Утверждаю
Заместитель Главного
государственного
санитарного врача СССР
М.И.НАРКЕВИЧ
10 сентября 1991 г. N 5847-91
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ
ОКИСИ ПРОПИЛЕНА И ПРОПИЛЕНГЛИКОЛЯ В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ
Аннотация
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". Методики изложены в виде
"Методических указаний по измерению концентраций вредных веществ в воздухе
рабочей зоны" и обеспечивают избирательное измерение концентраций вредных
веществ в воздухе рабочей зоны в присутствии сопутствующих компонентов на
уровне 0,5 ПДК. Погрешность измерений концентраций вредного вещества,
состоящая из суммы неисключенных систематической и
случайной погрешностей, не превышает +/- 25%.
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 и других
заинтересованных министерств и ведомств.
Методические указания разработаны с целью
обеспечения контроля соответствия фактических концентраций
вредных веществ в воздухе рабочей зоны их предельно допустимым
концентрациям (ПДК) - санитарно-гигиеническим нормативам, утверждены МЗ СССР 10
сентября 1991 г. и являются обязательными при осуществлении санитарного
контроля.
Методические указания являются
действующими в соответствии с Постановлением Государственного комитета РСФСР
Санэпиднадзора N 1 от 06.02.92 "О порядке действия на территории
Российской Федерации нормативных актов бывшего Союза ССР в области санэпидблагополучия населения".
С момента утверждения данных Методических
указаний утвержденные ранее ТУ на методы определения
вредных веществ в воздухе, выпуск 11, М., 1976 г., утратили свое действие.
Таблица 37
┌───────────────┬──────────┬─────┬──────────┬────────┬────────────────────┐
│ Название
│ Формула │М.м. │Плотность,│Т.
кип.,│ Растворимость │
│ вещества
│ │ │г/куб. см │ °С
├──────┬─────────────┤
│ │ │ │ │ │в воде│в
орг. раств.│
├───────────────┼──────────┼─────┼──────────┼────────┼──────┼─────────────┤
│Окись
пропилена│С Н О │58,08│0,8227 │35 │р. │сп.,
э. │
│ │ 6 6 │ │ │ │ │ │
│ │ │ │ │ │ │ │
│Пропиленгликоль│С Н О │76,10│1,0364 │188 │х.р. │сп., э. │
│ │ 3 8 2 │
│ │ │ │ │
└───────────────┴──────────┴─────┴──────────┴────────┴──────┴─────────────┘
Характеристика
метода
Определение основано на использовании
предварительного концентрирования окиси пропилена и пропиленгликоля
на силикагеле с последующей экстракцией в воду, содержащую неионогенное ПАВ
(ОП-10 или ОП-7) для увеличения растворяющей способности воды. Полученный
водный раствор анализируется газохроматографически с
использованием пламенно-ионизационного детектора. Количественный анализ
проводят по методу внутреннего стандарта.
Таблица 38
ТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОПРЕДЕЛЯЕМЫХ
ВЕЩЕСТВ
┌───────────────┬─────────────────────────────────────┬─────────┬─────────┐
│ Вещество
│ Токсикологическая
характеристика │ Класс │ ПДК, │
│ │ │опасности│мг/куб. м│
├───────────────┼─────────────────────────────────────┼─────────┼─────────┤
│Окись │Высокие концентрации вызывают раздра-│2
│1 │
│пропилена │жение
слизистых оболочек, воспаление │
│ │
│ │легких │ │ │
│ │Обладает наркотическим
действием. │ │ │
│ │Возможны ожоги роговицы
глаза чистой │ │ │
│ │окисью пропилена │ │ │
│Пропиленгликоль│Опасность при вдыхании не
велика, │3 │7 │
│ │т.к. летучесть мала.
Большие концент-│ │ │
│ │рации при длительном
вдыхании снижают│ │ │
│ │содержание гемоглобина в
крови │ │ │
└───────────────┴─────────────────────────────────────┴─────────┴─────────┘
Таблица 39
┌─────────────────────┬───────────────────────────────────────────────────┐
│ Компонент │ Диапазон измерения │
│ ├─────────────────────────┬─────────────────────────┤
│ │ в анализируемом
объеме, │ концентрация в воздухе, │
│ │ мкг │ мг/куб. м │
├─────────────────────┼─────────────────────────┼─────────────────────────┤
│ │ -3
-5 │ │
│Окись
пропилена │5 х 10 - 5 х 10 │0,5 - 50 │
│ │ -3 -5
│ │
│Пропиленгликоль │10
х 10 - 10 х 10 │1,0 - 100 │
└─────────────────────┴─────────────────────────┴─────────────────────────┘
Граница суммарной погрешности не
превышает +/- 25%.
