ГОСТ Р ИСО 16000-38-2021 Воздух замкнутых помещений. Часть 38. Определение содержания аминов в воздухе замкнутых помещений и испытательной камеры. Активный отбор проб с помощью пробоотборников, содержащих пропитанные фосфорной кислотой фильтры.
ГОСТ Р ИСО 16000-38-2021
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ВОЗДУХ ЗАМКНУТЫХ ПОМЕЩЕНИЙ
Часть 38
Определение содержания аминов в воздухе замкнутых помещений и испытательной камеры. Активный отбор проб с помощью пробоотборников, содержащих пропитанные фосфорной кислотой фильтры
Indoor air. Part 38. Determination of amines in indoor and test chamber air. Active sampling on samplers containing phosphoric acid impregnated filters
ОКС 13.040.20
Дата введения 2022-01-01
Предисловие
1 ПОДГОТОВЛЕН Акционерным обществом "Научно-исследовательский институт охраны атмосферного воздуха" (АО "НИИ Атмосфера") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 457 "Качество воздуха"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 3 сентября 2021 г. N 916-ст
4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО 16000-38:2019* "Воздух замкнутых помещений. Часть 38. Определение содержания аминов в воздухе замкнутых помещений и испытательной камеры. Активный отбор проб с помощью пробоотборников, содержащих пропитанные фосфорной кислотой фильтры" (ISO 16000-38:2019 "Indoor air - Part 38: Determination of amines in indoor and test chamber air - Active sampling on samplers containing phosphoric acid impregnated filters", IDT)
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
Введение
Различные части ИСО 16000 содержат общие требования, касающиеся измерения загрязняющих веществ в воздухе замкнутых помещений, а также условия, которые должны соблюдать до или во время отбора проб отдельных соединений или групп загрязняющих веществ, а также сами процедуры измерений.
Общие положения отбора проб воздуха замкнутого помещения приведены в ИСО 16000-1. Одними из наиболее важных типов замкнутых помещений являются жилые помещения [жилые комнаты, спальни, мастерские (DIY), спортивные комнаты, подвалы, кухни и ванные], рабочие помещения или рабочие места в зданиях, не подлежащих контролю со стороны комиссий по безопасности и охране труда в отношении загрязняющих веществ (например, офисы, торговые залы), общественные здания (например, рестораны, театры, кинотеатры и другие конференц-залы), салоны личных автотранспортных средств и общественного транспорта.
1 Область применения
Настоящий стандарт содержит метод определения первичных, вторичных и третичных алифатических и ароматических аминов в воздухе замкнутых помещений с использованием накопительного отбора проб и высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) в сочетании с тандемной масс-спектрометрией (ТМС) или масс-спектрометрии высокого разрешения (МСВР). Настоящий стандарт определяет методику отбора проб для определения средних значений массовой концентрации аминов путем отбора проб на фильтры, пропитанные фосфорной кислотой. Аналитическая процедура измерения установлена ИСО 16000-39.
В настоящем стандарте приведены измерения, выполненные с помощью пробоотборников, содержащих пропитанный фосфорной кислотой инертный вспомогательный материал, и работающих при определенных скоростях потока в течение указанных периодов отбора проб. Определены требования к объему пробы.
Настоящий стандарт предназначен для измерения аминов, перечисленных в приложении А и других аминов в воздухе замкнутых помещений.
Настоящий стандарт определяет методику приготовления и устанавливает требования к использованию стеклянных трубок, содержащих фильтры из стекловаты, пропитанной фосфорной кислотой, в качестве пробоотборников, но не исключает другие пробоотборники с проверенными одинаковыми или улучшенными свойствами. Настоящий стандарт содержит методики для демонстрации эквивалентности других типов пробоотборников или методов отбора проб.
