МУК 4.1.621-96. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Методические указания по газохроматографическому определению метилаля в атмосферном воздухе

(утв. Госкомсанэпиднадзором России 31.10.1996)

Утверждено Первым заместителем Председателя Госкомсанэпиднадзора России — заместителем

4.1 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

МУК 4.1.621-96

Дата введения — с момента утверждения

Настоящие методические указания устанавливают газохроматографическую методику количественного химического анализа атмосферного воздуха для определения в нем содержания метилаля в диапазоне концентраций 0,04 — 1,7 мг/м3.

C_{3}H_{8}O_{2}

Мол. масса 76,1.

Метилаль (диметилформаль) — бесцветная жидкость со слабым запахом. Температура кипения — 42 °C, температура плавления — 105 °C, летучесть — 1210 г/м3, плотность — 0,86 г/см3 при 20 °C. Растворяется в этиловом спирте, эфире, ацетоне, гексане. Растворимость в воде — 0,35 г/см3. В воздухе находится в виде паров.

Метилаль обладает раздражающим действием. ПДК для атмосферного воздуха населенных мест — 0,05 мг/м3.

1. ПОГРЕШНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЙ

2. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ

Измерения концентрации метилаля выполняют методом газоадсорбционной хроматографии с пламенно-ионизационным детектированием. Концентрирование из воздуха осуществляют на твердый сорбент. Десорбцию метилаля с сорбента проводят дистиллированной водой.

Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы — 0,005 мкг.

Определению не мешают: этиловый и метиловый спирты, формальдегид, фенол, триметиламин, диметиламин, бензол, толуол, ксилолы.

3. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА, МАТЕРИАЛЫ, РЕАКТИВЫ

При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы.

3.1. Средства измерений

Хроматограф с пламенно-ионизационным детектором
Барометр-анероид М-67	ТУ 2504-1797-75
Весы аналитические лабораторные ВЛА-200 ГОСТ 24104-80Е
Линейка измерительная	ГОСТ 17435-72
Лупа измерительная	ГОСТ 8309-75
Меры массы ГОСТ 7328-82Е
Микрошприц МШ-10М	ГОСТ 8043-74
Посуда стеклянная лабораторная ГОСТ 1770-74Е, 20292-74Е
Секундомер СДС пр-1-2-000	ГОСТ 5072-79
Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2; пределы 0 — 100 °C, цена деления 1 °C	ГОСТ 215-73Е
Электроаспиратор ЭА-1, погрешность +/- 10%	ТУ 25-11-1414-78
3.2. Вспомогательные устройства
	Хроматографическая колонка из стекла длиной 3 м и внутренним диаметром 3 мм
Вакуумный компрессор марки ВН-461М
	Дистиллятор
ТУ 61-1-721-79	Редуктор водородный

ТУ 26-05-463-76

Редуктор кислородный

ТУ 26-05-235-70

Сорбционные трубки из стекла длиной 7 см и внутренним диаметром 4 мм

3.3. Материалы

Азот сжатый	ГОСТ 9293-74
Водород сжатый ГОСТ 3022-89
Воздух сжатый	ГОСТ 11882-73
Стекловата или стекловолокно
Стеклянные заглушки
	3.4. Реактивы

Ацетон, ч.д.а.	ГОСТ 2603-79
Вода дистиллированная ГОСТ 4517-75
Метилаль, ч.	ТУ 6-09-4027-85
Полисорб-1, фракция 0,25 — 0,50 мм (насадка для хроматографической колонки и сорбционной трубки)	ТУ 6-09-36-02-74
Хлороформ, х.ч.	ТУ 06-09-4263-73
	4. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

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

4.2. При выполнении измерений с использованием газового хроматографа соблюдают правила электробезопасности в соответствии с ГОСТом 12.1.019-79 и инструкцией по эксплуатации прибора.

5. ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ОПЕРАТОРОВ

К выполнению измерений допускают лиц, имеющих квалификацию не ниже инженера-химика, с опытом работы на газовом хроматографе.

6. УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

При выполнении измерений соблюдают следующие условия:

• процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят в нормальных условиях согласно ГОСТу 15150-69 при температуре воздуха (20 +/- 10) °C, атмосферном давлении 630 — 800 мм рт. ст. и влажности воздуха не более 80%;
• выполнение измерений на газовом хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.

7. ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ

Перед выполнением измерений проводят следующие работы: приготовление растворов, подготовка хроматографической колонки и сорбционной трубки, установление градуировочной характеристики, отбор проб.

7.1. Приготовление растворов

Исходный раствор метилаля для градуировки (c = 25 мг/см3). 625 мг метилаля вносят в колбу вместимостью 25 см3, доводят до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Срок хранения — 1 месяц.

Рабочий раствор метилаля для градуировки (c = 0,25 мг/см3). 1 см3 исходного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят объем до метки дистиллированной водой и перемешивают. Срок хранения — 1 месяц.

7.2. Подготовка хроматографической колонки и сорбционной трубки

Хроматографическую колонку и сорбционную трубку перед заполнением насадками промывают горячей водой, дистиллированной водой, ацетоном, хлороформом и высушивают в токе азота. Заполнение хроматографической колонки насадкой проводят под вакуумом. Концы колонки закрывают стекловатой и, не подключая к детектору, кондиционируют в токе газа-носителя (азота) с расходом 40 см3/мин при температуре 180 °C в течение 24 ч. После охлаждения колонку подключают к детектору, записывают нулевую линию в рабочем режиме. При отсутствии дрейфа нулевой линии колонка готова к работе.

Сорбционную трубку заполняют 0,5 г полисорб-1. Сорбент в трубке фиксируют с двух сторон стекловатой толщиной слоя не более 0,5 см и закрывают заглушками. Трубку хранят в закрытой емкости не более 1 месяца.

7.3. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику устанавливают методом абсолютной градуировки на градуировочных растворах метилаля. Для этого готовят 5 серий растворов для градуировки, каждая из которых состоит из 6-ти растворов. В мерные колбы вместимостью 50 см3 вносят рабочий раствор для градуировки в соответствии с табл. 1 и доводят объем до метки водой. Растворы тщательно перемешивают.

Таблица 1

Номер раствора для градуировки	1	2	3	4	5	6
Объем рабочего раствора (c = 0,25 мг/см3), см3	0	0,5	1,0	5,0	10,0	20,0
Содержание метилаля в 2 мм3, мкг	0	0,005	0,01	0,05	0,1	0,2

В испаритель прибора вводят по 2 мм3 каждого градуировочного раствора и анализируют в следующих условиях:

температура термостата колонок	100 °C
температура испарителя	150 °C
расход газа-носителя (азот)	40 см3/мин
расход водорода	40 см3/мин
расход воздуха	400 см3/мин
шкала измерителя тока	10 \times 10^{- 12}A
скорость движения диаграммной ленты	0,3 см/мин
время удерживания метилаля	9 мин 40 сек

На полученной хроматограмме рассчитывают площади пиков метилаля и по средним значениям из 5-ти серий строят градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади пика (мм2) от массы метилаля (мкг). Проверку градуировочной характеристики проводят 1 раз в месяц и при смене партии реактивов.

7.4. Отбор проб

Отбор проб воздуха проводят согласно ГОСТу 17.2.3.01-86.

Воздух со скоростью 2 дм3/мин аспирируют через сорбционную трубку в течение 25 мин. После окончания отбора пробы сорбционные трубки с концов фиксируют стеклянными заглушками и отправляют пробу на анализ. Срок хранения проб — не более 8 ч.

8. ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

После отбора сорбент с пробой вместе с кусочками стекловаты переносят из сорбционной трубки в пробирку с притертой пробкой, добавляют 1 см дистиллированной воды и в течение 3 мин при легком перемешивании десорбируют метилаль (десорбция 95%). 2 мм3 экстракта вводят в испаритель прибора на анализ в условиях, указанных в п. 7.3. Одновременно готовят «нулевую» пробу, аналогичным образом обрабатывая неэкспонированную трубку.

На хроматограмме рассчитывают площадь пика метилаля и по градуировочной характеристике определяют массу метилаля в пробе.

9. ВЫЧИСЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

Концентрацию метилаля в атмосферном воздухе (мг/м3) вычисляют по формуле:

C = \frac{m \cdot V_{1}}{V_{2} \cdot V_{0}} , где

m — масса метилаля в пробе, найденная по градуировочной характеристике, мкг;

V_{1} — общий объем пробы, мм3;

V_{2} — объем пробы, взятый на анализ, мм3;

V_{0} — объем отобранного воздуха, приведенный к нормальным условиям, дм3;

---