МУК 1642-77

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ НА ОПРЕДЕЛЕНИЕ СЕРНИСТОГО АНГИДРИДА В ВОЗДУХЕ


МУК 1642-77



УТВЕРЖДЕНЫ Заместителем Главного государственного санитарного врача СССР А.И. Заиченко 13 апреля 1977 года № 1642-77



А. НЕФЕЛОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ


1. Общая часть


1. Определение основано на окислении сернистого ангидрида хлорноватокислым калием или перекисью водорода до серной кислоты и взаимодействии последней с хлоридом бария с образованием взвеси.

2. Предел обнаружения - 5 мкг в анализируемом объеме раствора.

3. Предел обнаружения в воздухе 3 мг/м3 (расчетная).

4. Определению мешают серная кислота и растворимые сульфаты.

5. Предельно допустимая концентрация сернистого ангидрида в воздухе - 10 мг/м3.


2. Реактивы и аппаратура


6. Применяемые реактивы и растворы.

Калий сернокислый, ГОСТ 4145-65, х.ч.

Стандартный раствор № 1 с содержанием 1 мг/мл готовят растворением в воде 0,272 г калия сернистого в мерной колбе вместимостью 100 мл.

Стандартный раствор № 2, содержащий 100 мкг/мл, готовят разведением раствора № 1 поглотительным раствором в 10 раз.

Калий хлорноватокислый, ГОСТ 4235-65, ч., перекристаллизованный.

Пергидроль (перекись водорода, 30%-ный водный раствор), ГОСТ 10929-64, х.ч.

Поглотительный раствор: 4%-ный раствор хлорноватокислого калия или 0,3%-ный раствор перекиси водорода.

Барий хлористый, ГОСТ 4108-65, х.ч., 10%-ный раствор.

Глицерин, ГОСТ 6259-52, ч.д.а.

Этиловый спирт, ректификат, ГОСТ 5963-67.

Соляная кислота, ГОСТ 3118-67, концентрированная.

Составной раствор: к 100 мл 10%-ного хлористого бария приливают 50 мл этилового спирта, 50 мл глицерина и 0,1 мл концентрированной соляной кислоты. Раствор оставляют на сутки, при появлении осадка фильтруют через плотный фильтр.

7. Применяемые посуда и приборы.

Аспирационное устройство.

Пробирки колориметрические, плоскодонные из бесцветного стекла диаметром 15 мм, высотой 120 мм.

Поглотительные приборы с пористой пластинкой (см. рис. 1).

Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 100, 50, 25 мл.

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

Фотоэлектроколориметр ФЭК-Н-56.



Рис. 1. Поглотительный прибор с пористой пластинкой


3. Отбор пробы воздуха


8. Воздух со скоростью 1 л/мин аспирируют через поглотительный прибор с пористой пластинкой, содержащей 6 мл поглотительного раствора. Для определения 1/2 ПДК необходимо отобрать 2 л воздуха.


4. Описание определения


9. Из поглотительного прибора 5 мл пробы вносят в колориметрическую пробирку, приливают 1 мл составного раствора хлористого бария, перемешивают и через 10 мин фотометрируют в кюветах с толщиной слоя 1 см при длине волны 410 нм по сравнению с контролем, который готовят одновременно и аналогично пробам. Содержание сернистого ангидрида 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 с содержанием 100 мкг/мл сернистого ангидрида, мл

Поглотительный раствор, мл

Содержание сернистого ангидрида, мкг

1

0

5,0

0

2

0,05

4,95

5,0

3

0,1

4,90

10,0

4

0,2

4,80

20,0

5

0,3

4,70

30,0

6

0,4

4,60

40,0

7

0,5

4,50

50,0


Все пробирки шкалы обрабатывают аналогично пробам, измеряют оптическую плотность и строят график. Шкалой стандартов можно пользоваться для визуального определения, для чего ее готовят в колориметрических пробирках одновременно с пробами. Шкала устойчива в течение 1 ч.

Концентрацию сернистого ангидрида X в воздухе в мг/м3 вычисляют по формуле:

,

где G - количество сернистого ангидрида, найденное в анализируемом объеме пробы, мкг;

V1 - общий объем пробы, мл;

V - объем пробы, взятый для анализа, мл;

V20 - объем воздуха, взятый для анализа и приведенный к стандартным условиям по формуле (см. приложение 1), л.


Б. ФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ


1. Общая часть


1. Определение основано на образовании окрашенного продукта в результате реакции сернистого ангидрида с фуксинформальдегидным реактивом.

2. Предел обнаружения 0,3 мкг в анализируемом объеме раствора.

3. Предел обнаружения в воздухе 0,6 мг/м3 (расчетная).

4. Определению мешает двуокись азота.

5. Предельно допустимая концентрация сернистого ангидрида в воздухе 10 мг/м3.


2. Реактивы и аппаратура


6. Применяемые реактивы и растворы.

