Технические условия на метод определения хлористого метила и хлористого этила в воздухе

(утв. Минздравом СССР 16.05.1969 № 808-69)

ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХЛОРИСТОГО МЕТИЛА И ХЛОРИСТОГО ЭТИЛА В ВОЗДУХЕ

Настоящие технические условия распространяются на метод определения содержания хлористого метила и хлористого этила в воздухе промышленных помещений при санитарном контроле.

I. Общая часть

1. Метод основан на реакции образования окрашенного соединения хлористого метила или хлористого этила с хинолином при нагревании.

2. Чувствительность определения — 1 мкг в анализируемом объеме раствора.

3. Определению мешает хлористый метилен в количестве свыше 150 мкг.

4. Предельно допустимая концентрация в воздухе хлористого метила — 5 мг/куб. м, хлористого этила — 50 мг/куб. м.

II. Реактивы и аппаратура

5. Применяемые реактивы и растворы.

    Стандартный  раствор  хлористого  метила  готовят  из химически чистого
хлористого метила с t    24 °C следующим образом: к баллону  емкостью 700 -

                 кип

1000  мл,  содержащему  хлористый  метил,  присоединяют  стеклянную трубку,
помещенную  в  фарфоровую  чашку. Последнюю погружают в смесь углекислоты с

ацетоном при температуре около -78 °C.

Отвинчиванием вентиля баллона переливают в чашку хлористый метил. Заполнение ампулы хлористым метилом производят следующим образом: пустую ампулу емкостью 0,4 — 0,5 мл взвешивают на аналитических весах, затем на пламени спиртовки шарик ампулы слегка подогревают, подносят отвод ампулы — капилляр к чашке, погружают капилляр в жидкий хлористый метил, а шарик ампулы — в охладительную смесь углекислоты с ацетоном. При этом в ампуле создается вакуум и засасывается хлористый метил. Заполненную хлористым метилом, охлажденную ампулу подносят к спиртовке и запаивают капилляр. Остаток капилляра взвешивают с запаянной ампулой. По разности взвешиваний между запаянной ампулой и пустой узнают вес хлористого метила. Навеска хлористого метила берется в количестве около 40 мг.

В цилиндр с притертой пробкой емкостью 50 мл вводят пипеткой хинолин из такого расчета, чтобы в 1 мл хинолина содержалось 2 мг хлористого метила. Затем опускают запаянную ампулу с хлористым метилом. Дно цилиндра осторожно погружают в смесь углекислоты с ацетоном при температуре около -78 °C. Ампулу с хлористым метилом прижимают стеклянным пестиком и примораживают ее ко дну цилиндра. Кончик отвода ампулы (должен находиться в хинолине) надламывают пестиком (рис. 12 — не приводится) по возможности ближе к шарику. При постоянном перемешивании медленно испаряющийся хлористый метил смешивается с хинолином, и после прекращения выделения пузырьков воздуха из ампулы смесь тщательно растирают стеклянным пестиком. Температуру смеси хинолина с хлористым метилом доводят до комнатной и из полученного основного раствора № 1 соответствующим разбавлением хинолином готовят стандартные растворы № 2 и № 3 с содержанием 100 и 10 мкг хлористого метила в 1 мл хинолина. Эти растворы устойчивы в течение рабочего дня.

Ввиду сложности приготовления основного стандартного раствора хлористого метила сравнение окрасок растворов проб производят по искусственной стандартной шкале.

    Стандартный  раствор  хлористого  этила  готовят  из  химически чистого
хлористого этила с t    12,5 °C, взятого с производства, следующим образом:

                кип

к баллону указанной выше емкости, содержащему хлористый этил, присоединяют стеклянный сосуд типа Полежаева. Последний погружают к охладительную смесь, состоящую из льда и соли. Отвинчиванием вентиля баллона переливают в сосуд хлористый этил в количестве 1 — 2 мл.

Можно пользоваться и продажным хлористым этилом — ампулами. Для этого ампулу помещают в ту же охладительную смесь. В мерную колбу с притертой пробкой на 10 мл вносят около 5 мл хинолина и взвешивают на аналитических весах. Затем добавляют из трубки с оттянутым капилляром 2 — 3 капли хлористого этила и снова взвешивают. Разность между двумя взвешиваниями дает вес хлористого этила. Раствор в колбе доводят до метки хинолином и хорошо перемешивают. Вычисляют содержание хлористого этила в 1 мл раствора.

Стандартный раствор № 2 с содержанием 100 мкг/мл хлористого этила готовят соответствующим разбавлением хинолином стандартного раствора № 1.

Стандартный раствор № 3 с содержанием 10 мкг/мл хлористого этила готовят разбавлением хинолином в 10 раз стандартного раствора № 2. Растворы пригодны к употреблению в течение дня.

