ГОСТ Р ИСО 16000-38-2021. Национальный стандарт Российской Федерации. Воздух замкнутых помещений. Часть 38. Определение содержания аминов в воздухе замкнутых помещений и испытательной камеры. Активный отбор проб с помощью пробоотборников, содержащих пропитанные фосфорной кислотой фильтры
Актуально на 08.11.2026.
Как цитировать: "ГОСТ Р ИСО 16000-38-2021. Национальный стандарт Российской Федерации. Воздух замкнутых помещений. Часть 38. Определение содержания аминов в воздухе замкнутых помещений и испытательной камеры. Активный отбор проб с помощью пробоотборников, содержащих пропитанные фосфорной кислотой фильтры". ГОСТ Р ИСО 16000-38-2021. https://bukva.ai/docs/standart-gost-r-iso-16000-38-2021
(утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 03.09.2021 № 916-ст)
Примечание
Документ введен в действие с 01.01.2022.
Утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 3 сентября 2021 г. № 916-ст
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ АМИНОВ В ВОЗДУХЕ ЗАМКНУТЫХ ПОМЕЩЕНИЙ И ИСПЫТАТЕЛЬНОЙ КАМЕРЫ. АКТИВНЫЙ ОТБОР ПРОБ С ПОМОЩЬЮ ПРОБООТБОРНИКОВ, СОДЕРЖАЩИХ ПРОПИТАННЫЕ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТОЙ ФИЛЬТРЫ
Indoor air. Part 38. Determination of amines in indoor and test chamber air. Active sampling on samplers containing phosphoric acid impregnated filters
Дата введения 1 января 2022 года
Предисловие
1 ПОДГОТОВЛЕН Акционерным обществом «Научно-исследовательский институт охраны атмосферного воздуха» (АО «НИИ Атмосфера») на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 457 «Качество воздуха»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 3 сентября 2021 г. № 916-ст
4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 16000-38:2019 «Воздух замкнутых помещений. Часть 38. Определение содержания аминов в воздухе замкнутых помещений и испытательной камеры. Активный отбор проб с помощью пробоотборников, содержащих пропитанные фосфорной кислотой фильтры» (ISO 16000-38:2019 «Indoor air — Part 38: Determination of amines in indoor and test chamber air — Active sampling on samplers containing phosphoric acid impregnated filters», IDT)
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
Введение
Различные части ИСО 16000 содержат общие требования, касающиеся измерения загрязняющих веществ в воздухе замкнутых помещений, а также условия, которые должны соблюдать до или во время отбора проб отдельных соединений или групп загрязняющих веществ, а также сами процедуры измерений.
Общие положения отбора проб воздуха замкнутого помещения приведены в ИСО 16000-1. Одними из наиболее важных типов замкнутых помещений являются жилые помещения [жилые комнаты, спальни, мастерские (DIY), спортивные комнаты, подвалы, кухни и ванные], рабочие помещения или рабочие места в зданиях, не подлежащих контролю со стороны комиссий по безопасности и охране труда в отношении загрязняющих веществ (например, офисы, торговые залы), общественные здания (например, рестораны, театры, кинотеатры и другие конференц-залы), салоны личных автотранспортных средств и общественного транспорта.
1 Область применения
Настоящий стандарт содержит метод определения первичных, вторичных и третичных алифатических и ароматических аминов в воздухе замкнутых помещений с использованием накопительного отбора проб и высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) в сочетании с тандемной масс-спектрометрией (ТМС) или масс-спектрометрии высокого разрешения (МСВР). Настоящий стандарт определяет методику отбора проб для определения средних значений массовой концентрации аминов путем отбора проб на фильтры, пропитанные фосфорной кислотой. Аналитическая процедура измерения установлена ИСО 16000-39.
В настоящем стандарте приведены измерения, выполненные с помощью пробоотборников, содержащих пропитанный фосфорной кислотой инертный вспомогательный материал, и работающих при определенных скоростях потока в течение указанных периодов отбора проб. Определены требования к объему пробы.
