МУК 4.1.3868-23. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Измерение массовых концентраций ниобия и тантала в воздухе рабочей зоны методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой. Методические указания

(утв. Роспотребнадзором 23.06.2023)

Утверждаю Руководитель Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главный государственный санитарный врач Российской Федерации А. Ю. Попова 23 июня 2023 года

4.1 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

ИЗМЕРЕНИЕ МАССОВЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ НИОБИЯ И ТАНТАЛА В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ МЕТОДОМ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ С ИНДУКТИВНО СВЯЗАННОЙ ПЛАЗМОЙ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ МУК 4.1.3868-23

Дата введения 25 сентября 2023 года

1. Разработаны Федеральным бюджетным учреждением науки «Федеральный научный центр медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (Т.С. Уланова, Н.В. Зайцева, Е.В. Стенно, Г.А. Вейхман, А.В. Недошитова, М.В. Волкова).

2. Утверждены руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации А.Ю. Поповой «23» июня 2023 г.

3. Введены впервые.

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1. Настоящие методические указания (далее — МУК) устанавливают методику измерения массовой концентрации ниобия и тантала в воздухе рабочей зоны методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (далее — ИСП-МС) в диапазонах, указанных в таблице 1.

Таблица 1

Наименования определяемых элементов, массы изотопов, диапазоны измерений массовых концентраций элементов в анализируемых растворах проб и в воздухе

1.2 МУК носят рекомендательный характер.

II. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

2.1 Физико-химические свойства ниобия и тантала.

Ниобий и тантал растворяются во фтористоводородной кислоте и в смеси ее с азотной и серной кислотами, в расплавах щелочей, щелочные расплавы растворимы в винной и щавелевой кислотах. Наименования определяемых элементов, их соединений, номер CAS, физико-химические свойства приведены в таблице 2.

Таблица 2

Наименования определяемых элементов, номер CAS, физико-химические свойства

2.2 Токсикологические свойства ниобия и тантала.

Ниобий, тантал и их соединения в воздухе находятся в виде аэрозолей преимущественно фиброгенного действия, малотоксичные и относятся к 3 — 4 классам опасности.

III. ПОКАЗАТЕЛИ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ

3.1. Погрешность измерений массовой концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должна превышать +/- 25% во всем диапазоне измеряемых концентраций в соответствии с ГОСТ 12.1.016.

3.2. При соблюдении всех условий и проведении анализа в точном соответствии с данной методикой значения погрешности (и ее составляющих) результатов измерений не превышают значений, приведенных в таблице 3.

Таблица 3

Диапазоны измерений массовых концентраций ниобия и тантала, значения показателей точности, правильности, повторяемости, воспроизводимости методики измерений

Границы относительной погрешности при доверительной вероятности P = 0,95 соответствуют относительной расширенной неопределенности измерений при коэффициенте охвата k = 2.

Значения показателя точности используют при:

• оформлении результатов измерений, выдаваемых лабораторией;
• оценке деятельности лабораторий на качество проведения измерений;
• оценке возможности использования результатов измерений при реализации методики измерений в конкретной лаборатории.

IV. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ

4.1. Метод селективен, определению ниобия и тантала не мешают соединения кремния, алюминия, железа, магния, кальция, натрия, калия и совместное присутствие ниобия и тантала.

Отбор проб осуществляют аспирацией исследуемого воздуха на фильтры аналитические аэрозольные гидрофобные или гидрофильные с последующим переводом проб в раствор методом сплавления с пиросернокислым калием (пиросульфат калия) и последующим растворением в винной кислоте.

4.2. Измерения массовых концентраций ниобия и тантала выполняют методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой, основанном на использовании индуктивно связанной аргоновой плазмы в качестве источника ионов и квадрупольного масс-спектрометра для их разделения и детектирования. Измерения проводят в режиме реакционной ячейки. В качестве газа-реактанта используют гелий.

Для учета возможных матричных влияний, спектральных и транспортных помех, дрейфа чувствительности масс-спектрометра измерения проводят с использованием внутреннего стандарта. В качестве внутреннего стандарта используют раствор тербия 159Tb концентрации 1000 мкг/дм3.

Связь интенсивности сигнала детектора масс-спектрометра с массовой концентрацией определяемого элемента в растворе устанавливают с помощью градуировочной характеристики.

