Утверждаю

Заместитель Главного

государственного

санитарного врача СССР

А.И.ЗАИЧЕНКО

12 декабря 1988 г. N 4731-88

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО ФОТОМЕТРИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ

АНИЛИНА В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

 

Методические указания по измерению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны предназначены для санитарно-эпидемиологических станций и санитарных лабораторий промышленных предприятий при осуществлении контроля за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны, а также научно-исследовательских институтов Министерства здравоохранения СССР и других заинтересованных министерств и ведомств.

Методические указания разрабатываются и утверждаются с целью обеспечения контроля соответствия физических концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны их предельно допустимым концентрациям (ПДК) - санитарно-гигиеническим нормативам, утверждаемым Министерством здравоохранения СССР, оценки эффективности внедренных санитарно-гигиенических мероприятий, установления необходимости использования средств индивидуальной защиты органов дыхания, оценки влияния вредных веществ на состояние здоровья работающих и др.

Методические указания подготовлены в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 "ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны" и ГОСТ 12.1.016-79 "ССБТ. Воздух рабочей зоны. Требования к методикам измерения концентраций вредных веществ" и одобрены Проблемной комиссией "Научные основы гигиены труда и профессиональной патологии". Методические указания являются обязательными при осуществлении вышеуказанного контроля.

 

     // \ ──NH                                  М.м. 93,14.

    │   ││    2

     \\ /

 

Анилин (аминобензол, фениламин) - бесцветная маслянистая жидкость с характерным запахом, темнеющая на свету. Т. кип. 184,4 °C. Хорошо растворим в органических растворителях, в 100 мл воды растворяется 3,4 г анилина.

В воздухе находится в виде паров.

Токсичен как при вдыхании паров, так и при попадании жидкого анилина на кожу. Способствует повышению кровяного давления и снижению гемоглобина. Вызывает заболевания кожи.

ПДК анилина в воздухе 0,1 мг/куб. м.

 

Характеристика метода

 

Способ 1

 

Метод основан на фотометрическом измерении основания Шиффа, образующегося в результате реакции анилина с п-диметиламинобензальдегидом.

Отбор проб проводится с концентрированием в уксусную кислоту или хромогенный реагент.

Предел измерения концентрации анилина в анализируемом объеме - 0,3 мкг.

Нижний предел измерения вещества в воздухе - 0,05 мг/куб. м (при отборе 6 л воздуха).

Диапазон измеряемых концентраций - от 0,05 до 30 мг/куб. м.

Измерению не мешают алифатические хлорпроизводные, фенилгидразин, окись пропилена, спирты и органические кислоты; мешают первичные амины и изоцианаты.

Суммарная погрешность измерения не превышает +/- 20%.

Время выполнения измерения, включая отбор проб, - около 20 минут.

 

Способ 2

 

Метод основан на получении окрашенного основания Шиффа при поглощении анилина из воздуха пленкой раствора п-диметиламинобензальдегида в серной кислоте, содержащейся в сорбционной трубке, и последующем фотометрическом измерении интенсивности окраски водного элюата.

Отбор проб проводится с концентрированием в сорбционные трубки.

Нижний предел измерения содержания вещества в фотометрируемом объеме - 0,5 мкг.

Нижний предел измерения вещества в воздухе - 0,05 мг/куб. м (при отборе 10 л воздуха).

Диапазон измеряемых концентраций - от 0,05 до 2 мг/куб. м.

Измерению не мешают аммиак, фенол, формальдегид. Первичные ароматические амины мешают измерению.

Суммарная погрешность измерения не превышает +/- 20%.

Время выполнения измерения, включая отбор проб, - около 25 минут.

 

Приборы, аппаратура, посуда

 

Фотоэлектроколориметр.

Аспирационное устройство.

Поглотительные сосуды с пористой пластиной или Зайцева.

Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 10 и 100 мл.

Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 1 и 10 мл.

Пробирки, ГОСТ 10515-75, вместимостью 10 мл.

Сорбционные трубки для отбора проб воздуха. Трубки изготавливают из стекла "Пирекс" диаметром 10 мм и длиной 250 мм, в которые между двумя спаянными перфорированными перегородками помещено 2 мл стеклянной крошки диаметром 1 - 2 мм.

