Методические указания по газохроматографическому измерению концентраций 1,2-диметоксиэтана в воздухе рабочей зоны

(утв. Минздравом СССР 12.12.1988 № 4842-88)

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ 1,2-ДИМЕТОКСИЭТАНА В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

Аннотация

Методические указания по измерению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны предназначены для работников санитарно-эпидемиологических станций и санитарных лабораторий промышленных предприятий при осуществлении контроля за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны, а также научно-исследовательских институтов системы здравоохранения России и других заинтересованных министерств и ведомств.

Методические указания разработаны и утверждены с целью обеспечения контроля соответствия фактических концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны к их предельно допустимым концентрациям (ПДК) — санитарно-гигиеническим нормативам, утверждаемым Министерством здравоохранения СССР, оценки эффективности внедренных санитарно-гигиенических мероприятий, установления необходимости использования средств индивидуальной защиты органов дыхания, оценки влияния вредных веществ на состояние здоровья работающих.

Включенные в данный выпуск методические указания подготовлены в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 «ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» и ГОСТ 12.1.016-79 «ССБТ. Воздух рабочей зоны. Требования к методикам измерения концентраций вредных веществ», одобрены Проблемной комиссией «Научные основы гигиены труда и профессиональной патологии», являются обязательными при осуществлении вышеуказанного контроля.

H C-O-CH

2	3 М.м. 90,12.

H C-O-CH
 2      3

1,2-диметоксиэтан (диметиловый эфир этиленгликоля, ДМЭ) представляет собой подвижную жидкость с резким запахом, плотность 0,873 г/куб. см при 25 °С, растворим в органических растворителях, смешивается с водой, Т. кип. 87 °С, Т. замерз. -58 °С, давление насыщенного пара 100 мм рт. ст. при 31 °С. В воздухе может находиться в виде паров. 1,2-диметоксиэтан обладает умеренно кумулятивными свойствами и местнораздражающим действием. При хронической интоксикации преимущественно поражает печень, почки, сердце и нервную систему. Сенсибилизирующими свойствами не обладает. ПДК диметоксиэтана в воздухе — 5 мг/куб. м.

Характеристика метода

Метод основан на использовании газожидкостной хроматографии с применением пламенно-ионизационного детектора. Отбор проб проводят без концентрирования. -3

Нижний предел измерения содержания диметоксиэтана — 2,8 х 10 мкг в хроматографируемом объеме пробы.

Нижний предел измерения в воздухе — 2,8 мг/куб. м.

Диапазон измеряемых концентраций 1,2-диметоксиэтана в воздухе от 2,8 до 66,6 мг/куб. м.

Измерению не мешают тетрагидрофуран, пропиленгликолькарбонат и гамма-бутиролактон.

Суммарная погрешность измерения не превышает 6,8%.

Время выполнения измерения, включая отбор проб, 8 минут.

Приборы, аппаратура, посуда

Хроматограф с пламенно-ионизационным детектором.

Хроматографическая стеклянная колонка длиной 1 м, внутренним диаметром 3 мм.

Газовые пипетки, ГОСТ 18954-73, вместимостью 250 мл.

Шприц медицинский типа «Рекорд», ТУ 64-1-378-78, вместимостью 1 мл.

Секундомер, ГОСТ 5072-79.

Аспирационное устройство.

Шкаф сушильный.

Микрошприц МШ-10, ГОСТ 8043-75.

Дозатор диффузионный (рис. 3 — не приводится).

Баня песочная.

Насос вакуумный, ВН-461М.

Чашка фарфоровая, ГОСТ 9147-80, диаметр 120 мм.

Набор сит «Физприбор», ТУ 26-09-262-69.

Реактивы, растворы и материалы

1,2-диметоксиэтан, х.ч., перегнанный над натрием.

Тетрагидрофуран, ТУ 6-09-3868-77, ч.

Силиконовый эластомер Е-301 — жидкая фаза.

Целит-545 (фракция 60 — 80 меш) — твердый носитель.

Азот, ГОСТ 9293-74, водород, ГОСТ 3022-80, воздух, ГОСТ 11882-73.

