Методические указания по фотометрическому измерению концентраций анилина в воздухе рабочей зоны

(утв. Минздравом СССР 12.12.1988 № 4731-88)

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ФОТОМЕТРИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ АНИЛИНА В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

Методические указания по измерению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны предназначены для санитарно-эпидемиологических станций и санитарных лабораторий промышленных предприятий при осуществлении контроля за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны, а также научно-исследовательских институтов Министерства здравоохранения СССР и других заинтересованных министерств и ведомств.

Методические указания разрабатываются и утверждаются с целью обеспечения контроля соответствия физических концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны их предельно допустимым концентрациям (ПДК) — санитарно-гигиеническим нормативам, утверждаемым Министерством здравоохранения СССР, оценки эффективности внедренных санитарно-гигиенических мероприятий, установления необходимости использования средств индивидуальной защиты органов дыхания, оценки влияния вредных веществ на состояние здоровья работающих и др.

Включенные в данный выпуск методические указания подготовлены в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 «ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» и ГОСТ 12.1.016-79 «ССБТ. Воздух рабочей зоны. Требования к методикам измерения концентраций вредных веществ» и одобрены Проблемной комиссией «Научные основы гигиены труда и профессиональной патологии». Методические указания являются обязательными при осуществлении вышеуказанного контроля.

// \ ──NH М.м. 93,14.

2

 \\ /

Анилин (аминобензол, фениламин) — бесцветная маслянистая жидкость с характерным запахом, темнеющая на свету. Т. кип. 184,4 °C. Хорошо растворим в органических растворителях, в 100 мл воды растворяется 3,4 г анилина.

В воздухе находится в виде паров.

Токсичен как при вдыхании паров, так и при попадании жидкого анилина на кожу. Способствует повышению кровяного давления и снижению гемоглобина. Вызывает заболевания кожи.

ПДК анилина в воздухе 0,1 мг/куб. м.

Характеристика метода

Способ 1

Метод основан на фотометрическом измерении основания Шиффа, образующегося в результате реакции анилина с п-диметиламинобензальдегидом.

Отбор проб проводится с концентрированием в уксусную кислоту или хромогенный реагент.

Предел измерения концентрации анилина в анализируемом объеме — 0,3 мкг.

Нижний предел измерения вещества в воздухе — 0,05 мг/куб. м (при отборе 6 л воздуха).

Диапазон измеряемых концентраций — от 0,05 до 30 мг/куб. м.

Измерению не мешают алифатические хлорпроизводные, фенилгидразин, окись пропилена, спирты и органические кислоты; мешают первичные амины и изоцианаты.

Суммарная погрешность измерения не превышает +/- 20%.

Время выполнения измерения, включая отбор проб, — около 20 минут.

Способ 2

Метод основан на получении окрашенного основания Шиффа при поглощении анилина из воздуха пленкой раствора п-диметиламинобензальдегида в серной кислоте, содержащейся в сорбционной трубке, и последующем фотометрическом измерении интенсивности окраски водного элюата.

Отбор проб проводится с концентрированием в сорбционные трубки.

Нижний предел измерения содержания вещества в фотометрируемом объеме — 0,5 мкг.

Нижний предел измерения вещества в воздухе — 0,05 мг/куб. м (при отборе 10 л воздуха).

Диапазон измеряемых концентраций — от 0,05 до 2 мг/куб. м.

Измерению не мешают аммиак, фенол, формальдегид. Первичные ароматические амины мешают измерению.

Суммарная погрешность измерения не превышает +/- 20%.

Время выполнения измерения, включая отбор проб, — около 25 минут.

Приборы, аппаратура, посуда

Фотоэлектроколориметр.

Аспирационное устройство.

Поглотительные сосуды с пористой пластиной или Зайцева.

Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 10 и 100 мл.

Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 1 и 10 мл.

Пробирки, ГОСТ 10515-75, вместимостью 10 мл.

Сорбционные трубки для отбора проб воздуха. Трубки изготавливают из стекла «Пирекс» диаметром 10 мм и длиной 250 мм, в которые между двумя спаянными перфорированными перегородками помещено 2 мл стеклянной крошки диаметром 1 — 2 мм.

Реактивы, растворы и материалы

Анилин, ГОСТ 5819-78, перегнанный (фракция 184 — 185 °C).

п-Диметиламинобензальдегид, ТУ 6-09-3272-77, чда, 2-процентный в 40-процентной уксусной кислоте и 2-процентный в 5-процентной серной кислоте, свежеприготовленные.

Уксусная кислота, ледяная, ГОСТ 61-75, хч, 40-процентная.

Хромогенный реагент: смешивают 40-процентную уксусную кислоту с 2-процентным раствором п-диметиламинобензальдегида в отношении 1:1 — свежеприготовленный.

