"Методические указания на фотометрическое определение вольфрама, вольфрамового ангидрида и карбида вольфрама в воздухе" // Мегабиблиотека по охране труда

Утверждаю

Заместитель Главного

государственного

санитарного врача СССР

А.И.ЗАИЧЕНКО

18 апреля 1977 г. N 1614-77

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

НА ФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОЛЬФРАМА,

ВОЛЬФРАМОВОГО АНГИДРИДА И КАРБИДА ВОЛЬФРАМА В ВОЗДУХЕ

I. Общая часть

1. Определение основано на реакции взаимодействия иона вольфрама с метиловым фиолетовым в кислой среде с образованием окрашенных в сиренево-фиолетовый цвет комплексных соединений.

2. Предел обнаружения - 5 мкг вольфрама в анализируемом объеме раствора.

3. Предел обнаружения в воздухе - 0,05 мг/куб. м (расчетная).

4. Предельно допустимая концентрация вольфрама и карбида вольфрама в воздухе - 6 мг/куб. м.

II. Реактивы и аппаратура

5. Применяемые реактивы и растворы.

Натрий вольфрамовокислый, 2-водный, МРТУ 6-09-2158-65, ч.д.а.

Вольфрамовый ангидрид, МРТУ 6-09-1479-64, чистый.

Стандартный раствор N 1 с содержанием 1000 мкг/мл вольфрама готовят растворением 0,1794 г вольфрамата натрия в 100 мл 2-процентного раствора едкого натра или растворением 0,1255 г вольфрамового ангидрида в 20 мл 10-процентного раствора едкого натра при нагревании с последующим доведением раствора до объема 100 мл.

Стандартный раствор N 2 с содержанием 100 мкг/мл вольфрама готовят разбавлением в 10 раз стандартного раствора N 1.

Натр едкий, ГОСТ 4328-66, 2-процентный и 10-процентный растворы.

Кислота соляная, ГОСТ 3118-67 (плотность 1,2), 1 н и 0,1 н растворы.

Фенолфталеин, ГОСТ 5850-51, 1-процентный спиртовой раствор.

Метиловый фиолетовый, ТУ МХП 1893-48, ч.д.а., 0,01-процентный раствор.

Пергидроль, ГОСТ 10929-64, х.ч.

Кислота щавелевая, ГОСТ 5873-68, насыщенный раствор.

Фильтры АФА-ВП-20.

6. Применяемые посуда и приборы.

Аспирационное устройство.

Патрон для фильтров.

Муфельная печь.

Тигельные щипцы.

Штатив для пробирок.

Баня водяная.

Воронки.

Центрифуга.

Центрифужные пробирки.

Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 25, 50, 500 и 1000 мл.

Пробирки колориметрические из бесцветного стекла высотой 120 мм и внутренним диаметром 15 мм.

Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 1, 2, 5 и 10 мл с делениями 0,01, 0,02, 0,05 и 0,1 мл.

Фотоэлектроколориметр.

III. Отбор пробы воздуха

7. Воздух со скоростью 7 - 8 л/мин. аспирируют через фильтр АФА. Для определения 1/2 ПДК следует отобрать 10 - 20 л воздуха.

IV. Описание определения

8. А. Определение вольфрама и вольфрамового ангидрида.

Фильтр с отобранной пробой переносят в фарфоровый тигель, сжигают в муфельной печи при температуре не выше 500 °C. Через 10 - 15 мин. получается желтый порошок трехокиси вольфрама. По охлаждении содержимое тигля обрабатывают 2 мл 10-процентного раствора едкого натра, нагревают до 60 - 70 °C, если раствор мутный, его центрифугируют или фильтруют. Тигель промывают два раза 4 - 5 мл воды, которую сливают в ту же пробирку.

Для анализа берут в колориметрические пробирки 5 мл пробы, нейтрализуют 1 н раствором соляной кислоты (индикатор фенолфталеин), добавляют по 2,5 мл 0,1 н раствора соляной кислоты, встряхивают и через 10 мин. после подкисления добавляют по 0,5 мл 0,1-процентного раствора метилового фиолетового. Через 5 мин. растворы фотометрируют в кюветах с толщиной слоя 10 мм с желтым светофильтром по сравнению с контролем, который готовят одновременно и аналогично пробам.

