Утверждаю
Заместитель Главного
государственного
санитарного врача СССР
А.И.ЗАИЧЕНКО
18 апреля 1977 г. N 1613-77
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
НА ФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВАНАДИЯ
И ЕГО СОЕДИНЕНИЙ В ВОЗДУХЕ
I. Общая часть
1. Определение основано на реакции
окисления ванадия и его соединений до пятиокиси
ванадия и его последующем определении по реакции образования желтой
фосфорно-вольфрамово-ванадиевой кислоты.
2. Предел обнаружения - 5 мкг в
анализируемом объеме раствора.
3. Предел обнаружения в воздухе - 0,05
мг/куб. м (расчетная).
4. Определению мешают соединения
пятивалентного хрома.
5. Предельно допустимая концентрация: для
дыма пятиокиси ванадия - 0,1 мг/куб. м, для пыли пятиокиси ванадия - 0,5 мг/куб. м, для феррованадия - 1
мг/куб. м.
II. Реактивы и
аппаратура
6. Применяемые реактивы и растворы.
Ванадат аммония (метаванадиевокислый
аммоний), ГОСТ 9336-60.
Стандартный раствор N 1 с содержанием
1000 мкг/мл пятиокиси ванадия готовят растворением
0,1286 г ванадата аммония в 100 мл воды.
Стандартный раствор N 2, содержащий 100
мкг/мл, готовят соответствующим разбавлением основного раствора в 10 раз.
Фосфорная кислота, ГОСТ 6552-58,
50-процентный раствор.
Натр едкий, ГОСТ 4328-66, 10-процентный
раствор.
Натрий вольфрамовокислый,
МРТУ 6-09-2158-65, 5-процентный водный раствор.
Кислота серная, ГОСТ 4204-66,
10-процентный раствор (по объему).
Кислота азотная, ГОСТ 4461-68,
50-процентный раствор (по объему).
7. Применяемые посуда и приборы.
Аспирационное устройство.
Патроны для фильтров.
Пробирки колориметрические плоскодонные
из бесцветного стекла с внутренним диаметром 10 - 15 мм.
Пипетки, ГОСТ 20292-74, емкостью 10, 5, 2
и 1 мл с делениями.
Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, емкостью
1000, 500 и 100 мл.
Тигли фарфоровые.
Муфельная печь.
Щипцы тигельные.
Баня водяная.
Фильтры АФА-ВП-20.
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
III. Отбор пробы
воздуха
8. Воздух со скоростью 8 - 10 л/мин. аспирируют через фильтры АФА или бумажный фильтр. Для
определения 1/2 ПДК необходимо отобрать 200 л воздуха.
IV. Описание
определения
9. Фильтр переносят в фарфоровый тигель,
добавляют по 2 мл 50-процентного раствора азотной кислоты, выпаривают досуха на
водяной бане и сжигают в муфельной печи при температуре 500 °C. После озоления содержимое тигля охлаждают и обрабатывают 2 мл
10-процентного раствора едкого натра и 3 мл воды. Содержимое тигля нагревают в
течение 3 - 5 мин. на водяной бане и переносят в колориметрическую пробирку.
Тигель промывают 2 - 3 раза небольшими порциями теплой дистиллированной воды (1
мл) и сливают в ту же пробирку, объем доводят до 10 мл и центрифугируют. Для
анализа берут 5 мл (1/2 пробы).
В пробирки вносят 1,5 мл 10-процентного
раствора серной кислоты, перемешивают, добавляют 0,1 мл 50-процентного раствора
фосфорной кислоты и 0,5 мл 5-процентного раствора вольфрамата
натрия. Содержимое пробирок хорошо перемешивают и через 10 - 15 мин. фотометрируют на ФЭКе в кюветах с
толщиной слоя 0,5 см при длине волны 450 - 480 нм по
сравнению с контролем, который готовят одновременно и аналогично пробам.
Содержание пятиокиси ванадия в анализируемом объеме
определяют по предварительно построенному калибровочному графику. Для
построения калибровочного графика готовят шкалу стандартов согласно табл. 2.
