Технические условия на метод определения окислов марганца в воздухе

№ 1087-73Действующий акт

(утв. Минздравом СССР 16.05.1973 № 1087-73)

Утверждаю
Заместитель Главного
санитарного врача СССР

16 мая 1973 г. № 1087-73

ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКИСЛОВ МАРГАНЦА В ВОЗДУХЕ

Настоящие Технические условия распространяются на метод определения содержания окислов марганца в воздухе промышленных помещений при санитарном контроле.

I. Общая часть

1. Метод определения закиси марганца основан на амперометрическом титровании его пирофосфатного раствора (рН 6,0 — 6,5) перманганатом калия при образовании нерастворимого комплекса (двуокись марганца переводят в закись обработкой щавелевой и серной кислот). Метод определения окиси марганца основан на амперометрическом титровании его пирофосфатного раствора (рН 2,0 — 2,5) солью Мора.

2. Минимально определяемое количество — 0,2 мкг.

3. Определению не мешают железо, хром, цинк, никель.

4. Предельно допустимая концентрация марганца (в пересчете на двуокись марганца) — 0,3 мг/куб. м.

II. Реактивы и аппаратура

5. Применяемые реактивы и растворы.

Пирофосфат натрия, ГОСТ 342-66, 0,25 М раствор. Применяется в качестве буфера и фона (рН = 2,0 — 2,5; 6,0 — 6,5), а также для отделения двух- и трехвалентного марганца от двуокиси марганца. 97 г пирофосфата натрия растворяют в дважды перегнанной воде, находящейся в мерной колбе, при нагревании в присутствии небольшого количества двуокиси свинца. Долив воду до метки, раствор охлаждают, фильтруют и подкисляют серной кислотой до соответствующего рН. Для приготовления буферного раствора с рН = 6,0 — 6,5 необходимо к 1 л раствора прибавить 10 мл концентрированной серной кислоты, а для раствора с рН = 2,0 — 2,5 — около 25 мл. Значение рН необходимо определить на рН-метре. Для растворения окислов марганца используют раствор с рН = 2,0 — 2,5, на четыре части которого добавляют одну часть концентрированной серной кислоты.

Калий марганцевокислый, ГОСТ 4527-65, 0,01 М раствор (является исходным для приготовления титрующего раствора).

Соль Мора, ГОСТ 4208-66, 0,01 М раствор (является исходным для приготовления титрующего раствора).

Кислота щавелевая, ГОСТ 5873-68, 8-процентный раствор.

Кислота серная, ГОСТ 4204-66, концентрированная.

Кислота азотная, ГОСТ 4461-67, концентрированная.

Бидистиллят.

6. Применяемые посуда и приборы.

Микробюретка емкостью 3 мл.

Пипетки, ГОСТ 1770-59, емкостью 1; 5 и 10 мл.

Склянки реактивные.

Колбы мерные, ГОСТ 1770-59.

Фильтры стеклянные № 4.

Колбы для отсасывания под вакуумом.

Чашки фарфоровые.

Воздуходувка с реометром.

Аллонж, заполненный стеклянной или гигроскопической ватой.

Электрод платиновый (проволока диаметром 0,3 мм и длиной 7 мм, впаянная в стеклянную трубку).

Полуэлемент каломельный.

Вольтметр постоянного тока.

Реостаты или магазин сопротивления.

Аккумулятор или сухой элемент напряжением 4 В.

Гальванометр зеркальный чувствительностью 10 А.

Столик, вращающийся со скоростью не менее 78 об./мин.

рН-метр.

III. Отбор пробы воздуха

7. Для фазового анализа дым и пыль, содержащие окислы марганца, улавливают в аллонж, заполненный стеклянной ватой, куда предварительно вводят 1 — 2 мл смеси (4:1) пирофосфатного раствора с рН = 2,0 — 2,5 и концентрированной серной кислоты. Для определения общего содержания марганца улавливание производят в аллонж, заполненный гигроскопической ватой, смоченной смесью (1:1) концентрированной серной и 8-процентной щавелевой кислот. Фильтры АФА применять нельзя. Скорость отбора не более 5 — 7 л/мин. при сопротивлении 5 — 6 мм рт. ст. Для анализа необходимо отобрать 100 — 200 л.

