МУК 4.1.1356-03. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Спектрофотометрическое измерение массовых концентраций N-децил-N,N-диметилдекан-1-аммонийбромид клатрата с карбамидом (1:N) (септабика) в воздухе рабочей зоны. Методические указания

(утв. Минздравом России 16.05.2003)

16 мая 2003 года

4.1 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ИЗМЕРЕНИЕ МАССОВЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ N-ДЕЦИЛ-N,N-ДИМЕТИЛДЕКАН-1-АММОНИЙБРОМИД КЛАТРАТА С КАРБАМИДОМ (1:N) (СЕПТАБИКА) В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

с момента утверждения

1. Методические указания подготовлены: Научно-исследовательским институтом медицины труда РАМН, в составе Л.Г. Макеева (руководитель), Г.В. Муравьева, Е.М. Малинина, Е.Н. Грицун, Г.Ф. Громова, при участии А.И. Кучеренко (Департамент госсанэпиднадзора Минздрава России).

2. Рекомендованы к утверждению на совместном заседании группы Главного эксперта Комиссии по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию по проблеме «Лабораторно-инструментальное дело и метрологическое обеспечение» и методбюро п/секции «Промышленно-санитарная химия» Проблемной комиссии «Научные основы гигиены труда и профпатологии».

3. Рекомендованы к утверждению Комиссией по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Министерстве здравоохранения Российской Федерации.

4. Утверждены и введены в действие Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, Первым заместителем Министра здравоохранения РФ Г.Г. Онищенко 16 мая 2003 года.

5. Введены впервые.

Введение

Сборник методических указаний «Измерение концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны» (Вып. 41) разработан с целью обеспечения контроля соответствия фактических концентраций вредных веществ их предельно допустимым концентрациям (ПДК) и ориентировочным безопасным уровням воздействия (ОБУВ) и является обязательным при осуществлении санитарного контроля.

Включенные в данный сборник 19 методик контроля вредных веществ в воздухе рабочей зоны разработаны и подготовлены в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ «Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования», ГОСТ Р 8.563-96 «Государственная система обеспечения единства измерений. Методики выполнения измерений», МИ 2335-95 «Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа», МИ 2336-95 «Характеристики погрешности результатов количественного химического анализа. Алгоритмы оценивания».

Методики выполнены с использованием современных методов исследования, метрологически аттестованы и дают возможность контролировать концентрации химических веществ на уровне и ниже их ПДК и ОБУВ в воздухе рабочей зоны, установленных в гигиенических нормативах - ГН 2.2.5.686-98 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны», дополнениях 2, 3, 4, 6 к ним и дополнениях 2, 3, 4 и 5 к ГН 2.2.5.687-98 «Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны».

Методические указания по измерению массовых концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны предназначены для центров госсанэпиднадзора, санитарных лабораторий промышленных предприятий при осуществлении контроля за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны, а также научно-исследовательских институтов и других заинтересованных министерств и ведомств.

1. Область применения

Настоящие методические указания устанавливают количественный спектрофотометрический анализ воздуха рабочей зоны на содержание септабика в диапазоне концентраций 0,25 — 1,25 мг/куб. м.

2. Характеристика вещества

2.1 Структурная формула (не приводится).

2.2 Эмпирическая формула С H BrN nCH № O.

                           22 48       4 2

2.3 Молекулярная масса 1367,5 (для n = 16).

2.4 Регистрационный номер CAS отсутствует.

2.5 Физико-химические свойства.

    Септабик - мелкозернистый порошок белого  цвета,  без  запаха,
Т       138 - 142  °С,  растворим  в  спиртах,   в  водной   среде

плавл. распадается на дидецилдиметиламмония бромид и карбамид.

Агрегатное состояние в воздухе — аэрозоль.

2.6 Токсикологическая характеристика.

Септабик обладает умеренно местно-раздражающим действием на кожу и выраженным раздражающим действием на слизистые оболочки глаз.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) септабика в воздухе рабочей зоны — 0,5 мг/куб. м.

3. Погрешность измерений

Методика обеспечивает выполнение измерений септабика с погрешностью, не превышающей +/- 12% при доверительной вероятности 0,95.

4. Метод измерений

Измерение массовой концентрации септабика выполняют методом спектрофотометрии.