Серная кислота, ГОСТ 4204-77, хч, 5-процентный раствор.

Этиловый спирт, ГОСТ 5963-67, 95-процентный.

Стандартный раствор анилина № 1 с концентрацией 10 мкг/мл готовят растворением соответствующей навески анилина в 40-процентной уксусной кислоте. Раствор устойчив 5 — 6 суток (способ 1).

Стандартный раствор анилина № 2 с концентрацией 1 мкг/мл готовят соответствующим разбавлением раствора № 1 40-процентной уксусной кислотой. Раствор устойчив в течение 2 суток (способ 1).

Стандартный раствор анилина № 1 с концентрацией 1 мг/мл готовят растворением соответствующей навески в 40-процентном спирте. Раствор устойчив в течение 5 суток (способ 2).

Стандартный раствор анилина № 2 с концентрацией 10 мкг/мл готовят перед употреблением соответствующим разбавлением стандартного раствора № 1 40-процентным этиловый спиртом (способ 2).

Отбор пробы воздуха

Способ 1

Воздух с объемным расходом 0,4 — 0,5 л/мин. аспирируют через поглотительный сосуд с пористой пластинкой, содержащий 2 мл 40-процентной уксусной кислоты, или Зайцева, содержащий 4 мл хромогенного реагента. Для измерения 1/2 ПДК следует отобрать 6 л воздуха. Пробы могут храниться в течение суток.

Способ 2

Воздух с объемным расходом 5 — 10 л/мин. аспирируют через сорбционную трубку, предварительно смоченную 0,2 мл 2-процентного раствора п-диметиламинобензальдегида в 5-процентной серной кислоте, установленную вертикально входным отверстием вниз. При появлении в процессе аспирации желтого окрашивания слоя сорбента отбор пробы прекращают.

Для измерения 1/2 ПДК анилина следует отобрать 10 л воздуха.

Пробы могут храниться в течение 3 суток.

Подготовка к измерению

Способ 1

Для количественного измерения содержания вещества в анализируемом объеме готовят шкалу градуировочных растворов (используют свежеприготовленные) согласно таблице 1.

Номер стандарта	Стандартный раствор № 1, мл	Стандартный раствор № 2, мл	Уксусная кислота, 40-процентная, мл	Раствор п-диметиламинобензальдегида 2-процентный в 40-процентной уксусной кислоте, мл	Содержание анилина, мкг
1	-	-	2,0	2,0	-
2	-	0,3	1,7	2,0	0,3
3	-	0,6	1,4	2,0	0,6
4	-	1,0	1,0	2,0	1,0
5	0,2	-	1,8	2,0	2,0
6	0,4	-	1,6	2,0	4,0
7	0,7	-	1,3	2,0	7,0
8	1,0	-	1,0	2,0	10,0

Через 5 — 6 минут растворы фотометрируют в кювете толщиной 10 мм при длине волны 432 — 436 нм по сравнению с раствором сравнения, не содержащим определяемого вещества (раствор № 1 по таблице). Строят градуировочный график: на ось ординат наносят значения оптических плотностей градуировочных растворов, на ось абсцисс — соответствующие им величины содержания вещества в градуировочном растворе (в мкг). Проверка градуировочного графика проводится один раз в месяц или в случае использования новой партии реактивов.

Способ 2

Для количественного измерения содержания анилина в анализируемом объеме готовят шкалу градуировочных растворов (используют свежеприготовленные) согласно таблице 2.

Номер стандарта	Стандартный раствор № 2, мл	Вода дистиллированная, мл	2-процентный раствор п-диметиламинобензальдегида в 5-процентной серной кислоте, мл	Содержание анилина, мкг
1	0,00	4,00	0,2	0,0
2	0,05	3,95	0,2	0,5
3	0,10	3,90	0,2	1,0
4	0,30	3,70	0,2	3,0
5	0,50	3,50	0,2	5,0
6	1,00	3,00	0,2	10,0
7	1,50	2,50	0,2	15,0
8	2,00	2,00	0,2	20,0

Растворы фотометрируют в кюветах с толщиной слоя 10 мм при длине волны 480 нм по сравнению с контрольным раствором (N 1 по таблице), не содержащим определяемого вещества.

Строят градуировочный график: на ось ординат наносят значения оптических плотностей градуировочных растворов, на ось абсцисс — соответствующие им величины содержания вещества в градуировочном растворе (в мкг). Проверка градуировочного графика проводится 1 раз в месяц или в случае использования новой партии реактивов.

Проведение измерения

Способ 1

Пробу количественно переносят в пробирку. Приливают 2 мл раствора п-диметиламинобензальдегида и через 5 — 6 минут фотометрируют аналогично градуировочным растворам.

При отборе пробы в хромогенный реагент пробу не позднее чем через 5 — 6 часов после отбора фотометрируют аналогично градуировочным растворам.

