Утверждаю

Заместитель Главного

государственного

санитарного врача СССР

А.И.ЗАИЧЕНКО

12 декабря 1988 г. N 4846-88

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ

ИЗОБУТЕНИЛКАРБИНОЛА (ИБК) В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

 

Аннотация

 

Методические указания по измерению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны предназначены для работников санитарно-эпидемиологических станций и санитарных лабораторий промышленных предприятий при осуществлении контроля за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны, а также научно-исследовательских институтов системы здравоохранения России и других заинтересованных министерств и ведомств.

Методические указания разработаны и утверждены с целью обеспечения контроля соответствия фактических концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны к их предельно допустимым концентрациям (ПДК) - санитарно-гигиеническим нормативам, утверждаемым Министерством здравоохранения СССР, оценки эффективности внедренных санитарно-гигиенических мероприятий, установления необходимости использования средств индивидуальной защиты органов дыхания, оценки влияния вредных веществ на состояние здоровья работающих.

Методические указания подготовлены в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 "ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны" и ГОСТ 12.1.016-79 "ССБТ. Воздух рабочей зоны. Требования к методикам измерения концентраций вредных веществ", одобрены Проблемной комиссией "Научные основы гигиены труда и профессиональной патологии", являются обязательными при осуществлении вышеуказанного контроля.

 

     CH -CH -C=CH

       2   2     2                                      М.м. 86,1.

     │   │

     OH  CH

           3

 

Изобутенилкарбинол (ИБК) 3-метил-3-бутен-1-ол - бесцветная жидкость, плотность при 20 °С - 0,858 г/куб. см, Т кип. 129,9 °С, давление насыщенных паров при 20 °С - 7,93 гПа (5,96 мм рт. ст.), растворимость в воде при 25 °С - 7,7% мас., в этиловом спирте, эфире - неограниченная. В воздухе может находиться в виде паров. При ингаляционном поступлении в организм оказывает рефлекторное и резорбтивное действие. Влияет на нервную и кроветворную системы.

ОБУВ ИБК в воздухе - 10 мг/куб. м.

 

Характеристика метода

 

Метод основан на использовании газожидкостной хроматографии с применением пламенно-ионизационного детектора.

Отбор проб проводят с концентрированием в поглотительные сосуды с водой.

Нижний предел измерения содержаний ИБК - 0,03 мкг в хроматографируемом объеме.

Нижний предел измерения в воздухе - 5 мг/куб. м (при отборе 10 л воздуха).

Диапазон измеряемых концентраций ИБК в воздухе от 5 до 100 мг/куб. м.

Определению не мешают изопрен, метанол, триметилкарбинол, 4,4-демитил-1,3-диоксан, 3-метил-1-бутен-3-ол (диметилвинилкарбинол), 4-метил-5,6-дигидро-(альфа)-пиран, 4-метилентетрагидропиран.

Суммарная погрешность измерения не превышает 15%.

Время выполнения измерения, включая отбор проб, около 30 минут.

 

Приборы, аппаратура, посуда

 

Хроматограф с пламенно-ионизационным детектором.

Колонка хроматографическая из нержавеющей стали длиной 3 м, внутренним диаметром 3 мм.

Аспирационное устройство.

Микрошприц МШ-10, ГОСТ 8043-75.

Секундомер, ГОСТ 5072-79.

Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 25 - 50 мл.

Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 1, 5 и 10 мл.

Поглотительные сосуды с пористой пластинкой.

Насос водоструйный, ГОСТ 10696-75.

Колба круглодонная.

 

Реактивы, растворы и материалы

 

Изобутенилкарбинол свежеперегнанный, с содержанием основного вещества не менее 98%.

Хлороформ, ТУ 6-09-4263-76, х.ч., для хроматографии.

Полиэтиленгликоль, м. м. 20000 (ПЭГ-20М) - жидкая фаза.

Хроматон N-AW-ДMCS (фракция 0,16 - 0,25 мм) - твердый носитель.

Гелий, ТУ 51-940-80, очищенный марки Б, водород, ГОСТ 3022-80, воздух, ГОСТ 11882-80.

