Методические указания по фотометрическому измерению концентраций бисамина (N,N-тетраметилметилендиамина) в воздухе рабочей зоны

(утв. Минздравом СССР 10.10.1991 № 5945-91)

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ФОТОМЕТРИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ БИСАМИНА (N,N-ТЕТРАМЕТИЛМЕТИЛЕНДИАМИНА) В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

Предисловие

Методические указания по измерению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны предназначены для 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 и др.

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 обеспечивают избирательное измерение концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны в присутствии сопутствующих компонентов на уровне 0,5 ПДК. Погрешность измерений концентраций вредного вещества, состоящая из суммы неисключенных систематической и случайной погрешностей, не превышает 25%.

Методические указания одобрены Проблемной комиссии «Научные основы гигиены труда и профессиональной патологии» и являются обязательными при осуществлении вышеуказанного контроля.

Ответственные за выпуск: С.И. Муравьева, Г.А. Дьякова, К.М. Грачева.

Бисамин (N,N-тетраметилметилендиамин) — летучая жидкость с резким запахом, Т кип. 82 °C, плотность 0,774 г/куб. см. Растворяется в воде.

В воздухе находится в виде паров.

Вызывает нарушение функций печени, проницаемость сосудистых клеток, поражает нервную систему.

Характеристика метода

Метод основан на взаимодействии бисамина с гипохлоритом натрия, разложении избытка гипохлорита натрия нитратом натрия, взаимодействии хлорпроизводного соединения с йодидом калия и фотометрическом измерении окрашенного йод-крахмального комплекса при 590 — 620 нм.

Отбор проб проводят с концентрированием в раствор гидрокарбоната натрия.

Нижний предел измерения бисамина в анализируемом объеме раствора 0,5 мкг.

Нижний предел измерения бисамина в воздухе 0,5 мг/куб. м (при отборе 2,5 л воздуха).

Диапазон измеряемых концентраций бисамина от 0,5 до 10 мг/куб. м.

Измерению не мешают аммиак, жирные и ароматические амины, метанол, формальдегид, фенол, толуол. Мешают измерению циклогексиламин, аминоспирты, третичные амины.

Приборы, аппаратура, посуда

Фотоэлектроколориметр.

Аспирационное устройство.

Вакуумный насос.

Колба для вакуумного фильтрования (колба Бунзена), ГОСТ 6514-75.

Воронка Бюхнера.

Поглотительные сосуды Рыхтера или Зайцева.

Пробирки с пришлифованными пробками, ГОСТ 10515-75, вместимостью 10 мл.

Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 25 мл.

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

Колбы конические, ГОСТ 1770-74, вместимостью 50 и 250 мл.

Реактивы, растворы и материалы

Бисамин, ч.д.а.

Натрий углекислый кислый, ГОСТ 4201-79, х.ч., 6% раствор.

Натрий азотистокислый, ГОСТ 4197-74, х.ч., 5% раствор.

Йодид калия, ГОСТ 4234-77, х.ч.

Натрий углекислый, ГОСТ 83-79, х.ч.

Натрий серноватистокислый, ТУ 6-09-2540-72, 0,2 Н раствор.

Уксусная кислота, ледяная, ГОСТ 61-75, х.ч.

Хлорная известь, ГОСТ 1692-85.

Крахмал водорастворимый, ГОСТ 10163-76, ч., 0,5% раствор.

Йодид — крахмальный раствор, 0,3 г крахмала растворяют в 100 мл кипящей воды, через 15 минут прибавляют 1 г йодида калия и кипятят раствор еще 5 минут. Остывший раствор доводят до 100 мл свежекипяченой охлажденной дистиллированной водой. Раствор устойчив в течение недели.

