МУК 4.1.840-99. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Методические указания по измерению концентраций натрия гидросульфита и калия перманганата в воздухе рабочей зоны методом атомно-абсорбционной спектрофотометрии

(утв. Минздравом России 31.12.1999)

4.1 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ НАТРИЯ ГИДРОСУЛЬФИТА И КАЛИЯ ПЕРМАНГАНАТА В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ МЕТОДОМ АТОМНО-АБСОРБЦИОННОЙ СПЕКТРОФОТОМЕТРИИ

Методические указания подготовлены коллективом специалистов в рамках Проблемной Комиссии «Научные основы гигиены труда и профпатологии». Утверждены Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации, Председателем Комиссии по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г.Г. Онищенко в декабре 1999 г.

Методические указания по измерению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны (сборник 35) разработаны с целью обеспечения контроля соответствия фактических концентраций вредных веществ их предельно допустимым концентрациям (ПДК) и ориентировочным безопасным уровням воздействия (ОБУВ) — санитарно-гигиеническим нормативам и являются обязательными при осуществлении санитарного контроля.

Методические указания разработаны и подготовлены в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ «Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования».

Методики выполнены с использованием современных методов исследования, метрологически аттестованы и дают возможность контролировать концентрации химических веществ на уровне и меньше их ПДК и ОБУВ в воздухе рабочей зоны, установленных в ГН 2.2.5.686-98 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны» и ГН 2.2.5.687-98 «Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны».

NaHSO М. м. 104,07 3

НАТРИЯ ГИДРОСУЛЬФИТ (натрий сернистокислый кислый) — кристаллическое вещество белого цвета. Хорошо растворим в воде. Трудно растворим в спирте, эфире, хлороформе.

ПДК в воздухе — 10 мг/куб. м.

KMnO М. м. 158,04 4

КАЛИЯ ПЕРМАНГАНАТ (калий марганцевокислый) — кристаллическое вещество темно-бордового цвета. Хорошо растворим в воде. Растворим в спиртах, ацетоне.

В воздухе находятся в виде аэрозолей.

ОБУВ в воздухе — 0,2 мг/куб. м.

Характеристика метода

Метод основан на измерении эмиссии возбужденными атомами натрия и калия резонансного излучения с длинами волн соответственно 589,2 нм и 766,5 нм. Атомизация осуществляется в пламени ацетилен-воздух.

Отбор проб проводится с концентрированием на фильтр.

Нижний предел измерения концентрации ионов калия в анализируемом объеме пробы (1 мл) — 0,1 мкг, ионов калия — 1 мкг, концентраций натрия гидросульфита и калия перманганата — 4,53 и 0,404 мкг соответственно.

Нижний предел измерения концентраций калия перманганата в воздухе — 0,1 мг/куб. м (при отборе 40 л воздуха).

Нижний предел измерения концентраций натрия гидросульфита в воздухе — 5 мг/куб. м (при отборе 9 л воздуха).

Диапазон измеряемых концентраций калия перманганата в воздухе от 0,1 до 2 мг/куб. м; натрия гидросульфита от 5 до 100 мг/куб. м.

Определению не мешает присутствие ионов двух- и трехвалентных металлов.

Суммарная погрешность не превышает +/- 20%.

Время выполнения измерения, включая отбор пробы, около 40 минут.

Приборы, аппаратура, посуда

Атомно-абсорбционный спектрофотометр «Сатурн», С-302, AAS-1 или другие модели.

Лампа «Narva» или ЛСП-1.

Электроаспиратор ЭА-1, ОСТ 95.10052-84.

Фильтродержатель.

Колбы мерные вместимостью 100 мл, ГОСТ 1770-74.

Пипетки вместимостью 2, 10 мл, ГОСТ 20292-74.

Пробирки с пришлифованными пробками вместимостью 10 мл, ГОСТ 10515-75.

Реактивы, растворы, материалы

Натрий хлористый, ТУ 4233-77, х.ч.

Кальций хлористый, ТУ 4234-77, х.ч.

Ацетилен, ГОСТ 5457-75, в баллоне с редуктором.

