"Методические указания на колориметрическое определение изопропилнитрата в воздухе" // Мегабиблиотека по охране труда

Утверждаю

Заместитель Главного

государственного

санитарного врача СССР

А.И.ЗАИЧЕНКО

18 апреля 1977 г. N 1669-77

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

НА КОЛОРИМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИЗОПРОПИЛНИТРАТА В ВОЗДУХЕ

I. Общая часть

1. Определение основано на получении окрашенного продукта реакции при взаимодействии изопропилнитрата с сульфофеноловым реактивом в щелочном растворе.

2. Предел обнаружения 20 мкг изопропилнитрата в анализируемом объеме раствора.

3. Предел обнаружения в воздухе 1 мг/куб. м (расчетная).

4. Определению не мешают изопропиловый спирт и изопропилнитрит. Мешают окислы азота и пары азотной кислоты.

5. Предельно допустимая концентрация изопропилнитрата в воздухе 5 мг/куб. м.

II. Реактивы и аппаратура

6. Применяемые реактивы и растворы.

Изопропилнитрат, температура кипения 103 °C.

Стандартный раствор N 1 готовят следующим образом: в мерную колбу емкостью 25 мл вносят 10 мл этилового спирта и взвешивают. Добавляют 0,1 мл изопропилнитрата и взвешивают вторично. Объем раствора доводят до метки этиловым спиртом. По разности между второй и первой массой определяют навеску изопропилнитрата и вычисляют содержание его в 1 мл раствора. Раствор устойчив в течение 2 - 3 дней.

Стандартный раствор N 2, содержащий 100 мкг/мл, готовят путем соответствующего разбавления этиловым спиртом раствора N 1. Для разбавления применяют спирт, полученный после отмывания определенной порции силикагеля (на 2 куб. см силикагеля берут 5 мл спирта).

Серная кислота, ГОСТ 4204-66, концентрированная, плотностью 1,84.

Фенол, ГОСТ 6417-52, перегнанный при 182 °C.

Аммиак водный, ГОСТ 3760-64, 25-процентный раствор.

Этиловый спирт, ГОСТ 5963-67.

Силикагель мелкопористый с величиной зерен 0,5 - 1 мм. Силикагель предварительно кипятят 1 ч с соляной кислотой (1:1), промывают водопроводной, затем дистиллированной водой до отрицательной реакции на ион хлора. Промытый силикагель сушат при 105 °C и активируют в муфельной печи при 200 °C в течение 30 мин., хранят в склянке с притертой пробкой.

Сульфофеноловый реактив готовят следующим образом: в колбу вместимостью 500 мл помещают 30 г свежеперегнанного фенола и 275 мл серной кислоты. Колбу закрывают пробкой, снабженной стеклянной трубкой длиной 0,5 м с оттянутым верхним концом, и нагревают на водяной бане в течение 6 ч. По охлаждении реактив переливают в темную склянку с притертой пробкой.

Приготовленный реактив должен быть бесцветным или слабо-желтым.

7. Применяемые посуда и приборы.

Аспирационное устройство.

Трубки стеклянные U-образные, внутренний диаметр 6 мм, высотой 70 мм.

Пробирки колориметрические плоскодонные из бесцветного стекла с притертой пробкой высотой 120 мм, внутренним диаметром 15 мм.

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

Бюретка, ГОСТ 20292-74, с притертым краном, вместимостью 25 мл.

Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 25 и 100 мл.

Колбы плоскодонные вместимостью 500 мл.

Баня водяная.

Термометр на 200 °C, ГОСТ 215-41.

III. Отбор пробы воздуха

8. Стеклянные трубки перед отбором заполняют 2 г силикагеля. В один конец трубки вкладывают тампон из стеклянной ваты "волокно". Воздух со скоростью 1,5 л/мин. аспирируют через трубку с силикагелем, при этом трубку охлаждают смесью воды со льдом.

Для определения 1/2 ПДК необходимо отобрать 40 л воздуха.

IV. Описание определения

9. Силикагель переносят в пробирку с притертой пробкой и извлекают изопропилнитрат 4 мл спирта. 1 мл раствора переносят в колориметрическую пробирку. Одновременно готовят шкалу стандартов согласно табл. 66.

Таблица 66

ШКАЛА СТАНДАРТОВ

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

│ N │ Стандартный │Этиловый спирт,│ Содержание │

│стандарта│раствор N 2, мл │ мл │изопропилнитрата, мкг│

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

│1 │0 │2,0 │0 │

│2 │0,2 │1,8 │20,0 │

│3 │0,4 │1,6 │40,0 │

│4 │0,6 │1,4 │60,0 │

│5 │0,8 │1,2 │80,0 │

│6 │1,0 │1,0 │100,0 │

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

Так как при промывании силикагеля спирт мутнеет, то для сохранения одинаковых условий в шкале и пробах объем жидкости следует доводить спиртом, которым отмывалась определенная порция темного силикагеля.

Во все пробирки шкалы стандартов и пробы прибавляют по 1 мл сульфофенолового реактива и оставляют на 5 мин. Затем добавляют по 2 мл дистиллированной воды и 3 мл 25-процентного раствора аммиака. Аммиак прибавляют осторожно из бюретки при помешивании раствора.

Рекомендуется заранее установить путем титрования количество аммиака, идущее на нейтрализацию 1 мл сульфофенолового реактива; затем в пробы и шкалу стандартов прибавляют такое же количество с избытком в 1 мл.

Через 10 - 15 мин. сравнивают интенсивность окраски пробы со шкалой.

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

G V

X = -----,

V V

где:

G - количество изопропилнитрата, найденное в анализируемом объеме

пробы, мкг;

V - общий объем пробы, мл;

V - объем пробы, взятый для анализа, 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.