Основной стандартный раствор ИБК готовят растворением точной навески вещества в воде в мерной колбе на 25 мл. Раствор устойчив 20 дней.

 

Отбор пробы воздуха

 

Воздух с объемным расходом 0,5 л/мин. аспирируют через поглотительный сосуд с 3 мл воды, погруженный в стакан со льдом. Для измерения 1/2 ОБУВ достаточно отобрать 10 л воздуха. Срок хранения проб в закрытых поглотительных сосудах до 3 дней.

 

Подготовка к измерению

 

Насадку хроматографической колонки готовят из расчета 10% ПЭГ-20М от массы хроматона. Навеску ПЭГ-20М растворяют в хлороформе и приготовленным раствором заливают навеску хроматона, помещенную в круглодонную колбу, смесь осторожно перемешивают, выдерживают 20 минут при комнатной температуре, затем растворитель отгоняют на водяной бане. Подготовленной насадкой заполняют чистую хроматографическую колонку. Заполненную колонку помещают в термостат хроматографа и, не присоединяя к детектору, кондиционируют в токе газа-носителя в течение 14 часов: по 2 часа при температурах 60, 80, 100, 120 °С и 6 часов при температуре 150 °С.

Градуировочные растворы ИБК с концентрацией от 15 до 240 мкг/мл готовят в мерных колбах на 50 мл разбавлением водой соответственно 0,2; 0,4; 0,8; 2,0; 3,0 мл основного раствора.

Градуировочные растворы устойчивы 15 дней.

Количественное определение ИБК проводят методом абсолютной градуировки. В хроматограф вводят микрошприцем по 2 мкл градуировочных растворов, что соответствует содержанию ИБК от 30 до 480 нг.

Строят градуировочный график зависимости высоты пика изобутенилкарбинола (мм) от его содержания в градуировочном растворе (нг) или вычисляют градуировочный коэффициент в нг/мм по формуле:

 

                        а = [сумма (m  / h )] / n,

                                     i    i

 

    где:

    m    -   количество   изобутенилкарбинола  в  хроматографируемой  пробе

     i

градуировочного раствора, мг;

    h  - высота пика на хроматограмме, мм;

     i

    n - число определений.

Проверка градуировочных графиков или градуировочного коэффициента проводится при изменении условий анализа, но не реже 1 раза в квартал.

 

Условия хроматографирования

градуировочных растворов и анализируемых проб:

 

    Температура термостата колонок                            100 °С

    Температура испарителя                                    200 °С

    Температура термостата детектора                          150 °С

    Скорость газа-носителя (гелия)                            40 мл/мин.

    Скорость потока водорода                                  40 мл/мин.

    Скорость потока воздуха                                   400 мл/мин.

    Скорость диаграммной ленты                                240 мм/час

    Объем вводимой пробы                                      2 мкл

                                                                      -12

    Масштаб чувствительности                                  100 х 10    А

    Время удерживания ИБК                                     3,92 мин.

 

Проведение измерения

 

Пробу объемом 2 мкл вводят в испаритель хроматографа через самоуплотняющуюся мембрану и проводят анализ аналогично градуировочным растворам. Измеряют высоту пика ИБК на хроматограмме и по градуировочному графику или с помощью градуировочного коэффициента находят количество определяемого компонента.

 

Расчет концентрации

 

Концентрацию изобутенилкарбинола в воздухе в мг/куб. м (С) вычисляют по формуле:

 

С = (а х в х h) / (б х V),

 

где:

а - градуировочный коэффициент, мг/мм;

h - высота пика, мм;

в - общий объем раствора пробы, мл;

б - объем раствора пробы, введенной в хроматограф, мкл;

V - объем воздуха, отобранный для анализа, приведенный к стандартным условиям, л (см. Приложение 1).

 

 

 

 

 

Приложение 1

(справочное)

 

Приведение объема воздуха к условиям по ГОСТ 12.1.016-79 (температура 0 °С, давление 760 мм рт. ст.) проводят по следующей формуле:

 

                              V  х (273 + 20) х Р

                               t

                          С = -------------------,

                              (273 + t°) х 101,33

 

    где:

    V  - объем воздуха, отобранный для анализа;

     t

    Р - барометрическое давление, кПа;

    (101,33 кПа = 760 мм рт. ст.);

    t° - температура воздуха в месте отбора пробы, °С.

