Методические указания по газохроматографическому измерению концентраций изопропилового спирта и диизопропилового эфира в воздухе рабочей зоны
(утв. Минздравом СССР 21.12.1987 № 4509-87)
21 декабря 1987 г. № 4509-87
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ ИЗОПРОПИЛОВОГО СПИРТА И ДИИЗОПРОПИЛОВОГО ЭФИРА
В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВ
| Вещество | Формула | Агрегатное состояние | М.м. | Плотность при 20 °C, г/куб. см | Т. кип., °C | Упругость насыщенного пара, мм рт. ст. |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Изопропиловый спирт (пропанол-2) Диизопропиловый эфир (изопропиловый эфир) | CH CHOHCH 3 3 (CH ) CHOC(CH ) 3 2 3 2 | Бесцветная жидкость Бесцветная жидкость | 60,09 102,18 | 0,785 0,728 | 82,5 67,5 | 32,4 158,0 |
Изопропиловый спирт хорошо растворим в воде и органических растворителях. Диизопропиловый эфир трудно растворим в воде, но хорошо растворяется в органических растворителях.
В воздухе находятся в виде паров.
Оба вещества обладают наркотическими свойствами и раздражающим действием на слизистые оболочки.
ПДК изопропилового спирта 10 мг/куб. м, диизопропилового эфира 100 мг/куб. м.
ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДА
Метод основан на использовании газожидкостной хроматографии на приборе с пламенно-ионизационным детектором.
Отбор проб без концентрирования.
Нижний предел измерения изопропилового спирта 0,005 мкг, диизопропилового эфира 0,0025 мкг в хроматографируемом объеме.
Нижний предел измерения в воздухе изопропилового спирта 1 мг/куб. м, диизопропилового эфира 0,5 мг/куб. м (при вводе 5 мл воздуха).
Диапазон измеряемых концентраций изопропилового спирта от 1 до 100 мг/куб. м, диизопропилового эфира от 0,5 до 1000 мг/куб. м.
Измерению не мешают другие низшие алифатические спирты и простые эфиры.
Суммарная погрешность измерения не превышает +/- 10%.
Время выполнения измерения 10 мин., включая отбор пробы.
ПРИБОРЫ, АППАРАТУРА, ПОСУДА
Хроматограф с пламенно-ионизационным детектором.
Хроматографическая колонка из стали (4 м x 3 мм).
Шприцы медицинские стеклянные, ТУ 64-1-296-72, вместимостью 50 — 100 мл.
Шприцы медицинские типа «Рекорд», ТУ 64-1-868-80, вместимостью 1 — 10 мл.
Бутыли стеклянные вместимостью 5 — 10 л.
Чашка фарфоровая, ГОСТ 9147-73.
Набор сит «Физприбор», ТУ 26-09-262-69.
Микроампулы — полые стеклянные шарообразные сосуды диаметром 10 мм с оттянутой капиллярной трубкой длиной 70 — 100 мм.
Линейка измерительная, ГОСТ 427-75.
Лупа измерительная, ГОСТ 8309-75.
РЕАКТИВЫ, РАСТВОРЫ И МАТЕРИАЛЫ
Изопропиловый спирт, ТУ 6-09-402-75, х.ч.
Диизопропиловый эфир, ТУ 6-09-663-76, х.ч.
Этиловый спирт, ТУ 6-09-1710-77, х.ч.
Диатомитовый кирпич, фракция 0,25 — 0,28 мм.
1,2,3-трис(бета-цианэтокси)пропан, ТУ 6-09-1704-72.
Глицерин, ГОСТ 6259-75, ч.д.а.
Газообразные азот, ГОСТ 9293-74, водород, ГОСТ 3022-80 и воздух, ГОСТ 11882-73 в баллонах с редукторами.
ОТБОР ПРОБЫ ВОЗДУХА
Отбор пробы воздуха проводят в медицинские шприцы вместимостью 50 — 100 мл при равномерном движении поршня, предварительно промыв их 10-кратным объемом исследуемого воздуха. После отбора пробы шприц закрывают стеклянной заглушкой с помощью резиновой трубки. Отобранные пробы устойчивы при хранении в течение 24 часов.
