Методические указания по газохроматографическому измерению концентраций тетрафторэтилена в воздухе рабочей зоны

(утв. Минздравом СССР 12.12.1988 № 4762-88)

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ ТЕТРАФТОРЭТИЛЕНА 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.

    CF =CF                                            М.м. 100,02.
      2   2

Тетрафторэтилен (ТФЭ) — бесцветный газ. Т. кип. — 76,3 °C, Т. замер. — 142,5 °C, плотность — 1,519 г/мл (при температуре кипения). Нерастворим в воде, растворим в органических растворителях, очень реакционноспособен. При пиролизе образуется перфторизобутилен и перфторпропилен.

Вызывает функциональные расстройства нервной системы и раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей.

ПДК тетрафторэтилена в воздухе — 30 мг/куб. м.

Характеристика метода

Метод основан на использовании газожидкостной хроматографии с применением пламенно-ионизационного детектора.

Отбор проб проводится без концентрирования.

Нижний предел измерения в хроматографируемом объеме — 0,002 мкг.

Нижний предел измерения в воздухе — 1 мг/куб. м (при вводе 2 мл пробы).

Диапазон измеряемых концентраций вещества в воздухе — от 1 до 50 мг/куб. м.

Измерению не мешают перфторизобутилен, окись гексафторпропилена.

Суммарная погрешность измерения не превышает +/- 25%.

Время выполнения измерения, включая отбор проб, — около 10 минут.

Приборы, аппаратура, посуда

Хроматограф с пламенно-ионизационным детектором.

Колонка стальная длиной 2 м и внутренним диаметром 3 мм.

Аспирационное устройство.

Печь муфельная электрическая с регулятором температуры, обеспечивающая нагрев до 500 °C. -3

Вакуумный насос, обеспечивавший разрежение до 5 x 10 мм рт. ст. (например, типа ВН-461М).

Шкаф сушильный, ГОСТ 5072-79.

Баня водяная, ТУ 64-1-2850-80.

Чашки выпарительные фарфоровые, ГОСТ 9147-80.

Сита почвенные, ТУ 46-47-885-73.

Колба круглодонная термостойкая, ГОСТ 10394-72.

Шприцы медицинские цельностеклянные вместимостью 1 — 5 мл.

Шприцы медицинские, ТУ 64-1-1279-75, вместимостью 50 — 100 мл.

Пипетки газовые, ГОСТ 18954-73, вместимостью 200 — 400 мл.

Секундомер, ГОСТ 5072-72.

Лупа измерительная, ГОСТ 8304-75.

Линейка измерительная, ГОСТ 427-75.

Реактивы и материалы

Тетрафторэтилен, хч (сжатый газ в баллончике).

Ацетон, ГОСТ 2603-71, чда.

Алюминия окись активная, ГОСТ 8136-76, ч.

Полиэтиленгликольфталат, ТУ 6-09-4552-77, чда — жидкая фаза.

Газообразные: гелий, ТУ 51-689-75, водород, ГОСТ 3022-80, воздух, ГОСТ 11882-73, в баллонах с редукторами.

Отбор пробы воздуха

Пробы воздуха отбирают в шприцы на 50 — 100 мл или газовые пипетки вместимостью 200 — 400 мл. Десятикратный объем воздуха протягивают с помощью аспирационного устройства с объемным расходом 0,5 л/мин. После отбора сосуды закрывают заглушками.

Пробы сохраняются не более 1 дня.

Подготовка к измерению

Активную окись алюминия дробят, отсеивают фракцию зернением 0,5 — 0,25 мм, помещают в круглодонную термостойкую колбу с оттянутым горлом и термообрабатывают при 500 °C в течение 2-х часов без вакуумирования и затем 8 часов в вакууме (остаточное давление 5 — 10 мм рт. ст.). Навеску полидиэтиленгликольфталата в ацетоне берут из расчета 15 в.ч. ПДЭГФ на 100 в.ч. окиси алюминия. Ацетон испаряют в вытяжном шкафу без подогрева при периодическом перемешивании окиси алюминия до получения сухой сыпучей массы. Эту массу помещают в термостойкую колбу с оттянутым горлом и термообрабатывают в вакууме в течение 2-х часов на водяной бане в течение 5 часов в сушильном шкафу при температуре 130 °C.

Колонку заполняют приготовленной насадкой и кондиционируют 8 — 10 часов при 100 °C в токе газа-носителя.

Калибровочные газовоздушные смеси готовят в газовых пипетках путем внесения определенного количества ТФЭ. Зная плотность исследуемого вещества и объем пипетки, рассчитывают содержание ТФЭ в 1 мл калибровочной смеси. Рабочие смеси (не менее 6) с концентрациями от 1 до 50 мг/куб. м готовят в шприцах вместимостью 50 — 100 мл соответствующим разбавлением исходной концентрации чистым воздухом. По 2 мл калибровочной смеси вводят медицинским шприцем в хроматограф через самоуплотняющуюся мембрану, проводя 5 параллельных измерений для каждой концентрации. Строят градуировочный график, выражающий зависимость площади пика (кв. мм) от количества компонента (мкг).

Условия хроматографирования градуировочных смесей и анализируемых проб:

    Температура термостата колонок                              75 °C
    Температура испарителя                                      100 °C
    Скорость потока газа-носителя                               30 мл/мин.
    Скорость потока водорода                                    30 мл/мин.
    Скорость потока воздуха                                     300 мл/мин.
    Скорость движения диаграммной ленты                         240 мм/час
    Время удерживания ТФЭ                                       1 мин. 7 с

Проведение измерения

Пробы воздуха из пипетки или шприца в количестве 2 мл вводят с помощью медицинского шприца на 2 — 5 мл в хроматограф через самоуплотняющуюся мембрану. Записывают хроматограмму и вычисляют площадь пика. По градуировочному графику находят количество определяемого компонента.

Расчет концентрации

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

                               а x 1000

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

где:

а — количество компонента, найденное в хроматографируемом объеме пробы по градуировочному графику, мкг;

V — объем воздуха, взятый для анализа, 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.

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

---