Утверждаю
Заместитель Главного
государственного
санитарного врача СССР
А.И.ЗАИЧЕНКО
12 декабря 1988 г. N 4842-88
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ
1,2-ДИМЕТОКСИЭТАНА В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ
Аннотация
Методические
указания по измерению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны
предназначены для работников санитарно-эпидемиологических станций и санитарных
лабораторий промышленных предприятий при осуществлении контроля за содержанием
вредных веществ в воздухе рабочей зоны, а также научно-исследовательских
институтов системы здравоохранения России и других заинтересованных министерств
и ведомств.
Методические
указания разработаны и утверждены с целью обеспечения контроля соответствия фактических
концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны к 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.
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", одобрены Проблемной комиссией "Научные
основы гигиены труда и профессиональной патологии", являются обязательными
при осуществлении вышеуказанного контроля.
H C-O-CH
2│ 3
│
М.м. 90,12.
H C-O-CH
2
3
1,2-диметоксиэтан (диметиловый
эфир этиленгликоля, ДМЭ) представляет собой подвижную жидкость с резким
запахом, плотность 0,873 г/куб. см при 25 °С,
растворим в органических растворителях, смешивается с водой, Т. кип. 87 °С, Т.
замерз. -58 °С, давление насыщенного пара 100 мм рт. ст. при 31 °С. В воздухе
может находиться в виде паров. 1,2-диметоксиэтан обладает умеренно
кумулятивными свойствами и местнораздражающим
действием. При хронической интоксикации преимущественно поражает печень, почки,
сердце и нервную систему. Сенсибилизирующими свойствами не обладает. ПДК диметоксиэтана в воздухе - 5 мг/куб. м.
Характеристика
метода
Метод основан на использовании
газожидкостной хроматографии с применением пламенно-ионизационного детектора.
Отбор проб проводят без концентрирования.
-3
Нижний
предел измерения содержания диметоксиэтана
- 2,8 х 10 мкг в
хроматографируемом объеме пробы.
Нижний предел измерения в воздухе - 2,8
мг/куб. м.
Диапазон измеряемых концентраций
1,2-диметоксиэтана в воздухе от 2,8 до 66,6 мг/куб. м.
Измерению не мешают тетрагидрофуран, пропиленгликолькарбонат и гамма-бутиролактон.
Суммарная погрешность измерения не
превышает 6,8%.
Время выполнения измерения, включая отбор
проб, 8 минут.
Приборы,
аппаратура, посуда
Хроматограф с пламенно-ионизационным
детектором.
Хроматографическая стеклянная колонка длиной 1 м, внутренним диаметром 3 мм.
Газовые пипетки, ГОСТ 18954-73,
вместимостью 250 мл.
Шприц медицинский типа
"Рекорд", ТУ 64-1-378-78, вместимостью 1 мл.
Секундомер, ГОСТ 5072-79.
Аспирационное устройство.
Шкаф сушильный.
Микрошприц МШ-10, ГОСТ 8043-75.
Дозатор диффузионный (рис. 3 - не
приводится).
Баня песочная.
Насос вакуумный, ВН-461М.
Чашка фарфоровая, ГОСТ 9147-80, диаметр
120 мм.
Набор сит "Физприбор",
ТУ 26-09-262-69.
Реактивы, растворы
и материалы
1,2-диметоксиэтан, х.ч.,
перегнанный над натрием.
Тетрагидрофуран, ТУ 6-09-3868-77, ч.
Силиконовый эластомер Е-301 - жидкая
фаза.
Целит-545 (фракция 60 - 80 меш) - твердый
носитель.
Азот, ГОСТ 9293-74, водород, ГОСТ
3022-80, воздух, ГОСТ 11882-73.
Отбор пробы воздуха
Воздух с объемным расходом 1 л/мин. аспирируют через газовую пипетку, отбирают 10-кратный объем
воздуха. Пипетки закрывают заглушками. Срок хранения отобранных проб 24 часа
при комнатной температуре.
Подготовка к
измерению
Твердый носитель целит-545 отсеивают от
пыли и высушивают в течение 6 ч при температуре 200 °С. Силиконовый эластомер
Е-301 (20 г на 100 г носителя) растворяют в хлороформе. В полученный раствор
вносят приготовленный носитель при осторожном перемешивании и испаряют
хлороформ на песочной бане. Полученной насадкой с помощью вакуумного насоса
заполняют колонку, которую затем кондиционируют в токе газа-носителя при 200 °С в течение 12 ч без подсоединения колонки к детектору.
Общую подготовку прибора проводят согласно инструкции. После подготовки и
вывода прибора на режим колонку насыщают 1,2-диметоксиэтаном, последовательно
вводя 1 мкл раствора, содержащего 100 мкг/мл, до
получения пиков постоянной величины. Количественный анализ проводят методом
абсолютной градуировки. Для построения градуировочного
графика готовят градуировочные парогазовые смеси
1,2-диметоксиэтана в капиллярном диффузионном дозаторе. Сечение капилляра
0,0082 см, длина диффузионного пути (L) 4,425 - 6,43 см, скорость
газа-разбавителя (азота) в дозаторе (V) от 90 до 1500 мл/мин., полученные
концентрации при этих условиях составляют 2,8 - 66,6 мг/куб. м. Градуировочные парогазовые смеси готовят согласно таблице
17.
