Методические указания по газохроматографическому измерению концентраций диметилацеталя-(бета)-метоксиакролеина в воздухе рабочей зоны

(утв. Минздравом СССР 12.12.1988 № 4907-88)

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ ДИМЕТИЛАЦЕТАЛЯ-(БЕТА)-МЕТОКСИАКРОЛЕИНА 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.

         OCH
         |  3
H CO-C=C-C-OCH

     3   | | |    3
         H H H                                                  М.м. 132,16

Диметилацеталь-(бета)-метоксиакролеина (ДМА) — прозрачная желтая жидкость с резким специфическим запахом. Температура кипения 168 — 170 °C. ДМА не растворим в воде, растворим в органических растворителях.

ДМА при нагревании выше 200 °C разлагается и осмоляется. Срок хранения ДМА 3 месяца.

ДМА обладает наркотическим и раздражающим действием. В воздухе ДМА находится в виде паров. ОБУВ ДМА в воздухе 30 мг/куб. м.

Характеристика метода

Метод основан на использовании газожидкостной хроматографии с применением пламенно-ионизационного детектора. Отбор проб проводят с концентрированием в о-ксилол.

Нижний предел измерения в хроматографируемом объеме — 0,006 мкг.

Нижний предел измерения в воздухе — 2,0 мг/куб. м (при отборе 15 л воздуха).

Диапазон измеряемых концентраций от 2,0 до 200 мг/куб. м.

Измерению мешают ацетон, бензол, толуол.

Суммарная погрешность измерения не превышает +/- 15%.

Время выполнения измерения, включая отбор проб, около <...> минут.

Приборы, аппаратура, посуда

Поглотительный прибор с пористой пластинкой № 1.

Аспиратор электрический для отбора проб воздуха, ТУ 64-1-862-82 (модель 822).

Хроматограф «Цвет-102» или др. с ДИП.

Колонка стальная длиной 3 м с внутренним диаметром 3 мм.

Генератор водорода СГС-2.

Микрошприц МШ-1, ГОСТ 8043-74.

Лупа измерительная, ГОСТ 8309-75.

Секундомер, ГОСТ 5072-79.

Барометр, ГОСТ 23696-79.

Термометр, ГОСТ 215-73.

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

Пробирки мерные с притертой пробкой, 02ГИ-80.

Колбы мерные, ГОСТ 1770-74.

Реактивы, растворы, материалы

н-Дециловый спирт, ч., ТУ 6-09-1514-75.

о-Ксилол, ч., ТУ 6-09-3825-78.

Стандартный раствор № 1, содержащий 2 мг/мл ДМА в о-ксилоле готовят в мерной колбе емкостью 25 мл. Колбу взвешивают с 5 — 10 мл о-ксилола, вносят несколько капель ДМА, колбу закрывают пробкой и снова взвешивают. По разности взвешиваний определяют навеску, раствор в колбе доводят до метки о-ксилолом.

Стандартный раствор № 2 с концентрацией 2 мг/мл н-децилового спирта (внутреннего стандарта) в о-ксилоле готовят так же, как и раствор № 1.

Из стандартных растворов № 1 и № 2 в определенных соотношениях (1:1; 1:2; 1:3; 2:1; 3:1) готовят стандартные растворы № 3, 4, 5, 6, 7.

Стандартный раствор № 3 с концентрацией 1 мг/мл ДМА и 1 мг/мл н-децилового спирта в о-ксилоле готовят в пробирке со шлифом, для чего берут по 2 мл растворов № 1 и № 2, хорошо перемешивают и закрывают пробкой.

Стандартный раствор № 4 с концентрацией 0,67 мг/мл ДМА и 1,33 мг/мл н-децилового спирта в о-ксилоле готовят в пробирке со шлифом, для чего берут 2 мл раствора № 1 и 4 мл раствора № 2, хорошо перемешивают и закрывают пробкой.

Стандартный раствор № 5 с концентрацией 0,50 мг/мл ДМА и 1,50 мг/мл н-децилового спирта в о-ксилоле готовят в пробирке со шлифом, для чего берут 1 мл раствора № 1 и 3 мл раствора № 2, хорошо перемешивают и закрывают пробкой.

Стандартный раствор № 6 с концентрацией 1,33 мг/мл ДМА и 0,67 мг/мл н-децилового спирта в о-ксилоле готовят в пробирке со шлифом, для чего берут 4 мл раствора № 1 и 2 мл раствора № 2, хорошо перемешивают и закрывают пробкой.

