Утверждаю

Заместитель Главного

государственного

санитарного врача СССР

А.И.ЗАИЧЕНКО

18 апреля 1977 г. N 1714-77

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

НА ФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ НИКОТИНА

И АНАБАЗИНА В ВОЗДУХЕ

 

I. Общая часть

 

1. Определение основано на расщеплении пиридинового цикла никотина хлорцианом и образовании полиметинового красителя с барбитуровой кислотой.

2. Предел обнаружения никотина (анабазина) 1 мкг в анализируемом объеме раствора.

3. Предел обнаружения в воздухе 0,1 мг/куб. м.

4. Метанол, аммиак, формальдегид не мешают определению. Пиридин мешает определению.

5. Предельно допустимая концентрация никотин-сульфата и анабазин-сульфата 0,1 мг/куб. м.

 

II. Реактивы и аппаратура

 

6. Применяемые реактивы и растворы.

Никотин-сульфат.

Анабазин-сульфат.

Никотин, свежеприготовленный, получают путем перегонки с водным паром.

Навеску (никотин-сульфата - около 2 г, никотин-основания - около 1 г), отвешенную на аналитических весах с точностью до 0,0001 г, переносят в мерную колбу вместимостью 250 мл, наливают в нее до метки дистиллированной воды, закрыв пробкой, тщательно взбалтывают. Из полученного раствора никотина отбирают пипеткой 50 мл и переносят в круглодонную колбу вместимостью 500 - 700 мл. Затем в эту же колбу вносят 50 г чистой поваренной соли и 30 - 35 мл 10-процентного раствора едкого натра, после чего никотин отгоняют водяным паром через холодильник Либиха в приемник, которым служит мерная колба вместимостью 500 мл. В этот приемник предварительно наливают 10 мл разбавленной соляной кислоты (1:4).

По окончании перегонки (проба отгона в пробирке с раствором кремневольфрамовой кислоты и 2 - 3 каплями соляной кислоты 1:4 не дает осадка), что происходит после отгона 400 - 500 мл, приемник доливают до метки дистиллированной водой, при температуре 20 °C, закрывают притертой пробкой и взбалтывают всю жидкость путем 20-кратного перевертывания колбы вверх дном и обратно.

Для дальнейшей работы из этого приемника берут 100 мл раствора никотина, переносят его в химический стакан вместимостью 150 мл и сюда же прибавляют 3 мл разбавленного раствора соляной кислоты (1:4) и 4 мл 12-процентного раствора кремневольфрамовой кислоты. Получившийся аморфный осадок кремневольфрамата никотина перемешивают стеклянной палочкой и для полной и отчетливой кристаллизации его стакан с осадком в течение 10 - 15 мин. выдерживают на водяной бане с температурой 70 - 80 °C. Затем стакан с осадком оставляют на 30 - 35 мин. при комнатной температуре, после чего помещают его в ледяную воду на 1,5 ч.

Далее осадок отфильтровывают через беззольный фильтр (синяя лента) и промывают холодной дистиллированной водой, содержащей 1 г концентрированной соляной кислоты на 1 л раствора, до отрицательной реакции с кремневольфрамовой кислотой. Полноту промывки осадка от кремневольфрамовой кислоты проверяют путем прибавления к 5 - 6 фильтрата 2 - 3 капель отгона никотина. При этом не должно быть помутнения раствора. Промытый осадок с фильтром осторожно озоляют в платиновом, а при его отсутствии - в фарфоровом тигле. Полученную золу прокаливают. Массу осадка умножают на 0,114, что дает величину осажденного никотина. Результаты определений вычисляют с точностью до второго десятичного знака.

Расхождение между результатами параллельных анализов допускается: при анализе никотин-основания - не более 0,5%, при анализе никотин-сульфата - не более 0,3%.

Стандартный раствор N 1: в мерную колбу вместимостью 100 мл вносят 10 - 15 мл этилового спирта, взвешивают, добавляют 0,2 мл никотина, вторично взвешивают и доводят спиртом до метки.

Стандартный раствор N 2, содержащий 0,01 мг/мл никотина, готовят соответствующим разбавлением стандартного раствора N 1 этиловым спиртом.

Стандартный раствор анабазина (N 1 - основной и N 2 - с содержанием 0,01 мг/мл) готовят из анабазина сульфата, что исключает перегонку с водяным паром.

Этиловый спирт, ректификат, ГОСТ 5963-67.

Роданид калия или аммония, ГОСТ 4139-65, 1-процентный раствор.

Хлорамин Т, ТУ II П-44-69, 1-процентный раствор, приготовленный перед употреблением.

Барбитуровая кислота, МРТУ 6-09-804-63, 1-процентный раствор, приготовленный при нагревании.

Дигидроортофосфат калия, ГОСТ 2493-65, 0,15 М раствор. 9,073 г соли растворяют в мерной колбе вместимостью 1 л в дистиллированной воде и доводят объем раствора до метки дистиллированной водой.

