Утверждаю
Заместитель Главного
государственного
санитарного врача СССР
А.И.ЗАИЧЕНКО
12 декабря 1988 г. N 4732-88
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ СОЕДИНЕНИЙ БАРИЯ В ВОЗДУХЕ
РАБОЧЕЙ ЗОНЫ МЕТОДОМ АТОМНО-АБСОРБЦИОННОЙ СПЕКТРОФОТОМЕТРИИ
Методические
указания по измерению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны
предназначены для санитарно-эпидемиологических станций и санитарных лабораторий
промышленных предприятий при осуществлении контроля за содержанием вредных
веществ в воздухе рабочей зоны, а также научно-исследовательских институтов
Министерства здравоохранения СССР и других заинтересованных министерств и
ведомств.
Методические
указания разрабатываются и утверждаются с целью обеспечения контроля
соответствия физических концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны их
предельно допустимым концентрациям (ПДК) - санитарно-гигиеническим нормативам,
утверждаемым Министерством здравоохранения СССР, оценки эффективности
внедренных санитарно-гигиенических мероприятий, установления необходимости
использования средств индивидуальной защиты органов дыхания, оценки влияния
вредных веществ на состояние здоровья работающих и др.
Методические указания подготовлены в
соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 "ССБТ. Общие
санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны" и ГОСТ
12.1.016-79 "ССБТ. Воздух рабочей зоны. Требования к методикам измерения
концентраций вредных веществ" и одобрены Проблемной комиссией "Научные
основы гигиены труда и профессиональной патологии". Методические указания
являются обязательными при осуществлении вышеуказанного контроля.
Таблица
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СОЕДИНЕНИЙ БАРИЯ
┌──────────────────┬──────────────────┬──────┬─────────────────┬──────────┐
│ Наименование │Химическая формула│ М.м. │
Растворимость │Агрегатное│
│ соединения │ │ │
(безводного │состояние │
│ │ │ │вещества) в 100 г│в воздухе │
│ │ │ │воды при 20 °C, г│ │
├──────────────────┼──────────────────┼──────┼─────────────────┼──────────┤
│Хлористый
барий │BaCl x 2 x H O
│244,37│35,7
│аэрозоль │
│ │ 2 2 │ │ │ │
│Гидроокись
бария │Ba(OH) x 8 x H O │315,48│3,9 │аэрозоль │
│ │ 2
2 │ │ │ │
│Азотнокислый
барий│Ba(NO ) │261,34│9,2 │аэрозоль │
│ │ 3 2 │ │ │ │
└──────────────────┴──────────────────┴──────┴─────────────────┴──────────┘
Хлористый барий относится к веществам 2
класса опасности. Обладает слабо выраженным действием на кожные покровы и
слизистые оболочки, через неповрежденную кожу не проникает.
Гидроокись бария относится к веществам 2
класса опасности, обладает выраженным кумулятивным эффектом и сильным
раздражающим действием на кожу и слизистые оболочки.
Азотнокислый барий относится к веществам
2 класса опасности. Местным и кожно-резорбтивным действием не обладает.
ПДК в воздухе для хлористого бария - 0,3
мг/куб. м, гидроокиси бария - 0,1 мг/куб. м, азотнокислого бария - 0,5 мг/куб.
м.
Характеристика
метода
Метод основан на измерении абсорбции
атомами бария резонансного излучения с длиной волны 455,4 нм.
Атомизация осуществляется в пламени.
Нижний предел измерения бария в объеме
анализируемого раствора 50 мкг.
Нижний предел измерения бария в воздухе
0,03 мг/куб. м (при отборе 1500 л воздуха).
Диапазон измеряемых концентраций бария от
0,03 до 0,4 мг/куб. м.
Измерению не мешают соединения кальция,
стронция, соляная кислота.
Суммарная погрешность измерения не
превышает +/- 15%.
Время выполнения измерения, включая отбор
проб, около 1 часа 30 минут.
Приборы,
аппаратура, посуда
Атомно-абсорбционный спектрофотометр.
Аспирационное устройство, обеспечивающее
протягивание воздуха с объемным расходом не менее 50 л/мин.
Компрессор воздушный.
Бюретка, ГОСТ 20292-74.
Реактивы, растворы
и материалы
Барий хлористый, ГОСТ 4103-72, хч.
Соляная кислота, ГОСТ 3118-77,
25-процентный раствор.
2+
Стандартный
раствор бария N 1 с
концентрацией Ba
1 мг/мл
готовят по ГОСТ 4212-76. Раствор может храниться в полиэтиленовой
посуде в течение
года.
2+
Стандартный
раствор бария N 2 с концентрацией Ba 100 мкг/мл
готовят
соответствующим разбавлением водой стандартного раствора N
1. Раствор
может храниться в течение 3
месяцев в полиэтиленовой
посуде.
