Методические указания по газохроматографическому измерению концентраций терефталевой кислоты в воздухе рабочей зоны

(утв. Минздравом СССР 12.12.1988 № 4875-88)

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ ТЕРЕФТАЛЕВОЙ КИСЛОТЫ 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.

COOH

// \

М.м. 166,13.

\\ /

COOH

Терефталевая кислота (бензол-1,4-дикарбоновая кислота) — белый аморфный порошок, Т пл. 420 °С, растворяется в спирте, при нагревании — в щелочах.

В воздухе может находиться в виде аэрозоля.

Вызывает раздражение дыхательных путей, уменьшает в крови содержание гемоглобина и лейкоцитов.

ПДК терефталевой кислоты в воздухе — 0,1 мг/куб. м.

Характеристика метода

Метод основан на переведении терефталевой кислоты в соответствующую соль тетраметиламмония с последующим пиролитическим ее разложением до диметилового эфира терефталевой кислоты и газохроматографическом определении последнего с применением детектора по ионизации пламени. Отбор проб воздуха проводят с концентрированием на фильтр.

Нижний предел измерения содержания терефталевой кислоты в хроматографируемом объеме — 0,04 мкг.

Нижний предел измерения в воздухе — 0,05 мг/куб. м (при отборе 80 л воздуха).

Диапазон измеряемых концентраций в воздухе от 0,05 до 0,4 мг/куб. м.

Измерению не мешают диметилацетамид, изо-бутанол и гексахлорбензол.

Суммарная погрешность измерения не превышает 12%.

Время выполнения измерения, включая отбор проб, 35 мин.

Приборы, аппаратура, посуда

Хроматограф с пламенно-ионизационным детектором.

Хроматографическая колонка стеклянная длиной 2 м, внутренним диаметром 3 мм.

Аспирационное устройство.

Фильтродержатели, ТУ 95.72.05-77.

Микрошприцы, МШ-10, ГОСТ 8043-75.

Вакуумный насос ВН-461 М.

Водяная баня, ТУ 64-1-2850-76.

Пробирки с пришлифованными пробками, ГОСТ 10515-75, вместимостью 2 и 10 мл.

Реактивы, растворы, материалы

Терефталевая кислота, ТУ 6-09-14-1683-74, ч.

Этиловый спирт, ГОСТ 8314-77.

Тетраметиламмония гидроокись, ТУ 6-09-05-276-75, ч., 3-процентный раствор.

Насадка: 15% ПФМС — на хроматоне N-AW-ДMCS (фракция 0,200 — 0,315 мм).

Стандартный раствор с концентрацией 80 мкг/мл готовят растворением навески 8 мг терефталевой кислоты (ТФК) в 100 мл этанола. Раствор устойчив в течение 2 месяцев в холодильнике.

Азот, ГОСТ 9293-74, водород, ГОСТ 3022-80, воздух, ГОСТ 11882-73 в баллонах с редуктором. Можно пользоваться воздухом от компрессора СО-7А.

Фильтры АФА-ВП-10.

Отбор пробы воздуха

Воздух с объемным расходом 15 — 20 л/мин. аспирируют через фильтр АФА-ВП-10. Для измерения 1/2 ПДК следует отобрать 80 л воздуха. Отобранные пробы хранятся в течение месяца в эксикаторе.

Подготовка к измерению

Колонку заполняют готовой насадкой под вакуумом, помещают в термостат хроматографа и кондиционируют при постепенном повышении температуры термостата от 70 до 200 °С в течение 12 — 14 часов в токе азота без подсоединения к ДИП. Прибор для работы готовят согласно инструкции.

Градуировочные растворы с содержанием терефталевой кислоты от 4 до 32 мкг/мл готовят соответствующим разбавлением стандартного раствора этанолом. Градуировочные растворы устойчивы в течение 2-х месяцев в холодильнике.

Для количественного измерения ТФК используют метод абсолютной градуировки по площади пиков. В колориметрическую пробирку вместимостью 2 мл наливают 1 мл градуировочного раствора для метилирования, добавляют каплю фенолфталеина и титруют 3-процентным раствором гидроксида тетраметиламмония (ГТМА) до устойчивой малиновой окраски (объем капли ГТМА = 0,02 мл). Затем упаривают раствор на водяной бане, сухой остаток растворяют в 0,1 мл этанола. Полученный раствор тетраметиламмониевой соли с помощью микрошприца в количестве 1 мкл в пятикратной повторности вводят через самоуплотняющуюся мембрану в испаритель хроматографа, где происходит пиролиз соли до диметилового эфира ТФК. Строят градуировочный график, выражающий зависимость площади пика (кв. мм) от количества ТФК в хроматографируемом объеме (мкг).

Условия хроматографирования градуировочных растворов и анализируемых проб:

    Температура термостата колонок                              140 °С
    Температура испарителя                                      280 °С
    Скорость потока газа-носителя                               40 мл/мин.
    Скорость потока водорода                                    40 мл/мин.
    Скорость потока воздуха                                     400 мл/мин.
    Скорость движения диаграммной ленты                         200 мл/час
    Время удерживания диметилового эфира ТФК                    15,5 мин.

Проведение измерения

Фильтр с отобранной пробой воздуха извлекают из патрона, помещают в пробирку вместимостью 10 мл и заливают 2 мл этилового спирта (общий объем пробы — в). ТФК с фильтра экстрагируют на водяной бане при температуре 60 °С в течение 10 минут. Затем 1 мл экстракта помещают в колориметрическую пробирку для метилирования по вышеприведенной прописи метилирования градуировочных растворов, проба после метилирования в количестве 1 мкл вводится с помощью микрошприца в испаритель хроматографа через самоуплотняющуюся мембрану. Вычисляют площадь пика, по градировочному графику находят количество ТФК.

Расчет концентрации

Концентрация ТФК в воздухе в мг/куб. м (С) вычисляют по формуле:

где:

а — количество вещества, найденное в хроматографируемом объеме раствора по градуировочному графику, мкг;

в — общий объем раствора пробы, мл;

б — объем раствора пробы, взятый для анализа, мл;

V — объем воздуха, отобранный для анализа и приведенный к стандартным условиям, л (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 t

(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

---