Настоящий стандарт не охватывает определение аминов в других средах, таких как вода или почва. Кроме того, он не охватывает определение изоцианатов в воздухе замкнутых помещений как соответствующих аминов (определяются согласно ИСО 17734, части 1 и 2). Также в настоящий стандарт не включены четвертичные амины.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте нормативные ссылки не используются.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применен следующий термин с соответствующим определением.
ИСО и МЭК содержат терминологические базы данных для использования в стандартизации по следующим адресам:
- Платформа онлайн-просмотра ИСО: доступна на https://www.iso.org/obp:
- Электропедия МЭК: доступна на http://www.electropedia.org/.
4 Амины в воздухе замкнутых помещений
4.1 Свойства аминов
Амины являются полярными соединениями, обладающими основными свойствами.
Существуют первичные, вторичные, третичные и четвертичные амины.
Четвертичные амины не включены в настоящий стандарт, поскольку они не имеют пары свободных электронов, вследствие этого их свойства значительно отличаются от других аминов. В настоящем стандарте термин "амины" включает первичные, вторичные и третичные амины, но не четвертичные амины.
Непротонированные амины чувствительны к окислению.
Реакция аминов с кислотами приводит к аммониевым солям аминов. Соли аммония не чувствительны к окислению.
4.2 Происхождение и появление аминов в воздухе замкнутых помещений
Амины образуются в результате технологических химических процессов и переработки продуктов, а также путем биотического или абиотического разложения соединений азота. Помимо источников биологического происхождения источниками аминов в воздухе замкнутых помещений могут быть, например продукты, содержащие полиуретан, особенно вспененные материалы, например в сиденьях автомобилей, матрацах, подушках и мягкой мебели, или теплоизоляционные или звукопоглощающие материалы. Некоторые амины, в частности ароматические, известны как вредные соединения. Кроме того, большинство аминов имеют неприятный запах с низким порогом его восприятия.
Другими источниками аминов являются, например сигаретный дым (ароматические амины) и еда, такая как рыба (алифатические амины).
5 Стратегия отбора проб - процедура измерения
5.1 Структура и свойства пробоотборников
Базовая структура пробоотборника амина для активного отбора проб состоит из емкости, предпочтительно стеклянной или пластиковой трубки и фильтра. Фильтр пропитан кислотой с низким давлением паров и без окислительного эффекта. В этом отношении фосфорная кислота является наиболее подходящей. Сам фильтрующий материал должен быть нейтральным, например необработанная стекловата, стеклянные шарики или фритты. По существу, нейтральный фильтрующий материал может быть пористым нейтральным полимером.
Пробоотборник, приведенный в качестве примера (в 5.2), изготовлен вручную.
До настоящего времени не известны проверенные коммерчески доступные пробоотборники амина для активного отбора проб.
Альтернативные пробоотборники должны быть проверены в соответствии с процедурой, описанной в 5.9.
5.2 Изготовление пробоотборников
5.2.1 Общие положения
Изготовление пробоотборников из стекловаты, пропитанной фосфорной кислотой, приведено ниже.
Химические реагенты:
2,5 г необработанной стекловаты.
Лабораторное оборудование:
стеклянные трубки (длиной 60 мм с наружным диаметром 6,25 мм, сужающейся на длине 20 мм в наконечник с наружным диаметром 2,5 мм);
роторный испаритель;
5.2.2 Подготовка пробоотборников
До применения пробоотборники хранят в морозильной камере при минус 36°С.
5.2.3 Проверка
(изменение цвета индикатора с бесцветного на фиолетовый)
5.3 Выбор подходящей продолжительности отбора проб
Таблица 1 - Предлагаемые объемы проб и продолжительность отбора проб
|
|
|
|
Самая низкая ожидаемая массовая концентрация аминов, мкг/м | Самая высокая ожидаемая массовая концентрация аминов, мкг/м | Предлагаемый (нескорректированный) объем пробы, дм | Соответствующая продолжительность отбора пробы, мин |
1 | 100 | 5 | 5 |
0,5 | 50 | 10 | 10 |
0,1 | 10 | 50 | 50 |
0,05 | 5 | 100 | 150 |
Во время отбора проб относительная влажность воздуха не должна превышать 60% (соответствовать температуре и влажности в пробоотборнике), чтобы избежать конденсации воды в пробоотборнике.