Фильтр АФА-ВП-20.
Ацетилен, ГОСТ 5457-76, в баллоне с
редуктором.
Закись азота, фармакопейная, в баллоне с
редуктором.
Отбор пробы воздуха
Воздух с объемным расходом 50 л/мин. аспирируют через фильтр с таким расчетом, чтобы навеска
пыли на фильтр была не менее 2 мг (при условии, что навеска пыли состоит только
из соединений бария, в противном случае время отбора следует увеличить).
Для измерения 1/2 ПДК хлористого бария
необходимо отобрать 600 л, гидроокиси бария - 2300 л, азотнокислого бария - 400
л воздуха.
Срок хранения отобранных проб 2 недели.
Подготовка к
измерению
Для количественного измерения содержания
вещества в анализируемом объеме строят шкалу градуировочных
растворов согласно таблице.
Таблица
ШКАЛА ГРАДУИРОВОЧНЫХ РАСТВОРОВ
┌─────────┬───────────────────────┬──────────────────────┬────────────────┐
│ N │Стандартный
раствор N 2│Вода дистиллированная,│ Содержание
│
│стандарта│ с концентрацией 100 │ мл │ бария, мкг/мл │
│ │ мкг/мл, мл │ │ │
├─────────┼───────────────────────┼──────────────────────┼────────────────┤
│ 1 │ 0,0 │ 100,0 │ 0,0
│
│ 2 │ 1,0 │ 99,0 │ 1,0
│
│ 3 │ 2,0 │ 98,0 │ 2,0
│
│ 4 │ 4,0 │ 96,0 │ 4,0
│
│ 5 │ 6,0 │ 94,0 │ 6,0
│
│ 6 │ 8,0 │ 92,0 │ 8,0
│
│ 7 │ 10,0 │ 90,0 │ 10,0
│
└─────────┴───────────────────────┴──────────────────────┴────────────────┘
Градуировочные растворы устойчивы в течение недели.
Градуировочные растворы подают в распылительную камеру или атомизатор прибора, где
происходит разложение раствора в атомные пары, и измеряют поглощение излучения
при длине волны 455,4 нм.
Аналогично измеряют аналитический сигнал
холостого раствора.
Условия спектрофотометрирования
устанавливаются согласно инструкции к используемому прибору.
После установки нуля прибора по
дистиллированной воде градуировочные растворы в
порядке возрастания концентрации бария последовательно распыляют в пламя
ацетилен - закись азота и измеряют интенсивность излучения по аналитической
линии бария 455,4 нм со спектральной шириной цели 0,2
нм. Расход ацетилена 300 л/час +/- 30%, расход
окислителя 600 л/час +/- 30%. После каждого замера в пламя горелки распыляют
дистиллированную воду до полного возврата стрелки прибора в нулевое положение.
Затем проводят фотометрирование градуировочных
растворов в обратной последовательности, начиная с максимального содержания
бария. Вычисляют среднее арифметическое значение показателей регистрирующего
устройства. По полученным данным строят градуировочный
график: на оси ординат наносят значения светопоглощения
растворов при одном диапазоне тока, на оси абсцисс - соответствующие им
величины концентраций вещества в мкг/мл.
Проверка градуировочного
графика производится 1 раз в месяц или в случае использования новой партии
реактивов.
Проведение
измерения
Фильтр промывают 1 - 2 мл соляной кислоты
и несколькими порциями горячей дистиллированной воды, фильтрат смывают в мерную
колбу вместимостью 50 мл, доводят водой до метки и тщательно перемешивают. Если
раствор мутный, его фильтруют. Анализируемые растворы распыляют в пламени
ацетилен - закись азота и продолжают измерения аналогично градуировочным
растворам. Одновременно следует обработать чистый фильтр аналогично пробе и
полученные данные учесть при расчете.
Количественное измерение концентрации
вещества в мкг/мл в анализируемой пробе проводят по предварительно построенному
градуировочному графику.
Расчет концентрации
Концентрацию бария в воздухе в мг/куб. м
(C) вычисляют по формуле:
а x в
C = -----,
V
где:
а - концентрация бария, найденная в
анализируемом объеме раствора по градуировочному
графику, мкг/мл;
в - объем раствора, в котором
растворяется содержимое фильтра, мл;
V - объем воздуха, отобранный для
анализа, приведенный к стандартным условиям, л (см.
Приложение 1).
Концентрацию соединений бария в воздухе в
мг/куб. м вычисляют по формуле:
X = C x K,
где:
K - коэффициент пересчета бария на его
соединения:
K -
1,7786 для BaCl
x 2 x H O;
1
2 2
K -
2,2971 для Ba(OH)
x 8 x H O;
2 2 2
K -
1,9029 для Ba(NO ) .