4.3. Характеристика показателей и комплектующих масс-спектрометра с индуктивно связанной плазмой, используемого при выполнении измерений, приведена в таблице 4.

Таблица 4

Характеристика показателей и комплектующих масс-спектрометра

Примечание: допускается использование масс-спектрометра, обеспечивающего требуемую точность и диапазон измерений по сравнению с перечисленными.

V. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА, МАТЕРИАЛЫ, РЕАКТИВЫ

5.1. При выполнении измерений и подготовке проб применяют средства измерений, реактивы, вспомогательные устройства и материалы, приведенные в таблицах 5.1 - 5.3.

Таблица 5.1

Средства измерений

Примечание: допускается применение других средств измерений, обеспечивающих требуемую точность и диапазон измерений по сравнению с перечисленными.

Таблица 5.2

Реактивы

Примечание: допускается использование реактивов аналогичной или более высокой квалификации, изготовленных по другим нормативным документам.

Таблица 5.3

Вспомогательное оборудование, устройства и материалы

Примечание: допускается использование других вспомогательных устройств и материалов аналогичного назначения, технические характеристики которых не уступают указанным.

VI. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

6.1. При выполнении измерений соблюдают меры противопожарной безопасности в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004, имеются средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009 и соблюдают правила электробезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.019.

6.2. Отбор проб в соответствии с инструкциями по технике безопасности, действующими на каждом предприятии.

6.3. При работе необходимо соблюдать правила техники безопасности <1>.

<1> ПНД Ф 12.13.1-03 «Методические рекомендации. Техника безопасности при работе в аналитических лабораториях (общие положения)».

6.4. При работе с химическими реактивами соблюдают требования безопасности, установленные для работ с токсичными, едкими и легковоспламеняющимися веществами по ГОСТ 12.1.007 и ГОСТ 12.1.005. Помещение должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией. Содержание вредных веществ в воздухе не должно превышать гигиенические нормативы <2>.

<2> СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания», утвержденные постановлением Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 28.01.2021 № 2 (зарегистрировано Минюстом России 29.01.2021 № 62296).

6.5. При выполнении измерений на приборе соблюдают правила, указанные в инструкции по правилам эксплуатации масс-спектрометра с индуктивно связанной плазмой.

6.6. Утилизацию растворов после выполнения измерений проводят в соответствии с инструкцией по обращению с химическими отходами, действующими на предприятии.

VII. ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ОПЕРАТОРОВ

7.1. К выполнению измерений и обработке их результатов допускаются специалисты, имеющие опыт работы в химической лаборатории, прошедшие обучение и владеющие техникой проведения анализа методом ИСП-МС. Операции по отбору и подготовке проб к анализу может выполнять лаборант или техник, имеющий опыт работы в химической лаборатории.

VIII. УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

8.1 При выполнении приготовления растворов и подготовке проб в лаборатории соблюдают следующие условия:

• температура воздуха (20 +/- 5) °C;
• атмосферное давление (84,0 — 106,7) кПа (630 — 800 мм рт. ст.);
• влажность воздуха (30 — 80)%.

8.2. При отборе проб соблюдают условия эксплуатации аспиратора, указанные в технической документации.

8.3. Контроль температуры, относительной влажности воздуха, атмосферного давления проводят по показаниям метеоскопа.

8.4. Выполнение измерений на масс-спектрометре проводят в лабораторных помещениях, оборудованных согласно руководству по эксплуатации прибора.

IX. ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ

9.1 Подготовка масс-спектрометра.

Масс-спектрометр подготавливают к работе в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора. Проводят настройку в режиме без газа-реактанта.

Производят проверку чувствительности, уровня фона, уровня вторичных оксидных и двузарядных ионов. Используют раствор для настройки чувствительности масс-спектрометра (1% раствор азотной кислоты, содержащий 1 мкг/дм3 Li, Mg, Y, Ce, Tl, Co). Затем производят переключение на режим работы с реакционной ячейкой. Для этого необходимо отредактировать значения, нужные для работы в режиме с гелием: напряжение на линзе, фокусирующей на квадруполь, смещающее напряжение на октополе, смещающее напряжение на квадруполе. Проводят настройку прибора в реакционном режиме, устанавливают скорость подачи гелия для получения оптимальной чувствительности. Файл с настроечными параметрами сохраняют в программе прибора и при последующем измерении настройки могут потребоваться только для вытягивающих линз. Пример режима проведения измерений подготовленных проб в таблице 6.

