Утверждаю

Заместитель Главного

государственного

санитарного врача СССР

В.И.ЧИБУРАЕВ

28 сентября 1989 г. N 5064-89

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ

БЕНЗИНА-РАСТВОРИТЕЛЯ (БР-1, БР-2), ТОПЛИВНОГО

(АВИАЦИОННОГО, СЛАНЦЕВОГО) В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

 

Методические указания по измерению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны (выпуск 26) предназначены для санитарно-эпидемиологических станций и санитарных лабораторий промышленных предприятий при осуществлении контроля за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны, а также НИИ Министерства здравоохранения Российской Федерации и других заинтересованных министерств и ведомств. Методические указания подготовлены в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 "ССБТ. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования" 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 профпатологии", утверждены МЗ СССР 28.09.1989.

Методические указания разработаны и утверждены с целью обеспечения контроля соответствия фактических концентраций вредных веществ их предельно допустимым концентрациям (ПДК) - санитарно-гигиеническим нормативам и являются обязательными при осуществлении санитарного контроля.

Методические указания являются действующими в соответствии с Постановлением Госкомитета РСФСР санэпиднадзора от 06.02.92 N 1 "О порядке действия на территории Российской Федерации нормативных актов бывшего Союза ССР в области санэпидблагополучия населения".

 

ОСНОВНЫЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БЕНЗИНА-РАСТВОРИТЕЛЯ

 

┌─────────────────┬─────────┬─────────┬──────────────┬────────────────────┐

│  Анализируемые  │  М. м.  │ Т кип., │Упругость пара│   Растворимость    │

│    вещества     │         │   °C    │   (20 °C),   ├──────┬─────────────┤

│                 │         │         │  мм рт. ст.  │  в   │      в      │

│                 │         │         │              │100 г │органических │

│                 │         │         │              │ воды │растворителях│

├─────────────────┼─────────┼─────────┼──────────────┼──────┼─────────────┤

│Бензин: смесь    │от 16,04 │от 161,6 │от 1 до       │н     │Сп. эфир,    │

│углеводородов    │до 142,3 │до 216   │137229,0      │      │хлорбензол   │

│C  - C           │         │         │              │      │             │

│ 1    10         │от 80,0  │от 80,1  │от 6,6        │      │Сп. эфир,    │

│(парафины,       │до 106,0 │до 139,2 │до 75         │      │хлороформ,   │

│олефины, нафтены)│         │         │              │      │хлорбензол   │

│и ароматических  │         │         │              │      │             │

│углеводородов    │         │         │              │      │             │

│(бензол, толуол, │         │         │              │      │             │

│изомеры ксилола) │         │         │              │      │             │

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

 

В воздухе находится в виде паров.

Бензин относится к IV классу опасности. Обладает наркотическим действием. При многократном воздействии вызывает сухость и раздражение кожи. Проникает через кожные покровы.

ПДК бензина 100 мг/куб. м.

 

Характеристика метода

 

Метод основан на использовании газожидкостной хроматографии с применением пламенно-ионизационного детектора.

Отбор проб проводится с концентрированием на твердый сорбент и без концентрирования.

Нижний предел измерения содержания бензина в хроматографируемом объеме 0,005 мкг.

Нижний предел измерения содержания бензина в воздухе с концентрированием пробы 5 мг/куб. м (при отборе 1 л воздуха).

Диапазон измеряемых концентраций бензина с концентрированием пробы от 5 мг/куб. м до 250 мг/куб. м.

Диапазон измеряемых концентраций без концентрирования от 100 до 1000 мг/куб. м.

Измерению не мешают альдегиды, кетоны, спирты и другие кислородсодержащие соединения.

Суммарная погрешность измерения не превышает +/- 20%.

Время выполнения измерения, включая отбор пробы, 15 мин.

 

Приборы, аппаратура, посуда

 

Хроматограф с пламенно-ионизационным детектором.

Колонка из нержавеющей стали длиной 1 м, внутренним диаметром 3 мм.

Аспирационное устройство.

Микрошприц МШ-10, ГОСТ 8043-75.

