Методические указания по фотометрическому измерению концентраций йодида цезия, активированного йодидом таллия, в воздухе рабочей зоны

(утв. Минздравом СССР 10.10.1991 № 5971-91)

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ФОТОМЕТРИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ ЙОДИДА ЦЕЗИЯ, АКТИВИРОВАННОГО ЙОДИДОМ ТАЛЛИЯ, 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.

CsI (TlI) М.м. 259,81 (331,28)

Йодид цезия, активированный йодидом таллия, — кристаллический порошок светло-желтого цвета, хорошо растворимый в воде, ацетоне, этаноле и метаноле, плотность 4,5 г/куб. см (20 °C). Т пл. 620 °C. Т кип. 1280 °C. Содержание йодида таллия составляет 0,2 — 0,5%.

В воздухе находится в виде аэрозоля.

Обладает общетоксическим действием. При длительном воздействии вызывает изменение функционального состояния нервной системы, печени, почек, сердечно-сосудистой системы, проникает через кожу.

ПДК йодида цезия, активированного йодидом таллия, в воздухе 0,5 мг/куб. м.

Характеристика метода

    Метод  основан  на  окислении йодид-ионов бромной водой, взаимодействии
выделившегося  йодида с избытком йодида калия в кислой среде с образованием
комплексных  I   -  ионов с последующим фотометрическим измерением продукта

          3

реакции при 350 — 365 нм.

Отбор проб проводится с концентрированием на фильтр.

Нижний предел измерения содержания йодид-ионов в анализируемом объеме раствора 5 мкг.

Нижний предел измерения содержания йодида цезия, активированного йодидом таллия, в воздухе 0,25 мг/м (при отборе 20 л воздуха).

Диапазон измеряемых концентраций от 0,25 до 2,5 мг/куб. м.

Измерению не мешают хлориды и бромиды щелочных металлов.

Суммарная погрешность измерения не превышает 20%.

Время выполнения измерения, включая отбор проб. 1 час.

Приборы, аппаратура и посуда

Фотоэлектроколориметр.

Аспирационное устройство.

Фильтродержатель.

Электрическая плитка.

Водяная баня.

Колбы конические, ГОСТ 10394-72, вместимостью 50, 100 и 250 мл.

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

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

Реактивы, растворы и материалы

Серная кислота, ГОСТ 4204-77, уд. вес 1,84, х.ч., 1 М раствор.

Бром, ГОСТ 4109-79, х.ч.

Вода дистиллированная, ГОСТ 6709-72.

Бромная вода: 1 мл брома растворяют в 250 мл дистиллированной воды при интенсивном перемешивании. Работу проводят в вытяжном шкафу. Реактив хранят в герметично закрытой темной склянке.

Йодид калия, ТУ 4232-74, х.ч., 10% раствор.

Йодид цезия, ТУ 6-09-4088-84, осч.

Фильтры АФА-ВП-10 или АФА-ВП-20.

Стандартный раствор № 1 с концентрацией йодид-ионов 1 мг/мл готовят растворением 0,2047 г йодида цезия в 100 мл дистиллированной воды. Раствор устойчив в течение 7 дней.

Стандартный раствор № 2 с концентрацией йодид-ионов 10 мкг/мл готовят путем разбавления раствора № 1 дистиллированной водой в 100 раз. Раствор готовят в день выполнения анализа.

Отбор пробы воздуха

Воздух с объемным расходом 5 л/мин. аспирируют через фильтр, помещенным в фильтродержатель. Для измерения 1/2 ПДК следует отобрать 20 л воздуха. Пробы сохраняются в течение недели.

Подготовка к измерению

Градуировочные растворы йодида цезия готовят согласно таблице 27 в конических колбах вместимостью 250 мл.

№ стандарта	Стандартный раствор № 2, мл	Дистиллированная вода, мл	Содержание в градуировоч мл	йодид-ионов ном растворе, мкг
1	0	20,0	0	0
2	0,5	19,5	0,05	5
3	1,0	19,0	0,1	10
4	2,0	18,0	0,2	20
5	3,0	17,0	0,3	30
6	4,0	16,0	0,4	40
7	5,0	15,0	0,5	50

Приливают по 5 мл бромной воды, растворы выдерживают 5 мин. и кипятят на электрической плитке до обесцвечивания. Колбы охлаждают до комнатной температуры, добавляют 5 мл 1 М серной кислоты, 1 мл 10% раствора йодида калия и выдерживают в темноте в течение 5 мин. Полученные растворы количественно переносят в мерные колбы вместимостью 100 мл, доводят до метки дистиллированной водой и измеряют оптическую плотность на фотоэлектроколориметре при 350 — 365 нм в кюветах с толщиной поглощающего слоя 20 мм по отношению к раствору сравнения, не содержащему определяемого вещества (раствор № 1 по табл.).

Строят градуировочный график: на ось ординат наносят значения оптических плотностей растворов, на ось абсцисс — соответствующие им концентрации йодид-ионов в мкг/мл. Окраска шкалы устойчива в течение 30 мин.

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

Проведение измерения

Фильтр с отобранной пробой помещают в коническую колбу вместимостью 250 мл, заливают 20 мл дистиллированной воды и нагревают на водяной бане до температуры 50 — 60 °C в течение 5 минут, затем фильтр отжимают с помощью стеклянной палочки и удаляют: измеряют объем пробы и доводят до 20 мл дистиллированной водой и далее обрабатывают аналогично градуировочным растворам. Оптическую плотность анализируемых растворов измеряют по сравнению с контролем, который готовят одновременно и аналогично пробам.

Концентрацию йодид-ионов в пробе мкг/мл находят по предварительно построенному градуировочному графику.

Расчет концентрации

Концентрацию йодида цезия, активированного йодидом таллия, «С» в воздухе (в мг/куб. м) вычисляют по формуле:

где:

а — концентрация йодид-ионов в анализируемом объеме раствора пробы, найденное по градуировочному графику, мкг/мл;

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, л (см. Приложение 1);

К — коэффициент пересчета концентрации йодид-ионов на концентрацию йодида цезия, активированного йодидом таллия.

При содержании в веществе йодида таллия 0,2 — 0,5% К = 2,04.

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

---