Методические указания по газохроматографическому измерению концентраций бензина, синтезированного в воздухе рабочей зоны
(утв. Минздравом СССР 28.09.1989 № 5065-89)
Примечание
Документ включен в Перечень основных действующих нормативно-методических документов по методам лабораторного и инструментального контроля в системе государственного санитарно-эпидемиологического нормирования (Письмо Роспотребнадзора от 02.12.2008 № 01/14262-8-32).
28 сентября 1989 г. № 5065-89
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ БЕНЗИНА, СИНТЕЗИРОВАННОГО 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».
БЕНЗИНА СИНТЕЗИРОВАННОГО
| Название вещества | Структурная формула (не приводится) | Т , к | Агрегатное состояние | Мол. масса | Упругость при 20 °C, мм рт. ст. | Растворимость | |
| °C | в 100 г воды, г | в органических растворителях | |||||
| Углеводороды: | От | п | От | От 1 до | 0,0015 | Эфир, | |
| парафины | -161,6 | 16,04 | 138229 | хлорбензол | |||
| C — C | до 216 | до | |||||
| 1 10 | 142,28 | ||||||
| Бензол | 80,1 | п | 78,11 | 75 | 0,08 | Сп, эфир, ацетон, хлорбензол | |
| Толуол | 110,63 | п | 92,13 | 22,3 | 0,047 | Сп, эфир, бензол, хлорбензол | |
| Этилбензол | 136,2 | п | 106,16 | 6,8 | тр. р. | Сп, эфир, хлорбензол | |
| м-Ксилол | 139,1 | п | 106,17 | 6,6 | н. | Сп, эфир, хлорбензол | |
| о-Ксилол | 144,4 | п | 106,17 | 5,3 | н. | -«-» | |
| Этилтолуол | 161,3 | 120,19 | 4,8 | н. | -«-» | ||
| 1,2,4-триметилбензол | 169,2 | п | 120,19 | 4,5 | н. | Сп, эфир, хлорбен- | |
| (псевдокумол) | зол, летуч. с парами воды | ||||||
В воздухе находится в виде паров.
Бензин оказывает умеренное раздражающее действие на кожу и слизистые оболочки глаз при однократной аппликации. Проникает через кожные покровы. Обладает средней степенью кумуляции. Сенсибилизирующие свойства отсутствуют.
Предельно допустимые концентрации бензина синтезированного и входящих в его состав компонентов приведены в таблице.
| Название вещества | Величина ПДК, мг/куб. м |
|---|---|
| Бензин синтезированный (смесь углеводородов C — C и | 300 (содержание в воздухе рабочей зоны ароматических углеводородов |
| 1 10 ароматических углеводородов) | не превышает 2%) |
| Углеводороды C — C | 300 |
| 1 10 | |
| Бензол | 5 |
| Толуол | 50 |
| Этилбензол | 50 |
| м-Ксилол | 50 |
| о-Ксилол | 50 |
| Этилтолуол | 50 |
| Триметилбензол (псевдокумол) | 10 |
Характеристика метода
Метод основан на использовании газожидкостной хроматографии с применением пламенно-ионизационного детектора.
Отбор проб проводится с концентрированием на твердый сорбент.
Нижний предел измерения углеводородов C - C по гексану 0,005 мкг; 1 10 бензола, толуола, этилбензола, ксилола - 0,01 мкг; о-ксилола, этилтолуола,
триметилбензола — 0,02 мкг в анализируемом объеме раствора.
Нижний предел измерения в воздухе углеводородов C - C (суммарно - по 1 10 гексану) 150 мг/куб. м (при отборе 0,4 л воздуха); бензола - 2,5 мг/куб. м, триметилбензола - 5 мг/куб. м (при отборе 4 л воздуха); толуола, этилбензола, м-ксилола - 25 мг/куб. м (при отборе 0,4 л воздуха); о-
ксилола, этилтолуола — 25 мг/куб. м (при отборе 0,8 л воздуха).
