МУК 4.1.624-96. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Методические указания по газохроматографическому определению метилового и этилового спиртов в атмосферном воздухе

(утв. Госкомсанэпиднадзором России 31.10.1996)

Утверждено Первым заместителем Председателя Госкомсанэпиднадзора России — заместителем

4.1 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

ОПРЕДЕЛЕНИЮ МЕТИЛОВОГО И ЭТИЛОВОГО СПИРТОВ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ

МУК 4.1.624-96

Дата введения — с момента утверждения

Настоящие методические указания устанавливают газохроматографическую методику количественного химического анализа атмосферного воздуха для определения в нем содержания метилового и этилового спиртов в диапазоне концентраций 0,05 — 5,0 мг/м3.

CH_{4}O

C_{2}H_{6}O

Мол. масса 46,07.

Этиловый спирт (этанол) — прозрачная жидкость с характерным запахом, плотность 0,789 г/см3, температура кипения — 78,3 °C, упругость пара — 44 мм рт. ст. (20 °C), растворяется в воде, эфире. В воздухе находится в виде паров.

Этиловый спирт обладает наркотическим действием. ПДК для атмосферного воздуха населенных мест — 5,0 мг/м3.

1. ПОГРЕШНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЙ

Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей +/- 15%, при доверительной вероятности — 0,95.

2. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ

Измерение концентрации метилового и этилового спиртов выполняют методом газоадсорбционной хроматографии с использованием пламенно-ионизационного детектора.

Концентрирование спиртов из воздуха осуществляют в дистиллированную воду.

Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы — 0,2 мг/дм3.

Определению не мешают: другие спирты, кислоты, карбонилсодержащие соединения, эфиры, фенолы, фурановые соединения.

3. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА, МАТЕРИАЛЫ, РЕАКТИВЫ

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

3.1. Средства измерений

Редуктор водородный

ТУ 26-05-463-76

Редуктор кислородный

ТУ 26-05-235-70

3.3. Материалы

3.4. Реактивы

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, установление градуировочной характеристики, отбор проб.

7.1. Приготовление растворов

Градуировочные растворы № 1 метилового и этилового спиртов (c = 0,055 мг/см3). В колбу вместимостью 25 см3, заполненную на 1/3 объема дистиллированной водой, вносят 1,375 мг спирта, доводят до метки водой и тщательно перемешивают. Срок хранения в холодильнике в склянках с притертыми пробками — 2 месяца.

Градуировочный раствор № 2 изобутилового спирта (внутренний стандарт) (c = 0,105 мг/см3). В колбу вместимостью 25 см3, заполненную на 1/3 объема дистиллированной водой, вносят 2,63 мг изобутилового спирта, доводят до метки водой и тщательно перемешивают. Срок хранения в холодильнике — 2 месяца.

7.2. Подготовка хроматографической колонки

Хроматографическую колонку перед заполнением насадками трижды промывают горячей водой, дистиллированной водой, ацетоном, хлороформом и высушивают в токе азота. Сухую колонку фиксируют тампоном из стекловаты с одного конца и заполняют насадкой под вакуумом, уплотняя легким постукиванием. Концы колонки закрывают стекловатой и, не подключая к детектору, кондиционируют в токе газа-носителя (азота) с расходом 20 — 30 см3/мин при температуре 180 °C в течение 20 — 30 ч. После охлаждения колонку подключают к детектору, записывают нулевую линию в рабочем режиме. При отсутствии дрейфа нулевой линии колонка готова к работе.

7.3. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику устанавливают с использованием градуировочных коэффициентов на градуировочных растворах. К 1,0 см3 градуировочного раствора № 1 добавляют 1,0 см3 градуировочного раствора № 2. 1,0 мм3 полученной смеси вводят в испаритель и анализируют в следующих условиях:

На хроматограмме рассчитывают площади пиков метилового и изобутилового спиртов и по средним результатам из 3-х определений устанавливают градуировочный коэффициент по формуле:

m_{\text{м}} , m_{\text{ст}} — масса метилового и изобутилового спиртов в градуировочной смеси, мг/см3;

S_{\text{м}} , S_{\text{ст}} — площади пиков метилового и изобутилового спиртов, мм2.

Аналогичным образом рассчитывают градуировочный коэффициент для этилового спирта.

7.4. Отбор проб

Отбор проб воздуха проводят согласно ГОСТу 17.2.3.01-86.

Воздух со скоростью 15 — 20 дм3/мин аспирируют через 2 последовательно соединенных поглотительных прибора, заполненных 10 см3 дистиллированной воды, в течение 20 мин. Срок хранения проб — 5 суток в холодильнике в склянках с притертыми пробками.

8. ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

Пробы из двух последовательно соединенных поглотительных приборов анализируют отдельно. 1,0 см3 пробы из каждого пробоотборника помещают в пробирку с притертой пробкой, добавляют 1,0 см3 градуировочного раствора № 2. На анализ в испаритель прибора вводят 1,0 мм3 смеси из каждой пробирки. На полученных хроматограммах рассчитывают площади пиков спиртов и определяют содержание метилового и этилового спиртов (мг/см3) в пробе по формуле:

S_{\text{м}} , S_{\text{ст}} — площади пиков метилового или этилового и изобутилового спиртов, мм2,

m_{\text{ст}} — масса изобутилового спирта в 1,0 см3 стандартного раствора, мг/см3;

f_{\text{м}} — градуировочный коэффициент для метилового или этилового спиртов.

За результат измерения принимают среднее арифметическое значение двух параллельных определений для первого и второго пробоотборника, соответственно.

9. ВЫЧИСЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

C = \frac{X_{\text{м}1} \cdot V_{1} + X_{\text{м}2} \cdot V_{2}}{V_{0}} , где

X_{\text{м}1} , X_{\text{м}2} — содержание метилового или этилового спирта в первом и втором поглотительном приборе соответственно, мг/см3;

V_{1} , V_{2} — объем поглотительного раствора в первом и втором поглотительном приборе соответственно, см3;

V_{0} — объем воздуха, отобранный для анализа и приведенный к нормальным условиям, м3;

V_{0} = \frac{V_{t} \cdot 273 \cdot P}{(273 + t) \cdot 760} , где

Методические указания разработаны Е.Н. Коноваловой, В.Г. Костенко (НПО «Гидролизпром», ВНИИГИДРОЛИЗ, г. С.-Петербург).