Таблица 6

Условия выполнения анализа в реакционном режиме

Перед проведением анализа, необходимо чтобы газ-реактант заполнил все подающие пути и реакционную ячейку, установить скорость потока гелия 10 см3/мин и оставить прибор на 30 минут для стабилизации, после чего можно проводить измерение аналитического сигнала.

9.2 Подготовка посуды.

Пластиковую, кварцевую посуду, мерные колбы отмывают в теплой проточной воде. Далее промывают в УЗ-мойке при температуре плюс (45 — 50) °C: три-четыре раза в дистиллированной воде по 10 мин со сменой воды, затем 30 мин в азотной кислоте, разбавленной дистиллированной водой 1:5 (обработку проводить в пластиковом контейнере), затем промывают в дистиллированной воде три-четыре раза по 10 мин со сменой воды. Ополаскивают деионизованной водой. Пробирки для стандартных образцов хранят в герметично закрытом пластиковом контейнере, посуду для приготовления проб и пробирки для готовых растворов проб (виалы для встроенного автоматического пробоотборника) хранят до использования в тефлоновых или полиэтиленовых емкостях в деионизованной воде.

Пипетки многократного использования промывают горячей проточной водой, замачивают на 24 часа в азотной кислоте, разбавленной дистиллированной водой 1:5, промывают (4 — 5) раз в дистиллированной воде, меняя воду, ополаскивают деионизованной водой. Хранят в герметично закрытом пластиковом контейнере.

9.3 Приготовление основных растворов.

9.3.1. Пример приготовления растворов стандартных образцов с использованием в качестве основного многоэлементного стандартного с массовыми концентрациями анализируемых элементов (B, Ge, Mo, Nb, P, Re, S, Si, Ta, Ti, W, Zr) 10 мг/дм3.

9.3.1.1. Раствор № 1 с массовыми концентрациями ионов анализируемых элементов 100 мкг/дм3. Готовят из раствора стандартного образца с массовыми концентрациями анализируемых элементов 10 мг/дм3.

В мерную колбу вместимостью 50 см3 вносят автоматическим дозатором или пипеткой 0,5 см3 раствора стандартного образца с массовыми концентрациями анализируемых элементов 10 мг/дм3 и доводят объем в колбе до метки раствором винной кислоты с массовой долей 1%. Хранят (3 — 5) дней в полипропиленовых пробирках.

9.3.1.2. Раствор № 2 с массовыми концентрациями анализируемых элементов 10 мкг/дм3.

Готовят из раствора № 1 с массовыми концентрациями анализируемых элементов 100 мкг/дм3.

В мерную колбу вместимостью 50 см3 вносят дозатором или пипеткой 5 см3 раствора № 1 и доводят объем в колбе до метки раствором винной кислоты с массовой долей 1%. Хранят (3 — 5) дней в полипропиленовых пробирках.

Примечание. При использовании для приготовления основных растворов более концентрированных растворов (например, ГСО 8854-2007 с массовой концентрацией ниобия 1,0 мг/г и ГСО 8857-2007 с массовой концентрацией тантала 1,0 мг/г) предварительно готовят из них раствор с массовой концентрацией анализируемых элементов 10 мг/дм3.

9.3.2. Приготовление основных растворов с использованием в качестве исходного раствора ГСО ниобия и тантала с массовыми концентрациями 1,0 мг/г.

Раствор с массовыми концентрациями ионов анализируемых элементов 10 мг/дм3.

Готовят из раствора стандартного образца с массовыми концентрациями анализируемых элементов 1,0 мг/г.

В мерную колбу вместимостью 50 см3 вносят автоматическим дозатором или пипеткой по 0,5 см3 раствора стандартного образца с массовыми концентрациями анализируемых элементов 1,0 мг/г и доводят объем раствора в колбе до метки раствором азотной кислоты с массовой долей 1%.

Хранят (3 — 5) дней в полипропиленовых пробирках при комнатной температуре.

