Утверждаю

Заместитель Главного

государственного

санитарного врача СССР

А.И.ЗАИЧЕНКО

12 декабря 1988 г. N 4732-88

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ СОЕДИНЕНИЙ БАРИЯ В ВОЗДУХЕ

РАБОЧЕЙ ЗОНЫ МЕТОДОМ АТОМНО-АБСОРБЦИОННОЙ СПЕКТРОФОТОМЕТРИИ

 

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.

 

Таблица

 

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СОЕДИНЕНИЙ БАРИЯ

 

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

│   Наименование   │Химическая формула│ М.м. │  Растворимость  │Агрегатное│

│    соединения    │                  │      │   (безводного   │состояние │

│                  │                  │      │вещества) в 100 г│в воздухе │

│                  │                  │      │воды при 20 °C, г│          │

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

│Хлористый барий   │BaCl  x 2 x H O   │244,37│35,7             │аэрозоль  │

│                  │    2        2    │      │                 │          │

│Гидроокись бария  │Ba(OH)  x 8 x H O │315,48│3,9              │аэрозоль  │

│                  │      2        2  │      │                 │          │

│Азотнокислый барий│Ba(NO )           │261,34│9,2              │аэрозоль  │

│                  │     3 2          │      │                 │          │

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

 

Хлористый барий относится к веществам 2 класса опасности. Обладает слабо выраженным действием на кожные покровы и слизистые оболочки, через неповрежденную кожу не проникает.

Гидроокись бария относится к веществам 2 класса опасности, обладает выраженным кумулятивным эффектом и сильным раздражающим действием на кожу и слизистые оболочки.

Азотнокислый барий относится к веществам 2 класса опасности. Местным и кожно-резорбтивным действием не обладает.

ПДК в воздухе для хлористого бария - 0,3 мг/куб. м, гидроокиси бария - 0,1 мг/куб. м, азотнокислого бария - 0,5 мг/куб. м.

 

Характеристика метода

 

Метод основан на измерении абсорбции атомами бария резонансного излучения с длиной волны 455,4 нм. Атомизация осуществляется в пламени.

Нижний предел измерения бария в объеме анализируемого раствора 50 мкг.

Нижний предел измерения бария в воздухе 0,03 мг/куб. м (при отборе 1500 л воздуха).

Диапазон измеряемых концентраций бария от 0,03 до 0,4 мг/куб. м.

Измерению не мешают соединения кальция, стронция, соляная кислота.

Суммарная погрешность измерения не превышает +/- 15%.

Время выполнения измерения, включая отбор проб, около 1 часа 30 минут.

 

Приборы, аппаратура, посуда

 

Атомно-абсорбционный спектрофотометр.

Аспирационное устройство, обеспечивающее протягивание воздуха с объемным расходом не менее 50 л/мин.

Компрессор воздушный.

Бюретка, ГОСТ 20292-74.

 

Реактивы, растворы и материалы

 

Барий хлористый, ГОСТ 4103-72, хч.

Соляная кислота, ГОСТ 3118-77, 25-процентный раствор.

                                                        2+

    Стандартный  раствор  бария  N  1 с концентрацией Ba   1 мг/мл

готовят  по ГОСТ 4212-76. Раствор может храниться в полиэтиленовой

посуде в течение года.

                                                     2+

    Стандартный  раствор бария N 2 с концентрацией Ba   100 мкг/мл

готовят соответствующим разбавлением водой стандартного раствора N

1.  Раствор  может  храниться в течение 3 месяцев в полиэтиленовой

посуде.

Фильтр АФА-ВП-20.

Ацетилен, ГОСТ 5457-76, в баллоне с редуктором.

Закись азота, фармакопейная, в баллоне с редуктором.

 

Отбор пробы воздуха

 

Воздух с объемным расходом 50 л/мин. аспирируют через фильтр с таким расчетом, чтобы навеска пыли на фильтр была не менее 2 мг (при условии, что навеска пыли состоит только из соединений бария, в противном случае время отбора следует увеличить).