Отбор пробы воздуха

Воздух с объемным расходом 1 л/мин. аспирируют через газовую пипетку, отбирают 10-кратный объем воздуха. Пипетки закрывают заглушками. Срок хранения отобранных проб 24 часа при комнатной температуре.

Подготовка к измерению

Твердый носитель целит-545 отсеивают от пыли и высушивают в течение 6 ч при температуре 200 °С. Силиконовый эластомер Е-301 (20 г на 100 г носителя) растворяют в хлороформе. В полученный раствор вносят приготовленный носитель при осторожном перемешивании и испаряют хлороформ на песочной бане. Полученной насадкой с помощью вакуумного насоса заполняют колонку, которую затем кондиционируют в токе газа-носителя при 200 °С в течение 12 ч без подсоединения колонки к детектору. Общую подготовку прибора проводят согласно инструкции. После подготовки и вывода прибора на режим колонку насыщают 1,2-диметоксиэтаном, последовательно вводя 1 мкл раствора, содержащего 100 мкг/мл, до получения пиков постоянной величины. Количественный анализ проводят методом абсолютной градуировки. Для построения градуировочного графика готовят градуировочные парогазовые смеси 1,2-диметоксиэтана в капиллярном диффузионном дозаторе. Сечение капилляра 0,0082 см, длина диффузионного пути (L) 4,425 — 6,43 см, скорость газа-разбавителя (азота) в дозаторе (V) от 90 до 1500 мл/мин., полученные концентрации при этих условиях составляют 2,8 — 66,6 мг/куб. м. Градуировочные парогазовые смеси готовят согласно таблице 17.

А, г х см/сек. -7 10	L, см	V, мл/мин.	Расчетная концентрация, мг/куб. м	Содержание 1,2-ДМЭ во -2 вводимой, пробе мкг/мл 10
4,425	4,425	90,0	66,6	6,66
4,384	4,448	120,0	48,9	4,89
4,406	5,567	300,0	15,8	1,55
4,507	6,224	400,0	10,8	1,04
4,551	6,310	800,0	5,4	0,54
4,602	6,430	1500,0	2,8	0,28

Постоянная дозатора рассчитывается по формуле:

                                      2    2
               А = (P х S) / (2t) х (L  - L ), мг х см/сек.,
                                      1    0

где:

P — плотность жидкости при температуре опыта, г/куб. см;

S — сечение капилляра, кв. см;

L — расстояние от конца капилляра до мениска в момент времени t, см; 1

L — расстояние в момент времени = 0, т.е. в начале опыта, см; 0

    t - время,  за  которое мениск жидкости в результате испарения перейдет
из положения L  в L , мин.
              0    1

Полученные с помощью дозатора смеси с концентрациями 1,2-диметоксиэтана в пределах 2,8 — 66,6 мг/куб. м в количестве 1 мл вводят в испаритель хроматографа. Строят градуировочный график, выражающий зависимость высоты пика (мм) от концентрации 1,2-диметоксиэтана во вводимой пробе (мкг/мл). Построение градуировочного графика проводят по 6 точкам, проводят 5 параллельных определений для каждой концентрации.

Условия хроматографирования градуировочных смесей и анализируемых проб

Температура термостата колонки                                  70 °С
Температура испарителя                                          200 °С
Скорость газа-носителя                                          40 мл/мин.
Скорость потока водорода                                        40 мл/мин.
Скорость потока воздуха                                         400 мл/мин.
Скорость диаграммной ленты                                      240 мм/час
Время удерживания 1,2-диметоксиэтана                            1,1 мин.

Проведение измерения

Газовые пипетки с отобранной пробой воздуха выдерживают в течение 15 — 20 мин. в сушильном шкафу при температуре 80 — 85 °С. Затем 1 мл пробы вводят с помощью нагретого при той же температуре медицинского шприца типа «Рекорд» в испаритель хроматографа через самоуплотняющуюся мембрану. Анализ проводят аналогично градуировочным смесям. Измеряют высоту пика и по градуировочному графику находят количество определяемого компонента.

