Методические указания по фотометрическому измерению концентраций N,N-диметил-N'-(3-аминопропил)-пропандиамина-1,3 (диметилдипропилентриамина) и N,N-диметил-N'-(3-диметиламинопропил)-пропандиамина-1,3 (тетраметилдипропилентриамина) в воздухе рабочей зоны

(утв. Минздравом СССР 12.12.1988 № 4739-88)

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ФОТОМЕТРИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ N,N-ДИМЕТИЛ-N'-(3-АМИНОПРОПИЛ)-ПРОПАНДИАМИНА-1,3 (ДИМЕТИЛДИПРОПИЛЕНТРИАМИНА) И N,N-ДИМЕТИЛ-N'- (3-ДИМЕТИЛАМИНОПРОПИЛ)-ПРОПАНДИАМИНА-1,3 (ТЕТРАМЕТИЛДИПРОПИЛЕНТРИАМИНА) 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.

Диметилдипропилентриамин (ДМДТ) и тетраметилдипропилентриамин (ТМДТ) маслянистые жидкости, бесцветные, прозрачные, с характерным запахом; хорошо растворимы в воде и в большинстве органических растворителей.

В воздухе находятся в виде паров.

ДМДТ и ТМДТ оказывают местное действие, а также способны проникать через неповрежденную кожу, вызывая токсический эффект. Не вызывают сенсибилизации организма. Коэффициент кумуляции больше пяти; 2 класс опасности.

ПДК ДМДТ и ТМДТ в воздухе 1 мг/куб. м.

Характеристика метода

Метод основан на реакции взаимодействия аминов с кислотными красителями метилоранжем или дефенилоранжем (тропеолином 00) и последующем фотометрическом измерении экстрагируемого хлороформом окрашенного продукта реакции при 540 нм.

Отбор проб проводится с концентрированием в сорбционные трубки, внутренняя поверхность которых покрыта пленкой раствора серной кислоты и глицерина.

Нижний предел измерения содержания вещества в фотометрируемом объеме - 4 мкг.

Нижний предел измерения вещества в воздухе - 0,5 мг/куб. м (при отборе 16 л воздуха).

Диапазон измеряемых концентраций - от 0,5 до 5,0 мг/куб. м.

Измерению не мешают спирты и аммиак, мешают вторичные и третичные амины.

Суммарная погрешность измерения не превышает +/- 25%.

Время выполнения измерения, включая отбор проб, - около 45 мин.

Приборы, аппаратура, посуда

Фотоэлектроколориметр.

Аспирационное устройство.

Сорбционные трубки для отбора проб воздуха. Трубки из стекла "Пирекс" диаметром 10 мм и длиной 180 - 200 мм, в которых между двумя шилообразными перегородками помещено 5 куб. см стеклянной крошки размером 2 - 5 мм.

Пробирки химические размером 16 x 150 мм.

Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 1, 2, 5 и 10 мл.

Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 25, 50 и 100 мл.

Реактивы, растворы и материалы

Диметилдипропилентриамин, ТУ 38-4038-81, ч, свежеперегнанный.

Тетраметилдипропилентриамин, ТУ 6-09-75-77, ч, свежеперегнанный.

Серная кислота, ГОСТ 4204-77, хч, концентрированная.

Глицерин, ГОСТ 6259-75, чда.

Натрия гидроокись, ГОСТ 4328-77, хч, 5-процентный раствор.

н-Пропиловый спирт, ТУ 6-09-4344-77, хч.

н-Бутиловый спирт, ГОСТ 6006-78, чда.

Хлороформ, ТУ 6-09-4263-76, хч.

Метилоранж, ТУ 6-09-4530-77, 0,05-процентный водный раствор.

Тропеолин ОО, ТУ 6-09-4121-75, чда, 0,02-процентный водный раствор.

Поглотительный раствор для обработки трубок, 5-процентный (объемн.) по серной кислоте и 10-процентный (объемн.) по глицерину. В мерную колбу вместимостью 100 мл наливают около 50 мл воды и 10 мл концентрированной серной кислоты. Содержимое перемешивают, добавляют 10 мл глицерина и доводят раствор до метки водой.

