МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ НА ФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОДОРАСТВОРИМЫХ СОЕДИНЕНИЙ НИКЕЛЯ В ВОЗДУХЕ
МУК 1623-77
УТВЕРЖДЕНЫ Заместителем Главного государственного санитарного врача СССР А.И. Заиченко 18 апреля 1977 года № 1623-77
1. Общая часть
1. Определение основано на взаимодействии иона никеля с диметилглиоксимом в щелочной среде в присутствии окислителя.
2. Предел обнаружения 1 мкг никеля в анализируемом объеме раствора.
3. Предел обнаружения в воздухе 0,003 мг/м3 (расчетная).
4. Определению не мешают железо, медь, кобальт в количестве до 0,2 мг.
5. Предельно допустимая концентрация для водорастворимых соединений никеля в воздухе 0,005 мг/м3.
2. Реактивы и аппаратура
6. Применяемые реактивы и растворы.
Никель сернокислый, 7-водный, ГОСТ 4465-61.
Стандартный раствор № 1: 0,4786 г сульфата никеля 7-водного х.ч. растворяют в мерной колбе емкостью 100 мл в воде, подкисленной 0,1 мл азотной кислоты. Раствор доводят водой до метки. Полученный раствор содержит никеля 1 мг/мл.
Стандартный раствор № 2 с содержанием 0,01 мг/мл готовят разбавлением в 100 раз стандартного раствора № 1.
Натр едкий, ГОСТ 4328-48, 5%-ный раствор.
Диметилглиоксим, ГОСТ 5228-51, 1%-ный раствор в 5%-ном растворе едкого натра.
Аммоний надсернокислый, ч.д.а., ГОСТ 3766-64, 3%-ный раствор, свежеприготовленный.
Калий-натрий виннокислый, 4-водный, ч.д.а., ГОСТ 5845-70, 20%-ный раствор.
Азотная кислота, ГОСТ 4461-48, разбавленная (1:1).
Фильтры АФА-ХП-20.
7. Применяемая посуда и приборы.
Аспирационное устройство.
Фотоэлектроколориметр ФЭК-М.
Патроны для фильтров (см. рис.1 и 2).
Стаканы химические, ГОСТ 1770-64, вместимостью 100 мл.
Чашки фарфоровые, ГОСТ 9147-59.
Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 1, 5, 10 мл с ценой деления 0,01, 0,05 и 0,1 мл.
Пробирки колориметрические, высотой 150 мм и внутренним диаметром 15 мм.
Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 100 мл.
Рис.1. Аллонж открытый (патрон для фильтра):
а - корпус; б - гайка; 1 - накатка
Рис.2. Крышка закрытого аллонжа
3. Отбор пробы воздуха
8. Воздух со скоростью 35 л/мин протягивают через перхлорвиниловый фильтр, помещенный в патрон. Для определения 1/2 ПДК следует отобрать 1000 л воздуха.
4. Описание определения
9. Фильтр переносят в стакан и трижды обрабатывают подкисленной водой по 5 мл. Объем фильтрата доводят до 15 мл. Аликвотную часть исследуемого раствора (не более 5 мл) вносят в колориметрическую пробирку, доливают до 5 мл водой, добавляют по 1 мл растворов сегнетовой соли, щелочи, персульфата аммония и диметилглиоксима. После прибавления каждого раствора содержимое пробирки взбалтывают. Интенсивность окрашивания раствора достигает максимума через 15 мин и остается постоянной в течение нескольких суток. Оптическую плотность раствора измеряют на фотоэлектроколориметре при длине волны 530 нм по сравнению с контролем, который готовят одновременно и аналогично пробам. Содержание никеля в анализируемом объеме определяют по предварительно построенному калибровочному графику. Для построения калибровочного графика готовят шкалу стандартов согласно табл.1.
Таблица 1
Шкала стандартов
№ стандарта |
Стандартный раствор № 2, мл |
Вода дистиллированная, мл |
Содержание никеля, мкг |
1 |
0 |
5,0 |
0 |
2 |
0,1 |
4,9 |
1,0 |
3 |
0,2 |
4,8 |
2,0 |
4 |
0,4 |
4,6 |
4,0 |
5 |
0,6 |
4,4 |
6,0 |
6 |
0,8 |
4,2 |
8,0 |
7 |
1,0 |
4,0 |
10,0 |
Все пробирки шкалы обрабатывают аналогично пробам, измеряют оптическую плотность и строят график. Шкалой стандартов можно пользоваться для визуального определения. В этом случае ее готовят в колориметрических пробирках одновременно с пробами.
Концентрацию никеля в мг/м3 X воздуха вычисляют по формуле:
,
где G - количество никеля, найденное в анализируемом объеме, мкг;
V1 - общий объем пробы, мл;
V - объем пробы, взятый для анализа, мл;
V20 - объем воздуха, отобранный для анализа и приведенный к стандартным условиям (см. приложение 1), л.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
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:
,
где Vt - объем воздуха, измеренный при t °C и давлении 101,33 кПа.
Для упрощения расчетов пользуются коэффициентами K (приложение 2), 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 2
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 |
ΔP |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
ΔK |
1 |
3 |
4 |
5 |
7 |
8 |
9 |
10 |
12 |
Искомый коэффициент K, пользуясь упрощенной таблицей, находят в соответствии со следующей схемой:
K = Kтабл + ΔKt + ΔKp,
где ΔKt - поправка на температуру;
ΔKp - поправка на давление.
1. Численное значение давления P, путем исключения единиц, округляют до целого числа, кратного десяти (Pтабл)
P = Pтабл + ΔP.
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 ΔP определяют по таблице пропорциональных частей, приведенной (снизу) основной таблицы.
Примеры. Требуется определить коэффициент K для следующих параметров окружающей среды:
№ п/п |
t, °С |
P, мм рт. ст. |
Pтабл + ΔP |
Kтабл + ΔKt |
ΔKp |
K |
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 Kтабл, соответствующий Pтабл и температуре (t + 1) °С и прибавляют к нему 0,003.
Поправку на излишек единиц ΔP определяют по вспомогательной таблице (их значения вписаны в графу ΔKp).
Величину коэффициента K определяют как сумму поправок на температуру и давление и Kтабл (графа K).
В примере 5 ввиду четности цифры t °C поправка на температуру отсутствует.