4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Фотометрическое измерение концентраций сероуглерода в воздухе рабочей зоны

МУК 4.1.254-96

Минздрав России

Москва 2000

1. Методические указания по измерению концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны (выпуск 30) разработаны с целью обеспечения контроля соответствия фактических концентраций вредных веществ их предельно допустимым концентрациям (ПДК) и ориентировочно безопасным уровням воздействия (ОБУВ) - санитарно-гигиеническим нормативам и являются обязательными при осуществлении санитарного контроля.

2. Методические указания по измерению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны утверждены и. о. Председателя Госкомсанэпиднадзора России - заместителем Главного государственного санитарного врача Российской Федерации 8 июня 1996 г.

3. Введены впервые.

4. Включенные в данный выпуск 74 методики контроля вредных веществ в воздухе рабочей зоны разработаны и подготовлены в соответствии с требованиями ГОСТа 12.1.005-88 ССБТ "Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования", ГОСТа 12.1.016-79 ССБТ "Воздух рабочей зоны. Требования к методикам измерения концентраций вредных веществ" и ГОСТа Р 1.5-92 п. 7.3.

Методические указания одобрены на совместном заседании группы Главного эксперта Федеральной комиссии по санитарно-гигиеническому нормированию "Лабораторно-инструментальное дело и метрологическое обеспечение" и методбюро п/секции "Промышленно-санитарная химия" Проблемной комиссии "Научные основы гигиены труда и профпатологии".

Ответственные исполнители: Г. А. Дьякова, C. И. Муравьева

Исполнители: Г. А. Дьякова, Н. С. Горячев. Л. Г. Макеева, Г. В. Муравьева, Е. М. Малинина, Е. В. Грыжина, Е. Н. Грицун.

УТВЕРЖДЕНО

И. о. Председателя Госкомсанэпиднадзора

России - заместителем Главного

государственного санитарного врача

Российской Федерации

Г.Г. Онищенко

8 июня 1996 г.

МУК 4.1.254-96

Дата введения: с момента утверждения

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Фотометрическое измерение концентраций сероуглерода в воздухе рабочей зоны

CS₂                                                                                                                                                                                                       М.м. 76,12

Сероуглерод - бесцветная, легколетучая жидкость, плотность 1,26 г/см³. Т_пл. - 108,6 °С. Т_кип. - 46,3 °С. Растворим в большинстве органических растворителей; растворимость в воде - 0,18 %. В воздухе находится в виде пара.

Сероуглерод токсичен, в больших концентрациях действует наркотически, хроническое воздействие малых концентраций приводит к органическим заболеваниям различных отделов нервной системы и дегенеративным изменениям во внутренних органах.

ПДК в воздухе рабочей зоны - 1 мг/м³.

Характеристика метода

Метод основан на поглощении сероуглерода из воздуха раствором бис-(3-диметиламинопропил) амина (ТМДТ) в бутаноле или в этаноле (далее в спирте) с последующим определением дитиокарбаминовой кислоты по реакции с бис-[4-(4¢-нитрофенил)азо-2-нитрофенил] дисульфидом (НАБС) с образованием окрашенного соединения.

Отбор проб проводится с концентрированием в поглотительный раствор.

Нижний предел измерения в фотометрируемом объеме раствора - 0,2 мкг.

Нижний предел измерения в воздухе - 0,5 мг/м³ (при отборе 4 л воздуха).

Диапазон измеряемых концентраций - от 0,5 до 6,0 мг/м³ (при отборе 4 л воздуха) и от 4 до 20 мг/м³ (при отборе 0,5 л).

Измерению не мешает сероводород, влияние которого устраняется в ходе отбора проб воздуха. Мешает сероокись углерода в концентрациях, превышающих концентрацию сероуглерода на уровне 1-2 мг/м³.

Суммарная погрешность не превышает ± 19 %.

Время выполнения измерения, включая отбор проб, - не более 50 мин.

