"Газохроматографическое измерение массовых концентраций тетрагидрофурана в воздухе рабочей зоны. Методические указания. МУК 4.1.1305-03" // Мегабиблиотека по охране труда

Утверждаю

Главный государственный

санитарный врач

Российской Федерации,

Первый заместитель

Министра здравоохранения

Российской Федерации

Г.Г.ОНИЩЕНКО

30 марта 2003 года

Дата введения

с момента утверждения

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЕ ИЗМЕРЕНИЕ МАССОВЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ

ТЕТРАГИДРОФУРАНА В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

МУК 4.1.1305-03

1. Разработаны сотрудниками Казанского ОАО "Казаньоргсинтез".

2. Подготовлены НИИ медицины труда РАМН при участии Департамента Госсанэпиднадзора Минздрава России.

3. Рекомендованы к утверждению на совместном заседании группы Главного эксперта Комиссии по проблеме "Лабораторно-инструментальное дело и метрологическое обеспечение" и методбюро п/секции "Промышленно-санитарная химия" Проблемной комиссии "Научные основы медицины труда".

4. Утверждены и введены в действие Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации 30.03.03.

5. Введены впервые.

1. Область применения

Настоящие Методические указания устанавливают количественный анализ воздуха рабочей зоны на содержание тетрагидрофурана газохроматографическим методом в диапазоне массовых концентраций от 4 до 200 мг/куб. м.

Метод специфичен в производстве полиэтилена низкого давления.

Определению не мешают циклопентадиен и толуол.

2. Характеристика вещества

2.1. Структурная формула: (не приводится).

2.2. Эмпирическая формула: С Н О.

4 8

2.3. Молекулярная масса 72,10.

2.4. Регистрационный номер по CAS 109-99-9.

2.5. Физико-химические свойства. Тетрагидрофуран - бесцветная

жидкость с запахом этилового эфира, температура кипения 64 - 66

°С, плотность d = 0,888. Растворяется в воде в любых

соотношениях.

Агрегатное состояние в воздухе - пары.

2.6. Токсикологическая характеристика. Наркотик, раздражающий слизистые оболочки и вызывающий воспаление почек и поражение печени.

Класс опасности - четвертый.

Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны - 100 мг/куб. м.

3. Погрешность измерений

Настоящая методика обеспечивает выполнение измерений массовых концентраций тетрагидрофурана с погрешностью, не превышающей +/- 13% при доверительной вероятности 0,95.

4. Метод измерений

Измерение массовой концентрации тетрагидрофурана в воздухе выполняют газохроматографическим методом с использованием пламенно-ионизационного детектора.

Нижний предел измерения содержания тетрагидрофурана в хроматографируемом объеме - 0,004 мкг.

Нижний предел измерения концентраций тетрагидрофурана в воздухе 4 мг/куб. м.

Отбор проб воздуха без концентрирования.

5. Средства измерений, вспомогательные устройства,

реактивы и материалы

5.1. Средства измерений и вспомогательные устройства

5.1.1. Хроматограф лабораторный

"Цвет-100", "Кристалл-2000" или

любого типа, укомплектованный:

- пламенно-ионизационным детектором;

