Утверждаю

Заместитель Главного

государственного

санитарного врача СССР

А.И.ЗАИЧЕНКО

12 декабря 1988 г. N 4779-88

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ

ЭТИЛКАРБИТОЛА 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.

 

    C H -O-CH -CH -O-CH -CH -OH                       М.м. 134,03.

     2 5     2   2     2   2

 

Этилкарбитол (ЭК) - моноэтиловый эфир диэтиленгликоля - бесцветная жидкость с характерным запахом гликолей. Плотность при 20 °C - 0,985 - 0,988 г/куб. см. Т. кип. при 760 мм рт. ст. - 201,9 °C. Температура замерзания -45 °C. Хорошо растворим в воде, этаноле, ацетоне, эфире, гликолях, хлороформе. Практически не растворим в гексане. Упругость паров при 20 °C составляет 0,22 мм рт. ст., что соответствует содержанию его в воздухе 1000 мг/ куб. м. В воздухе находится в виде паров, а при высокотемпературных процессах - в виде паров и аэрозоля конденсации.

По характеру токсичного действия - наркотик, обладающий нефро- и гепатотоксичностью.

ОБУВ этилкарбитола в воздухе - 10 мг/куб. м.

 

Характеристика метода

 

Метод основан на использовании газожидкостной хроматографии с применением пламенно-ионизационного детектора. Отбор проб проводится с концентрированием в этиловый спирт.

Нижний предел измерения в хроматографируемом объеме - 0,1 мкг.

Нижний предел измерения в воздухе - 5 мг/куб. м (при отборе 10 л воздуха).

Суммарная погрешность не превышает +/- 20%.

Диапазон измеряемых концентраций вещества в воздухе - от 5 до 50 мг/куб. м.

Измерению не мешают этилцеллозольв, морфолин, пропиленгликоль, этиленгликоль, диэтиленгликоль, дипропиленгликоль, моноэтиловый эфир триэтиленгликоля, трипропиленгликоль, триэтиленгликоль, эфир ЛЗ-ЭК и бензотриазол при концентрации в воздухе до 50 мг/куб. м.

Время выполнения измерения, включая отбор проб, - около 150 мин.

 

Приборы, аппаратура, посуда

 

Хроматограф с пламенно-ионизационным детектором.

Колонки стеклянные длиной 2 м и внутренним диаметром 3 мм.

Аспирационное устройство.

Микрошприц МШ-10, ГОСТ 8043-75, вместимостью 10 мкл.

Шкаф сушильный, ГОСТ 13474-79.

Насос вакуумный типа ВН-494 или ВН-0,5-2.

Баня водяная, ТУ 64-1-2850-80.

Фильтродержатель, ТУ 9572-05-77.

Поглотительные сосуды Рыхтера или Зайцева.

Колбы конические КН-250-34 ТС, ГОСТ 10394-72.

Дефлегматор елочный с длиной накола 100 мм, ГОСТ 20789-75.

Пробирки конические с делениями, ГОСТ 10515-75.

Чашка выпарительная N 6, ГОСТ 9147-80.

 

Реактивы, растворы и материалы

 

Этилкарбитол с содержанием основного вещества не менее 96%.

Хлороформ, ГОСТ 20015-73, технический.

Этиловый спирт технический, ГОСТ 18300-72, ректификат.

Стандартный раствор N 1 с концентрацией 2 мг/мл готовят растворением точной навески (0,2 г) ЭК в этиловом спирте в мерной колбе вместимостью 100 мл.

Стандартный раствор N 2 с концентрацией 0,2 мг/мл готовят десятикратным разбавлением исходного раствора этиловым спиртом. Стандартные растворы устойчивы в течение 10 суток.

Газообразные: азот, ГОСТ 9293-74, водород, ГОСТ 3022-80, воздух, ГОСТ 11882-73, в баллонах с редукторами.

Хроматон N-AW или N-super, фракция 0,250 - 0,315 мм (ЧССР).

Полиэтиленгликольадипинат (ПЭГА), ТУ 6-09-4544-77.

Фильтры АФА-ХА.

 

Отбор пробы воздуха

 

При отборе паров этилкарбитола воздух с объемным расходом 2 л/мин. аспирируют через два последовательно соединенных поглотительных сосуда Рыхтера или Зайцева, содержащих по 8 мл этилового спирта (один комплект).

