├──────┬─────────────┤
│ │ │ │ мм рт. ст.
│ в │
в
│
│ │ │ │ │100 г │органических
│
│ │ │ │ │ воды │растворителях│
├─────────────────┼─────────┼─────────┼──────────────┼──────┼─────────────┤
│Бензин:
смесь │от 16,04 │от 161,6
│от 1 до │н │Сп.
эфир, │
│углеводородов │до 142,3 │до 216 │137229,0 │ │хлорбензол │
│C - C
│ │ │ │ │ │
│
1 10 │от 80,0 │от 80,1 │от 6,6 │ │Сп.
эфир, │
│(парафины, │до 106,0 │до 139,2
│до 75 │ │хлороформ, │
│олефины,
нафтены)│ │ │ │ │хлорбензол │
│и
ароматических │ │ │ │ │ │
│углеводородов │ │ │ │ │ │
│(бензол, толуол, │ │ │ │ │ │
│изомеры
ксилола) │ │ │ │ │ │
└─────────────────┴─────────┴─────────┴──────────────┴──────┴─────────────┘
В воздухе находится
в виде паров.
Бензин относится к
IV классу опасности. Обладает наркотическим действием. При многократном
воздействии вызывает сухость и раздражение кожи. Проникает через кожные
покровы.
ПДК бензина 100
мг/куб. м.
Характеристика
метода
Метод основан на
использовании газожидкостной хроматографии с применением
пламенно-ионизационного детектора.
Отбор проб
проводится с концентрированием на твердый сорбент и без концентрирования.
Нижний предел
измерения содержания бензина в хроматографируемом
объеме 0,005 мкг.
Нижний предел
измерения содержания бензина в воздухе с концентрированием пробы 5 мг/куб. м
(при отборе 1 л воздуха).
Диапазон измеряемых
концентраций бензина с концентрированием пробы от 5 мг/куб. м до 250 мг/куб. м.
Диапазон измеряемых
концентраций без концентрирования от 100 до 1000 мг/куб. м.
Измерению не мешают
альдегиды, кетоны, спирты и другие кислородсодержащие соединения.
Суммарная
погрешность измерения не превышает +/- 20%.
Время выполнения
измерения, включая отбор пробы, 15 мин.
Приборы,
аппаратура, посуда
Хроматограф с
пламенно-ионизационным детектором.
Колонка из
нержавеющей стали длиной 1 м, внутренним диаметром 3 мм.
Аспирационное
устройство.
Микрошприц МШ-10, ГОСТ 8043-75.
Шприц медицинский
вместимостью 5 мл, ТУ 64-1-378-78.
Концентрационные
трубки для отбора проб воздуха длиной 100 мм, внутренним диаметром 4 мм.
Секундомер, ГОСТ
5072-79.
Линейка
измерительная, ГОСТ 427-75.
Лупа измерительная,
ГОСТ 8304-75.
Колбы мерные
вместимостью 25 мл, ГОСТ 1770-74.
Пипетки вместимостью
1 и 5 мл, ГОСТ 20292-74.
Пипетки газовые
вместимостью 100 мл, ГОСТ 18954-73.
Микропробирки с притертыми пробками высотой 80 мм, внутренним диаметром 8 мм.
Набор сит "Физприбор", ТУ 26-09-262-69.
Шкаф сушильный.
Реактивы,
растворы, материалы
Бензин-растворитель
БР-1, БР-2, ГОСТ 443-76.
Бензин топливный,
ГОСТ 1012-72.
Хлорбензол, хч, ГОСТ 13488-88.
Ацетон, чда, ТУ 6-09-3513-75.
Хлороформ, хч, ГОСТ 20015-74.
Стандартный раствор
бензина N 1 в хлорбензоле готовят в мерных колбах емкостью 25 мл. Во взвешенную
колбу с 10 мл растворителя вносят 2-3 капли бензина. Колбу повторно взвешивают,
доводят объем до метки и рассчитывают концентрацию бензина (мг) в 1 мл
раствора.
Стандартные
растворы N 2 и 3 с концентрацией 250 и 100 мкг/мл готовят соответствующим
разбавлением стандартного раствора N 1.
Уголь активный БАУ,
фракция 0,25 - 0,5 мм, ГОСТ 6217-74.
Стекловолокно.
Твердый носитель - хроматон N (для хроматографии), фракция 0,3 - 0,2 мм.
Жидкая фаза
1,2,3-трис-(цианэтоксипропан)
для хроматографии.
Газообразные азот, ГОСТ 9293-74; водород, ГОСТ 3022-80; воздух в баллонах с
редукторами, ГОСТ 11882-73.
Растворы хранят при
температуре 0 °C не более 3 дней.
Отбор пробы
воздуха
5 л воздуха с
объемным расходом 0,5 л/мин. аспирируют через
концентрационную трубку, заполненную 150 мг активного угля БАУ.
При содержании в
воздухе бензина в концентрациях, превышающих ПДК, отбор проб проводится в
стеклянные газовые пипетки вместимостью 100 мл обменным способом. Для этого
воздух с объемным расходом 1 л/мин. аспирируют через
пипетку в течение 1 - 2 мин.
Пробы, отобранные
на уголь, можно хранить при температуре 0 °C в течение 5 дней. В газовых
пипетках пробы сохраняются не более суток.
