МУК 4.1.1711-03. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Измерение массовых концентраций аммоний перрената в воздухе рабочей зоны методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии. Методические указания

(утв. Минздравом России 29.06.2003)

4.1 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

ИЗМЕРЕНИЕ МАССОВЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ АММОНИЙ ПЕРРЕНАТА В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ МЕТОДОМ АТОМНО-АБСОРБЦИОННОЙ СПЕКТРОФОТОМЕТРИИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

1. Подготовлены творческим коллективом специалистов Научно-исследовательского института медицины труда РАМН (Департамент Госсанэпиднадзора Минздрава России).

2. Рекомендованы к утверждению на совместном заседании группы Главного эксперта Комиссии по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию по проблеме «Лабораторно-инструментальное дело и метрологическое обеспечение» и методбюро п/секции «Промышленно-санитарная химия» Проблемной комиссии «Научные основы медицины труда».

3. Утверждены и введены в действие Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации 29 июня 2003 г.

Методические указания «Измерение концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны» (выпуск 45) разработаны с целью обеспечения контроля соответствия фактических концентраций вредных веществ их предельно допустимым концентрациям (ПДК) и ориентировочным безопасным уровням воздействия (ОБУВ) и являются обязательными при осуществлении санитарного контроля.

Включенные в данный сборник 23 методики контроля вредных веществ в воздухе рабочей зоны разработаны и подготовлены в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ «Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования», ГОСТ Р 8.563-96 «Государственная система обеспечения единства измерений. Методики выполнения измерений», МИ 2335-95 «Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа», МИ 2336-95 «Характеристики погрешности результатов количественного химического анализа. Алгоритмы оценивания».

Методики выполнены с использованием современных методов исследования, метрологически аттестованы и дают возможность контролировать концентрации химических веществ на уровне и ниже их ПДК и ОБУВ в воздухе рабочей зоны, установленных ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны», ГН 2.2.5.1314-03 «Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны» и дополнениями к ним.

Методические указания по измерению массовых концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны предназначены для центров госсанэпиднадзора, санитарных лабораторий промышленных предприятий при осуществлении контроля за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны, а также научно-исследовательских институтов и других заинтересованных министерств и ведомств.

1. Область применения

Настоящие Методические указания устанавливают количественный атомно-абсорбционный анализ воздуха рабочей зоны на содержание аммоний перрената в диапазоне концентраций от 1 до 3,3 мг/куб. м.

2.1 Структурная формула:

                                   O
                                  //

NH -O-Re=O 4 \ O

2.2 Эмпирическая формула: H NO Re.

                           4  4

2.3 Молекулярная масса: 268,24.

2.4 Регистрационный номер: CAS 13598-65-7.

2.5 Физико-химические свойства.

Точка кипения — 1200 °С. Точка плавления — 500 °С. Плотность — 3,970 г/куб. см.

Аммоний перренат — порошок, растворим в воде, нерастворим в органических растворителях.

Агрегатное состояние в воздухе — аэрозоль.

2.6 Токсикологическая характеристика.

Аммоний перренат обладает общетоксическим действием. Ориентировочный безопасный уровень воздействия (ОБУВ) в воздухе рабочей зоны — 2 мг/куб. м.

3. Погрешность измерений

Методика обеспечивает измерение массовых концентраций аммоний перрената с погрешностью не более +/- 18% при доверительной вероятности 0,95.

4. Метод измерений

Измерение массовых концентраций аммоний перрената основано на измерении абсорбции возбужденными атомами рения резонансного излучения с длиной волны 346 нм. Атомизация осуществляется в пламени ацетилен — воздух. Отбор проводят с концентрированием на фильтр.

Нижний предел измерения содержания в спектрофотометрируемом объеме пробы (1,0 куб. см) рения — 1,5 мкг, соответственно аммоний перрената — 2,16 мкг.

Нижний предел измерения концентраций аммония перрената в воздухе — 1 мг/куб. м (при отборе 22 куб. дм воздуха).