Хинолин, х.ч., дважды перегнанный. Хинолин чистый, ТУ МХП 93-47, сушат карбонатом калия в течение 1 час. На 200 г хинолина берут 10 г карбоната калия. Затем переводят его в колбу Вюрца с удлиненной трубкой и перегоняют при 238 °C в склянку из темного стекла. Перегонку проводят дважды, после чего хинолин почти бесцветен. Осушенный и дважды перегнанный хинолин сохраняется в склянке из темного стекла с притертой пробкой в течение двух и более месяцев. После кипячения в течение 2 мин. 2 мл хинолина имеют слабо-желтоватый оттенок.

Силикагель марки АСМ ТУГХП-123-56 с зернением 0,25 — 0,5 мм промывают на воронке Бюхнера горячей дистиллированной водой до отрицательной реакции на ионы хлора и сульфата, затем силикагель помещают в фарфоровую чашку и сушат в сушильном шкафу при 110 °C до удаления видимой влаги, после чего его переносят в U-образную трубку высотой 150 мм и диаметром 15 — 20 мм. Последнюю с силикагелем помещают в электропечь и при температуре 200 — 250 °C продувают через нее сухой, очищенный от влаги и органических соединений воздух в течение 4 час. Очищенный силикагель хранят в сухой склянке с притертой пробкой.

Калий углекислый (безводный), ГОСТ 4332-48.

Вата (волокно стеклянное).

Вата медицинская обезжиренная (гигроскопическая), ГОСТ 5556-50.

Спирт этиловый, 96-процентный, ГОСТ 10749-64.

Кальций хлористый гранулированный, ГОСТ 4161-48.

Калий двухромовокислый, ГОСТ 4228-48, 0,1 н раствор. 1,226 г перекристаллизованной соли растворяют в дистиллированной воде в мерной колбе емкостью 250 мл и отфильтровывают (титр не устанавливают). Соответствующим разбавлением водой готовят 0,02 и 0,01 н растворы.

Кобальт азотнокислый, ГОСТ 4528-50, 2-процентный раствор.

6. Применяемые посуда и приборы.

Микроаспиратор емкостью 200 мл.

Аспиратор.

Печь электрическая с реостатом изготавливается из шамотной глины с примесью волокнистого асбеста (наподобие печи к аппарату Реберга для определения окиси углерода). Реостат служит для регулирования температуры нагрева печи. Температура печи от 50 до 300 °C. Реостат на 50 Ом служит для точного регулирования нагрева печи.

Термометр на 300 °C.

Трубка U-образная стеклянная высотой 150 мм с внутренним диаметром 15 — 20 мм для высушивания силикагеля при температуре 200 — 250 °C.

Печь электрическая с отделениями для сушки силикагеля в указанных выше U-образных трубках.

Очистительная система, состоящая из 3 колонок, служит для очистки воздуха, пропускаемого через силикагель, от влаги и органических соединений. Первая колонка, с которой начинается поступление воздуха, наполнена гранулированным хлористым кальцием, вторая заполнена сухим силикагелем любой марки, третья — хлористым кальцием. Основания колонок покрывают небольшим слоем гигроскопической ваты.

Трубка хлоркальциевая.

Пестик стеклянный (стеклянная палочка с приплюснутыми концами).

Поглотительные приборы с пористой пластинкой № 2 (см. рис. 3 — здесь и далее рисунки не приводятся).

Поглотительные приборы Полежаева (см. рис. 8).

Пробирки колориметрические, круглодонные, с притертыми пробками из молибденового и бесцветного стекла высотой 130 мм и внутренним диаметром 10 мм.

Пипетки, ГОСТ 1770-59, емкостью 1 и 5 мл, с делениями на 0,01 и 0,05 мл.

Колбы мерные, ГОСТ 1770-59, емкостью 10 мл.

Часы песочные на 1, 2 и 10 мин.

Спиртовка.

Сита с диаметром отверстий 0,25 — 0,5 мм.

Подготовка трубки с силикагелем к отбору пробы воздуха. В U-образную трубку высотой 100 мм и диаметром 6 мм насыпают 2 г очищенного сухого силикагеля марки АСМ. В выходной конец трубки вводят тампон из стеклянной ваты для предохранения от выбрасывания силикагеля во время протягивания исследуемого воздуха. Трубку помещают в электропечь, нагретую до 300 °C (рис. 13) и пропускают через нее 1,5 л чистого воздуха в течение 20 — 30 мин. После этого концы трубки закрывают тампонами из гигроскопической ваты, затем заглушками — резиновыми трубками со стеклянными палочками.

III. Отбор пробы воздуха

7. Из указанной выше U-образной трубки, содержащей 2 г силикагеля, вынимают ватные тампоны. Конец трубки со стеклянным тампоном присоединяют к аспиратору и протягивают воздух со скоростью 0,5 л/мин. Для анализа следует отобрать 1 — 5 л воздуха. По окончании отбора концы трубки опять закрывают теми же ватными тампонами и заглушками. Пробу для анализа можно сохранять в течение 10 дней и более.

