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

Утверждаю

Заместитель Главного

государственного

санитарного врача СССР

А.И.ЗАИЧЕНКО

18 апреля 1977 г. N 1700-77

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

НА ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФУРФУРОЛА В ВОЗДУХЕ

А. ФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ

I. Общая часть

1. Определение основано на взаимодействии фурфурола с избытком анилина с образованием дианилида оксиглутаконового альдегида.

2. Предел обнаружения 0,5 мкг в анализируемом объеме раствора.

3. Предел обнаружения в воздухе 1,0 мг/куб. м (расчетная).

4. Определению не мешают другие альдегиды, уксусная, муравьиная кислоты, метиловый и этиловый спирты.

5. Предельно допустимая концентрация фурфурола в воздухе 10 мг/куб. м.

II. Реактивы и аппаратура

6. Применяемые реактивы и растворы:

Фурфурол, ГОСТ 10930-64, перегнанный, температура кипения 162 °C.

Стандартный раствор N 1 готовят следующим образом: в мерную колбу вместимостью 25 мл вносят 5 - 10 мл уксусной кислоты, взвешивают, затем добавляют 3 - 4 капли фурфурола и взвешивают вторично. Разность между вторым и первым взвешиваниями показывает навеску фурфурола. Объем раствора доводят до метки уксусной кислотой. Этот раствор сохраняется более месяца.

Стандартный раствор N 2, содержащий 4 мкг/мл фурфурола, готовят соответствующим разбавлением уксусной кислотой стандартного раствора N 1.

Уксусная кислота, ГОСТ 61-75.

Щавелевая кислота, ГОСТ 5873-68. Растворяют 0,25 г щавелевой кислоты в 50 мл уксусной кислоты.

Анилин, ГОСТ 5819-70, перегнанный, температура кипения 184 °C. Смешивают 5 мл анилина с 5 мл уксусной кислоты. Пользуются свежеприготовленным раствором.

7. Применяемые посуда и приборы.

Микроаспиратор вместимостью 500 мл.

Поглотительные приборы с пористой пластинкой или Зайцева (см. рис. 3 и 9 - рисунки не приводятся).

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

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

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

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.

III. Отбор пробы воздуха

8. Воздух со скоростью 0,1 л/мин. аспирируют через поглотительный прибор с 4 мл уксусной кислоты. Следует отобрать 0,5 л воздуха.

IV. Описание определения

9. 2 мл пробы из поглотительного прибора переносят в колориметрическую пробирку. Приливают по 0,1 мл раствора щавелевой кислоты и 0,2 мл раствора анилина в уксусной кислоте. После добавления каждого реактива растворы перемешивают. Через 15 мин. фотометрируют при длине волны 496 - 533 нм (зеленый светофильтр) по сравнению с контролем, который готовят одновременно и аналогично пробам. Содержание фурфурола в анализируемом объеме определяют по предварительно построенному калибровочному графику. Для построения калибровочного графика готовят шкалу стандартов согласно табл. 103.

Таблица 103

ШКАЛА СТАНДАРТОВ

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

│ N стандарта │ Стандартный │ Уксусная │ Содержание │

│ │ раствор N 2, мл │ кислота, мл │ фурфурола, мкг │

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

│1 │0 │2 │0 │

│2 │0,1 │1,9 │0,4 │

│3 │0,2 │1,8 │0,8 │

│4 │0,4 │1,6 │1,6 │

│5 │0,8 │1,2 │3,2 │

│6 │1,2 │0,8 │4,8 │

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

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. Шкала сохраняется 2 ч.

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

X = ----,

где:

G - количество фурфурола, найденное в анализируемом объеме, мкг;

V - общий объем пробы, мл;

V - объем пробы, взятый для анализа, мл;

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

условиям по формуле (см. Приложение), л.

Б. ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ

I. Общая часть

1. Определение основано на восстановлении фурфурола на ртутно-капельном электроде в постояннотоковом режиме на фоне буферного раствора с pH 1,7 в присутствии избытка гидроксиламина. Потенциал полуволны - 0,75 В относительно насыщенного каломельного электрода.