Определению не
мешают: метанол, формальдегид, этанол, этиленгликоль, ацетальдегид; мешают:
ацетон, изопропиловый спирт.
Реактивы, растворы,
материалы
Силикагель марки КСМ-5, ГОСТ 3956-54,
фракция 0,315 - 0,6 мм.
Неионогенное ПАВ ОП-10, ГОСТ 8433-57.
Дистиллированная вода.
Воздух газообразный, ГОСТ 17433-72.
Водород, ГОСТ 3022-70.
Гелий, ТУ 980-80, ОС-4.
Окись пропилена, ГОСТ 23001-78.
Пропиленгликоль, ч., ТУ ТСР 2187-6.
Бутиловый спирт, х.ч.,
ТУ 6-09-1708-77.
Инертон - супер фракция 0,16 - 0,20 мм (пр-во Чехословакии).
Лукопрен Г-1000 (силиконовый эластомер, пр-во Чехословакии).
Водный раствор внутреннего стандарта
(бутилового спирта) с концентрацией 0,1 г/л готовят следующим образом:
- в мерную колбу емкостью 1 л вносят 1 г
неионогенного ПАВ ОП-10 или ОП-7, наполовину наливают дистиллированной воды;
- взвешивают бутиловый спирт в бюксе с 3
г силикагеля на аналитических весах с точностью до 3-го знака;
- помещают навеску бутилового спирта с
силикагелем в мерную колбу с раствором неионогенного ПАВ, взбалтывают и
доливают колбу водой до метки.
Стандартный раствор окиси пропилена и пропиленгликоля N 1 готовят следующим образом:
- через предварительно взвешенную на
аналитических весах пробоотборную стеклянную трубку,
заполненную силикагелем, прокачивают воздух, отобранный над
поверхностью жидкой окиси пропилена;
- воздух через трубку прокачивают с
помощью мехового аспиратора или медицинского шприца на 100 мл;
- количество воздуха подбирают опытным
путем, взвешивая пробоотборную трубку после каждой
прокачки 100 мл воздуха, таким образом, чтобы навеска окиси пропилена составила
около 0,02 г;
- пропиленгликоль
вводят микрошприцем в количестве 20 микролитров в ту
же пробоотборную трубку и взвешивают на аналитических
весах с точностью до 3-го знака и по разности весов находят навеску пропиленгликоля;
- силикагель с навесками окиси пропилена
и пропиленгликоля переносят в мерную колбу на 100 мл
с раствором внутреннего стандарта, взбалтывают и доливают раствором внутреннего
стандарта до метки.
Стандартные растворы N 2 - 6 готовят
соответствующим разбавлением стандартного раствора N 1 раствором внутреннего
стандарта в мерных колбах на 50 и 100 мл.
Таблица 40
┌─────────────────────────┬───────────────────────────────────────────────┐
│ Компонент │ Концентрация компонента в стандартном │
│ │ водном растворе,
мг/мл │
│ ├───────┬───────┬───────┬───────┬───────┬───────┤
│ │ N 1 │ N 2 │ N 3 │ N 4 │ N 5 │ N 6 │
├─────────────────────────┼───────┼───────┼───────┼───────┼───────┼───────┤
│Окись
пропилена │0,2 │0,1 │0,08 │0,04
│0,02 │0,01 │
│Пропиленгликоль
│0,2 │0,1 │0,08 │0,04
│0,02 │0,01 │
│Бутиловый
спирт │0,1 │0,1 │0,1 │0,1
│0,1 │0,1 │
│(внутренний
стандарт) │ │ │ │ │ │ │
└─────────────────────────┴───────┴───────┴───────┴───────┴───────┴───────┘
Приборы и посуда
Хроматограф с пламенно-ионизационным
детектором.
Колонка хроматографическая
стальная длиной 2,5 м и внутренним диаметром 3 мм.
Аспирационное устройство.
Пробоотборная стеклянная трубка длиной 10 см и внутренним диаметром 3 мм.
Набор сит "Физприбор".
Микрошприц емкостью 10 мкл МШ-10.
Колбы мерные стеклянные емкостью 50, 100
мл, 1 л, ГОСТ 1770-74.
Пипетки вместимостью от 1 до 10 мл, ГОСТ
1770-74.
Пробирки с притертой пробкой емкостью 2,5
и 5 мл, ГОСТ 1770-74.
Линейка измерительная, ГОСТ 8309-75.
