Утверждаю
Заместитель Главного
государственного
санитарного врача СССР
М.И.НАРКЕВИЧ
10 сентября 1991 г. N 5887-91
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ФОТОМЕТРИЧЕСКОМУ ОПРЕДЕЛЕНИЮ АМОРФНОГО ДИОКСИДА
КРЕМНИЯ В ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПЫЛИ
SiO
М.м. 60,08
2
Аморфный диоксид кремния -
порошкообразное белое вещество, хорошо растворимое в щелочах, плавиковой, борофтористоводородной,
кремнефтористоводородной кислотах. При температуре
1100 °C переходит в кристаллическую модификацию (кристобалит).
В воздухе рабочей зоны находится в виде высокодисперсного аэрозоля конденсации.
Предельно допустимая концентрация пыли,
содержащей свыше 70% аморфного диоксида кремния в виде аэрозоля конденсации
(возгоны электротермического производства кремния и кремнистых ферросплавов,
аэросил-175; аэросил-300 и др.) - 1 мг/куб. м.
Раздражает слизистые оболочки дыхательных
путей. При отложении пылевых частиц в органах дыхания развиваются местные
изменения по типу пневмокониоза и хронического пылевого бронхита, отмечаются
проявления резорбтивного общетоксического действия, в частности, действия на
печень.
Характеристика
метода
Метод основан на растворении аморфного
диоксида кремния в едкой щелочи при кипячении и определении кремния по синему
кремнемолибденовому комплексу. Отбор проб производят с концентрированием на
фильтры АФА-ВП.
Нижний предел в анализируемом объеме
пробы - 2 мкг.
Нижний предел измерения в воздухе - 0,5
мг/куб. м (при отборе 100 л воздуха).
Диапазон измеряемых концентраций 0,5 - 15
мг/куб. м.
Граница суммарной погрешности измерения
не превышает +/- 20%.
Измерению не мешает кристаллический
диоксид кремния, мешают легкорастворимые силикаты и элементный кремний.
Время выполнения измерений 1 час, включая
отбор проб 15 минут.
Приборы,
аппаратура, посуда
Аспирационное устройство.
Фильтродержатели.
Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью
50 и 100 мл.
Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 0,1;
0,2; 1; 2; 5 мл.
Тигли стеклоуглеродные
конусные N 5, вместимостью 40 мл, ТУ 48-20-117-82.
Цилиндры мерные, ГОСТ 1770-74,
вместимостью 10 мл.
Воронки из полиэтилена или
парафинированные диаметром 37 мм, ГОСТ 1770-74.
Колбы конические или цилиндры мерные с
пришлифованными пробками, ГОСТ 1770-74, вместимостью 50 мл.
Палочка алюминиевая (проволока толщиной 3
мм).
Баня водяная.
Щипцы тигельные.
Спектрофотометр.
Реактивы, растворы,
материалы
Натрия гидроксид, ГОСТ 4328-77, х.ч., 4-процентный раствор.
Серная кислота, ГОСТ 4204-77, х.ч., 1 н раствор.
Винная кислота, ГОСТ 5817-77, х.ч., 5-процентный раствор.
Аскорбиновая кислота, ГОСТ 4815-57,
1-процентный раствор, свежеприготовленный.
Аммоний молибденовокислый,
ГОСТ 3785-72, перекристаллизованный, 7-процентный
раствор.
Фильтры АФА-ВП-20.
Бумажные фильтры "синяя лента".
Стандартный раствор
N 1 с содержанием 200 мкг/мл диоксида кремния. 0,02 аэросила
помещают в стеклоуглеродный тигель, добавляют 10 мл
4-процентного раствора едкого натра и кипятят 10 минут, добавляют 20 мл воды,
раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 мл, несколько раз обмывают
тигель водой, сливая ее в ту же колбу, затем объем раствора доводят до метки
дистиллированной водой. Стандартный
раствор N 1 хранят в полиэтиленовой емкости в течение месяца.
