МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ФОТОМЕТРИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ АЭРОЗОЛЯ ЕДКИХ ЩЕЛОЧЕЙ В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ
МУК 5937-91
УТВЕРЖДЕНЫ Заместителем Главного государственного санитарного врача СССР М.И. Наркевичем 10 сентября 1991 г. № 5937-91
NaOH |
М.м. 40,00 |
KОН |
М.м. 56,11 |
Гидроксид натрия - белое кристаллическое вещество. Плотность 2,13; Tпл. 320 °С; Tкип. 1388 °C. Растворим в воде, этиловом спирте, глицерине.
Гидроксид калия - белое кристаллическое вещество. Плотность 2,04; Tпл. 360 °С; Tкип. 1324 °С. Растворим в воде, спиртах, эфире.
В воздухе едкие щелочи находятся в виде аэрозоля.
Едкие щелочи относятся к высокоопасным веществам раздражающего типа (II класс опасности), обладают выраженным прижигающим действием на кожу и глаза.
Предельно допустимая концентрация аэрозоля едких щелочей в воздухе рабочей зоны - 0,5 мг/м3 (в пересчете на едкий натр).
Характеристика метода
Определение основано на реакции гидроксил-иона со смешанным кислотно-основным индикатором и последующем фотометрировании окрашенного продукта.
Отбор проб производят с концентрированием на фильтры АФА-ВП.
Нижний предел измерения - 2 мкг в анализируемом объеме пробы.
Нижний предел измерения в воздухе - 0,20 мг/м3 (при отборе 20 л воздуха).
Диапазон измеряемых концентраций от 0,20 до 3,5 мг/м3.
Определению мешают аммиак и кислоты.
Граница суммарной погрешности измерения не превышает ±25%.
Время выполнения измерения, включая отбор пробы, 30 минут.
Приборы, аппаратура, посуда
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
Аспирационное устройство.
Фильтродержатели.
Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 100 и 200 мл.
Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 1, 2, 5 и 10 мл.
Пробирки, ГОСТ 25336-82Е, вместимостью 10 мл.
Стаканы стеклянные, ГОСТ 25336-82Е, вместимостью 50 мл.
Цилиндры, ГОСТ 1770-74Е, вместимостью 10 мл.
Реактивы, растворы, материалы
Гидроксид натрия, ГОСТ 4328-77, х.ч., 0,1 н и 0,01 н растворы. Для приготовления 0,1 н раствора используют фиксанал в полиэтиленовой ампуле или готовят из 50%-ного гидроксида натрия после осаждения карбоната натрия. Титр полученного раствора устанавливают по 0,1 н раствору соляной кислоты. Раствор устойчив в течение 2 месяцев при хранении в полиэтиленовой емкости. Соответствующим разбавлением готовят 0,01 н раствор. Раствор применяют свежеприготовленным.
Стандартный раствор гидроксида натрия с концентрацией 20 мкг/мл готовят из 0,01 н раствора путем разбавления его дистиллированной водой, лишенной СО2. В мерную колбу вместимостью 200 мл вносят 10 мл 0,01 н раствора NaOH и доводят до метки дистиллированной водой. Стандартный раствор применяют свежеприготовленным.
Соляная кислота, ГОСТ 3118-77, х.ч., 0,1 н раствор.
Вода дистиллированная, ГОСТ 6709-72, не содержащая углекислоты.
Бромфеноловый синий, ТУ 6-09-4530-77.
Бромтимоловый синий, МРТУ 6-09-2439-65.
Смешанный индикатор готовят растворением 15,0 мг бромтимолового синего и 15,0 мг бромфенолового синего в 96%-ном этиловом спирте в мерной колбе вместимостью 100 мл. Индикатор пригоден для использования на следующие сутки.
Спирт этиловый, ГОСТ 18300-72, х.ч.
Фильтры АФА-ВП-10.
