Утверждаю
Заместитель Главного
государственного
санитарного врача СССР
А.И.ЗАИЧЕНКО
12 декабря 1988 г. N 4861-88
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ФОТОМЕТРИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ ОКИСИ ЦИНКА
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.
ZnO
М.м. 81,38.
Окись цинка (оксид цинка) - белый рыхлый
порошок, плотность 5,47 г/куб. см, возгорается при 1800 °С.
Не растворяется в воде, спирте и аммиаке, растворяется в кислотах и
щелочах. В воздухе может находиться в виде аэрозоля.
Относится к высокоопасным
веществам (II класс опасности). Вызывает заболевание, протекающее по типу
инфекционного катара дыхательных путей ("литейная лихорадка").
ПДК окиси цинка в воздухе - 0,5 мг/куб.
м.
Характеристика
метода
Метод
основан на реакции
взаимодействия иона тетрароданоцинката
2-
[Zn(SCN) ] с катионом родамина "С" и
последующем фотометрическом измерении
4
оптической плотности
окрашенного ионного ассоциата при 610 нм. Отбор проб
проводят с
концентрированием на фильтр.
Нижний предел измерения содержания окиси
цинка - 1 мкг в анализируемом объеме раствора.
Нижний предел измерения окиси цинка в
воздухе - 0,25 мг/куб. м (при отборе 8 л воздуха).
Диапазон измеряемых концентраций окиси
цинка от 0,25 до 2,5 мг/куб. м.
Измерению не мешают свинец, алюминий,
никель, кобальт, марганец, молибден, ванадий. Влияние железа (III) и меди
устраняется в процессе анализа.
Суммарная погрешность измерения не
превышает 25%.
Время выполнения измерения, включая отбор
проб, 1,5 часа.
Приборы,
аппаратура, посуда
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
Аспирационное устройство.
Фильтродержатели, ТУ 95.72.05-7.
Баня водяная, ТУ 64-1-2850-76.
Чашки фарфоровые, ГОСТ 91-47-80.
Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью
100 и 1000 мл.
Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 1,
2, 5 и 10 мл.
Пробирки, ГОСТ 10515-75, высотой 120 мм и
диаметром 15 мл.
Стаканы химические, ГОСТ 25336-82,
вместимостью 50 мл, вместимостью 25 мл.
Воронки стеклянные, ГОСТ 8613-75,
диаметром 56 мм.
Реактивы, растворы,
материалы
Цинк металлический, гранулированный, ГОСТ
3640-79, в.ч.
Соляная кислота, ГОСТ 3118-77, х.ч., раствор 1:1.
Гидроксиламин солянокислый, ГОСТ 5456-79, ч.д.а.,
20-процентный раствор, свежеприготовленный (хранят в банках из темного стекла).
Тиомочевина, ГОСТ 6344-73, ч.д.а., 10-процентный
раствор, 10 г реактива растворяют в 50 мл горячей дистиллированной воды, после
охлаждения доводят объем до 100 мл дистиллированной водой.
Калий роданистый, ГОСТ 4139-75, ч.д.а., 20-процентный раствор.
Родамин "С", ТУ
РУ 856-53, ч., 0,02-процентный раствор.
Натрий уксуснокислый 3-водный, ГОСТ
199-78, ч.д.а., 15-процентный раствор.
Кислота уксусная, ГОСТ 61-75, х.ч., ледяная.
Ацетатный буферный раствор с рН 5,0. К
197 мл 15-процентного раствора ацетата натрия приливают 3 мл концентрированной
уксусной кислоты.
Стандартный раствор N 1 с концентрацией
цинка 1 мг/мл готовят растворением 1 г цинка в 10 мл соляной кислоты (1:1) при
нагревании, раствор охлаждают до 20 °С, переносят в
мерную колбу на 1 л и разбавляют до метки дистиллированной водой. Раствор
устойчив более года.
Стандартные растворы N 2 и N 3 с
концентрациями 100 мкг/мл (устойчив 1 месяц) и 10 мкг/мл (применяют
свежеприготовленным) готовят путем соответствующего разбавления стандартного
раствора N 1 дистиллированной водой.
