Методические указания на колориметрическое определение изопропилнитрата в воздухе

(утв. Минздравом СССР 18.04.1977 № 1669-77)

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ НА КОЛОРИМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИЗОПРОПИЛНИТРАТА В ВОЗДУХЕ

I. Общая часть

1. Определение основано на получении окрашенного продукта реакции при взаимодействии изопропилнитрата с сульфофеноловым реактивом в щелочном растворе.

2. Предел обнаружения 20 мкг изопропилнитрата в анализируемом объеме раствора.

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

4. Определению не мешают изопропиловый спирт и изопропилнитрит. Мешают окислы азота и пары азотной кислоты.

5. Предельно допустимая концентрация изопропилнитрата в воздухе 5 мг/куб. м.

II. Реактивы и аппаратура

6. Применяемые реактивы и растворы.

Изопропилнитрат, температура кипения 103 °C.

Стандартный раствор № 1 готовят следующим образом: в мерную колбу емкостью 25 мл вносят 10 мл этилового спирта и взвешивают. Добавляют 0,1 мл изопропилнитрата и взвешивают вторично. Объем раствора доводят до метки этиловым спиртом. По разности между второй и первой массой определяют навеску изопропилнитрата и вычисляют содержание его в 1 мл раствора. Раствор устойчив в течение 2 — 3 дней.

Стандартный раствор № 2, содержащий 100 мкг/мл, готовят путем соответствующего разбавления этиловым спиртом раствора № 1. Для разбавления применяют спирт, полученный после отмывания определенной порции силикагеля (на 2 куб. см силикагеля берут 5 мл спирта).

Серная кислота, ГОСТ 4204-66, концентрированная, плотностью 1,84.

Фенол, ГОСТ 6417-52, перегнанный при 182 °C.

Аммиак водный, ГОСТ 3760-64, 25-процентный раствор.

Этиловый спирт, ГОСТ 5963-67.

Силикагель мелкопористый с величиной зерен 0,5 — 1 мм. Силикагель предварительно кипятят 1 ч с соляной кислотой (1:1), промывают водопроводной, затем дистиллированной водой до отрицательной реакции на ион хлора. Промытый силикагель сушат при 105 °C и активируют в муфельной печи при 200 °C в течение 30 мин., хранят в склянке с притертой пробкой.

Сульфофеноловый реактив готовят следующим образом: в колбу вместимостью 500 мл помещают 30 г свежеперегнанного фенола и 275 мл серной кислоты. Колбу закрывают пробкой, снабженной стеклянной трубкой длиной 0,5 м с оттянутым верхним концом, и нагревают на водяной бане в течение 6 ч. По охлаждении реактив переливают в темную склянку с притертой пробкой.

Приготовленный реактив должен быть бесцветным или слабо-желтым.

7. Применяемые посуда и приборы.

Аспирационное устройство.

Трубки стеклянные U-образные, внутренний диаметр 6 мм, высотой 70 мм.

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

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

Бюретка, ГОСТ 20292-74, с притертым краном, вместимостью 25 мл.

Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 25 и 100 мл.

Колбы плоскодонные вместимостью 500 мл.

Баня водяная.

Термометр на 200 °C, ГОСТ 215-41.

III. Отбор пробы воздуха

8. Стеклянные трубки перед отбором заполняют 2 г силикагеля. В один конец трубки вкладывают тампон из стеклянной ваты «волокно». Воздух со скоростью 1,5 л/мин. аспирируют через трубку с силикагелем, при этом трубку охлаждают смесью воды со льдом.

Для определения 1/2 ПДК необходимо отобрать 40 л воздуха.

IV. Описание определения

9. Силикагель переносят в пробирку с притертой пробкой и извлекают изопропилнитрат 4 мл спирта. 1 мл раствора переносят в колориметрическую пробирку. Одновременно готовят шкалу стандартов согласно табл. 66.

№ стандарта	Стандартный раствор № 2, мл	Этиловый спирт, мл	Содержание изопропилнитрата, мкг
1	0	2,0	0
2	0,2	1,8	20,0
3	0,4	1,6	40,0
4	0,6	1,4	60,0
5	0,8	1,2	80,0
6	1,0	1,0	100,0

Так как при промывании силикагеля спирт мутнеет, то для сохранения одинаковых условий в шкале и пробах объем жидкости следует доводить спиртом, которым отмывалась определенная порция темного силикагеля.

Во все пробирки шкалы стандартов и пробы прибавляют по 1 мл сульфофенолового реактива и оставляют на 5 мин. Затем добавляют по 2 мл дистиллированной воды и 3 мл 25-процентного раствора аммиака. Аммиак прибавляют осторожно из бюретки при помешивании раствора.

Рекомендуется заранее установить путем титрования количество аммиака, идущее на нейтрализацию 1 мл сульфофенолового реактива; затем в пробы и шкалу стандартов прибавляют такое же количество с избытком в 1 мл.

Через 10 — 15 мин. сравнивают интенсивность окраски пробы со шкалой.

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

                                 G V
                                    1

X = -----, V V 20

где:

G — количество изопропилнитрата, 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="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.

---