IV. Описание определения

8. Для определения фазового состава аллонж со стеклянной ватой вставляют в пробку стеклянного фильтра № 4, соединенного с колбой для отсасывания. Стеклянную вату полностью заливают горячей (70 — 80 °С) смесью (4:1) пирофосфатного раствора (рН = 2,0 — 2,5) и концентрированной серной кислоты. Для медленного отсасывания дают небольшое разряжение. Постепенно добавляют горячую смесь (на растворение и промывку должно быть затрачено 50 — 60 мл). После полного отсасывания фильтрат сливают в другую емкость. Колбу ополаскивают этой же смесью (5 — 6 мл) и промывную жидкость сливают в фильтрат. Измеряют объем раствора, содержащего фильтрат и промывную жидкость, анализируют его на содержание закиси и окиси марганца. Затем стеклянную вату в аллонже заливают горячей (70 — 80 °С) смесью (1:1) концентрированной серной кислоты и 8-процентной щавелевой кислоты. Фильтрование идет при очень малом разряжении. На растворение или промывку должно быть затрачено 40 — 50 мл смеси. Фильтрат вместе со смывом колбы переводят в фарфоровую чашку и упаривают до появления белых паров серной кислоты и прекращения выделения пузырьков газа. Содержимое чашки разбавляют 5 — 10 мл бидистиллята, объем раствора измеряют и определяют содержание двуокиси марганца.

Для определения общего содержания марганца гигроскопическую вату из аллонжа осторожно переводят в фарфоровую чашку, внутреннюю часть аллонжа протирают несколькими тампонами ваты, которые также помещают в чашку. Вату осторожно сжигают, озоляют и обрабатывают 2 — 3 мл смеси серной и 8-процентной щавелевой кислот. Затем содержимое чашки нагревают до появления белых паров и прекращения выделения пузырьков газа. По охлаждении в чашку наливают 5 — 10 мл воды, объем раствора измеряют и определяют общее содержание марганца в виде закиси марганца.

Для амперометрического титрования из приготовленных растворов отбирают 2 — 3 мл и разбавляют в 5 или 10 раз смесью пирофосфата натрия с серной кислотой. В стакан для титрования наливают 1 — 2 мл анализируемого раствора и до 50 мл пирофосфатного буфера, затем опускают ключ каломельного полуэлемента и платиновый электрод, которые соединяют с полярографом или с приборами, собранными по обычной амперометрической схеме. При определении закиси марганца берут пирофосфатный раствор с рН = 6,0 — 6,5 и титрование производят перманганатом при потенциалах от 0 до +0,2 В. При определении окиси марганца берут пирофосфатный раствор с рН = 2,0 — 2,6 и титрование производят солью Мора при потенциале +1,0 В. Титр перманганата устанавливают по щавелевой кислоте, титр соли Мора — по титрованному раствору перманганата. Титр определяют непосредственно перед опытами. Титрование начинают после установления (в течение 5 — 10 мин.) показаний зеркального гальванометра и ведут его при непрерывном и равномерном вращении электрода. Количество титрующего раствора и показание гальванометра записывают. По полученным данным строят кривую: на оси абсцисс откладывают количество титрующего раствора в мл, на оси ординат — показания гальванометра. С целью правильного титрования необходимо вести опыты при различных разбавлениях анализируемого раствора и при различных концентрациях титрующего раствора. Показателем правильного титрования одного и того же раствора является пропорциональность эквивалентных точек количеству анализируемого раствора.

Концентрацию закиси марганца (Х) в мг/куб. м воздуха вычисляют по формуле:

                       В х Т х V  х 1,39 х 1000
                                1

Х = ------------------------, V

окиси марганца:

                       В х Т х V  х 0,14 х 1000
                                1

Х = ------------------------, V

где:

В — объем перманганата или соли Мора, пошедший на титрование, мл;

Т — титр перманганата или соли Мора, мг/мл;

V — общий объем фильтрата, мл; 1

1,39 и 0,14 — расчетные коэффициенты уравнения реакции титрования;

1000 — коэффициент пересчета;

V — объем фильтрата, взятого для титрования, мл.

Приложение

Объем воздуха (V ) к нормальным условиям приводят согласно газовым

о

законам Бойля-Мариотта и Гей-Люссака по следующей формуле:

                            V  х 273 х P
                             t

                          V  = ---------------,
                           о   (273 + t) х 760

где:

V — объем воздуха, отобранный для анализа, л; t

P — барометрическое давление, мм рт. ст.;

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

Для удобства расчета V следует пользоваться таблицей коэффициентов о

(таблица).  Для приведения  объема  воздуха  к  нормальным  условиям   надо
умножить V  на соответствующий коэффициент.

