Утверждаю
Заместитель Главного
государственного
санитарного врача СССР
А.И.ЗАИЧЕНКО
18 апреля 1977 г. N 1682-77
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
НА ФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОКИСИ ЭТИЛЕНА В ВОЗДУХЕ
I. Общая часть
1. Определение основано на гидратировании окиси этилена до этиленгликоля, окислении
его до формальдегида и фотометрическом определении последнего по реакции с хромотроповой кислотой.
2. Предел обнаружения 0,25 мкг окиси
этилена в анализируемом объеме раствора.
3. Предел обнаружения в воздухе 0,125
мг/куб. м (расчетная).
4. Определению мешают формальдегид и
этиленгликоль.
5. Предельно допустимая концентрация
окиси этилена в воздухе 1 мг/куб. м.
II. Реактивы и
аппаратура
6. Применяемые реактивы и растворы.
Стандартный раствор N 1: в мерную колбу
на 25 мл наливают 15 - 20 мл 40-процентного раствора серной кислоты и
взвешивают, затем добавляют 1 - 2 капли жидкой окиси этилена и взвешивают колбу
вторично. Объем раствора доводят 40-процентным раствором серной кислоты до
метки и перемешивают. По разности между второй и первой массой определяют
навеску окиси этилена и вычисляют содержание ее в 1 мл.
Раствор устойчив в течение 1 мес.
Стандартный раствор N 2 с содержанием 5
мкг/мл окиси этилена готовят соответствующим разбавлением раствора N 1
40-процентным раствором серной кислоты. Раствор устойчив 2 недели.
При отсутствии жидкой окиси этилена
стандартный раствор готовят из этиленгликоля с содержанием 7 мкг/мл, что
соответствует 5 мкг/мл окиси этилена.
Для приготовления стандартного раствора
может быть применен водный раствор формальдегида (формалин).
Концентрацию формальдегида в растворе
устанавливают йодометрическим титрованием с последующим разбавлением
40-процентным раствором серной кислоты до содержания 7 мкг/мл, что
соответствует 5 мкг/мл окиси этилена.
Окись этилена.
Этиленгликоль, ГОСТ 10164-62, ч.д.а.
Серная кислота, ГОСТ 4204-66,
концентрированная и 40-процентный раствор.
Натрий сернистокислый
безводный, ч.д.а., ГОСТ 195-66, 50-процентный
раствор. Устойчив 2 - 3 суток.
Калий йоднокислый
мета, МРТУ 6-09-6598-70, 1,5-процентный раствор в 10-процентном растворе серной
кислоты. Растворение производится при нагревании.
Хромотроповая кислота или ее динатриевая соль, МРТУ
6-09-4740-67. 0,15 г хромотроповой кислоты или ее динатриевой соли растворяют в 5 мл воды, затем прибавляют
125 мл концентрированной серной кислоты. Раствор устойчив в течение 2 - 3 дней.
7. Применяемые посуда и приборы.
Аспирационное устройство.
Поглотительные приборы с пористой
пластинкой N 2.
Пробирки колориметрические высотой 120
мм, внутренним диаметром 15 мм.
Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью
25 мл.
Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 1,
2, 5, 10 мл с делениями на 0,01 и 0,1 мл.
Фотоэлектроколориметр.
III. Отбор пробы
воздуха
8. Воздух со скоростью 0,3 л/мин. аспирируют через два поглотительных прибора, содержащих по
3 мл 40-процентного раствора серной кислоты. Для определения 1/2 ПДК достаточно
отобрать 1 - 2 л воздуха.
IV. Описание
определения
9. Содержимое обоих поглотительных
приборов сливают вместе в пробирку. Для анализа отбирают 3 мл пробы в
колориметрическую пробирку с притертой пробкой, приливают 0,5 мл 3-процентного
раствора периодата калия, перемешивают и оставляют на
30 мин. Далее для восстановления избытка периодата
калия добавляют по 3 капли раствора сульфита натрия и по 1,5 мл раствора хромотроповой кислоты. Осторожно перемешивают и погружают
на 30 мин. в кипящую водяную баню, после чего пробирки охлаждают погружением в
холодную воду. Затем в каждую пробирку вносят по 2 мл воды и перемешивают, при
этом коричневый фон, обусловленный выделением йода, исчезает.
Если желтая окраска исчезла неполностью, необходимо добавить несколько капель воды, так
как в слабокислой среде йод вступает в реакцию с избытком сульфита натрия и
остается фиолетовое окрашивание, характерное для реакции формальдегида с хромотроповой кислотой.
Затем растворы переливают в кюветы с
толщиной слоя 1 см и фотометрируют при длине волны
574 нм по сравнению с контролем, который готовят
одновременно и аналогично пробам. Содержание окиси этилена в анализируемом
объеме определяют по предварительно построенному калибровочному графику.
Для построения калибровочного графика
готовят шкалу стандартов согласно табл. 80.
Таблица 80
ШКАЛА СТАНДАРТОВ
┌─────────┬────────────────┬──────────────────┬──────────────────┐
│ N │ Стандартный │
Серная кислота, │
Содержание │
│стандарта│
раствор окиси │ 40-процентный │окиси этилена, мкг│
│ │этилена N 2, мл │ раствор, мл │ │
├─────────┼────────────────┼──────────────────┼──────────────────┤
│1 │0 │3,0 │0 │
│2 │0,05 │2,95 │0,25 │
│3 │0,1 │2,9 │0,5 │
│4 │0,2 │2,8 │1,0 │
│5 │0,3 │2,7 │1,5 │
│6 │0,4 │2,6 │2,0 │
│7 │0,6 │2,4 │3,0 │
│8 │0,8 │2,2 │4,0 │
│9 │1,2 │1,8 │6,0 │
│10 │1,6 │1,4 │8,0 │
│11 │2,0 │1,0 │10,0 │
└─────────┴────────────────┴──────────────────┴──────────────────┘
Шкалу стандартов готовят в
колориметрических пробирках одновременно с пробами. Все пробирки шкалы
обрабатывают аналогично пробам, измеряют оптическую плотность и строят график.
Шкалой стандартов можно пользоваться и
для визуального определения. Окраска шкалы устойчива в течение 1 - 2 суток.
Концентрацию окиси этилена в мг/куб. м
воздуха X вычисляют по формуле:
G V
1
X = -----,
V V
20
где:
G - количество окиси этилена, найденное в анализируемом объеме пробы,
мкг;
V -
общий объем пробы, мл;
1
V - объем пробы, взятый для анализа, мл;
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.