Методические указания по фотометрическому измерению концентраций карбамида (мочевины) в воздухе рабочей зоны

(утв. Минздравом СССР 12.12.1988 № 4743-88)

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ФОТОМЕТРИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ КАРБАМИДА (МОЧЕВИНЫ) 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.

    H N-CO-NH                                          М.м. 60,06.
     2       2

Карбамид — бесцветный кристаллический порошок с Т. пл. 132,7 °C; при нагревании выше Т. пл. разлагается, удельный вес 1,335 г/куб. см. Хорошо растворяется в воде, а также в спиртах, практически нерастворим в эфире и хлороформе.

В воздухе находится в виде аэрозоля дезинтеграции.

Кожно-резорбтивным и местно-раздражающим действием не обладает. При многократном интегральном введении по методу Лима выявляется слабая функциональная кумуляция.

ПДК вещества в воздухе — 10 мг/куб. м.

Характеристика метода

Метод основан на реакции взаимодействия мочевины с нитритом натрия. Непрореагировавший избыток нитрита определяют, получая соль диазония и превращая последнюю в азокраситель с последующим фотометрическим измерением окрашенного продукта реакции при 530 нм.

Отбор проб проводится с концентрированием на фильтр.

Нижний предел измерения содержания вещества в фотометрируемом объеме — 10 мкг.

Нижний предел измерения карбамида в воздухе — 2,5 мг/куб. м (при отборе 20 л воздуха).

Диапазон измеряемых концентраций — от 2,5 до 25 мг/куб. м.

Измерению не мешают биурет, аммиак и циануровая кислота.

Суммарная погрешность измерения не превышает +/- 25%.

Время выполнения измерения, включая отбор проб, — около 30 минут.

Приборы, аппаратура, посуда

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

Аспирационное устройство.

Фильтродержатели, ТУ 9572-05-77.

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

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

Стаканы химические, ГОСТ 25336-82, вместимостью 50 мл.

Баня водяная, ТУ 64-1-2850-80.

Реактивы, растворы и материалы

Мочевина, ГОСТ 6691-77, чда.

Стандартный раствор № 1 с концентрацией мочевины 1 мг/мл готовят растворением 0,1 г мочевины в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 100 мл.

Стандартный раствор № 2 с концентрацией 100 мкг/мл мочевины готовят соответствующим разбавлением стандартного раствора № 1 дистиллированной водой. Раствор устойчив в течение месяца.

Серная кислота, ГОСТ 4204-77, чда, концентрированная, 40-процентный раствор.

Натрий азотистокислый, ГОСТ 4197-74, хч, 0,01-процентный раствор.

Уксусная кислота, ГОСТ 61-75, хч, ледяная, 10-процентный раствор.

Реактив Грисса-Илосвая

а) Сульфаниловая кислота, ГОСТ 5821-78, чда, 0,5 г сульфаниловой кислоты растворяют в 150 мл 10-процентной уксусной кислоты;

б) альфа-нафтиламин, ГОСТ 8827-74, чда, 0,1 г альфа-нафтиламина растворяют в 20 мл воды в колбочке вместимостью 30 — 50 мл и нагревают на кипящей бане до образования на дне колбы лиловой капли. Раствор декантируют и разбавляют 10-процентной уксусной кислотой до 150 мл. Растворы сохраняют в склянках из темного стекла с пришлифованными пробками в течение месяца. Перед употреблением оба раствора смешивают в отношении 1:1.

Фильтры АФА-ВП-10.

Отбор пробы воздуха

Воздух с объемным расходом 5 л/мин. аспирируют через фильтр. Для измерения 1/2 ПДК следует отобрать 10 л воздуха. Пробы хранятся в течение месяца.

Подготовка к измерению

Для количественного измерения содержания вещества в анализируемом объеме пробы готовят шкалу градуировочных растворов согласно таблице.

№ стандарта	Стандартный раствор № 2 (100 мкг/мл), мл	Дистиллированная вода, мл	Содержание мочевины, мкг
1	2	3	4
1	0,0	5,0	0
2	0,1	4,9	10
3	0,2	4,8	20
4	0,4	4,6	40
5	0,6	4,4	60
6	0,8	4,2	80
7	1,0	4,0	100

Градуировочные растворы устойчивы в течение недели.

К каждому градуировочному раствору прибавляют 1 мл раствора нитрита натрия, а через 5 минут 0,1 мл 40-процентной серной кислоты, раствор перемешивают и нагревают на водяной бане 30 минут при температуре 50 °C. По охлаждении в пробирку вносят 1 мл реактива Грисса-Илосвая и по истечении 20 — 30 минут измеряют оптическую плотность на спектрофотометре при длине волны 530 нм в кюветах с толщиной поглощающего слоя 10 мм по отношению к раствору сравнения, не содержащему 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 1 раз в 3 месяца или в случае использования новой партии реактивов.

Проведение измерения

Фильтр с отобранной пробой переносят в стакан, смачивают небольшим количеством спирта (1 — 2 капли) и обрабатывают горячей дистиллированной водой дважды по 5 мл. После каждого промывания жидкость сливают в пробирку, отжимая фильтр стеклянной палочкой. Отбирают аликвоту пробы объемом 2 мл, доводят ее объем до 5 мл дистиллированной водой и перемешивают. Дальнейшую обработку пробы проводят аналогично обработке градуировочных растворов. Оптическую плотность полученного анализируемого раствора пробы измеряют аналогично градуировочным растворам по сравнению с контролем, который готовят одновременно и аналогично пробе, с учетом контроля на чистый фильтр, который обрабатывается аналогично пробам.

Количественное измерение содержания карбамида в мкг во взятой аликвоте проводят по предварительно построенному градуировочному графику.

Расчет концентраций

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 аликвоты пробы, взятой для анализа;

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.

°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

---