Методические указания на фотометрическое определение цианистого водорода в воздухе

(утв. Минздравом СССР 18.04.1977 № 1646-77)

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ НА ФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦИАНИСТОГО ВОДОРОДА В ВОЗДУХЕ

I. Общая часть

1. Определение основано на реакции цианистого водорода с бромом и последующем взаимодействии образующегося бромциана с пиридином и анилином с образованием дианилида глютаконового альдегида.

2. Предел обнаружения — 0,1 мкг цианистого водорода в анализируемом объеме раствора.

3. Предел обнаружения в воздухе — 0,1 мг/куб. м (расчетная).

4. Мешают определению хлор, бром, их влияние устраняют поглощением в индикаторную трубку.

5. Предельно допустимая концентрация цианистого водорода в воздухе 0,3 — мг/куб. м.

II. Реактивы и аппаратура

6. Применяемые реактивы и растворы.

Исходный стандартный раствор № 1 готовят из фиксанала 0,1 н раствора роданида аммония, 1 мл которого соответствует 5,81 мг иона CNS- или 2,7 мг CN-.

Стандартный раствор № 2 с содержанием 1 мкг/мл готовят перед употреблением соответствующим разбавлением стандартного раствора № 1 0,1 н раствором едкого натра.

Натр едкий, ГОСТ 4328-66, х.ч., 0,1 н и 0,01 н растворы.

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

Бромная вода. Смешивают 0,5 мл брома с 50 мл воды.

Бром, ГОСТ 4109-64.

Пиридин. Очищают кипячением в течение 1 ч с обратным холодильником над кристаллической щелочью. Затем, добавив кристаллическую щелочь, перегоняют. Отбирают фракцию, кипящую при 114 — 116°. Хранят в темной закрытой склянке.

Анилин, ч.д.а., ГОСТ 5819-70. Перегоняют при 184,5 °С.

Уксусная кислота, ледяная, х.ч., ГОСТ 61-69.

Индикаторная вата. Гигроскопическую вату промывают горячим спиртом, высушивают при 80 — 90 °С. В раствор, состоящий из 40 г йодида калия и 100 мл воды, погружают на 20 мин. 10 г ваты. Вату отжимают между листами фильтровальной бумаги и высушивают при 80 °С. Хранят в склянке из темного стекла.

Составной реактив: готовят смешением 10 мл пиридина, 5 мл ледяной уксусной кислоты и 1 мл анилина, свежеприготовленный.

Гидразинсульфат, ч.д.а., ГОСТ 5841-65, 0,5-процентный раствор.

7. Применяемые посуда и приборы.

Аспирационное устройство.

Поглотительные приборы Зайцева (см. рис. 9 — не приводится).

Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 50, 100 мл и 1 л.

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

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

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

III. Отбор пробы воздуха

8. Воздух со скоростью 0,3 л/мин. аспирируют через 2 последовательно соединенных поглотительных прибора Зайцева, наполненных по 2 мл 0,1 н раствора едкого натра. При наличии хлора, брома в воздухе перед поглотительными приборами присоединяют индикаторную трубку с ватой. Для определения 1/2 ПДК необходимо отобрать 2 л воздуха.

IV. Описание определения

9. 1 мл пробы из каждого поглотительного прибора помещают в пробирки, добавляют по 1 мл 0,1 н раствора соляной кислоты, 0,1 мл бромной воды и по каплям 0,5-процентного раствора гидразинсульфата до обесцвечивания. Перемешивают, вносят по 1 мл составного реактива и доводят объем до 4 мл водой. Через 15 мин. фотометрируют в кюветах с толщиной слоя 1 см при длине волны 485 нм по сравнению с контролем, приготовленным одновременно с пробой.

Содержание цианистого водорода определяют по предварительно построенному калибровочному графику.

Для построения калибровочного графика готовят шкалу стандартов согласно табл. 40.

№ стандарта	Стандартный раствор № 2, мл	Едкий натр, 0,1 н раствор, мл	Содержание цианистого водорода, мкг
1	0	1,0	0
2	0,1	0,9	0,1
3	0,2	0,8	0,2
4	0,4	0,6	0,4
5	0,6	0,4	0,6
6	0,8	0,2	0,8
7	1,0	0	1,0

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.

Шкала устойчива в течение 3 ч.

Концентрацию цианистого водорода в мг/куб. м воздуха Х вычисляют по формуле:

                                 G V
                                    1

Х = -----, V V 20

где:

G — количество цианистого водорода, найденное в анализируемом объеме пробы, мкг;

V — общий объем пробы, мл; 1

V — объем пробы, взятый для анализа, мл;

V — объем воздуха, отобранный 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="p100092"></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.

---