"Методические указания на фотометрическое определение никотина и анабазина в воздухе" // Мегабиблиотека по охране труда

Утверждаю

Заместитель Главного

государственного

санитарного врача СССР

А.И.ЗАИЧЕНКО

18 апреля 1977 г. N 1714-77

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

НА ФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ НИКОТИНА

И АНАБАЗИНА В ВОЗДУХЕ

I. Общая часть

1. Определение основано на расщеплении пиридинового цикла никотина хлорцианом и образовании полиметинового красителя с барбитуровой кислотой.

2. Предел обнаружения никотина (анабазина) 1 мкг в анализируемом объеме раствора.

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

4. Метанол, аммиак, формальдегид не мешают определению. Пиридин мешает определению.

5. Предельно допустимая концентрация никотин-сульфата и анабазин-сульфата 0,1 мг/куб. м.

II. Реактивы и аппаратура

6. Применяемые реактивы и растворы.

Никотин-сульфат.

Анабазин-сульфат.

Никотин, свежеприготовленный, получают путем перегонки с водным паром.

Навеску (никотин-сульфата - около 2 г, никотин-основания - около 1 г), отвешенную на аналитических весах с точностью до 0,0001 г, переносят в мерную колбу вместимостью 250 мл, наливают в нее до метки дистиллированной воды, закрыв пробкой, тщательно взбалтывают. Из полученного раствора никотина отбирают пипеткой 50 мл и переносят в круглодонную колбу вместимостью 500 - 700 мл. Затем в эту же колбу вносят 50 г чистой поваренной соли и 30 - 35 мл 10-процентного раствора едкого натра, после чего никотин отгоняют водяным паром через холодильник Либиха в приемник, которым служит мерная колба вместимостью 500 мл. В этот приемник предварительно наливают 10 мл разбавленной соляной кислоты (1:4).

По окончании перегонки (проба отгона в пробирке с раствором кремневольфрамовой кислоты и 2 - 3 каплями соляной кислоты 1:4 не дает осадка), что происходит после отгона 400 - 500 мл, приемник доливают до метки дистиллированной водой, при температуре 20 °C, закрывают притертой пробкой и взбалтывают всю жидкость путем 20-кратного перевертывания колбы вверх дном и обратно.

Для дальнейшей работы из этого приемника берут 100 мл раствора никотина, переносят его в химический стакан вместимостью 150 мл и сюда же прибавляют 3 мл разбавленного раствора соляной кислоты (1:4) и 4 мл 12-процентного раствора кремневольфрамовой кислоты. Получившийся аморфный осадок кремневольфрамата никотина перемешивают стеклянной палочкой и для полной и отчетливой кристаллизации его стакан с осадком в течение 10 - 15 мин. выдерживают на водяной бане с температурой 70 - 80 °C. Затем стакан с осадком оставляют на 30 - 35 мин. при комнатной температуре, после чего помещают его в ледяную воду на 1,5 ч.

Далее осадок отфильтровывают через беззольный фильтр (синяя лента) и промывают холодной дистиллированной водой, содержащей 1 г концентрированной соляной кислоты на 1 л раствора, до отрицательной реакции с кремневольфрамовой кислотой. Полноту промывки осадка от кремневольфрамовой кислоты проверяют путем прибавления к 5 - 6 фильтрата 2 - 3 капель отгона никотина. При этом не должно быть помутнения раствора. Промытый осадок с фильтром осторожно озоляют в платиновом, а при его отсутствии - в фарфоровом тигле. Полученную золу прокаливают. Массу осадка умножают на 0,114, что дает величину осажденного никотина. Результаты определений вычисляют с точностью до второго десятичного знака.

Расхождение между результатами параллельных анализов допускается: при анализе никотин-основания - не более 0,5%, при анализе никотин-сульфата - не более 0,3%.

Стандартный раствор N 1: в мерную колбу вместимостью 100 мл вносят 10 - 15 мл этилового спирта, взвешивают, добавляют 0,2 мл никотина, вторично взвешивают и доводят спиртом до метки.

Стандартный раствор N 2, содержащий 0,01 мг/мл никотина, готовят соответствующим разбавлением стандартного раствора N 1 этиловым спиртом.

Стандартный раствор анабазина (N 1 - основной и N 2 - с содержанием 0,01 мг/мл) готовят из анабазина сульфата, что исключает перегонку с водяным паром.

Этиловый спирт, ректификат, ГОСТ 5963-67.

Роданид калия или аммония, ГОСТ 4139-65, 1-процентный раствор.

Хлорамин Т, ТУ II П-44-69, 1-процентный раствор, приготовленный перед употреблением.

