Методические указания по измерению концентраций бромида калия потенциометрическим титрованием с ионселективным электродом в воздухе рабочей зоны

(утв. Минздравом СССР 12.12.1988 № 4901-88)

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ БРОМИДА КАЛИЯ ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИМ ТИТРОВАНИЕМ С ИОНСЕЛЕКТИВНЫМ ЭЛЕКТРОДОМ 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 разрабатываются и утверждаются с целью обеспечения контроля соответствия фактических концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны их предельно допустимым концентрациям (ПДК) — санитарно-гигиеническим нормативам, утвержденным 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» и одобрены Проблемной комиссией «Научные основы гигиены труда и профессиональной патологии». Методические указания являются обязательными при осуществлении вышеуказанного контроля.

    KBr                                                         М.м. 119,06

    Бромид  калия  (калий  бромистый)  -  твердое кристаллическое вещество,
плотность  2,75  г/куб.  см,  Т     1380  °C,  хорошо  растворяется в воде,

                           кип.

растворим в этиловом спирте, аммиаке, метиловом спирте. Не гигроскопичен, устойчив в воздухе.

В воздухе находится в виде аэрозоля.

Обладает умеренной токсичностью, вызывает реактивный конъюнктивит.

ОБУВ — 3 мг/куб. м.

Характеристика метода

Метод основан на потенциометрическом титровании бромида калия раствором азотнокислого серебра с использованием сульфидсеребряного ионселективного индикаторного электрода и хлорсеребряного электрода сравнения.

Отбор пробы с концентрированием на фильтр.

Нижний предел измерения бромида калия в анализируемом объеме пробы — 50 мкг.

Нижний предел измерения бромида калия в воздухе — 1,5 мг/куб. м (при отборе 33 л воздуха).

Диапазон измеряемых концентраций от 1,5 мг/куб. м до 30 мг/куб. м.

Измерению не мешают иодид и хлорид калия.

Суммарная погрешность измерения не превышает +/- 8,8%.

Время выполнения измерения 40 мин., включая отбор пробы.

Приборы, аппаратура, посуда

pH-метр типа pH-262, pH-340 или ионометр ЭВ-74.

Аспирационное устройство.

Фильтродержатель, ТУ 95.72.05-77.

Электрод сульфидсеребряный промышленный ЭСС-01 (pAg от 0,4 до 5), ТУ 25.05.1742-80. Электрод хранят и готовят к работе согласно прилагаемой к нему инструкции.

Электрод вспомогательный лабораторный хлорсеребряный ЭВЛ-1М3, ТУ 25-05.2181-77, поставляется в комплекте с прибором. Готовится к работе согласно прилагаемой инструкции.

Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 1000 мл.

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

Стакан химический, ТУ 25-11-944-79, вместимостью 50 мл.

Цилиндр мерный, ГОСТ 1770-74, вместимостью 25 мл.

Бюретка, ГОСТ 20292-74, вместимостью 10 мл.

Термометр лабораторный, ГОСТ 215-73Е.

Электроплитка.

Реактивы, растворы, материалы

Калий бромистый, ГОСТ 4160-74, х.ч.

Стандартный раствор № 1 с концентрацией бромида калия 5 мг/мл готовят растворением 5 г бромида калия в мерной колбе вместимостью 1 литр. Раствор устойчив при хранении в течение года.

Стандартный раствор № 2 с концентрацией бромида калия 50 мкг/мл готовят путем соответствующего разбавления водой стандартного раствора № 1. Раствор устойчив в течение месяца.

Серебро азотнокислое, ГОСТ 1277-75, х.ч.

Титрованный раствор азотнокислого серебра с концентрацией 0,1 мг/мл готовят растворением 0,1 г азотнокислого серебра в мерной колбе вместимостью 1 литр.

Калий азотнокислый, ГОСТ 4217-73, ч.д.а.

Дистиллированная вода, ГОСТ 6709-72.

Аэрозольные фильтры АФА-ВП-20, ТУ 95-71-86-76.

Отбор проб воздуха

Воздух с объемным расходом 10 л/мин. аспирируют через фильтр АФА-ВП-20, помещенный в фильтродержатель. Для измерения 1/2 ОБУВ достаточно отобрать 33 л воздуха.

Отобранные пробы устойчивы в течение 3-х суток.

