Методические указания по измерению концентраций N-циклогексилтиофталимида (ЦТФ) в воздухе рабочей зоны методами тонкослойной и газожидкостной хроматографии

(утв. Минздравом СССР 12.12.1988 № 4890-88)

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ N-ЦИКЛОГЕКСИЛТИОФТАЛИМИДА (ЦТФ) В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ МЕТОДАМИ ТОНКОСЛОЙНОЙ

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.

        O

     //\   //       ___
    //  \ -C       /   \

-N-S-/ H \ М.м. 261. / \ /

    \\  / -C       \___/
     \\/   \\

        O

N-циклогексилтиофталимид (ЦТФ) представляет собой кристаллическое вещество белого цвета, Т пл. 91 °С. Хорошо растворим в бензоле, ацетоне, хлороформе, этаноле. Плохо растворим в воде, гексане, петролейном эфире.

В воздухе ЦТФ может находиться в виде пыли.

Препарат относится к группе малотоксичных соединений.

ПДК ЦТФ в воздухе — 5 мг/куб. м.

Метод основан на использовании газожидкостной хроматографии с применением детектора по захвату электронов.

Отбор проб проводят с концентрированием на фильтры.

Нижний предел измерения содержания ЦТФ 0,004 мкг в хроматографируемом объеме пробы.

Нижний предел измерения в воздухе — 2,5 мг/куб. м (при отборе 8 л воздуха).

Диапазон измеряемых концентраций от 2,5 до 25 мг/куб. м.

Измерению не мешает фталимид.

Суммарная погрешность измерения не превышает 16,5%.

Время выполнения измерения, включая отбор проб, около 50 мин.

Хроматограф с детектором по захвату электронов.

Колонка стеклянная длиной 1,5 м, внутренним диаметром 3 мм.

Аспирационное устройство.

Микрошприц МШ-10, ГОСТ 8043-75.

Вакуумный насос ВН-461м.

Секундомер, ГОСТ 5072-79.

Водяная баня, ТУ 64-1-2850-76.

Фильтродержатели, ТУ 95.72.05-77.

Стаканы химические, ГОСТ 25336-82, вместимостью 50 мл.

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

Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 1, 5 и 10 мл.

Линейка измерительная, ГОСТ 427-75.

Лупа измерительная, ГОСТ 8304-75.

N-циклогексилтиофталимид (ЦТФ), х.ч.

Ацетон, ГОСТ 2603-71, х.ч.

Стандартный раствор № 1, содержащий 100 мкг/мл, готовят растворением 10 мг ЦТФ в ацетоне в мерной колбе на 100 мл.

Раствор устойчив в течение месяца.

Насадка: Хроматон N-AW-ДMCS (фракция 0,12 — 0,16 мм) с 5% SE-60.

Азот, ГОСТ 9293-74, о.с.ч., в баллоне с редуктором.

Фильтры беззольные «синяя лента».

Воздух с объемным расходом 2 л/мин. аспирируют через фильтр «синяя лента». Для измерения 1/2 ПДК следует отобрать 8 л воздуха. Срок хранения проб не более 2-х суток.

Готовой насадкой с помощью вакуумного насоса равномерно набивают колонку, помещают ее в термостат хроматографа и кондиционируют в течение 20 — 24 часов при температуре 230 °С.

Градуировочные растворы с концентрацией ЦТФ от 1 до 10 мкг/мл готовят соответствующим разбавлением стандартного раствора ацетоном. Градуировочные растворы устойчивы в течение 5 часов.

4 мкл градуировочного раствора вводят через самоуплотняющуюся мембрану в хроматограф. Строят градуировочный график, выражающий зависимость площади пика (кв. мм) от количества ЦТФ (мкг). Построение градуировочного графика проводят 5-кратным хроматографированием каждого градуировочного раствора.

градуировочных растворов и анализируемых проб

    Температура термостата колонки                              220 °С
    Температура испарителя                                      275 °С
    Скорость потока газа-носителя                               50 мл/мин.
    Скорость потока азота при продувке детектора                90 мл/мин.
    Скорость диаграммной ленты                                  240 мм/час

                                                                  -10

    Шкала электрометра                                          1 х 10    А
    Время удерживания ЦТФ                                       5 мин.

Отмечают время выхода и измеряют площадь пика анализируемого вещества. Количественное определение проводят методом абсолютной калибровки по измерению площади пика.

Фильтр с отобранной пробой помещают в стакан на 50 мл, приливают 10 мл ацетона и экстрагируют препарат в течение 15 минут, растворы сливают в цилиндр, повторяют эту операцию еще раз. Экстракты объединяют и доводят объем раствора ацетоном до 20 мл. В испаритель хроматографа вводят 4 мкл экстракта пробы и проводят анализ при вышеуказанных условиях. По градуировочному графику находят количество ЦТФ в хроматографируемой пробе (мкг).

Расчет концентрации

Концентрацию ЦТФ в воздухе в мг/куб. м «С» вычисляют по формуле:

С = (а х в) / (б х V),

где:

а — количество ЦТФ, найденное в хроматографируемом объеме пробы, по градуировочному графику, мкг;

б — объем раствора пробы, вводимый в хроматограф, мл;

в — общий объем раствора пробы, мл;

V — объем воздуха (в л), отобранный для анализа и приведенный к стандартным условиям (см. Приложение 1).