Область применения настоящего стандарта, касающаяся содержания аминов в воздухе замкнутых помещений, зависит от линейного рабочего диапазона градуировочной прямой и, следовательно, от объема пробы газа (от 5 до 100 дм3), объема элюата (от 1 до 5 см3), объем впрыска (от 1 до 10 мм3) и чувствительности аналитического оборудования (например, линейный диапазон от 0,002 до 2 нг амина). Для большинства аминов, перечисленных в приложении A, область применения составляет примерно от 0,002 мкг/м3 (проба объемом 100 дм3) до 2000 мкг/м3 (проба объемом 5 дм3) в случае обычного аналитического оборудования. Анализ производных этаноламина примерно в 10 раз более чувствителен, а анализ короткоцепочечных алифатических аминов обычно примерно в 10 раз менее чувствителен, чем анализ представительного амина.
Настоящий стандарт предназначен для измерения аминов, перечисленных в приложении A и других аминов в воздухе замкнутых помещений.
Настоящий стандарт определяет методику приготовления и устанавливает требования к использованию стеклянных трубок, содержащих фильтры из стекловаты, пропитанной фосфорной кислотой, в качестве пробоотборников, но не исключает другие пробоотборники с проверенными одинаковыми или улучшенными свойствами. Настоящий стандарт содержит методики для демонстрации эквивалентности других типов пробоотборников или методов отбора проб.
Настоящий стандарт не охватывает определение аминов в других средах, таких как вода или почва. Кроме того, он не охватывает определение изоцианатов в воздухе замкнутых помещений как соответствующих аминов (определяются согласно ИСО 17734, части 1 и 2). Также в настоящий стандарт не включены четвертичные амины.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте нормативные ссылки не используются.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применен следующий термин с соответствующим определением.
ИСО и МЭК содержат терминологические базы данных для использования в стандартизации по следующим адресам:
- Платформа онлайн-просмотра ИСО: доступна на https://www.iso.org/obp;
- Электропедия МЭК: доступна на http://www.electropedia.org/.
3.1 амины (amines): Азотсодержащие соединения с давлением паров (более 10-3 Па) и парой свободных электронов у атома азота, которые могут быть протонированы фосфорной кислотой.
4 Амины в воздухе замкнутых помещений
4.1 Свойства аминов
Амины являются полярными соединениями, обладающими основными свойствами.
Существуют первичные, вторичные, третичные и четвертичные амины.
Четвертичные амины не включены в настоящий стандарт, поскольку они не имеют пары свободных электронов, вследствие этого их свойства значительно отличаются от других аминов. В настоящем стандарте термин «амины» включает первичные, вторичные и третичные амины, но не четвертичные амины.
Непротонированные амины чувствительны к окислению.
Реакция аминов с кислотами приводит к аммониевым солям аминов. Соли аммония не чувствительны к окислению.
4.2 Происхождение и появление аминов в воздухе замкнутых помещений
Амины образуются в результате технологических химических процессов и переработки продуктов, а также путем биотического или абиотического разложения соединений азота. Помимо источников биологического происхождения источниками аминов в воздухе замкнутых помещений могут быть, например продукты, содержащие полиуретан, особенно вспененные материалы, например в сиденьях автомобилей, матрацах, подушках и мягкой мебели, или теплоизоляционные или звукопоглощающие материалы. Некоторые амины, в частности ароматические, известны как вредные соединения. Кроме того, большинство аминов имеют неприятный запах с низким порогом его восприятия.
Другими источниками аминов являются, например сигаретный дым (ароматические амины) и еда, такая как рыба (алифатические амины).