Метод основан на распаде септабика в водной среде на карбамид и дидецилдиметиламмония бромид и реакции взаимодействия аммиака (продукта разложения карбамида в щелочной среде при нагревании) с реактивом Несслера с образованием окрашенного в желтый цвет продукта реакции.

Измерение проводят при длине волны 430 нм.

Отбор проб проводят с концентрированием на фильтр.

Нижний предел измерения содержания септабика в анализируемом объеме пробы — 50 мкг.

Нижний предел измерения концентрации септабика в воздухе 0,25 мг/куб. м (при отборе 400 куб. дм воздуха).

Метод селективен в условиях приготовления растворов септабика в качестве дезинфицирующего средства.

Измерению не мешают сопутствующие вещества: изопропанол, этанол, используемые в качестве растворителей септабика.

Измерению мешает аммиак, но его влияние устраняется в процессе отбора пробы воздуха.

5. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы, растворы

При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы, растворы.

5.1 Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы

Спектрофотометр марки СФ-26                        ГОСТ 15150-79
Аспирационное устройство модель 822                ГОСТ 2.6.01-86
Фильтродержатель                                   ТУ 95-72-05-77
Фильтры АФА-ВП-10                                  ТУ 95-743-80
Весы аналитические ВЛР-200                         ГОСТ 24104-88Е
Колбы мерные, вместимостью 25 куб. см              ГОСТ 1770-74Е

Стаканы химические, вместимостью 25 куб. см ГОСТ 25336-82Е Пипетки, вместимостью 1, 2, 5 и 10 куб. см ГОСТ 29227-91 Пробирки колориметрические, вместимостью 10 куб. см ГОСТ 25336-82Е Кюветы с толщиной оптического слоя 10 мм Водяная баня ТУ 64-1-2850-76 Пробирки с пришлифованными воздушными холодильниками, длина воздушного холодильника 50 см, диаметр 0,5 см ГОСТ 1770-74Е

5.2 Реактивы, растворы

Септабик — продукт фирмы «Абик», Израиль, с содержанием основного вещества

не менее 99%                              ТУ 2636-010-002005067-99
Реактив Несслера, ч.д.а.                  ТУ 6-09-2039-72

Вода дистиллированная ГОСТ 6709-72 Гидроксид натрия, х.ч., 10%-ный раствор ГОСТ 4328-77

Допускается использование других средств измерения вспомогательного оборудования, материалов и реактивов с техническими и метрологическими характеристиками и квалификацией не хуже утвержденных в разделе.

6. Требования безопасности

6.1. При работе с реактивами соблюдают требования безопасности, установленные для работы с токсичными, едкими и легковоспламеняющимися веществами по ГОСТ 12.1.005-88.

6.2. При проведении анализов горючих и вредных веществ должны соблюдаться требования противопожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-76.

6.3. При выполнении измерений с использованием спектрофотометра соблюдают правила электробезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.019-79 и инструкцией по эксплуатации прибора.

7. Требования к квалификации оператора

К выполнению измерений и обработке их результатов допускаются лица с высшим и среднеспециальным образованием, прошедшие обучение работе на спектрофотометре.

8. Условия измерений

8.1. Приготовление растворов и подготовку проб к анализу проводят при температуре воздуха (20 +/- 5) °С, атмосферном давлении 84,0 — 106,6 кПа и относительной влажности воздуха не более 80%.

8.2. Выполнение измерений на спектрофотометре проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.

9. Подготовка к выполнению измерений

Перед выполнением измерений проводят следующие работы: приготовление растворов, подготовку спектрофотометра, установление градуировочной характеристики, отбор проб.

9.1 Приготовление растворов

9.1.1. Основной стандартный раствор септабика с концентрацией 100 мкг/куб. см готовят растворением 10 мг септабика в воде в мерной колбе вместимостью 100 куб. см. Раствор устойчив в течение недели.

9.1.2. Раствор гидроксида натрия 10%-ного 10 г гидроксида натрия помещают в колбу вместимостью 100 куб. см и приливают 90 куб. см воды.

9.2 Подготовка прибора

Подготовку спектрофотометра проводят в соответствии с руководством по его эксплуатации.

9.3 Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности растворов от массы септабика, устанавливают по 5 сериям растворов из 5 параллельных определений для каждой серии, согласно табл. 1.

