Методические указания на фотометрическое определение циклопентадиенилтрикарбонил марганца в воздухе

(утв. Минздравом СССР 18.04.1977 № 1635-77)

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ НА ФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦИКЛОПЕНТАДИЕНИЛТРИКАРБОНИЛ МАРГАНЦА В ВОЗДУХЕ

I. Общая часть

1. Определение основано на разложении циклопентадиенилтрикарбонил марганца до марганца и реакции последнего в виде перманганата с 4,4-тетраметилдиаминотрифенилметаном с образованием продуктов реакции желтого цвета.

2. Предел обнаружения 0,05 мкг циклопентадиенилтрикарбонил марганца в анализируемом объеме.

3. Предел обнаружения в воздухе 0,05 мг/куб. м (расчетная).

4. Неорганические соединения марганца не мешают определению.

5. Предельно допустимая концентрация циклопентадиенилтрикарбонил марганца в воздухе производственных помещений — 0,1 мг/куб. м.

II. Реактивы и аппаратура

6. Применяемые реактивы и растворы.

Стандартный раствор № 1 с содержанием 100 мкг/мл готовят растворением 10 мг циклопентадиенилтрикарбонил марганца в этиловом спирте в мерной колбе емкостью 100 мл.

Стандартный раствор № 2, содержащий 10 мкг/мл, и стандартный раствор № 3, содержащий 1 мкг/мл циклопентадиенилтрикарбонил марганца, готовят в мерных колбах путем соответствующего разбавления стандартного раствора № 1 этиловым спиртом.

Этиловый спирт, ГОСТ 5963-67.

Серная кислота, ГОСТ 4204-66, 5-процентный раствор.

Фосфорная кислота, ГОСТ 6552-58, концентрированная и 5-процентный раствор.

Калий иоднокислый, МРТУ 6-09-6598-70, 2-процентный раствор.

4,4'-Тетраметилдиаминотрифенилметан, 0,05-процентный раствор в 5-процентном растворе фосфорной кислоты.

7. Применяемые посуда и приборы.

Аспирационное устройство.

Поглотительные приборы с пористой пластинкой № 1 (см. рис. 3 — не приводится).

Ультрафиолетовая лампа ПРК-4.

Фотоэлектроколориметр.

Баня водяная.

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

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

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

III. Отбор пробы воздуха

8. Воздух со скоростью 0,5 л/мин. аспирируют через два поглотительных прибора с пористой пластинкой, заполненных 5 мл этилового спирта каждый и помещенных в баню со льдом и солью. Для определения 1/2 ПДК циклопентадиенилтрикарбонил марганца необходимо отобрать 2 л воздуха.

IV. Описание определения

9. Содержимое из поглотительных приборов переносят в фарфоровую чашку и облучают в течение 10 мин. ультрафиолетовым светом (поверхность чашки должна находиться на расстоянии 30 см от источника света).

После облучения фарфоровую чашку с пробой помещают на кипящую водяную баню и осторожно выпаривают досуха. Сухой остаток растворяют в 2 мл 5-процентного раствора серной кислоты порциями по 1 мл, перенося раствор в пробирку.

К 1 мл исследуемого раствора добавляют 0,1 мл концентрированной фосфорной кислоты и 2 мл 2-процентного раствора периодата калия; тщательно перемешивают и помещают в кипящую водяную баню на 1 ч.

После проведения реакции окисления раствор охлаждают до 70 °С, затем добавляют 0,1 мл 0,05-процентного раствора 4,4'-тетраметилдиаминотрифенилметана, содержимое пробирки перемешивают и через 15 — 20 мин. фотометрируют в кюветах с толщиной слоя 5 мм при длине волны 470 нм по сравнению с контролем, который готовят одновременно и аналогично пробам.

Содержание циклопентадиенилтрикарбонил марганца в анализируемом объеме определяют по предварительно построенному калибровочному графику.

Для построения калибровочного графика готовят шкалу стандартов, внося в фарфоровые чашки стандартный раствор, согласно табл. 25.

№ стандарта	Стандартный раствор циклопентадиенилтрикарбонил марганца № 3, мл	Этиловый спирт, мл	Содержание циклопентадиенилтрикарбонил марганца, мкг
1	0	5,0	0
2	0,05	4,95	0,5
3	0,1	4,9	0,1
4	0,2	4,8	0,2
5	0,4	4,6	0,4
6	0,6	4,4	0,6
7	0,8	4,2	0,8
8	1,0	4,0	1,01

Содержимое чашек облучают ультрафиолетовым светом, выпаривают досуха на водяной бане и проводят дальнейшую обработку, как указано выше для проб.

Шкалой стандартов можно пользоваться для визуального определения. В этом случае ее готовят после процесса выпаривания в колориметрических пробирках и одновременно с обработкой проб.

Концентрацию циклопентадиенилтрикарбонил марганца в мг/куб. м воздуха Х вычисляют по формуле:

                                G V
                                   1

Х = -----, V V 20

где:

G — количество циклопентадиенилтрикарбонил марганца, найденное в анализируемом объеме пробы, мкг;

V — общий объем пробы, мл; 1

V — объем пробы, взятый для анализа, мл;

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="p100093"></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.

---