Фильтры АФА-ВП-20 и беззольные,
"синяя лента".
Отбор пробы воздуха
Воздух с объемным расходом 2 л/мин. аспирируют через фильтр АФА-ВП-20, для измерения 1/2 ПДК
окиси цинка следует отобрать 8 л воздуха. Срок хранения отобранных проб не
ограничен.
Подготовка к
измерению
Для построения градуировочного
графика готовят градуировочные растворы (устойчивы 2
часа) согласно таблице 29.
Таблица 29
ШКАЛА ГРАДУИРОВОЧНЫХ РАСТВОРОВ
┌────────┬───────────────┬──────────────┬────────────────────────┐
│N
стан- │
Стандартный │Дистиллирован-│Содержание
цинка в ана- │
│дарта │раствор
N 3, мл│ная вода, мл │лизируемом
растворе, мкг│
├────────┼───────────────┼──────────────┼────────────────────────┤
│1 │0 │5,0 │0 │
│2 │0,1 │4,9 │1 │
│3 │0,2 │4,8 │2 │
│4 │0,3 │4,7 │3 │
│5 │0,5 │4,5 │5 │
│6 │0,7 │4,3 │7 │
│7 │1,0 │4,0 │10 │
└────────┴───────────────┴──────────────┴────────────────────────┘
Все градуировочные
растворы доводят до pH 3-4, добавляя по каплям 0,1 н
раствор серной кислоты. Затем прибавляют по 1 мл раствора гидроксиламина,
через 2 мин. - по 1 мл ацетатного буфера, по 1 мл раствора тиомочевины
и по 1 мл раствора родамина калия. После добавления каждого реактива растворы
тщательно перемешивают. Доводят объем до 10 мл дистиллированной водой,
приливают 2 мл раствора родамина "С", перемешивают и через 10 - 15
мин. измеряют оптическую плотность растворов на спектрофотометре при длине волны
610 нм (или на спектрофотоэлектроколориметре
с использованием красного светофильтра). Измерение проводят в кюветах с
толщиной поглощающего слоя 10 мм по отношению к раствору сравнения, не
содержащему цинка. Строят градуировочный график, на
ось ординат наносят значения оптических плотностей градуировочных
растворов, на ось абсцисс - соответствующие им величины содержания цинка в градуировочном растворе (мкг). Проверка градуировочного
графика проводится в случае использования новой партии реактивов, но не реже 1
раза в квартал.
Проведение
измерения
Фильтр с отобранной пробой помещают в
стакан и дважды промывают горячим раствором соляной кислоты 1:1 (по 5 мл).
Промывные жидкости объединяют и выпаривают досуха в фарфоровой чашке на водяной
бане. Сухой остаток растворяют в 10 мл воды.
Аликвотную часть раствора (5 мл) помещают
в пробирку и устанавливают рН раствора 3-4, добавляя по каплям 0,1 н раствор
серной кислоты (по индикаторной бумаге). Приливают 1 мл раствора гидроксиламина, через 2 мин. - 1 мл раствора ацетатного
буфера, 1 мл раствора тиомочевины и 1 мл раствора
родамина калия. После добавления каждого реактива раствор тщательно
перемешивают. Доводят объем до 10 мл дистиллированной водой, приливают 2 мл
раствора родамина "С", перемешивают пробы анализируемого раствора
аналогично градуировочным растворам по сравнению с
контролем, который готовят одновременно и аналогично пробе.
Количественное определение цинка во взятой аликвоте проводят по
предварительно построенному градуировочному графику.
Расчет концентрации
Концентрацию окиси цинка в воздухе в
мкг/куб. м (С) вычисляют по формуле:
С = (а х в х К) / (б х V),
где:
а - количество цинка в анализируемом
объеме раствора пробы, найденное по градуировочному
графику, мкг;
в - общий объем раствора пробы, мл;
б - объем раствора пробы, взятый для анализа, мл;
К - коэффициент пересчета цинка на окись цинка, равный 1,24;
V - объем воздуха, отобранный для анализа
и приведенный к стандартным условиям, л (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│
└───┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┘