Таблица 1

ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ СЕПТАБИКА

№ стандарта	Основной стандартный раствор септабика, куб. см	Дистиллированная вода, куб. см	Содержание септабика в градуировочном растворе, мкг
1	0	3,0	0
2	0,5	2,5	50
3	1,0	2,0	100
4	1,5	1,5	150
5	2,0	1,0	200
6	2,5	0,5	250

Градуировочные растворы устойчивы в течение 1 ч.

В подготовленные градуировочные растворы добавляют по 1 куб. см 10%-ного раствора гидроксида натрия, перемешивают и помещают в кипящую водяную баню на 20 мин., затем охлаждают, добавляют по 0,5 куб. см реактива Несслера, содержимое пробирок встряхивают и через 5 мин. измеряют оптическую плотность растворов в кюветах с толщиной оптического слоя 10 мм при длине волны 430 нм по отношению к раствору сравнения, не содержащему определяемого вещества (раствор № 1 по табл. 1).

Строят градуировочный график: на ось ординат наносят значения оптических плотностей градуировочных растворов, на ось абсцисс — соответствующие им величины содержания вещества в градуировочном растворе (мкг).

Проверку градуировочного графика проводят не реже 1 раза в 3 месяца и при изменении условий анализа.

9.4 Отбор проб воздуха

Воздух с объемным расходом 20 куб. дм/мин. аспирируют через фильтр АФА-ВП-10, помещенный в фильтродержатель. Для измерения 1/2 ПДК септабика следует отобрать 400 куб. дм воздуха.

Отобранные пробы могут храниться в течение 10 суток в пробирках с притертыми пробками в холодильнике.

10. Выполнение измерения

Фильтр с отобранной пробой помещают в химический стакан вместимостью 25 куб. см и заливают 6 куб. см дистиллированной воды. Оставляют на 5 — 10 мин., периодически помешивая стеклянной палочкой. Степень десорбции септабика с фильтра 98%.

Для анализа отбирают 3 куб. см раствора.

Далее анализ проводят аналогично градуировочным растворам. Оптическую плотность анализируемого раствора пробы измеряют аналогично градуировочным растворам по сравнению с контролем, который готовят одновременно и аналогично пробам, используя чистый фильтр.

Количественное определение содержания септабика (мкг) в анализируемом объеме раствора проводят по предварительно построенному градуировочному графику.

11. Вычисление результатов измерения

Концентрацию септабика в воздухе (С, мг/куб. м) вычисляют по формуле:

                              а х в

С = -----, б х V

где:

а — содержание септабика в анализируемом объеме раствора, найденное по градуировочному графику, мкг;

в — общий объем раствора пробы, куб. мм;

б — объем раствора пробы, взятой для анализа, куб. мм;

V — объем воздуха, отобранного для анализа (куб. дм) и приведенного к стандартным условиям (Прилож. 1).

12. Оформление результатов анализа

Результат количественного анализа представляют в виде:

значение ДЕЛЬТА = 0,0048 + 0,12С мг/куб. м,

где:

ДЕЛЬТА — характеристика погрешности;

С — значение массовой концентрации анализируемого компонента в пробе.

Значения характеристики погрешности, норматива оперативного контроля погрешности и норматива оперативного контроля воспроизводимости приведены в табл. 2.

Диапазон определяемых	Наименование метрологической характеристики
концентраций септабика, мг/куб. м	характеристика погрешности ДЕЛЬТА, мг/куб. м, р = 0,95	норматив оперативного контроля погрешности, К, мг/куб. м (р = 0,90, m = 3)	норматив оперативного контроля воспроизводимости, D, мг/куб. м (р = 0,95, m = 2)
0,25 — 1,25	0,0048 + 0,12С	0,00093 + 0,16С	0,013 + 0,35С

Метрологические характеристики приведены в виде зависимости от значения массовой концентрации анализируемого компонента в пробе С.

13.1 Оперативный контроль погрешности

Оперативный контроль погрешности выполняют в одной серии с КХА рабочих проб.

Образцами для контроля являются реальные пробы воздуха рабочей зоны. Объем отобранной для контроля пробы должен соответствовать удвоенному объему, необходимому для проведения анализа по методике.