Натрий сернистокислый, безводный, ГОСТ 195-66.

Стандартный раствор № 1: растворяют 0,1968 г сульфита натрия в 1 л поглотительного раствора. 1 мл раствора содержит 100 мкг сернистого ангидрида.

Стандартный раствор № 2: 5 мл раствора № 1 разбавляют до 100 мл поглотительным раствором; 1 мл этого раствора содержит 5 мкг сернистого ангидрида. Стандартные растворы готовят в день анализа.

Натрий хлористый, ГОСТ 4233-66, х.ч.

Ртуть двухлористая, ГОСТ 4519-48.

Комплексон III (динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты), ГОСТ 10652-63, ч.д.а.

Окись ртути желтая, ГОСТ 5230-50, ч.д.а., или красная, МРТУ 6-09-3252-66, ч.д.а.

Соляная кислота, ГОСТ 3118-67, 0,1 н. раствор.

Поглотительный раствор готовят из хлорной ртути или окиси ртути.

В первом варианте растворяют 27,2 г хлорной ртути, 11,7 г хлорида натрия и 0,1 г комплексона III в 1 л дистиллированной воды.

Во втором варианте 8,66 г окиси ртути, 4,68 г хлорида натрия и 0,066 г комплексона III растворяют в 80 мл 1 н. раствора соляной кислоты, разбавляют в мерной колбе водой до 500 мл и оставляют на сутки. Избыток соляной кислоты нейтрализуют 0,1 н. раствором едкого натра. Для этого 50 мл полученного раствора оттитровывают 0,1 н. раствором едкого натра, затем к оставшимся 450 мл приливают соответствующее количество едкого натра, необходимое для нейтрализации соляной кислоты. Общий объем жидкости доводят до 900 мл дистиллированной водой. Раствор отфильтровывают через бумажный фильтр и измеряют рН раствора. Эта величина должна быть в интервале 5,4-6,4.

Натр едкий, ГОСТ 4328-66, 0,1 н. раствор.

Фуксин основной, МРТУ 6-09-5809-69. 0,65 г основного фуксина растворяют в 22 мл этилового спирта, разбавляют 100 мл дистиллированной воды, медленно при охлаждении добавляют 60 мл концентрированной серной кислоты и осторожно доводят водой до 1 л.

Серная кислота, ГОСТ 4204-66, х.ч.

Этиловый спирт, ректификат, ГОСТ 5963-67.

Фуксинформальдегидный реактив: 10 частей свежеприготовленного раствора фуксина смешивают с 1 частью 2%-ного раствора формальдегида.

Формалин.

7. Применяемые посуда и приборы.

Аспирационное устройство.

Пробки колориметрические плоскодонные, диаметром 15 мм, высотой 120 мм.

Поглотительные приборы с пористой пластинкой (см. рис. 1).

Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 25, 100, 1000 мл.

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

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.


3. Отбор пробы воздуха


8. Воздух со скоростью 0,2 л/мин аспирируют через поглотительный прибор, содержащий 6 мл поглотительного раствора. Для определения 1/2 ПДК достаточно отобрать 1 л воздуха.


4. Описание определения


9. В пробирку переносят 3 мл пробы, добавляют 2 мл фуксинформальдегидного реактива, перемешивают и через 20 мин измеряют оптическую плотность раствора в кювете с толщиной слоя 1 см при длине волны 575 нм. Содержание сернистого ангидрида в анализируемом объеме определяют по заранее построенному калибровочному графику. Для построения графика готовят шкалу стандартов согласно табл. 2.


Таблица 2


Шкала стандартов


№ стандарта

Стандартный раствор, содержащий 5 мкг/мл сернистого ангидрида, мл

Поглотительный раствор (тетрахлормеркурат натрия), мл

Содержание сернистого ангидрида, мкг

1

0

3

0

2

0,06

2,94

0,3

3

0,12

2,88

0,6

4

0,18

2,82

0,9

5

0,24

2,76

1,2

6

0,30

2,70

1,5

7

0,6

2,40

3,0

8

0,9

2,10

4,5


Все пробирки шкалы обрабатывают аналогично пробам, измеряют оптическую плотность и строят график. Шкалой стандартов можно пользоваться для визуального определения, для чего ее готовят в колориметрических пробирках одновременно с пробами.

Концентрацию сернистого ангидрида X в мг/м3 воздуха рассчитывают по формуле:

,

где G - количество вещества, найденное в анализируемом объеме пробы, мкг;

V1 - общий объем пробы, мл;

V - объем пробы, взятый для анализа, мл;

V20 - объем воздуха, отобранный для анализа и приведенный к стандартным условиям по формуле (см. приложение 1), л.


Примечание. При наличии окислов азота используют поглотительный раствор с добавлением 0,06% аминосульфоновой кислоты или 0,08% аминосульфоната калия.



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.