Сжатый воздух (окислитель), ГОСТ 17433-80. +

    Стандартный  раствор  N  1 с концентрацией ионов К  100 мкг/мл
готовят  растворением  0,019  г  калия  хлористого в воде в мерной

                                                             +

колбе вместимостью 100 мл. Стандартный раствор № 1 ионов Na 1000 мкг/мл готовят растворением 0,25 г натрия хлористого в воде в мерной колбе вместимостью 100 мл. +

Стандартный раствор № 2 с концентрацией ионов К 10 мкг/мл и + ионов Na 100 мкг/мл готовят соответствующим разбавлением стандартных растворов № 1 водой.

Растворы устойчивы в течение года.

Фильтры стекловолокнистые аналитические, ТУ 8-ЮП-1-77.

Отбор пробы воздуха

Воздух с объемным расходом 3 л/мин. аспирируют через стекловолокнистый аналитический фильтр. Для определения 0,5 ОБУВ калия перманганата достаточно отобрать 40 л воздуха, для определения 1/2 ПДК натрия гидросульфита достаточно отобрать 9 л воздуха.

Пробы можно хранить в закрытых сосудах холодильнике в течение месяца.

Подготовка к измерению

Градуировочные растворы ионов К готовят согласно таблице.

Таблица 20

Градуировочные растворы ионов Na готовят согласно таблице.

Таблица 21

Градуировочные растворы подают в распылительную камеру прибора, где происходит переход раствора в парообразное состояние. Измеряют поглощение излучения с длинами волн соответственно 589,2 нм и 766,5 нм.

Аналогично измеряют аналитический сигнал холостого раствора.

Условия спектрофотометрирования градуировочных смесей и анализируемых проб:

    Скорость подачи воздуха                             500 л/час
    Скорость подачи ацетилена                           50 л/час

                              +

Длина волны для определения Na 589,2 нм +

                для определения К                       766,5 нм
    ФЭУ                                                 2 - 3
    Ширина щели                                         0,2 мм
    Усиление сигнала                                    4 - 6
    Постоянная времени                                  1 с
    Диапазон тока                                       -
    Объем вводимой пробы                                1 мл.

Данные в таблице приведены для атомно-абсорбционного спектрофотометра AAS-1. При работе на других марках приборов требуется соответствующая корректировка данных.

Строят градуировочный график: на ось ординат наносят значения светопоглощения растворов при заданном диапазоне тока, на ось абсцисс — соответствующее им содержание ионов натрия или калия в анализируемом объеме пробы (мкг).

Построение градуировочных графиков необходимо проводить не менее чем по 6 точкам. Проверку градуировочных графиков следует проводить при изменении условий анализа, но не реже 1 раза в месяц.

Проведение измерения

Фильтр с отобранной пробой помещают в пробирку с пришлифованной пробкой, добавляют 10 мл дистиллированной воды и оставляют на 15 минут при комнатной температуре и периодическом перемешивании. Степень десорбции с фильтра — 97%. 1 мл раствора вводят в распылительную камеру.

Спектрофотометрирование анализируемого раствора проводят в тех же условиях, что и при построении градуировочного графика.

Количественное определение содержания ионов натрия и калия в анализируемом объеме проводят по соответствующим предварительно построенным градуировочным графикам.

Расчет концентрации

Концентрацию натрия гидросульфита и калия перманганата «С» в воздухе (в мг/куб. м) вычисляют по формуле:

                              а х в

С = К х -----, б х V

где:
                           +        +

    а  -  содержание  ионов  Na   или  К  в спектрофотометрируемом
объеме   пробы,   найденное  по  соответствующему  градуировочному

графику, мкг; б — объем пробы, взятой на спектрофотометрирование, мл; в — общий объем анализируемого раствора, мл; V — объем воздуха, отобранный для анализа и приведенный к стандартным условиям, л (см. Приложение 1); К — коэффициент пересчета (для натрия гидросульфита К = 4,527, для калия перманганата К = 4,042).

Приложение 1

Приведение объема воздуха к стандартным условиям (температура 20 °С и давление 760 мм рт. ст.) проводят по формуле:

                        V  (273 + 20) х Р
                         t

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

где:
V  - объем воздуха, отобранный для анализа, л;
 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 (Приложение 2). Для приведения воздуха к стандартным условиям надо умножить V на соответствующий коэффициент.

                    t

Приложение 3