5 Стратегия отбора проб — процедура измерения
5.1 Структура и свойства пробоотборников
Базовая структура пробоотборника амина для активного отбора проб состоит из емкости, предпочтительно стеклянной или пластиковой трубки и фильтра. Фильтр пропитан кислотой с низким давлением паров и без окислительного эффекта. В этом отношении фосфорная кислота является наиболее подходящей. Сам фильтрующий материал должен быть нейтральным, например необработанная стекловата, стеклянные шарики или фритты. По существу, нейтральный фильтрующий материал может быть пористым нейтральным полимером.
Предлагаемый пробоотборник состоит из стеклянной трубки длиной 60 мм с наружным диаметром 6,25 мм, сужающейся на длине 20 мм в наконечник с наружным диаметром 2,5 мм. Предлагаемый фильтр состоит из 50 мг необработанной стекловаты, пропитанной приблизительно 100 мкмоль или 9,8 мг H3PO4.
Пробоотборник, приведенный в качестве примера (в 5.2), изготовлен вручную.
До настоящего времени не известны проверенные коммерчески доступные пробоотборники амина для активного отбора проб.
Альтернативные пробоотборники должны быть проверены в соответствии с процедурой, описанной в 5.9.
5.2 Изготовление пробоотборников
5.2.1 Общие положения
Изготовление пробоотборников из стекловаты, пропитанной фосфорной кислотой, приведено ниже.
470 мм3 85%-ной фосфорной кислоты (плотность = 1,685 г/см3);
2,5 г необработанной стекловаты.
круглодонная колба объемом 500 см3;
стеклянные трубки (длиной 60 мм с наружным диаметром 6,25 мм, сужающейся на длине 20 мм в наконечник с наружным диаметром 2,5 мм);
автоматическая микропипетка на 1000 мм3.
5.2.2 Подготовка пробоотборников
В мерную колбу объемом 200 см3 переносят приблизительно 100 см3 ацетонитрила. Затем в колбу к ацетонитрилу добавляют 470 мм3 85%-ной фосфорной кислоты и перемешивают. После этого в колбу доливают до метки 200 см3 ацетонитрил и снова перемешивают, для получения раствора 34,3 ммоль/дм3 H3PO4 в ацетонитриле.
В круглодонную колбу объемом 500 см3 помещают 2,5 г стекловаты и добавляют 200 см3 раствора 34,3 нмоль/дм3 H3PO4 в ацетонитриле (2,74 нмоль H3PO4 на грамм стекловаты).
Ацетонитрил перегоняют в роторном испарителе со скоростью 100 мин-1 при температуре от 90 до 100 °C.
В каждую стеклянную трубку помещают (50,0 +/- 0,5) мг полученной пропитанной стекловаты (что соответствует 137 мкмоль H3PO4 на пробоотборник, если все количество H3PO4 сохраняется равномерно распределенным в стекловате). Пропитанную стекловату тщательно сжимают в стеклянной трубке. Оба отверстия стеклянной трубки закрывают подходящими пластиковыми крышками.
До применения пробоотборники хранят в морозильной камере при минус 36 °C.
5.2.3 Проверка
Массу фосфорной кислоты в каждом пробоотборнике (приблизительно 9,8 мг или 100 мкмоль, соответственно) проверяют путем титрования 5 пробоотборников для каждой партии (10% от партии) 0,01 моль/дм3 раствором гидроксида натрия с добавлением фенолфталеина в качестве индикатора. Изменение цвета соответствует второй точке эквивалентности (соответствует приблизительно 20 см3 0,01 моль/дм3 раствора NaOH).
(изменение цвета индикатора с бесцветного на фиолетовый)
Из-за неоднородностей (и потерь) в пробоотборниках есть различия в количестве H3PO4. Приемлемыми являются (100 +/- 50) мкмоль H3PO4 на пробоотборник, что соответствует (20 +/- 10) см3 0,01 моль/дм3 раствора NaOH. Партию (остальные 45 пробоотборников) можно использовать, если все пять титрованных пробоотборников находятся в этом диапазоне.
