Методические указания по газохроматографическому измерению концентраций толуола в воздухе рабочей зоны с применением для отбора пассивных дозиметров

(утв. Минздравом СССР 12.12.1988 № 4928-88)

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ ТОЛУОЛА В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ С ПРИМЕНЕНИЕМ ДЛЯ ОТБОРА ПАССИВНЫХ ДОЗИМЕТРОВ <*>

---

<*> Методика применяется для определения среднесменных концентраций толуола 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.

 / \\ ─CH

3

     \ //                                                        М.м. 92,14

    Толуол (метилбензол C H CH ) - бесцветная жидкость,  плотность - 0,8669
                         6 5  8
г/куб.   см   при   20 °С,  Т    95 °С,   Т     110,6 °С,  упругость   пара
                             пл.           кип.
3,7 мм рт. ст.,  мало  растворим  в  воде,  растворим  в  спирте  и  других

органических растворителях.

В воздухе находится в виде паров.

Пары толуола при высоких концентрациях оказывают на организм наркотическое действие.

ПДК в воздухе 50 мг/куб. м.

Характеристика метода

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

Отбор проб с концентрированием на твердый сорбент.

Нижний предел измерения в хроматографируемом объеме 0,03 мкг.

Нижний предел измерения в воздухе — 4,0 мг/куб. м (при экспозиции пассивного дозиметра в течение всей смены).

Диапазон измеряемых концентраций в воздухе от 4,0 до 180 мг/куб. м.

Измерению не мешают этилацетат, бутилацетат, ксилол, бензол.

Суммарная погрешность не превышает 25%.

Время выполнения измерения, включая отбор проб, 9 часов.

Приборы, аппаратура, посуда

Пробоотборник воздуха пассивного действия (пассивный дозиметр ПД-1), рис. 1 (не приводится).

Хроматограф с пламенно-ионизационным детектором.

Хроматографическая колонка стальная длиной 2 м и внутренним диаметром 0,3 см.

Микрошприцы МШ-10, ГОСТ 8043-74.

Секундомер, ГОСТ 5072-79.

Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 1, 2, 5 и 10 мл.

Приборы, аппаратура, посуда

Спектрофотометр.

Аспирационное устройство.

Фильтродержатели.

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

Воронки стеклянные, ГОСТ 8613-76, диаметр 30 мм.

Стаканы химические, ГОСТ 10394-74, вместимостью мл.

Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью мл.

Пробирки с пришлифованными пробками на 10 мл.

Линейка масштабная, ГОСТ 8309-75.

Реактивы, растворы, материалы

Толуол для хроматографии в ампулах, ТУ 6-09-786-76, х.ч.

Ацетон, ТУ 6-09-1707-77, х.ч.

Твердый носитель — хроматон NAW — DMCS (0,31 — 0,4 мм).

Жидкая фаза — Апиезон L, 15% от массы носителя.

Сорбент в пассивном дозиметре — активный уголь марки БАУ, ГОСТ 6217-52 (фракция 0,5 — 1,0 мм), обработанный ацетоном, отмытый дистиллированной водой и прокаленный при 250 °С в токе инертного газа в течение 6 часов.

Фильтры обеззоленные «красная лента», ТУ 6-09-1678-77, используемые в пассивном дозиметре в качестве мембраны.

Газообразный азот, водород и воздух в баллонах с редукторами.

Стандартный раствор толуола № 1. В мерную колбу вместимостью 25 мл вносят 5 — 10 мл ацетона и взвешивают. Добавляют 1 — 2 капли толуола, вторично взвешивают и доводят объем до метки ацетоном. По результатам двух взвешиваний рассчитывают содержание толуола в 1 мл раствора. Раствор устойчив в течение суток.

Отбор пробы воздуха

Пассивный дозиметр укрепляется на спецодежде работающего на уровне груди. Отбор проб проводится в течение всей рабочей смены. По окончании отбора активный уголь, заполняющий дозиметр, пересыпают в пробирку с пришлифованной пробкой. Срок хранения проб 10 суток в холодильнике.

Подготовка к измерению

Перед заполнением насадкой хроматографическую колонку промывают бензолом, ацетоном, эфиром и продувают сухим воздухом или азотом. Затем заполняют насадкой с помощью вакуума и механической вибрации.

Колонку устанавливают в термостат хроматографа и кондиционируют в токе газа-носителя (скорость газа-носителя 30 — 40 мл/мин.) при отключенном детекторе, постепенно поднимая температуру от 50 до 150 °С со скоростью 10 град/ч. Колонку выдерживают при конечной температуре в течение 24 часов. После этого колонку присоединяют к детектору и снижают температуру до рабочей. Градуировочные растворы с концентрацией от 0,03 до 0,3 мг/мл готовят соответствующим разбавлением стандартного раствора № 2 ацетоном. 1 мкл градуировочного раствора вводят в хроматограф через самоуплотняющуюся мембрану.

На основе полученных хроматограмм строят градуировочный график зависимости площади пика толуола (кв. см) от его количества (мкг). Построение градуировочного графика проводят по 6 точкам, проводя пять параллельных определений для каждой концентрации.

Условия хроматографирования градуировочных смесей и анализируемых проб

    Температура колонки                                      90 °С
    Температура испарителя                                   160 °С
    Скорость потока газа-носителя                            45 мл/мин.
    Скорость потока водорода                                 30 мл/мин.
    Скорость потока воздуха                                  300 мл/мин.
    Скорость диаграммной ленты                               720 мм/час
    Время удерживания толуола                                1 мин. 08 сек.
    Объем анализируемой пробы                                1 мкл
    Продолжительность анализа                                2 мин.

Проведение измерения

Отобранную пробу обрабатывают 1 мл ацетона и оставляют на 15 минут. В этих условиях степень десорбции толуола равна 0,82.

При определении толуола в хроматограф через самоуплотняющуюся мембрану с помощью микрошприца вводят 1 мкл исследуемого раствора. Затем записывают хроматограмму, измеряют площадь пика и по градуировочному графику находят количество определяемого компонента.

Расчет концентрации

Концентрацию толуола в мг/куб. м «C» вычисляют по формуле:

                              3

C = (M х 10 ) / (V х t х K),

где:

C — средняя концентрация толуола в воздухе, мг/куб. м;

M — количество толуола, поглощенного на сорбенте за время t, мкг;

K — степень десорбции — 0,82;

V — скорость поглощения толуола пассивным дозиметром — 12,5 куб. см/мин.;

t — время экспозиции дозиметра, мин.

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.

Приложение 2

°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

---