При необходимости одновременно с парами улавливания аэрозоля воздух аспирируют с объемным расходом 4 л/мин. через фильтр АФА, закрепленный в фильтродержателе, который соединен через тройник с двумя комплектами поглотительных сосудов, соединенных параллельно для снижения расхода воздуха через каждый поглотительный сосуд до 2 л/мин. Каждый поглотитель в этом случае заполняется 4 мл этилового спирта. Для определения 1/2 ОБУВ следует отобрать 10 л воздуха. Пробы могут храниться сутки.

 

Подготовка к измерению

 

Навеску ПЭГА, составляющую 8% от массы хроматона, растворяют в 100 мл хлороформа в конической колбе вместимостью 250 мл. В эту же колбу помещают навеску хроматона N-AW или N-super в количестве, достаточном для заполнения двух колонок длиной 2 м и внутренним диаметром 3 мм (около 40 куб. см). Смесь взбалтывают и дают постоять 2 часа. Затем содержимое колбы переносят в фарфоровую чашку и испаряют хлороформ на водяной бане при температуре воды 90 - 95 °C при непрерывном помешивании смеси стеклянным шпателем до получения сыпучей массы. Сорбент окончательно высушивают в сушильном шкафу при температуре 110 °C в течение 3 часов.

Приготовленным сорбентом заполняют две хроматографические колонки, которые устанавливают в термостат хроматографа без присоединения к ПИД и продувают (кондиционируют) азотом (при расходе азота на одну колонку 30 мл/мин.) в течение 16 часов. Первоначально устанавливают температуру в термостате 130 °C, через 2 часа - 150 °C, затем через 4 часа - 170 °C, еще через 4 часа - 190 °C и при этой температуре продувают в течение 6 часов.

0,5 мл стандартного раствора N 2 переносят в колбу вместимостью 50 мл для упаривания. Туда же приливают 25 мл этилового спирта и помещают кусочек фарфоровой крошки. Проводят упаривание с елочным дефлегматором примерно до 0,5 мл на кипящей водяной бане. После упаривания стенки дефлегматора промывают 1 мл спирта, сливая его в эту же колбу. Пробу охлаждают в холодной воде, переносят в мерную конусную пробирку, доводят спиртом до 2 мл. Вводят 2 мкл раствора в хроматограф через самоуплотняющуюся мембрану. Вычисляют площадь пика. Проводят 5 параллельных измерений.

Условия хроматографирования градуировочных смесей и анализируемых проб:

    Температура термостата колонок                              135 °C

    Температура испарителя                                      250 °C

    Скорость потока газа-носителя                               33 мл/мин.

    Скорость потока водорода                                    30 мл/мин.

    Скорость потока воздуха                                     300 мл/мин.

    Скорость движения диаграммной ленты                         240 мм/час

    Время удерживания ЭК                                        5 мин. 20 с

 

Проведение измерения

 

При анализе паров содержимое поглотительных сосудов переносят в колбу вместимостью 50 мл для упаривания. Поглотительные сосуды промывают 5 мл этилового спирта, который сливают в ту же колбу.

При отборе проб на аэрозоль смывы спирта из поглотительных сосудов используют для первичной обработки фильтра. Затем фильтр обрабатывают 10 мл свежей порции этилового спирта и растворы объединяют.

Упаривание ведут в тех же условиях, что и для стандартного раствора. Раствор пробы (2 мкл) с помощью микрошприца вводят через самоуплотняющуюся мембрану в хроматограф. Затем записывают хроматограмму и вычисляют площадь пика.

 

Расчет концентрации

 

Концентрацию вещества в воздухе в мг/куб. м (C) вычисляют по формуле:

 

                                S  x V  x C

                                 X    X    st

                            C = -------------,

                                   S   x V

                                    st

 

    где:

    S  - площадь пика ЭК при хроматографировании пробы, кв. мм;

     X

    V  - объем конечной пробы перед хроматографированием, мл;

     X

    C   - концентрация стандартного раствора ЭК, мг/мл;

     st

    S   -  площадь  пика ЭК при хроматографировании  стандартного раствора,

     st

кв. мм;

    V  -  объем  воздуха, отобранный для анализа, 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 │

└────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴───────┴───────┴───────┴───────┘