Методические указания по газохроматографическому измерению концентраций оксида этилена в воздухе рабочей зоны

(утв. Минздравом СССР 12.12.1988 № 4752-88)

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ ОКСИДА ЭТИЛЕНА 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 C───CH                                           М.м. 44,05.
     2 \ /  2

    O

Оксид этилена — бесцветная жидкость с эфирным запахом, Т. кип. — 10,73 °C, плотность — 0,8839 г/куб. см, давление паров — 768 мм рт. ст. (11,0 °C). Хорошо растворяется в спирте, эфире, хлороформе, четыреххлористом углероде, ацетоне и других органических растворителях, легко растворяется в воде.

В воздухе находится в виде паров.

Оксид этилена обладает резким раздражающим действием на кожу и слизистые оболочки глаз.

ПДК оксида этилена в воздухе — 1 мг/куб. м.

Характеристика метода

Метод основан на использовании газожидкостной хроматографии на приборе с пламенно-ионизационным детектором.

Отбор проб проводится без концентрирования.

Нижний предел измерения оксида этилена в хроматографируемом объеме пробы — 0,003 мкг.

Нижний предел измерения в воздухе — 0,3 мг/куб. м.

Диапазон измеряемых концентраций в воздухе — от 0,3 до 6 мг/куб. м.

Измерению не мешают метан, этилен, пропилен, этиловый спирт, этиленгликоль, оксид пропилена, полимер пропилена, ацетальдегид; измерению мешает метанол.

Суммарная погрешность измерения не превышает +/- 20%.

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

Приборы, аппаратура, посуда

Хроматограф с пламенно-ионизационным детектором.

Колонка из нержавеющей стали длиной 3 м и внутренним диаметром 3 мм.

Шприцы цельностеклянные, ТУ 61-1-378-78, вместимостью 50 — 100 мл.

Шприцы типа «Рекорд», ТУ 64-1-378 или бутыль стеклянная вместимостью 1 л.

Чашка фарфоровая, ГОСТ 9147-80, вместимостью 50 мл.

Реактивы и материалы

Оксид этилена, ГОСТ 6265-74.

Эфир диэтиловый, ГОСТ 6265-74.

Полисорб-1, фракция 0,25 — 0,5 мм.

Апиезон L.

Газообразные азот, ГОСТ 9293-74, водород, ГОСТ 3022-80, воздух, ГОСТ 11822-73, в баллонах с редукторами.

Отбор пробы воздуха

В стеклянный шприц вместимостью 50 — 100 мл просасывают 10-кратный объем исследуемого воздуха.

После отбора шприцы закрывают заглушками, а поршни шприцов укрепляют резиновыми поясками во избежание потери пробы при транспортировке.

Пробы могут храниться в течение дня.

Подготовка к измерению

Приготовление насадки для хроматографической колонки.

Навеску жидкой фазы — апиезон L в количестве 20% от массы твердого носителя растворяют в диэтиловом эфире, который затем добавляют к полисорбу-1, помещенному в фарфоровую чашку. Смесь помещают на водяную баню с температурой 40 — 45 °C и перемешивают до полного испарения растворителя, пока насадка не станет сухой и сыпучей.

Сухую чистую хроматографическую колонку заполняют готовой насадкой с помощью вакуума и механической вибрации или в распрямленном виде при постукивании по всей длине колонки.

Кондиционирование колонки проводят в токе газа-носителя, не подсоединяя к детектору, при повышении температуры от 50 до 150 °C со скоростью 2 град./мин. и выдерживают при температуре 150 °C в течение 6 — 8 часов. После этого колонку подсоединяют к детектору.

Количественное определение оксида этилена проводят методом абсолютной калибровки. Градуировочные паровоздушные смеси готовят в двух стеклянных бутылях вместимостью 1 л. В процессе приготовления смеси для ее перемешивания внутрь стеклянных бутылей помещают фторопластовые пластинки. В бутыль № 1, предварительно вакуумированную и продутую из баллона чистым воздухом, вносят шприцем 0,5 мл газообразного оксида этилена. Для этого перед отбором газа сжиженный оксид этилена <*> помещают в предварительно охлажденную колбу с боковым отводом. Вывод паров оксида этилена производится через резиновый шланг, который одним концом подсоединяется к боковому отводу колбы, а другим концом опущен в стакан с водой. Колба с жидким оксидом этилена выдерживается при комнатной температуре несколько минут, в результате чего газообразный оксид этилена вытесняет воздух из колбы. Прекращение пробулькивания пузырьков воздуха, выходящих из шланга, указывает на отсутствие воздуха в колбе, при этом происходит полное растворение паров оксида этилена в воде. Проба газообразного оксида этилена отбирается шприцем из резинового шланга и вводится в бутыль № 1. Зная плотность оксида этилена и объем бутыли, рассчитывают содержание вещества в 1 мл исходной градуировочной смеси (бутыль № 1).

---

<*> Хранение сжиженного оксида этилена можно осуществить в пенициллиновых пузырьках, вставленных в металлические контейнеры с завинчивающейся пробкой.

Рабочие смеси с концентрацией оксида этилена 0,3; 1,0; 2,0; 4,0; 5,0; 6,0 мг/куб. м готовят в бутыли № 2 путем соответствующего разбавления чистым воздухом исходной смеси из бутыли № 1.

Для построения градуировочного графика вводят в хроматограф через испаритель по 10 мл рабочих смесей из бутыли № 2. На основании полученных данных из 5 параллельных определений строят градуировочный график зависимости площади пиков (кв. мм) от количества оксида этилена (мкг) в хроматографируемом объеме.

Условия хроматографирования градуировочных смесей и анализируемых проб:

    Температура термостата колонки                     100 °C
    Температура испарителя                             130 °C
    Скорость потока газа-носителя                      45 мл/мин.
    Скорость потока водорода                           45 мл/мин.
    Скорость потока воздуха                            300 мл/мин.
    Скорость движения диаграммной ленты                240 мм/час
    Время удерживания оксида этилена                   3 мин.

Проведение измерения

Перед анализом шприц с отобранной пробой выдерживают в течение 15 минут в термостате при 60 — 70 °C. Отбирают по 10 мл пробы и вводят в хроматограф через самоуплотняющуюся мембрану испарителя.

Анализ проводят аналогично градуировочным смесям. Измеряют площадь пика оксида этилена и по градуировочному графику находят количество вещества в хроматографируемом объеме.

Расчет концентрации

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

                          а x 1000

C = --------, V

где:

а — количество оксида этилена, найденное по градуировочному графику, мкг;

V — объем пробы воздуха, введенный в хроматограф, мл.

Приложение 1

Приведение объема воздуха к стандартным условиям (температура 20 °C и давление 760 мм рт. ст.) проводят по следующей формуле:

                          V  x (273 + 20) x p
                           t

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

где:

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

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

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

Для удобства расчета V следует пользоваться таблицей коэффициентов ст (см. Приложение 2). Для этого надо умножить V на соответствующий t коэффициент.

Приложение 2

T, °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	0,9565	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

---