Методические указания по методам контроля МУК 4.1.2474-09 Измерение массовых концентраций дигидросульфида (сероводород) в воздухе рабочей зоны по реакции с парафенилендиамином соляно-кислым методом фотометрии.
МУК 4.1.2474-09
Методические указания
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Измерение массовых концентраций дигидросульфида (сероводород) в воздухе рабочей зоны по реакции с парафенилендиамином соляно-кислым методом фотометрии
Дата введения 2009-04-29
1. Разработаны: НИЦ "Экос" ЗАО "Алгама" (В.А.Смирнов) и ЦНИЛ филиала "ВГСЧ Урала" ФГУП "СПО "Металлургбезопасность" (С.М.Росляков - начальник ЦНИЛ, С.А.Каграманян - главный метролог ЦНИЛ, Л.С.Цизман - районный инженер филиала "ВГСЧ Урала").
2. Подготовлены: ГУ НИИ МТ РАМН (Л.Г.Макеева, Г.В.Муравьева).
3. Рекомендованы к утверждению Комиссией по санитарно-гигиеническому нормированию Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (протокол от 25 декабря 2009 г. N 3).
4. Утверждены Руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г.Г.Онищенко 2 февраля 2009 г.
5. Вводятся в действие с 29 апреля 2009 г.
6. Введены впервые.
1. Общие положения и область применения
Погрешности измерений соответствуют характеристикам, приведенным в табл.1.
Методические указания разработаны и подготовлены в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.016-79 "Воздух рабочей зоны. Требования к методикам измерения концентраций вредных веществ" (с изм. 1), ГОСТ 12.1.005-88 (с изм. 1) "ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны", ГОСТ Р 8.563-96 "ГСИ. Методики выполнения измерений" (с изм. 1 и 2) и ГОСТ Р ИСО 5725-2002 (части 1-6) "Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений".
Методические указания по измерению массовых концентраций сероводорода в воздухе рабочей зоны методом фотометрии предназначены для лабораторий "ФГУЗ ЦГ и Э", санитарных лабораторий промышленных предприятий при осуществлении контроля за содержанием сероводорода в воздухе рабочей зоны, а также научно-исследовательских институтов и других заинтересованных министерств и ведомств.
2. Характеристика вещества
2.1. Структурная формула:
2.3. Молекулярная масса: 34,08.
2.4. Регистрационный номер CAS: 7783-06-4.
2.5. Физико-химические свойства
Агрегатное состояние в воздухе - пары.
2.6. Токсикологическая характеристика
Сероводород - сильный нервный яд. Раздражает слизистые дыхательных путей и глаз. В результате окисления сероводорода в тканях возможно образование перекисных соединений.
Сероводород относится к веществам третьего класса опасности.
3. Метрологические характеристики методики выполнения измерений
Таблица 1
Метрологические характеристики методики выполнения измерений
Диапазон измерений массовых концентраций сероводорода, мг/м | Доверительные границы относительной погрешности , % отн. | Предел повторяемости , % отн. | Предел воспроизво-димости , % отн. |
От 5,0 до 65,0 вкл. | 24 | 6 | 20 |
4. Метод измерений
Содержание сероводорода в воздухе рабочей зоны определяют фотометрическим методом путем измерения оптической плотности органического красителя - тионина, образующегося при взаимодействии сероводорода с парафенилендиамином солянокислым (далее парафенилендиамин) в присутствии хлорного железа. Раствор имеет фиолетовый цвет.
Измерение проводят на фотоэлектроколориметре при длине волны 670 нм, используя красный светофильтр.
Отбор проб проводят с концентрированием сероводорода в поглотительные приборы Зайцева, заполненные поглотительным раствором.
Нижний предел измерения содержания сероводорода в анализируемом объеме пробы - 1 мкг.
Методика специфична. Диоксид серы и оксиды азота влияния на результаты измерений не оказывают.
