Утверждаю

Заместитель Главного

государственного

санитарного врача СССР

А.И.ЗАИЧЕНКО

12 декабря 1988 г. N 4857-88

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ

МЕТИЛЭТИЛКЕТОНА, БУТИЛАЦЕТАТА, О-, П- И М-КСИЛОЛОВ

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.

 

Таблица 27

 

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВ

 

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

│   Название   │Структур.│Молек.│ Агрег.  │Плот- │Раство-  │  Т   │Давле- │

│   вещества   │ формула │масса │  сост.  │ность,│римость  │ кип.,│ние    │

│              │         │      │         │г/см  │         │  °С  │пара,  │

│              │         │      │         │      │         │      │мм рт. │

│              │         │      │         │      │         │      │ст. (20│

│              │         │      │         │      │         │      │°С)    │

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

│Метилэтилкетон│ CH -C-  │72,10 │бесцвет. │0,825 │расворим │79,6  │100,0  │

│(2-бутанон)   │   3 ││  │      │жидкость │      │в этано- │      │       │

│              │     O   │      │         │      │ле, воде,│      │       │

│              │-CH -CH  │      │         │      │эфире    │      │       │

│              │   2   3 │      │         │      │         │      │       │

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

│Бутиловый эфир│ CH C-O- │116,6 │бесцветн.│0,832 │растворим│112 - │18,0   │

│уксусной      │   3││   │      │жидкость │      │в этано- │113   │       │

│кислоты       │    O    │      │         │      │ле, эфире│      │       │

│(Бутилацетат) │-C -H    │      │         │      │         │      │       │

│              │  4  9   │      │         │      │         │      │       │

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

│о-ксилол (1,2-│         │106,17│бесцветн.│0,880 │растворим│114,14│10,05  │

│диметилбензол)│         │      │жидкость │      │в этано- │      │       │

│              │         │      │         │      │ле, эфире│      │       │

│              │         │      │         │      │и др.    │      │       │

│              │         │      │         │      │органич. │      │       │

│              │         │      │         │      │раствори-│      │       │

│              │         │      │         │      │телях    │      │       │

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

│м-ксилол (1,3-│         │106,17│бесцветн.│0,868 │-"-      │139,1 │6,4    │

│диметилбензол)│         │      │жидкость │      │         │      │       │

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

│п-ксилол (1,4-│         │106,17│бесцветн.│0,861 │-"-      │138,3 │16,35  │

│диметилбензол)│         │      │жидкость │      │         │      │       │

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

 

В воздухе могут находиться в виде паров.

Все вещества вызывают раздражение слизистой оболочки глаз и верхних дыхательных путей.

ПДК: метилэтилкетона (МЭК) - 200 мг/куб. м, бутилацетата - 200 мг/куб. м, ксилолов - 50 мг/куб. м.

 

Характеристика метода

 

Метод основан на использовании газожидкостной хроматографии с применением пламенно-ионизационного детектора. Отбор проб проводят без концентрирования.

Нижний предел измерения: МЭК - 0,08 мкг, бутилацетата - 0,088 мкг, ксилолов - 0,021 мкг в хроматографируемом объеме пробы.

Нижний предел измерения в воздухе: МЭК - 80 мг/куб. м, бутилацетата - 88 мг/куб. м, ксилолов - 21 мг/куб. м.

Диапазон измеряемых концентраций в воздухе: МЭК от 80 до 800 мг/куб. м, бутилацетата от 88 до 880 мг/куб. м, ксилолов от 21 до 430 мг/куб. м.

Измерению не мешают триметилолпропан, пентаэритрит, толуилендиизоцианат и полиэтиленадипинат.

Суммарная погрешность измерения не превышает 10%.

Время выполнения измерения, включая отбор проб, около 20 минут.

 

Приборы, аппаратура, посуда

 

Хроматограф с пламенно-ионизационным детектором.

Хроматографическая колонка стеклянная 200 х 0,3 см.

Аспирационное устройство.

Бутыли вместимостью 20 л.

Пипетки газовые, ГОСТ 18954-73, вместимостью 250 мл.

Шприц медицинский типа "Рекорд", ТУ 64-1-3776-83.

