Методические указания на фотометрическое определение тетраэтилсвинца в воздухе

(утв. Минздравом СССР 18.04.1977 № 1627-77)

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ НА ФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕТРАЭТИЛСВИНЦА В ВОЗДУХЕ

I. Общая часть

1. Определение основано на разложении тетраэтилсвинца йодом и взаимодействии выделившегося свинца с плюмбоном.

2. Предел обнаружения — 0,5 мкг в анализируемом объеме раствора.

3. Предел обнаружения в воздухе — 0,003 мг/куб. м (расчетная).

4. Аэрозоли металлов не мешают определению.

5. Предельно допустимая концентрация тетраэтилсвинца в воздухе — 0,005 мг/куб. м.

II. Реактивы и аппаратура

6. Применяемые реактивы и растворы.

Свинец азотнокислый, ГОСТ 4236-67.

Стандартный раствор № 1 с содержанием свинца 1 мг/мл. Для приготовления раствора 0,1598 г перекристаллизованного азотнокислого свинца растворяют в мерной колбе вместимостью 100 мл в 3-процентном растворе уксуснокислого аммония. Раствор сохраняется в течение 1 — 2 мес.

Стандартный раствор № 2 с содержанием 10 мкг/мл готовят перед определением соответствующим разбавлением стандартного раствора № 1 3-процентным раствором уксуснокислого аммония.

Аммоний уксуснокислый, ГОСТ 3117-51, 3-процентный раствор.

Натрий тетраборнокислый, ГОСТ 4199-66, 0,05 М раствор.

Йод кристаллический, ГОСТ 4159-64 (возогнанный).

Силикагель марки АСМ, размер частиц 0,25 — 0,5 мм. Силикагель предварительно отмывают соляной кислотой при нагревании в течение 2 — 3 ч, промывают водопроводной водой, затем дистиллированной до удаления иона хлора в промывных водах (реакция с азотнокислым серебром). Далее силикагель сушат и активируют в муфельной печи при 300 °C в течение 30 мин. Активированный силикагель следует хранить в стеклянной банке с притертой пробкой.

Все применяемые реактивы и силикагель должны быть проверены на отсутствие ионов свинца.

Плюмбон, 0,005-процентный раствор в 0,05 М боратобуферном растворе.

7. Применяемые посуда и реактивы.

Аспирационное устройство.

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.

Поглотительные приборы Яворовской.

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

Баня водяная.

Чашки фарфоровые, ГОСТ 9147-59, диаметром 50 — 60 мм.

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

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

III. Отбор пробы воздуха

8. Воздух со скоростью 5 л/мин. аспирируют через 3 параллельно соединенных поглотительных прибора Яворовской, наполненных 2 г активированного силикагеля в каждом. При этом силикагель током исследуемого воздуха приводится в состояние псевдоожижения (кипения). Для определения 1/2 ПДК следует отобрать 200 л. Схема отбора проб приведена (рис. 7 — не приводится).

Для устранения влияния аэрозолей металлов перед поглотительными приборами ставят бумажный беззольный фильтр, помещенный в патрон.

IV. Описание определения

9. Силикагель отдельно из 3 поглотительных приборов пересыпают в пробирки с притертой пробкой и заливают 10 мл этилового спирта. Извлечение тетраэтилсвинца проводят в течение 30 мин. при периодическом и интенсивном встряхивании. После отстаивания отбирают по 8 мл прозрачного раствора из каждой пробирки и помещают в одну фарфоровую чашку. Добавляют несколько кристаллов йода и через 20 — 30 мин. содержимое чашки выпаривают досуха на водяной бане. Сухой остаток йодистого свинца растворяют в 0,5 мл 3-процентного раствора ацетата аммония. Чашка смывается 4,25 мл боратобуферного раствора. Все растворы помещают в колориметрические пробирки и в каждую добавляют по 0,25 мл 0,005-процентного раствора плюмбона. Растворы фотометрируют в кюветах с толщиной слоя 10 мм при длине волны 500 — 560 нм по сравнению с контролем, который готовят одновременно и аналогично пробам. Содержание свинца в анализируемом объеме определяют по предварительно построенному калибровочному графику. Для построения калибровочного графика готовят шкалу стандартов согласно табл. 16.

№ стандарта	Стандартный раствор № 2, мл	3-процентный раствор уксуснокислого аммония, мл	Содержание свинца, мкг
1	0	0,5	0
2	0,05	0,45	0,5
3	0,1	0,4	1,0
4	0,2	0,3	2,0
5	0,3	0,2	3,0
6	0,5	0	5,0

В пробирки шкалы добавляют по 4,25 мл боратобуферного раствора и по 0,25 мл 0,005-процентного раствора плюмбона, измеряют оптическую плотность и строят график. Шкалой стандартов можно пользоваться для визуального определения, для чего ее готовят в колориметрических пробирках одновременно с пробами.

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

                             GV  1,56 x 30
                               1

X = -------------, VV 24 20

где:

G — количество свинца, найденное в анализируемом объеме пробы, мкг;

V — объем пробы после растворения в 3-процентном растворе ацетата 1 аммония и добавления боратобуферного раствора, мл;

V — объем пробы, взятый для анализа, мл;

30 — общий объем пробы после извлечения тетраэтилсвинца спиртом, мл;

24 — объем пробы спиртового раствора, взятый для выпаривания, мл;

1,56 — коэффициент пересчета свинца на тетраэтилсвинец;

V — объем воздуха, взятый для анализа и приведенный к стандартным 20 условиям по формуле (см. Приложение), л.

Приложение 1

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.

     t

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.

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; t

ДЕЛЬТА K — поправка на давление. p

1. <a id="p100090"></a>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:

№ п/п	t °C	P мм рт. ст.	P + ДЕЛЬТА P табл	K + ДЕЛЬТА K табл t	ДЕЛЬТА K p	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  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 ). p

    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.

---