- стальной насадочной колонкой длиной

300 см, внутренним диаметром 0,3 см

5.1.2. Весы лабораторные общего

назначения 2 класса точности

с наибольшим пределом взвешивания 200 г ГОСТ 24104

5.1.3. Гири общего назначения 2 класса

точности, Г-2-210 ГОСТ 7328

5.1.4. Лупа измерительная 10х ГОСТ 8309

5.1.5. Линейка измерительная ГОСТ 427

5.1.6. Секундомер ТУ 25-1819.0021-90

5.1.7. Сушильный электрошкаф лабораторный,

пределы регулирования температуры от 50 до

400 °С, точность регулирования +/- 2 °С

5.1.8. Шприц цельностеклянный,

вместимостью 100 куб. см ТУ 64-1-1279-75

5.1.9. Комплект поверочных газовых смесей,

содержащих тетрагидрофуран от 4

до 200 мг/куб. м в азоте, ВНИИУС,

г. Казань ТУ 6-16-2956-92

5.1.10. Электроплитка для водяной бани ГОСТ 14919

5.1.11. Стакан В-1-50 или 100 ГОСТ 25336

5.1.12. Чашка выпарительная фарфоровая

4 или 5 ГОСТ 9147

5.1.13. Цилиндр мерный 1-50-2 или 1-100-2 ГОСТ 1770

Допускается применение других средств измерения, устройств и мерной посуды, метрологические и технические характеристики которых не хуже указанных.

5.2. Материалы и реактивы

5.2.1. Хроматон N-AW, размер зерен

(0,25 - 0,315) мм

5.2.2. Трикрезилфосфат ТУ 6-09-13-482

5.2.3. Азот газообразный ГОСТ 9293

5.2.4. Водород ГОСТ 3022

5.2.5. Воздух сжатый для питания КИП ГОСТ 11882

5.2.6. Хлороформ, хч ГОСТ 20015

5.2.7. Стекловолокно ГОСТ 10146

Допускается использование реактивов квалификации осч, чда, хч.

6. Требования безопасности

6.1. При выполнении анализов необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами, согласно ГОСТ 12.1.007-76.

6.2. При выполнении измерений с использованием хроматографа соблюдают правила электробезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.019-79 и инструкцию по эксплуатации прибора.

6.3. При работе с газами, находящимися в баллонах под давлением до 150 кгс/кв. см, необходимо соблюдать Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением.

6.4. Организацию обучения безопасности труда работающих проводят, согласно ГОСТ 12.0.004-76.

6.5. Помещение лаборатории должно соответствовать требованиям пожарной безопасности согласно ГОСТ 12.1.004-91 и иметь средства пожаротушения согласно ГОСТ 12.4.009-83.

7. Требования к квалификации операторов

К выполнению измерений и обработке их результатов допускают лиц с высшим и среднеспециальным образованием, имеющих навыки работы на хроматографе.

8. Условия проведения измерений

8.1. При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:

- температура воздуха (15 - 25) °С;

- атмосферное давление (97,3 - 104,0) кПа [(730 - 780) мм рт. ст.];

- напряжение в сети (220 +/- 10) В;

- частота переменного тока (50 +/- 1) Гц;

- влажность воздуха не более 80% при температуре 25 °С;

- отсутствие веществ, вызывающих коррозию прибора.

8.2. Условия выполнения хроматографического анализа:

- температура термостата колонки (60 +/- 5) °С;

- температура испарителя (120 +/- 5) °С;

- расход газа-носителя - азота (2,0 +/- 0,2) куб. дм/ч;

- расход водорода (2,0 +/- 0,2) куб. дм/ч;

- расход воздуха (20 +/- 1) куб. дм/ч;

- объем вводимой пробы 1 куб. см;

- скорость движения диаграммной ленты 240 мм/ч.

8.3. Время удерживания тетрагидрофурана 7 мин. 12 с.

9. Подготовка к выполнению измерений

9.1. Подготовка прибора

Подготовку хроматографа к работе проводят в соответствии с руководством по эксплуатации.

9.2. Подготовка колонки

Новую колонку прокаливают при температуре (300 - 400) °С в течение (1 - 2) ч и промывают последовательно содовым раствором, водой, органическими растворителями - бензолом или толуолом, затем ацетоном и продувают азотом или воздухом.

9.3. Приготовление сорбента

Во взвешенный с точностью до второго десятичного знака стеклянный стакан насыпают 30 куб. см хроматона N-AW и взвешивают с той же точностью. В таком же стаканчике взвешивают трикрезилфосфат с точностью до четвертого десятичного знака в количестве 15% от массы взятого носителя - хроматона N-AW. Растворяют навеску трикрезилфосфата в 90 куб. см хлороформа. Раствор сливают в выпарительную чашку и туда высыпают навеску хроматона N-AW. Испаряют растворитель на водяной бане при температуре (65 - 75) °С, постоянно осторожно перемешивая. Досушивают сорбент в сушильном шкафу при температуре (100 - 110) °С.