 

Реактивы, растворы и материалы

 

Анилин, ГОСТ 5819-79, перегнанный (фракция 184 - 185 °C).

п-Диметиламинобензальдегид, ТУ 6-09-3272-77, чда, 2-процентный в 40-процентной уксусной кислоте и 2-процентный в 5-процентной серной кислоте, свежеприготовленные.

Уксусная кислота, ледяная, ГОСТ 61-75, хч, 40-процентная.

Хромогенный реагент: смешивают 40-процентную уксусную кислоту с 2-процентным раствором п-диметиламинобензальдегида в отношении 1:1 - свежеприготовленный.

Серная кислота, ГОСТ 4204-77, хч, 5-процентный раствор.

Этиловый спирт, ГОСТ 5963-67, 95-процентный.

Стандартный раствор анилина N 1 с концентрацией 10 мкг/мл готовят растворением соответствующей навески анилина в 40-процентной уксусной кислоте. Раствор устойчив 5 - 6 суток (способ 1).

Стандартный раствор анилина N 2 с концентрацией 1 мкг/мл готовят соответствующим разбавлением раствора N 1 40-процентной уксусной кислотой. Раствор устойчив в течение 2 суток (способ 1).

Стандартный раствор анилина N 1 с концентрацией 1 мг/мл готовят растворением соответствующей навески в 40-процентном спирте. Раствор устойчив в течение 5 суток (способ 2).

Стандартный раствор анилина N 2 с концентрацией 10 мкг/мл готовят перед употреблением соответствующим разбавлением стандартного раствора N 1 40-процентным этиловый спиртом (способ 2).

 

Отбор пробы воздуха

 

Способ 1

 

Воздух с объемным расходом 0,4 - 0,5 л/мин. аспирируют через поглотительный сосуд с пористой пластинкой, содержащий 2 мл 40-процентной уксусной кислоты, или Зайцева, содержащий 4 мл хромогенного реагента. Для измерения 1/2 ПДК следует отобрать 6 л воздуха. Пробы могут храниться в течение суток.

 

Способ 2

 

Воздух с объемным расходом 5 - 10 л/мин. аспирируют через сорбционную трубку, предварительно смоченную 0,2 мл 2-процентного раствора п-диметиламинобензальдегида в 5-процентной серной кислоте, установленную вертикально входным отверстием вниз. При появлении в процессе аспирации желтого окрашивания слоя сорбента отбор пробы прекращают.

Для измерения 1/2 ПДК анилина следует отобрать 10 л воздуха.

Пробы могут храниться в течение 3 суток.

 

Подготовка к измерению

 

Способ 1

 

Для количественного измерения содержания вещества в анализируемом объеме готовят шкалу градуировочных растворов (используют свежеприготовленные) согласно таблице 1.

 

Таблица 1

 

ШКАЛА ГРАДУИРОВОЧНЫХ РАСТВОРОВ

 

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

│Номер│Стандартный│Стандартный│Уксусная│          Раствор          │Содержание│

│стан-│  раствор  │  раствор  │кислота,│п-диметиламинобензальдегида│ анилина, │

│дарта│  N 1, мл  │  N 2, мл  │40-про- │       2-процентный        │    мкг   │

│     │           │           │центная,│  в 40-процентной уксусной │          │

│     │           │           │мл      │        кислоте, мл        │          │

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

│  1  │     -     │     -     │  2,0   │            2,0            │     -    │

│  2  │     -     │    0,3    │  1,7   │            2,0            │    0,3   │

│  3  │     -     │    0,6    │  1,4   │            2,0            │    0,6   │

│  4  │     -     │    1,0    │  1,0   │            2,0            │    1,0   │

│  5  │    0,2    │     -     │  1,8   │            2,0            │    2,0   │

│  6  │    0,4    │     -     │  1,6   │            2,0            │    4,0   │

│  7  │    0,7    │     -     │  1,3   │            2,0            │    7,0   │

│  8  │    1,0    │     -     │  1,0   │            2,0            │    10,0  │

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

 

Через 5 - 6 минут растворы фотометрируют в кювете толщиной 10 мм при длине волны 432 - 436 нм по сравнению с раствором сравнения, не содержащим определяемого вещества (раствор N 1 по таблице). Строят градуировочный график: на ось ординат наносят значения оптических плотностей градуировочных растворов, на ось абсцисс - соответствующие им величины содержания вещества в градуировочном растворе (в мкг). Проверка градуировочного графика проводится один раз в месяц или в случае использования новой партии реактивов.

