Утверждаю
Заместитель Главного
санитарного врача СССР
16 мая 1973 г. N 1087-73
ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
НА МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОКИСЛОВ МАРГАНЦА В ВОЗДУХЕ
Настоящие Технические условия
распространяются на метод определения содержания окислов марганца в воздухе
промышленных помещений при санитарном контроле.
I. Общая часть
1. Метод определения закиси марганца
основан на амперометрическом титровании его пирофосфатного
раствора (рН 6,0 - 6,5) перманганатом калия при образовании нерастворимого
комплекса (двуокись марганца переводят в закись обработкой щавелевой и серной
кислот). Метод определения окиси марганца основан на амперометрическом
титровании его пирофосфатного раствора (рН 2,0 - 2,5)
солью Мора.
2. Минимально определяемое количество -
0,2 мкг.
3. Определению не мешают железо, хром,
цинк, никель.
4. Предельно допустимая концентрация
марганца (в пересчете на двуокись марганца) - 0,3 мг/куб. м.
II. Реактивы и
аппаратура
5. Применяемые реактивы и растворы.
Пирофосфат натрия, ГОСТ 342-66, 0,25 М раствор. Применяется в качестве буфера и
фона (рН = 2,0 - 2,5; 6,0 - 6,5), а также для отделения двух- и трехвалентного
марганца от двуокиси марганца. 97 г пирофосфата
натрия растворяют в дважды перегнанной воде, находящейся в мерной колбе, при
нагревании в присутствии небольшого количества двуокиси свинца. Долив воду до
метки, раствор охлаждают, фильтруют и подкисляют серной кислотой до соответствующего рН. Для приготовления буферного раствора с
рН = 6,0 - 6,5 необходимо к 1 л раствора прибавить 10 мл концентрированной
серной кислоты, а для раствора с рН = 2,0 - 2,5 - около 25 мл. Значение рН
необходимо определить на рН-метре. Для растворения окислов марганца используют
раствор с рН = 2,0 - 2,5, на четыре части которого добавляют одну часть
концентрированной серной кислоты.
Калий марганцевокислый,
ГОСТ 4527-65, 0,01 М раствор (является исходным для приготовления титрующего
раствора).
Соль Мора, ГОСТ 4208-66, 0,01 М раствор
(является исходным для приготовления титрующего раствора).
Кислота щавелевая, ГОСТ 5873-68,
8-процентный раствор.
Кислота серная, ГОСТ 4204-66,
концентрированная.
Кислота азотная, ГОСТ 4461-67,
концентрированная.
Бидистиллят.
6. Применяемые посуда и приборы.
Микробюретка емкостью 3 мл.
Пипетки, ГОСТ 1770-59, емкостью 1; 5 и 10
мл.
Склянки реактивные.
Колбы мерные, ГОСТ 1770-59.
Фильтры стеклянные N 4.
Колбы для отсасывания под вакуумом.
Чашки фарфоровые.
Воздуходувка с реометром.
Аллонж, заполненный стеклянной или
гигроскопической ватой.
Электрод платиновый (проволока диаметром
0,3 мм и длиной 7 мм, впаянная в стеклянную трубку).
Полуэлемент каломельный.
Вольтметр постоянного тока.
Реостаты или магазин сопротивления.
Аккумулятор или сухой элемент напряжением
4 В.
Гальванометр зеркальный чувствительностью
10 А.
Столик, вращающийся со скоростью не менее
78 об./мин.
рН-метр.
III. Отбор пробы
воздуха
7. Для фазового анализа дым и пыль,
содержащие окислы марганца, улавливают в аллонж, заполненный стеклянной ватой,
куда предварительно вводят 1 - 2 мл смеси (4:1) пирофосфатного
раствора с рН = 2,0 - 2,5 и концентрированной серной кислоты. Для определения общего
содержания марганца улавливание производят в аллонж, заполненный
гигроскопической ватой, смоченной смесью (1:1) концентрированной серной и
8-процентной щавелевой кислот. Фильтры АФА применять нельзя. Скорость отбора не
более 5 - 7 л/мин. при сопротивлении 5 - 6 мм рт. ст. Для анализа необходимо
отобрать 100 - 200 л.