Таблица 17
ШКАЛА ГРАДУИРОВОЧНЫХ РАСТВОРОВ
┌──────────────┬─────┬───────┬────────────────┬───────────────────────────┐
│А,
г х см/сек.│L, см│ V, │ Расчетная │
Содержание 1,2-ДМЭ во │
│ -7
│ │мл/мин.│
концентрация, │ -2│
│ 10
│ │ │
мг/куб. м │вводимой,
пробе мкг/мл 10 │
├──────────────┼─────┼───────┼────────────────┼───────────────────────────┤
│4,425 │4,425│90,0 │66,6 │6,66 │
│4,384 │4,448│120,0 │48,9 │4,89 │
│4,406 │5,567│300,0 │15,8 │1,55 │
│4,507 │6,224│400,0 │10,8 │1,04 │
│4,551 │6,310│800,0 │5,4 │0,54 │
│4,602 │6,430│1500,0 │2,8 │0,28 │
└──────────────┴─────┴───────┴────────────────┴───────────────────────────┘
Постоянная дозатора рассчитывается по формуле:
2 2
А = (P х S) / (2t) х (L - L ), мг х см/сек.,
1 0
где:
P - плотность жидкости при температуре
опыта, г/куб. см;
S - сечение капилляра, кв. см;
L -
расстояние от конца капилляра до мениска в момент времени t, см;
1
L -
расстояние в момент времени = 0, т.е. в начале опыта, см;
0
t - время,
за которое мениск жидкости в
результате испарения перейдет
из положения
L в L , мин.
0 1
Полученные с помощью дозатора смеси с
концентрациями 1,2-диметоксиэтана в пределах 2,8 - 66,6 мг/куб. м в количестве
1 мл вводят в испаритель хроматографа. Строят градуировочный
график, выражающий зависимость высоты пика (мм) от
концентрации 1,2-диметоксиэтана во вводимой пробе (мкг/мл). Построение градуировочного графика проводят по 6 точкам, проводят 5
параллельных определений для каждой концентрации.
Условия хроматографирования градуировочных
смесей и анализируемых проб
Температура
термостата колонки 70 °С
Температура
испарителя 200 °С
Скорость
газа-носителя 40 мл/мин.
Скорость потока
водорода
40 мл/мин.
Скорость потока
воздуха
400 мл/мин.
Скорость
диаграммной ленты 240
мм/час
Время
удерживания 1,2-диметоксиэтана 1,1 мин.
Проведение
измерения
Газовые пипетки с отобранной пробой
воздуха выдерживают в течение 15 - 20 мин. в сушильном шкафу при температуре 80
- 85 °С. Затем 1 мл пробы вводят с помощью нагретого при той же температуре
медицинского шприца типа "Рекорд" в испаритель хроматографа через
самоуплотняющуюся мембрану. Анализ проводят аналогично градуировочным
смесям. Измеряют высоту пика и по градуировочному
графику находят количество определяемого компонента.
Расчет концентрации
Концентрацию вещества в воздухе в мг/куб.
м (С) вычисляют по формуле:
С = (а х 1000) / V,
где:
а - количество компонента, найденное в хроматографируемом объеме пробы по градуировочному
графику, мкг/мл;
V - объем пробы воздуха, введенный в
хроматограф, мл (см. Приложение 1).
Приложение 1
(справочное)
Приведение объема воздуха к условиям по
ГОСТ 12.1.016-79 (температура 20 °С, давление 760 мм
рт. ст.) проводят по следующей формуле:
V х (273 + 20) х Р
t
С =
-------------------,
(273 + t°) х
101,33
где:
V -
объем воздуха, отобранный для анализа;
t
Р -
барометрическое давление, кПа;
(101,33 кПа = 760 мм рт. ст.);
t° - температура воздуха в месте отбора
пробы, °С.
Для
удобства расчета V следует
пользоваться таблицей коэффициентов
(Приложение 2).
Для приведения объема
воздуха к температуре 20 °С и к
давлению 760 мм
рт. ст. надо умножить V на
соответствующий коэффициент.
t
Приложение 2
(справочное)
КОЭФФИЦИЕНТ К ДЛЯ
ПРИВЕДЕНИЯ ОБЪЕМА ВОЗДУХА
К УСЛОВИЯМ ПО ГОСТ 12.1.016-79
┌───┬─────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│°С
│ Давление Р, кПа (мм рт. ст.) │
│ ├──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┤
│ │97,33 │97,86 │ 98,4 │98,93
│99,46 │100,00│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│1,1763│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│1,1159│1,1218│1,1278│1,1338│1,1399│1,1460│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│
│-06│1,0640│1,0599│1,0657│1,0714│1,0772│1,0829│1,0887│1,0945│1,0974│1,1032│
│-02│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│
│+02│1,0234│1,0291│1,0347│1,0402│1,0459│1,0514│1,0571│1,0627│1,0655│1,0712│
│+06│1,0087│1,0143│1,0198│1,0253│1,0309│1,0363│1,0419│1,0475│1,0502│1,0557│
│+10│0,9944│0,9990│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│0,9755│0,9851│
│+28│0,9349│0,9401│0,9453│0,9503│0,9955│0,9605│0,9657│0,9708│0,9734│0,9785│
│+30│0,9288│0,9339│0,9391│0,9440│0,9432│0,9542│0,9594│0,9646│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│
└───┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┘