Подготовка к измерению

Градуировочные растворы (устойчивы в течение 6-ти часов) готовят согласно таблице:

ШКАЛА ГРАДУИРОВОЧНЫХ РАСТВОРОВ

№ стандарта	Стандартный раствор № 2, мл	Дистиллированная вода, мкг	Содержание бромида калия в градуировочном растворе, мл
1	0,0	20,0	0,0
2	1,0	19,0	50,0
3	4,0	16,0	200,0
4	8,0	12,0	400,0
5	12,0	8,0	600,0
6	16,0	4,0	800,0
7	20,0	0,0	1000,0

В химический стакан вместимостью 50 мл отбирают пипеткой соответствующие объемы стандартного раствора № 2 и дистиллированной воды. Стакан помещают на магнитную мешалку. В раствор погружают сульфидсеребряный индикаторный электрод. Стакан (ячейку) соединяют солевым мостиком, содержащим насыщенный раствор азотнокислого калия, с хлорсеребряным электродом, погруженным в насыщенный раствор азотнокислого калия. Титруют бромид калия раствором азотнокислого серебра, измеряя э.д.с. гальванического элемента по мере добавления титранта. Титрант добавляют порциями по 0,2 мл, фиксируя устойчивые показания прибора. Заканчивают титрование, когда значения потенциала при добавлении титранта практически не изменяются. Титрование необходимо проводить при постоянной температуре раствора (= 20 °C). Перед титрованием каждого градуировочного раствора сульфидсеребряный электрод промывают дистиллированной водой.

По результатам титрования для каждого градуировочного раствора строят кривую потенциометрического титрования в координатах: на ось ординат наносят значения измеренного на приборе потенциала титруемого раствора в различные моменты титрования (Е, мв), на ось абсцисс — соответствующие им объемы добавленного титранта — азотнокислого серебра (мл). Методом трех касательных находят объем азотнокислого серебра, соответствующий точке эквивалентности для каждого из титруемых градуировочных растворов.

Градуировочный график строят в координатах: на ось ординат наносят значения объемов азотнокислого серебра, затраченных на титрование градуировочных растворов, на ось абсцисс — соответствующие им величины содержания бромида калия в градуировочных растворах в мкг.

Проверка градуировочного графика (или отдельных его точек) проводится в случае использования новой партии реактивов (бромида калия и азотнокислого серебра), при работе с новым сульфидсеребряным электродом, а также по мере старения сульфидсеребряного электрода.

Проведение измерения

Фильтр с отобранной пробой переносят в стакан для титрования, обрабатывают 20 мл горячей дистиллированной воды (90 °C), перемешивая раствор стеклянной палочкой в течение 5 мин., и обязательно охлаждают раствор до комнатной температуры (= 20 °C). Титрование пробы проводят аналогично титрованию градуировочных растворов. Далее строят кривую потенциометрического титрования и находят объем азотнокислого серебра, соответствующий точке эквивалентности. При наличии в пробе иодида и хлорида на кривой титрования имеют место три скачка титрования: первым титруется иодид, далее бромид и последним титруется хлорид калия. В этом случае объем азотнокислого серебра, затраченный на титрование бромида калия, рассчитывают, вычитая из суммарного объема, найденного по кривой титрования и затраченного на титрование иодида и бромида, объем, затраченный на титрования иодида калия.

Количественное определение содержания бромида калия в мкг в анализируемом растворе пробы проводят, исходя из объема азотнокислого серебра, затраченного на титрование бромида калия по градуировочному графику.

Расчет концентрации

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

С = а / V,

где:

а — содержание бромида калия в анализируемом объеме пробы, мкг;

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

Приложение 1

Приведение объема воздуха к стандартным условиям проводят по следующей формуле:

                           V х (273 + 20) х P

                         V   = ------------------,
                          20   (273 + t) х 101,33

где:

V — объем воздуха, отобранный для анализа, л;

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

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

Для удобства расчета V следует пользоваться таблицей коэффициентов 20 (см. Приложение 2). Для приведения воздуха к стандартным условиям надо умножить V на соответствующий коэффициент.

°C	Давление P, кПа (мм рт. ст.)
	97,33 (730)	97,86 (734)	98,4 (738)	98,93 (742)	99,46 (746)	100 (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

---