Методические указания по методам контроля МУК 4.1.1269-03 Методы контроля. Химические факторы. Измерение массовой концентрации сероводорода флуориметрическим методом в воздухе рабочей зоны и атмосферном воздухе населенных мест.
МУК 4.1.1269-03
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Измерение массовой концентрации сероводорода
флуориметрическим методом в воздухе рабочей зоны и
атмосферном воздухе населенных мест
Дата введения 2003-09-01
УТВЕРЖДЕНЫ И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации Г.Г.Онищенко 1 апреля 2003 г.
1. Введение
1.1. Назначение и область применения
Настоящие методические указания устанавливают методику количественного химического анализа воздушных сред (воздуха рабочей зоны и атмосферного воздуха населенных мест) для определения в них сероводорода флуориметрическим методом.
Диапазон измеряемых массовых концентраций сероводорода:
Диапазон содержания сероводорода в пробе:
- в воздухе рабочей зоны - 0,5-4,0 мкг;
- в атмосферном воздухе населенных мест - 0,1-4,0 мкг.
Совместно с сероводородом определяются меркаптаны.
1.2. Физико-химические и токсикологические свойства сероводорода
Общий характер токсического действия: сильный нервный яд, вызывающий смерть от остановки дыхания. Реагируя с железом в цитохромах, а также в цитохромоксидазе приводит к тканевой аноксии. Раздражает дыхательные пути и глаза. В результате окисления сероводорода в тканях возможно образование перекисных соединений, угнетающих гликолиз. Особая чувствительность центральной нервной системы к сероводороду связана с отсутствием в ткани мозга глутатионпероксидазы, восстанавливающей перекисные соединения в других тканях, и низкой активностью каталазы, которая защищает клетки от их действия (Вредные вещества в промышленности: Справочник /Под общ. ред. Н.В.Лазарева. Л.: Химия, 1977. Т.III).
2. Характеристика погрешности измерений
3. Метод измерений
Метод измерений основан на поглощении сероводорода из воздуха щелочным раствором ртутьацетатфлуоресцеина и регистрации уменьшения интенсивности флуоресценции реагента в поглотительном растворе за счет взаимодействия с сероводородом.
4. Средства измерений, вспомогательные устройства,
реактивы и материалы
При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, реактивы, вспомогательные устройства и материалы.
4.1. Средства измерений
Анализатор жидкости "Флюорат-02" или другой люминесцентный анализатор, флуориметр или спектрофлуориметр, удовлетворяющий требованиям указанных ТУ | ТУ 4321-001-20506233-94 |
Весы лабораторные общего назначения с наибольшим пределом взвешивания 200 г и ценой деления 1,0 мг, любого типа | |
Пипетки градуированные 2-го класса точности, вместимостью 1, 2, 5 и 10 см | |
Колбы мерные 2-200-2, 2-100-2, 2-50-2, 2-25-2, 2-250-2, 2-500-2, 2-1000-2 | |
Барометр-анероид М-67 | ТУ 2504-1797-75 |
Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2; цена деления 1 °С, пределы измерения 0-55 °С | |
Прибор для отбора проб воздуха (расход от 0,2 до 2,0 дм /мин, погрешность не более ±5%) | |
Секундомер класса 3 с ценой деления секундной шкалы 0,2 с |
|
Допускается использование средств измерений с аналогичными или лучшими характеристиками. Средства измерений должны быть поверены в установленные сроки.
4.2. Вспомогательное оборудование
Поглотительный сосуд Рихтера | ТУ 25-11-1136-75 |
Стаканы лабораторные, вместимостью 50 и 1000 см | |
Колбы конические, вместимостью 100, 500 и 1000 см типа Кн-1 |
Правила подготовки химической посуды к проведению измерений приведены в прилож.А. Для хранения щелочных растворов, за исключением растворов, приготавливаемых непосредственно перед выполнением анализа, необходимо использовать посуду из полиэтилена или фторопласта.
4.3. Реактивы
Вода дистиллированная | |
Калия гидроксид, х.ч. | |
Сульфид натрия 9-водный, ч.д.а. | |
Ртутьацетатфлуоресцеин (РАФ), имп., например, производства фирмы "Флука", Швейцария, кат. номер 46980 |
|
Допускается применение реактивов, изготовленных по иной нормативно-технической документации, с техническими характеристиками не хуже, чем у указанных.
5. Подготовка к выполнению измерений
5.1. Отбор проб воздуха
Отбор проб воздуха рабочей зоны проводится в соответствии с ГОСТ 12.1.005.
Срок хранения поглотительных растворов в закрытых сосудах - не более 12 ч.
5.2. Приготовление растворов
Раствор гидроксида калия, предназначенный для приготовления растворов сульфида натрия, готовят на предварительно прокипяченой и охлажденной дистиллированной воде и используют сразу после приготовления.
5.2.2. Раствор ртутьацетатфлуоресцеина (РАФ),
5.2.3. Раствор ртутьацетатфлуоресцеина (РАФ),
Раствор устойчив не менее месяца при хранении в темноте. Признаком его непригодности является появление хлопьевидного осадка.
5.2.4. Раствор ртутьацетатфлуоресцеина (РАФ),
Раствор готовят перед употреблением.