Далее готовить растворы в соответствии с п.п. 9.3.1.1 - 9.3.1.2.

9.3.3. Раствор внутреннего стандарта с массовой концентрацией элемента сравнения тербий 1000 мкг/дм3. Готовят из основного раствора с массовой концентрацией элемента сравнения тербия 10 мг/дм3.

В мерную колбу вместимостью 50 см3 вносят дозатором или пипеткой 5 см3 основного раствора с массовой концентрацией элемента сравнения тербия 10 мг/дм3 и доводят объем раствора в колбе до метки раствором азотной кислоты с массовой долей 1%.

Раствор хранят в полипропиленовой пробирке от 5 до 7 дней при комнатной температуре.

9.3.4 Раствор азотной кислоты с массовой долей 1%.

Отмеренные дозатором или пипеткой 4,7 см3 концентрированной азотной кислоты смешивают с 495 см3 деионизованной воды, отмеренной цилиндром. Хранят в полиэтиленовой посуде.

9.3.5 Раствор винной кислоты с массовой долей 10%.

Навеску 10 г винной кислоты смешивают с 90 см3 деионизованной воды, отмеренной цилиндром.

9.3.6 Раствор винной кислоты с массовой долей 1%.

В мерную колбу вместимостью 100 см3 вносят дозатором или пипеткой 10 см3 раствора винной кислоты с массовой долей 10% и доводят объем в колбе до метки деионизованной водой.

9.3.7. Раствор настройки чувствительности масс-спектрометра с массовыми концентрациями лития, магния, кобальта, иттрия, церия, таллия 1 мкг/дм3.

Настроечный раствор с массовыми концентрациями лития, магния, кобальта, иттрия, церия, таллия 1 мкг/дм3 применяют без дополнительных процедур подготовки.

9.4 Приготовление градуировочных растворов.

Растворы № 1, № 2, раствор внутреннего стандарта тербия 1000 мкг/дм3 и раствор винной кислоты с массовой долей 1% в объемах, приведенных в таблице 7, дозатором вносят в пробирки для автоматического пробоотборника вместимостью 6 см3.

Таблица 7

Приготовление растворов для установления градуировочной характеристики (объем полученного раствора 5 см3)

Градуировочные растворы применяют свежеприготовленными.

9.5 Построение градуировочной характеристики.

Градуировочная характеристика представляет собой зависимость интенсивности сигнала детектора (отношение интенсивностей сигналов детектора для определяемого элемента и внутреннего стандарта) от массовой концентрации определяемого элемента (отношение массовых концентраций определяемого элемента и внутреннего стандарта). Градуировочную характеристику устанавливают ежедневно на приготовленных градуировочных растворах. Серию градуировочных растворов, состоящую из 5 растворов, готовят непосредственно перед использованием путем разведения растворов определяемых элементов и раствора, содержащего элемент сравнения тербий (внутренний стандарт) (таблица 7). Градуировочные растворы с концентрацией определяемых элементов 10 мкг/дм3 и 50 мкг/дм3 готовят в случае необходимости измерения исследуемых проб соответствующей концентрации. Измерение градуировочных растворов проводят при соблюдении условий, указанных в таблице 6.

Построение градуировочной характеристики, обработка и хранение результатов градуировки выполняются программным обеспечением спектрометра.

9.6 Контроль стабильности градуировочной характеристики.

Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят перед началом анализа проб. Проверка заключается в измерении содержания элемента в (1 — 2) градуировочных растворах, массовая концентрация которых соответствует массовым концентрациям в анализируемых пробах и с учетом установленного диапазона измерений в анализируемом растворе пробы (таблица 1).

Градуировка признается стабильной, если расхождение между известным значением массовой концентрации определяемого элемента в растворе для градуировки и измеренным значением концентрации в этом растворе не превышает норматива контроля Кгр:

|Ci — C| <= Кгр, (1)

где C — аттестованное (расчетное) значение массовой концентрации определяемого элемента в растворе для градуировки, мкг/дм3;

Ci — измеренное значение массовой концентрации определяемого элемента в растворе для градуировки, мкг/дм3;

Кгр — норматив контроля стабильности градуировочной характеристики, мкг/дм3, рассчитанный по формуле:

\text{К}_{\text{гр}} = 0,01 \cdot \delta_{\text{гр}} \cdot C, (2)

где \delta_{\text{гр}} — погрешность построения градуировочной характеристики 5%.