Барбитуровая кислота, МРТУ 6-09-804-63, 1-процентный раствор, приготовленный при нагревании.

Дигидроортофосфат калия, ГОСТ 2493-65, 0,15 М раствор. 9,073 г соли растворяют в мерной колбе вместимостью 1 л в дистиллированной воде и доводят объем раствора до метки дистиллированной водой.

Гидроортофосфат натрия, ГОСТ 245-66, 0,15 М раствор. 11,866 г соли растворяют в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 1 л.

Натр едкий, ГОСТ 4328-6, 1 н раствор.

Фосфатно-щелочной буфер, pH 6,0 - 6,5.

В мерную колбу вместимостью 1 л вносят 121 мл раствора гидроортофосфата натрия, доводят до метки раствором дигидроортофосфата калия и перемешивают. Раствор имеет желтую окраску с универсальным индикатором (pH 6).

Универсальный индикатор.

7. Применяемые посуда и приборы.

Аспирационное устройство.

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.

Поглотительные приборы Полежаева (см. рис. 12 - здесь и далее рисунки не приводятся).

Пробирки колориметрические.

Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 25, 100 и 1000 мл.

Пипетки градуированные, ГОСТ 20292-74, на 1, 5, 10 мл с делениями на 0,1 мл.

Фильтры АФА-ВП-20.

Прибор для перегонки с водяным паром (см. рис. 14).

III. Отбор пробы воздуха

8. Воздух со скоростью 0,5 л/мин. аспирируют через последовательно соединенные патрон с фильтром АФА-ВП-20 и 2 поглотительных прибора Полежаева с 4 мл этилового спирта в каждом. Поглотительные приборы охлаждают льдом.

Для определения 1/2 ПДК следует отобрать 20 л воздуха. При этом вместо поглотительных приборов Полежаева используют поглотительные приборы с пористой пластинкой. Скорость аспирации увеличивают до 1 л/мин.

IV. Описание определения

9. Из каждого поглотительного прибора 2 мл пробы вносят в пробирки. Фильтр переносят в дистилляционную колбу перегонного аппарата, добавляют 10 мл 1 н раствора едкого натра и, присоединив колбу к перегонному аппарату, отгоняют вещество с водяным паром в 2 приемные пробирки, содержащие по 1 мл этилового спирта. В каждую пробирку собирают по 8 мл отгона. Из них отбирают в колориметрические пробирки по 2 мл. Добавляют в пробирки по 1 мл раствора роданида и по 8 мл раствора хлорамина.

Содержимое пробирок перемешивают и спустя 10 мин. добавляют по 3 мл раствора барбитуровой кислоты и по 6 мл буферного раствора. Пробирки помещают на 30 мин. в водяную баню, нагретую до 40 - 45 °C.

По охлаждении растворов измеряют их оптические плотности на фотоэлектроколориметре (зеленый светофильтр) или спектрофотометре при 510 нм по сравнению с контролем, который готовят одновременно и аналогично пробам. Содержание никотина (анабазина) в анализируемом объеме определяют по предварительно построенному калибровочному графику.

Для построения калибровочного графика готовят шкалу стандартов согласно табл. 119.

Таблица 119

ШКАЛА СТАНДАРТОВ

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

│N │Стандартный │Этиловый│Роданид│Хлор- │Барби- │Фосфат-│ Содержание │

│стан-│ раствор │ спирт, │ калия,│амин Т,│туровая │ный │ никотина │

│дарта│никотина или│ мл │ мл │мл │кислота,│буфер, │(анабазина),│

│ │ анабазина │ │ │ │мл │мл │ мкг │

│ │ N 2, мл │ │ │ │ │ │ │

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

│1 │0 │2 │1 │8 │3 │6 │0 │

│2 │0,1 │1,9 │1 │8 │3 │6 │1 │

│3 │0,2 │1,8 │1 │8 │3 │6 │2 │

│4 │0,4 │1,6 │1 │8 │3 │6 │4 │

│5 │0,6 │1,4 │1 │8 │3 │6 │6 │

│6 │0,8 │1,2 │1 │8 │3 │6 │8 │

│7 │1,0 │1,0 │1 │8 │3 │6 │10 │

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

Все пробирки шкалы обрабатывают аналогично пробам, измеряют оптическую плотность и строят график.

Шкалой стандартов можно пользоваться для визуального определения, в этом случае ее готовят в колориметрических пробирках одновременно с пробами.

Концентрацию никотина (анабазина) в воздухе X в мг/куб. м вычисляют по формуле:

GV K

X = ----

где:

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

V - общий объем пробы, мл;

V - объем пробы, взятый для определения, мл;

V - объем воздуха, отобранный для анализа, 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.