Методические указания по газохроматографическому измерению концентраций изофорона (1,5,5-триметилциклогексенон-3) в воздухе рабочей зоны
(утв. Минздравом СССР 10.10.1991 № 5968-91)
Примечание
Документ включен в Перечень основных действующих нормативно-методических документов по методам лабораторного и инструментального контроля в системе государственного санитарно-эпидемиологического нормирования (Письмо Роспотребнадзора от 02.12.2008 № 01/14262-8-32).
Утверждаю
Заместитель Главного
государственного
санитарного врача СССР
М. И. Наркевич
10 октября 1991 г. № 5968-91
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ ИЗОФОРОНА (1,5,5-ТРИМЕТИЛЦИКЛОГЕКСЕНОН-3) 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.
Изофорон (1,5,5-триметилциклогексенон-3) — бесцветная или светло-желтая прозрачная жидкость со специфическим запахом. Плотность № 20 — 0,921 г/куб. см, Т кип. при 760 мм рт. ст. 215,2 °C. Растворимость в воде при 20 °C составляет 1,24% мас. Хорошо растворим в органических растворителях.
В воздухе находится в виде паров.
Обладает наркотическим действием, вызывает раздражение слизистых оболочек.
Характеристика метода
Метод основан на использовании газожидкостной хроматографии с применением пламенно-ионизационного детектора.
Отбор проводится с концентрированием на твердый сорбент.
Нижний предел измерения изофорона в хроматографируемом объеме раствора 0,5 мкг.
Нижний предел измерения в воздухе 0,5 мг/куб. м.
Диапазон измеряемых концентраций изофорона в воздухе от 0,5 до 6,0 мг/куб. м.
Измерению изофорона не мешают ацетон, оксид мезитила, диацетоновый спирт.
Суммарная погрешность измерения не превышает 25%.
Приборы, аппаратура, посуда
Хроматограф с пламенно-ионизационным детектором.
Установка газодинамическая типа «Микрогаз», Ту 2.966.057, или диффузионная ячейка со съемным капилляром (рис. 2 — рисунки не приводятся).
Колонка хроматографическая из нержавеющей стали, длиной 1 м и внутренним диаметром 3 мм.
Переходник из нержавеющей стали для подсоединения концентратора и колонки (рис. 3).
Колонка-концентратор из нержавеющей стали, длиной 125 мм, внутренним диаметром 3 мм.
Линейка измерительная, ГОСТ 427-75.
Реактивы, растворы и материалы
Носитель твердый: хроматон N-AW, силанизированный НМДS, фракции 0,16 — 0,20; 0,30 — 0,50 мм.
Фаза неподвижная: полиэтиленгликольадипинат (ПЭГА), ТУ 6-09-457-77.
Газообразные азот, ГОСТ 9293-74, водород, ГОСТ 3022-80, воздух, ГОСТ 17433-80, в баллонах с редукторами.
Хлороформ, ГОСТ 20015-88.
Отбор пробы воздуха
Воздух с объемным расходом 1 л/мин. аспирируют одновременно через две колонки-концентратора при температуре 25 +/- 5 °C.
Для измерения 1/2 ПДК изофорона достаточно отобрать 1 л воздуха. Концентраторы хранят в стеклянной пробирке с притертой пробкой. Срок хранения — не более 1 часа.
Подготовка к измерению
Приготовление хроматографической колонки. Хроматографическую колонку заполняют готовым сорбентом фракции 0,16 — 0,20 мм (хроматон с 10% ПЭГА); концентратор заполняют таким же сорбентом более крупной фракции (0,30 — 0,50 мм). Плотность набивки 0,8 куб. см на 10 см длины концентратора.
Заполненную колонку кондиционируют в токе азота 5 — 10 мл/мин. и температуре 170 °C в течение 4 — 5 часов. Общую подготовку прибора проводят согласно инструкции.
Для количественного определения вещества применяют метод абсолютной калибровки. Градуировку ведут по парогазовым смесям (ПГС), подготовленным с помощью газодинамической установки типа «Микрогаз» или диффузионной ячейки со съемным капилляром (рис. 2). На диффузионную ячейку подают поток азота и в карман ячейки устанавливают капилляр с изофороном. Длина капилляра 60 — 70 мм, высота столба жидкости 10 — 20 мм. В течение 2 часов капилляр выдерживают в потоке азота для удаления со стенок следов изофорона, извлекают капилляр из ячейки и взвешивают. Погрешность взвешивания не более 0,0250 мг. Капилляр устанавливают в ячейку, а на выход ее подсоединяют трубку-имитатор. Через 30 минут ПГС используют для градуировки. Затем капилляр взвешивают. Концентрацию изофорона (C, мг/куб. м) вычисляют по формуле:
dm — потеря массы изофорона из капилляра за время t, мг;
V — объем азота, прошедший за то же время, куб. м.
В диапазоне концентраций 0,5 — 30,0 мг/куб. м и концентрирования из объема 1 л значение dm сопоставимо с погрешностью взвешивания. Для увеличения значения m время t продлевают до нескольких часов. Минимальное значение dm составляет 0,4 мг.
Для исключения погрешности вследствие перепада давления при подсоединении концентратора на выходе из ячейки вместо него устанавливают трубку-имитатор (или другой концентратор) тех же параметров и того же сопротивления, что и концентратор. Изменение расхода вследствие замены имитатора на концентратор не превышает 2 — 3% отн. Готовят пять искусственных смесей в требуемом диапазоне концентраций, регулируя расход азота от 10 до 60 л/ч, диффузионный пробег (расстояние от верхнего края капилляра до мениска жидкости) — от 30 до 60 мм. Направление потока ПГС через концентратор — обратное направление газа-носителя при десорбции и анализе.
ПГС пропускают через трубку-концентратор и анализируют, устанавливая ее в испаритель хроматографа.
Для каждой смеси регистрируют 4 — 5 хроматограмм. По полученным данным строят градуировочный график. Градуировочная кривая выражает зависимость высоты (мм) пика от концентрации (мг/куб. м) изофорона.
Проверка градуировочного графика — 1 раз в месяц.
Условия хроматографирования градуировочных смесей и анализируемых проб:
Температура термостата колонок 160 +/- 5 °C Температура испарителя 160 +/- 5 °C Температура детектора 160 +/- 5 °C Скорость потока газа-носителя 20 +/- 2 мл/мин. Скорость потока водорода 20 +/- 2 мл/мин. Скорость потока воздуха 200 +/- 10 мл/мин. Скорость движения диаграммной ленты 200 или 24 мм/ч Время удерживания изофорона 2 мин. +/- 0,5
Проведение измерения
Анализ осуществляют на хромотографе с дополнительным переходником (рис. 3) навинчивающимся на нижнюю часть испарителя и обеспечивающим герметичное соединение колонки и концентратора. Концентратор устанавливают в испаритель, навинчивая его на переходник с помощью отвертки. Регистрируют хроматограмму. Те же операции выполняют с другим концентратором. Условия проведения анализа и условия градуировки строго идентичны.
На каждой из хроматограмм измеряют высоту пика изофорона и по графику находят соответствующие им концентрации вещества. За результат анализа принимают среднее арифметическое значение двух определений, допускаемое расхождение между которыми не превышает 20% относительно среднего значения.
Расчет концентрации
Концентрацию изофорона «C» в воздухе (мг/куб. м) вычисляют по формуле:
а — содержание изофорона во всей пробе, найденное по градуировочному графику, мкг;
V — объем воздуха, взятый для анализа, мл;