5.4 Протокол отбора проб
Протокол отбора проб должен содержать как минимум следующие аспекты:
- цель измерения (краткое описание);
- проверка состояния (описание, при необходимости, подробное описание);
- ФИО оператора;
- дата и время измерения;
- номер пробы;
- продолжительности отбора проб, мин;
- климатические условия в помещении: давление (гПа), температура (°С), относительная влажность воздуха, %;
- условия потока (вентиляции) в помещении (при необходимости, на чертеже);
- точка входа внешнего протока воздуха (если это указано на чертеже);
- цвет индикаторной бумаги, смоченной элюатом, оставшимся в стекловате пробоотборника после элюирования (см. 5.8);
- цвет индикаторной бумаги, смоченной элюатом с кончика пипетки Пастера после переноса элюата из мерной колбы во флакон (см. 5.8).
5.5 Сравнительные измерения
Из-за отсутствия соответствующих критериев оценки, касающихся содержания амина в воздухе замкнутых помещений, может быть полезным сравнение посредством параллельных измерений с другим помещением (например, не содержащим звукопоглощающего материала, теплоизоляции или мягкой мебели) либо с содержанием в атмосферном воздухе.
При необходимости, в качестве меры предосторожности должны быть отобраны дополнительные сравнительные пробы, которые впоследствии могут быть проанализированы.
5.6 Методика отбора проб
Перед отбором проб необходимые пробоотборники извлекают из морозильной камеры и хранят при комнатной температуре до выравнивания температур, чтобы избежать конденсации воды на фильтре. Перед отбором с пробоотборников снимают обе заглушки. В случае необходимости наконечник пробоотборника соединяют с испытательной камерой подходящей короткой гибкой трубкой. Конец пробоотборника диаметром 6,25 мм соединяют гибкой трубкой с откалиброванным пробоотборным насосом.
Пробы помечают с указанием номера пробы, даты и времени отбора пробы и инициалов оператора. Этикетка должна быть закреплена на пробоотборной трубке, а не на заглушках.
5.7 Хранение проб
После завершения отбора проб оба конца пробоотборника герметично закрывают заглушками и до подготовки пробы к анализу хранят в морозильной камере при минус 36°С. Так они могут храниться до 6 мес.
5.8 Подготовка проб и переход к процедуре измерения
Подготовку проб осуществляют путем элюирования фосфорной кислоты и соответствующих аммониевых солей аминов водой:
a) обе уплотнительные заглушки снимают с пробоотборных трубок;
f) водный раствор пробы отсасывают из мерных колб длинными пипетками Пастера и переносят в чистые флаконы для высокоэффективной жидкостной хроматографии. Флаконы запечатывают с помощью обжимных колпачков и хранят в холодильнике при 4°С до анализа (подробности см. ИСО 16000-39);
g) последние капли воды из пробоотборников сбрасывают на индикаторную бумагу конго красная. Красный цвет должен оставаться неизменным, поскольку изменение цвета на синий указывает на то, что не вся фосфорная кислота, а следовательно, и не все амины, перенесены в мерную колбу;
h) аналогичным образом остатки раствора пробы в пипетках Пастера (используемые для переноса во флаконы) выдавливают на красную индикаторную бумагу конго с помощью резиновой крышки. Индикаторная бумага должна стать темно-синей. Синий цвет указывает, что элюат является кислым и что пробоотборник не был перегружен.