Таблица

КОЭФФИЦИЕНТЫ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ТЕМПЕРАТУР И ДАВЛЕНИЙ,

        НА КОТОРЫЕ НАДО УМНОЖИТЬ V , ДЛЯ ПРИВЕДЕНИЯ ОБЪЕМА
                                  t
                   ВОЗДУХА К НОРМАЛЬНЫМ УСЛОВИЯМ

Температура	Давление (P), мм рт. ст.
газа, °С	730	732	734	736	738	740	742	744	746	748	750	752	754
5	0,9432	0,9458	0,9484	0,9510	0,9536	0,9561	0,9587	0,9613	0,9639	0,9665	0,9691	0,9717	0,9742
6	0,9398	0,9424	0,9450	0,9476	0,9501	0,9527	0,9553	0,9579	0,9604	0,9630	0,9656	0,9682	0,9707
7	0,9365	0,9390	0,9416	0,9442	0,9467	0,9493	0,9518	0,9544	0,9570	0,9596	0,9621	0,9647	0,9673
8	0,9331	0,9357	0,9383	0,9308	0,9434	0,9459	0,9485	0,9510	0,9536	0,9561	0,9587	0,9613	0,9638
9	0,9298	0,9324	0,9349	0,9375	0,9400	0,9426	0,9451	0,9477	0,9502	0,9528	0,9553	0,9578	0,9604
10	0,9265	0,9291	0,9316	0,9341	0,9367	0,9392	0,9418	0,9443	0,9468	0,9494	0,9519	0,9544	0,9570
11	0,9233	0,9258	0,9283	0,9308	0,9334	0,9359	0,9384	0,9410	0,9435	0,9460	0,9486	0,9511	0,9536
12	0,9200	0,9225	0,9251	0,9276	0,9301	0,9326	0,9351	0,9376	0,9402	0,9427	0,9452	0,9477	0,9503
13	0,9168	0,9193	0,9218	0,9243	0,9269	0,9294	0,9319	0,9344	0,9369	0,9394	0,9419	0,9444	0,9469
14	0,9136	0,9161	0,9186	0,9211	0,9236	0,9261	0,9286	0,9311	0,9336	0,9363	0,9386	0,9411	0,9436
15	0,9104	0,9129	0,9154	0,9179	0,9204	0,9229	0,9254	0,9279	0,9304	0,9329	0,9354	0,9378	0,9404
16	0,9073	0,9097	0,9122	0,9147	0,9172	0,9197	0,9222	0,9247	0,9271	0,9296	0,9321	0,9346	0,9371
17	0,9041	0,9066	0,9092	0,9116	0,9140	0,9165	0,9190	0,9215	0,9239	0,9264	0,9289	0,9314	0,9339
18	0,9010	0,9035	0,9059	0,9084	0,9109	0,9134	0,9158	0,9183	0,9207	0,9232	0,9257	0,9282	0,9306
19	0,8979	0,9004	0,9028	0,9053	0,9078	0,9102	0,9127	0,9151	0,9176	0,9200	0,9225	0,9250	0,9275
20	0,8948	0,8973	0,8997	0,9022	0,9046	0,9071	0,9096	0,9120	0,9145	0,9169	0,9194	0,9218	0,9243
