Утверждаю
Заместитель Главного
государственного
санитарного врача СССР
А.И.ЗАИЧЕНКО
12 декабря 1988 г. N 4768-88
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ФОТОМЕТРИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ
ФОСГЕНА В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ
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.
COCl М.м. 98,91.
2
Фосген - легколетучая жидкость с резким
запахом, Т. кип. - 8,2 °C, упругость пара - 1 мм рт. ст. при -99,5 °C. Хорошо
растворяется в ледяной уксусной кислоте, толуоле, хлороформе, бензоле, спирте и
других органических растворителях; гидролизуется
водой до ... При температуре выше 200 °C разлагается
на хлор и окись углерода.
В воздухе находится в виде паров.
Раздражает верхние дыхательные пути.
ПДК вещества в воздухе - 0,5 мг/куб. м.
Характеристика
метода
Метод основан на реакции взаимодействия
фосгена с пиридином и анилином в кислой среде с образованием полиметинового
красителя.
Отбор проб производится с
концентрированием в составной реагент.
Нижний предел измерения содержания
вещества в фотометрируемом объеме - 0,3 мкг.
Нижний предел измерения вещества в
воздухе - 0,02 мг/куб. м (при отборе 2 л воздуха).
Диапазон измеряемых концентраций - от 0,2
до 2,5 мг/куб. м.
Измерению не мешают хлор (до 2,5 мг/куб.
м), хлористый водород, алифатические и ароматические галоидоуглеводороды.
Хлорциан и бромциан мешают измерению.
Суммарная погрешность измерения не
превышает +/- 25%.
Время выполнения измерения, включая отбор
проб, - около 60 минут.
Приборы,
аппаратура, посуда
Фотоэлектроколориметр.
Аспирационное устройство.
Поглотительные сосуды Зайцева.
Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью
25 мл.
Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 1,
2, 10 мл.
Пробирки с пришлифованной пробкой, ГОСТ
10515-75, высотой 120 мм, внутренним диаметром 15 мм.
Реактивы, растворы
и материалы
Хлороформ, ГОСТ 215-74, хч.
Пиридин, ГОСТ 13647-78, ч. Кипятят 1 час
с обратным холодильником над кристаллической едкой щелочью. Затем перегоняют,
добавив кристаллическую щелочь, и отбирают фракцию, кипящую при 114 - 115 °C.
Хранят в темной склянке.
Анилин, ГОСТ 5819-78, чда.
Окрашенный продукт перегоняют.
Натрия гидроокись, ГОСТ 4328-77, хч, 1 н раствор.
Уксусная кислота, ГОСТ 61-75, хч, ледяная.
Составной реагент. Смешивают пиридин,
уксусную кислоту и анилин в соотношении 10:5:1 (по объему). Сохраняется в
темном месте в течение 24 часов.
Этиловый спирт, ГОСТ 5963-67,
95-процентный.
Калий йодистый, ГОСТ 4232-74.
Индикаторная вата. Гигроскопическую вату
промывают горячим этиловым спиртом, отжимают и погружают 10 г ваты в раствор,
содержащий 40 г иодистого калия в 100 мл воды.
Выдерживают 20 минут, вату отжимают между листами фильтровальной бумаги и
высушивают при 85 - 90 °C, хранят в склянке из темного стекла. Используют для
улавливания примеси хлора.
Стандартный раствор N 1: во взвешенную
мерную колбу вместимостью 25 мл с 5 мл пиридина вносят 0,1 мл хлороформа и
вновь взвешивают. Раствор доводят до метки пиридином и перемешивают.
Рассчитывают содержание хлороформа в 1 мл.
Стандартный раствор хлороформа N 2 с
концентрацией 10,5 мкг/мл готовят соответствующим разбавлением стандартного
раствора N 1. Сохраняется до 12 часов (служит для приготовления имитирующей шкалы
и построения соответствующего градуировочного
графика).
Отбор пробы воздуха
Воздух с объемным расходом 0,5 - 0,7
л/мин. аспирируют через поглотительный сосуд,
содержащий 2 мл составного реагента. Для измерения 1/2 ПДК достаточно отобрать
2 л воздуха.
В присутствии высоких концентраций хлора
перед поглотительным раствором устанавливают стеклянную трубку (диаметр 7 - 8
мм), заполненную 50 - 60 мг индикаторной ваты.
Отобранная проба сохраняется 3 часа. На
прямом солнечном свету поглотительный сосуд закрывают черной бумагой.
Подготовка к
измерению
Для количественного измерения содержания
вещества в анализируемом объеме пробы готовят имитирующую шкалу градуировочных растворов согласно таблице.
Таблица
ШКАЛА ГРАДУИРОВОЧНЫХ РАСТВОРОВ
┌─────────┬───────────────────┬─────────────┬────────────────────┐
│ Номер │Стандартный
раствор│ Пиридин, мл │Содержание фосгена, │
│стандарта│хлороформа N 2, мл │ │ мкг │
├─────────┼───────────────────┼─────────────┼────────────────────┤
│ 1 │ 0,00 │ 2,00
│ 0,0 │
│ 2 │ 0,05 │ 1,95
│ 0,3 │
│ 3 │ 0,10 │ 1,90
│ 0,6 │
│ 4 │ 0,15 │ 1,85
│ 0,9 │
│ 5 │ 0,30 │ 1,70
│ 1,8 │
│ 6 │ 0,45 │ 1,55
│ 2,7 │
│ 7 │ 0,84 │ 1,16
│ 5,0 │
└─────────┴───────────────────┴─────────────┴────────────────────┘
Коэффициент пересчета с хлороформа на
фосген - 0,57.
Во все пробирки шкалы вносят по 0,5 мл 1
н раствора щелочи и нагревают 1 мин. на кипящей водяной бане. По охлаждении смесь подкисляют 0,5 мл ледяной уксусной кислоты,
добавляют 0,1 мл анилина и разбавляют жидкость водой до 4 мл.
Через 15 мин. окрашенные растворы фотометрируют в кюветах с толщиной слоя 5 мм при длине
волны 485 - 495 нм. Шкала может сохраняться 3 часа.
Строят градуировочный
график: на ось ординат наносят значения оптических плотностей градуировочных растворов, на ось абсцисс - соответствующие
им величины содержания вещества в градуировочном
растворе (в мкг).
Проверка градуировочного
графика проводится 1 раз в месяц или в случае использования новой партии
реактивов.
Проведение
измерения
Не позднее 3 часов после отбора пробы
окрашенный раствор из поглотительного сосуда фотометрируют
аналогично градуировочным растворам.
Количественное измерение содержания
вещества в анализируемом объеме пробы проводят по предварительно построенному градуировочному графику.
Расчет концентрации
Концентрацию вещества в воздухе в мг/куб.
м (C) вычисляют по формуле:
а x в
C = -----,
б x V
где:
а - содержание вещества в анализируемом
объеме пробы, найденное по градуировочному графику,
мкг;
в - общий объем пробы, мл;
б - объем пробы, взятый для анализа, мл;
V - объем воздуха, отобранный для анализа
и приведенный к стандартным условиям, л (см.
Приложение 1).
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 │
└────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴───────┴───────┴───────┴───────┘