Методические указания на фотометрическое определение бензотрихлорида в воздухе

(утв. Минздравом СССР 18.04.1977 № 1651-77)

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ НА ФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ БЕНЗОТРИХЛОРИДА В ВОЗДУХЕ

I. Общая часть

1. Определение основано на реакции взаимодействия бензотрихлорида с пиридином и щелочью. Образующееся при этом производное глутаконового альдегида конденсируется с анилином в уксуснокислом растворе с образованием полиметинового красителя.

2. Предел обнаружения — 3 мкг в анализируемом объеме раствора.

3. Предел обнаружения в воздухе — 0,2 мг/куб. м (расчетная).

4. Определению не мешают толуол и хлористый бензил. Мешает хлористый бензилиден при содержании 200 мкг в анализируемом объеме раствора.

5. Предельно допустимая концентрация бензотрихлорида в воздухе — 0,2 мг/куб. м.

II. Реактивы и аппаратура

6. Применяемые реактивы и растворы.

Бензотрихлорид, МРТУ 6-09-2554-65, температура кипения 214 °С.

Стандартный раствор № 1 готовят следующим образом. В мерную колбу вместимостью 25 мл вносят 10 мл ацетона и взвешивают, добавляют 1 — 2 капли бензотрихлорида и вторично взвешивают. Объем доводят до метки ацетоном. По разности между второй и первой массой определяют навеску бензотрихлорида и вычисляют содержание его в 1 мл раствора. Раствор устойчив в течение месяца.

Стандартный раствор № 2, содержащий 10 мкг/мл бензотрихлорида, готовят в день анализа соответствующим разбавлением ацетоном раствора № 1.

Ацетон, ГОСТ 2603-71, х.ч.

Пиридин, ГОСТ 2747-44, очищенный.

Пиридин предварительно испытывают на чистоту. Для этого к 2 мл ацетона прибавляют 3 мл реакционного раствора, 0,5 мл 5-процентного раствора едкого натра, взбалтывают и помещают на 5 мин. в нагретую до 70 °С водяную баню. По охлаждении добавляют 0,5 мл ледяной уксусной кислоты, 2 капли анилина. При наличии желто-оранжевой окраски пиридин очищают следующим образом: на 100 мл пиридина берут 6 — 7 г щелочи и кипятят в течение 1 ч с обратным холодильником. Пиридин перегоняют, предварительно добавив на каждые 100 мл 3 — 4 г щелочи, отбирают фракцию, кипящую при 115 — 116 °С. Хранят в темном месте. В том случае, если контрольная проба окрашивается в желто-оранжевый цвет, пиридин вновь перегоняют.

Натр едкий, ГОСТ 4328-66, 5-процентный раствор.

Реактивный раствор. Смешивают 20 мл пиридина с 50 мл дистиллированной воды.

Силикагель марки АСМ, зернение 0,25 — 0,5 мм, промывают дистиллированной водой до отрицательной реакции на хлор- и сульфат-ионы, высушивают и активируют нагреванием при 400 °С в течение 1 ч.

Уксусная кислота, ГОСТ 61-75, 98-процентный раствор.

Анилин, ГОСТ 5819-70, перегнанный, температура кипения 184,4 °С.

7. Применяемые посуда и приборы.

Аспирационное устройство.

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

Поглотительный прибор Яворовской (рис. 6 — не приводится).

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

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

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

III. Отбор пробы воздуха

8. Воздух со скоростью 5 л/мин. аспирируют через поглотительный прибор Яворовской с 2 г силикагеля. При этом силикагель током воздуха приводится в состояние псевдоожижения (кипения). Для определения 1/2 ПДК следует отобрать 75 л воздуха.

IV. Описание определения

9. Силикагель переносят в небольшой стакан и обрабатывают 2 раза 5 мл ацетона при перемешивании стеклянной палочкой в течение 5 мин. После каждой обработки ацетон сливают и измеряют общий объем. 2 мл ацетонового раствора пробы переносят в колориметрическую пробирку, прибавляют 3 мл реактивного раствора, 0,5 мл 5-процентного раствора едкого натра, взбалтывают и помещают на 5 мин. в нагретую до 70 °С водяную баню. По охлаждении добавляют 0,5 мл ледяной уксусной кислоты, 2 капли анилина и взбалтывают. Через 15 мин. фотометрируют при 485 — 495 нм в кювете с толщиной слоя 1 см по сравнению с контролем, который готовят одновременно и аналогично пробам.

Содержание бензотрихлорида в анализируемом объеме определяют по предварительно построенному калибровочному графику.

Для построения калибровочного графика готовят шкалу стандартов согласно табл. 48.

№ стандарта	Стандартный раствор бензотрихлорида № 2, мл	Ацетон, мл	Содержание бензотрихлорида, мкг
1	0	2,0	0
2	0,3	1,7	3,0
3	0,5	1,5	5,0
4	0,7	1,3	7,0
5	1,0	1,0	10,0
6	1,5	0,5	15,0
7	2,0	-	20,0

Все пробирки шкалы обрабатывают аналогично пробам, измеряют оптическую плотность и строят график. Шкалой стандартов можно пользоваться и для визуального определения. В этом случае ее готовят в колориметрических пробирках одновременно с пробами. Шкала устойчива в течение 3 ч.

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

                                GV
                                  1

X = ----, VV 20

где:

G — количество бензотрихлорида, найденное в определяемом объеме пробы, мкг;

V — объем всей пробы, мл; 1

V — объем пробы, взятый для анализа, мл;

V — объем воздуха, отобранный для анализа, 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="p100089"></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.

---