Утверждаю

Заместитель Главного

государственного

санитарного врача СССР

А.И.ЗАИЧЕНКО

12 декабря 1988 г. N 4861-88

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО ФОТОМЕТРИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ ОКИСИ ЦИНКА

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.

 

    ZnO                                                М.м. 81,38.

 

Окись цинка (оксид цинка) - белый рыхлый порошок, плотность 5,47 г/куб. см, возгорается при 1800 °С. Не растворяется в воде, спирте и аммиаке, растворяется в кислотах и щелочах. В воздухе может находиться в виде аэрозоля.

Относится к высокоопасным веществам (II класс опасности). Вызывает заболевание, протекающее по типу инфекционного катара дыхательных путей ("литейная лихорадка").

ПДК окиси цинка в воздухе - 0,5 мг/куб. м.

 

Характеристика метода

 

    Метод   основан   на  реакции  взаимодействия  иона  тетрароданоцинката

          2-

[Zn(SCN) ]  с катионом родамина "С" и последующем фотометрическом измерении

        4

оптической  плотности  окрашенного ионного ассоциата при 610 нм. Отбор проб

проводят с концентрированием на фильтр.

Нижний предел измерения содержания окиси цинка - 1 мкг в анализируемом объеме раствора.

Нижний предел измерения окиси цинка в воздухе - 0,25 мг/куб. м (при отборе 8 л воздуха).

Диапазон измеряемых концентраций окиси цинка от 0,25 до 2,5 мг/куб. м.

Измерению не мешают свинец, алюминий, никель, кобальт, марганец, молибден, ванадий. Влияние железа (III) и меди устраняется в процессе анализа.

Суммарная погрешность измерения не превышает 25%.

Время выполнения измерения, включая отбор проб, 1,5 часа.

 

Приборы, аппаратура, посуда

 

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

Аспирационное устройство.

Фильтродержатели, ТУ 95.72.05-7.

Баня водяная, ТУ 64-1-2850-76.

Чашки фарфоровые, ГОСТ 91-47-80.

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

Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 1, 2, 5 и 10 мл.

Пробирки, ГОСТ 10515-75, высотой 120 мм и диаметром 15 мл.

Стаканы химические, ГОСТ 25336-82, вместимостью 50 мл, вместимостью 25 мл.

Воронки стеклянные, ГОСТ 8613-75, диаметром 56 мм.

 

Реактивы, растворы, материалы

 

Цинк металлический, гранулированный, ГОСТ 3640-79, в.ч.

Соляная кислота, ГОСТ 3118-77, х.ч., раствор 1:1.

Гидроксиламин солянокислый, ГОСТ 5456-79, ч.д.а., 20-процентный раствор, свежеприготовленный (хранят в банках из темного стекла).

Тиомочевина, ГОСТ 6344-73, ч.д.а., 10-процентный раствор, 10 г реактива растворяют в 50 мл горячей дистиллированной воды, после охлаждения доводят объем до 100 мл дистиллированной водой.

Калий роданистый, ГОСТ 4139-75, ч.д.а., 20-процентный раствор.

Родамин "С", ТУ РУ 856-53, ч., 0,02-процентный раствор.

Натрий уксуснокислый 3-водный, ГОСТ 199-78, ч.д.а., 15-процентный раствор.

Кислота уксусная, ГОСТ 61-75, х.ч., ледяная.

Ацетатный буферный раствор с рН 5,0. К 197 мл 15-процентного раствора ацетата натрия приливают 3 мл концентрированной уксусной кислоты.

Стандартный раствор N 1 с концентрацией цинка 1 мг/мл готовят растворением 1 г цинка в 10 мл соляной кислоты (1:1) при нагревании, раствор охлаждают до 20 °С, переносят в мерную колбу на 1 л и разбавляют до метки дистиллированной водой. Раствор устойчив более года.

