МУК 4.1.1698-03. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Спектрофотометрическое измерение массовых концентраций какао-порошка в воздухе рабочей зоны. Методические указания

(утв. Минздравом России 29.06.2003)

4.1 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ИЗМЕРЕНИЕ МАССОВЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ КАКАО-ПОРОШКА В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

1. Методические указания подготовлены коллективом специалистов Научно-исследовательского института медицины труда РАМН (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. Разработаны сотрудниками Государственного унитарного предприятия «Всероссийский научный центр по безопасности биологически активных веществ» (ГУП «ВНЦ БАВ»).

3. 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».

4. Рекомендованы к утверждению Комиссией по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Министерстве здравоохранения Российской Федерации. Протокол № 17 от 16 марта 2003 г.

5. Утверждены и введены в действие Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации Г.Г. Онищенко 29 июня 2003 г.

Сборник методических указаний «Измерение концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны» (выпуск 44) разработан с целью обеспечения контроля соответствия фактических концентраций вредных веществ их предельно допустимым концентрациям (ПДК) и ориентировочным безопасным уровням воздействия (ОБУВ) и являются обязательными при осуществлении санитарного контроля.

Включенные в данный сборник 33 методики 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 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны» и ГН 2.2.5.1314-03 «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.

Настоящие методические указания устанавливают количественный спектрофотометрический анализ воздуха рабочей зоны на содержание какао-порошка в диапазоне массовых концентраций 1,0 — 12,5 мг/куб. м.

2. Характеристика вещества

2.1 Физико-химические свойства.

Какао-порошок — темно-коричневый порошок с характерным запахом.

По результатам

    Влаги по НТД, не более                    6,0%       5,13
    Степень измельчения                       1,2        1,2
    рН, не более                              7,1        5,5
    М.д. общей золы, не более                 6,0
    М.д. общей золы, не растворимой в 10% НСl 0,2        12

Агрегатное состояние в воздухе — аэрозоль.

Регистрационный номер CAS отсутствует.

2.2 Токсикологическая характеристика.

Какао-порошок — малоопасное и практически нетоксичное вещество, может оказывать аллергенное действие.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) какао-порошка в воздухе рабочей зоны — 2,0 мг/куб. м, 3 класс опасности.

Методика обеспечивает выполнение измерений массовых концентраций какао-порошка с погрешностью, не превышающей +/- 19,0%, при доверительной вероятности 0,95.

4. Метод измерений

Измерения массовых концентраций какао-порошка выполняют методом спектрофотометрии.

Метод определения основан на способности растворов какао-порошка в 1%-м водном растворе натрия гидроксида поглощать УФ-излучение.

Измерение проводят при длине волны 334 нм.

Отбор проб проводят с концентрированием на фильтр.

Нижний предел измерения содержания какао-порошка в анализируемом объеме пробы — 100,0 мкг.

Нижний предел измерения массовых концентраций какао-порошка в воздухе — 1,0 мг/куб. м (при отборе 200 куб. дм воздуха).

Метод специфичен в условиях производства таблеток цитрамона.

Определению не мешают аспирин, кофеин, крахмал, кислота лимонная.

Химический состав какао-порошка: порошок от светло-коричневого до темно-коричневого цвета. Белки — 20%, жиры — 12%, углеводы — 14%, клетчатка — 5%, теобромин — 2,7%, безазотистые экстрактивные вещества — 33%, вода — 7%, зола — 5 - 7%, дисперсность — количество мелких фракций не менее 90%. При обработке какао-порошка 1%-м водным раствором натрия гидроксида в раствор в виде натриевых солей переходят безазотистые экстрактивные вещества и пуриновые основания (теобромин, кофеин, теофиллин).

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

5.1 Средства измерений, вспомогательные

устройства, материалы

Спектрофотометр Specord M-40, Carl Zeiss

Весы лабораторные ВЛА-200                          ГОСТ 24104-88Е
Аспирационное устройство, модель 822               ГОСТ 2.6.01-86
Фильтродержатели                                   ТУ 95.72.05-77
Фильтры АФА-ХП-10                                  ТУ 95-743-80

Колбы мерные вместимостью 25, 50, 100, 1000 куб. см ГОСТ 1770-74Е

Колбы конические термостойкие вместимостью 50, 100 куб. см ГОСТ 1770-74Е

Стаканы химические вместимостью 100 куб. см ГОСТ 25336-82Е

Пипетки вместимостью 1, 2, 5, 10 куб. см ГОСТ 29227-91

Пробирки мерные с пришлифованными пробками вместимостью 20 куб. см ГОСТ 25336-82Е

