Утверждаю
Заместитель
Главного
государственного
санитарного врача
СССР
М.И.НАРКЕВИЧ
10 сентября 1991 г.
N 5887-91
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ФОТОМЕТРИЧЕСКОМУ ОПРЕДЕЛЕНИЮ АМОРФНОГО ДИОКСИДА
КРЕМНИЯ В ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПЫЛИ
SiO
М.м. 60,08
2
Аморфный диоксид
кремния - порошкообразное белое вещество, хорошо растворимое в щелочах, плавиковой, борофтористоводородной,
кремнефтористоводородной кислотах. При температуре
1100 °C переходит в кристаллическую модификацию (кристобалит).
В воздухе рабочей зоны находится в виде высокодисперсного аэрозоля конденсации.
Предельно
допустимая концентрация пыли, содержащей свыше 70% аморфного диоксида кремния в
виде аэрозоля конденсации (возгоны электротермического производства кремния и
кремнистых ферросплавов, аэросил-175; аэросил-300 и др.) - 1 мг/куб. м.
Раздражает
слизистые оболочки дыхательных путей. При отложении пылевых частиц в органах
дыхания развиваются местные изменения по типу пневмокониоза и хронического
пылевого бронхита, отмечаются проявления резорбтивного общетоксического
действия, в частности, действия на печень.
Характеристика
метода
Метод основан на
растворении аморфного диоксида кремния в едкой щелочи при кипячении и
определении кремния по синему кремнемолибденовому комплексу. Отбор проб
производят с концентрированием на фильтры АФА-ВП.
Нижний предел в
анализируемом объеме пробы - 2 мкг.
Нижний предел
измерения в воздухе - 0,5 мг/куб. м (при отборе 100 л воздуха).
Диапазон измеряемых
концентраций 0,5 - 15 мг/куб. м.
Граница суммарной
погрешности измерения не превышает +/- 20%.
Измерению не мешает
кристаллический диоксид кремния, мешают легкорастворимые силикаты и элементный
кремний.
Время выполнения
измерений 1 час, включая отбор проб 15 минут.
Приборы,
аппаратура, посуда
Аспирационное
устройство.
Фильтродержатели.
Колбы мерные, ГОСТ
1770-74, вместимостью 50 и 100 мл.
Пипетки, ГОСТ 20292-74,
вместимостью 0,1; 0,2; 1; 2; 5 мл.
Тигли стеклоуглеродные конусные N 5, вместимостью 40 мл, ТУ
48-20-117-82.
Цилиндры мерные,
ГОСТ 1770-74, вместимостью 10 мл.
Воронки из
полиэтилена или парафинированные диаметром 37 мм, ГОСТ 1770-74.
Колбы конические
или цилиндры мерные с пришлифованными пробками, ГОСТ 1770-74, вместимостью 50
мл.
Палочка алюминиевая
(проволока толщиной 3 мм).
Баня водяная.
Щипцы тигельные.
Спектрофотометр.
Реактивы,
растворы, материалы
Натрия гидроксид,
ГОСТ 4328-77, х.ч., 4-процентный раствор.
Серная кислота,
ГОСТ 4204-77, х.ч., 1 н раствор.
Винная кислота,
ГОСТ 5817-77, х.ч., 5-процентный раствор.
Аскорбиновая
кислота, ГОСТ 4815-57, 1-процентный раствор, свежеприготовленный.
Аммоний молибденовокислый, ГОСТ 3785-72, перекристаллизованный,
7-процентный раствор.
Фильтры АФА-ВП-20.
Бумажные фильтры
"синяя лента".
Стандартный
раствор N 1 с содержанием 200 мкг/мл диоксида кремния. 0,02 аэросила
помещают в стеклоуглеродный тигель, добавляют 10 мл
4-процентного раствора едкого натра и кипятят 10 минут, добавляют 20 мл воды,
раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 мл, несколько раз обмывают
тигель водой, сливая ее в ту же колбу, затем объем раствора доводят до метки
дистиллированной водой. Стандартный
раствор N 1 хранят в полиэтиленовой емкости в течение месяца.