При невыполнении условия стабильности градуировочной характеристики (1) эксперимент повторяют с другим градуировочным раствором. При повторном невыполнении условия стабильности градуировочной характеристики выясняют и устраняют причины нестабильности градуировочной характеристики.

X. ОТБОР И ПОДГОТОВКА ПРОБ К АНАЛИЗУ, ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

10.1 Отбор проб.

10.1.1. Подготовка аспиратора к работе проводится в соответствии с руководством по эксплуатации прибора.

Фильтры достать из упаковки, вложить в бумажные фильтродержатели, находящиеся в упаковке с фильтрами, пронумеровать, положить в пакеты из кальки и в полиэтиленовые пакеты.

10.1.2. Отбор разовых и среднесменных проб воздуха рабочей зоны проводят в соответствии с главами 2, 3 приложения 9 ГОСТ 12.1.005.

Для определения массовой концентрации химических элементов пробу воздуха аспирационным методом отбирают на аэрозольные фильтры (далее — АФА) в объеме (10 — 600) дм3 для каждой пробы в зоне дыхания рабочего при характерных производственных условиях. Время отбора проб воздуха 30 мин, за указанный период может быть отобрана одна или несколько последовательных проб через равные промежутки времени (измерение интервалов времени проводят секундомером). В течение смены и (или) на отдельных этапах технологического процесса в одной точке должно быть последовательно отобрано не менее трех проб.

Для аэрозолей преимущественно фиброгенного действия допускается отбор одной пробы.

При определении среднесменных концентраций пробы воздуха отбирают на всех этапах технологического процесса с учетом их продолжительности и перерывов в работе. Обследование осуществляется на протяжении не менее чем 75% продолжительности смены в течение не менее 3 смен. Количество проб зависит от длительности отбора одной пробы, числа технологических операций, их продолжительности в соответствии с главой 3 приложения 3 руководства Р 2.2.2006.

После отбора фильтр достают из фильтродержателя аспиратора, сворачивают вчетверо экспонированной поверхностью внутрь, маркируют, помещают в конверт из кальки и в полиэтиленовый пакет.

Для определения 0,5 величины гигиенического норматива для определяемых веществ достаточно отобрать 10 дм3 воздуха при скорости отбора 2 дм3/мин.

В сопроводительном документе указывают дату, место отбора, время начала и конца отбора пробы (фиксируют по часам), расход воздуха (устанавливают по ротаметру аспиратора), температуру воздуха и атмосферное давление на момент отбора пробы (замеряют с помощью метеоскопа). Срок хранения проб в герметичной упаковке не ограничен.

10.2 Подготовка проб.

10.2.1. Перед выполнением измерений проводят подготовку проб путем озоления, дальнейшего сплавления с пиросернокислым калием и растворения в винной кислоте. Для каждой партии проб (или как минимум на каждые 20 проб) одновременно с анализируемыми пробами готовят холостые и контрольные пробы. Холостой пробой служат неэкспонированные фильтры, контрольной пробой служат неэкспонированные фильтры с добавкой известного количества определяемого элемента, используют фильтры той же партии, что и экспонированные фильтры. Используют посуду из той же партии, которая используется для анализа, и добавляют реактивы, что и в анализируемых пробах.

Для учета спектральных и транспортных помех, улучшения прецизионности анализа к пробам добавляют элемент сравнения (внутренний стандарт). В качестве внутреннего стандарта рекомендуется использовать раствор с содержанием элемента сравнения тербия 1000 мкг/дм3.

Массовая концентрация внутреннего стандарта должна быть одинаковой в градуировочных растворах, исследуемых, контрольных и холостых пробах.

10.2.2. Фильтры помещают в кварцевые стаканы и озоляют при температуре (400 — 450) °C в течение (1,5 — 2) часов, остаток сплавляют с (1,0 +/- 0,1) г пиросернокислого калия при той же температуре до перехода в жидкое состояние.

Затем температуру поднимают до (800 — 850) °C и выдерживают пробу в течение 10 минут.