Бюксы химические с пришлифованными крышками вместимостью 25 куб. см ГОСТ 25336-82Е

Палочки стеклянные ГОСТ 25336-82Е

Воронки с пористой пластинкой № 3 ГОСТ 25336-82Е

Кюветы с толщиной оптического слоя 20 мм

Ступка с пестиком (фарфоровая) на 5 г ГОСТ 9147-80

Баня водяная                                       ТУ 64-1-425-72
Секундомер                                         ГОСТ 5072-79

Термометр лабораторный стеклянный

от 0° до 100 °C                                    ГОСТ 16590-71
Дистиллятор                                        ТУ 61-1-721-79

5.2 Реактивы, растворы

основного вещества 99% в пересчете на сухое вещество ГОСТ 108-76

Вода дистиллированная ГОСТ 6709-72

Натрия гидроксид, хч, 1%-й водный раствор ГОСТ 4328-77

Допускается применение иных средств измерений, вспомогательных устройств, реактивов и материалов с техническими и метрологическими характеристиками и квалификацией не хуже приведенных в данном разделе.

6. Требования безопасности

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

6.2. При проведении анализов горючих и вредных веществ должны соблюдаться меры противопожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-91.

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

К выполнению измерений и обработке их результатов допускают лиц с высшим или средним специальным образованием, прошедших обучение и имеющих навыки работы на спектрофотометре.

8.1. Процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят в нормальных условиях при температуре воздуха (20 +/- 5) °C, атмосферном давлении 84 — 106 кПа и относительной влажности воздуха не более 80%.

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

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 какао-порошка с концентрацией 1000 мкг/куб. см. Сухой какао-порошок растирают в ступке. 0,1054 г вещества (с учетом влажности 5,13%) помещают в колбу коническую термостойкую вместимостью 100 куб. см, добавляют 50 куб. см 1% водного раствора натрия гидроксида и нагревают на водяной бане при температуре 70 — 75 °C в течение 10 мин., помешивая стеклянной палочкой. Вытяжку вместе с осадком переносят на химическую воронку с пористой пластинкой № 3 и фильтруют в мерную колбу вместимостью 100 куб. см. Затем коническую колбу и осадок промывают горячим 1% водным раствором натрия гидроксида. Фильтр обрабатывается промывной жидкостью только после того, как вся предыдущая ее порция профильтруется. Раствор охлаждают и доводят до метки 1% водным раствором натрия гидроксида. Раствор применяют свежеприготовленным.

9.1.2. Стандартный раствор какао-порошка № 1 с концентрацией 250 мкг/куб. см готовят разбавлением 25 куб. см вытяжки основного стандартного раствора 1% водным раствором натрия гидроксида в мерной колбе вместимостью 100 куб. см. Раствор применяют свежеприготовленным.

9.1.3. Стандартный раствор какао-порошка № 2 с концентрацией 100 мкг/куб. см готовят разбавлением 20 куб. см вытяжки стандартного раствора № 1 1% водным раствором гидроксида натрия в мерной колбе вместимостью 50 куб. см. Раствор применяют свежеприготовленным.

9.1.4. Приготовление 1% водного раствора натрия гидроксида: 10,0 г натрия гидроксида растворяют в 990 куб. см дистиллированной воды в мерной колбе вместимостью 1000 куб. см. Раствор хранят в течение двух недель.

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 раствора от массы какао-порошка, устанавливают по шести сериям растворов из пяти параллельных определений в каждой серии согласно табл. 1.

Номер стандарта	Стандартный раствор какао-порошка № 1, куб. см	Стандартный раствор какао-порошка № 2, куб. см	Натрия гидроксида 1% водный раствор, куб. см	Содержание какао-порошка в градуировочном растворе, мкг
1	0,00	0,0	10,00	0,0
2	0,00	1,0	9,00	100,0
3	1,00	0,0	9,00	250,0
4	2,00	0,0	8,00	500,0
5	3,00	0,0	7,00	750,0
6	4,00	0,0	6,00	1000,0
7	5,00	0,0	5,00	1250,0

Градуировочные растворы устойчивы в течение суток.

