Методические указания по фотометрическому измерению концентраций фенилизоцианата и анилина в воздухе рабочей зоны
(утв. Минздравом СССР 12.12.1988 № 4882-88)
Примечание
Документ включен в Перечень основных действующих нормативно-методических документов по методам лабораторного и инструментального контроля в системе государственного санитарно-эпидемиологического нормирования (Письмо Роспотребнадзора от 02.12.2008 № 01/14262-8-32).
12 декабря 1988 г. № 4882-88
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ФОТОМЕТРИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ ФЕНИЛИЗОЦИАНАТА И АНИЛИНА 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.
// \\-NH М.м. 93,13. \ ____ / 2
Анилин (аминобензол) — бесцветная маслянистая жидкость, плотность 1,022 г/куб. см (20 °С), Т кип. 184,4 °С, давление паров — 1 мм рт. ст. (31 °С), растворим в воде, спирте, жирах.
В воздухе может находиться в виде паров.
Обладает общетоксическим действием, оказывает повреждающее действие на органы кроветворения, нервную систему, вызывает дерматиты, экземы, развитие общей и местной аллергии.
ПДК анилина в воздухе — 0,1 мг/куб. м.
// \-NCO М.м. 119,13. \ ____ /
Фенилизоцианат (фениловый эфир изоциановой кислоты) — жидкость с резким раздражающим запахом, плотность 1,095 г/куб. см, Т кип. 165,6 °С, давление паров 1 мм рт. ст. (10,6 °С), растворим в хлорорганических растворителях и ацетоне.
В воздухе может находиться в виде паров.
Токсическое действие выражается в сильном раздражении дыхательных путей (вызывает астмоподобные заболевания с дальнейшим хроническим поражением легких) и кожи (возможны аллергические дерматиты).
Характеристика метода
Метод основан на гидролизе фенилизоцианата до анилина в растворе уксусной кислоты, конденсации анилина (образовавшегося из фенилизоцианата и поглощенного из воздуха) с пара-диметиламинобензальдегидом и последующем фотометрическом измерении оптической плотности окрашенного продукта реакции при 430 — 440 нм. Свободный анилин определяют в отдельной пробе в растворе аммиака по той же реакции. Концентрацию фенилизоцианата определяют по разности двух измерений. Отбор проб фенилизоцианата и анилина проводят с концентрированием в 40-процентный раствор уксусной кислоты, анилина — в 1-процентный раствор аммиака.
В случае раздельного присутствия анилина или фенилизоцианата в воздухе метод основан на реакции с пара-диметиламинобензальдегидом в растворе уксусной кислоты и последующем фотометрическом измерении оптической плотности окрашенного продукта реакции при 430 — 440 нм. Отбор проб проводят с концентрированием в поглотительные сосуды с раствором уксусной кислоты, аммиака и хромогенного реагента.
Нижний предел измерения содержания фенилизоцианата и анилина 0,3 мкг в анализируемом объеме раствора.
Нижний предел измерения фенилизоцианата и анилина в воздухе — 0,05 мг/куб. м (при отборе 6 л воздуха).
Диапазон измеряемых концентраций от 0,05 до 1,7 мг/куб. м.
Измерению не мешают аммиак, формальдегид, дифенил, дифенилоксид, фосген, фенол, третичные жирные амины и аминоспирты, алифатические и ароматические углеводороды, их хлорпроизводные, фенилгидразин, окись пропилена, спирты и органические кислоты; мешают ароматические амины и изоцианаты.
Суммарная погрешность измерения не превышает 25%.
Приборы, аппаратура, посуда
Поглотительные сосуды с пористой пластинкой Рихтера или Зайцева.
Пробирки, ГОСТ 10515-75, вместимостью 10 мл.
Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 25 и 50 мл.
Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 1, 2, 5 и 10 мл.
Реактивы, растворы, материалы
Анилин, ГОСТ 5819-78, х.ч., свежеприготовленный.
Фенилизоцианат, х.ч., свежеприготовленный.
Анилин сернокислый, ТУ 5818-78.
Пара-диметиламинобензальдегид, ТУ 6-09-3272-77, ч.д.а., 2-процентный раствор в 40-процентном растворе уксусной кислоты и 5-процентный раствор в ледяной уксусной кислоте свежеприготовленные.