10.2.3. Пробу остужают и растворяют в кварцевых стаканах в 10 мл раствора винной кислоты с массовой долей 10% при нагревании на песчаной бане. Пробу количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доводят до метки деионизованной водой. Закрывают колбу герметизирующей лабораторной пленкой, перемешивают пробу.

10.2.4 Перед измерением вносят раствор внутреннего стандарта тербий.

Для этого в 2 пробирки автоматического пробоотборника вносят по 4,95 см3 пробы (п. 10.2.3), вносят по 0,05 см3 раствора внутреннего стандарта с массовой концентрацией элемента сравнения тербия 1000 мкг/дм3. Пробирки закрывают герметизирующей лабораторной пленкой, перемешивают. Подготовленные растворы направляют на измерение.

10.3 Порядок выполнения измерений.

10.3.1. Перед началом измерения подготовленных проб измеряют (1 — 2) градуировочных раствора, соответствующих концентрации анализируемого элемента в пробе. Для выявления и учета возможных изменений чувствительности прибора повторные измерения растворов стандартного образца и контрольных (проверочных) проб (п. 9.4) проводят через 15 — 20 образцов.

10.3.2. При измерении растворов проб с высокой концентрацией рекомендуется провести дополнительное разбавление пробы, полученной п. 10.2.3, учитывая данное разбавление при вычислении результатов (коэффициент К). В дополнительно разбавленную пробу вносят внутренний стандарт по п. 10.2.4.

XI. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

11.1. Результат определения элемента рассчитывают, как среднее арифметическое параллельных (не менее двух) измерений анализируемого раствора.

Массовую концентрацию анализируемого химического элемента в исследуемом объеме воздуха рабочей зоны (мг/м3) вычисляют по формуле:

C = \frac{(\overline{a} - \overline{x}\overline{n}) \cdot V_{1} \cdot K}{V_{20}} , (3)

где C — массовая концентрация химического элемента в воздухе рабочей зоны, мг/м3;

\overline{a} — среднее значение массовой концентрации химического элемента в растворе пробы, мкг/дм3;

\overline{x}\overline{n} — среднее значение массовой концентрации химического элемента в растворе холостой пробы, мкг/дм3;

V1 — первоначальный объем минерализованной пробы, дм3 (0,1 дм3);

K — коэффициент дополнительного разбавления;

V20 — объем воздуха, отобранный на анализируемые фильтры, приведенный к стандартным условиям (давление 760 мм рт. ст., температура 20 °C), дм3.

V20 вычисляют по формуле:

V_{20} = \frac{V \cdot 293,2 \cdot P}{(273,2 + t) \cdot 760} , (4)

где V — объем протянутого воздуха, дм3;

P — атмосферное давление при отборе пробы, мм рт. ст.;

t — температура воздуха в момент отбора пробы, °C.

Объем протянутого воздуха (V, дм3) вычисляют путем умножения расхода воздуха по каналу (дм3/мин) на время отбора (мин).

11.2. За окончательный результат принимают результат измерения единичной отобранной пробы воздуха.

Среднесуточную концентрацию рассчитывают в соответствии с главой 3 приложения 9 руководства Р 2.2.2006. С учетом массовой концентрации химического элемента в воздухе рабочей зоны на каждом этапе работ, временем отбора пробы и временем выполнения работником данных работ.

11.3. При необходимости результат измерения массовой концентрации металла можно пересчитать на содержание оксида/соли данного металла. Для этого используют коэффициент пересчета (Кп).

Коэффициент пересчета вычисляют по формуле:

K_{\text{п}} = \frac{\text{М}_{\text{соед}}}{\text{М}_{\text{металл}} \cdot n} , (5)

где Кп — коэффициент пересчета на оксид/соль металла;

Мсоед — молекулярная масса соединения;

ММе — молекулярная масса металла;

n — число атомов металла в соединении.

Коэффициенты для пересчета на некоторые оксиды/соли определяемых элементов приведены в таблице 8.

Таблица 8

Коэффициенты пересчета элементов в их оксиды/соли

XII. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

12.1 Результат измерений представляют в виде:

(C \pm \Delta)\text{мг}/\text{м}^{3}, P = 0,95,

где C — измеренная массовая концентрация определяемого вещества в воздухе рабочей зоны, мг/м3;

\Delta — границы абсолютной погрешности измерения массовой концентрации определяемого элемента, мг/м3, при P = 0,95, значение \Delta рассчитывают по формуле:

\Delta = \frac{\delta \cdot \text{С}}{100} , (6)

где \delta — границы относительной погрешности измерения массовой концентрации определяемого элемента при доверительной вероятности P = 0,95, %, значение \delta приведено в таблице 3.