Стандартный раствор N 2, содержащий 20
мкг/мл диоксида кремния, готовят перед использованием. Для этого в мерную колбу
вместимостью 100 мл наливают 10 мл стандартного раствора N 1, прибавляют 1 мл 1
н раствора серной кислоты и доводят объем до метки водой.
Отбор проб воздуха
Воздух со скоростью 10 л/мин. аспирируют через фильтр АФА-ВП-20, помещенный в фильтродержателе. Количество протянутого через фильтр
воздуха зависит от концентрации в нем пыли. Навеска пыли на фильтре должна быть
не менее 2 мг. В случае малой запыленности и невозможности в течение 30 минут
отобрать необходимую навеску, следует объединить несколько параллельных проб.
Подготовка к
измерению
Для построения градуировочного
графика готовят шкалу стандартов согласно таблице.
Таблица
┌───┬───────────────────┬───────────────────┬─────────────────────────────┐
│
N │ Стандартный │ Дистиллированная │Содержание аморфного диоксида│
│п/п│ раствор N
2, мл │ вода, мл │ кремния, мкг │
├───┼───────────────────┼───────────────────┼─────────────────────────────┤
│1 │0 │20,0 │0 │
│2 │0,1 │19,9 │2 │
│3 │0,2 │19,8 │4 │
│4 │0,4 │19,6 │8 │
│5 │0,6 │19,4 │12 │
│6 │1,0 │19,0 │20 │
│7 │1,5 │18,5 │30 │
└───┴───────────────────┴───────────────────┴─────────────────────────────┘
В конические колбы
вместимостью 50 мл (либо мерные цилиндры с пришлифованными пробками) помещают
указанные в таблице объемы стандартного раствора N 2, доводят объем раствора до
20 мл дистиллированной водой, добавляют по 1,5 мл 1 н раствора серной кислоты и
по 1 мл 7-процентного раствора молибдата аммония,
каждый раз перемешивая, через 5 минут добавляют по 5 мл 5-процентного раствора
винной кислоты и по 0,5 мл
1-процентного раствора аскорбиновой кислоты, перемешивают и через 20 минут
измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при длине волны 815 нм относительно раствора холостой пробы.
Строят градуировочный
график: на ось ординат наносят значения оптических плотностей, на ось абсцисс -
соответствующие им содержания диоксида кремния (мкг) в градуировочных
растворах.
Проведение
измерения
Фильтр с отобранной пробой помещают в стеклоуглеродный тигель, смачивают по 0,5 мл этанола,
приливают 5 мл 4-процентного раствора гидроксида натрия и помещают на кипящую
водяную баню на 5 - 7 минут. Затем добавляют 10 - 15 мл воды и содержимое тигля
фильтруют в мерную колбу вместимостью 50 мл, отжимая поливинилхлоридный фильтр
алюминиевой палочкой, фильтр промывают тремя порциями воды по 5 - 6 мл, сливая
ее в ту же колбу. Раствор нейтрализуют 5 мл 1 н серной кислоты и по охлаждении доводят объем до
метки дистиллированной водой.
В зависимости от содержания диоксида
кремния в колбу на 50 мл отбирают соответствующую аликвотную часть пробы (0,5 -
20 мл), доливают до 20 мл дистиллированной водой и дальнейший анализ ведут
аналогично разделу "Подготовка к измерению". Оптическую плотность
полученных растворов измеряют по сравнению с контролем, который готовят
одновременно и аналогично пробам.
Количественное определение содержания
диоксида кремния (мкг) проводят по предварительно построенному градуировочному графику.
Расчет концентрации
Процентное содержание аморфного диоксида
кремния в пыли (X) вычисляют по формуле:
V
x a x 100
общ
X =
----------------,
V x p x 1000
алик
где:
V
- общий объем пробы, мл;
общ
V
- объем пробы, взятый для анализа, мл;
алик
a - содержание аморфного диоксида кремния в
аликвотной части раствора,
мкг;
p - вес отобранной пробы, мг.
Концентрацию пыли в воздухе (C) в мг/куб. м
рассчитывают по формуле:
p x 1000
C = --------,
V
20
где
V -
объем отобранного воздуха,
приведенный к стандартным
20
условиям, л.