Последние два шага схематически показаны на рисунке 1.
|
 |
1 - элюирование водой; 2 - тест элюата с индикаторной бумагой конго красная; 3 - элюат в виале для ВЭЖХ-ТМС; 4 - мерная колба; 5 - пробоотборник; a - нейтральный; b - кислый (темно-синий цвет)
Рисунок 1 - Схема тестирования остатков раствора проб и остатков воды из пробоотборника
5.9 Демонстрация эквивалентности других типов пробоотборников или методов отбора проб
Пробоотборники для отбора амина, описанные в 5.2, были успешно испытаны и использованы для отбора проб аминов, перечисленных в приложении А. В качестве альтернативы могут быть использованы другие типы фильтров, пропитанные фосфорной кислотой, при этом возможности и характеристики этих пробоотборников демонстрируют испытанием в камере, которое состоит в следующем:
Температура внутри испытательной камеры должна составлять от 21°С до 25°С. Необходимо использовать сухой воздух, потому что амины гигроскопичны, и возможные потери массы во время отбора проб при поглощении аминами воды не могут быть точно определены
Амины являются полярными соединениями, которые имеют тенденцию адсорбироваться на поверхностях. Поэтому необходимо начать испарение аминов в течение по крайней мере 48 ч перед началом отбора проб газа. Это время хорошо согласуется с рекомендуемым временем между определением веса емкостей. Поток газа должен быть постоянным в течение всей процедуры испытания.
Для проверки пригодности и возможностей пробоотборников необходимо использовать следующие амины:
Таблица 2 - Перечень аминов для проверки пригодности и возможностей пробоотборника
|
|
|
|
|
Последовательный номер (приложение А) | Номер CAS | Амины | Давление пара, гПа (при 20 °С) | Рекомендуемый тип барьера для испарения  |
19 | 872-50-4 | 1-метил-2-пирролидон | 0,4 | 1 слой бумаги |
22 | 280-57-9 | 1,4-диазабицикло [2.2.2]октан | 0,4 | 1 слой бумаги |
18 | 616-47-7 | 1-метилимидазол | 0,5 | 1 слой бумаги |
8 | 108-01-0 | 2-(диметиламино) этанол | 0,5 | 1 или 2 слоя бумаги |
16 | 111-92-2 | ди-n-бутиламин | 2,3 | 2 или 3 слоя бумаги |
6 | 103-83-3 | n, n-диметилбензиламин | 2,4 | 2 или 3 слоя бумаги |
14 | 110-96-3 | диизобутиламин | 7 | 3 или 4 слоя бумаги |
4 | 100-74-3 | 4-этилморфолин | 8 | 3 или 4 слоя бумаги |
17 | 121-44-8 | триэтиламин | 72 | 4 слоя бумаги; вставлены в большую емкость |
В качестве барьера для испарения можно использовать обычную бумагу для принтера плотностью 80 г/м  . Барьер испарения должен быть отрегулирован в соответствии с объемным расходом использованного газа. Для объемного расхода газа от 1,5 м /ч до 2,5 м /ч рекомендуется большее количество барьерных слоев.
| ||||
Приложение А
(справочное)
Список содержащихся аминов
Таблица А.1 - Список содержащихся аминов
|
|
|
|
|
Последовательный номер | Номер CAS | Амины | GHS 06 | GHS 08 |
1 | 62-53-3 | анилин | X | X |
2 | 78-81-9 | изобутиламин | X | - |
3 | 100-37-8 | 2-(диэтиламин)этанол | X | - |
4 | 100-74-3 | 4-этилморфолин | X | - |
5 | 100-97-0 | гексаметилентетрамин | - | - |
6 | 103-83-3 | n, n-диметилбензиламин | X | - |
7 | 106-49-0 | p-толуидин | X | X |
8 | 108-01-0 | 2-(диметиламин)этанол | X | - |
9 | 108-91-8 | циклогексиламин | X | X |
10 | 109-73-9 | n-бутиламин | X | - |
11 | 109-89-7 | диэтиламин | X | - |
12 | 110-89-4 | пиперидин | X | - |
13 | 110-91-8 | морфолин | X | - |
14 | 110-96-3 | диизобутиламин | X | - |
15 | 111-42-2 | диэтаноламин | - | X |
16 | 111-92-2 | ди-n-бутиламин | X | - |
17 | 121-44-8 | триэтиламин | X | - |
18 | 616-47-7 | 1-метилимидазол | X | - |
19 | 872-50-4 | 1-метил-2-пирролидон | - | X |
20 | 2687-91-4 | 1-этил-2-пирролидон | - | X |
21 | 3033-62-3 | [бис(2-диметиламин)этил] эфир | X | - |
22 | 280-57-9 | 1,4-диазабицикло [2.2.2] октан | - | - |
Гексаметилентетрамин является источником формальдегида.