9.4. Чистую колонку заполняют приготовленным сорбентом, слой насадки на входе и выходе из колонки укрепляют тампонами из стекловолокна, устанавливают колонку в термостат и, не присоединяя к детектору, продувают газом-носителем, постепенно повышая температуру колонки на 50 °С через каждые 15 мин. до 200 °С, при которой выдерживают ее в течение (8 - 10) ч. Расход азота при этом 2 куб. дм/ч.

9.5. Отбор проб воздуха

Исследуемый воздух отбирают в цельностеклянные шприцы на 100 куб. м, предварительно прокачав их анализируемым воздухом (7 - 10) раз. В одной точке должно быть последовательно отобрано не менее трех проб. Отобранные пробы воздуха сохраняются в герметично закрытых шприцах 6 ч.

9.6. Установление градуировочной характеристики

Массовую концентрацию тетрагидрофурана в воздухе измеряют методом абсолютной градуировки по площадям пиков.

9.6.1. Градуировочный коэффициент тетрагидрофурана определяют по поверочным газовым смесям, в соответствии с диапазоном измерения:

K = C / S, (мг/куб. м)/кв. мм,

где:

C - массовая концентрация тетрагидрофурана в поверочной газовой смеси, мг/куб. м;

S - площадь пика тетрагидрофурана, кв. мм.

Таблица 1

ШКАЛА ПОВЕРОЧНЫХ ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ

N п/п	Концентрация тетрагидрофурана в поверочной газовой смеси, мг/куб. м	Содержание тетрагидрофурана в хроматографируемом объеме, мкг
1	4	0,004
2	8	0,008
3	20	0,020
4	45	0,045
5	90	0,090
6	200	0,200

Для установления градуировочной характеристики проводят не менее пяти параллельных измерений для каждой концентрации, согласно табл. 1.

Проверку градуировочного коэффициента проводят не реже одного раза в квартал и при изменении условий анализа.

10. Выполнение измерений

Пробы воздуха после отбора выдерживают при комнатной температуре (20 - 30) мин. Ввод пробы воздуха в хроматографическую колонку осуществляют с помощью газового крана-дозатора. Дозирующий объем крана-дозатора продувают не менее чем десятикратным объемом исследуемого воздуха.

Количественное содержание тетрагидрофурана определяют, используя предварительно установленную градуировочную характеристику.

11. Обработка и оформление результатов измерений

11.1. Время удерживания тетрагидрофурана: 7 мин. 12 с.

11.2. Площадь хроматографического пика определяют как произведение высоты на ширину пика на середине его высоты. Высоту пика измеряют линейкой (цена деления 1 мм), ширину - лупой (цена деления 0,1 мм). При расчете площади учитывают множитель шкалы, на которой записан пик.

При наличии автоматизированных средств измерений обработку хроматограмм ведут по соответствующей компьютерной программе.

11.3. Массовую концентрацию тетрагидрофурана в воздухе рабочей зоны рассчитывают по формуле:

С = К x S, мг/куб. м,

где:

К - градуировочный коэффициент тетрагидрофурана, (мг/куб. м)/ кв. мм;

S - площадь пика тетрагидрофурана, кв. мм.

Результат количественного анализа представляют в виде:

С +/- ДЕЛЬТА, мг/куб. м, Р = 0,95,

где:

ДЕЛЬТА = 0,027 +/- 0,12С (мг/куб. м)

12. Контроль погрешности методики

Характеристика погрешности, нормативы оперативного контроля показателей качества результатов измерения тетрагидрофурана в воздухе рабочей зоны в диапазоне концентраций 4 - 200 мг/куб. м.

