Методические указания по газохроматографическому измерению концентраций этилцеллозольва, этилгликольацетата и бутилцеллозольва в воздухе рабочей зоны

(утв. Минздравом СССР 12.12.1988 № 4894-88)

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ ЭТИЛЦЕЛЛОЗОЛЬВА, ЭТИЛГЛИКОЛЬАЦЕТАТА И БУТИЛЦЕЛЛОЗОЛЬВА 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.

    CH -CH -OCH -CH -OH                             этилцеллозольв (ЭЦ)
      3   2    2   2

    CH -COOCH -CH -OC H                             этилгликольацетат (ЭГА)
      3      2   2   2 5

    CH -CH -CH -CH -O-CH -CH -OH                    бутилцеллозольв.
      3   2   2   2     2   2

Таблица 57

ОСНОВНЫЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Показатели	Название вещества
	ЭЦ	ЭГА	БЦ
Молекулярная масса	90,12	132,16	118,17
Температура кипения,	134 — 135,1	156,20	171,20
°С
Температура плавления, °С	70	-61,7	-100
Плотность при 20 °С, г/куб. см	0,930	0,975	10 (при 61 °С)
Упругость пара, мм рт. ст.	10 (при 35 °С)	2 (при 20 °С)	10 (при 61 °С)
Летучесть, мг/куб. м	46815	14416	4830
Растворимость	Неограниченно растворяется в воде и органических растворителях	Растворяется в воде (220 г/л), смешивается со спиртами, эфиром, углеводородами	Неограниченно растворяется в воде, спирте, эфире

ЭЦ, ЭГА и БЦ в воздухе могут находиться в виде паров.

ПДК в воздухе этилцеллозольва и бутилцеллозольва 5 мг/куб. м этилгликольацетата — 10 мг/куб. м.

Характеристика метода

Метод основан на использовании газожидкостной хроматографии с применением пламенно-ионизационного детектора.

Отбор проб проводят с концентрированием в воду.

Нижний предел измерения каждого вещества 0,004 мкг в хроматографируемом объеме пробы.

Нижний предел измерения в воздухе ЭЦ и БЦ — 2,5 мг/куб. м (при отборе 8 л воздуха), ЭГА — 5 мг/куб. м (при отборе 4 л воздуха).

Диапазон измеряемых концентраций ЭЦ и БЦ от 2,5 до 50 мг/куб. м, ЭГА от 5 до 100 мг/куб. м.

Измерению не мешают окись этилена, этиленгликоль, этилкарбитол в том же диапазоне концентраций, что и определяемые компоненты.

Суммарная погрешность измерения не превышает 20%.

Время выполнения измерения, включая отбор пробы, 25 мин.

Приборы, аппаратура, посуда

Хроматограф с пламенно-ионизационным детектором.

Колонка стеклянная длиной 3 м, внутренним диаметром 3 мм.

Аспирационное устройство.

Микрошприц МШ-10, ГОСТ 8043-75.

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

Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 1, 2 и 5 мл.

Поглотительные сосуды Зайцева.

Линейка измерительная, ГОСТ 427-75.

Лупа измерительная, ГОСТ 8304-75.

Водяная баня, ТУ 64-1-2850-76.

Чашка выпарительная фарфоровая № 2, ГОСТ 9147-80.

Сушильный шкаф электрический, ГОСТ 13474-79.

Стаканы химические стеклянные, ГОСТ 25336-82.

Воронки химические стеклянные № 2, ГОСТ 8613-75.

Водоструйный вакуумный насос любого типа.

Реактивы, растворы, материалы

Этилцеллозольв, ТУ 6609-3222-73, 99%, ч.

Этилгликольацетат, ТУ 6-4645-78, 99%, ч.

Бутилцеллозольв, ТУ 6-09-2581-76, 98%, ч.

Хлороформ, ГОСТ 215-74.

Стандартный раствор № 1 с концентрацией 1 мг/мл готовят растворением точных навесок определяемых веществ в воде в отдельных мерных колбах. Раствор устойчив 10 суток.

Стандартный раствор № 2 с концентрацией 100 мкг/мл готовят соответствующим разведением раствора № 1 водой.

Хроматон N-super (фракция 0,20 — 0,25 мм) — твердый носитель.

Метилсиликоновое масло ПИС-100 — неподвижная фаза.

Гелий, марки «А», очищенный, ТУ 51-940-80, водород, ГОСТ 3022-80, воздух, ГОСТ 11882-73, в баллонах с редуктором.

Отбор пробы воздуха

Воздух с объемным расходом 0,5 л/мин. в количестве 10 л аспирируют через поглотительный сосуд Зайцева с 10 мл дистиллированной воды. Для измерения 1/2 ПДК ЭЦ и БЦ следует отобрать 8 л воздуха, ЭГА — 4 л воздуха. Срок хранения отобранных проб 10 суток в холодильнике.

Подготовка к измерению

Насадку для колонки готовят из расчета 10% (масс) неподвижной фазы по отношению к массе твердого носителя. Для этого взвешивают в химическом стакане 1,4 г фазы ПМС-100, прибавляют 70 мл хлороформа и тщательно перемешивают. В фарфоровой чашечке взвешивают 14 г хроматона N-super и заливают его приготовленным раствором. Удаление растворителя проводят на водяной бане при температуре около 60 °С при перемешивании массы стеклянной палочкой, а затем в сушильном шкафу до исчезновения запаха хлороформа.

Чистую сухую колонку заполняют приготовленной насадкой с помощью вакуума, концы колонки закрывают тампонами из ваты (стекловаты) высотой 1 см. Заполненную колонку устанавливают в термостат хроматографа и, не подсоединяя к детектору, кондиционируют в потоке газа-носителя гелия при температуре 200 °С в течение 5 — 6 часов. Вывод хроматографа на режим производится в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора.

Градуировочные растворы веществ с концентрацией от 2 до 40 мкг/мл готовят разведением раствора № 2 дистиллированной водой. Градуировочные растворы устойчивы 10 суток.

Градуировочные растворы определяемых веществ в количестве 2 мкл вводят в хроматограф через самоуплотняющуюся мембрану. Для каждого вещества строят градуировочный график, выражающий зависимость высоты пика (мм) от количества компонента в хромотографируемом объеме (мкг). Построение градуировочного графика необходимо проводить не менее чем по 6 точкам, проводя 5 параллельных определений для каждой концентрации.

Условия хроматографирования градуировочных растворов и анализируемых проб

                                          ЭЦ         ЭГА        БЦ

Температура термостата колонок, °С       120         120        140
Температура испарителя, °С               200         200        200

Скорость потока газа-носителя (гелия),

мл/мин.                                  60          60         60
Скорость потока водорода, мл/мин.        60          60         60
Скорость потока воздуха, мл/мин.         600         600        600

Скорость движения диаграммной ленты,

мм/час                                   720         720        240
                                                -12         -12         -12
Шкала электрометра, а                    10 х 10     10 х 10    100 х 10
Время удерживания, мин.                  1           1,5        3.

Проведение измерения

Проба объемом 2 мкл вводится с помощью микрошприца в хроматограф через самоуплотняющуюся мембрану и проводится анализ при вышеуказанных условиях. Измеряют высоту пиков веществ и по градуировочному графику находят количество определяемого компонента (мкг).

Расчет концентрации

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

где:

а — количество вещества, найденное в хроматографируемом объеме пробы 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

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

---