МУК 4.1.638-96. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Методические указания по газохроматографическому определению уксусной кислоты в атмосферном воздухе
(утв. Госкомсанэпиднадзором России 31.10.1996)
Примечание
Документ включен в Перечень документов в области стандартизации, содержащих правила и методы исследований (испытаний) и измерений, в том числе правила отбора образцов, необходимые для применения и исполнения требований технического регламента Таможенного союза «О безопасности продукции, предназначенной для детей и подростков» (ТР ТС 007/2011) и осуществления оценки (подтверждения) соответствия продукции (Решение Комиссии Таможенного союза от 23.09.2011 № 797). Документ включен в Перечень основных действующих нормативно-методических документов по методам лабораторного и инструментального контроля в системе государственного санитарно-эпидемиологического нормирования (Письмо Роспотребнадзора от 02.12.2008 № 01/14262-8-32). Документ введен в действие с 31 октября 1996 года.
государственного санитарного врача Российской Федерации 31 октября 1996 года
4.1 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
ПО ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОМУ ОПРЕДЕЛЕНИЮ
УКСУСНОЙ КИСЛОТЫ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ
Дата введения — с момента утверждения
Настоящие методические указания устанавливают газохроматографическую методику количественного химического анализа атмосферного воздуха для определения в нем содержания уксусной кислоты в диапазоне концентраций 0,01 — 1,0 мг/куб. м.
3
Уксусная кислота — прозрачная жидкость с характерным сильным запахом. Температура кипения — 118,10 °C, температура плавления — 16,6 °C, плотность — 1,049 мг/куб. см, давление паров — 11,8 мм рт. ст. Хорошо растворяется в воде, этаноле, эфирах. В воздухе находится в виде паров.
Уксусная кислота обладает сильным раздражающим действием. Максимальная разовая ПДК для атмосферного воздуха населенных мест — 0,2 мг/куб. м, среднесуточная — 0,006 мг/куб. м.
1. Погрешность измерений
Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей +/- 15%, при доверительной вероятности 0,95.
2. Метод измерений
Измерение концентрации уксусной кислоты выполняют методом газожидкостной хроматографии с пламенно-ионизационным детектированием. Концентрирование уксусной кислоты из воздуха осуществляют на твердый сорбент. Термодесорбцию вещества проводят в испарителе прибора.
Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы — 0,01 мкг.
Определению не мешают: акриловые кислоты и их метиловые и бутиловые эфиры, спирты C - C , стирол, фенол, бензол, толуол, ксилолы. 2 5
3. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы
При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы.
3.1. Средства измерений
Хроматограф с пламенно-ионизационным детектором
Барометр-анероид М-67 ТУ 2504-1797-75
Весы аналитические ВЛА-200 ГОСТ 24104-80Е
Дозирующее диффузионно-динамическое устройство типа «Микрогаз»
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 и 20292-74Е
Секундомер СДС пр. 1-2-000 ГОСТ 5072-79 Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2, пределы 0 - 55 °C, цена деления 1 °C ГОСТ 215-73Е Электроаспиратор М-822 ТУ 64-1-862-77
3.2. Вспомогательные устройства
Аквадистиллятор ТУ 61-1-721-79
Вакуумный компрессор марки ВН-461 М
Редуктор водородный ТУ 26-05-463-76 Редуктор кислородный ТУ 26-05-235-70
Сорбционные трубки из молибденового стекла длиной 80 мм и внутренним диаметром 2 мм
Хроматографическая колонка из стекла длиной 3 м и внутренним диаметром 4 мм
3.3. Материалы
Водород сжатый ГОСТ 3022-89
3.4. Реактивы
Вода дистиллированная ГОСТ 6709-72
Карбовакс 20 М 5% на инертоне AW зернением 0,160 — 0,200 мм, готовая насадка для хроматографической колонки (производство «Chemapol», Чехия)
Силохром II, фракция 0,5 — 0,15 мм, насадка для сорбционной трубки
4. Требования безопасности
4.1. При работе с реактивами соблюдают требования безопасности, установленные для работ с токсичными, едкими, 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 должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов, подготовка хроматографической колонки и сорбционной трубки, установление градуировочной характеристики, отбор проб.
7.1. Приготовление растворов
Исходный раствор уксусной кислоты для градуировки (c = 10,0 мг/куб. см). 250 мг уксусной кислоты вносят в колбу вместимостью 25 куб. см, доводят объем до метки водой и тщательно перемешивают. Срок хранения — 1 месяц.
