МУК 4.1.1925-04. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Измерение массовых концентраций аммоний калий динитрата (аммиачно-калиевой селитры) в воздухе рабочей зоны методом фотометрии. Методические указания

(утв. Роспотребнадзором 18.08.2004)

18 августа 2004 года

4.1 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

ИЗМЕРЕНИЕ МАССОВЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ АММОНИЙ КАЛИЙ ДИНИТРАТА (АММИАЧНО-КАЛИЕВОЙ СЕЛИТРЫ) В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ МЕТОДОМ ФОТОМЕТРИИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

с момента утверждения

1. Методические указания подготовлены: ГУ НИИ 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. Рекомендованы к утверждению на совместном заседании группы Главного эксперта Комиссии по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию МЗ РФ по проблеме «Лабораторно-инструментальное дело и метрологическое обеспечение» и специалистов Проблемной комиссии «Научные основы медицины труда».

3. Утверждены и введены в действие Руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г.Г. Онищенко 18 августа 2004 года.

4. Введены впервые.

Введение

Сборник методических указаний «Измерение концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны» (выпуск 47) 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 13 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», ГОСТ Р ИСО 5725-1-6-2002.

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» и дополнениях к ним.

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 фотометрический анализ воздуха рабочей зоны на содержание аммоний калий динитрата в диапазоне массовых концентраций от 5 до 50 мг/куб. м.

2. Характеристика вещества

2.1 Структурная формула NH NO х KNO .

                           4  3      3

2.2 Эмпирическая формула H KN O .

                           4  3 6

2.3 Молекулярная масса 181,1.

2.4 Регистрационный номер CAS 55679-75-9.

2.5 Физико-химические свойства.

Точка плавления 150 °С.

Плотность 1,64 — 1,7 г/куб. см.

Аммоний калий динитрат — порошок, растворим в воде, не растворим в органических растворителях.

Агрегатное состояние в воздухе — аэрозоль.

2.6 Токсикологическая характеристика

Аммоний калий динитрат обладает общетоксическим действием. Предельно допустимая концентрация (ПДК) в воздухе рабочей зоны — 10 мг/куб. м.

3. Погрешность измерений

Границы относительной погрешности измерения массовой концентрации аммоний калий динитрата при доверительной вероятности Р = 0,95 составляют +/- 15%.

4. Метод измерений

Определение массовых концентраций аммоний калий динитрата основано на измерении оптической плотности окрашенных растворов при длине волны 400 нм, образующихся в результате реакции аммоний калий динитрата с реактивом Несслера. Отбор проб проводят на фильтр.

Нижний предел измерения содержания аммоний калий динитрата в фотометрируемом растворе — 50 мкг.

Нижний предел измерения концентраций аммоний калий динитрата в воздухе — 5 мг/куб. м (при отборе 10 куб. дм воздуха).

    Метод  селективен  в  производстве аммиачно-калиевой селитры в

виде двойной соли NH NO  х KNO , определению мешают соли аммония и

                    4  3      3
аммиак.  Аммиак  устраняется  в процессе отбора проб. Соли аммония

при производстве аммиачно-калиевой селитры отсутствуют.

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

5.1 Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы

5.1.1 Фотоэлектроколориметр ФЭК-КФК-2 с

       пределами основной погрешности +/- 5%

5.1.2 Аспиратор для отбора проб воздуха,

           модель 822                            ГОСТ 17.2.7601.86
    5.1.3. Весы аналитические ВЛР-200            ГОСТ 24104-88Е

5.1.4 Ультразвуковая ванна УЗВ 1, 3,

       производство ПКФ "Сапфир"

5.1.5. Фильтродержатель ТУ 95.72.05-77

5.1.6 Колбы мерные вместимостью 25, 50,

       100 и 500 куб. см                     ГОСТ 1770-74Е

5.1.7 Пипетки стеклянные вместимостью 1;

2; 5 и 10 куб. см ГОСТ 25336-82Е

5.1.8 Цилиндр мерный со шлифом

       вместимостью 10 куб. см               ГОСТ 1770-74Е

5.1.9 Бюксы 50/30 ГОСТ 25336-82Е

    5.1.10. Фильтры АФА-ВП-10                    ТУ 85-743-80
    5.1.11. Термометр                            ГОСТ 215-73

5.1.12 Барометр ГОСТ 23696-79

5.2 Реактивы, растворы

5.2.1 Аммоний калий динитрат,

       содержание основного вещества

           99,6 - 99,85%                   ТУ 2186-028-00203795-03
    5.2.2. Реактив Несслера                МРТУ-09-468-69

5.2.3 Вода дистиллированная ГОСТ 6709-72

5.2.4 Серная кислота, 10%-ный

раствор, х.ч. ГОСТ 4204-77

5.3. Допускается применение иных средств измерений, вспомогательных устройств, материалов и реактивов, метрологические характеристики которых не хуже установленных в данных МВИ.