Диапазон измеряемых концентраций в воздухе для углеводородов C - C 1 10
от 150 до 1000 мг/куб. м, бензола — от 2,5 до 25 мг/куб. м, триметилбензола
- от 5 до 50 мг/куб. м, толуола, этилбензола, м-ксилола, о-ксилола, этилтолуола от 25 до 250 мг/куб. м.
Измерению мешает п-ксилол, который выходит на хроматограмме вместе с м-ксилолом.
Суммарная погрешность измерения не превышает +/- 20%.
Время выполнения измерения, включая отбор пробы, 45 мин.
Приборы, аппаратура, посуда
Газовый хроматограф с пламенно-ионизационным детектором.
Колонка металлическая 3 м, диаметром 0,3 мм.
Концентрационные трубки для отбора проб воздуха длиной 100 мм, внутренним диаметром 4 мм.
Микрошприц МШ-10, ГОСТ 8043-74.
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.
Микропробирки с притертыми пробками высотой 80 мм, внутренним диаметром 8 мм.
Набор сит «Физприбор», ТУ 26-09-262-69.
Реактивы, растворы, материалы
Бензол, ГОСТ 5955-75.
Этилтолуол, МРТУ 6-09-5139-68.
Триметилбензол, МРТУ 6-09-2596-65.
Основные стандартные растворы гексана, бензола, толуола, этилбензола, м-ксилола в хлорбензоле; о-ксилола, этилтолуола, триметилбензола в смеси гексана и толуола (8:2) готовят в мерных колбах вместимостью 25 мл. Во взвешенную мерную колбу с 5 мл растворителя вносят 2 — 3 капли каждого вещества. Колбу повторно взвешивают, доводят объем растворителем до метки и рассчитывают содержание веществ (мг) в 1 мл раствора.
Рабочие стандартные растворы гексана, бензола, толуола, этилбензола, м-ксилола в хлорбензоле с концентрацией 100 мкг/мл и в смеси гексана и толуола (8:2) с концентрацией 200 мкг/мл готовят соответствующим разбавлением основных стандартных растворов. Растворы хранят при 0 °C не более 3 дней.
Уголь активный БАУ, фракция 0,25 — 0,5 мм, ГОСТ 6217-74.
Твердый носитель — хроматон № для хроматографии, фракция 0,3 — 0,1 мм.
Жидкая фаза — 1,2,3-трис-(цианэтоксипропан) для хроматографии.
Газообразный азот (ГОСТ 9293-74), водород (ГОСТ 3022-70), воздух (ГОСТ 11882) в баллонах с редукторами.
Отбор проб воздуха
Воздух со скоростью 0,5 л/мин. аспирируют через концентрационную трубку со 150 мг активного угля БАУ.
Для определения 1/2 ПДК углеводородов C - C необходимо отобрать 0,4 1 10 л воздуха; бензола и триметилбензола - 4 л воздуха; толуола, этилбензола, м-ксилола - 0,4 л воздуха; о-ксилола, этилтолуола - 0,8 л воздуха. При содержании компонентов бензина в воздухе рабочей зоны на уровне ниже ПДК
отбор проб увеличивается до 15 мин.
Подготовка к измерению
Для заполнения хроматографической колонки готовят сорбент нанесением 8% (по весу) раствора 1,2,3-трис-(цианэтоксипропана) в хлороформе на хроматон N. Хлороформ удаляют на водяной бане при осторожном перемешивании сорбента, который затем высушивают в сушильном шкафу при 100 °C в течение 2 ч. Хроматографическую колонку заполняют под вакуумом с помощью вибратора и кондиционируют в токе газа-носителя при 80 °C в течение 6 ч.
Прибор готовят к работе согласно инструкции.
Приготовление сорбента. Активный уголь БАУ после измельчения отсеивают на ситах «Физприбор» для получения фракции 0,25 — 0,5 мм. Уголь несколько раз промывают ацетоном, этанолом, дистиллированной водой, высушивают в термостате при 100 °C и кондиционируют в токе азота в течение 2 часов при температуре 200 °C. Концентрационную трубку заполняют углем и закрывают с обоих концов тампонами из стекловолокна. Содержание компонентов бензина в анализируемом объеме находят по предварительно построенным градуировочным графикам.