Секундомер, ГОСТ 5072-79.

Шкаф сушильный.

Вакуумный насос ВН-461 М.

Песочная баня.

Линейка измерительная, ГОСТ 427-75.

 

Реактивы, растворы, материалы

 

Метилэтилкетон.

Бутилацетат, ГОСТ 22300-76, х.ч.

о-, п- и м-ксилолы, ТУ 6-09-3780-78, ч.

Себациновая кислота, ГОСТ 15582-70, ч.

Спирт этиловый, ГОСТ 8314-77, ректификат.

Целит 545 (фракция 60 - 80 меш) - твердый носитель.

Азот, ГОСТ 9293-74, водород, ГОСТ 3022-80, воздух, ГОСТ 11882-73, в баллонах с редукторами.

 

Отбор пробы воздуха

 

Отбор пробы воздуха проводят в газовые пипетки вместимостью 250 мл путем аспирации со скоростью 1 л/мин. десятикратного объема воздуха. Время отбора 3 мин. Пипетки закрывают заглушками. Срок хранения отобранных проб - 24 часа.

 

Подготовка к измерению

 

Твердый носитель целит 545 отсеивают от пыли и высушивают в течение 6 часов при температуре 200 °С. Жидкую фазу - диоктилсебацинат (10 г на 100 г носителя) и себациновую кислоту (1,5 г на 100 г носителя) растворяют в этиловом спирте. В полученный раствор вносят приготовленный носитель при осторожном перемешивании, после чего на песочной бане испаряют спирт. Высушенным сорбентом с помощью вакуумного насоса заполняют колонку, которую затем кондиционируют в токе газа-носителя при 150 °С в течение 12 часов без подсоединения колонки к детектору. Общую подготовку прибора проводят согласно инструкции.

Количественное измерение анализируемых веществ проводят методом абсолютной градуировки по высотам пиков. Парогазовые смеси анализируемых веществ создают в дозаторах статического типа. Градуировочные смеси готовят расчетным способом. Для этой цели используют стеклянные бутыли вместимостью 20 л. В бутыли вносят по 2, 4, 6, 8, 10 и 20 мкл метилэтилкетона и бутилацетата и 0,5, 2, 4, 6, 8, 10 мкл м-ксилола. Бутыль оставляют на 4 - 5 часов для испарения веществ. Таким образом получают смеси с концентрациями от 80 до 800 мг/куб. м метилэтилкетона, от 88 до 880 мг/куб. м бутилацетата и от 21 до 430 мг/куб. м ксилола. Из бутыли 1 мл смеси вводят в испаритель хроматографа через самоуплотняющуюся мембрану. Записывают хроматограмму. На основании полученных данных строят градуировочный график зависимости высоты пика (мм) от количества вещества в хроматографируемом объеме (мкг). Построение градуировочного графика проводят по 6-ти точкам, выполняя 5 параллельных определений каждой концентрации.

 

Условия хроматографирования градуировочных

смесей и анализируемых проб

 

    Температура термостата колонок              80 °С

    Температура испарителя                      200 °С

    Скорость газа-носителя                      40 мл/мин.

    Скорость потока водорода                    40 мл/мин.

    Скорость потока воздуха                     400 мл/мин.

    Скорость диаграммной ленты                  240 мм/час.

    Время удерживания:

    бутилацетата                                3 мин. 54 сек.

    метилэтилкетона                             1 мин. 10 сек.

    п-, м-ксилолов                              7 мин. 35 сек.

    о-ксилола                                   8 мин. 50 сек.

 

Проведение измерения

 

Пробы воздуха из пипетки в количестве 1 мл вводят в испаритель хроматографа через самоуплотняющуюся мембрану. Записывают хроматограмму и измеряют высоту пика. По градуировочному графику находят количество компонента в хроматографическом объеме пробы.

 

Расчет концентрации

 

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

 

С = (а х 1000) / V,

 

где:

а - количество компонента, найденное по градуировочному графику, мкг;

V - объем воздуха, взятый для анализа, мл.

 

 

 

 

 

Приложение 1

(справочное)

 

Приведение объема воздуха к условиям по ГОСТ 12.1.016-79 (температура 20 °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

(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│

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