Гипохлорит натрия, содержащий 5 г/л активного хлора. Раствор готовят из хлорной извести, содержащей не менее 25% активного хлора. 100 г хлорной извести размешивают в течение 15 минут в 170 мл воды, добавляют раствор, содержащий 70 г карбоната натрия в 170 мл воды. При этом масса вначале загустевает, затем становится более жидкой. Жидкость фильтруют через воронку Бюхнера и определяют в ней содержание свободного хлора. Для этого 1 мл раствора гипохлорита натрия вносят в колбу с притертой пробкой, добавляют 5 мл уксусной кислоты и приблизительно 1 г йодида калия. Выделившийся йод титруют 0,2 н раствором тиосульфата натрия до слабо-желтой окраски, затем прибавляют 1 мл 0,5% раствора крахмала и титруют до обесцвечивания раствора. Концентрацию активного хлора вычисляют по формуле:

где:

C — концентрация активного хлора, г/л;

а — объем тиосульфата натрия, затраченный на титрование пробы, мл;

в — объем тиосульфата натрия, затраченный на титрование холостого опыта, мл;

N — нормальность раствора тиосульфата натрия;

V — объем пробы, взятый для анализа, мл;

35,45 — атомная масса хлора.

Из раствора гипохлорита натрия с известным содержанием активного хлора соответствующим разбавлением готовят раствор с концентрацией 5 г/л активного хлора.

Стандартный раствор бисамина № 1: в мерную колбу вместимостью 25 мл вносят 10 — 15 мл 6% раствора гидрокарбоната натрия и взвешивают. Добавляют 1 — 2 капли бисамина и снова взвешивают, доводят объем до метки раствором гидрокарбоната натрия. По результатам двух взвешиваний рассчитывают концентрацию бисамина в мкг/мл.

Стандартный раствор бисамина № 2 с концентрацией 5 мкг/мл готовят соответствующим разбавлением стандартного раствора № 1 раствором гидрокарбоната натрия. Стандартные растворы устойчивы в течение недели.

Отбор пробы воздуха

Воздух с объемным расходом 0,5 л/мин. аспирируют через два последовательно соединенных поглотительных сосуда, содержащих по 5 мл 6% раствора гидрокарбоната натрия. Для измерения 1/2 ПДК достаточно отобрать 2,5 л воздуха. Срок хранения проб 2 — 3 дня.

Подготовка к измерению

Градуировочные растворы готовят согласно таблице 6.

№ стандарта	Стандартный раствор № 2, мл	6% раствор гидрокарбоната натрия, мл	Содержание бисамина в анализируемом растворе, мкг
1	0	2	0
2	0,1	1,9	0,5
3	0,2	1,8	1,0
4	0,5	1,5	2,5
5	1,0	1,0	5,0
6	1,5	0,5	7,5
7	2,0	0	10,0

Во все пробирки шкалы вносят по 1 мл гипохлорита натрия, содержащего 5 г/л активного хлора, перемешивают, добавляют 1 мл 5% раствора нитрита натрия и опять тщательно перемешивают, чтобы на стенках пробирки не осталось капель непрореагировавшего гипохлорита натрия. Через 5 минут добавляют 1 мл йодид-крахмального раствора и измеряют оптическую плотность при длине волны 590 — 620 нм в кюветах с толщиной поглощающего слоя 10 мм по отношению к раствору сравнения, не содержащему определяемого вещества (раствор № 1 по таблице). Окраска шкалы устойчива 40 мин.

Строят градуировочный график: на ось ординат наносят значения оптических плотностей градуировочных растворов, на ось абсцисс — соответствующие им величины содержания бисамина в градуировочном растворе (в мкг).

Проверка градуировочного графика проводится 1 раз в 3 месяца или в случае использования новой партии реактивов.

Проведение измерения

Из каждого поглотительного сосуда с отобранной пробой воздуха отбирают 0,5 — 2 мл и вносят в колориметрические пробирки. Объем в пробирках доводят до 2 мл раствором гидрокарбоната натрия. Пробы обрабатывают аналогично градуировочным растворам. Оптическую плотность анализируемых растворов измеряют по сравнению с контролем, который готовят одновременно и аналогично пробам.

Количественное определение содержания бисамина проводят по предварительно построенному градуировочному графику.

Расчет концентрации

Концентрацию бисамина «C» в воздухе (в мг/куб. м) вычисляют по формуле:

где:

а — содержание бисамина в анализируемом объеме раствора пробы, найденное по градуировочному графику, мкг;

в — общий объем раствора пробы, мл;

б — объем раствора пробы, взятый для анализа, мл;

V — объем воздуха, отобранный для анализа и приведенный к стандартным условиям, в л (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, л; 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 (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

---