IV. Описание определения

а) Хлористого метила. К концу трубки с пробой, в котором находится тампон из стеклянной ваты, присоединяют стеклянную трубку, заполненную хлористым кальцием, последнюю соединяют с нижней склянкой микроаспиратора емкостью 200 мл. Другой конец трубки с силикагелем соединяют с поглотительным прибором с пористой пластинкой с 4 мл хинолина. Трубку с силикагелем помещают в электропечь, нагретую до 200 — 210 °C (см. рис. 2). Поглотительные приборы погружают в охлаждающую смесь (лед с солью, температура от -10 до -15 °C) и при температуре 200 — 210 °C выдувают из силикагеля хлористый метил в хинолин пропусканием 200 мл воздуха со скоростью 20 л/мин. После десорбции хлористого метила из силикагеля эта же трубка вновь пригодна для отбора пробы воздуха. Для анализа содержимое первого поглотительного прибора переносят в пробирку, тщательно перемешивают, делят пополам и анализируют содержимое каждой пробирки отдельно. Из второго прибора анализируют всю жидкость. Найденные количества хлористого метила в обеих пробирках первого поглотительного прибора и второго суммируют. Контрольная пробирка содержит 2 мл хинолина. Пробирки, содержащие растворы пробы и контроля, нагревают в течение 2 мин. с момента закипания хинолина на спиртовой горелке с высотой пламени 1,5 — 2 см. Нагревая, следует поддерживать постоянную высоту пламени, так как при медленном нагревании раствор приобретает бурый оттенок.

Растворы окрашиваются от слабо-желтоватого до желто-оранжевого цвета. Раствор контрольной пробирки имеет слабый желтоватый оттенок. Через 20 мин. сравнивают интенсивность окраски пробы с искусственной стандартной шкалой, приготовленной согласно табл. 23. Шкала устойчива в течение длительного времени (6 месяцев).

Интенсивность окраски пробы можно сравнивать с естественной шкалой (табл. 24).

б) Хлористого этила. С отобранной пробой хлористого этила поступают точно так, как с хлористым метилом, только при десорбции хлористого этила из силикагеля поглотительные приборы погружают в охлаждающую смесь, состоящую из воды со льдом (температура от +2 до +8 °C). После десорбции хлористого этила из силикагеля эта же трубка вновь пригодна для отбора пробы воздуха.

По истечении 20 мин. после двухминутного нагревания растворов пробы и контрольной сравнивают интенсивность окраски пробы с искусственной шкалой, приготовленной согласно табл. 25. Интенсивность окраски пробы можно сравнивать с естественной шкалой (табл. 26). После десорбции хлористого метила или этила из силикагеля в хинолин и перенесения содержимого поглотительных приборов в указанные выше колориметрические пробирки готовят одновременно шкалу стандартов согласно табл. 23 - 26.

Все пробирки стандартной шкалы из хлористого метила или из хлористого этила и пробы нагревают в течение 2 мин. с момента закипания хинолина на спиртовой горелке с высотой пламени 1,5 - 2 см так, как указано выше. Через 20 мин. сравнивают интенсивность окраски пробы со шкалой стандартов.

При пользовании бесцветным хинолином стандартная шкала из хлористого метила сохраняется в темном месте 2 - 3 суток. Шкала из хлористого этила устойчива в течение рабочего дня.

Концентрацию хлористого метила или хлористого этила в мг/куб. м воздуха (X) вычисляют по формуле:

                                G x V
                                     1

X = ------, V x V 0

где:

G — количество хлористого метила или хлористого этила, найденное в анализируемом объеме пробы, мкг;

V — объем пробы, взятый для анализа, мл;

V — общий объем пробы, мл; 1

V — объем воздуха (л), взятый для анализа и приведенный к нормальным 0 условиям по формуле (см. Приложение 1).

Приложение 1

Приведение объема воздуха к нормальным условиям производят согласно газовым законам Бойля — Мариотта и Гей-Люссака по следующей формуле:

                             V  x 273 x P
                              t

                           V  = ---------------,
                            0   (273 + t) x 760

где:

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

P — барометрическое давление, мм рт. ст.;

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

Для удобства расчета V следует пользоваться таблицей коэффициентов 0

(см. Приложение  2).  Для  приведения  объема воздуха к нормальным условиям
надо умножить V  на соответствующий коэффициент.

           t

ТАБЛИЦА КОЭФФИЦИЕНТОВ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ТЕМПЕРАТУР И ДАВЛЕНИЯ, НА КОТОРЫЕ НАДО УМНОЖИТЬ V ДЛЯ ПРИВЕДЕНИЯ ОБЪЕМА ВОЗДУХА К НОРМАЛЬНЫМ УСЛОВИЯМ t