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 соблюдают меры противопожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-91.

6.3. При выполнении измерений с использованием фотоэлектроколориметра 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 результатов допускают лиц с высшим или средним специальным образованием, имеющих навыки работы на фотоэлектроколориметре.

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

8.2. Измерения на фотоэлектроколориметре проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.

9. Подготовка к выполнению измерения

9.1 Приготовление растворов

9.1.1. Стандартный раствор № 1 с концентрацией 500 мкг/куб. см, готовят растворением 0,05 г аммоний калий динитрата в дистиллированной воде, не содержащей аммонийных солей и аммиака, в мерной колбе вместимостью 100 куб. см. Раствор устойчив в течение 2 недель в темном сосуде.

9.1.2. Стандартный раствор № 2 с концентрацией аммоний калий динитрата 50 мкг/куб. см готовят разбавлением стандартного раствора № 1 дистиллированной водой, не содержащей аммонийных солей и аммиака.

Для этого берут 10 куб. см стандартного раствора № 1, помещают в колбу вместимостью 100 куб. см и доводят дистиллированной водой до метки. Раствор устойчив в течение 2 недель в темном сосуде.

9.1.3. Дистиллированная вода, не содержащая аммонийных солей и аммиака, готовится так: к 1 куб. дм дистиллированной воды прибавляют 5 куб. см 10%-ной серной кислоты, перегоняют воду и проверяют ее реактивом Несслера на содержание ионов аммония.

9.1.4. Приготовление 10%-ного раствора серной кислоты. Для этого берется 5,4 куб. см серной кислоты плотностью 1,84 г/куб. см и по каплям вливается в мерную колбу вместимостью 100 куб. см, заполненную наполовину дистиллированной водой. Полученный раствор охлаждают до комнатной температуры, затем доводят до метки дистиллированной водой.

9.2 Подготовка прибора

Общую подготовку прибора осуществляют согласно инструкции по эксплуатации.

9.3 Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость значений оптической плотности окрашенных растворов от содержания аммоний калий динитрата в градуировочном растворе, устанавливают по методу абсолютной градуировки с использованием серии градуировочных растворов, которые готовят разбавлением стандартного раствора дистиллированной водой, не содержащей аммонийных солей и аммиака, согласно табл. 1. Градуировочные растворы устойчивы в течение 1 ч.

Таблица 1

РАСТВОРЫ ДЛЯ УСТАНОВЛЕНИЯ ГРАДУИРОВОЧНОЙ

Каждый градуировочный раствор помещают в колбу вместимостью 25 куб. см, объем в мерной колбе доводят до 25 куб. см дистиллированной водой, не содержащей аммонийных солей и аммиака, добавляют по 1 куб. см реактива Несслера, перемешивают и через 10 мин. измеряют оптическую плотность растворов на фотоэлектроколориметре при длине волны 400 нм. Измерение проводят в кюветах с толщиной поглощающего слоя 10 мм по отношению к раствору сравнения, не содержащему аммоний калий динитрата (табл. 1, раствор № 1). Окраска устойчива в течение часа.

Значения оптической плотности растворов определяют при анализе 6 растворов разных концентраций и растворов сравнения, проводя не менее 5 параллельных определений для каждого раствора, и строят градуировочную кривую зависимости оптической плотности от содержания аммоний калий динитрата в градуировочном растворе (в мкг).

9.4 Отбор пробы воздуха

Воздух с объемным расходом 2,0 куб. дм/мин. аспирируют через фильтр АФА-ВП-10, помещенный в фильтродержатель. Для измерения содержания аммония калия динитрата на уровне 1/2 ПДК достаточно отобрать 10 куб. дм воздуха. Время отбора — 5 мин. Пробы хранят в течение 2 суток в закрытом бюксе.