Рабочий раствор уксусной кислоты для градуировки (c = 0,5 мг/куб. см). 12,5 куб. см исходного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 250 куб. см, доводят объем до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Срок хранения — 1 месяц.
7.2. Подготовка хроматографической колонки и сорбционной трубки
Хроматографическую колонку и сорбционную трубку перед заполнением насадками промывают дистиллированной водой, ацетоном, гексаном 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 с расходом 35 куб. см/мин. при температуре 170 °C в течение 18 ч. После охлаждения колонку подключают к детектору и записывают нулевую линию в рабочем режиме. При отсутствии мешающих влияний колонка готова к работе.
Заполнение сорбционной трубки производят вручную 0,05 г Силохрома II. Концы трубки закрывают стекловатой и помещают в испаритель прибора в верхнюю часть хроматографической колонки для кондиционирования в условиях анализа проб в течение 30 мин. Хранят трубки в закрытых емкостях не более 2-х недель.
7.3 Установление градуировочной характеристики
Градуировочную характеристику устанавливают методом градуировки на стандартных паровоздушных смесях, полученных с использованием диффузионно-динамического дозатора типа «Микрогаз». В сорбционные трубки, предварительно охлажденные льдом в течение 5 мин., вводят градуировочные смеси с содержанием уксусной кислоты 0,01 — 0,02 — 0,04 — 0,08 — 0,10 мкг/куб. дм. Трубки с градуировочными смесями помещают в испаритель прибора и анализируют в следующих условиях:
температура термостата колонок 140 °C
расход газа-носителя (азота) 35 куб. см/мин. расход воздуха 400 куб. см/мин. расход водорода 35 куб. см/мин. скорость движения диаграммной ленты 240 мм/ч
-12
чувствительность шкалы электрометра 50 x 10 А время удерживания уксусной кислоты 2 мин. 47 сек.
На полученной хроматограмме измеряют площадь пика уксусной кислоты и по средним результатам из 5-ти серий строят градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади пика (кв. мм) от массы уксусной кислоты (мкг). Градуировку проводят 1 раз в квартал и при смене партии реактивов.
Учитывая эффективность сорбции-десорбции уксусной кислоты Силохромом II (95%), допустимо проводить градуировку прибора стандартными растворами. В этом случае градуировочную характеристику устанавливают по 5-ти сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из 5-ти растворов, готовят в мерных колбах вместимостью 50 куб. см. Для этого в колбы вносят 1,0; 3,0; 5,0; 10,0; 50,0 куб. см рабочего градуировочного раствора, доводят до метки водой, получая концентрации уксусной кислоты в стандартных растворах 10; 30; 50; 100; 500 мкг/куб. см, соответственно. Растворы тщательно перемешивают. В испаритель прибора вводят по 1,0 куб. мм каждого стандартного раствора и анализируют в условиях, указанных при построении градуировочной характеристики, с использованием стандартных паровоздушных смесей.
7.4. Отбор проб
Отбор проб воздуха проводят согласно ГОСТу 17.2.3.01-86. Воздух со скоростью 0,1 куб. дм/мин. аспирируют через сорбционную трубку в течение 10 — 15 мин. После окончания отбора концы трубки закрывают заглушками и помещают в пробирку с притертой пробкой. Срок хранения пробы — не более 1-х суток.
8. Выполнение измерений
После выхода прибора на рабочий режим отвинчивают крышку испарителя и быстро вводят в верхнюю часть хроматографической колонки в испарителе сорбционную трубку (предварительно удалена газонаправляющая трубка) с отобранной пробой. Испаритель быстро закрывают крышкой и одновременно включают секундомер. Стабилизация нулевой линии происходит через 35 сек. Условия хроматографирования пробы — в соответствии с п. 7.3.
На полученной хроматограмме рассчитывают площадь пика уксусной кислоты и по градуировочной характеристике определяют массу уксусной кислоты в пробе.
9. Вычисление результатов измерений
Концентрацию уксусной кислоты в атмосферном воздухе (мг/куб. м) вычисляет по формуле:
m
m — масса уксусной кислоты в пробе, найденная по градуировочной характеристике, мкг;
V — объем пробы воздуха, приведенный к нормальным условиям, куб. дм; 0
V x 273 x P
t
V = ---------------, 0 (273 + t) x 760
P — атмосферное давление при отборе пробы воздуха, мм рт. ст.;
V — объем пробы воздуха, измеренный при отборе, куб. дм; t
t — температура воздуха в местах отбора, °C.
Методические указания разработаны НИИ экологии человека и гигиены окружающей среды, г. Москва.