Стандартный раствор № 7 с концентрацией 1,50 мг/мл ДМА и 0,50 мг/мл н-децилового спирта в о-ксилоле готовят в пробирке со шлифом, для чего берут 3 мл раствора № 1 и 1 мл раствора № 2, хорошо перемешивают и закрывают пробкой.

Срок хранения стандартных растворов в плотно закрытых стеклянных сосудах не более 1-го месяца.

Твердый носитель Хроматрон N-AW-ДMCS (фр. 0,16 — 0,20 мм).

Неподвижная фаза SE-30, 5% от массы носителя.

Азот газообразный с редуктором, ГОСТ 9293-74, ос.ч.

Воздух сжатый в баллоне с редуктором, ГОСТ 11882-73.

Газообразный водород от генератора водорода.

Отбор проб воздуха

Воздух с объемным расходом 0,5 л/мин. аспирируют через 2 последовательно соединенных поглотительных сосуда, содержащих по 5 мл о-ксилола в каждом (отбор при охлаждении).

Для измерения 1/2 ОБУВ достаточно отобрать 2,0 л воздуха. Срок хранения отобранных проб в пробирках с притертыми пробками не более одного месяца.

Подготовка к измерению

Приготовление насадки для хроматографической колонки. Для заполнения хроматографической колонки используют Хроматон N-AW-ДMCS с 5% SE-30. Насадку готовят следующим образом: неподвижную фазу SE-30 в количестве 5% от массы твердого носителя растворяют в хлороформе при нагревании на водяной бане. При постоянном перемешивании в раствор насыпают носитель, предварительно прокаленный при 300 °C в течение 3-х часов, избыток растворителя удаляют при нагревании на водяной бане, а затем в сушильном шкафу при 150 °C.

Колонку кондиционируют 18 часов в термостате хроматографа в токе азота при отключенном детекторе. Скорость газа-носителя (азота) — 30,0 мл/мин., температуру термостата постепенно повышают от 50 до 250 °C со скоростью 20 град./час.

После кондиционирования колонку подсоединяют к детектору и снижают температуру до рабочей.

Определение относительного калибровочного коэффициента

Растворы № 3 — 7 хроматографируют, находят площади пиков ДМА и н-децилового спирта путем умножения высоты на ширину, измеренную на середине высоты, и пользуясь уравнением:

где:

Sст — площадь пика внутреннего стандарта (н-децилового спирта), кв. мм;

Сст — концентрация внутреннего стандарта (с учетом разбавления) в анализируемом растворе, мг/мл;

Sх — площадь пика определяемого компонента (ДМА), кв. мм;

Сх — концентрация определяемого компонента (с учетом разбавления) в анализируемом растворе, мг/мл;

K — относительный калибровочный коэффициент определяемого вещества по отношению к стандартному веществу.

Условия хроматографирования градуировочных смесей и анализируемых проб

Температура термостата колонок                     130 °C
Температура испарителя                             190 °C

Скорость потока:

  газа-носителя                                    40 - 45 мл/мин.
  водорода                                         40 мл/мин.
  воздуха                                          400 мл/час
Скорость диаграммной ленты                         720 мм/час
Объем анализируемой пробы                          1 мкл

Время удержания:

  о-ксилола                                        59 сек.
  н-децилового спирта                              4 мин. 2 сек.
  ДМА                                              50 сек.

                                                       -10

Чувствительность прибора                           5,0 х 10
Продолжительность анализа                          5 мин.

Проведение измерения

Содержимое поглотителей хорошо перемешивают и количественно переносят в отдельные мерные пробирки (или в одну, когда разбавление раствора будет в пределах возможности метода) с притертыми пробками и замеряют объем. В каждую пробирку добавляют по 0,5 мл раствора № 2, в одну (в случае объединения растворов из 2-х поглотителей) — 1,0 мл раствора № 2 и хорошо перемешивают. Срок хранения такого раствора — 1 месяц.

Для анализа берут 1 мкл исследуемого раствора, вводят через самоуплотняющуюся мембрану в испаритель хроматографа и записывают хроматограмму. Для количественного определения используют метод внутреннего стандарта.

Расчет концентрации

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

С = (K х Sх х V х В х 2000) / (Sст х Vо х а),

где:

а — число, показывающее во сколько раз произошло разбавление раствора № 2 при добавлении определенного количества его к анализируемому раствору;

V — объем поглотительного раствора, мл;

В — число, показывающее во сколько раз произошло разбавление анализируемого раствора при добавлении внутреннего стандарта;

Vо — объем воздуха, отобранный для анализа и приведенный к нормальным 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

---