5. Средства измерений, вспомогательное оборудование, реактивы и материалы
5.1. Средства измерений
Колориметр фотоэлектрический типа КФК-3 |
| ТУ 3-3.1766-82, Госреестр N 11598-02 |
Весы лабораторные высокого (II) класса точности с пределом взвешивания 200 г |
| Госреестр N 19874-02 |
Гири, набор (1-100) г |
| |
Термометр с ценой деления 1 °С |
| Госреестр N 251-90 |
Барометр-анероид |
| Госреестр N 5738-76 |
Психрометр аспирационный МВ-4М |
| ТУ 25.1607.054-85, Госреестр N 10069-01 |
Бюретки 2-25-0,1; 2-50-0,1 |
| |
Манометр показывающий с верхним пределом измерения 25 МПа, класс точности 2,5 |
| |
Прибор для отбора проб воздуха типа ПА-40М-1 |
| ТУ 4215-008-39906142, Госреестр N 21456-06 |
Ротаметр (реометр) |
| ГОСТ 13045-81 (ГОСТ 9932-75) Госреестр N 28557-05 |
Колбы мерные 2-100-2; 2-250-2; 2-1000-2 |
| |
Цилиндры 2-250; 1-50; 1-100; 1-500 |
| |
Пипетки 1-1-1-0,5; 1-2-2-1; 1-2-2-2; 1-2-2-5; 2-2-2-10; 2-2-2-20 |
| |
5.2. Вспомогательное оборудование | ||
Зажим медицинский |
| МРТУ 42964-64 |
Трубка резиновая медицинская |
| |
Заглушки стеклянные |
| |
Пробирки колориметрические |
| |
Колбы конические Кн-1-100,200-14/23ТС |
| |
Плитка электрическая с закрытой спиралью |
| |
Поглотительные приборы Зайцева |
| ТУ 25-11-1081-75 |
5.3. Реактивы и материалы | ||
Парафенилендиамин соляно-кислый |
| ТУ 6-09-4115-75 |
Изобутиловый спирт |
| |
Кислота серная, х.ч., удельный вес 1,835 г/см |
| |
Натрия сульфид, ч.д.а. |
| |
Йод, ч.д.а. |
| |
Железо хлорное, ч. |
| |
Калий йодистый |
| |
Стандарт-титр йода |
| ТУ 6-09-2540-87 |
Стандарт-титр тиосульфата натрия |
| ТУ 6-09-2540-87 |
Стандарт-титр бихромата калия (двухромовокислый калий) |
| ТУ 6-09-2540-87 |
Салициловая кислота (О-Оксибензойная), ч. |
| ТУ 6-09-08-940 |
Натрия гидрооксид, х.ч. |
| |
Трилон Б (динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты), ч. |
| |
Кислота соляная, ч.д.а., удельный вес 1,19 г/см |
| |
Крахмал, ч. |
| |
Вода дистиллированная |
|
Допускается применение других средств измерений, вспомогательного оборудования, реактивов и материалов с техническими и метрологическими характеристиками и квалификаций не хуже приведенных в разделе 5.
6. Требования безопасности
При выполнении измерений необходимо соблюдать:
6.1. Требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007 и ГОСТ 12.1.005.
6.2. Меры противопожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009 при работе с горючими и вредными веществами;
6.3. Требования электробезопасности при работе с электроустановками и фотоэлектроколориметром по ГОСТ 12.1.019 и инструкциями по эксплуатации приборов;
6.4. Требования, изложенные в эксплуатационной документации на средства измерений и вспомогательное оборудование.
6.5. Помещение лаборатории должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией. Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать ПДК, установленных ГН 2.2.5.1313-03.
6.6. Работающие должны быть обучены правилам безопасности труда согласно ГОСТ 12.0.004.
6.7. Работы, связанные с измерением содержания сероводорода, следует проводить в соответствии с требованиями безопасной работы в химической лаборатории и инструкцией по технике безопасности для работников химической лаборатории предприятия.
7. Требования к квалификации операторов
К выполнению измерений и обработке их результатов допускаются специалисты, имеющие высшее или специальное химическое образование, опыт работы в химической лаборатории, прошедшие обучение и владеющие техникой проведения анализа, освоившие метод анализа в процессе тренировки и уложившиеся в нормативы контроля при проведении процедуры контроля погрешности анализа и имеющие стаж и опыт работы в химической лаборатории не менее 1 года.
8. Условия измерений
При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:
температура окружающего воздуха, °С |
| 20±5; |
атмосферное давление, кПа (мм рт.ст.) |
| 84,0-106,7 (630-800); |
относительная влажность воздуха, %, не более |
| 80; |
напряжение питания, В |
| 220 ; |
частота, Гц |
| 50±1. |
9. Подготовка к выполнению измерений
9.1. Подготовка посуды
Стеклянную посуду ополаскивают ацетоном для удаления органических примесей, несколько раз промывают водопроводной водой, заливают хромовой смесью и выдерживают 1 ч. После этого посуду извлекают из хромовой смеси, ополаскивают несколько раз водопроводной, а затем дистиллированной водой и сушат в сушильном шкафу. Чистую посуду для анализа хранят в закрытом виде.
9.2. Приготовление растворов
9.2.1. Исходный стандартный раствор
Раствор устойчив в течение 15 суток.
9.2.2. Рабочий стандартный раствор.
9.2.3. Крахмал 0,4% раствор.
9.2.4. Тиосульфат натрия 0,1 Н раствор.
9.2.5 Тиосульфат натрия 0,01 Н раствор.
0,01 Н раствор тиосульфата натрия готовят путем 10-кратного разбавления 0,1 Н раствора тиосульфата натрия в день применения.
