Утверждаю
Заместитель Главного
государственного
санитарного врача СССР
А.И.ЗАИЧЕНКО
18 апреля 1977 г. N 1617-77
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
НА ФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОЕДИНЕНИЙ
МАРГАНЦА В ВОЗДУХЕ
I. Общая часть
1. Определение основано на окислении
солей марганца до марганцовой кислоты персульфатом аммония в присутствии
нитрата серебра как катализатора.
2. Предел обнаружения марганца 1 мкг в
анализируемом объеме раствора.
3. Предел обнаружения в воздухе 0,08
мг/куб. м (расчетная).
4. Определению не мешает железо в
количествах, значительно превышающих содержание марганца. Хром мешает
определению марганца.
5. Предельно допустимая концентрация
марганца в воздухе 0,3 мг/куб. м.
II. Реактивы и
аппаратура
6. Применяемые реактивы и растворы.
Марганец сернокислый, 5-водный, ГОСТ
435-67, ч.д.а.
Стандартный раствор N 1, содержащий 100
мкг/мл марганца, готовят путем растворения 0,0439 г сульфата марганца в
5-процентном растворе серной кислоты в мерной колбе на 100 мл.
Стандартный раствор N 2, содержащий 10
мкг/мл марганца, готовят соответствующим разбавлением стандартного раствора N
1.
Серная кислота, ГОСТ 4204-66, х.ч., концентрированная и 5-процентный раствор (по объему).
Щавелевая кислота, ГОСТ 5873-68, х.ч., 8-процентный раствор, свежеприготовленный.
Фосфорная кислота, орто,
ГОСТ 6552-58.
Смесь кислот: серной кислоты плотностью
1,84 и 8-процентной щавелевой кислоты в отношении 1:1, свежеприготовленная.
Серебро азотнокислое, ГОСТ 1277-63,
2-процентный раствор.
Аммоний надсернокислый
(персульфат), ГОСТ 3766-64, ч.д.а., 10-процентный
раствор, свежеприготовленный.
Фильтры АФА-ХМ.
7. Применяемые посуда и приборы.
Аспирационное устройство.
Патроны для фильтров.
Песочная баня.
Муфельная печь.
Тигли фарфоровые, ГОСТ 900-41.
Водяная баня.
Термометр на 100 °C.
Щипцы тигельные.
Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью
100, 50 мл.
Пробирки колориметрические плоскодонные
из бесцветного стекла высотой 120 мм, внутренним диаметром 15 мм.
Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 1,
2, 5, 10 мл с минимальным делением 0,01 и 0,1 мл.
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
Электровстряхиватель.
III. Отбор пробы
воздуха
8. Воздух со скоростью 10 л/мин. аспирируют через фильтр АФА-ХМ, помещенный в патрон. Для
определения 1/2 ПДК достаточно отобрать 50 л воздуха.
IV. Описание
определения
9. Фильтр переносят в тигель и сжигают в
муфельной печи или на горелке при температуре не выше 500 °C до полного озоления. Золу
обрабатывают 2 мл кислотной смеси (серной и щавелевой) при нагревании и
выпаривают на песочной бане досуха. По охлаждении
сухой остаток растворяют в 20 мл 5-процентного раствора серной кислоты и
переносят раствор в пробирки, помещенные в электровстряхиватель.
После отстаивания 1 и 5 мл пробы осторожно переносят пипетками в
колориметрические пробирки, 1 мл пробы доводят до 5 мл 5-процентным раствором
серной кислоты. Приливают по 0,2 мл 2-процентного раствора азотнокислого
серебра, по 1 мл 10-процентного раствора персульфата аммония. Если в пробе
присутствует железо, то после персульфата аммония прибавляют 1 мл фосфорной
кислоты. Растворы взбалтывают и погружают на 5 мин. в водяную баню, нагретую до
80 °C. По охлаждении растворы фотометрируют
в кювете с толщиной слоя 10 мм при длине волны 545 нм
по сравнению с контролем.
Содержание марганца в анализируемом
объеме раствора определяют по предварительно построенному калибровочному
графику. Для построения калибровочного графика готовят шкалу стандартов
согласно табл. 6.
Таблица 6
ШКАЛА СТАНДАРТОВ
┌───────────┬───────────────┬────────────────────────┬─────────────┐
│N
стандарта│ Стандартный │
Серная кислота, │
Содержание │
│ │раствор N 2, мл│5-процентный
раствор, мл│марганца, мкг│
├───────────┼───────────────┼────────────────────────┼─────────────┤
│1 │0 │5,0 │0 │
│2 │0,1 │4,9 │1,0 │
│3 │0,3 │4,7 │3,0 │
│4 │0,5 │4,5 │5,0 │
│5 │0,7 │4,3 │7,0 │
│6 │1,0 │4,0 │10,0 │
│7 │1,5 │3,5 │15,0 │
└───────────┴───────────────┴────────────────────────┴─────────────┘
Все пробирки шкалы обрабатывают
аналогично пробам, измеряют оптическую плотность и строят график.
Концентрацию марганца в мг/куб. м воздуха
X рассчитывают по формуле:
GV
1
X = ----,
VV
20
где:
G - количество марганца, найденное в
анализируемом объеме пробы, мкг;
V -
общий объем пробы, мл;
1
V - объем пробы, взятый для анализа, мл;
V -
объем воздуха, отобранный для анализа в приведенный к стандартным
20
условиям по
формуле (см. Приложение), л.
Коэффициент пересчета марганца на двуокись
марганца равен 1,58.
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.