Стандартные растворы N 2 и N 3 с концентрациями 100 мкг/мл (устойчив 1 месяц) и 10 мкг/мл (применяют свежеприготовленным) готовят путем соответствующего разбавления стандартного раствора N 1 дистиллированной водой.

Фильтры АФА-ВП-20 и беззольные, "синяя лента".

 

Отбор пробы воздуха

 

Воздух с объемным расходом 2 л/мин. аспирируют через фильтр АФА-ВП-20, для измерения 1/2 ПДК окиси цинка следует отобрать 8 л воздуха. Срок хранения отобранных проб не ограничен.

 

Подготовка к измерению

 

Для построения градуировочного графика готовят градуировочные растворы (устойчивы 2 часа) согласно таблице 29.

 

Таблица 29

 

ШКАЛА ГРАДУИРОВОЧНЫХ РАСТВОРОВ

 

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

│N стан- │  Стандартный  │Дистиллирован-│Содержание цинка в ана- │

│дарта   │раствор N 3, мл│ная вода, мл  │лизируемом растворе, мкг│

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

│1       │0              │5,0           │0                       │

│2       │0,1            │4,9           │1                       │

│3       │0,2            │4,8           │2                       │

│4       │0,3            │4,7           │3                       │

│5       │0,5            │4,5           │5                       │

│6       │0,7            │4,3           │7                       │

│7       │1,0            │4,0           │10                      │

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

 

Все градуировочные растворы доводят до pH 3-4, добавляя по каплям 0,1 н раствор серной кислоты. Затем прибавляют по 1 мл раствора гидроксиламина, через 2 мин. - по 1 мл ацетатного буфера, по 1 мл раствора тиомочевины и по 1 мл раствора родамина калия. После добавления каждого реактива растворы тщательно перемешивают. Доводят объем до 10 мл дистиллированной водой, приливают 2 мл раствора родамина "С", перемешивают и через 10 - 15 мин. измеряют оптическую плотность растворов на спектрофотометре при длине волны 610 нм (или на спектрофотоэлектроколориметре с использованием красного светофильтра). Измерение проводят в кюветах с толщиной поглощающего слоя 10 мм по отношению к раствору сравнения, не содержащему цинка. Строят градуировочный график, на ось ординат наносят значения оптических плотностей градуировочных растворов, на ось абсцисс - соответствующие им величины содержания цинка в градуировочном растворе (мкг). Проверка градуировочного графика проводится в случае использования новой партии реактивов, но не реже 1 раза в квартал.

 

Проведение измерения

 

Фильтр с отобранной пробой помещают в стакан и дважды промывают горячим раствором соляной кислоты 1:1 (по 5 мл). Промывные жидкости объединяют и выпаривают досуха в фарфоровой чашке на водяной бане. Сухой остаток растворяют в 10 мл воды.

Аликвотную часть раствора (5 мл) помещают в пробирку и устанавливают рН раствора 3-4, добавляя по каплям 0,1 н раствор серной кислоты (по индикаторной бумаге). Приливают 1 мл раствора гидроксиламина, через 2 мин. - 1 мл раствора ацетатного буфера, 1 мл раствора тиомочевины и 1 мл раствора родамина калия. После добавления каждого реактива раствор тщательно перемешивают. Доводят объем до 10 мл дистиллированной водой, приливают 2 мл раствора родамина "С", перемешивают пробы анализируемого раствора аналогично градуировочным растворам по сравнению с контролем, который готовят одновременно и аналогично пробе.

Количественное определение цинка во взятой аликвоте проводят по предварительно построенному градуировочному графику.

 

Расчет концентрации

 

Концентрацию окиси цинка в воздухе в мкг/куб. м (С) вычисляют по формуле:

 

С = (а х в х К) / (б х V),

 

где:

а - количество цинка в анализируемом объеме раствора пробы, найденное по градуировочному графику, мкг;

в - общий объем раствора пробы, мл;

б - объем раствора пробы, взятый для анализа, мл;

К - коэффициент пересчета цинка на окись цинка, равный 1,24;

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

 

 

 

 

 

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│

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