Приборы, аппаратура, посуда

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр, например, КФК-2МП	ТУ 3-3.1860-85
Аспирационное устройство, например, электроаспиратор ЭА-1	ТУ 25-11-1414-78
Секундомер 0021-90	ГОСТ 25-1819
Колбы мерные, вместимостью 25 и 50 мл	ГОСТ 1770-74
Пробирки на 10-20 мл с пришлифованными пробками	ГОСТ 10515-75
Пипетки, вместимостью 1,5 и 10 мл	ГОСТ 20292-74
Цилиндры мерные	ГОСТ 1770-74
Колбы плоскодонные с пришлифованными пробками, вместимостью 20-30 мл, 500, 1000 мл
Поглотительные сосуды Рихтера, вместимостью 10-20 мл	ГОСТ 17784-72
или Зайцева,	ТУ 25-11.1136-75
или поглотительные приборы с пористой пластинкой № 1

Реактивы, растворы, материалы

Сероуглерод синтетический, перегнанный	ГОСТ 19213-73
Реактив НАБС, бис-[4-(4¢-нитрофенил)азо)
-2-нитрофенил] дисульфид, ч. г.
(институт "Химаналит", г. С.-Петербург)	ТУ 2706.00.000
Диметилсульфоксид, х. ч.	ТУ 6-09-3818-77
Допускается применение реактива квалификации ч. д. а. или ч.
Этиловый спирт ректификованный технический	ГОСТ 18300-72
Свинец уксуснокислый, ч.	ГОСТ 10275-74
Вата медицинская, гигроскопическая, глазная	ГОСТ 5556-81
Н-Бутиловый спирт, ч. д. а. или х. ч.	ГОСТ 6006-78
Бис-(3-диметиламинопропил) амин
(ТМДТ) - тетраметилдипропилентриамин	ТУ 301-03-85-88
Бумага фильтровальная лабораторная	ГОСТ 12026-76
Вода дистиллированная	ТУ 6-09-2502-77

Раствор реактива НАБС. В плоскодонную колбу, снабженную пришлифованной пробкой, вместимостью 500 мл, помещают 0,018 ± 0,002 г тонко измельченного реактива НАБС и вносят 100 мл диметилсульфоксида. Содержимое встряхивают до полного растворения реагента (15-20 мин). Если по истечении указанного срока оранжево-желтый раствор все еще содержит неокрашенные примеси, его следует отфильтровать через воронку с бумажным складчатым фильтром. К полученному раствору приливают 200 мл спирта, смесь встряхивают 0,5-1 мин.

Раствор НАБС сохраняется в течение 3 недель при комнатной температуре.

Поглотительный раствор тетраметилдипропилентриамина. В плоскодонную колбу, вместимостью 1 л, снабженную пришлифованной пробкой, вносят 50 мл ТМДТ и 450 мл спирта. Полученный раствор встряхивают 0,5-1 мин. Раствор сохраняется не менее 30 суток при температуре не выше 35 °С.

Раствор уксуснокислого свинца. В стакан помещают 10 г уксуснокислого свинца и 90 г воды, содержимое перемешивают. Полученным раствором 10 % (масс) пропитывают вату. Вату отпускают в 10 %-ный раствор уксуснокислого свинца, отжимают между листами фильтровальной бумаги и высушивают.

Основной стандартный раствор сероуглерода. В мерную колбу, вместимостью 25 мл, вносят 15-20 мл раствора ТМДТ в спирте (1:9), колбу взвешивают на аналитических весах с точностью до 0,0002 г. Далее вносят 1-2 капли сероуглерода (около 50 мг) и взвешивают колбу повторно. Объем раствора доводят до метки поглотительным раствором и тщательно перемешивают. Рассчитывают содержание сероуглерода в 1 мл раствора. Раствор устойчив в течение 7 дней при хранении при температуре -5 - +5 °С.

Стандартные растворы сероуглерода № 1 и № 2 с концентрацией 100 и 5 мкг/мл готовят соответствующим разбавлением основного раствора и раствора № 1 поглотительным раствором в мерных колбах, вместимостью 25 мл.

Стандартный раствор сероуглерода № 1 сохраняется в течение 3 суток, № 2 - 1 сутки при температуре -5 - +5 °С.

Отбор пробы воздуха

Воздух с объемным расходом 0,5 л/мин аспирируют через 2 соединенных последовательно встык поглотительных сосуда, содержащих по 5 мл раствора ТМДТ в спирте. Поглотительные сосуды помещают в охлаждающую смесь льда с хлористым натрием.

Для устранения мешающего влияния сероводорода, перед поглотителями с раствором ТМДТ устанавливают встык стеклянную трубку, заполненную ватой с уксуснокислым свинцом.

Для определения 1/2 ПДК сероуглерода следует отобрать 4 л воздуха. При ожидаемых концентрациях сероуглерода на уровне 5 - 10 ПДК и более достаточно отобрать 0,5 л воздуха с объемным расходом 0,2-0,25 л/мин.

