Методические указания на фотометрическое определение содержания паров сероуглерода в воздухе

(утв. Минздравом СССР 18.04.1977 № 1686-77)

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ НА ФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ПАРОВ СЕРОУГЛЕРОДА В ВОЗДУХЕ

I. Общая часть

1. Определение основано на образовании окрашенных в желто-бурый цвет растворов дитиокарбамата меди, получаемых при взаимодействии сероуглерода с диэтиламином или пиперидином в присутствии ацетата меди.

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

3. Предел обнаружения в воздухе 0,25 мг/куб. м (расчетная).

4. Определению мешают сероводород и тиоуксусная кислота. Влияние сероводорода устраняют применением предохранительного фильтра, поставленного перед поглотительными приборами.

5. Предельно допустимая концентрация паров сероуглерода в воздухе 1 мг/куб. м.

II. Реактивы и аппаратура

6. Применяемые реактивы и растворы.

Сероуглерод перегнанный, имеющий температуру кипения 46°.

Стандартный раствор № 1 готовят следующим образом: в мерную колбу вместимостью 25 мл наливают 20 мл 1,5-процентного спиртового раствора диэтиламина (или пиперидина), закрывают пробкой и взвешивают на аналитических весах. Затем прибавляют 1 — 2 капли сероуглерода и вторично взвешивают. Разность между вторым и первым взвешиванием дает навеску сероуглерода. Содержимое колбы доводят 1,5-процентным спиртовым раствором диэтиламина (пиперидина) до метки, закрывают пробкой и хорошо перемешивают.

Стандартный раствор № 2 с содержанием 10 мкг/мл сероуглерода готовят соответствующим разведением раствора № 1 1,5-процентным спиртовым раствором диэтиламина или пиперидина.

Метиловый красный, ГОСТ 5853-51. В мерную колбу вместимостью 100 мл вносят 0,050 г метилового красного и растворяют в 2 мл свежеприготовленного бесцветного 5-процентного спиртового раствора едкого натра. Объем жидкости в колбе доводят до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Отбирают 1,8 мл полученного раствора, разбавляют в мерной колбе до 100 мл 0,1 н раствором едкого натра. 1 мл этого раствора соответствует содержанию 10 мкг сероуглерода. Шкала растворов, приготовленная из метилового красного, аналогична по окраске соответствующему ряду растворов из сероуглерода только до 20 мкг. Выше оттенки растворов, приготовленных из сероуглерода и метилового красного, не совпадают.

Натр едкий, ГОСТ 4328-66, 0,1 н раствор и 5-процентный спиртовой раствор, свежеприготовленный.

Медь уксуснокислая, ГОСТ 5852-51, 0,05-процентный спиртовой раствор, свежеприготовленный.

Диэтиламин или пиперидин (температура кипения пиперидина 108°, диэтиламина 55,5°), 1,5-процентный спиртовой раствор, свежеприготовленный.

Этиловый спирт, ректификат, ГОСТ 5963-67.

Вата для улавливания сероводорода. В 50 мл воды, подкисленной несколькими каплями уксусной кислоты, растворяют 10 г ацетата свинца, прибавляют 10 мл глицерина и доводят водой до 100 мл. Хлопчатобумажную вату, пропитанную этим раствором, выжимают, высушивают при комнатной температуре и хранят в банке с притертой пробкой.

Предохранительный фильтр.

Перед анализом 0,3 г ваты для улавливания сероводорода помещают в стеклянную трубку диаметром 0,3 — 0,5 см.

7. Применяемые посуда и приборы.

Аспирационное устройство.

Поглотительные приборы с пористой пластинкой (см. рис. 3 — не приводится).

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

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

Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 25, 50 и 100 мл.

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.

III. Отбор пробы воздуха

8. Воздух аспирируют со скоростью 0,5 л/мин. через два последовательно соединенных поглотительных прибора, наполненных по 10 мл 1,5-процентного спиртового раствора диэтиламина или пиперидина. Поглотительные приборы следует охлаждать при отборе проб. При наличии в воздухе сероводорода перед поглотителями ставят предохранительный фильтр. Для определения 1/2 ПДК необходимо отобрать 2 л воздуха.

IV. Описание определения

9. Для анализа из первого прибора берут в колориметрические пробирки 1 и 5 мл пробы, а из второго 5 мл. 1 мл пробы доводят поглотительным раствором до 5 мл. Во все пробирки приливают по 0,5 мл 0,05-процентного спиртового раствора ацетата меди. Содержимое пробирок встряхивают и через 5 мин. фотометрируют в кюветах с толщиной слоя 10 мм при длине волны 465 нм по сравнению с контролем, который готовят одновременно и аналогично пробам. Содержание сероуглерода в анализируемом объеме определяют по предварительно построенному калибровочному графику. Для построения калибровочного графика готовят шкалу стандартов согласно табл. 85.

№ стандарта	Стандартный раствор с содержанием 10 мкг/мл сероуглерода, мл	Поглотительный раствор, мл	Содержание сероуглерода, мкг
0	0	5	0
1	0,05	4,95	0,5
2	0,1	4,9	1
3	0,2	4,8	2
4	0,4	4,6	4
5	0,6	4,4	6
6	0,8	4,2	8
7	1,0	4,0	10

Все пробирки шкалы обрабатывают аналогично пробам, измеряют оптическую плотность и строят график. Шкалой стандартов можно пользоваться для визуального определения, ее готовят в колориметрических пробирках одновременно с пробами. При этом вместо растворов, содержащих сероуглерод, можно пользоваться искусственной шкалой из раствора метилового красного, 1 мл которого соответствует 10 мкг сероуглерода. Стандартную шкалу из метилового красного готовят согласно табл. 86.

№ пробирки	Раствор метилового красного, мл	Едкий натр, 0,1 н водный раствор, мл	Содержание сероуглерода, мкг
0	0	5	0
1	0,05	4,95	0,5
2	0,1	4,9	1
3	0,2	4,8	2
4	0,4	4,6	4
5	0,6	4,4	6
6	0,8	4,2	8
7	1,0	4,0	10

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

                                GV
                                  1

X = ----, VV 20

где:

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

V — объем пробы, взятый для анализа, мл;

V — общий объем пробы, мл; 1

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="p100098"></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.

---