Утверждаю
Заместитель
Главного
государственного
санитарного врача
СССР
А.И.ЗАИЧЕНКО
12 декабря 1988 г.
N 4738-88
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ
2,5-ДИВИНИЛПИРИДИНА 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.
CH=CH
│ 2
// \
│ ││
М.м. 131,83.
\\ /
─CH=CH
2
2,5-Дивинилпиридин
(2,5-ДВП) - бесцветная жидкость, плотность 0,982 г/куб. см, Т. кип. 83 °C (10
мм рт. ст.), летучесть 1,93 г/куб. м. Растворим в бензоле, ацетоне, гексане,
хлороформе, спирте, растворимость в воде 0,2 - 0,5 г в 100 г воды.
В воздухе находится
в виде паров.
ДВП относится к
веществам 3 класса опасности. Характеризуется политропным токсическим действием
(центральная нервная система, сердечно-сосудистая
система, печень).
ПДК вещества в
воздухе - 1 мг/куб. м.
Характеристика
метода
Метод основан на
использовании газожидкостной хроматографии с применением
пламенно-ионизационного детектора.
Отбор проб с
концентрированием на силикагель.
Нижний предел
измерения в хроматографируемом объеме - 10 нг.
Нижний предел
измерения в воздухе - 0,5 мг/куб. м (при отборе 10 л воздуха).
Диапазон измеряемых
концентраций ДВП в воздухе - от 0,5 до 5 мг/куб. м.
Измерению не мешают
ацетон, 2-метил-5-винилпиридин, 2-метил-5-этилпиридин, 2-этил-5-винилпиридин.
Суммарная
погрешность измерения не превышает +/- 15%.
Время выполнения
измерения, включая отбор проб, - около 1 часа 30 минут.
Приборы,
аппаратура, посуда
Хроматограф с
пламенно-ионизационным детектором.
Колонка из
нержавеющей стали длиной 2 м внутренним диаметром 3 мм.
Аспирационное
устройство.
Трубки стеклянные
для отбора проб воздуха длиной 6 - 7 см и внутренним диаметром 0,5 см.
Микрошприц МШ-10,
МШ-1, ГОСТ 8043-75, вместимостью 10 и 1 мкл.
Секундомер, ГОСТ
5072-79.
Колбы мерные, ГОСТ
1770-74, вместимостью 25 мл.
Пипетки, ГОСТ
20292-74, вместимостью 1 мл.
Пробирки стеклянные
диаметром 12 см и высотой 40 - 45 мм.
Пробки резиновые от
пенициллиновых флаконов.
Чашки выпарительные
фарфоровые, ГОСТ 9147-80, диаметром 95 мм.
Баня водяная, ТУ
64-1-2850-80.
Линейка
измерительная, ГОСТ 427-75.
Шкаф сушильный,
ГОСТ 13474-79.
Печь муфельная.
Реактивы,
растворы и материалы
2,5-Дивинилпиридин
(2,5-ДВП), хч.
Хлороформ, ТУ
6-09-4263-76, для хроматографии.
н-Бутанол-1, ГОСТ
6006-78, чда.
Ацетон, ГОСТ
4461-77, чда.
Азотная кислота,
ГОСТ 4461-77, хч.
Соляная кислота,
ГОСТ 3118-77, концентрированная, хч.
Калия гидроокись,
ГОСТ 2463-80, чда.
Стандартный раствор
N 1 с концентрацией 10 мг/мл, готовят растворением 250 мг 2,5-ДВП в ацетоне в
мерной колбе на 25 мл. Раствор устойчив в течение 10 суток.
Полиэтиленгликоль 20М
(карбовакс 20М).
Хроматон N, фракция
0,20 - 0,25 мм (ЧССР).
Силикагель АСМ,
ГОСТ 3956-76, фракция 0,25 - 0,5 мм.
Газообразные: азот ГОСТ 9293-74, водород ГОСТ 3022-80, воздух ГОСТ 11882-73 в
баллонах с редукторами.