| ||||
Библиография
|
|
[1] | ISO 16000 (все части), Воздух замкнутых помещений |
[2] | ISO/IEC 17025, Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий |
[3] | ISO 12219, Внутренний воздух дорожных транспортных средств |
[4] | VDI 4300 часть 1:1995, Измерение загрязнения воздуха внутри помещений. Общие аспекты стратегии измерения |
[5] | ISO 17734 (все части), Определение азоторганических соединений в воздухе с помощью жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии |
[6] | ISO 9702, Пластики. Эпоксидные отвердители амина. Определение содержания азота в первичных, вторичных и третичных аминогруппах |
[7] | VDI 2467 Часть 2:1991, Измерение концентрации первичных и вторичных алифатических аминов с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) |
[8] | DIN 32645:2008, Chemical analysis - Decision limit, detection limit and determination limit under repeatability conditions - Terms, methods, evaluation |
[9] | Rampfl M., Mayer F., Breuer K., Niessner R. Derivatization-free analysis of volatile aliphatic and aromatic primary, secondary and tertiary amines in indoor air by HPLC-ESI-MS; Proceedings of the 10th International Conference on Indoor Air Quality and Climate: September 4-9, Beijing, China (2005) pp.2144-2148; ISBN: 7-89494-830-6 (CD-ROM) |
[10] | Rampfl M., Mayer F., Breuer K., Niessner R. Derivatization-free analysis of volatile aliphatic and aromatic primary, secondary and tertiary amines in indoor air by HPLC-ESI-MS; Indoor Air 15/11 (2005) p.112; ISSN: 0905-6947 or 1600-0668 |
[11] | Rampfl M., Breuer K., Niessner R. Bestimmung von  ,  und  aliphatischen und aromatischen Aminen sowie Stickstoff-Heterocyclen und Alkanolaminen in Luft via HPLC-ESI-MS; Gefahrstoffe, Reinhaltung der Luft 65/7/8 (2005) pp.293-299; ISSN: 0039-0771 or 0949-8036 |
[12] | Rampfl M., Mair S., Mayer F., Sedlbauer K., Breuer K., Niessner R. Determination of primary, secondary, and tertiary amines in air by direct or diffusion sampling followed by determination with liquid chromatography and tandem mass spectrometry; Environmental science and technology 42/14 (2008) pp.5217-5222; ISSN: 0013-936X; EISSN: 1520-5851; DOI: 10.1021/es071755+ |
[13] | Rampfl M., Holtkamp D., Mayer F., Breuer K. Thermisch bedingte Geruchsbildung bei der Herstellung von Polyurethanwerkstoffen; IBP-Mitteilung 37/501 (2010) 2 pages; ISSN: 9990-1390 |
[14] | Rampfl M., Mayer F., Breuer K. Holtkamp, Dieter Odorous emissions of polyurethane raw materials and parts; Proceedings of International Conference on Indoor Air Quality and Climate in Austin/Texas; Paper 993 (2011) 2 pp. |
|
|
УДК 504.3:006.354 | ОКС 13.040.20 |
Ключевые слова: воздух замкнутых помещений, амины, фосфорная кислота, испытания, пробоотборник, элюат | |