21	0,8918	0,8942	0,8967	0,8991	0,9016	0,9040	0,9065	0,9089	0,9113	0,9138	0,9162	0,9187	0,9211
22	0,8888	0,8912	0,8936	0,8961	0,8985	0,9010	0,9034	0,9058	0,9083	0,9107	0,9131	0,9155	0,9180
23	0,8858	0,8882	0,8906	0,8930	0,8955	0,8979	0,9003	0,9028	0,9052	0,9076	0,9100	0,9125	0,9149
24	0,8828	0,8852	0,8876	0,8900	0,8924	0,8949	0,8973	0,8997	0,9021	0,9045	0,9070	0,9094	0,9118
25	0,8798	0,8822	0,8846	0,8870	0,8894	0,8919	0,8943	0,8967	0,8991	0,9015	0,9039	0,9063	0,9087
26	0,8769	0,8793	0,8817	0,8841	0,8865	0,8889	0,8913	0,8937	0,8961	0,8985	0,9009	0,9033	0,9057
27	0,8739	0,8763	0,8787	0,8811	0,8835	0,8859	0,8883	0,8907	0,8931	0,8955	0,8979	0,9003	0,9027
28	0,8710	0,8734	0,8758	0,8782	0,8806	0,8830	0,8853	0,8877	0,8901	0,8925	0,8949	0,8973	0,8997
29	0,8681	0,8705	0,8729	0,8753	0,8776	0,8800	0,8824	0,8848	0,8872	0,8895	0,8919	0,8943	0,8967
30	0,8653	0,8676	0,8700	0,8724	0,8748	0,8771	0,8795	0,8819	0,8842	0,8866	0,8890	0,8914	0,8937
31	0,8624	0,8648	0,8672	0,8695	0,8719	0,8742	0,8766	0,8790	0,8813	0,8837	0,8861	0,8884	0,8908
32	0,8596	0,8619	0,8643	0,8667	0,8691	0,8714	0,8736	0,8761	0,8784	0,8808	0,8831	0,8855	0,8875
33	0,8568	0,8591	0,8615	0,8638	0,8662	0,8685	0,8709	0,8732	0,8756	0,8779	0,8803	0,8826	0,8850
34	0,8540	0,8563	0,8587	0,8610	0,8634	0,8658	0,8680	0,8704	0,8727	0,8750	0,8774	0,8797	0,8821
35	0,8512	0,8535	0,8559	0,8582	0,8605	0,8629	0,8652	0,8675	0,8699	0,8722	0,8745	0,8768	0,8792
36	0,8484	0,8508	0,8531	0,8554	0,8577	0,8601	0,8624	0,8647	0,8670	0,8694	0,8717	0,8740	0,8763
37	0,8457	0,8480	0,8503	0,8526	0,8549	0,8573	0,8596	0,8619	0,8642	0,8665	0,8689	0,8712	0,8735
38	0,8430	0,8453	0,8476	0,8499	0,8522	0,8545	0,8568	0,8591	0,8615	0,8638	0,8661	0,8684	0,8707
39	0,8403	0,8426	0,8449	0,8472	0,8495	0,8518	0,8541	0,8564	0,8587	0,8610	0,8633	0,8656	0,8679
40	0,8376	0,8399	0,8422	0,8444	0,8467	0,8490	0,8513	0,8536	0,8559	0,8582	0,8605	0,8628	0,8651