    После  отбора  пробы  экстракт с фильтра  делят на  две равные
части,  первую  из которых  анализируют  в точном  соответствии  с
прописью  методики  и получают  результат анализа исходной рабочей

пробы (С ). 1

    Вторую  часть  разбавляют  соответствующим растворителем в два
раза и  снова  делят  на  две  равные  части,  первую  из  которых
анализируют  в  точном  соответствии  с прописью методики, получая
результат анализа  рабочей пробы, разбавленной в два раза (С ). Во

                                                        2

вторую  часть  делают  добавку  анализируемого  компонента  (X) до
массовой   концентрации   исходной   рабочей   пробы  (С )  (общая

                                                    1

концентрация  не  должна  выходить  за  верхнюю  границу диапазона
измерения)  и  анализируют  в   точном   соответствии  с  прописью
методики,  получая результат анализа рабочей пробы, разбавленной в
два  раза,  с  добавкой  (С ). Результаты анализа исходной рабочей

                       3

пробы (С ),  рабочей пробы, разбавленной в два раза (С ) и рабочей
        1                                             2
пробы,  разбавленной  в  два  раза с  добавкой  (С )  получают  по

                                              3

возможности  в одинаковых условиях, т.е. их получает один аналитик
с  использованием   одного  набора  мерной  посуды,  одной  партии

реактивов и т.д.

Решение об удовлетворительной погрешности принимают при выполнении условия:

                 |С  - С  - Х| + |2 С  - С | <= К,
                   3    2            2    1

где:
С  - результат анализа рабочей пробы;
 1
С  - результат анализа рабочей пробы, разбавленной в два раза;
 2
С  - результат  анализа  рабочей  пробы,  разбавленной  в  два
 3

раза, с добавкой анализируемого компонента; X — величина добавки анализируемого компонента; К — норматив оперативного контроля погрешности.

К = 0,00093 + 0,16С мг/куб. м

13.2 Оперативный контроль воспроизводимости

Образцами для контроля являются реальные пробы воздуха рабочей зоны. Объем отобранной для контроля пробы должен соответствовать удвоенному объему, необходимому для проведения анализа по методике. После отбора пробы экстракт с фильтра делят на две равные части и анализируют в точном соответствии с прописью методики, максимально варьируя условия проведения анализа, т.е. получают два результата анализа в разных лабораториях или в одной, используя при этом разные наборы мерной посуды, разные партии реактивов. Два результата анализа не должны отличаться друг от друга на величину допускаемых расхождений между результатами анализа:

                           |С  -  С | <= D,
                             1     2

где:
С  - результат анализа рабочей пробы;
 1
С  - результат анализа  этой  же  пробы,  полученный  в другой
 2

лаборатории или в этой же, но другим аналитиком с использованием другого набора мерной посуды и других партий реактивов; D — допустимые расхождения между результатами анализа одной и той же пробы.

D = 0,013 + 0,35С мг/куб. м

При превышении норматива оперативного контроля воспроизводимости эксперимент повторяют. При повторном превышении указанного норматива D, выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам контроля и устраняют их.

Для проведения серии анализов из 6 проб требуется 1 ч 30 мин.

Методические указания разработаны НИИ медицины труда РАМН (Е.Н. Грицун); ОАО НИЦБЫТХИМ (С.А. Медведева).

Приведение объема воздуха к стандартным условиям (Т 20 °С и давление 101,33 кПа) проводят по формуле:

                         V  х (273 + 20) x Р
                          t

                       V   = -------------------,
                        20   (273 + t) х 101,33

где:
V  - объем воздуха, отобранный для анализа, куб. дм;
 t
Р  -  барометрическое  давление,  кПа (101,33 кПа = 760 мм рт.

ст.); t — температура воздуха в месте отбора пробы, °С.

Для удобства расчета V следует пользоваться таблицей 20 (коэффициентов (Прилож. 2). Для приведения воздуха к стандартным условиям надо умножить V на соответствующий коэффициент. t

Давление Р, кПа/мм рт. ст.
°С	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	1,1460	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	0,0054	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	0,9830	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	0,9391	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	0,9199	0,9248	0,9297	0,9347	0,9397	0,9421	0,9471

Название вещества	Опубликованные методические указания
1	2
Желатин	МУ № 1719-77 «Методические указания на гравиметрическое определение пыли в воздухе рабочей зоны и в системах вентиляционных установок». — Вып. 1 — 5. — М., 1981. — 235 с.
Крахмал	-«-»
Сахарная пудра (сахароза)	-«-»

---