Подготовка
к измерению
Хроматографическую колонку заполняют хроматоном, пропитанным
8% 1,2,3-трис-(цианэтоксипропана),
устанавливают в термостат хроматографа, не присоединяя к детектору. Колонку
кондиционируют в токе азота при 90 °C в течение 8 ч.
Активный уголь БАУ
после измельчения отсеивают на ситах "Физприбор"
для получения фракции 0,25 - 0,5 мм. Далее уголь несколько раз промывают
ацетоном и дистиллированной водой, затем высушивают в термостате при 100 °C и
продувают в токе азота в течение 2 ч при температуре 250 °C. Концентрационную
трубку заполняют углем и закрывают с обоих концов тампонами из стекловолокна.
Количественное
определение проводят с помощью градуировочных
графиков, которые строят согласно таблице.
ШКАЛА
ГРАДУИРОВОЧНЫХ РАСТВОРОВ
┌─────────┬───────────────────┬───────────────┬───────────┬───────────────┐
│ Номер
│Стандартный раствор│
Стандартный
│Хлорбензол,│ Концентрация
│
│стандарта│ N 3, мкг/мл │
раствор N 2, │ мл │бензина, мкг/мл│
│ │ │ мкг/мл
│ │ │
├─────────┼───────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤
│ 1
│ 0 │ -
│ 0 │ 0
│
│ 2
│ 0,05 │ -
│ 0,95 │ 5
│
│ 3
│ 0,1 │ -
│ 0,9 │
10 │
│ 4
│ 0,25 │ -
│ 0,6 │
25 │
│ 5
│ 0,5 │ -
│ 0,5 │
50 │
│ 6
│ - │ 0,4
│ 0,6 │
100 │
│ 7
│ - │ 0,6
│ 0,4 │
150 │
│ 8
│ - │ 0,8
│ 0,2 │
200 │
│ 9
│ - │ 1,0
│ 0 │ 250
│
└─────────┴───────────────────┴───────────────┴───────────┴───────────────┘
При анализе проб,
отобранных без концентрирования, стандартную паровоздушную смесь бензина с
концентрацией 10 мг в 100 мл готовят в газовых пипетках (вакуумированных),
вводя 12,9 - 13,7 мкл бензина в зависимости от его
плотности. Соответствующим разбавлением готовят градуировочные
паровоздушные смеси с концентрацией 50, 100, 200, 400, 600, 800, 1000 мг/куб. м
в пипетках на 1000 мл, для чего берут соответственно от 0,5 до 10 мл исходной
паровоздушной смеси.
1 мкл раствора бензина или 1 мл паров бензина вводят в
испаритель хроматографа. На основании полученных данных строят градуировочные графики, выражающие зависимость площади пика
(кв. мм) от количества вещества. Паровоздушные смеси в газовых пипетках перед
анализом подогревают при 60 °С.
Условия хроматографирования градуировочных
растворов
и смесей
Температура колонки
- 65 °С.
Температура
испарителя - 175 °С.
Скорость потока
азота - 30 мл/мин.
Скорость потока
водорода - 30 мл/мин.
Скорость потока
воздуха - 300 мл/мин.
Скорость
диаграммной ленты - 200 мм/ч.
Время удерживания
бензина - 40 с.
Проведение
измерения
После отбора пробы
уголь из концентрационной трубки переносят в микропробирку
с притертой пробкой с 1 мл хлорбензола и оставляют на 30 мин., периодически
встряхивая. 1 мкл полученного раствора вводят микрошприцем через самоуплотняющуюся мембрану в испаритель
хроматографа.
При отборе пробы в
газовую пипетку 1 мл пробы вводят в испаритель хроматографа с помощью
медицинского шприца. Газовую пипетку и шприц предварительно нагревают при
температуре 60 °С в течение 5 - 10 мин. Записывают хроматограмму, вычисляют площадь пиков и по градуировочному графику находят количество бензина в мкг
или мг/куб. м.
Расчет
концентрации
Концентрацию
бензина (мг/куб. м) вычисляют по формуле:
а x в
C = -----,
б x V
где:
а - количество
вещества, найденное в анализируемом объеме пробы, мкг;
в - общий объем
раствора пробы, мл;
б - объем раствора пробы, взятый для анализа, мл;
V - объем воздуха, л, отобранный для анализа, приведенный к стандартным
условиям (см. Приложение 1).
Концентрацию
бензина в пробах, отобранных без концентрирования, определяют по градуировочному графику.
Приложение 1
Приведение объема
воздуха к стандартным условиям (температура 20 °C и давление 760 мм рт. ст.)
проводят по следующей формуле:
V x (273 + 20) x p
t
V = -------------------,
ст (273 +
t°) x 101,33
где:
V - объем воздуха, отобранный для анализа, л;
ст
p -
барометрическое давление, кПа (101,33 кПа = 760 мм рт. ст.);
t° -
температура воздуха в месте отбора пробы, °C.
Для удобства
расчета V следует пользоваться
таблицей коэффициентов
ст
(см.
Приложение 2). Для
этого надо умножить
V на соответствующий
t
коэффициент.
Приложение
2
КОЭФФИЦИЕНТ
K ДЛЯ ПРИВЕДЕНИЯ ОБЪЕМА ВОЗДУХА
К СТАНДАРТНЫМ
УСЛОВИЯМ
┌────┬─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│
T, │ Давление P, кПа/мм
рт. ст. │
│
°C
├──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬───────┬───────┬───────┬───────┤
│ │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│0,9565│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 │
└────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴───────┴───────┴───────┴───────┘