Коэффициент поправки 0,01 Н раствора соответствует коэффициенту поправки 0,1 Н раствора тиосульфата натрия с учетом разбавления его в мерной посуде.
9.2.6. Двухромовокислый калий 0,1 Н раствор.
0,1 Н раствор двухромового калия готовят из стандарт-титра. Раствор хранится в течение 1 месяца.
9.2.7. Двухромовокислый калий 0,01 Н раствор.
0,01 Н раствор двухромовокислого калия готовят путем 10-кратного разбавления 0,1 Н раствора двухромовокислого калия. Раствор применяют свежеприготовленным.
9.2.8. Йод 0,1 Н раствор.
9.2.9. Йод 0,01 Н раствор.
0,01 Н раствор йода готовят 10-кратным разбавлением 0,1 Н раствора йода в день применения.
0,01 Н раствору йода приписывается коэффициент поправки соответствующий 0,1 Н раствору с учетом разбавления в мерной посуде 0,1 Н раствора йода.
9.2.10. Поглотительный раствор.
9.2.11. Хлорное железо 5% раствор.
9.2.12. Раствор парафенилендиамина.
9.2.13. Трилон Б 0,01% раствор.
9.2.14. Серная кислота 1 Н раствор
9.2.15. Серная кислота 25% раствор
9.3. Подготовка прибора
Подготовку фотоэлектроколориметра проводит в соответствии с руководством по его эксплуатации.
9.4. Установление градуировочной характеристики
Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности раствора от массы сероводорода, устанавливают по шести сериям растворов из пяти параллельных определений для каждой серии согласно табл.2.
Таблица 2
Растворы для установления градуировочной характеристики при определении сероводорода
N градуировочного раствора | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
Объем рабочего стандартного раствора с массовой концентрацией сероводорода 10 мкг/см , см | 0 | 0,10 | 0,30 | 0,50 | 0,70 | 0,90 | 1,30 |
Объем поглотительного раствора, см | 2,00 | 1,90 | 1,70 | 1,50 | 1,30 | 1,10 | 0,70 |
Содержание сероводорода, мкг | 0 | 1 | 3 | 5 | 7 | 9 | 13 |
Градуировочные растворы используются свежеприготовленными.
Результаты измерений заносят в табл.3.
Таблица 3
Результаты измерений градуировочных растворов
Содержание акролеина, , мкг | Оптическая плотность растворов ( параллельных измерений) | |||||||
| … |
|
|
| ||||
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9.4.1. Построение градуировочной характеристики.
Градуировочная характеристика представляет собой прямую линию, строится по методу наименьших квадратов (для достижения требуемой точности МВИ) и выражается уравнением:
На основании полученных данных строят градуировочную характеристику.
9.4.2. Контроль стабильности градуировочной характеристики проводится при смене основных реактивов, используемых для анализа, при освоении методики новым исполнителем, при неудовлетворительных результатах внутрилабораторного оперативного контроля или внешнего контроля качества, но не реже 1 раза в три месяца.
Для контроля стабильности используют градуировочные растворы, приготовленные по 9.4 с содержанием сероводорода 1,0; 5,0; 13,0 мкг.
Стабильность градуировочной характеристики признают удовлетворительной, если для каждого градуировочного раствора выполняется условие:
Периодичность построения градуировочной характеристики устанавливается по результатам контроля ее стабильности, но не реже одного раза в год.
Контроль стабильности градуировочной характеристики может быть выполнен только для того диапазона измерений, в котором реализуется данная методика анализа в конкретной лаборатории. В этом случае контроль стабильности ведется в трех точках диапазона измерений, реализуемого в лаборатории, соответствующих (15±2,5)%, (50±5)%, (95±5)% этого диапазона.
Если условие стабильности не выполняется только для одного образца, то проводят повторное измерение этого образца с целью исключения результата, содержащего грубую ошибку.
Если градуировка не стабильна, выясняют причины нестабильности и повторяют контроль стабильности с использованием других образцов для градуировки, предусмотренных методикой. При повторном обнаружении нестабильности градуировочной характеристики ее устанавливают заново.
9.5. Отбор проб воздуха
Отбор проб проводят с учетом требований ГОСТ 12.1.005-88 "ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны" и Р 2.2.2006-05 (прилож.9, обязательное) "Общие методические требования к организации и проведению контроля содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны", п.2 контроль соответствия максимальным ПДК.
10. Выполнение измерений
По оптической плотности, используя градуировочную характеристику, определяют соответствующее содержание сероводорода в анализируемом объеме раствора каждого поглотительного прибора.
11. Вычисление результатов измерений
Приведение объема воздуха к стандартным условиям при температуре 293 К (20 °С) и атмосферном давлении 101,33 кПа (760 мм рт.ст.) производят по формуле:
12. Оформление результатов измерений
Результат измерений в документах, предусматривающих его использование, представляют в виде:
Результаты измерений оформляют записью в журнале.
13. Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории
Контроль качества результатов измерений в лаборатории при реализации методики осуществляют по ГОСТ Р ИСО 5725-6. "Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений", используя контроль стабильности среднеквадратического (стандартного) отклонения промежуточной прецизионности по п.6.2.3. Проверку стабильности осуществляют с применением контрольных карт Шухарта.
Периодичность контроля стабильности результатов выполняемых измерений регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории*.
Рекомендуется устанавливать контролируемый период так, чтобы количество результатов контрольных измерений было от 20 до 30.
При неудовлетворительных результатах контроля, например, при превышении предела действия или регулярном превышении предела предупреждения, выясняют причины этих отклонений, в том числе проводят смену реактивов, проверяют работу оператора.
14. Нормы затрат времени на анализ
Для проведения серии анализов из 6 проб требуется 1 ч 45 мин.
Библиография
1. ГОСТ 24104-2001. Весы лабораторные. Общие технические требования.
2. ГОСТ 7328-2001. Меры массы общего назначения и образцовые. Технические условия.
3. ГОСТ 27544-87. Термометры жидкостные стеклянные. Общие технические условия.
4. ГОСТ 6359-75. Барографы метеорологические анероидные.
5. ГОСТ 1770-74. Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия.
6. ГОСТ Р 51945-2002. Аспираторы. Общие технические условия.
7. ГОСТ 13045-82. Ротаметры. Общие технические условия.
8. ГОСТ 9932-75. Реометры стеклянные лабораторные. Технические условия.
9. ГОСТ 6709-72. Вода дистиллированная. Технические условия.
10. ГОСТ 29227-93. Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Ч.1. Общие требования.
11. ГОСТ 29227-93. Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Ч.1. Общие требования.*
12. ГОСТ 29251-91. Приборы мерные лабораторные стеклянные. Бюретки, пипетки. Технические условия.
13. ГОСТ 25336-82. Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры.
14. ГОСТ 12.0.004-90. Система стандартов безопасности труда. Организация обучения безопасности труда.
15. ГОСТ 12.1.019-79. Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования.
16. ГОСТ 12.1.004-91. ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.
17. ГОСТ 12.1.005-88. ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.
18. ГОСТ 12.1.007-76. ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности.
19. ГОСТ 12.4.009-83. ССБТ. Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание.
20. ГОСТ Р 8.563-96 (с изм. 1, 2). ГСИ. Методики выполнения измерений.
21. ГОСТ Р ИСО 5725-2002 (части 1-6). Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений.
22. ГН 2.2.5.1313-03. Химические факторы производственной среды. Предельно-допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Гигиенические нормативы.
23. Р 2.2.2006-05. Гигиена труда. Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда.
24. ГОСТ 3399-76. Трубки медицинские резиновые. Технические условия.
25. ГОСТ 14919-83. Электроплиты, электроплитки и жарочные электрошкафы бытовые. Общие технические условия.
26. ГОСТ 6016-77. Реактивы. Спирт изобутиловый. Технические условия.
27. ГОСТ 4204-77. Реактивы. Кислота серная. Технические условия.
28. ГОСТ 596-89. Натрий сернистый технический (натрия сульфид). Технические условия.
29. ГОСТ 4159-79. Реактивы. Йод. Технические условия.
30. ГОСТ 4147-74. Реактивы. Железо (lll) хлорид 6-водный. Технические условия.
31. ГОСТ 4232-74. Реактивы. Калий йодистый. Технические условия.
32. ГОСТ 4328-77. Реактивы. Натрия гидроокись. Технические условия.
33. ГОСТ 3118-77. Реактивы. Кислота соляная. Технические условия.
34. ГОСТ 10163-76. Реактивы. Крахмал растворимый. Технические условия.
35. ГОСТ 10652-73. Реактивы. Соль динатриевая этилендиамин-N,N,N’,N’-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б). Технические условия.
36. ТУ 3-3.1766-82. Колориметр фотоэлектрический.
37. МРТУ 42964-64. Зажим медицинский.
38. ТУ 25.1607.054-85. Психрометр аспирационный.
39. ТУ 25-11-1081-75. Поглотители.
40. ТУ 6-09-4115-75. Парафенилендиамин соляно-кислый.
41. ТУ 6-09-2540-87. Стандарт-титр. Йод.
42. ТУ 6-09-2540-87. Стандарт-титр. Тиосульфат натрия.
43. ТУ 6-09-2540-87. Стандарт-титр. Бихромат калия.
44. ТУ 6-09-08-940. Салициловая кислота.
45. ТУ 4215-008-39906142-02. Прибор для отбора проб воздуха ПА-40М
46. ГОСТ 12.1.016-79 (с изм. 1). Воздух рабочей зоны. Требования к методикам измерения концентраций вредных веществ.