Уксусная кислота, ГОСТ 61-75, х.ч., ледяная и 40-процентный раствор.
Аммиак, ГОСТ 3760-79, х.ч., 1-процентный раствор.
Хромогенный реагент: смешивают в соотношении 2,5:2 40-процентный раствор уксусной кислоты с 2-процентным раствором п-диметиламинобензальдегида.
Стандартный раствор фенилизоцианата № 1: в мерную колбу вместимостью 25 мл вносят 5 — 10 мл ацетона и взвешивают, добавляют 1 — 2 капли фенилизоцианата и взвешивают вторично. Раствор доводят до метки ацетоном. По результатам двух взвешиваний рассчитывают концентрацию вещества (мкг/мл). Раствор устойчив в течение 3 суток. Для приготовления стандартного раствора фенилизоцианата можно использовать соль анилина. Стандартный раствор № 1 с концентрацией 1000 мкг/мл фенилизоцианата готовят растворением 0,1185 г сернокислого анилина в 100 мл 40-процентного раствора уксусной кислоты.
Стандартные растворы № 2 и № 3 с концентрациями фенилизоцианата 10 мкг/мл и 1 мкг/мл (устойчивы 2 суток) готовят путем соответствующего разбавления стандартного раствора № 1 40-процентным раствором уксусной кислоты.
Стандартный раствор анилина № 1: в мерную колбу вместимостью 25 мл вносят 5 — 10 мл 40-процентного раствора уксусной кислоты и взвешивают, добавляют 1 — 2 капли анилина и взвешивают вторично. Раствор доводят до метки 40-процентным раствором уксусной кислоты. По результатам двух взвешиваний рассчитывают концентрацию вещества (мкг/мл). Раствор устойчив в течение 3 суток. Для приготовления стандартного раствора анилина можно использовать соль анилина. Стандартный раствор № 1 с концентрацией 1000 мкг/мл анилина готовят растворением 0,1527 г сернокислого анилина в 100 мл 40-процентного раствора уксусной кислоты.
Стандартные растворы № 2 и № 3 с концентрациями анилина 10 мкг/мл и 1 мкг/мл (устойчивы 2 суток) готовят путем соответствующего разбавления стандартного раствора анилина № 1 40-процентным раствором уксусной кислоты.
Отбор пробы воздуха
Воздух с объемным расходом 0,5 л/мин. аспирируют через общий смеситель и строго синхронно через 2 системы поглотительных сосудов, включающих два последовательно соединенных поглотительных сосуда с пористой пластинкой или Рихтера, содержащих по 2,5 мл 40-процентного раствора уксусной кислоты, и два последовательно соединенных поглотительных сосуда с пористой пластинкой или Рихтера, содержащих по 5 мл 1-процентного раствора аммиака. Для измерения 1/2 ПДК следует отобрать 6 л воздуха. Срок хранения проб сутки.
Для измерения фенилизоцианата или анилина при раздельном присутствии воздух с объемным расходом 0,5 л/мин. аспирируют через два последовательно соединенных поглотительных сосуда с пористой пластинкой, содержащих по 2,5 мл 40-процентного раствора уксусной кислоты, или Зайцева с 4,5 мл хромогенного реагента. Для измерения 1/2 ПДК следует отобрать 1,5 и 6 л воздуха соответственно. Срок хранения отобранных проб сутки.
Подготовка к измерению
Градуировочные растворы фенилизоцианата (устойчивы в течение 5 часов) готовят согласно таблице 48.
| № стандарта | Стандартный раствор № 3, мл | Стандартный раствор № 2, мл | Уксусная кислота, 40-процентный раст., мл | Содержание фенилизоцианата, мкг |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 0 | - | 2,5 | 0 |
| 2 | 0,3 | - | 2,2 | 0,3 |
| 3 | 0,6 | - | 1,9 | 0,6 |
| 4 | 1,0 | - | 1,5 | 1,0 |
| 5 | - | 0,2 | 2,3 | 2,0 |
| 6 | - | 0,5 | 2,0 | 5,0 |
| 7 | - | 1,0 | 1,5 | 10,0 |
Во все пробирки шкалы приливают по 2 мл 2-процентного раствора п-диметиламинобензольдегида, тщательно перемешивают. Через 5 минут измеряют оптическую плотность растворов при длине волны 430 — 440 нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 1,0 см по отношению к раствору сравнения, не содержащему фенилизоцианат.