Содержание вольфрама и вольфрамового ангидрида в анализируемом объеме определяют по предварительно построенному калибровочному графику. Для построения калибровочного графика готовят шкалу стандартов согласно табл. 3.

Таблица 3

ШКАЛА СТАНДАРТОВ

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

│N стандарта│ Стандартный │Дистиллированная│ Содержание │

│ │раствор N 2, мл │ вода, мл │ вольфрама, мкг │

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

│1 │0 │5,0 │0 │

│2 │0,05 │4,95 │5,0 │

│3 │0,1 │4,9 │10,0 │

│4 │0,2 │4,8 │20,0 │

│5 │0,3 │4,7 │30,0 │

│6 │0,4 │4,6 │40,0 │

│7 │0,5 │4,5 │50,0 │

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

Шкала стандартов устойчива в течение 90 мин. Все пробирки шкалы обрабатывают аналогично пробам, измеряют оптическую плотность и строят график. Шкалой стандартов можно пользоваться для визуального определения, ее готовят в колориметрических пробирках одновременно с пробами.

Б. Определение карбида вольфрама.

Фильтр с отобранной пробой помещают в фарфоровый тигель и озоляют в муфельной печи. Содержимое тигля переносят в стакан и обрабатывают при нагревании на водяной бане в течение 30 мин. 5 - 10 мл крепкой соляной кислоты с 0,2 - 0,5 мл перекиси водорода или 5 - 10 мл насыщенного раствора щавелевой кислоты с 0,5 - 1 мл перекиси водорода. После нагревания на водяной бане пробу охлаждают и фильтруют. Фильтрат нейтрализуют 10-процентным раствором едкого натра. В колориметрическую пробирку отбирают 5 - 10 мл пробы. Дальнейшая обработка пробы производится так же, как при определении вольфрама и вольфрамового ангидрида.

Концентрацию вольфрама в мг/куб. м воздуха X вычисляют по формуле:

X = ----,

где:

G - количество вольфрама, найденное в анализируемом объеме пробы, мкг;

V - объем пробы, взятый для анализа, мл;

V - общий объем пробы, мл;

V - объем воздуха, взятый для анализа и приведенный к стандартным

условиям по формуле (см. Приложение), л.

Приложение 2

РАСЧЕТ КОНЦЕНТРАЦИИ ВРЕДНОГО ВЕЩЕСТВА В ВОЗДУХЕ

В соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-76 объем воздуха, аспирированного при отборе проб, приводят к стандартным условиям: температуре 20 °C и барометрическому давлению 101,33 кПа (760 мм рт. ст.) по формуле:

(273 + 20) P

V = V ---------------- = V K,

ст t (273 + t) 101,33 t

где V - объем воздуха, измеренный при t °C и давлении 101,33 кПа.

Для упрощения расчетов пользуются коэффициентами K (Приложение 3), вычисленными для температур в пределах от 6 до 40 °C и давлений от 97,33 до 104,0 кПа (730 - 780 мм рт. ст.).

В сборниках ТУ, некоторых МУ и во многих практических руководствах по санитарной химии в составе приложений имеются таблицы коэффициентов пересчета объема воздуха к нормальным условиям (0 °C и 101,33 кПа).

Численные значения коэффициентов в этих таблицах приведены с точностью до четвертого знака для температур от 5 до 40 °C с интервалом в 1° и давлений от 730 до 780 мм рт. ст. с интервалом в 2 мм рт. ст.

Однако нет практической надобности в столь многозначных и слишком подробных таблицах, так как максимальная погрешность четырехзначных коэффициентов составляет всего лишь +/- 0,006%. Согласно ГОСТ 12.1.005-76 погрешность измерения объема воздуха не должна превышать +/- 10%, поэтому точность коэффициентов пересчета на уровне +/- 1% следует считать вполне достаточной.