3 3 2
Приложение 1
Приведение объема воздуха к температуре
20 °C и давлению 760 мм рт. ст. проводят по следующей формуле:
V x (273 + 20) x P
t
20 = -------------------,
(273 + t°) x 101,33
где:
V -
объем воздуха, отобранный для анализа, л;
t
P -
барометрическое давление, кПа (101,33 кПа = 760 мм рт.
ст.);
t° - температура воздуха в месте отбора
пробы, °C.
Для удобства расчета 20 следует
пользоваться таблицей коэффициентов (Приложение 2). Для приведения объема
воздуха к температуре 20 °C и давлению 760 мм рт. ст. надо умножить на
соответствующий коэффициент.
Приложение 2
КОЭФФИЦИЕНТ K ДЛЯ ПРИВЕДЕНИЯ ОБЪЕМА ВОЗДУХА
К СТАНДАРТНЫМ УСЛОВИЯМ
┌────┬─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ °C │ Давление P, кПа/мм рт. ст. │
│ ├──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬───────┬───────┬───────┬───────┤
│ │97,33/│97,86/│98,4/
│98,93/│99,46/│ 100/ │100,53/│101,06/│101,33/│101,86/│
│ │
730 │ 734 │ 738
│ 742 │ 746 │ 750
│ 754 │
758 │ 760 │ 764 │
├────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼───────┼───────┼───────┼───────┤
│-30 │1,1582│1,1646│1,1709│1,1772│1,1836│1,1899│1,1963
│1,2026 │1,2058 │1,2122 │
│-26 │1,1393│1,1456│1,1519│1,1581│1,1644│1,1705│1,1768
│1,1831 │1,1862 │1,1925 │
│-22 │1,1212│1,1274│1,1336│1,1396│1,1458│1,1519│1,1581
│1,1643 │1,1673 │1,1735 │
│-18 │1,1036│1,1097│1,1158│1,1218│1,1278│1,1338│1,1399
│1,1400 │1,1490 │1,1551 │
│-14 │1,0866│1,0926│1,0986│1,1045│1,1105│1,1164│1,1224
│1,1284 │1,1313 │1,1373 │
│-10 │1,0701│1,0760│1,0819│1,0877│1,0986│1,0994│1,1053
│1,1112 │1,1141 │1,1200 │
│-6 │1,0540│1,0599│1,0657│1,0714│1,0772│1,0829│1,0887
│1,0945 │1,0974 │1,1032 │
│-2 │1,0385│1,0442│1,0499│1,0556│1,0613│1,0669│1,0726
│1,0784 │1,0812 │1,0869 │
│0 │1,0309│1,0366│1,0423│1,0477│1,0535│1,0591│1,0648
│1,0705 │1,0733 │1,0789 │
│+2 │1,0234│1,0291│1,0347│1,0402│1,0459│1,0514│1,0571
│1,0627 │1,0655 │1,0712 │
│+6 │1,0087│1,0143│1,0198│1,0253│1,0309│1,0363│1,0419
│1,0475 │1,0502 │1,0557 │
│+10 │0,9944│0,9999│1,0054│1,0108│1,0162│1,0216│1,0272
│1,0326 │1,0353 │1,0407 │
│+14 │0,9806│0,9860│0,9914│0,9967│1,0027│1,0074│1,0128
│1,0183 │1,0209 │1,0263 │
│+18 │0,9671│0,9725│0,9778│0,9880│0,9884│0,9936│0,9989
│1,0043 │1,0069 │1,0122 │
│+20 │0,9605│0,9658│0,9711│0,9783│0,9816│0,9868│0,9921
│0,9974 │1,0000 │1,0053 │
│+22 │0,9539│0,9592│0,9645│0,9696│0,9749│0,9800│0,9853
│0,9906 │0,9932 │0,9985 │
│+24 │0,9475│0,9527│0,9579│0,9631│0,9683│0,9735│0,9787
│0,9839 │0,9865 │0,9917 │
│+26 │0,9412│0,9464│0,9516│0,9566│0,9618│0,9669│0,9721
│0,9773 │0,9799 │0,9851 │
│+28 │0,9349│0,9401│0,9453│0,9503│0,9555│0,9605│0,9657
│0,9708 │0,9734 │0,9785 │
│+30 │0,9288│0,9339│0,9891│0,9440│0,9432│0,9542│0,9594
│0,9645 │0,9670 │0,9723 │
│+34 │0,9167│0,9218│0,9268│0,9318│0,9368│0,9418│0,9468
│0,9519 │0,9544 │0,9595 │
│+38 │0,9049│0,9099│0,9149│0,9198│0,9248│0,9297│0,9347
│0,9397 │0,9421 │0,9471 │
└────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴───────┴───────┴───────┴───────┘