5.1 Средства измерений, вспомогательные

устройства, материалы

Атомно-абсорбционный спектрофотометр AAS-1 с атомизацией в пламени с пределами основной погрешности +/- 5%

Лампа «Narva» (ГДР) или ЛСП-1 (СССР)

Аспиратор для отбора проб воздуха, модель 822             ГОСТ 17.2.7601.86
Весы аналитические ВЛР-200                                ГОСТ 24104-88Е

Ультразвуковая ванна УЗВ 1,3, производство

ПКФ «Сапфир»

Фильтродержатель ТУ 95.72.05-77

Колбы мерные вместимостью 100,0 и 500,0 куб. см ГОСТ 1770-74Е

Пипетки стеклянные вместимостью 1,0; 2,0; 5,0 и 10,0 ГОСТ 25336-82Е куб. см

Пробирки стеклянные высотой 120 мм с внутренним ГОСТ 25336-82Е диаметром 15 куб. см

Цилиндр мерный со шлифом вместимостью 10,0 куб. см ГОСТ 10515-75

Бюксы 50/30 ГОСТ 25336-82Е

Фильтры АФА-ВП-10                                         ТУ 85-743-80
Термометр                                                 ГОСТ 215-73

Барометр ГОСТ 23696-79

5.2 Реактивы

Аммоний перренат, содержание основного вещества ТУ 48-7-1-90 не менее 98,5%

Ацетилен в баллоне с редуктором ГОСТ 5457-75

Сжатый воздух (окислитель) ГОСТ 17433-80 III класса в баллонах с редуктором

Вода дистиллированная ГОСТ 4198-76

Допускается применение иных средств измерений, вспомогательных устройств, материалов и реактивов, метрологические характеристики которых не хуже установленных.

6. Требования безопасности

6.1. При работе с реактивами соблюдают требования безопасности, установленные для работы с токсичными, едкими и легковоспламеняющимися веществами по ГОСТ 12.1.005-88.

6.2. При проведении анализов горючих и вредных веществ соблюдают меры противопожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-76.

6.3. При выполнении измерений с использованием атомно-абсорбционного спектрофотометра соблюдают правила электробезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.019-79 и инструкцией по эксплуатации прибора.

6.4 При работе с газами, находящимися в баллонах под давлением до 15

             2

МРа  (150  kgf/cm ),  необходимо соблюдать "Правила устройства и безопасной
эксплуатации  стационарных  компрессорных   установок,   воздухопроводов  и

                                                  2

газопроводов при давлении до 15 МРа (150 kgf/cm ), а также «Правила»

устройства  и  безопасной  эксплуатации сосудов,  работающих под давлением"
ПБ 10-115-96,  утвержденные Постановлением Госгортехнадзора России 18.04.95
N  20.   Запрещается  открывать  вентиль  баллона,   не  установив  на  нем

понижающий редуктор.

7. Требования к квалификации оператора

К выполнению измерений и обработке результатов допускаются лица с высшим или средним специальным образованием, имеющие навыки работы на атомно-абсорбционном спектрофотометре.

8. Условия измерений

8.1. Приготовление растворов и подготовку проб к анализу проводят в нормальных условиях при температуре воздуха (20 +/- 5) °С, атмосферном давлении 84,0 — 106,0 кПа и относительной влажности воздуха не более 80%.

8.2. Измерения на атомно-абсорбционном спектрофотометре проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.

9. Подготовка к выполнению измерения

9.1 Приготовление растворов

9.1.1. Стандартный раствор № 1 с концентрацией ионов рения 100 мкг/куб. см готовят растворением 0,0144 г аммония перрената в дистиллированной воде, в мерной колбе вместимостью 100 куб. см.

9.1.2. Стандартный раствор № 2 с концентрацией ионов рения 5 мкг/куб. см.

Для этого берут 5 куб. см стандартного раствора № 1, помещают в колбу объемом 100 куб. см и доводят дистиллированной водой до метки.

9.2 Подготовка прибора

Общую подготовку прибора осуществляют согласно инструкции по эксплуатации.

9.3 Установление градуированной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость величин поглощения излучения растворов от содержания ионов рения в анализируемом объеме раствора, устанавливают по методу абсолютной калибровки с использованием серии градуировочных растворов, которые готовят разбавлением стандартного раствора дистиллированной водой согласно табл. 1.

Таблица 1

РАСТВОРЫ ДЛЯ УСТАНОВЛЕНИЯ ГРАДУИРОВОЧНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ РЕНИЯ

Градуировочные растворы подают в распылительную камеру прибора, где происходит переход раствора в парообразное состояние. Измеряют поглощение излучения с длиной волны 346,1 нм.

Аналогично измеряют аналитический сигнал холостого раствора.

Условия спектрофотометрирования градуировочных растворов и анализируемых проб:

скорость подачи воздуха                             500 куб. дм/ч;
скорость подачи ацетилена                           50 куб. дм/ч;
длина волны для определения ионов рения             346,1 нм;
фотоэлектронный умножитель (ФЭУ)                    2 - 3 А;
ширина щели                                         0,2 мм;
усиление сигнала                                    4 - 6 кВ;
постоянная времени                                  1 с;
объем вводимой пробы                                1 куб. см.

Данные в таблице приведены для атомно-абсорбционного спектрофотометра AAS-1. При работе на других марках приборов требуется соответствующая корректировка данных.