Стандартный раствор
N 2, содержащий 20 мкг/мл диоксида кремния, готовят перед использованием. Для
этого в мерную колбу вместимостью 100 мл наливают 10 мл стандартного раствора N
1, прибавляют 1 мл 1 н раствора серной кислоты и доводят объем до метки водой.
Отбор проб
воздуха
Воздух со скоростью
10 л/мин. аспирируют через фильтр АФА-ВП-20,
помещенный в фильтродержателе. Количество протянутого
через фильтр воздуха зависит от концентрации в нем пыли. Навеска пыли на
фильтре должна быть не менее 2 мг. В случае малой запыленности и невозможности
в течение 30 минут отобрать необходимую навеску, следует объединить несколько
параллельных проб.
Подготовка к измерению
Для построения градуировочного графика готовят шкалу стандартов согласно
таблице.
Таблица
┌───┬───────────────────┬───────────────────┬─────────────────────────────┐
│
N │ Стандартный │ Дистиллированная │Содержание аморфного диоксида│
│п/п│ раствор N
2, мл │ вода, мл │ кремния, мкг │
├───┼───────────────────┼───────────────────┼─────────────────────────────┤
│1 │0 │20,0 │0 │
│2 │0,1 │19,9 │2 │
│3 │0,2 │19,8 │4 │
│4 │0,4 │19,6 │8 │
│5 │0,6 │19,4 │12 │
│6 │1,0 │19,0 │20 │
│7 │1,5 │18,5 │30 │
└───┴───────────────────┴───────────────────┴─────────────────────────────┘
В
конические колбы вместимостью 50 мл (либо мерные цилиндры с пришлифованными
пробками) помещают указанные в таблице объемы стандартного раствора N 2,
доводят объем раствора до 20 мл дистиллированной водой, добавляют по 1,5 мл 1 н
раствора серной кислоты и по 1 мл 7-процентного раствора молибдата
аммония, каждый раз перемешивая, через 5 минут добавляют по 5 мл 5-процентного
раствора винной кислоты и по 0,5 мл
1-процентного раствора аскорбиновой кислоты, перемешивают и через 20 минут
измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при длине волны 815 нм относительно раствора холостой пробы.
Строят градуировочный график: на ось ординат наносят значения
оптических плотностей, на ось абсцисс - соответствующие им содержания диоксида
кремния (мкг) в градуировочных растворах.
Проведение
измерения
Фильтр с отобранной
пробой помещают в стеклоуглеродный тигель, смачивают
по 0,5 мл этанола, приливают 5 мл 4-процентного раствора гидроксида натрия и
помещают на кипящую водяную баню на 5 - 7 минут. Затем добавляют 10 - 15 мл
воды и содержимое тигля фильтруют в мерную колбу вместимостью 50 мл, отжимая
поливинилхлоридный фильтр алюминиевой палочкой, фильтр промывают тремя порциями
воды по 5 - 6 мл, сливая ее в ту же колбу. Раствор нейтрализуют 5 мл 1 н серной
кислоты и по охлаждении
доводят объем до метки дистиллированной водой.
В зависимости от
содержания диоксида кремния в колбу на 50 мл отбирают соответствующую
аликвотную часть пробы (0,5 - 20 мл), доливают до 20 мл дистиллированной водой
и дальнейший анализ ведут аналогично разделу "Подготовка к
измерению". Оптическую плотность полученных растворов измеряют по
сравнению с контролем, который готовят одновременно и аналогично пробам.
Количественное
определение содержания диоксида кремния (мкг) проводят по предварительно
построенному градуировочному графику.
Расчет
концентрации
Процентное
содержание аморфного диоксида кремния в пыли (X) вычисляют по формуле:
V
x a x 100
общ
X =
----------------,
V x p x 1000
алик
где:
V - общий объем пробы, мл;
общ
V - объем пробы, взятый для анализа, мл;
алик
a -
содержание аморфного диоксида кремния в аликвотной части раствора,
мкг;
p - вес
отобранной пробы, мг.
Концентрацию пыли в воздухе (C) в мг/куб. м рассчитывают по формуле:
p x 1000
C = --------,
V
20
где V -
объем отобранного воздуха,
приведенный к стандартным
20
условиям, л.