Методические указания по газохроматографическому измерению концентраций хлорангидрида бета-хлорпропионовой кислоты в воздухе рабочей зоны

(утв. Минздравом СССР 10.10.1991 № 6016-91)

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ ХЛОРАНГИДРИДА БЕТА-ХЛОРПРОПИОНОВОЙ КИСЛОТЫ 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.

Хлорангидрид бета-хлорпропионовой кислоты (бета-хлорпропионил хлористый, бета-ХПХ) — бесцветная жидкость с резким раздражающим запахом, Т кип. 143 — 145 °C, при 102 мм рт. ст. Т кип. 82 °C, плотность 1,3307 при 13 °C, разлагается при растворении в воде; спиртах, кислотах, соединениях, содержащих свободную аминогруппу, растворяется в безводных углеводородах.

В воздухе находится в виде паров.

Бета-ХПХ обладает резким раздражающим действием на слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей.

Характеристика метода

Метод основан на превращении бета-ХПХ в этиловый эфир бета-хлорпропионовой кислоты и измерении количества вещества с помощью газожидкостной хроматографии на приборе с детектором по захвату электронов.

Отбор проб проводят с концентрированием в этиловый спирт.

Нижний предел измерения в хроматографируемом объеме — 0,0005 мкг.

Нижний предел измерения в воздухе 0,13 мг/м (при отборе 15 л воздуха).

Диапазон измеряемых концентраций бета-ХПХ в воздухе от 0,13 до 1,95 мг/куб. м.

Измерению не мешают хлорангидрид монохлоруксусной кислоты, хлорангидрид пропионовой кислоты, бета-хлорпропионовая кислота.

Суммарная погрешность определения не превышает 25%.

Приборы, посуда, аппаратура

Хроматограф «Газохром 1106-Э» с детектором по захвату электронов или аналогичный прибор.

Хроматографическая стеклянная колонка длиной 1,5 м и внутренним диаметром 3 мм.

Аспирационное устройство.

Поглотительный прибор с пористой пластинкой № 1.

Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 25 и 50 мл.

Пробирки градуированные с пришлифованными, ГОСТ 1770-74, вместимостью 10 — 15 мл.

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

Микрошприц МШ-10, ГОСТ 8043-74, вместимостью 10 мкл, или аналогичный.

Секундомер.

Реактивы, растворы и материалы

Этиловый спирт, ГОСТ 5962-67, ректификованный или абсолютированный.

Бензол, ГОСТ 5955-75, х.ч., перегоняют и отбирают фракцию, которая не дает дополнительных пиков, кроме основного, при введении в испаритель хроматографа 5 мкл в условиях хроматографирования бета-ХПХ.

Азот особой чистоты в баллонах с редуктором, ГОСТ 9293-74.

Насадка для хроматографической колонки — 5% SE-30 на хроматоне N-AW НМДS (0,20 — 0,25 мм), фирма «Хемапол», ЧССР.

Натрий хлористый, любой чистоты.

Бета-хлорпропионил хлористый, свежеперегнанный, лучше перегонять в вакууме.

Стандартный раствор № 1. В мерную колбу вместимостью 25 мл наливают 10 — 15 мл этилового спирта и взвешивают, добавляют 1 — 2 капли бета-ХПХ, перемешивают, снова взвешивают на аналитических весах и по разности двух взвешиваний находят массу бета-ХПХ. Раствор в колбе доводят метанолом до метки, перемешивают содержимое и рассчитывают количество бета-ХПХ в 1 мл раствора.

Стандартный раствор № 2 с концентрацией 0,01 мг/мл бета-ХПХ в этаноле готовят соответствующим разбавлением стандартного раствора № 1 в мерной колбе вместимостью 50 мл.

Стандартные растворы сохраняются три недели в условиях, исключающих испарение растворителя.

Отбор пробы воздуха

Воздух с объемной скоростью 1 л/мин. аспирируют через поглотительный прибор с пористой пластинкой, заполненный 4 мл этилового спирта. При отборе проб поглотительный прибор охлаждают смесью мелкораздробленного льда и хлористого натрия.

Для измерения 1/2 ПДК следует отобрать 15 л воздуха. Пробы устойчивы три недели.

Подготовка к измерению

Хроматограф к работе готовят согласно приложенной к нему инструкции.

Хроматографическую колонку заполняют готовой насадкой 5% SE-30 на силанизированном хроматоне и кондиционируют при 180 °C 24 часа в токе азота в термостате хроматографа без подключения колонки к детектору.

Градуировочные растворы бета-ХПХ в этаноле концентрацией 0,0005, 0,001, 0,002, 0,004 и 0,0075 мг/мл готовят соответствующим разбавлением стандартного раствора № 2. Градуировочные растворы устойчивы три недели.

По 2 мл каждого градуировочного раствора вносят в пробирки с пришлифованными пробками, добавляют туда же по 6 мл дистиллированной воды и перемешивают. Затем приливают по 2 мл бензола и осторожно перемешивают содержимое пробирок, переворачивая пробирки три раза. Растворы сохраняются 24 часа. Из верхнего бензольного слоя градуировочных растворов по 1 мкл, что соответствует 0,0005, 0,001, 0,002, 0,004 и 0,0075 мкг бета-ХПХ, вводят в испаритель хроматографа и на хроматограмме измеряют высоту пика вещества, элюирующегося с колонки через 1 мин. 43 с.

Строят градуировочную кривую, выражающую зависимость высоты пика (см) от количества вещества (мкг). Для построения градуировочной кривой необходимо проводить пять параллельных определений для каждой концентрации.

Условия хроматографирования градуировочных смесей и анализируемых проб:

    Температура термостата: колонки               100 °C
                            испарителя            160 °C
                            детектора             100 °C

Скорость газа-носителя (азота)

                           через колонку          30 мл/мин.
                           через детектор         60 мл/мин.
    Скорость диаграммной ленты                    200 мм/час

                                                    -12

    Предел измерения на блоке усилителя тока      5 x 10    А
    Абсолютное время удерживания                  5 мин. 43 сек.

Проведение измерения

Содержимое поглотительных приборов переносят в пробирки с пришлифованными пробками и далее обрабатывают точно так же, как и градуировочные растворы.

Вводят в испаритель хроматографа 1 мкл бензольного раствора, измеряют на хроматограмме высоту пика вещества, элюирующегося через 1 мин. 43 с, и по градуировочному графику находят количество бета-хлорпропионила хлористого в хроматографируемом объеме.

Расчет концентрации

Концентрацию бета-хлорпропионила хлористого «С» в воздухе (мг/куб. м) вычисляют по формуле:

где:

а — количество вещества, найденное в хроматографируемом объеме пробы по градуировочному графику, мкг;

в — общий объем пробы, мл;

б — объем пробы, взятый для анализа, мл;

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

---