ПОДГОТОВКА К ИЗМЕРЕНИЮ
Для заполнения хроматографической колонки используют смешанную насадку: 1) диатомитовый кирпич с 7,25% глицерина и 2) диатомитовый кирпич с 7,25% 1,2,3-трис(бета-цианэтокси)пропана, взятых в соотношении 35:65 по массе.
При приготовлении первой насадки 25 г твердого носителя пропитывают в фарфоровой чашке раствором, содержащим 1,8 г глицерина в 50 мл этилового спирта, и высушивают при постоянном перемешивании на водяной бане при температуре 70 — 80°.
Аналогично готовят вторую насадку, пропитывая твердый носитель раствором 1,2,3-трис(бета-цианэтокси)пропана в ацетоне.
Колонку после заполнения смешанной хроматографической насадкой с помощью вакуума и механической вибрации помещают в термостат хроматографа и кондиционируют в токе азота (скорость 30 — 40 мл/мин.) при 120 °C, после чего подсоединяют к детектору и проверяют нулевую линию при рабочей температуре.
Прибор готовят к работе согласно инструкции.
Для градуировки детектора градуировочные паро-воздушные смеси измеряемых веществ готовят в бутылях вместимостью 5 — 10 л, в которые предварительно внесены стеклянные шарики.
Навески компонентов в количестве от 0,5 мг до 0,01 г отбирают в микроампулы. Предварительно взвешенная микроампула вакуумизируется подогревом над спиртовкой. Затем ампулу быстро помещают в лед, а капилляр опускают в анализируемое вещество, которое затягивается в микроампулу по капиллярной трубке за счет создавшегося вакуума. Микроампулу с веществом запаивают над спиртовкой, взвешивают и по разнице находят навеску. Готовые микроампулы с навесками компонентов помещают в бутыль, закрывают бутилкаучуковой пробкой, разбивают ампулу встряхиванием и после перемешивания оставляют на сутки при комнатной температуре.
В хроматограф через самоуплотняющуюся мембрану испарителя вводят 5 мл градуировочной паровоздушной смеси и проводят расчет градуировочных коэффициентов. Градуировочные коэффициенты для каждого компонента находят на основании пяти параллельных измерений шести градуировочных паровоздушных смесей.
УСЛОВИЯ ХРОМАТОГРАФИРОВАНИЯ ГРАДУИРОВОЧНЫХ СМЕСЕЙ И АНАЛИЗИРУЕМЫХ ПРОБ
Температура термостата колонки 70 °C Температура испарителя 150 °C Скорость потока газа носителя (азота) 30 мл/мин. Скорость потока водорода 30 мл/мин. Скорость потока воздуха 180 мл/мин. Скорость движения диаграммной ленты 600 мм/ч Объем вводимой пробы 5 мл
диизопропилового эфира 2 мин. изопропилового спирта 6 мин. 45 с
ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЯ
Из пробоотборного шприца отбирают 5 мл исследуемого воздуха в малый медицинский стеклянный шприц и вводят в хроматографическую колонку через самоуплотняющуюся мембрану испарителя.
РАСЧЕТ КОНЦЕНТРАЦИИ
a x b
где K — градуировочный коэффициент, мг/кв. см;
a — концентрация вещества в градуировочной паровоздушной смеси, мг/мл;
b — объем паровоздушной смеси, взятый для анализа, мл;
S — площадь пика компонента в паровоздушной смеси, кв. см; ст
Площадь пика получают, умножая высоту пика на его ширину, измеренную на половине высоты.
Концентрацию каждого компонента в воздухе (в мг/куб. м) вычисляют по формуле:
6
S x K x 10
пг
где S — площадь пика измеряемого компонента в анализируемой пробе пг воздуха, кв. см;
K — градуировочный коэффициент, мг/кв. см;
V — объем воздуха, взятый для анализа, мл.