10. Выполнение измерения

Фильтр с отобранной пробой помещают в бюкс и заливают последовательно дважды 10 куб. см дистиллированной водой, не содержащей аммонийных солей и аммиака, помещают в ультразвуковую ванну и выдерживают в течение 5 мин. Степень десорбции аммоний калий динитрата составляет не менее 98%. Растворы количественно переносят в мерную колбу вместимостью 25 куб. см, при этом тщательно отжимают фильтр стеклянной палочкой, доводят дистиллированной водой до метки, добавляют 1 куб. см реактива Несслера, перемешивают. Фотометрирование анализируемых растворов проводят в тех же условиях, что и при построении градуировочного графика. Количественное определение содержания аммония калия динитрата в градуировочном растворе (мкг) проводят по предварительно построенному градуировочному графику.

11. Расчет концентрации

Массовую концентрацию аммоний калий динитрата (С, мг/куб. м) в воздухе вычисляют по формуле:

                              а

С = -, V

где:

а — содержание анализируемого вещества в фотометрируемом объеме пробы, найденное по градуировочному графику, мкг;

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:

С +/- ДЕЛЬТА мг/куб. м, Р = 0,95, где ДЕЛЬТА — характеристика погрешности.

Значение ДЕЛЬТА = 0,15С.

13.1 Относительный норматив контроля воспроизводимости

    Контроль   воспроизводимости    выполняют   для   одной  серии
результатов анализа рабочих проб. Отбирают реальные пробы  воздуха
рабочей  зоны из   одного   традиционного   места  отбора    двумя
пробоотборниками одновременно, которые  анализируют в соответствии
с прописью  методики  разными  аналитиками,  максимально  варьируя

условия проведения анализа: партии реактивов, набора мерной посуды

и т.д., и получают  два  результата  С  и  С   анализа. Результаты
                                      1     2
анализа не должны  отличаться  друг от  друга на величину большую,

чем норматив контроля воспроизводимости D:

                                      _  _   1
          |С  - С | <= D, где D = 0,21С, С = - (С  + С ).
            1    2                           2   1    2

    Если  расхождение  между двумя результатами превышает норматив
контроля  воспроизводимости, эксперимент повторяют.  При повторном
превышении указанного  норматива D выясняют причины,  приводящие к

неудовлетворительным результатам контроля, и устраняют их.

    Внутренний  контроль  воспроизводимости проводят  не реже, чем
1 раз в неделю. Относительный  норматив контроля воспроизводимости

D , % при Р = 0,95 определяется по формуле: о D

                            D  = -- х 100%.
                             o   _

                             C

13.2 Норматив оперативного контроля точности

Контроль  точности  выполняют  для  одной  серии   результатов

анализа рабочих проб. Отбирают реальные пробы воздуха рабочей зоны из одного традиционного места отбора двумя пробоотборниками одновременно. Погрешность процедуры отбора проб контролируют путем

поверки  используемых  пробоотборников.   Затем  к  одной   пробе,
отобранной  на  фильтр,  делают  добавку анализируемого компонента
дельта С  из раствора,  нанося  его  на  фильтр.  Величина добавки

должна соответствовать 50 — 150% от содержания компонента в пробе. Значение С не должно выходить за верхнюю границу диапазона 2 измерения.

Норматив оперативного контроля точности — К принимают при выполнении условия:

                    |С  - С  - дельта С| < К,
                      2    1
                _  _
    где К = 0,22С, С = 1/2 (С  + С  - дельта С).
                             1    2

Для проведения серии анализов 6 проб при последовательном отборе проб воздуха требуется 30 мин.

Методические указания разработаны: Российский регистр потенциально опасных химических и биологических веществ (Касаткина Т.А.).

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

                       V  (273 + 20) х P
                        t

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

где:
V  - объем воздуха, отобранного 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

1. Аммиачно-калиевая селитра

2. Гексафторбутанол

3. Дифенилгуанидин (ВЭЖХ)

4. Дифенилгуанидин (фотометрия)

5. Кватернидин

6. Метиленхлорид

7. Толуилендиизоцианат

8. Хладон 227 еа

9. Хладон 227 са

10. Хлористый метил

11. Хлористый этил

12. Хлороформ

13. Цианхлорид

14. Четыреххлористый углерод