Градуировочные растворы с содержанием гексана от 5 до 100 мкг/мл; бензола, толуола, этилбензола, м-ксилола от 10 до 100 мкг/мл, хлорбензола, о-ксилола, этилтолуола, триметилбензола от 20 до 200 мкг/мл в смеси гексана и толуола (8:2) готовят путем разбавления рабочих стандартных растворов согласно таблице.
| № п/п | Стандартный раствор гексана 100 мкг/мл, мл | Хлорбензол, мл | Содержание, мкг | Стандартный раствор бензола, толуола, этилбензола, мксилола, 100 мкг/ мл, мл | Хлорбензол, мл | Содержание, мкг | Стандартный раствор о-ксилола, этилтолуола, триметилбензола, 100 мкг/ мл, мл | Смесь гексана с толуолом, мл | Содержание, мкг |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 0 | 1,0 | 0 | 0 | 1,0 | 0 | 0 | 1,0 | 0 |
| 2 | 0,05 | 0,95 | 5 | 0,1 | 0,9 | 10 | 0,1 | 0,9 | 20 |
| 3 | 0,2 | 0,8 | 20 | 0,2 | 0,8 | 20 | 0,2 | 0,8 | 40 |
| 4 | 0,4 | 0,6 | 40 | 0,4 | 0,6 | 40 | 0,4 | 0,6 | 80 |
| 5 | 0,6 | 0,4 | 60 | 0,6 | 0,4 | 60 | 0,6 | 0,4 | 120 |
| 6 | 0,8 | 0,2 | 80 | 0,8 | 0,2 | 80 | 0,8 | 0,2 | 160 |
| 7 | 1,0 | 0 | 100 | 1,0 | 0 | 100 | 1,0 | 0 | 200 |
Для построения градуировочных графиков вводят 1 мкл каждого раствора в испаритель хроматографа. Строят градуировочную кривую, выражающую зависимость площади (кв. мм) пика от количества компонента (мкг).
Условия хроматографирования градуировочных растворов и анализируемых проб
Температура термостата колонки — 60 °C.
Температура испарителя — 175 °C.
Скорость потока газа-носителя — 30 мл/мин.
Скорость потока водорода — 30 мл/мин.
Скорость потока воздуха — 300 мл/мин.
Скорость движения диаграммной ленты — 200 мм/ч.
Рабочая шкала электрометра: -10
при определении углеводородов C - C - 100 x 10 ; 1 10
-12
в остальных случаях — 50 x 10 А.
углеводородов C - C - 1 мин. 30 с; 1 10
- <a id="p100099"></a>1 мин. 50 с;
- <a id="p100100"></a>1 мин. 15 с;
триметилбензола — 31 мин. 50 с.
Проведение измерения
Уголь из концентрационной трубки переносят в микропробирку с 1 мл хлорбензола или гексана и закрывают пробкой. Пробу выдерживают 30 минут, периодически встряхивая. Затем 1 мкл раствора вводят с помощью микрошприца в испаритель хроматографа, записывают хроматограммы, вычисляют площадь пиков. Пики углеводородов C - C суммируют. По градуировочным графикам 1 10 находят количество каждого компонента. Количество ароматических углеводородов суммируется, и, если оно не превышает 2% от общей
концентрации, бензин можно нормировать по ПДК = 300 мг/куб. м.
Расчет концентрации
Концентрацию определяемых веществ (мг/куб. м) вычисляют по формуле:
а x в
а — количество вещества, найденное в анализируемом объеме раствора по градуировочному графику, мкг;
в — общий объем раствора пробы, мл;
б — объем пробы, взятый для анализа, мл;
V — объем воздуха (л), отобранный для анализа, приведенный к стандартным условиям (см. Приложение 1).
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
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 |