Шприц медицинский вместимостью 5 мл, ТУ 64-1-378-78.

Концентрационные трубки для отбора проб воздуха длиной 100 мм, внутренним диаметром 4 мм.

Секундомер, ГОСТ 5072-79.

Линейка измерительная, ГОСТ 427-75.

Лупа измерительная, ГОСТ 8304-75.

Колбы мерные вместимостью 25 мл, ГОСТ 1770-74.

Пипетки вместимостью 1 и 5 мл, ГОСТ 20292-74.

Пипетки газовые вместимостью 100 мл, ГОСТ 18954-73.

Микропробирки с притертыми пробками высотой 80 мм, внутренним диаметром 8 мм.

Набор сит "Физприбор", ТУ 26-09-262-69.

Шкаф сушильный.

 

Реактивы, растворы, материалы

 

Бензин-растворитель БР-1, БР-2, ГОСТ 443-76.

Бензин топливный, ГОСТ 1012-72.

Хлорбензол, хч, ГОСТ 13488-88.

Ацетон, чда, ТУ 6-09-3513-75.

Хлороформ, хч, ГОСТ 20015-74.

Стандартный раствор бензина N 1 в хлорбензоле готовят в мерных колбах емкостью 25 мл. Во взвешенную колбу с 10 мл растворителя вносят 2-3 капли бензина. Колбу повторно взвешивают, доводят объем до метки и рассчитывают концентрацию бензина (мг) в 1 мл раствора.

Стандартные растворы N 2 и 3 с концентрацией 250 и 100 мкг/мл готовят соответствующим разбавлением стандартного раствора N 1.

Уголь активный БАУ, фракция 0,25 - 0,5 мм, ГОСТ 6217-74.

Стекловолокно.

Твердый носитель - хроматон N (для хроматографии), фракция 0,3 - 0,2 мм.

Жидкая фаза 1,2,3-трис-(цианэтоксипропан) для хроматографии.

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

Растворы хранят при температуре 0 °C не более 3 дней.

 

Отбор пробы воздуха

 

5 л воздуха с объемным расходом 0,5 л/мин. аспирируют через концентрационную трубку, заполненную 150 мг активного угля БАУ.

При содержании в воздухе бензина в концентрациях, превышающих ПДК, отбор проб проводится в стеклянные газовые пипетки вместимостью 100 мл обменным способом. Для этого воздух с объемным расходом 1 л/мин. аспирируют через пипетку в течение 1 - 2 мин.

Пробы, отобранные на уголь, можно хранить при температуре 0 °C в течение 5 дней. В газовых пипетках пробы сохраняются не более суток.

 

Подготовка к измерению

 

Хроматографическую колонку заполняют хроматоном, пропитанным 8% 1,2,3-трис-(цианэтоксипропана), устанавливают в термостат хроматографа, не присоединяя к детектору. Колонку кондиционируют в токе азота при 90 °C в течение 8 ч.

Активный уголь БАУ после измельчения отсеивают на ситах "Физприбор" для получения фракции 0,25 - 0,5 мм. Далее уголь несколько раз промывают ацетоном и дистиллированной водой, затем высушивают в термостате при 100 °C и продувают в токе азота в течение 2 ч при температуре 250 °C. Концентрационную трубку заполняют углем и закрывают с обоих концов тампонами из стекловолокна.

Количественное определение проводят с помощью градуировочных графиков, которые строят согласно таблице.

 

ШКАЛА ГРАДУИРОВОЧНЫХ РАСТВОРОВ

 

┌─────────┬───────────────────┬───────────────┬───────────┬───────────────┐

│  Номер  │Стандартный раствор│  Стандартный  │Хлорбензол,│ Концентрация  │

│стандарта│    N 3, мкг/мл    │  раствор N 2, │    мл     │бензина, мкг/мл│

│         │                   │     мкг/мл    │           │               │

├─────────┼───────────────────┼───────────────┼───────────┼───────────────┤

│    1    │         0         │       -       │     0     │       0       │

│    2    │        0,05       │       -       │   0,95    │       5       │

│    3    │        0,1        │       -       │    0,9    │      10       │

│    4    │        0,25       │       -       │    0,6    │      25       │

│    5    │        0,5        │       -       │    0,5    │      50       │

│    6    │         -         │      0,4      │    0,6    │      100      │

│    7    │         -         │      0,6      │    0,4    │      150      │

│    8    │         -         │      0,8      │    0,2    │      200      │

│    9    │         -         │      1,0      │     0     │      250      │

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

 