 

Способ 2

 

Для количественного измерения содержания анилина в анализируемом объеме готовят шкалу градуировочных растворов (используют свежеприготовленные) согласно таблице 2.

 

Таблица 2

 

ШКАЛА ГРАДУИРОВОЧНЫХ РАСТВОРОВ

 

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

│  Номер  │Стандартный │Вода       │    2-процентный раствор   │Содержание│

│стандарта│раствор N 2,│дистиллиро-│п-диметиламинобензальдегида│  анилина,│

│         │     мл     │ванная, мл │   в 5-процентной серной   │    мкг   │

│         │            │           │        кислоте, мл        │          │

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

│    1    │    0,00    │    4,00   │           0,2             │   0,0    │

│    2    │    0,05    │    3,95   │           0,2             │   0,5    │

│    3    │    0,10    │    3,90   │           0,2             │   1,0    │

│    4    │    0,30    │    3,70   │           0,2             │   3,0    │

│    5    │    0,50    │    3,50   │           0,2             │   5,0    │

│    6    │    1,00    │    3,00   │           0,2             │   10,0   │

│    7    │    1,50    │    2,50   │           0,2             │   15,0   │

│    8    │    2,00    │    2,00   │           0,2             │   20,0   │

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

 

Растворы фотометрируют в кюветах с толщиной слоя 10 мм при длине волны 480 нм по сравнению с контрольным раствором (N 1 по таблице), не содержащим определяемого вещества.

Строят градуировочный график: на ось ординат наносят значения оптических плотностей градуировочных растворов, на ось абсцисс - соответствующие им величины содержания вещества в градуировочном растворе (в мкг). Проверка градуировочного графика проводится 1 раз в месяц или в случае использования новой партии реактивов.

 

Проведение измерения

 

Способ 1

 

Пробу количественно переносят в пробирку. Приливают 2 мл раствора п-диметиламинобензальдегида и через 5 - 6 минут фотометрируют аналогично градуировочным растворам.

При отборе пробы в хромогенный реагент пробу не позднее чем через 5 - 6 часов после отбора фотометрируют аналогично градуировочным растворам.

Количественное измерение содержания вещества в мкг в анализируемом объеме проводят по градуировочному графику.

 

Способ 2

 

Сорбционную трубку помещают в пробирку и смывают окрашенное соединение 4 мл дистиллированной воды. Исследуемый раствор тщательно вытесняют из трубки, фотометрируют аналогично градуировочным растворам.

Количественное измерение содержания вещества в мкг в анализируемой пробе проводят по градуировочному графику.

 

Расчет концентрации

 

Концентрацию вещества в воздухе в мг/куб. м (C) вычисляют по формуле:

 

                                а x в

                            C = -----,

                                б x V

 

где:

а - количество вещества в анализируемом растворе пробы, найденное по градуировочному графику, мкг;

в - общий объем раствора пробы, мл;

б - объем раствора пробы, взятый для анализа, мл;

V - объем воздуха отобранный для анализа, приведенный к стандартным условиям, л (см. Приложение 1).

 

 

 

 

 

Приложение 1

 

Приведение объема воздуха к температуре 20 °C и давлению 760 мм рт. ст. проводят по следующей формуле:

 

                         V  x (273 + 20) x P

                          t

                    20 = -------------------,

                         (273 + t°) x 101,33

 

    где:

    V  - объем воздуха, отобранный для анализа, л;

     t

    P  -  барометрическое  давление,  кПа (101,33 кПа = 760 мм рт.

ст.);

    t° - температура воздуха в месте отбора пробы, °C.