Таблица 2
ШКАЛА СТАНДАРТОВ
┌───────────┬────────────┬─────────────┬────────────────┬────────────┐
│N
стандарта│Стандартный │10-процентный│Дистиллированная│
Содержание │
│ │раствор N 2,│раствор NaOH,│ вода,
мл │ пятиокиси │
│ │ мл
│ мл │ │ванадия, мкг│
├───────────┼────────────┼─────────────┼────────────────┼────────────┤
│1 │0 │1,0 │4,0 │0 │
│2 │0,1 │1,0 │3,9 │10 │
│3 │0,2 │1,0 │3,8 │20 │
│4 │0,6 │1,0 │3,4 │60 │
│5 │0,8 │1,0 │3,2 │80 │
│6 │1,0 │1,0 │3,0 │100 │
└───────────┴────────────┴─────────────┴────────────────┴────────────┘
Все пробирки шкалы обрабатывают
аналогично пробам, измеряют оптическую плотность и строят график. Шкалой
стандартов можно пользоваться и для визуального определения, ее готовят в
колориметрических пробирках одновременно с пробами. Коэффициент пересчета с пятиокиси ванадия на феррованадий составляет 1,22.
Количество пятиокиси ванадия в мг/куб. м воздуха X
вычисляют по формуле:
GV
1
X = ----,
VV
20
где:
G - количество пятиокиси ванадия,
найденное в анализируемом объеме
пробы, мкг;
V - объем пробы, взятый для анализа, мл;
V -
общий объем пробы, мл;
1
V -
объем воздуха, взятый
для анализа и приведенный к стандартным
20
условиям по
формуле (см. Приложение), л.
Приложение 2
РАСЧЕТ КОНЦЕНТРАЦИИ ВРЕДНОГО ВЕЩЕСТВА В ВОЗДУХЕ
В соответствии с требованиями ГОСТ
12.1.005-76 объем воздуха, аспирированного при отборе
проб, приводят к стандартным условиям: температуре 20 °C и барометрическому
давлению 101,33 кПа (760 мм рт. ст.) по формуле:
(273 + 20) P
V = V
---------------- = V K,
ст t (273 +
t) 101,33 t
где V
- объем воздуха, измеренный при t °C и давлении 101,33 кПа.
t
Для упрощения расчетов пользуются
коэффициентами K (Приложение 3), вычисленными для температур в пределах от 6 до
40 °C и давлений от 97,33 до 104,0 кПа (730 - 780 мм рт. ст.).
В сборниках ТУ, некоторых МУ и во многих
практических руководствах по санитарной химии в составе приложений имеются
таблицы коэффициентов пересчета объема воздуха к нормальным условиям (0 °C и
101,33 кПа).
Численные значения коэффициентов в этих
таблицах приведены с точностью до четвертого знака для температур от 5 до 40 °C
с интервалом в 1° и давлений от 730 до 780 мм рт. ст. с интервалом в 2 мм рт.
ст.
Однако нет практической надобности в
столь многозначных и слишком подробных таблицах, так как максимальная
погрешность четырехзначных коэффициентов составляет всего лишь +/- 0,006%.
Согласно ГОСТ 12.1.005-76 погрешность измерения объема воздуха не должна
превышать +/- 10%, поэтому точность коэффициентов пересчета на уровне +/- 1%
следует считать вполне достаточной.
Приложение 3
КОЭФФИЦИЕНТЫ K ДЛЯ ПРИВЕДЕНИЯ
ОБЪЕМА ВОЗДУХА К СТАНДАРТНЫМ УСЛОВИЯМ
┌───────┬─────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│
t °C │ Давление P, кПа/мм рт. ст.