Температура	Давление (P), мм рт. ст.
газа, °С	756	758	760	762	764	766	768	770	772	774	776	778	780
5	0,9768	0,9794	0,9820	0,9846	0,9871	0,9897	0,9923	0,9949	0,9975	1,0001	1,0026	1,0051	1,0078
6	0,9733	0,9759	0,9785	0,9810	0,9836	0,9862	0,9888	0,9913	0,9939	0,9965	0,9990	1,0016	1,0042
7	0,9698	0,9724	0,9750	0,9775	0,9801	0,9827	0,9852	0,9878	0,9904	0,9929	0,9955	0,9980	1,0006
8	0,9664	0,9689	0,9715	0,9741	0,9766	0,9792	0,9817	0,9843	0,9868	0,9894	0,9919	0,9945	0,9970
9	0,9629	0,9655	0,9686	0,9706	0,9731	0,9757	0,9782	0,9807	0,9833	0,9859	0,9884	0,9910	0,9935
10	0,9595	0,9621	0,9646	0,9671	0,9697	0,9722	0,9747	0,9773	0,9798	0,9824	0,9849	0,9874	0,9900
11	0,9562	0,9587	0,9612	0,9637	0,9663	0,9638	0,9713	0,9739	0,9764	0,9789	0,9814	0,9839	0,9865
12	0,9528	0,9553	0,9578	0,9603	0,9629	0,9654	0,9679	0,9704	0,9730	0,9754	0,9780	0,9805	0,9830
13	0,9495	0,9520	0,9545	0,9570	0,9595	0,9620	0,9645	0,9670	0,9695	0,9720	0,9745	0,9771	0,9796
14	0,9461	0,9486	0,9511	0,9536	0,9561	0,9586	0,9612	0,9637	0,9661	0,9686	0,9711	0,9736	0,9762
15	0,9428	0,9453	0,9478	0,9503	0,9528	0,9553	0,9578	0,9603	0,9628	0,9653	0,9678	0,9703	0,9728
16	0,9396	0,9420	0,9445	0,9470	0,9495	0,9520	0,9545	0,9570	0,9595	0,9619	0,9644	0,9669	0,9694
17	0,9369	0,9388	0,9413	0,9438	0,9462	0,9487	0,9512	0,9537	0,9561	0,9586	0,9611	0,9639	0,9661
18	0,9331	0,9356	0,9380	0,9405	0,9430	0,9454	0,9479	0,9504	0,9528	0,9553	0,9578	0,9602	0,9627
19	0,9299	0,9324	0,9348	0,9373	0,9397	0,9422	0,9447	0,9471	0,9496	0,9520	0,9545	0,9569	0,9594
20	0,9267	0,9292	0,9316	0,9341	0,9365	0,9390	0,9414	0,9439	0,9463	0,9488	0,9512	0,9537	0,9561
21	0,9236	0,9260	0,9285	0,9309	0,9333	0,9359	0,9382	0,9407	0,9431	0,9455	0,9480	0,9504	0,9529
22	0,9204	0,9229	0,9253	0,9277	0,9302	0,9326	0,9350	0,9375	0,9399	0,9423	0,9448	0,9472	0,9496
23	0,9173	0,9197	0,9222	0,9246	0,9270	0,9294	0,9319	0,9343	0,9367	0,9391	0,9416	0,9440	0,9464
24	0,9142	0,9165	0,9191	0,9215	0,9239	0,9263	0,9287	0,9311	0,9336	0,9360	0,9384	0,9408	0,9432
25	0,9112	0,9135	0,9160	0,9184	0,9208	0,9232	0,9256	0,9280	0,9304	0,9328	0,9352	0,9377	0,9401
26	0,9081	0,9105	0,9129	0,9153	0,9177	0,9201	0,9225	0,9249	0,9273	0,9297	0,9321	0,9345	0,9369
27	0,9051	0,9074	0,9099	0,9122	0,9146	0,9170	0,9194	0,9218	0,9242	0,9266	0,9290	0,9314	0,9338
28	0,9021	0,9044	0,9068	0,9092	0,9116	0,9140	0,9164	0,9187	0,9211	0,9235	0,9259	0,9283	0,9307
29	0,8990	0,9014	0,9038	0,9062	0,9086	0,9109	0,9133	0,9157	0,9181	0,9205	0,9228	0,9252	0,9276
30	0,8961	0,8985	0,9008	0,9032	0,9056	0,9079	0,9109	0,9127	0,9151	0,9174	0,9198	0,9222	0,9245
31	0,8931	0,8955	0,8979	0,9002	0,9026	0,9050	0,9073	0,9097	0,9121	0,9144	0,9168	0,9191	0,9215
32	0,8902	0,8926	0,8949	0,8973	0,8996	0,9020	0,9043	0,9067	0,9091	0,9114	0,9138	0,9161	0,9185
33	0,8873	0,8897	0,8920	0,8943	0,8967	0,8990	0,9014	0,9037	0,9061	0,9084	0,9108	0,9131	0,9154
34	0,8844	0,8867	0,8891	0,8914	0,8938	0,8961	0,8984	0,9008	0,9031	0,9055	0,9078	0,9101	0,9125
35	0,8815	0,8839	0,8862	0,8885	0,8908	0,8932	0,8955	0,8978	0,9002	0,9025	0,9048	0,9072	0,9092
36	0,8787	0,8810	0,8833	0,8856	0,8880	0,8903	0,8926	0,8949	0,8972	0,8996	0,9019	0,9042	0,9065
37	0,8758	0,8781	0,8804	0,8828	0,8851	0,8874	0,8897	0,8920	0,8943	0,8967	0,8990	0,9013	0,9036
38	0,8730	0,8753	0,8786	0,8799	0,8822	0,8845	0,8869	0,8892	0,8915	0,8938	0,8961	0,8984	0,9007
39	0,8702	0,8725	0,8748	0,8771	0,8794	0,8817	0,8840	0,8863	0,8886	0,8909	0,8932	0,8955	0,8978
40	0,8674	0,8697	0,8720	0,8743	0,8766	0,8789	0,8812	0,8835	0,8857	0,8881	0,8903	0,8926	0,8949