IV. Описание
определения
8. Для определения фазового состава
аллонж со стеклянной ватой вставляют в пробку стеклянного фильтра N 4,
соединенного с колбой для отсасывания. Стеклянную вату полностью заливают
горячей (70 - 80 °С) смесью (4:1) пирофосфатного
раствора (рН = 2,0 - 2,5) и концентрированной серной кислоты. Для медленного
отсасывания дают небольшое разряжение. Постепенно добавляют горячую смесь (на
растворение и промывку должно быть затрачено 50 - 60 мл). После полного
отсасывания фильтрат сливают в другую емкость. Колбу ополаскивают этой же
смесью (5 - 6 мл) и промывную жидкость сливают в фильтрат. Измеряют объем
раствора, содержащего фильтрат и промывную жидкость, анализируют его на
содержание закиси и окиси марганца. Затем стеклянную вату в аллонже заливают
горячей (70 - 80 °С) смесью (1:1) концентрированной серной кислоты и
8-процентной щавелевой кислоты. Фильтрование идет при очень малом разряжении.
На растворение или промывку должно быть затрачено 40 - 50 мл смеси. Фильтрат
вместе со смывом колбы переводят в фарфоровую чашку и упаривают до появления
белых паров серной кислоты и прекращения выделения пузырьков газа. Содержимое
чашки разбавляют 5 - 10 мл бидистиллята, объем раствора
измеряют и определяют содержание двуокиси марганца.
Для определения общего содержания
марганца гигроскопическую вату из аллонжа осторожно переводят в фарфоровую
чашку, внутреннюю часть аллонжа протирают несколькими тампонами ваты, которые
также помещают в чашку. Вату осторожно сжигают, озоляют
и обрабатывают 2 - 3 мл смеси серной и 8-процентной щавелевой кислот. Затем
содержимое чашки нагревают до появления белых паров и прекращения выделения
пузырьков газа. По охлаждении в чашку наливают 5 - 10
мл воды, объем раствора измеряют и определяют общее содержание марганца в виде
закиси марганца.
Для амперометрического титрования из
приготовленных растворов отбирают 2 - 3 мл и разбавляют в 5 или 10 раз смесью пирофосфата натрия с серной кислотой. В стакан для титрования
наливают 1 - 2 мл анализируемого раствора и до 50 мл пирофосфатного
буфера, затем опускают ключ каломельного полуэлемента
и платиновый электрод, которые соединяют с полярографом или с приборами,
собранными по обычной амперометрической схеме. При
определении закиси марганца берут пирофосфатный
раствор с рН = 6,0 - 6,5 и титрование производят перманганатом при потенциалах
от 0 до +0,2 В. При определении окиси марганца берут пирофосфатный
раствор с рН = 2,0 - 2,6 и титрование производят солью Мора при потенциале +1,0
В. Титр перманганата устанавливают по щавелевой кислоте, титр соли Мора - по
титрованному раствору перманганата. Титр определяют непосредственно
перед опытами. Титрование начинают после установления (в течение 5 - 10 мин.)
показаний зеркального гальванометра и ведут его при непрерывном и равномерном
вращении электрода. Количество титрующего раствора и показание гальванометра
записывают. По полученным данным строят кривую: на оси абсцисс откладывают
количество титрующего раствора в мл, на оси ординат - показания гальванометра.
С целью правильного титрования необходимо вести опыты при различных
разбавлениях анализируемого раствора и при различных концентрациях титрующего
раствора. Показателем правильного титрования одного и того же раствора является
пропорциональность эквивалентных точек количеству анализируемого раствора.
Концентрацию закиси марганца (Х) в
мг/куб. м воздуха вычисляют по формуле:
В х Т х V х 1,39 х 1000
1
Х = ------------------------,
V
окиси марганца:
В х Т х V х 0,14 х 1000
1
Х =
------------------------,
V
где:
В - объем перманганата или соли Мора,
пошедший на титрование, мл;
Т - титр перманганата или соли Мора, мг/мл;
V -
общий объем фильтрата, мл;
1
1,39 и 0,14 - расчетные коэффициенты
уравнения реакции титрования;
1000 - коэффициент пересчета;
V - объем фильтрата, взятого для
титрования, мл.