Значения поглощения излучения растворов определяют при анализе 6 растворов разных концентраций и холостой пробы, проводя не менее 5 параллельных определений для каждого раствора, и строят градуировочную кривую зависимости поглощения излучения от содержания ионов рения в объеме пробы (мкг).

9.4 Отбор пробы воздуха

Воздух с объемным расходом 5,0 куб. дм/мин. аспирируют через фильтр АФА-ВП-10, помещенный в фильтродержатель. Для измерения содержания аммония перрената на уровне 1/2 ОБУВ достаточно отобрать 22 куб. дм воздуха. Время отбора 5,0 мин. Пробы хранят в течение трех суток в закрытой бюксе.

10. Выполнение измерения

Фильтр с отобранной пробой помещают в бюкс и заливают 10 куб. см воды. Помещают в ультразвуковую ванну и выдерживают в течение 5 мин. Степень десорбции аммония перрената с фильтра 98%.

В распылительную камеру вводят 1 куб. см полученного раствора.

Спектрофотометрирование анализируемого раствора проводят в тех же условиях, что и при построении градуировочного графика.

Количественное определение содержания ионов рения в анализируемом объеме (мкг) проводят по предварительно построенному градуировочному графику.

11. Расчет концентрации

Концентрацию вещества аммония перрената (С, мг/куб. м) в воздухе вычисляют по формуле:

                                  а х в

С = К х -----,

                                  б х V

где:

а — содержание анализируемого вещества в спектрофотометрируемом объеме пробы, найденное по градуировочному графику, мкг;

б — объем пробы, взятой на спектрофотометрирование, куб. см;

в — общий объем анализируемого раствора, куб. см;

К — коэффициент пересчета, К = 1,44;

V — объем воздуха, отобранного для анализа (куб. дм) и приведенного к стандартным условиям (Прилож. 1).

12. Характеристики погрешности результатов измерения

Границы относительной погрешности результата измерения массовой концентрации аммоний перрената при доверительной вероятности Р = 0,95 составляют 18,0%.

13. Контроль точности результатов

13.1 Контроль воспроизводимости

    Контроль  воспроизводимости  выполняют в одной серии с анализом рабочих
проб.  Отбирают реальные пробы воздуха рабочей зоны из одного традиционного
места   отбора   двумя   пробоотборниками   одновременно.   Анализируют   в
соответствии  с  прописью  методики  разные аналитики, максимально варьируя
условия  проведения анализа: партии реактивов, наборы мерной посуды и т.д.,
и  получают  два  результата  С  и С  анализа. Результаты анализа не должны
                               1    2
отличаться  друг  от  друга  на  величину  большую,  чем  норматив контроля

воспроизводимости D:

                                          _  _
           |С  - С | <= D, где D = 0,25 х С, С = 1/2 х (С  + С ).
             1    2                                      1    2

При превышении расхождения между двумя результатами норматива контроля воспроизводимости эксперимент повторяют. При повторном превышении указанного норматива D выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам контроля, и устраняют их.

Внутренний контроль воспроизводимости проводят не реже чем 1 раз в неделю.

13.2 Контроль точности

    Контроль  точности  выполняют  в  одной  серии с анализом рабочих проб.
Отбирают  реальные пробы воздуха рабочей зоны из одного традиционного места
отбора  двумя  пробоотборниками  одновременно. Погрешность процедуры отбора

проб контролируют путем поверки используемых пробоотборников. Затем к одной

пробе,  отобранной  на  фильтр,  делают  добавку  анализируемого компонента
дельта  С  из  раствора,  нанося  его  на  фильтр.  Величина добавки должна
соответствовать  50 - 150% от содержания компонента в пробе. Величина С  не

                                                                   2

должна выходить за верхнюю границу диапазона измерения. Решение об удовлетворительной погрешности принимают при выполнении условия:

                                                     _

                |С  - С  - дельта С| < К, где К = 0,26 х С,
                  2    1

                  _

                      С = 1/2 х (С  + С  - дельта С).
                                  1    2

Таблица 2

Для проведения серии анализов 6 проб при последовательном отборе проб воздуха требуется 90 мин.

Методические указания разработаны Российским регистром потенциально опасных химических и биологических веществ.

Приведение объема воздуха к стандартным условиям (температура 20 °С и давление 101,33 кПа) проводят по формуле:

                          V  х (273 + 20) х Р
                           1

                        V   = -------------------,
                         20   (273 + t) х 101,33

где:
V  - объем воздуха, отобранного для анализа, куб. дм;
 1
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 20 (Прилож. 2). Для приведения воздуха к стандартным условиям надо умножить V 1 на соответствующий коэффициент.