При анализе проб, отобранных без концентрирования, стандартную паровоздушную смесь бензина с концентрацией 10 мг в 100 мл готовят в газовых пипетках (вакуумированных), вводя 12,9 - 13,7 мкл бензина в зависимости от его плотности. Соответствующим разбавлением готовят градуировочные паровоздушные смеси с концентрацией 50, 100, 200, 400, 600, 800, 1000 мг/куб. м в пипетках на 1000 мл, для чего берут соответственно от 0,5 до 10 мл исходной паровоздушной смеси.

1 мкл раствора бензина или 1 мл паров бензина вводят в испаритель хроматографа. На основании полученных данных строят градуировочные графики, выражающие зависимость площади пика (кв. мм) от количества вещества. Паровоздушные смеси в газовых пипетках перед анализом подогревают при 60 °С.

 

Условия хроматографирования градуировочных растворов

и смесей

 

Температура колонки - 65 °С.

Температура испарителя - 175 °С.

Скорость потока азота - 30 мл/мин.

Скорость потока водорода - 30 мл/мин.

Скорость потока воздуха - 300 мл/мин.

Скорость диаграммной ленты - 200 мм/ч.

Время удерживания бензина - 40 с.

 

Проведение измерения

 

После отбора пробы уголь из концентрационной трубки переносят в микропробирку с притертой пробкой с 1 мл хлорбензола и оставляют на 30 мин., периодически встряхивая. 1 мкл полученного раствора вводят микрошприцем через самоуплотняющуюся мембрану в испаритель хроматографа.

При отборе пробы в газовую пипетку 1 мл пробы вводят в испаритель хроматографа с помощью медицинского шприца. Газовую пипетку и шприц предварительно нагревают при температуре 60 °С в течение 5 - 10 мин. Записывают хроматограмму, вычисляют площадь пиков и по градуировочному графику находят количество бензина в мкг или мг/куб. м.

 

Расчет концентрации

 

Концентрацию бензина (мг/куб. м) вычисляют по формуле:

 

                                    а x в

                                C = -----,

                                    б x V

 

где:

а - количество вещества, найденное в анализируемом объеме пробы, мкг;

в - общий объем раствора пробы, мл;

б - объем раствора пробы, взятый для анализа, мл;

V - объем воздуха, л, отобранный для анализа, приведенный к стандартным условиям (см. Приложение 1).

Концентрацию бензина в пробах, отобранных без концентрирования, определяют по градуировочному графику.

 

 

 

 

 

Приложение 1

 

Приведение объема воздуха к стандартным условиям (температура 20 °C и давление 760 мм рт. ст.) проводят по следующей формуле:

 

                              V  x (273 + 20) x p

                               t

                        V   = -------------------,

                         ст   (273 + t°) x 101,33

 

    где:

    V   - объем воздуха, отобранный для анализа, л;

     ст

    p - барометрическое давление, кПа (101,33 кПа = 760 мм рт. ст.);

    t° - температура воздуха в месте отбора пробы, °C.

    Для   удобства  расчета V   следует пользоваться таблицей коэффициентов

                             ст

(см.   Приложение   2).  Для  этого  надо  умножить  V  на  соответствующий

                                                      t

коэффициент.

 

 

 

 

 

Приложение 2

 

КОЭФФИЦИЕНТ K ДЛЯ ПРИВЕДЕНИЯ ОБЪЕМА ВОЗДУХА

К СТАНДАРТНЫМ УСЛОВИЯМ

 

┌────┬─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐

│ T, │                        Давление P, кПа/мм рт. ст.                       │

│ °C ├──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬───────┬───────┬───────┬───────┤

│    │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│0,9565│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 │

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