5.3 Выбор подходящей продолжительности отбора проб
Объем пробы зависит от ожидаемого содержания аминов в пробе воздуха и находится в диапазоне от 5 до 100 дм3. Предлагаемые объемы проб и продолжительность отбора приведены в таблице 1.
Предлагаемые объемы проб и продолжительность отбора проб
Во время отбора проб относительная влажность воздуха не должна превышать 60% (соответствовать температуре и влажности в пробоотборнике), чтобы избежать конденсации воды в пробоотборнике.
5.4 Протокол отбора проб
Протокол отбора проб должен содержать как минимум следующие аспекты:
- цель измерения (краткое описание);
- проверка состояния (описание, при необходимости, подробное описание);
- ФИО оператора;
- дата и время измерения;
- номер пробы;
- продолжительности отбора проб, мин;
- объем пробы, дм3;
- климатические условия в помещении: давление (гПа), температура (°C), относительная влажность воздуха, %;
- условия потока (вентиляции) в помещении (при необходимости, на чертеже);
- точка входа внешнего протока воздуха (если это указано на чертеже);
- цвет индикаторной бумаги, смоченной элюатом, оставшимся в стекловате пробоотборника после элюирования (см. 5.8);
- цвет индикаторной бумаги, смоченной элюатом с кончика пипетки Пастера после переноса элюата из мерной колбы во флакон (см. 5.8).
5.5 Сравнительные измерения
Из-за отсутствия соответствующих критериев оценки, касающихся содержания амина в воздухе замкнутых помещений, может быть полезным сравнение посредством параллельных измерений с другим помещением (например, не содержащим звукопоглощающего материала, теплоизоляции или мягкой мебели) либо с содержанием в атмосферном воздухе.
При необходимости, в качестве меры предосторожности должны быть отобраны дополнительные сравнительные пробы, которые впоследствии могут быть проанализированы.
5.6 Методика отбора проб
Перед отбором проб необходимые пробоотборники извлекают из морозильной камеры и хранят при комнатной температуре до выравнивания температур, чтобы избежать конденсации воды на фильтре. Перед отбором с пробоотборников снимают обе заглушки. В случае необходимости наконечник пробоотборника соединяют с испытательной камерой подходящей короткой гибкой трубкой. Конец пробоотборника диаметром 6,25 мм соединяют гибкой трубкой с откалиброванным пробоотборным насосом.
Значение расхода воздуха для отбора проб не превышает 1 дм3/мин, обычно используют 1 дм3/мин. Объем пробы зависит от ожидаемого содержания аминов в пробе воздуха и составляет от 5 до 150 дм3. В качестве стандартного объема обычно используется 50 дм3.
Пробы помечают с указанием номера пробы, даты и времени отбора пробы и инициалов оператора. Этикетка должна быть закреплена на пробоотборной трубке, а не на заглушках.
5.7 Хранение проб
После завершения отбора проб оба конца пробоотборника герметично закрывают заглушками и до подготовки пробы к анализу хранят в морозильной камере при минус 36 °C. Так они могут храниться до 6 мес.