Допустимо результат измерений представлять в виде:

(C \pm \Delta_{\text{л}})\text{мг}/\text{м}^{3}, P = 0,95, при условии: \Delta_{\text{л}}<\Delta,

где \Delta_{\text{л}} — границы абсолютной погрешности измерения массовой концентрации определяемого элемента, установленные при внедрении методики в лаборатории и обеспечиваемые контролем стабильности результатов измерений, мг/м3.

12.2. Численное значение C оканчивается цифрой того же разряда, что и значение (\Delta_{\text{л}}) .

XIII. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

13.1. Обеспечение достоверности измерений в пределах лаборатории организуют и проводят путем проведения проверки приемлемости результатов измерений, получаемых в условиях повторяемости, воспроизводимости, оперативного контроля процедуры измерений и контроля стабильности результатов измерений в соответствии с ГОСТ Р ИСО 5725-6.

Проверка приемлемости результатов измерений, получаемых в условиях повторяемости.

Образцами для проверки приемлемости результатов измерений, получаемых в условиях повторяемости, являются аттестованные растворы ионов анализируемых химических элементов, подготовленные в соответствии с (п. 9.3.1.1 - 9.3.1.3), внесенные на фильтры.

Результаты измерений признают приемлемыми при выполнении условия:

\frac{|a_{1} - a_{2}|}{\frac{a_{1} - a_{2}}{2}} \cdot 100\% \leq r, (7)

где a₁ и a₂ - результаты измерений массовой концентрации химического элемента, полученные в условиях повторяемости, мкг/дм3;

r — предел повторяемости, значение предела повторяемости для установленного диапазона измерений приведено в таблице 9.

Таблица 9

Диапазоны измерений массовых концентраций ниобия и тантала в анализируемых растворах проб, значения пределов повторяемости, воспроизводимости аналитической стадии методики при доверительной вероятности P = 0,95

Если условие (7) не выполняется, процедуру повторяют.

При повторном превышении предела повторяемости выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.

13.2. Проверка приемлемости результатов измерений, получаемых в условиях воспроизводимости.

Образцами для проверки приемлемости результатов измерений, получаемых в условиях воспроизводимости, являются аттестованные растворы ионов анализируемых химических элементов, подготовленные в соответствии с (п. 9.3.1.1 - 9.3.1.3), внесенные на фильтры.

Проверку приемлемости результатов измерений, получаемых в условиях воспроизводимости (результаты измерений получены в условиях воспроизводимости), проводят по результатам измерений массовой концентрации химических элементов на фильтрах с одинаковым содержанием измеряемых химических элементов.

Результаты измерений признают приемлемыми при выполнении условия:

\frac{|a_{1} - a_{2}|}{(a_{1} + a_{2})/2} \cdot 100\% \leq R, (8)

где a₁ и a₂ - результаты измерений массовой концентрации химического элемента, полученные в условиях воспроизводимости, мкг/дм3;

R — предел воспроизводимости, %, значение предела воспроизводимости приведено в таблице 9.

Если условие (8) не выполняется, процедуру повторяют.

При повторном превышении предела воспроизводимости выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.

13.3. Контроль процедуры измерений с использованием образцов для контроля.

Образцами для контроля процедуры измерений являются аттестованные растворы ионов анализируемых химических элементов, подготовленные в соответствии с (п. 9.3.1.1 - 9.3.1.3), внесенные на фильтры или готовые образцы соответствующей матрицы с аттестованным содержанием аналита.

Образцы готовят таким образом, чтобы массовая концентрация химических элементов соответствовала нижней, верхней границам и середине диапазона измерений. Измерения массовых концентраций анализируемых химических элементов в образцах для контроля проводят в соответствии с прописью методики измерений.