Для удобства расчета 20 следует пользоваться таблицей коэффициентов (Приложение 2). Для приведения объема воздуха к температуре 20 °C и давлению 760 мм рт. ст. надо умножить на соответствующий коэффициент.

 

 

 

 

 

Приложение 2

 

КОЭФФИЦИЕНТ K ДЛЯ ПРИВЕДЕНИЯ ОБЪЕМА ВОЗДУХА

К СТАНДАРТНЫМ УСЛОВИЯМ

 

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

│ °C │                        Давление P, кПа/мм рт. ст.                       │

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

│    │97,33/│97,86/│98,4/ │98,93/│99,46/│ 100/ │100,53/│101,06/│101,33/│101,86/│

│    │ 730  │ 734  │ 738  │ 742  │ 746  │ 750  │  754  │  758  │  760  │  764  │

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

│-30 │1,1582│1,1646│1,1709│1,1772│1,1836│1,1899│1,1963 │1,2026 │1,2058 │1,2122 │

│-26 │1,1393│1,1456│1,1519│1,1581│1,1644│1,1705│1,1768 │1,1831 │1,1862 │1,1925 │

│-22 │1,1212│1,1274│1,1336│1,1396│1,1458│1,1519│1,1581 │1,1643 │1,1673 │1,1735 │

│-18 │1,1036│1,1097│1,1158│1,1218│1,1278│1,1338│1,1399 │1,1400 │1,1490 │1,1551 │

│-14 │1,0866│1,0926│1,0986│1,1045│1,1105│1,1164│1,1224 │1,1284 │1,1313 │1,1373 │

│-10 │1,0701│1,0760│1,0819│1,0877│1,0986│1,0994│1,1053 │1,1112 │1,1141 │1,1200 │

│-6  │1,0540│1,0599│1,0657│1,0714│1,0772│1,0829│1,0887 │1,0945 │1,0974 │1,1032 │

│-2  │1,0385│1,0442│1,0499│1,0556│1,0613│1,0669│1,0726 │1,0784 │1,0812 │1,0869 │

│0   │1,0309│1,0366│1,0423│1,0477│1,0535│1,0591│1,0648 │1,0705 │1,0733 │1,0789 │

│+2  │1,0234│1,0291│1,0347│1,0402│1,0459│1,0514│1,0571 │1,0627 │1,0655 │1,0712 │

│+6  │1,0087│1,0143│1,0198│1,0253│1,0309│1,0363│1,0419 │1,0475 │1,0502 │1,0557 │

│+10 │0,9944│0,9999│1,0054│1,0108│1,0162│1,0216│1,0272 │1,0326 │1,0353 │1,0407 │

│+14 │0,9806│0,9860│0,9914│0,9967│1,0027│1,0074│1,0128 │1,0183 │1,0209 │1,0263 │

│+18 │0,9671│0,9725│0,9778│0,9880│0,9884│0,9936│0,9989 │1,0043 │1,0069 │1,0122 │

│+20 │0,9605│0,9658│0,9711│0,9783│0,9816│0,9868│0,9921 │0,9974 │1,0000 │1,0053 │

│+22 │0,9539│0,9592│0,9645│0,9696│0,9749│0,9800│0,9853 │0,9906 │0,9932 │0,9985 │

│+24 │0,9475│0,9527│0,9579│0,9631│0,9683│0,9735│0,9787 │0,9839 │0,9865 │0,9917 │

│+26 │0,9412│0,9464│0,9516│0,9566│0,9618│0,9669│0,9721 │0,9773 │0,9799 │0,9851 │

│+28 │0,9349│0,9401│0,9453│0,9503│0,9555│0,9605│0,9657 │0,9708 │0,9734 │0,9785 │

│+30 │0,9288│0,9339│0,9891│0,9440│0,9432│0,9542│0,9594 │0,9645 │0,9670 │0,9723 │

│+34 │0,9167│0,9218│0,9268│0,9318│0,9368│0,9418│0,9468 │0,9519 │0,9544 │0,9595 │

│+38 │0,9049│0,9099│0,9149│0,9198│0,9248│0,9297│0,9347 │0,9397 │0,9421 │0,9471 │

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