Расчет концентрации

Концентрацию вещества в воздухе в мг/куб. м (С) вычисляют по формуле:

где:

а — количество компонента, найденное в хроматографируемом объеме пробы по градуировочному графику, мкг/мл;

V — объем пробы воздуха, введенный в хроматограф, мл (см. Приложение 1).

Приложение 1

Приведение объема воздуха к условиям по ГОСТ 12.1.016-79 (температура 20 °С, давление 760 мм рт. ст.) проводят по следующей формуле:

                          V  х (273 + 20) х Р
                           t

С = -------------------, (273 + t°) х 101,33

где:

V — объем воздуха, отобранный для анализа; t

Р — барометрическое давление, кПа; (101,33 кПа = 760 мм рт. ст.);

t° — температура воздуха в месте отбора пробы, °С.

Для удобства расчета V следует пользоваться таблицей коэффициентов (Приложение 2). Для приведения объема воздуха к температуре 20 °С и к давлению 760 мм рт. ст. надо умножить V на соответствующий коэффициент. t

°С	Давление Р, кПа (мм рт. ст.)
	97,33 (730)	97,86 (734)	98,4 (738)	98,93 (742)	99,46 (746)	100,00 (750)	100,53 (754)	101,06 (758)	101,33 (760)	101,86 (764)
-30	1,1582	1,1646	1,1709	1,1772	1,1836	1,1899	1,1963	1,2026	1,2058	1,2122
-26	1,1393	1,1456	1,1519	1,1581	1,1644	1,1705	1,1763	1,1831	1,1862	1,1925
-22	1,1212	1,1274	1,1336	1,1396	1,1458	1,1519	1,1581	1,1643	1,1673	1,1735
-18	1,1036	1,1097	1,1159	1,1218	1,1278	1,1338	1,1399	1,1460	1,1490	1,1551
-14	1,0866	1,0926	1,0986	1,1045	1,1105	1,1164	1,1224	1,1284	1,1313	1,1373
-10	1,0701	1,0760	1,0819	1,0877	1,0986	1,0994	1,1053	1,1112	1,1141	1,1200
-06	1,0640	1,0599	1,0657	1,0714	1,0772	1,0829	1,0887	1,0945	1,0974	1,1032
-02	1,0385	1,0442	1,0499	1,0556	1,0613	1,0669	1,0726	1,0784	1,0812	1,0869
0	1,0309	1,0366	1,0423	1,0477	1,0535	1,0591	1,0648	1,0705	1,0733	1,0789
+02	1,0234	1,0291	1,0347	1,0402	1,0459	1,0514	1,0571	1,0627	1,0655	1,0712
+06	1,0087	1,0143	1,0198	1,0253	1,0309	1,0363	1,0419	1,0475	1,0502	1,0557
+10	0,9944	0,9990	1,0054	1,0108	1,0162	1,0216	1,0272	1,0326	1,0353	1,0407
+14	0,9806	0,9860	0,9914	0,9967	1,0027	1,0074	1,0128	1,0183	1,0209	1,0263
+18	0,9671	0,9725	0,9778	0,9880	0,9884	0,9936	0,9989	1,0043	1,0069	1,0122
+20	0,9605	0,9658	0,9711	0,9783	0,9816	0,9868	0,9921	0,9974	1,0000	1,0053
+22	0,9539	0,9592	0,9645	0,9696	0,9749	0,9800	0,9853	0,9906	0,9932	0,9985
+24	0,9475	0,9527	0,9579	0,9631	0,9683	0,9735	0,9787	0,9839	0,9865	0,9917
+26	0,9412	0,9464	0,9516	0,9566	0,9618	0,9669	0,9721	0,9773	0,9755	0,9851
+28	0,9349	0,9401	0,9453	0,9503	0,9955	0,9605	0,9657	0,9708	0,9734	0,9785
+30	0,9288	0,9339	0,9391	0,9440	0,9432	0,9542	0,9594	0,9646	0,9670	0,9723
+34	0,9167	0,9218	0,9268	0,9318	0,9368	0,9418	0,9468	0,9519	0,9544	0,9595
+38	0,9049	0,9099	0,9149	0,9198	0,9248	0,9297	0,9347	0,9397	0,9421	0,9471

Приложение 3

---