Количественное измерение содержания вещества в мкг в анализируемом объеме проводят по градуировочному графику.

Способ 2

Сорбционную трубку помещают в пробирку и смывают окрашенное соединение 4 мл дистиллированной воды. Исследуемый раствор тщательно вытесняют из трубки, фотометрируют аналогично градуировочным растворам.

Количественное измерение содержания вещества в мкг в анализируемой пробе проводят по градуировочному графику.

Расчет концентрации

Концентрацию вещества в воздухе в мг/куб. м (C) вычисляют по формуле:

                            а x в

C = -----, б x V

где:

а — количество вещества в анализируемом растворе пробы, найденное по градуировочному графику, мкг;

в — общий объем раствора пробы, мл;

б — объем раствора пробы, взятый для анализа, мл;

V — объем воздуха отобранный для анализа, приведенный к стандартным условиям, л (см. Приложение 1).

Приложение 1

Приведение объема воздуха к температуре 20 °C и давлению 760 мм рт. ст. проводят по следующей формуле:

                     V  x (273 + 20) x P
                      t

20 = -------------------, (273 + t°) x 101,33

где:

V — объем воздуха, отобранный для анализа, л; t

P — барометрическое давление, кПа (101,33 кПа = 760 мм рт. ст.);

t° — температура воздуха в месте отбора пробы, °C.

Для удобства расчета 20 следует пользоваться таблицей коэффициентов (Приложение 2). Для приведения объема воздуха к температуре 20 °C и давлению 760 мм рт. ст. надо умножить на соответствующий коэффициент.

°C	Давление P, кПа/мм рт. ст.
	97,33/ 730	97,86/ 734	98,4/ 738	98,93/ 742	99,46/ 746	100/ 750	100,53/ 754	101,06/ 758	101,33/ 760	101,86/ 764
-30	1,1582	1,1646	1,1709	1,1772	1,1836	1,1899	1,1963	1,2026	1,2058	1,2122
-26	1,1393	1,1456	1,1519	1,1581	1,1644	1,1705	1,1768	1,1831	1,1862	1,1925
-22	1,1212	1,1274	1,1336	1,1396	1,1458	1,1519	1,1581	1,1643	1,1673	1,1735
-18	1,1036	1,1097	1,1158	1,1218	1,1278	1,1338	1,1399	1,1400	1,1490	1,1551
-14	1,0866	1,0926	1,0986	1,1045	1,1105	1,1164	1,1224	1,1284	1,1313	1,1373
-10	1,0701	1,0760	1,0819	1,0877	1,0986	1,0994	1,1053	1,1112	1,1141	1,1200
-6	1,0540	1,0599	1,0657	1,0714	1,0772	1,0829	1,0887	1,0945	1,0974	1,1032
-2	1,0385	1,0442	1,0499	1,0556	1,0613	1,0669	1,0726	1,0784	1,0812	1,0869
0	1,0309	1,0366	1,0423	1,0477	1,0535	1,0591	1,0648	1,0705	1,0733	1,0789
+2	1,0234	1,0291	1,0347	1,0402	1,0459	1,0514	1,0571	1,0627	1,0655	1,0712
+6	1,0087	1,0143	1,0198	1,0253	1,0309	1,0363	1,0419	1,0475	1,0502	1,0557
+10	0,9944	0,9999	1,0054	1,0108	1,0162	1,0216	1,0272	1,0326	1,0353	1,0407
+14	0,9806	0,9860	0,9914	0,9967	1,0027	1,0074	1,0128	1,0183	1,0209	1,0263
+18	0,9671	0,9725	0,9778	0,9880	0,9884	0,9936	0,9989	1,0043	1,0069	1,0122
+20	0,9605	0,9658	0,9711	0,9783	0,9816	0,9868	0,9921	0,9974	1,0000	1,0053
+22	0,9539	0,9592	0,9645	0,9696	0,9749	0,9800	0,9853	0,9906	0,9932	0,9985
+24	0,9475	0,9527	0,9579	0,9631	0,9683	0,9735	0,9787	0,9839	0,9865	0,9917
+26	0,9412	0,9464	0,9516	0,9566	0,9618	0,9669	0,9721	0,9773	0,9799	0,9851
+28	0,9349	0,9401	0,9453	0,9503	0,9555	0,9605	0,9657	0,9708	0,9734	0,9785
+30	0,9288	0,9339	0,9891	0,9440	0,9432	0,9542	0,9594	0,9645	0,9670	0,9723
+34	0,9167	0,9218	0,9268	0,9318	0,9368	0,9418	0,9468	0,9519	0,9544	0,9595
+38	0,9049	0,9099	0,9149	0,9198	0,9248	0,9297	0,9347	0,9397	0,9421	0,9471

---