Таблица 2

Погрешность КХА, ДЕЛЬТА, мг/куб. м (Р = 0,95)	Норматив опера- тивного контро- ля сходимости, d, мг/куб. м (P = 0,95, n = 2)	Норматив опера- тивного контро- ля воспроизво- димости, D, мг/куб. м (Р = 0,95, m = 2)	Норматив оперативного контроля точности, К, мг/куб. м (Р = 0,95)
0,027 + 0,12С	0,12 + 0,069С	0,086 + 0,067С	0,027 + 0,12С

Метрологические характеристики приведены в виде зависимости от значения массовой концентрации тетрагидрофурана в образце для контроля С (среднее арифметическое значение результатов параллельных определений).

12.1. Оперативный контроль сходимости

Образцами для контроля являются реальные пробы воздуха или поверочные газовые смеси. Пробы анализируют в точном соответствии с прописью методических указаний, получая по два результата параллельных определений для каждой пробы, которые не должны отличаться друг от друга на величину допускаемых расхождений между результатами параллельных определений (норматива оперативного контроля сходимости).

|С - С | <= d,

1 2

где:

С , С - результаты параллельных определений массовой

1 2

концентрации тетрагидрофурана в анализируемой пробе мг/куб. м;

d - норматив оперативного контроля сходимости (допускаемые расхождения между результатами параллельных определений одной и той же пробы). Значения норматива оперативного контроля сходимости (d) вычисляют, подставляя значения С в выражение:

d = 0,12 + 0,069С (Р = 0,95 n = 2)

При превышении норматива оперативного контроля сходимости эксперимент повторяют. При повторном превышении указанного норматива (d) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам контроля, и устраняют их.

12.2. Оперативный контроль воспроизводимости

Образцами для контроля являются реальные пробы воздуха или поверочные газовые смеси. Пробы анализируют в точном соответствии с прописью методических указаний, максимально варьируя условия проведения анализа в разных лабораториях или в одной лаборатории, но сделанные двумя лаборантами, или в разное время. Два результата анализа не должны отличаться друг от друга на величину допускаемых расхождений между результатами анализа, полученными в указанных условиях (норматива оперативного контроля воспроизводимости).

|С - С | <= D,

1 2

где:

С = (С + С ) / 2 и С = (С + С ) / 2

1 11 12 2 21 22

С , С , C , C - параллельные результаты, получаемые

11 12 21 22

первым и вторым лаборантами соответственно (или одним лаборантом,

но в разное время).

D - норматив оперативного контроля воспроизводимости (допускаемые расхождения между результатами анализа одной и той же пробы). Значение норматива оперативного контроля воспроизводимости (D) вычисляют, подставляя значение С в выражение:

D = 0,086 + 0,067С (Р = 0,95; m = 2)

При превышении норматива оперативного контроля воспроизводимости эксперимент повторяют. При повторном превышении указанного норматива выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам контроля, и устраняют их.

12.3. Оперативный контроль точности

Образцами для оперативного контроля точности результатов анализа являются поверочные газовые смеси. Образцы анализируют в точном соответствии с прописью методических указаний.

Полученный результат определения массовой концентрации

тетрагидрофурана в образце для контроля (С) не должен отличаться

от содержания тетрагидрофурана в газовоздушной смеси (С ) на

величину норматива оперативного контроля точности К, т.е.

|C - C| <= K

Значения К вычисляют, подставляя значение С в выражение:

К = 0,027 + 0,12С (Р = 0,95)

Если выполняется вышеуказанное соотношение, то точность результатов измерений признают удовлетворительной. При превышении норматива оперативного контроля точности эксперимент повторяют. При повторном превышении норматива К выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и устраняют их.

Периодичность оперативного контроля не реже одного раза в квартал.

13. Норма затрат времени на анализ

Для проведения серии анализов из 3 проб требуется 3 ч.