Отбор пробы
воздуха
Воздух с объемным
расходом 1 л/мин. аспирируют через стеклянную трубочку, заполненную 0,5 мл
силикагеля. Для определения 1/2 ПДК следует отобрать 10 л воздуха. Пробы
устойчивы в течение 4 часов.
Подготовка
к измерению
Подготовка
силикагеля для отбора проб следующая. Силикагель кипятят 2 - 3 часа с
разбавленной (1:1) соляной кислотой. После кипячения отмывают сначала
водопроводной, а затем дистиллированной водой до нейтральной реакции промывных
вод и отрицательной реакции на ион хлора. Кипятят еще 1 час с разбавленной
(1:1) азотной кислотой и отмывают до нейтральной реакции. Далее силикагель
просушивают в сушильном шкафу при 110 °C в течение 2 часов и прокаливают в
муфельной печи при 300 - 350 °C 2 часа. Очищенный силикагель хранят в банке с
пришлифованной пробкой. Срок хранения в герметичных условиях не ограничен.
Твердый носитель
хроматон N отсеивают от более мелких частиц. Гидроокись калия в количестве 1,5%
от массы носителя растворяют в н-бутаноле-1. В полученный раствор вносят
приготовленный носитель и осторожно перемешивают. н-Бутанол-1 испаряют на водяной бане. Затем ПЭГ 20М в
количестве 6% от массы носителя растворяют в хлороформе и полученным раствором
заливают полученный носитель, обработанный KOH. Хлороформ испаряют на водяной
бане, а затем сразу сушат в сушильном шкафу при температуре 100 °C в течение 3
часов. Хроматографическую колонку заполняют приготовленной насадкой,
устанавливают в термостат и кондиционируют при 150 °C в течение 6 часов, а
затем при 190 °C в течение 6 часов. После этого колонку присоединяют к
детектору и продолжают кондиционировать до тех пор, пока дрейф нулевой линии не
будет превышать 5% от всей длины шкалы.
Градуировочные
растворы с содержанием 2,5-ДВП от 0,5 до 5 мг/мл готовят соответствующим
разбавлением стандартного раствора N 1 ацетоном.
В стеклянные
пробирки высотой 40 - 45 мм насыпают по 0,5 мл силикагеля, наносят по 0,01 мл
(10 мкл) градуировочных растворов 2,5-ДВП. Затем добавляют 0,5 мл ацетона,
закрывают резиновыми пробками и оставляют на 30 минут. Концентрация 2,5-ДВП в
каждом из растворов будет составлять соответственно 10, 20, 40, 60, 80, 100
мкг/мл. Иглой микрошприца прокалывают резиновую пробку в пробирке и 1 мкл
каждого экстракта вводят в хроматограф через самоуплотняющуюся мембрану. Строят
градуировочный график, выражающий зависимость площади (кв. мм) пика от
концентрации компонента в мкг/мл.
Построение
градуировочного графика необходимо проводить не менее чем по 6 точкам, проводя
по 5 параллельных измерений для каждой концентрации.
Условия
хроматографирования градуировочных смесей и анализируемых проб:
Температура термостата колонок 130 °C
Температура испарителя 250 °C
Скорость потока газа-носителя 45 мл/мин.
Скорость потока водорода 50 мл/мин.
Скорость потока воздуха 450 мл/мин.
Скорость движения диаграммной ленты 200 мм/час
Время удерживания 2,5-ДВП 4 мин. 12 с
Проведение измерения
После отбора пробы
силикагель из трубочки переносят в пробирку и обрабатывают аналогично
градуировочным раствором. С помощью микрошприца 1 мкл пробы вводят в
хроматограф через самоуплотняющуюся мембрану. Записывают хроматограмму и
вычисляют площадь пика. По градуировочному графику находят концентрацию
определяемого компонента.
Расчет
концентрации
Концентрацию
2,4-ДВП в воздухе в мг/куб. м (C) вычисляют по формуле:
а x в
C = -----,
V
где:
а - концентрация
2,4-ДВП, найденная по градуировочному графику в анализируемом растворе, мкг/мл;
в - общий объем
анализируемого раствора, 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 │
└────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴───────┴───────┴───────┴───────┘