Методические указания по газохроматографическому измерению концентраций бензина-растворителя (БР-1, БР-2), топливного (авиационного, сланцевого) в воздухе рабочей зоны

(утв. Минздравом СССР 28.09.1989 № 5064-89)

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ БЕНЗИНА-РАСТВОРИТЕЛЯ (БР-1, БР-2), ТОПЛИВНОГО (АВИАЦИОННОГО, СЛАНЦЕВОГО) В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

Методические указания по измерению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны (выпуск 26) предназначены для санитарно-эпидемиологических станций и санитарных лабораторий промышленных предприятий при осуществлении контроля за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны, а также НИИ Министерства здравоохранения Российской Федерации и других заинтересованных министерств и ведомств. Методические указания подготовлены в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 «ССБТ. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования» и ГОСТ 12.1.016-79 «ССБТ. Воздух рабочей зоны. Требования к методикам измерения концентраций вредных веществ», одобрены Проблемной комиссией «Научные основы гигиены труда и профпатологии», утверждены МЗ СССР 28.09.1989.

Методические указания разработаны и утверждены с целью обеспечения контроля соответствия фактических концентраций вредных веществ их предельно допустимым концентрациям (ПДК) — санитарно-гигиеническим нормативам и являются обязательными при осуществлении санитарного контроля.

Методические указания являются действующими в соответствии с Постановлением Госкомитета РСФСР санэпиднадзора от 06.02.92 № 1 «О порядке действия на территории Российской Федерации нормативных актов бывшего Союза ССР в области санэпидблагополучия населения».

Анализируемые вещества	М. м.	Т кип., °C	Упругость пара (20 °C), мм рт. ст.	Растворимость
				в 100 г воды	в органических растворителях
Бензин: смесь	от 16,04	от 161,6	от 1 до	н	Сп. эфир,
углеводородов	до 142,3	до 216	137229,0		хлорбензол
C — C
1 10	от 80,0	от 80,1	от 6,6		Сп. эфир,
(парафины, олефины, нафтены) и ароматических углеводородов	до 106,0	до 139,2	до 75		хлороформ, хлорбензол
(бензол, толуол, изомеры ксилола)

В воздухе находится в виде паров.

Бензин относится к IV классу опасности. Обладает наркотическим действием. При многократном воздействии вызывает сухость и раздражение кожи. Проникает через кожные покровы.

ПДК бензина 100 мг/куб. м.

Характеристика метода

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

Отбор проб проводится с концентрированием на твердый сорбент и без концентрирования.

Нижний предел измерения содержания бензина в хроматографируемом объеме 0,005 мкг.

Нижний предел измерения содержания бензина в воздухе с концентрированием пробы 5 мг/куб. м (при отборе 1 л воздуха).

Диапазон измеряемых концентраций бензина с концентрированием пробы от 5 мг/куб. м до 250 мг/куб. м.

Диапазон измеряемых концентраций без концентрирования от 100 до 1000 мг/куб. м.

Измерению не мешают альдегиды, кетоны, спирты и другие кислородсодержащие соединения.

Суммарная погрешность измерения не превышает +/- 20%.

Время выполнения измерения, включая отбор пробы, 15 мин.

Приборы, аппаратура, посуда

Хроматограф с пламенно-ионизационным детектором.

Колонка из нержавеющей стали длиной 1 м, внутренним диаметром 3 мм.

Аспирационное устройство.

Микрошприц МШ-10, ГОСТ 8043-75.

Шприц медицинский вместимостью 5 мл, ТУ 64-1-378-78.

Концентрационные трубки для отбора проб воздуха длиной 100 мм, внутренним диаметром 4 мм.

Секундомер, ГОСТ 5072-79.

Линейка измерительная, ГОСТ 427-75.

Лупа измерительная, ГОСТ 8304-75.

Колбы мерные вместимостью 25 мл, ГОСТ 1770-74.

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

Пипетки газовые вместимостью 100 мл, ГОСТ 18954-73.

Микропробирки с притертыми пробками высотой 80 мм, внутренним диаметром 8 мм.

Набор сит «Физприбор», ТУ 26-09-262-69.

Шкаф сушильный.

Реактивы, растворы, материалы

Бензин-растворитель БР-1, БР-2, ГОСТ 443-76.

Бензин топливный, ГОСТ 1012-72.

Хлорбензол, хч, ГОСТ 13488-88.

Ацетон, чда, ТУ 6-09-3513-75.

Хлороформ, хч, ГОСТ 20015-74.

Стандартный раствор бензина № 1 в хлорбензоле готовят в мерных колбах емкостью 25 мл. Во взвешенную колбу с 10 мл растворителя вносят 2-3 капли бензина. Колбу повторно взвешивают, доводят объем до метки и рассчитывают концентрацию бензина (мг) в 1 мл раствора.