До проведения анализа поглотительные сосуды с отобранной пробой следует содержать в ледяной бане.

Срок хранения пробы при температуре -5 - +5 °С - не более 24 ч.

Подготовка к измерению

Растворы сероуглерода для построения градуировочного графика готовят в пробирках или плоскодонных колбах, вместимостью 10-20 мл. Вносят определенные объемы раствора ТМДТ в спирте и стандартного раствора сероуглерода № 2, согласно таблице. Растворы выдерживают при температуре -5 - +5 °С в течение 30 мин.

Срок хранения растворов в указанном диапазоне температур - не менее 7 ч.

Таблица

Растворы сероуглерода для построения градуировочного графика

В серию пробирок или плоскодонных колб с пришлифованными пробками, вместимостью 10-20 мл вносят пипеткой по 4 мл раствора НАБС, по 0,5 мл каждого раствора сероуглерода для градуировки (растворы сероуглерода используют охлажденными), осторожно перемешивают и выдерживают при температуре 20-27 °С в течение 30 мин. Растворы фотометрируют при длине волны 540 нм в кюветах с толщиной слоя 1 см относительно раствора сравнения, не содержащего сероуглерод. Для каждого раствора, содержащего сероуглерод и реактив НАБС, одновременно (с интервалом 10-30 с) приготавливают раствор сравнения.

Время между добавлением раствора НАБС и фотометрированием данного раствора и соответствующего ему раствора сравнения должно находиться в пределах 27-33 мин.

Градуировочный график строят по результатам измерения оптической плотности 5 серий растворов. Каждую серию, состоящую из 6 растворов для градуировки, готовят из свежеприготовленного стандартного раствора сероуглерода.

Для построения градуировочного графика на ось абсцисс наносят величины содержания сероуглерода в градуировочных растворах (мкг), на ось ординат - соответствующие им усредненные значения оптической плотности.

Проверку градуировочного графика проводят 1 раз в 3 месяца, а также в случае использования новой партии реактивов или другого фотоколориметра.

Проведение измерения

Содержимое поглотительных сосудов анализируют отдельно. Результаты суммируют. В пробирки или плоскодонные колбы с пришлифованными пробками, вместимостью 10-20 мл, отбирают из каждого поглотителя по 0,5 мл раствора пробы, охлажденного в смеси лед-хлорид натрия и сразу же добавляют по 4 мл раствора НАБС. Через 10-30 с приготавливают раствор сравнения.

При ожидаемой высокой концентрации сероуглерода отбирают на анализ 0,2 мл раствора пробы, доводят объем до 0,5 мл поглотительным раствором и приливают 4 мл раствора НАБС.

Полученные растворы перемешивают, термостатируют при 20-27 °С и фотометрируют аналогично градуировочным растворам.

Время между прибавлением раствора НАБС и фотометрированием должно составлять 27-33 мин.

Содержание сероуглерода в фотометрируемом объеме раствора пробы находят по градуировочному графику.

Расчет концентрации

Концентрацию сероуглерода (С) в воздухе (мг/м³) вычисляют по формуле:

, где

а - содержание сероуглерода в фотометрируемом объеме раствора пробы, вычисляемому как сумма содержаний сероуглерода в равных по объему аликвотах растворов их двух поглотителей, найденное по градуировочному графику, мкг;

в - общий объем раствора пробы, мл;

б - объем раствора пробы, взятой для анализа, мл;

V - объем воздуха, отобранного для анализа и приведенного к стандартным условиям, л по ГОСТу 12.1.005-76 (см. приложение 1).

Методические указания разработаны Химико-аналитическим институтом «Химаналит», г. С.-Петербург.

Приложение 1

Приведение объема воздуха к стандартным условиям (температуре 20 °С и давление 760 мм рт. ст.)

Приведение объема воздуха к стандартным условиям проводят по формуле:

, где

V_t - объем воздуха, отобранного для анализа, л;

Р - барометрическое давление, мм рт. ст. (760 мм рт. ст. = 101,33 кПа);

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

Для удобства расчета V_ст следует пользоваться таблицей коэффициентов (приложение 2). Для приведения объема воздуха к температуре 20 °С и давлению 760 мм рт. ст. (101,33 кПа) надо умножить V_t на соответствующий коэффициент.

Приложение 2

Коэффициент К для приведения объема воздуха к стандартным условиям