Для измерения 1/2 ПДК хлористого бария необходимо отобрать 600 л, гидроокиси бария - 2300 л, азотнокислого бария - 400 л воздуха.

Срок хранения отобранных проб 2 недели.

 

Подготовка к измерению

 

Для количественного измерения содержания вещества в анализируемом объеме строят шкалу градуировочных растворов согласно таблице.

 

Таблица

 

ШКАЛА ГРАДУИРОВОЧНЫХ РАСТВОРОВ

 

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

│    N    │Стандартный раствор N 2│Вода дистиллированная,│   Содержание   │

│стандарта│  с концентрацией 100  │          мл          │ бария, мкг/мл  │

│         │      мкг/мл, мл       │                      │                │

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

│    1    │         0,0           │         100,0        │      0,0       │

│    2    │         1,0           │         99,0         │      1,0       │

│    3    │         2,0           │         98,0         │      2,0       │

│    4    │         4,0           │         96,0         │      4,0       │

│    5    │         6,0           │         94,0         │      6,0       │

│    6    │         8,0           │         92,0         │      8,0       │

│    7    │         10,0          │         90,0         │      10,0      │

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

 

Градуировочные растворы устойчивы в течение недели.

Градуировочные растворы подают в распылительную камеру или атомизатор прибора, где происходит разложение раствора в атомные пары, и измеряют поглощение излучения при длине волны 455,4 нм.

Аналогично измеряют аналитический сигнал холостого раствора.

Условия спектрофотометрирования устанавливаются согласно инструкции к используемому прибору.

После установки нуля прибора по дистиллированной воде градуировочные растворы в порядке возрастания концентрации бария последовательно распыляют в пламя ацетилен - закись азота и измеряют интенсивность излучения по аналитической линии бария 455,4 нм со спектральной шириной цели 0,2 нм. Расход ацетилена 300 л/час +/- 30%, расход окислителя 600 л/час +/- 30%. После каждого замера в пламя горелки распыляют дистиллированную воду до полного возврата стрелки прибора в нулевое положение. Затем проводят фотометрирование градуировочных растворов в обратной последовательности, начиная с максимального содержания бария. Вычисляют среднее арифметическое значение показателей регистрирующего устройства. По полученным данным строят градуировочный график: на оси ординат наносят значения светопоглощения растворов при одном диапазоне тока, на оси абсцисс - соответствующие им величины концентраций вещества в мкг/мл.

Проверка градуировочного графика производится 1 раз в месяц или в случае использования новой партии реактивов.

 

Проведение измерения

 

Фильтр промывают 1 - 2 мл соляной кислоты и несколькими порциями горячей дистиллированной воды, фильтрат смывают в мерную колбу вместимостью 50 мл, доводят водой до метки и тщательно перемешивают. Если раствор мутный, его фильтруют. Анализируемые растворы распыляют в пламени ацетилен - закись азота и продолжают измерения аналогично градуировочным растворам. Одновременно следует обработать чистый фильтр аналогично пробе и полученные данные учесть при расчете.

Количественное измерение концентрации вещества в мкг/мл в анализируемой пробе проводят по предварительно построенному градуировочному графику.

 

Расчет концентрации

 

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

 

                                а x в

                            C = -----,

                                  V

 

где:

а - концентрация бария, найденная в анализируемом объеме раствора по градуировочному графику, мкг/мл;

в - объем раствора, в котором растворяется содержимое фильтра, мл;

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

Концентрацию соединений бария в воздухе в мг/куб. м вычисляют по формуле:

 

X = C x K,

 

    где:

    K - коэффициент пересчета бария на его соединения:

    K  - 1,7786 для BaCl  x 2 x H O;

     1                  2        2

    K  - 2,2971 для Ba(OH)  x 8 x H O;

     2                    2        2

    K  - 1,9029 для Ba(NO ) .

     3                   3 2

 

 

 

 

 

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 │

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