Подготовленные градуировочные растворы перемешивают и через 10 мин. измеряют оптические плотности растворов в кювете с толщиной поглощающего слоя 20 мм при длине волны 334 нм по отношению к раствору сравнения, не содержащему определяемого вещества. Строят градуировочный график: на ось ординат наносят значения оптических плотностей градуировочных растворов, на ось абсцисс — соответствующие им содержания какао-порошка в мкг.

Проверка градуировочного графика проводится 1 раз в квартал или в случае использования новой партии реактивов, оборудования и после ремонта прибора.

9.4 Отбор проб воздуха

Воздух с объемным расходом 20 куб. дм/мин. аспирируют через фильтр АФА-ХП-10, помещенный в фильтродержатель. Для измерения 1/2 ПДК следует отобрать 200 куб. дм воздуха. Пробы хранят в химических бюксах с пришлифованными крышками в течение недели.

Фильтр с отобранной пробой переносят в колбу коническую термостойкую вместимостью 50 куб. см, добавляют 5 куб. см 1% водного раствора натрия гидроксида и нагревают на водяной бане при температуре 70 — 75 °C в течение 5 мин., периодически помешивая стеклянной палочкой для лучшего растворения вещества. Обработку фильтра повторяют четыре раза. Экстракты последовательно фильтруют на химической воронке с пористой пластинкой № 3 в мерную пробирку вместимостью 20 куб. см. Раствор охлаждают, а затем 1% водным раствором натрия гидроксида доводят до метки. Фильтр снова тщательно отжимают стеклянной палочкой и удаляют. Степень десорбции вещества с фильтра — 97%.

10 куб. см вытяжки переносят в другую пробирку и через 10 мин. измеряют оптическую плотность полученных анализируемых растворов в кювете с толщиной поглощающего слоя 20 мм при длине волны 334 нм по отношению к раствору сравнения, который готовят одновременно и аналогично пробам, используя чистый фильтр.

Количественное определение содержания какао-порошка проводят по предварительно построенному градуировочному графику.

Примечание: Фильтрование растворов анализируемых проб проводится для удаления не растворимых в 1%-м водном растворе натрия гидроксида сопутствующих веществ.

Массовую концентрацию какао-порошка (С, мг/куб. м) в воздухе рабочей зоны вычисляют по формуле:

                              а х в

С = -----, б х V

где:

а — количество какао-порошка, найденное в анализируемом объеме раствора по градуировочному графику, мкг;

б — объем пробы, взятой для анализа, куб. см;

в — общий объем анализируемого раствора, куб. см;

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

Результат количественного анализа представляют в виде:

Значение ДЕЛЬТА = 0,030 + 0,19С, мг/куб. м, где ДЕЛЬТА — характеристика погрешности.

Диапазон определяемых	Наименование метрологической характеристики
массовых концентраций какао-порошка, 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)
1,0 — 12,5	0,030 + 0,19С	0,043 + 0,21С	0,12 + 0,32С

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 .   Вторую   часть  разбавляют

                               1

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  вторую  часть  делают  добавку

                        2

анализируемого компонента  (X) до массовой концентрации   исходной
рабочей  пробы  (С )  (общая  концентрация  не   должна  превышать

              1

верхней  границы  диапазона измерения)  и   анализируют  в  точном
соответствии   с  прописью  методики,  получая  результат  анализа
рабочей   пробы,  разбавленной  в  два  раза,   с   добавкой - С .

                                                            3

Результаты анализа исходной рабочей пробы — С , рабочей пробы, 1 разбавленной в два раза, — С , и рабочей пробы, разбавленной в 2 два раза, с добавкой — С получают по возможности в одинаковых 3

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:

                 |C  - C  - X| + |2C  - C | <= K,
                   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 раза, 3 с добавкой анализируемого компонента;

X — величина добавки анализируемого компонента;

К — норматив оперативного контроля погрешности.

К = 0,043 + 0,21С (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:

                          |C  - C | <= 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 = 0,12 + 0,32С (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 3 ч 30 мин.

Методические указания разработаны Государственным унитарным предприятием «Всероссийский научный центр по безопасности биологически активных веществ» (ГУП «ВНЦ БАВ»): В.П. Жестков, А.П. Крымов, В.Ф. Алещенко, Л.И. Крымова.

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

                      V  х (273 + 20) х P
                       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, °C.

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.
t, °C	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

---