5.8 Подготовка проб и переход к процедуре измерения
Подготовку проб осуществляют путем элюирования фосфорной кислоты и соответствующих аммониевых солей аминов водой:
a) обе уплотнительные заглушки снимают с пробоотборных трубок;
b) пробоотборники вставляют в мерную колбу объемом 5 см3 (наконечником вниз, а широким отверстием вверх);
c) элюирование аминов или соответствующих солей аммония, соответственно, осуществляют с помощью автоматической пипетки, наполненной 5000 мм3 воды (степень чистоты для ВЭЖХ). Вода аккуратно подается на пропитанную стекловату со стороны широкого отверстия для трубки;
d) скорость потока воды через пробоотборную трубку следует установить таким образом, чтобы вода капала отдельными каплями. При необходимости скорость потока можно увеличить, слегка подняв пробоотборную трубку из мерной колбы. Поток сверху вниз должен быть медленным и постоянным. Следует избегать смешивания жидкости в пробирке (особенно, когда объем элюирования уменьшается до 1 см3). Желательно, чтобы вода внизу растворяла соли аммония, а также фосфорную кислоту и вымывала их в мерную колбу, в то время как вода в верхней части должна оставаться свободной от солей фосфорной кислоты и аммония;
e) трубки пробоотборника остаются в мерной колбе до тех пор, пока вся вода не пройдет через пробоотборник. При необходимости добавляют несколько капель воды, чтобы заполнить мерную колбу до отметки 5 см3;
f) водный раствор пробы отсасывают из мерных колб длинными пипетками Пастера и переносят в чистые флаконы для высокоэффективной жидкостной хроматографии. Флаконы запечатывают с помощью обжимных колпачков и хранят в холодильнике при 4 °C до анализа (подробности см. ИСО 16000-39);
g) последние капли воды из пробоотборников сбрасывают на индикаторную бумагу конго красная. Красный цвет должен оставаться неизменным, поскольку изменение цвета на синий указывает на то, что не вся фосфорная кислота, а следовательно, и не все амины, перенесены в мерную колбу;
h) аналогичным образом остатки раствора пробы в пипетках Пастера (используемые для переноса во флаконы) выдавливают на красную индикаторную бумагу конго с помощью резиновой крышки. Индикаторная бумага должна стать темно-синей. Синий цвет указывает, что элюат является кислым и что пробоотборник не был перегружен.
Последние два шага схематически показаны на рисунке 1.
1 — элюирование водой; 2 — тест элюата с индикаторной бумагой конго красная; 3 — элюат в виале для ВЭЖХ-ТМС; 4 — мерная колба; 5 — пробоотборник; a — нейтральный; b — кислый (темно-синий цвет)
Рисунок 1 — Схема тестирования остатков раствора проб и остатков воды из пробоотборника
5.9 Демонстрация эквивалентности других типов пробоотборников или методов отбора проб
Пробоотборники для отбора амина, описанные в 5.2, были успешно испытаны и использованы для отбора проб аминов, перечисленных в приложении A. В качестве альтернативы могут быть использованы другие типы фильтров, пропитанные фосфорной кислотой, при этом возможности и характеристики этих пробоотборников демонстрируют испытанием в камере, которое состоит в следующем:
Для проверки пригодности пробоотборников необходимо создать пробу воздуха с известной концентрацией аналитов/аминов. В испытательную камеру для определения выделения с четко установленным объемным расходом газа (в диапазоне от 1,5 до 3,0 м3/ч или от 25 до 50 дм3/мин, соответственно) устанавливают виалу (вместимостью, например 1,5 см3), заполненную определенными аминами (чистыми, а не в виде раствора), и закрывают пористой перегородкой для контроля испарения/диффузии (таблица 2). Диффузионный барьер должен быть отрегулирован для каждого амина в соответствии с объемным расходом газа в испытательной камере. Измеряя потерю массы емкости для отбора, содержание в воздухе можно рассчитать следующим образом
(\frac{\Delta m}{\Delta t} \cdot 1000\text{мкг}/\text{мг}):(\Delta V/\Delta t) = \frac{\Delta m}{\Delta V} = c , (1)
где \Delta m — потеря массы, мг; с точностью не менее 0,1 мг;
\Delta t — время между взвешиванием, ч; рекомендуется 50 ч;
\Delta V/\Delta t — постоянный расход газа в течение промежутка времени между взвешиваниями, м3/ч; \Delta V/\Delta t>1,5\text{м}^{3}/\text{ч} ;
c — массовая концентрация аминов, мкг/м3.