Метод основан на хроматографическом выделении ЦТФ в тонком слое силикагеля с последующим проявлением хроматограмм раствором бромфенолового синего с азотнокислым серебром либо калий-йод-крахмальным реактивом после предварительного галогенирования ЦТФ.

Отбор проб проводят с концентрированием на фильтры.

Нижний предел измерения содержания ЦТФ 0,5 мкг в хроматографируемом объеме.

Нижний предел измерения в воздухе — 2,5 мг/куб. м (при отборе 20 л воздуха).

Диапазон измеряемых концентраций ЦТФ в воздухе от 2,5 до 75 мг/куб. м.

Измерению не мешает фталимид.

Суммарная погрешность измерения не превышает 24%.

Время выполнения измерения, включая отбор проб, около 65 мин.

Аспирационное устройство.

Фильтродержатели, ТУ 95.72.05-77.

Водяная баня, ТУ 64-1-2850-76.

Камера хроматографическая, ГОСТ 10565-75.

Пульверизаторы стеклянные, ГОСТ 10391-74.

Камера для получения паров хлора: на дно герметически закрытой камеры (можно использовать эксикатор) помещают 10 — 15 г калия марганцевокислого и 10 — 12 мл концентрированной соляной кислоты.

Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 0,1, 1, 2 и 10 мл.

Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 100 мл.

Стаканы химические, ГОСТ 25336-82, вместимостью 50 мл.

N-циклогексилтиофталимид (ЦТФ), х.ч.

Ацетон, ГОСТ 2603-71, х.ч.

Серебро азотнокислое, ГОСТ 1277-63, ч.д.а.

Бромфеноловый синий, ТУ 6-1058-71, ч.д.а.

Уксусная кислота, ГОСТ 61-75, ч.д.а., и 5-процентный раствор.

Калии йодистый, ГОСТ 4232-74, ч.д.а.

Крахмал водорастворимый, ГОСТ 10163-76, ч.

Спирт этиловый, ГОСТ 8314-77, 96-процентный.

Калий марганцевокислый, ГОСТ 20490-75, ч.д.а.

Кислота соляная, ГОСТ 3118-77, ч.д.а.

Бензол, ГОСТ 5955-75, ч.д.а.

Проявляющий реагент № 1: растворяют 0,05 г бромфенолового синего в 10 мл ацетона и доводят до 100 мл 0,5-процентным водно-ацетоновым раствором азотнокислого серебра (1 часть воды и 3 части ацетона).

Проявляющий реагент № 2: смешивают 50 мл 1-процентного водного раствора калия йодистого с 50 мл 3-процентного водного свежеприготовленного раствора крахмала и добавляют 20 мл этанола.

Стандартный раствор ЦТФ, содержащий 100 мкг/мл, готовят растворением 10 мг препарата в ацетоне в мерной колбе на 100 мл.

Фильтры бумажные «синяя лента».

Хроматографические пластинки «Силуфол» (ЧССР), 15 х 15 см.

Воздух с объемным расходом 2 л/мин. аспирируют через фильтр «синяя лента». Для измерения 1/2 ПДК следует отобрать 20 л воздуха. Срок хранения отобранных проб не более двух суток.

Фильтры с пробой помещают в стакан, приливают 10 мл ацетона и экстрагируют препарат в течение 15 минут. Раствор сливают в цилиндр и повторяют эту операцию еще раз. Экстракты объединяют и доводят объем раствора ацетоном до 20 мл. 0,2 мл экстракта пробы количественно наносят на пластинку, параллельно нанося по 0,2 мл градуировочных растворов ЦТФ, содержащих 2,5 — 75 мкг/мл, что соответствует 0,5; 1; 5; 10; 15 мкг вещества. Градуировочные растворы ЦТФ готовят соответствующим разбавлением стандартного раствора ацетоном. Пластинки помещают в камеру с подвижной фазой бензол или смесь гексана с ацетоном (4:1). После того, как фронт растворителя достигнет 10 см, пластинку извлекают, сушат на воздухе до исчезновения запаха растворителя и обрабатывают одним из проявляющих реагентов (N 1 или № 2):

а) после опрыскивания пластинки реактивом № 1 через 2 — 3 минуты окрашенный на хроматограмме фон обесцвечивают 5-процентным раствором уксусной кислоты. При этом зоны локализации препарата проявляются в виде фиолетовых пятен на желтом фоне с величиной Rf = 0,35 +/- 0,05;

б) до обработки пластинки проявляющим реагентом № 2 подсушенную пластинку помещают на 20 — 30 секунд в камеру с парами хлора, затем извлекают, оставляют на воздухе до исчезновения запаха хлора. Далее пластинку опрыскивают раствором № 2. Зоны локализации препарата проявляются в виде синих пятен на светлом фоне с величиной Rf = 0,35 +/- 0,05.

Количественное определение проводят путем сравнения площадей пятен стандартных растворов и проб.

Концентрацию ЦТФ в воздухе в мг/куб. м «С» вычисляют по формуле:

где:

а — количество ЦТФ в хроматографируемом объеме пробы, 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).

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

---