Посуда лабораторная фарфоровая, ГОСТ
427-75.
Отбор пробы воздуха
Воздух аспиратором протягивается через пробоотборную трубку, заполненную силикагелем, со скоростью
0,3 л/мин. в количестве 1 л. Трубки герметизируют с помощью резиновых заглушек.
Отобранная проба обрабатывается непосредственно в день отбора.
Подготовка к
измерению
Приготовление адсорбента для пробоотборной трубки: силикагель марки КСМ-5 измельчают в
фарфоровой ступке, отсеивают фракцию 0,25 - 1,0 мм и промывают 5-кратно в
горячей воде (дистиллированной) до исчезновения пыли в воде. Адсорбент сушат в сушильном
шкафу при температуре 120 - 130 °С 4 - 6 ч и горячий
пересыпают в герметичную емкость.
При приготовлении
насадки для хроматографической колонки 4 г лукопрена Г-1000 растворяют в 100 мл хлороформа при
кипячении в колбе с обратным холодильником или оставляют до следующего дня. 20
г инертона-супер помещают в фарфоровую чашку,
заливают полученным раствором и нагревают на водяной бане до полного испарения
растворителя, постоянно осторожно помешивая носитель, желательно тефлоновой
палочкой. Готовый носитель сушат в сушильном шкафу
при 150 °С 2 - 3 ч, охлаждают и под вакуумом заполняют
колонку. Колонку кондиционируют в хроматографе путем нагрева при 250 °С в течение 8 ч в токе гелия 5 - 10 мл/мин. Затем
температуру колонки снижают постепенно до 100 °С.
Условия хроматографирования
Насадка для
колонки инертон-супер (0,16 - 0,20 мм)
с
20% лукопрена Г-1000
Температура
колонки 100 °С
Температура
испарителя 150 °С
Скорость потока:
гелия 60 мл/мин.
водорода 35 мл/мин.
воздуха 300 мл/мин.
Объем вводимой
пробы 1 - 2 мкл
Время удерживания:
окись пропилена - 50 с, пропиленгликоль - 2 мин. 25
с, бутиловый спирт (внутренний стандарт) - 1 мин. 42 с.
Проведение
измерения
Количественный анализ проводят по методу
внутреннего стандарта. Для определения концентрации веществ в отобранных пробах
необходимо построить градуировочный график. Для этого
свежеприготовленные стандартные растворы (6 растворов) с помощью микрошприца анализируют на хроматографе.
Количество вводимой в хроматограф пробы 1
- 2 мкл. На полученных хроматограммах
определяют высоты пиков окиси пропилена, пропиленгликоля
и бутилового спирта.
Для
каждого компонента строят
градуировочный график
зависимости
Р (Р от Н )Н ,
i ст i ст
где:
P -
количество определяемого вещества в г в 1 л
стандартного раствора;
i
Р - количество бутилового спирта в г в 1 л
стандартного раствора;
ст
Н -
высота пика определяемого вещества;
i
Н -
высота пика бутилового спирта.
ст
Определяют
поправочный коэффициент каждого
определяемого вещества
К как тангенс угла
наклона градуировочной прямой:
i
Р х Н
i ст
К = --------.
i Р х Н
ст i
Силикагель из пробоотборной
трубки переносят в пробирку на 5 мл с притертой пробкой. В пробирку приливают 1
- 2 мл воды, содержащей 0,1 г/л бутилового спирта (внутренний стандарт) и 1 г/л
неионогенного поверхностно-активного вещества ОП-10. Пробу перемешивают и
выдерживают в течение 10 - 15 мин. Усредненную пробу отбирают микрошприцем и вводят в хроматограф в количестве 1 - 2 мкл.
Срок хранения пробы в водном растворе при
комнатной температуре до 2-х дней, при температуре не выше +10 °С - до 5-ти дней без существенных изменений.
Расчет концентрации
Концентрацию окиси пропилена и пропиленгликоля "С" в воздухе (в мг/куб. м)
определяют по относительным высотам хроматографических
пиков по методу внутреннего стандарта согласно формуле:
Н х К х V х
С
i i ст ст
С = -------------------,
i Н
х V
ст
где:
Н , Н
- высоты пиков
определяемого вещества и
внутреннего
i
ст
стандарта, мм;
V -
объем стандартного раствора, необходимый
для экстракции окиси
ст
пропилена и пропиленгликоля, м;
С - концентрация
внутреннего стандарта (бутилового спирта), г/л;
ст
К - поправочный коэффициент;
i
V - объем
воздуха, отобранный для анализа и приведенный к нормальным
условиям, в (л).