Стандартные растворы № 2 и 3 с концентрацией 250 и 100 мкг/мл готовят соответствующим разбавлением стандартного раствора № 1.

Уголь активный БАУ, фракция 0,25 — 0,5 мм, ГОСТ 6217-74.

Стекловолокно.

Твердый носитель — хроматон N (для хроматографии), фракция 0,3 — 0,2 мм.

Жидкая фаза 1,2,3-трис-(цианэтоксипропан) для хроматографии.

Газообразные азот, ГОСТ 9293-74; водород, ГОСТ 3022-80; воздух в баллонах с редукторами, ГОСТ 11882-73.

Растворы хранят при температуре 0 °C не более 3 дней.

Отбор пробы воздуха

5 л воздуха с объемным расходом 0,5 л/мин. аспирируют через концентрационную трубку, заполненную 150 мг активного угля БАУ.

При содержании в воздухе бензина в концентрациях, превышающих ПДК, отбор проб проводится в стеклянные газовые пипетки вместимостью 100 мл обменным способом. Для этого воздух с объемным расходом 1 л/мин. аспирируют через пипетку в течение 1 — 2 мин.

Пробы, отобранные на уголь, можно хранить при температуре 0 °C в течение 5 дней. В газовых пипетках пробы сохраняются не более суток.

Подготовка к измерению

Хроматографическую колонку заполняют хроматоном, пропитанным 8% 1,2,3-трис-(цианэтоксипропана), устанавливают в термостат хроматографа, не присоединяя к детектору. Колонку кондиционируют в токе азота при 90 °C в течение 8 ч.

Активный уголь БАУ после измельчения отсеивают на ситах «Физприбор» для получения фракции 0,25 — 0,5 мм. Далее уголь несколько раз промывают ацетоном и дистиллированной водой, затем высушивают в термостате при 100 °C и продувают в токе азота в течение 2 ч при температуре 250 °C. Концентрационную трубку заполняют углем и закрывают с обоих концов тампонами из стекловолокна.

Количественное определение проводят с помощью градуировочных графиков, которые строят согласно таблице.

Номер стандарта	Стандартный раствор № 3, мкг/мл	Стандартный раствор № 2, мкг/мл	Хлорбензол, мл	Концентрация бензина, мкг/мл
1	0	-	0	0
2	0,05	-	0,95	5
3	0,1	-	0,9	10
4	0,25	-	0,6	25
5	0,5	-	0,5	50
6	-	0,4	0,6	100
7	-	0,6	0,4	150
8	-	0,8	0,2	200
9	-	1,0	0	250

При анализе проб, отобранных без концентрирования, стандартную паровоздушную смесь бензина с концентрацией 10 мг в 100 мл готовят в газовых пипетках (вакуумированных), вводя 12,9 — 13,7 мкл бензина в зависимости от его плотности. Соответствующим разбавлением готовят градуировочные паровоздушные смеси с концентрацией 50, 100, 200, 400, 600, 800, 1000 мг/куб. м в пипетках на 1000 мл, для чего берут соответственно от 0,5 до 10 мл исходной паровоздушной смеси.

1 мкл раствора бензина или 1 мл паров бензина вводят в испаритель хроматографа. На основании полученных данных строят градуировочные графики, выражающие зависимость площади пика (кв. мм) от количества вещества. Паровоздушные смеси в газовых пипетках перед анализом подогревают при 60 °С.

Условия хроматографирования градуировочных растворов и смесей

Температура колонки — 65 °С.

Температура испарителя — 175 °С.

Скорость потока азота — 30 мл/мин.

Скорость потока водорода — 30 мл/мин.

Скорость потока воздуха — 300 мл/мин.

Скорость диаграммной ленты — 200 мм/ч.

Время удерживания бензина — 40 с.

Проведение измерения

После отбора пробы уголь из концентрационной трубки переносят в микропробирку с притертой пробкой с 1 мл хлорбензола и оставляют на 30 мин., периодически встряхивая. 1 мкл полученного раствора вводят микрошприцем через самоуплотняющуюся мембрану в испаритель хроматографа.

При отборе пробы в газовую пипетку 1 мл пробы вводят в испаритель хроматографа с помощью медицинского шприца. Газовую пипетку и шприц предварительно нагревают при температуре 60 °С в течение 5 — 10 мин. Записывают хроматограмму, вычисляют площадь пиков и по градуировочному графику находят количество бензина в мкг или мг/куб. м.

Расчет концентрации

Концентрацию бензина (мг/куб. м) вычисляют по формуле:

                                а x в

C = -----, б x V

где:

а — количество вещества, найденное в анализируемом объеме пробы, мкг;

в — общий объем раствора пробы, мл;

б — объем раствора пробы, взятый для анализа, мл;

V — объем воздуха, л, отобранный для анализа, приведенный к стандартным условиям (см. Приложение 1).

Концентрацию бензина в пробах, отобранных без концентрирования, определяют по градуировочному графику.

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

---