Приложение 3

КОЭФФИЦИЕНТЫ K ДЛЯ ПРИВЕДЕНИЯ

ОБЪЕМА ВОЗДУХА К СТАНДАРТНЫМ УСЛОВИЯМ

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

│ t °C │ Давление P, кПа/мм рт. ст. │

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

│ │97,33/730 │98,66/740 │ 100/750 │101,33/760│102,7/770 │ 104/780 │

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

│6 │1,009 │1,023 │1,036 │1,050 │1,064 │1,078 │

│8 │1,002 │1,015 │1,029 │1,043 │1,560 │1,070 │

│10 │0,994 │1,008 │1,022 │1,035 │1,049 │1,063 │

│12 │0,987 │1,001 │1,015 │1,028 │1,042 │1,055 │

│14 │0,981 │0,994 │1,007 │1,021 │1,034 │1,048 │

│16 │0,974 │0,987 │1,001 │1,014 │1,027 │1,040 │

│18 │0,967 │0,980 │0,994 │1,007 │1,020 │1,033 │

│20 │0,961 │0,974 │0,987 │1,000 │1,013 │1,026 │

│22 │0,954 │0,967 │0,980 │0,993 │1,006 │1,019 │

│24 │0,948 │0,961 │0,974 │0,987 │1,000 │1,012 │

│26 │0,941 │0,954 │0,967 │0,980 │0,993 │1,006 │

│28 │0,935 │0,948 │0,961 │0,973 │0,986 │0,999 │

│30 │0,929 │0,942 │0,954 │0,967 │0,980 │0,992 │

│32 │0,923 │0,935 │0,948 │0,961 │0,973 │0,986 │

│34 │0,917 │0,929 │0,942 │0,954 │0,967 │0,979 │

│36 │0,911 │0,923 │0,936 │0,948 │0,961 │0,973 │

│38 │0,905 │0,917 │0,930 │0,942 │0,955 │0,967 │

│40 │0,899 │0,911 │0,924 │0,936 │0,948 │0,961 │

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

ДЕЛЬТА P	1	2	3	4	5	6	7	8	9
ДЕЛЬТА K	1	3	4	5	7	8	9	10	12

Искомый коэффициент K, пользуясь упрощенной таблицей, находят в соответствии со следующей схемой:

K = K + ДЕЛЬТА K + ДЕЛЬТА K ,

табл t p

где:

ДЕЛЬТА K - поправка на температуру;

ДЕЛЬТА K - поправка на давление.

1. Численное значение давления P, путем исключения единиц, округляют до

целого числа, кратного десяти (P )

табл

P = P + ДЕЛЬТА P.

табл

2. В графе P находят коэффициент, соответствующий заданной температуре. Если цифра °C нечетная, то выписывают значение коэффициента при температуре t + 1 (ближайшее снизу число) и увеличивают его третий знак на 3 единицы (т.е. прибавляют 0,003).

3. Поправку на ДЕЛЬТА P определяют по таблице пропорциональных частей, приведенной (снизу) основной таблицы.

Примеры. Требуется определить коэффициент K для следующих параметров окружающей среды:

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

│ N │t °C│P │P + ДЕЛЬТА P│K + ДЕЛЬТА K │ДЕЛЬТА K │ K │

│п/п│ │ мм рт. ст.│ табл │ табл t│ p │ │

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

│1 │18 │750 │750 + 0 │0,994 + 0 │0,000 │0,994 │

│2 │5 │788 │780 + 8 │1,078 + 0,003 │0,010 │1,091 │

│3 │23 │743 │740 + 3 │0,961 + 0,003 │0,004 │0,968 │

│4 │29 │732 │730 + 2 │0,929 + 0,003 │0,003 │0,935 │

│5 │22 │781 │780 + 1 │1,019 + 0 │0,001 │1,020 │

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

В первом примере значение искомого коэффициента берется непосредственно

из таблицы. В тех случаях, когда цифра t °C нечетна (примеры 2, 3 и 4),

выписывают K , соответствующий P и температуре (t + 1) °C и

табл табл

прибавляют к нему 0,003.

Поправку на излишек единиц ДЕЛЬТА P определяют по вспомогательной

таблице (их значения вписаны в графу ДЕЛЬТА K ).

Величину коэффициента K определяют как сумму поправок на температуру и

давление и K (графа K).

табл

В примере 5 ввиду четности цифры t °C поправка на температуру

отсутствует.