Гидроортофосфат натрия, ГОСТ 245-66, 0,15 М раствор. 11,866 г соли растворяют в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 1 л.

Натр едкий, ГОСТ 4328-6, 1 н раствор.

Фосфатно-щелочной буфер, pH 6,0 - 6,5.

В мерную колбу вместимостью 1 л вносят 121 мл раствора гидроортофосфата натрия, доводят до метки раствором дигидроортофосфата калия и перемешивают. Раствор имеет желтую окраску с универсальным индикатором (pH 6).

Универсальный индикатор.

7. Применяемые посуда и приборы.

Аспирационное устройство.

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.

Поглотительные приборы Полежаева (см. рис. 12 - здесь и далее рисунки не приводятся).

Пробирки колориметрические.

Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 25, 100 и 1000 мл.

Пипетки градуированные, ГОСТ 20292-74, на 1, 5, 10 мл с делениями на 0,1 мл.

Фильтры АФА-ВП-20.

Прибор для перегонки с водяным паром (см. рис. 14).

 

III. Отбор пробы воздуха

 

8. Воздух со скоростью 0,5 л/мин. аспирируют через последовательно соединенные патрон с фильтром АФА-ВП-20 и 2 поглотительных прибора Полежаева с 4 мл этилового спирта в каждом. Поглотительные приборы охлаждают льдом.

Для определения 1/2 ПДК следует отобрать 20 л воздуха. При этом вместо поглотительных приборов Полежаева используют поглотительные приборы с пористой пластинкой. Скорость аспирации увеличивают до 1 л/мин.

 

IV. Описание определения

 

9. Из каждого поглотительного прибора 2 мл пробы вносят в пробирки. Фильтр переносят в дистилляционную колбу перегонного аппарата, добавляют 10 мл 1 н раствора едкого натра и, присоединив колбу к перегонному аппарату, отгоняют вещество с водяным паром в 2 приемные пробирки, содержащие по 1 мл этилового спирта. В каждую пробирку собирают по 8 мл отгона. Из них отбирают в колориметрические пробирки по 2 мл. Добавляют в пробирки по 1 мл раствора роданида и по 8 мл раствора хлорамина.

Содержимое пробирок перемешивают и спустя 10 мин. добавляют по 3 мл раствора барбитуровой кислоты и по 6 мл буферного раствора. Пробирки помещают на 30 мин. в водяную баню, нагретую до 40 - 45 °C.

По охлаждении растворов измеряют их оптические плотности на фотоэлектроколориметре (зеленый светофильтр) или спектрофотометре при 510 нм по сравнению с контролем, который готовят одновременно и аналогично пробам. Содержание никотина (анабазина) в анализируемом объеме определяют по предварительно построенному калибровочному графику.

Для построения калибровочного графика готовят шкалу стандартов согласно табл. 119.

 

Таблица 119

 

ШКАЛА СТАНДАРТОВ

 

┌─────┬────────────┬────────┬───────┬───────┬────────┬───────┬────────────┐

│N    │Стандартный │Этиловый│Роданид│Хлор-  │Барби-  │Фосфат-│ Содержание │

│стан-│  раствор   │ спирт, │ калия,│амин Т,│туровая │ный    │  никотина  │

│дарта│никотина или│   мл   │  мл   │мл     │кислота,│буфер, │(анабазина),│

│     │ анабазина  │        │       │       │мл      │мл     │    мкг     │

│     │  N 2, мл   │        │       │       │        │       │            │

├─────┼────────────┼────────┼───────┼───────┼────────┼───────┼────────────┤

│1    │0           │2       │1      │8      │3       │6      │0           │

│2    │0,1         │1,9     │1      │8      │3       │6      │1           │

│3    │0,2         │1,8     │1      │8      │3       │6      │2           │

│4    │0,4         │1,6     │1      │8      │3       │6      │4           │

│5    │0,6         │1,4     │1      │8      │3       │6      │6           │

│6    │0,8         │1,2     │1      │8      │3       │6      │8           │

│7    │1,0         │1,0     │1      │8      │3       │6      │10          │

└─────┴────────────┴────────┴───────┴───────┴────────┴───────┴────────────┘

 

Все пробирки шкалы обрабатывают аналогично пробам, измеряют оптическую плотность и строят график.

Шкалой стандартов можно пользоваться для визуального определения, в этом случае ее готовят в колориметрических пробирках одновременно с пробами.

Концентрацию никотина (анабазина) в воздухе X в мг/куб. м вычисляют по формуле:

 

                                     GV K

                                       1

                                 X = ----

                                     VV

                                       20

 

    где:

    G - количество вещества, найденное в анализируемом объеме пробы, мкг;

    V  - общий объем пробы, мл;

     1

    V - объем пробы, взятый для определения, мл;

    V   - объем воздуха, отобранный для анализа, 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.