│
│ ├──────────┬──────────┬──────────┬──────────┬──────────┬──────────┤
│ │97,33/730 │98,66/740 │
100/750 │101,33/760│102,7/770
│ 104/780 │
├───────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┼──────────┤
│6 │1,009 │1,023 │1,036 │1,050 │1,064 │1,078 │
│8 │1,002 │1,015 │1,029 │1,043 │1,560 │1,070 │
│10 │0,994 │1,008 │1,022 │1,035 │1,049 │1,063 │
│12 │0,987 │1,001 │1,015 │1,028 │1,042 │1,055 │
│14 │0,981 │0,994 │1,007 │1,021 │1,034 │1,048 │
│16 │0,974 │0,987 │1,001 │1,014 │1,027 │1,040 │
│18 │0,967 │0,980 │0,994 │1,007 │1,020 │1,033 │
│20 │0,961 │0,974 │0,987 │1,000 │1,013 │1,026 │
│22 │0,954 │0,967 │0,980 │0,993 │1,006 │1,019 │
│24 │0,948 │0,961 │0,974 │0,987 │1,000 │1,012 │
│26 │0,941 │0,954 │0,967 │0,980 │0,993 │1,006 │
│28 │0,935 │0,948 │0,961 │0,973 │0,986 │0,999 │
│30 │0,929 │0,942 │0,954 │0,967 │0,980 │0,992 │
│32 │0,923 │0,935 │0,948 │0,961 │0,973 │0,986 │
│34 │0,917 │0,929 │0,942 │0,954 │0,967 │0,979 │
│36 │0,911 │0,923 │0,936 │0,948 │0,961 │0,973 │
│38 │0,905 │0,917 │0,930 │0,942 │0,955 │0,967 │
│40 │0,899 │0,911 │0,924 │0,936 │0,948 │0,961 │
└───────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────┴──────────┘
|
ДЕЛЬТА P
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
|
ДЕЛЬТА K
|
1
|
3
|
4
|
5
|
7
|
8
|
9
|
10
|
12
|
Искомый коэффициент K, пользуясь
упрощенной таблицей, находят в соответствии со следующей схемой:
K = K + ДЕЛЬТА K
+ ДЕЛЬТА K ,
табл
t p
где:
ДЕЛЬТА K
- поправка на температуру;
t
ДЕЛЬТА K
- поправка на давление.
p
1. Численное значение давления P, путем
исключения единиц, округляют до
целого числа,
кратного десяти (P )
табл
P = P + ДЕЛЬТА P.
табл
2. В графе P находят коэффициент,
соответствующий заданной температуре. Если цифра °C нечетная, то выписывают
значение коэффициента при температуре t + 1 (ближайшее снизу число) и
увеличивают его третий знак на 3 единицы (т.е. прибавляют 0,003).
3. Поправку на ДЕЛЬТА P определяют по таблице пропорциональных частей,
приведенной (снизу) основной таблицы.
Примеры. Требуется определить коэффициент
K для следующих параметров окружающей среды:
┌───┬────┬───────────┬────────────────┬─────────────────┬──────────┬──────┐
│
N │t °C│P │P + ДЕЛЬТА P│K + ДЕЛЬТА K │ДЕЛЬТА K │
K │
│п/п│ │ мм рт. ст.│ табл │
табл t│ p │ │
├───┼────┼───────────┼────────────────┼─────────────────┼──────────┼──────┤
│1 │18
│750 │750 +
0 │0,994 + 0 │0,000 │0,994 │
├───┼────┼───────────┼────────────────┼─────────────────┼──────────┼──────┤
│2 │5
│788 │780 +
8 │1,078 + 0,003 │0,010 │1,091 │
├───┼────┼───────────┼────────────────┼─────────────────┼──────────┼──────┤
│3 │23
│743 │740 + 3 │0,961 + 0,003 │0,004 │0,968 │
├───┼────┼───────────┼────────────────┼─────────────────┼──────────┼──────┤
│4 │29
│732 │730 +
2 │0,929 + 0,003 │0,003 │0,935 │
├───┼────┼───────────┼────────────────┼─────────────────┼──────────┼──────┤
│5 │22
│781 │780 +
1 │1,019 + 0 │0,001 │1,020 │
└───┴────┴───────────┴────────────────┴─────────────────┴──────────┴──────┘
В первом примере значение искомого
коэффициента берется непосредственно
из таблицы.
В тех случаях, когда цифра t °C нечетна (примеры 2,
3 и 4),
выписывают K
, соответствующий P
и температуре (t
+ 1) °C и
табл табл
прибавляют к
нему 0,003.
Поправку
на излишек единиц
ДЕЛЬТА P определяют по вспомогательной
таблице (их
значения вписаны в графу ДЕЛЬТА K ).
p
Величину
коэффициента K определяют как сумму поправок на температуру и
давление и
K (графа K).
табл
В
примере 5 ввиду четности
цифры t °C
поправка на температуру
отсутствует.