Отбор проб воздуха
Воздух с объемным расходом 5 л/мин аспирируют через сдвоенный фильтр АФА-ВП-10. Для измерения 1/2ПДК достаточно отобрать 20 л воздуха.
Подготовка к измерению
Для построения градуировочного графика готовят шкалу стандартов согласно таблице.
Таблица
Шкала градуировочных растворов
№ п/п |
Стандартный раствор (20 мкг/мл), мл |
Вода дистиллированная, мл |
Содержание NaOH в градуировочном растворе, мкг |
1 |
0 |
5,0 |
0 |
2 |
0,1 |
4,90 |
2,0 |
3 |
0,25 |
4,75 |
5,0 |
4 |
0,50 |
4,50 |
10,0 |
5 |
0,75 |
4,25 |
15,0 |
6 |
1,00 |
4,00 |
20,00 |
7 |
1,25 |
3,75 |
25,0 |
Во все пробирки с градуировочными растворами вносят по 0,2 мл индикатора, перемешивают и через 5 минут измеряют оптическую плотность при длине волны 595-600 нм в кювете с толщиной слоя 10 мл по отношению к раствору сравнения, не содержащему щелочи (стандарт № 1 по таблице).
Строят градуировочный график: на ось ординат наносят значения оптических плотностей градуировочных растворов, на ось абсцисс - соответствующие им величины содержания гидроксида натрия в градуировочном растворе в мкг.
Проверку градуировочного графика проводят 1 раз в 2 месяца и при использовании новой партии реактивов.
Проведение измерений
Фильтр с отобранной пробой помещают в стеклянный стакан вместимостью 50 мл, добавляют 2 капли этилового спирта для смачивания фильтра и дважды обрабатывают по 5 мл горячей (70-80 °С) дистиллированной водой, не содержащей СО2 Растворы пробы при необходимости фильтруют через беззольный фильтр в пробирку. После охлаждения доводят объем до 10 мл и отбирают аликвоту фильтрата объемом 1 или 5 мл. Общий объем анализируемого раствора доводят до 5 мл дистиллированной водой и добавляют 0,2 мл индикатора. Оптическую плотность анализируемого раствора измеряют аналогично градуировочным растворам по сравнению с контролем, который готовят одновременно и аналогично пробе.
Количественное определение содержания гидроксида натрия производят по предварительно построенному графику.
Расчет концентраций
Концентрацию щелочных аэрозолей (в пересчете на гидроксид натрия) в воздухе (С) в мг/м3 вычисляют по формуле:
,
где а - |
содержание вещества в анализируемом объеме раствора пробы, найденное по градуировочному графику, мкг; |
в - |
общий объем раствора пробы, мл; |
б - |
объем раствора пробы, взятый для анализа, мл; |
V20 - |
объем воздуха, отобранный для анализа и приведенный к стандартным условиям, л (см. приложение 1). |
При обнаружении щелочи во 2-й порции фильтрата содержание щелочи в пробе суммируют.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Приведение объема воздуха к стандартным условиям (температура 20 °C и давление 760 мм рт. ст.) проводят по формуле:
,
где: Vt - объем воздуха, отобранный для анализа, л;
P - барометрическое давление, кПа (101,33 кПа =760 мм рт. ст.);
t - температура воздуха в месте отбора пробы, С°.
Для удобства расчета V20 следует пользоваться таблицей коэффициентов (Приложение 2). Для приведения воздуха к стандартным условиям надо умножить Vt на соответствующий коэффициент.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Коэффициенты для приведения объема воздуха к стандартным условиям
°C |
Давление P, кПа/мм рт. ст. |
|||||||||
97,33/730 |
97,86/734 |
98,4/738 |
98,93/742 |
99,46/746 |
100/750 |
100,53/754 |
101,06/758 |
101,33/760 |
101,86/764 |
|
-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 |
1,1460 |
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 |
0,9830 |
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 |
0,9391 |
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 |
0,9199 |
0,9248 |
0,9297 |
0,9347 |
0,9397 |
0,9421 |
0,9471 |