Строят градуировочный график: на ось ординат наносят значение оптических плотностей градуировочных растворов, на ось абсцисс — соответствующие им величины содержания фенилизоцианата в градуировочном растворе (в мкг). Проверка градуировочного графика проводится 1 раз в квартал или в случае использования новой партии реактивов.
| № стандарта | Стандартный раствор № 3, мл | Стандартный раствор № 2, мл | Аммиак 1-процентный раствор, мл | Содержание анилина, мкг |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 0 | - | 5,0 | 0 |
| 2 | 0,3 | - | 4,7 | 0,3 |
| 3 | 0,6 | - | 4,4 | 0,6 |
| 4 | 1,0 | - | 4,0 | 1,0 |
| 5 | - | 0,2 | 4,8 | 2,0 |
| 6 | - | 0,5 | 4,5 | 5,0 |
| 7 | - | 1,0 | 4,0 | 10,0 |
Во все пробирки шкалы приливают 3 мл 40-процентного раствора уксусной кислоты, перемешивают, добавляют 1 мл 5-процентного раствора п-диметиламинобензальдегида и вновь перемешивают. Через 5 минут измеряют оптическую плотность растворов при длине волны 430 — 440 нм, в кювете с толщиной поглощающего слоя 2,0 по отношению к раствору сравнения, не содержащему определяемого анилина.
Строят градуировочный график: на ось ординат наносят значение оптических плотностей градуировочных растворов, на ось абсцисс — соответствующие им величины содержания анилина в градуировочном растворе (в мкг). Проверка градуировочного графика проводится 1 раз в квартал или в случае использования новой партии реактивов.
Проведение измерения
Для определения общего содержания фенилизоцианата и анилина пробу из каждого поглотительного сосуда с 40-процентным раствором уксусной кислоты количественно переносят в пробирку и обрабатывают аналогично градуировочным растворам на фенилизоцианат. Оптическую плотность полученного раствора анализируют аналогично градуировочным растворам по сравнению с контролем, который готовят одновременно и аналогично пробам.
Для определения анилина из каждого поглотительного сосуда с 1-процентным раствором аммиака пробу количественно переносят в одну пробирку и обрабатывают аналогично градуировочным растворам на анилин. Оптическую плотность полученного раствора анализируют аналогично градуировочным растворам по сравнению с контролем, который готовят одновременно и аналогично пробам.
При совместном присутствии фенилизоцианата и анилина для определения фенилизоцианата вычисляют разность оптических плотностей, полученных в результате определения общего содержания фенилизоцианата и анилина и одного анилина, что будет соответствовать оптической плотности, полученной в результате определения фенилизоцианата. Количественное определение содержания фенилизоцианата и аммиака в мкг производят по предварительно построенным градуировочным графикам.
При раздельном присутствии фенилизоцианата и анилина пробу из каждого поглотительного сосуда с 40-процентным раствором уксусной кислоты количественно переносят в пробирку и обрабатывают аналогично градуировочным растворам на фенилизоцианат. Оптическую плотность полученного раствора анализируют аналогично градуировочным растворам по сравнению с контролем, который готовят одновременно и аналогично пробам. Количественное определение содержания фенилизоцианата или анилина проводят по предварительно построенному градуировочному графику (при отборе проб в хромогенный реагент пробу фотометрируют не позднее чем через 5 — 6 часов после отбора).
Расчет концентрации
Концентрацию фенилизоцианата в воздухе в мг/куб. м (С) вычисляют по формуле:
а — количество фенилизоцианата или анилина в анализируемом объеме раствора пробы, найденное по градуировочному графику, мкг;
б — объем раствора пробы, взятый для анализа, мл;
в — общий объем раствора пробы, мл;
V — объем воздуха (в л), отобранный для анализа и приведенный к стандартным условиям (см. Приложение 1).
Приложение 1
(справочное)
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 |