Стандартные растворы ДМДТ и ТМДТ N 1: в мерную колбу вместимостью 25 мл вносят 10 - 15 мл воды и взвешивают. Добавляют 2 - 3 капли одного из аминов, снова взвешивают. Содержимое колбы доводят водой до метки, перемешивают. По результатам двух взвешиваний рассчитывают концентрацию ДМДТ или ТМДТ в мкг/мл. Растворы устойчивы в течение одного месяца.

Стандартные растворы ДМДТ и ТМДТ N 2 с концентрацией 40 мкг/мл вещества готовят соответствующим разбавлением стандартных растворов N 1 дистиллированной водой. Растворы устойчивы в течение рабочего дня.

Отбор проб воздуха

Сорбционные трубки промывают с помощью водоструйного насоса или резиновой груши растворами обычных моющих средств водопроводной водой, затем дистиллированной водой, после чего сушат при 120 - 170 °C. Слой стекла в трубке смачивают с помощью пипетки 0,3 мл поглотительного раствора. Трубки транспортируют к месту отбора в маркированных пробирках.

Воздух с объемным расходом 2 - 3 л/мин. аспирируют через две последовательно соединенные встык трубки.

Перед отбором пробы сорбционную трубку устанавливают вертикально или под углом 45°, а верхний конец ее (свободный от стеклянной крошки) подсоединяют к электроаспиратору. Во избежание загрязнения внешних стенок трубки во время отбора пробы ее следует держать в полиэтиленовом чехле.

Для измерения 1/2 ПДК следует отобрать 16 л воздуха.

Срок хранения отобранных проб в трубках, закрытых заглушками, - семь дней.

Подготовка к измерению

Для приготовления градуировочных растворов (устойчивы в течение 8 часов) ряд сорбционных трубок, подготовленных, как и в случае отбора проб воздуха, устанавливают входным отверстием вниз в пробирки и вносят по 0,3 мл поглотительного раствора, стандартного раствора амина согласно таблице.

Каждую пробу смывают 10 мл воды с помощью пипетки, кончик которой касается внутреннего края трубки и перемещается в процессе смыва по окружности. Несколько раз перемешивают содержимое пробирки. Для этого с помощью груши, надетой на конец трубки, осторожно затягивают раствор из пробирки в трубку на возможно более высокий уровень и вытесняют раствор в пробирку. Трубку вынимают из раствора, вытесняя с помощью груши остатки раствора в пробирку с притертой пробкой. К 5 мл раствора приливают 1 мл 0,05-процентного раствора метилоранжа или 1 мл 0,02-процентного раствора тропеолина 00, прибавляя по каплям 5-процентный раствор гидроокиси натрия до перехода красной окраски раствора в желтую. Расход щелочи составляет 0,15 мл +/- 1 капля. Раствор перемешивают, прибавляют 1 мл бутилового спирта, 4 мл хлороформа и интенсивно встряхивают содержимое в течение 1 минуты. Затем производят разделение фаз, центрифугируя пробы в течение 15 минут со скоростью 1500 об./мин. Верхний водный слой отделяют путем отсасывания его с помощью водоструйного насоса и капиллярной трубки. 3 мл хлороформенного слоя помещают в пробирку, прибавляют 1 мл смеси пропилового спирта и серной кислоты (200:1) и перемешивают. Измеряют оптическую плотность подготовленных таким образом градуировочных растворов на спектрофотометре при длине волны 540 нм. Измерение проводят в кюветах с толщиной поглощающего слоя 10 мм по отношению к раствору сравнения, не содержащему определяемого вещества (раствор N 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). Градуировочный график строят по средним значениям оптической плотности растворов 5 шкал стандартов.

Проверка градуировочного графика проводится 1 раз в 3 месяца или в случае использования новой партии реактивов.

Проведение измерения

Каждую трубку с отобранной пробой анализируют отдельно и результаты измерения концентрации амина суммируют.

Внешние стенки трубки протирают слегка увлажненной фильтровальной бумагой, затем сухой и помещают в пробирку входным отверстием вниз. Затем проводят обработку и фотометрирование содержимого пробирок аналогично градуировочным растворам.

Количественное измерение содержания вещества в мкг во взятой аликвоте проводят по предварительно построенному 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 — содержание вещества в анализируемом объеме раствора 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 и 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.