Методические указания по фотометрическому измерению концентраций фосгена в воздухе рабочей зоны

(утв. Минздравом СССР 12.12.1988 № 4768-88)

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ФОТОМЕТРИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ ФОСГЕНА 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.

COCl М.м. 98,91. 2

Фосген — легколетучая жидкость с резким запахом, Т. кип. — 8,2 °C, упругость пара — 1 мм рт. ст. при -99,5 °C. Хорошо растворяется в ледяной уксусной кислоте, толуоле, хлороформе, бензоле, спирте и других органических растворителях; гидролизуется водой до ... При температуре выше 200 °C разлагается на хлор и окись углерода.

В воздухе находится в виде паров.

Раздражает верхние дыхательные пути.

ПДК вещества в воздухе — 0,5 мг/куб. м.

Характеристика метода

Метод основан на реакции взаимодействия фосгена с пиридином и анилином в кислой среде с образованием полиметинового красителя.

Отбор проб производится с концентрированием в составной реагент.

Нижний предел измерения содержания вещества в фотометрируемом объеме — 0,3 мкг.

Нижний предел измерения вещества в воздухе — 0,02 мг/куб. м (при отборе 2 л воздуха).

Диапазон измеряемых концентраций — от 0,2 до 2,5 мг/куб. м.

Измерению не мешают хлор (до 2,5 мг/куб. м), хлористый водород, алифатические и ароматические галоидоуглеводороды.

Хлорциан и бромциан мешают измерению.

Суммарная погрешность измерения не превышает +/- 25%.

Время выполнения измерения, включая отбор проб, — около 60 минут.

Приборы, аппаратура, посуда

Фотоэлектроколориметр.

Аспирационное устройство.

Поглотительные сосуды Зайцева.

Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 25 мл.

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

Пробирки с пришлифованной пробкой, ГОСТ 10515-75, высотой 120 мм, внутренним диаметром 15 мм.

Реактивы, растворы и материалы

Хлороформ, ГОСТ 215-74, хч.

Пиридин, ГОСТ 13647-78, ч. Кипятят 1 час с обратным холодильником над кристаллической едкой щелочью. Затем перегоняют, добавив кристаллическую щелочь, и отбирают фракцию, кипящую при 114 — 115 °C. Хранят в темной склянке.

Анилин, ГОСТ 5819-78, чда. Окрашенный продукт перегоняют.

Натрия гидроокись, ГОСТ 4328-77, хч, 1 н раствор.

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

Составной реагент. Смешивают пиридин, уксусную кислоту и анилин в соотношении 10:5:1 (по объему). Сохраняется в темном месте в течение 24 часов.

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

Калий йодистый, ГОСТ 4232-74.

Индикаторная вата. Гигроскопическую вату промывают горячим этиловым спиртом, отжимают и погружают 10 г ваты в раствор, содержащий 40 г иодистого калия в 100 мл воды. Выдерживают 20 минут, вату отжимают между листами фильтровальной бумаги и высушивают при 85 — 90 °C, хранят в склянке из темного стекла. Используют для улавливания примеси хлора.

Стандартный раствор № 1: во взвешенную мерную колбу вместимостью 25 мл с 5 мл пиридина вносят 0,1 мл хлороформа и вновь взвешивают. Раствор доводят до метки пиридином и перемешивают. Рассчитывают содержание хлороформа в 1 мл.

Стандартный раствор хлороформа № 2 с концентрацией 10,5 мкг/мл готовят соответствующим разбавлением стандартного раствора № 1. Сохраняется до 12 часов (служит для приготовления имитирующей шкалы и построения соответствующего градуировочного графика).

Отбор пробы воздуха

Воздух с объемным расходом 0,5 — 0,7 л/мин. аспирируют через поглотительный сосуд, содержащий 2 мл составного реагента. Для измерения 1/2 ПДК достаточно отобрать 2 л воздуха.

В присутствии высоких концентраций хлора перед поглотительным раствором устанавливают стеклянную трубку (диаметр 7 — 8 мм), заполненную 50 — 60 мг индикаторной ваты.

Отобранная проба сохраняется 3 часа. На прямом солнечном свету поглотительный сосуд закрывают черной бумагой.

Подготовка к измерению

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

Номер стандарта	Стандартный раствор хлороформа № 2, мл	Пиридин, мл	Содержание фосгена, мкг
1	0,00	2,00	0,0
2	0,05	1,95	0,3
3	0,10	1,90	0,6
4	0,15	1,85	0,9
5	0,30	1,70	1,8
6	0,45	1,55	2,7
7	0,84	1,16	5,0

Коэффициент пересчета с хлороформа на фосген — 0,57.

Во все пробирки шкалы вносят по 0,5 мл 1 н раствора щелочи и нагревают 1 мин. на кипящей водяной бане. По охлаждении смесь подкисляют 0,5 мл ледяной уксусной кислоты, добавляют 0,1 мл анилина и разбавляют жидкость водой до 4 мл.

Через 15 мин. окрашенные растворы фотометрируют в кюветах с толщиной слоя 5 мм при длине волны 485 — 495 нм. Шкала может сохраняться 3 часа.

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

Не позднее 3 часов после отбора пробы окрашенный раствор из поглотительного сосуда фотометрируют аналогично градуировочным растворам.

Количественное измерение содержания вещества в анализируемом объеме пробы 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 пробы, найденное по градуировочному графику, мкг;

в — общий объем пробы, мл;

б — объем 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.

°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

---