2. Предел обнаружения фурфурола 0,2 мкг/мл.

3. Предел обнаружения в воздухе 0,2 мг/куб. м (расчетная).

4. Определению не мешают спирты, скипидар, уксусная и муравьиная кислоты, фенол, ацетальдегид. Мешает определению формальдегид.

Методика прошла апробацию при определении фурфурола в воздухе предприятий гидролизной промышленности.

5. Предельно допустимая концентрация фурфурола в воздухе 10 мг/куб. м.

II. Реактивы и аппаратура

6. Применяемые реактивы и растворы.

Фурфурол, ГОСТ 10930-64, перегнанный, температура кипения 162 °C.

Стандартный раствор N 1 готовят следующим образом: в мерную колбу вместимостью 50 мл с притертой пробкой вносят 10 мл этилового спирта, взвешивают на аналитических весах, затем добавляют 3 - 4 капли фурфурола и взвешивают вторично. Объем раствора доводят до метки этиловым спиртом. По разности результатов двух взвешиваний определяют навеску и рассчитывают содержание фурфурола в 1 мл раствора. Раствор устойчив более месяца при хранении в темном месте.

Стандартный раствор N 2 с содержанием фурфурола 100 мкг/мл готовят из раствора N 1 соответствующим разбавлением дистиллированной водой. Раствор устойчив 2 дня.

Спирт этиловый, ректификат, ГОСТ 5963-67.

Гидроксиламин гидрохлорид, ГОСТ 5456-65, 0,5 М водный раствор. Раствор пригоден к употреблению в течение 2 мес.

Калий "тетраоксалат", 2-водный, МРТУ 6-09-5615-68, 0,2 М водный раствор.

Поглотительный раствор (полярографический фон) готовят смешиванием 10 мл 0,2 М раствора калия "тетраоксалата", 5 мл 0,05 М раствора гидроксиламина солянокислого и 5 мл дистиллированной воды. Раствор годен к употреблению в течение 10 дней.

7. Применяемые посуда и приборы.

Полярограф с ртутно-капельным электродом.

Источник инертного газа.

Аспирационное устройство.

Поглотительные приборы с пористой пластинкой N 1 или 2 (см. рис. 3).

Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 25, 50, 100 мл.

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

III. Отбор пробы воздуха

8. Воздух со скоростью 0,5 л/мин. аспирируют через поглотительный прибор, содержащий 5 мл поглотительного раствора. Для анализа необходимо отобрать 5 л воздуха. Пробы в поглотительном растворе устойчивы длительное время.

IV. Описание определения

9. Содержимое поглотительного прибора вносят в электролизер, удаляют растворенный кислород путем пропускания инертного газа и полярографируют. Измеряют высоту волны (или пика при дифференциальной записи) и находят содержание фурфурола в анализируемом растворе методом добавок или по калибровочному графику. Для построения калибровочного графика готовят шкалу стандартов согласно табл. 104.

Таблица 104

ШКАЛА СТАНДАРТОВ

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

│N стандарта│Стандартный │Гидроксиламин│ Калия │Вода,│ Содержание │

│ │раствор N 2,│ 0,5 М, мл │"тетраоксалат" │ мл │ фурфурола, │

│ │ мл │ │ 0,2 М, мл │ │ мкг/мл │

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

│0 │0 │2,5 │5 │2,5 │0 │

│1 │0,25 │2,5 │5 │2,25 │2,5 │

│2 │0,5 │2,5 │5 │2,0 │5,0 │

│3 │1,0 │2,5 │5 │1,5 │10 │

│4 │1,5 │2,5 │5 │1,0 │15 │

│5 │2,0 │2,5 │5 │0,5 │20 │

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

Шкалу обрабатывают аналогично пробам, строят график: на ось ординат наносят значения высот волн (или пиков при дифференциальной записи) в мм, на ось абсцисс - соответствующие им величины концентрации фурфурола в мкг/мл.

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

X = ---,

где:

G - количество фурфурола, найденное по калибровочному графику в 1 мл

анализируемого раствора, мкг;

V - объем анализируемого (поглотительного) раствора, 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.