Оперативный контроль процедуры измерений проводят путем сравнения результата отдельно взятой контрольной процедуры Кк с нормативом контроля точности К. Результат контрольной процедуры Кк рассчитывают по формуле:

\text{К}_{k} = |\overline{a_{i}} - a_{am}|, (9)

где \overline{a_{i}} — результат контрольного измерения массовой концентрации химического элемента в образце для контроля, мкг/дм3;

аam — аттестованное значение массовой концентрации химического элемента в образце для контроля, мкг/дм3.

Норматив контроля К рассчитывают по формуле:

\text{К } = \Delta, (10)

где \Delta — границы абсолютной погрешности измерения массовой концентрации определяемого элемента, установленные в лаборатории при реализации методики и соответствующее аттестованному значению измеряемого химического элемента в образце для контроля, рассчитываемое по формуле:

\Delta = 0,01 \cdot \delta \cdot a_{am}, (11)

где \delta_{\text{л}} — границы относительной погрешности результатов измерений (без учета погрешности отбора проб, которая составляет не более (+/- 5), %.

Примечание - допустимо характеристику погрешности результатов измерений при внедрении методики в лаборатории устанавливать на основе выражения:

\Delta_{\text{л}} = 0,84 \cdot 0,01 \cdot \delta\prime \cdot a_{am}, (12)

с последующим уточнением по мере накопления информации в процессе контроля стабильности результатов измерений,

где \delta\prime — границы относительной погрешности результатов измерений (без учета погрешности отбора проб \delta_{\text{отб}} , которая составляет не более (+/- 5), %:

\delta\prime = \sqrt{\delta^{2} - \delta_{\text{отб}}^{2}} ;

\delta — показатель точности методики измерений, приведенный в таблице 3, %.

Качество контрольной процедуры признают удовлетворительным при выполнении условия:

Кк <= К. (13)

При невыполнении условия (13) эксперимент повторяют. При повторном невыполнении условия (13) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и их устраняют.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЕ ССЫЛКИ

1. Федеральный закон от 30.03.1999 № 52-ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения».

2. СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания».

3. ГОСТ 12.1.004 «ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования».

4. ГОСТ 12.1.005 «ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».

5. ГОСТ 12.1.007 «ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности».

6. ГОСТ 12.4.009 «ССБТ. Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание».

7. ГОСТ 12.1.019 «ССБТ. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты».

8. ГОСТ 12.1.016 «ССБТ. Воздух рабочей зоны. Требования к методикам измерения концентраций вредных веществ».

9. ГОСТ 949 «Баллоны стальные малого и среднего объема для газов на P(р) <= 19,6 МПа (200 кгс/см2). Технические условия».

10. ГОСТ 1770 «Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Технические условия».

11. ГОСТ 6709 «Вода дистиллированная. Технические условия».

12. ГОСТ Р 52501 «Вода для лабораторного анализа. Технические условия».

13. ГОСТ 11125 «Кислота азотная особой чистоты. Технические условия».

14. ГОСТ 7172 «Реактивы. Калий пиросернокислый».

15. ГОСТ 5817 «Реактивы. Кислота винная. Технические условия».

16. ГОСТ 19908 «Тигли, чаши, стаканы, колбы, воронки, пробирки и наконечники из прозрачного кварцевого стекла. Общие технические условия».

17. ГОСТ 21400 «Стекло химико-лабораторное. Технические требования. Методы испытаний».

18. ГОСТ 25336 «Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры».

19. ГОСТ 29227 «Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 1. Общие требования».

20. ГОСТ Р ИСО 5725-6 «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике».

21. ТУ 21-23-238-88 «Приборы, аппараты и оборудование специального назначения из прозрачного кварцевого стекла повышенного качества».

22. ТУ 25-1894.003-90 «Секундомеры механические. Технические условия».

23. ТУ 25-11.1630-84 «Шкаф вытяжной химический».

24. ТУ 95-72-05-77 «Фильтродержатели».

25. ТУ 95 1892-89 «Аналитические фильтры аэрозольные АФА».

26. ТУ 0271-135-31323949-2005 «Гелий газообразный (сжатый). Технические условия».

27. ТУ 2114-005-00204760-99 «Аргон высокой чистоты».

28. ТУ 4215-000-11696625-2003 «Аспираторы типа ПУ».

29. ТУ 9451-012-55307168-2009 «Ультразвуковая мойка».

30. ТУ 3443-001-36304081-2009 «Муфельная печь».