    Для удобства  расчета V  следует  пользоваться  таблицей  коэффициентов

                           t

(Приложение  2).  Для  приведения  объема  воздуха  к температуре 20 °С и к

давлению 760 мм рт. ст. надо умножить V  на соответствующий коэффициент.

                                       t

 

 

 

 

 

Приложение 2

(справочное)

 

КОЭФФИЦИЕНТ К ДЛЯ ПРИВЕДЕНИЯ ОБЪЕМА ВОЗДУХА

К УСЛОВИЯМ ПО ГОСТ 12.1.016-79

 

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

│°С │                     Давление Р, кПа (мм рт. ст.)                    │

│   ├──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┤

│   │97,33 │97,86 │ 98,4 │98,93 │99,46 │100,00│100,53│101,06│101,33│101,86│

│   │(730) │(734) │ 738) │(742) │(746) │(750) │(754) │(758) │(760) │(764) │

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

│-30│1,1582│1,1646│1,1709│1,1772│1,1836│1,1899│1,1963│1,2026│1,2058│1,2122│

│-26│1,1393│1,1456│1,1519│1,1581│1,1644│1,1705│1,1763│1,1831│1,1862│1,1925│

│-22│1,1212│1,1274│1,1336│1,1396│1,1458│1,1519│1,1581│1,1643│1,1673│1,1735│

│-18│1,1036│1,1097│1,1159│1,1218│1,1278│1,1338│1,1399│1,1460│1,1490│1,1551│

│-14│1,0866│1,0926│1,0986│1,1045│1,1105│1,1164│1,1224│1,1284│1,1313│1,1373│

│-10│1,0701│1,0760│1,0819│1,0877│1,0986│1,0994│1,1053│1,1112│1,1141│1,1200│

│-06│1,0640│1,0599│1,0657│1,0714│1,0772│1,0829│1,0887│1,0945│1,0974│1,1032│

│-02│1,0385│1,0442│1,0499│1,0556│1,0613│1,0669│1,0726│1,0784│1,0812│1,0869│

│0  │1,0309│1,0366│1,0423│1,0477│1,0535│1,0591│1,0648│1,0705│1,0733│1,0789│

│+02│1,0234│1,0291│1,0347│1,0402│1,0459│1,0514│1,0571│1,0627│1,0655│1,0712│

│+06│1,0087│1,0143│1,0198│1,0253│1,0309│1,0363│1,0419│1,0475│1,0502│1,0557│

│+10│0,9944│0,9990│1,0054│1,0108│1,0162│1,0216│1,0272│1,0326│1,0353│1,0407│

│+14│0,9806│0,9860│0,9914│0,9967│1,0027│1,0074│1,0128│1,0183│1,0209│1,0263│

│+18│0,9671│0,9725│0,9778│0,9880│0,9884│0,9936│0,9989│1,0043│1,0069│1,0122│

│+20│0,9605│0,9658│0,9711│0,9783│0,9816│0,9868│0,9921│0,9974│1,0000│1,0053│

│+22│0,9539│0,9592│0,9645│0,9696│0,9749│0,9800│0,9853│0,9906│0,9932│0,9985│

│+24│0,9475│0,9527│0,9579│0,9631│0,9683│0,9735│0,9787│0,9839│0,9865│0,9917│

│+26│0,9412│0,9464│0,9516│0,9566│0,9618│0,9669│0,9721│0,9773│0,9755│0,9851│

│+28│0,9349│0,9401│0,9453│0,9503│0,9955│0,9605│0,9657│0,9708│0,9734│0,9785│

│+30│0,9288│0,9339│0,9391│0,9440│0,9432│0,9542│0,9594│0,9646│0,9670│0,9723│

│+34│0,9167│0,9218│0,9268│0,9318│0,9368│0,9418│0,9468│0,9519│0,9544│0,9595│

│+38│0,9049│0,9099│0,9149│0,9198│0,9248│0,9297│0,9347│0,9397│0,9421│0,9471│

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