Температура внутри испытательной камеры должна составлять от 21 °C до 25 °C. Необходимо использовать сухой воздух, потому что амины гигроскопичны, и возможные потери массы во время отбора проб при поглощении аминами воды не могут быть точно определены
Амины являются полярными соединениями, которые имеют тенденцию адсорбироваться на поверхностях. Поэтому необходимо начать испарение аминов в течение по крайней мере 48 ч перед началом отбора проб газа. Это время хорошо согласуется с рекомендуемым временем между определением веса емкостей. Поток газа должен быть постоянным в течение всей процедуры испытания.
Для проверки пригодности и возможностей пробоотборников необходимо использовать следующие амины:
Перечень аминов для проверки пригодности и возможностей пробоотборника
| Последовательный номер (приложение A) | Номер CAS | Амины | Давление пара, гПа (при 20 °C) | Рекомендуемый тип барьера для испарения a |
| 19 | 872-50-4 | 1-метил-2-пирролидон | 0,4 | 1 слой бумаги |
| 22 | 280-57-9 | 1,4-диазабицикло [2.2.2]октан | 0,4 | 1 слой бумаги |
| 18 | 616-47-7 | 1-метилимидазол | 0,5 | 1 слой бумаги |
| 8 | 108-01-0 | 2-(диметиламино) этанол | 0,5 | 1 или 2 слоя бумаги |
| 16 | 111-92-2 | ди-n-бутиламин | 2,3 | 2 или 3 слоя бумаги |
| 6 | 103-83-3 | n, n-диметилбензиламин | 2,4 | 2 или 3 слоя бумаги |
| 14 | 110-96-3 | диизобутиламин | 7 | 3 или 4 слоя бумаги |
| 4 | 100-74-3 | 4-этилморфолин | 8 | 3 или 4 слоя бумаги |
| 17 | 121-44-8 | триэтиламин | 72 | 4 слоя бумаги; вставлены в большую емкость |
| a В качестве барьера для испарения можно использовать обычную бумагу для принтера плотностью 80 г/м2. Барьер испарения должен быть отрегулирован в соответствии с объемным расходом использованного газа. Для объемного расхода газа от 1,5 м3/ч до 2,5 м3/ч рекомендуется большее количество барьерных слоев. | ||||
| Последовательный номер | Номер CAS | Амины | GHS 06 | GHS 08 |
| 1 | 62-53-3 | анилин | X | X |
| 2 | 78-81-9 | изобутиламин | X | - |
| 3 | 100-37-8 | 2-(диэтиламин)этанол | X | - |
| 4 | 100-74-3 | 4-этилморфолин | X | - |
| 5 | 100-97-0 | гексаметилентетрамин a | - | - |
| 6 | 103-83-3 | n, n-диметилбензиламин | X | - |
| 7 | 106-49-0 | p-толуидин | X | X |
| 8 | 108-01-0 | 2-(диметиламин)этанол | X | - |
| 9 | 108-91-8 | циклогексиламин | X | X |
| 10 | 109-73-9 | n-бутиламин | X | - |
| 11 | 109-89-7 | диэтиламин | X | - |
| 12 | 110-89-4 | пиперидин | X | - |
| 13 | 110-91-8 | морфолин | X | - |
| 14 | 110-96-3 | диизобутиламин | X | - |
| 15 | 111-42-2 | диэтаноламин | - | X |
| 16 | 111-92-2 | ди-n-бутиламин | X | - |
| 17 | 121-44-8 | триэтиламин | X | - |
| 18 | 616-47-7 | 1-метилимидазол | X | - |
| 19 | 872-50-4 | 1-метил-2-пирролидон | - | X |
| 20 | 2687-91-4 | 1-этил-2-пирролидон | - | X |
| 21 | 3033-62-3 | [бис(2-диметиламин)этил] эфир | X | - |
| 22 | 280-57-9 | 1,4-диазабицикло [2.2.2] октан | - | - |
| a Гексаметилентетрамин является источником формальдегида. | ||||
Библиография
| УДК 504.3:006.354 | ОКС 13.040.20 |
| Ключевые слова: воздух замкнутых помещений, амины, фосфорная кислота, испытания, пробоотборник, элюат | |