"Методические указания на фотометрическое определение тория и его соединений (двуокись и нитрат тория) в воздухе" // Мегабиблиотека по охране труда

Утверждаю

Заместитель Главного

государственного

санитарного врача СССР

А.И.ЗАИЧЕНКО

18 апреля 1977 г. N 1628-77

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

НА ФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОРИЯ

И ЕГО СОЕДИНЕНИЙ (ДВУОКИСЬ И НИТРАТ ТОРИЯ) В ВОЗДУХЕ

I. Общая часть

1. Определение основано на образовании внутрикомплексного соединения тория с арсеназо III в кислой среде.

2. Предел обнаружения - 0,25 мкг тория в анализируемом объеме раствора.

3. Предел обнаружения в воздухе - 0,006 мг/куб. м (расчетная).

4. Определению не мешают вольфрам, алюминий, кобальт, никель, тантал, ниобий. Влияние железа в количестве до 10 мкг в пробе устраняется аскорбиновой кислотой.

5. Предельно допустимая концентрация тория в воздухе - 0,05 мг/куб. м.

II. Реактивы и аппаратура

6. Применяемые реактивы и растворы.

Нитрат тория, ТУ МХП 266-51.

Стандартный раствор N 1, содержащий 100 мкг/мл тория. Навеску 0,0237 г нитрата тория растворяют в мерной колбе на 100 мл в соляной кислоте 1:4.

Стандартные растворы N 2 и 3 с содержанием 10 и 1 мкг/мл тория готовят перед употреблением соответствующим разбавлением основного раствора соляной кислотой 1:4.

Соляная кислота, ГОСТ 3118-67, разбавленная 1:4 и 0,05 н раствор.

Калий сернокислый пиро, ГОСТ 7172-65, измельченный, 5-процентный раствор в соляной кислоте 1:4.

Арсеназо III, МРТУ 6-09-6117-69, 0,05-процентный раствор в 0,05 н соляной кислоте.

Аскорбиновая кислота, ГОСТ 4815-54.

Фильтры АФА-ВП-20.

7. Применяемые посуда и приборы.

Аспирационное устройство.

Патроны для фильтров.

Тигли кварцевые емкостью 10 - 12 мл.

Пробирки колориметрические плоскодонные из бесцветного стекла с пришлифованными пробками высотой 100 мм и внутренним диаметром 10 мм.

Пипетки, ГОСТ 20292-74, градуированные на 1, 2, 5 и 10 мл с делениями на 0,01 и 0,1 мл.

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

Электроплитка закрытая.

Муфельная печь.

Баня водяная.

Фотоэлектроколориметр.

III. Отбор пробы воздуха

8. Воздух со скоростью 7 - 10 л/мин. аспирируют через фильтр АФА-ВП-20, помещенный в патрон. Для 1/2 ПДК достаточно отобрать 100 - 200 л воздуха.

IV. Описание определения

9. При определении окиси тория фильтр помещают в кварцевый тигель и озоляют, постепенно поднимая температуру печи до 550 °C. Затем в охлажденный тигель помещают 0,25 г пиросульфата калия, хорошо перемешивают с зольным остатком и сплавляют в течение 10 - 15 мин. при температуре 600 - 700 °C. По охлаждении в тигель наливают 5 мл соляной кислоты 1:4 и, поставив тигель на плитку, слегка подогревают до растворения плава. При наличии в пробах значительных количеств вольфрама (образуется вольфрамовая кислота) раствору дают отстояться или его фильтруют. 1 мл раствора вносят в колориметрическую пробирку. Объем доводят до 2,5 мл раствором соляной кислоты 1:4. Затем приливают по 0,1 мл раствора арсеназо III и фотометрируют в кювете с толщиной слоя 10 мм при длине волны 690 нм по сравнению с контролем, который готовят одновременно и аналогично пробам.

Содержание тория в анализируемом объеме определяют по градуировочному графику. Для построения калибровочного графика готовят шкалу стандартов согласно табл. 17.

Таблица 17

ШКАЛА СТАНДАРТОВ

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

│ N │ Стандартный │ Стандартный │ Раствор │ Соляная │Содержание│

│стандарта│раствор тория│раствор тория│пиросульфата │ кислота │тория, мкг│

│ │ N 3, мл │ N 2, мл │ калия, мл │ 1:4, мл │ │

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

│1 │0 │- │1,0 │1,5 │0 │

│2 │0,25 │- │1,0 │1,25 │0,25 │

│3 │0,5 │- │1,0 │1,0 │0,5 │

│4 │0,8 │- │1,0 │0,7 │0,8 │

│5 │1,0 │- │1,0 │0,5 │1,0 │

│6 │- │0,15 │1,0 │1,35 │1,5 │

│7 │- │0,2 │1,0 │1,3 │2,0 │

│8 │- │0,3 │1,0 │1,2 │3,0 │

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

Все пробирки шкалы обрабатывают аналогично пробам, измеряют оптическую плотность и строят график. Шкала устойчива 1 - 1,5 ч, ею можно пользоваться для визуального определения. Шкалу стандартов готовят в колориметрических пробирках одновременно с пробами.

При значительных количествах тория (более 10 мкг в колориметрируемом объеме) пробы разбавляют солянокислым раствором пиросульфата, содержащим 50 мг пиросульфата калия в 1 мл соляной кислоты 1:4. При определении тория в виде нитрата фильтр помещают в коническую колбу емкостью 25 мл, вносят 5 мл соляной кислоты 1:4 и слегка нагревают раствор при температуре 50 °C на водяной бане. Раствор сливают в мерный цилиндр емкостью 10 мл, отжимают фильтр. Фильтр в колбе повторно обрабатывают 5 мл кислоты, после чего объем доводят до метки раствором соляной кислоты 1:4. Для определения отбирают аликвотную часть исследуемого раствора (не более 2,5 мл) в колориметрическую пробирку, объем доводят до 2,5 мл соляной кислотой 1:4 и прибавляют 0,1 мл раствора арсеназо III. Окраску сравнивают со шкалой стандартов или фотометрируют. При наличии в исследуемом растворе железа перед прибавлением арсеназо III в колориметрическую пробирку вводят 10 мг аскорбиновой кислоты.

Концентрацию тория в мг/куб. м воздуха X вычисляют по формуле:

X = ----,

где:

G - количество тория, найденное в исследуемом объеме раствора, мкг;

V - общий объем исследуемого раствора, мл;

V - объем раствора, взятый для анализа, мл;

V - объем исследуемого воздуха, приведенный к стандартным условиям

(см. приложение), л.

Примечание. Коэффициент пересчета тория на двуокись тория - 1,1; на нитрат тория - 2.

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.