5.2.5. Приготовление исходного раствора сульфида натрия,
Отбирают приблизительно 0,5 г наиболее чистых (без темных вкраплений) и наименее расплывшихся кристаллов сульфида натрия. Обмывают поверхность кристаллов минимальным количеством дистиллированной воды и быстро высушивают фильтровальной бумагой.
В приготовленном растворе сразу же определяют концентрацию сульфид-ионов титриметрическим методом (п.10).
5.2.6. Приготовление промежуточного раствора сульфида натрия,
Раствор сразу же используют для приготовления рабочего раствора сульфида натрия.
Примечание. При отборе исходного раствора используют одну градуированную пипетку, округляя рассчитанный по формуле (1) объем в соответствии с ценой деления пипетки. Действительное значение концентрации промежуточного раствора вычисляют по формуле:
5.2.7. Приготовление рабочего раствора сульфида натрия,
Раствор сразу же используют для приготовления градуировочных растворов.
5.3. Приготовление растворов для градуировки анализатора
жидкости "Флюорат-02"
Содержимое колб разбавляют до метки раствором гидроксида калия по п.5.2.1, перемешивают и производят измерения на приборе.
Примечание. Необходимо плотно закрывать приготовленные растворы во избежание загрязнения следами сероводорода, который может выделяться из растворов сульфида натрия.
5.4. Градуировка анализатора
Градуировку анализатора проводят не реже одного раза в квартал путем измерения сигналов флуоресценции растворов, приготовленных по п.5.3. При градуировке и всех измерениях в канале возбуждения используют светофильтр N 15, а в канале регистрации - N 14.
5.4.1. Модификации " Флюорат-02-1" и "Флюорат-02-3"
Измерения сигналов флуоресценции растворов, приготовленных по п.5.3, производят в режиме "Фон", регистрируя для каждого раствора по 5 значений. Отбрасывают первое значение, а остальные усредняют, если расхождение между ними соответствует нормативу контроля сходимости выходных сигналов анализатора (п 9.1).
Затем, используя средние арифметические значения, для каждого раствора вычисляют отношение
5.4.2. Модификации "Флюорат-02-2М" и "Флюорат-02-3М"
Измерения сигналов флуоресценции растворов, приготовленных по п.5.3, производят следующим образом. В меню "Список веществ" находят подменю, соответствующее определению сероводорода. Открывают градуировочную таблицу, переходят к ячейке параметра "J0" и измеряют интенсивность флуоресценции каждого градуировочного раствора, нажимая клавишу "Ent". Для каждого раствора регистрируют по 5 значений. Отбрасывают первое значение, а остальные усредняют, если расхождение между ними соответствует нормативу контроля сходимости выходных сигналов анализатора (п.9.1).
Затем для каждого раствора вычисляют отношение
При использовании других люминесцентных анализаторов градуировку и измерение проб производят в соответствии с руководством по эксплуатации.
5.5. Контроль погрешности построения градуировочной характеристики
Контроль погрешности построения градуировочной характеристики проводят непосредственно после проведения градуировки анализатора.
Градуировочная характеристика признается удовлетворительной, если для всех градуировочных растворов расхождение между действительным и измеренным значениями массовой концентрации сероводорода не превышает 13% действительного значения.
Если погрешность построения градуировочной характеристики превышает установленный норматив (13%), то градуировку анализатора повторяют, заново приготовив градуировочные растворы.
6. Выполнение измерений
6.1. Анализ воздуха рабочей зоны
6.2. Анализ атмосферного воздуха населенных мест
Порцию поглотительного раствора из каждого сосуда помещают в кювету анализатора и производят измерение в тех же условиях, которые использовались при построении градуировочной характеристики. Регистрируют по 5 значений аналитического сигнала. Отбрасывают первое значение, а остальные усредняют, если расхождение между ними соответствует нормативу контроля сходимости выходных сигналов анализатора (п.9.1).
7. Обработка результатов измерений
Расчет концентрации сероводорода в пробе проводят по формуле:
8. Оформление результатов измерений
Результат измерений должен оканчиваться тем же десятичным разрядом, что и погрешность. Результаты измерений регистрируют в протоколах, в которых указывают:
- ссылку на настоящий документ;
- описание пробы (номер, источник, дата отбора и анализа и т.п.);
- отклонения от текста методики при проведении измерений, если таковые имелись, и факторы, отрицательно влияющие на результаты анализа;
- результат измерения и его погрешность;
- фамилию исполнителя.
9. Контроль точности измерений
9.1. Контроль сходимости выходных сигналов анализатора
Контроль сходимости выходных сигналов анализатора проводят при каждом измерении.
Примечание. Для модификаций "Флюорат-02-2М" и "Флюорат-02-3М" выходной сигнал анализатора обозначен как J0 (п.5.4.2).
9.2. Контроль стабильности градуировочной характеристики
Контроль стабильности градуировочной характеристики анализатора проводят не реже 1 раза в месяц, а также при смене партии ртутьацетатфлуоресцеина. Для проведения контроля заново приготавливают рабочий раствор сульфида натрия по п.5.2.7.
Используя раствор сульфида натрия, приготавливают 2-3 градуировочных раствора из числа перечисленных в п.5.3 (образцы для контроля), и измеряют массовую концентрацию сероводорода с использованием градуировочной характеристики.
Градуировочную характеристику признают стабильной, если выполняется условие:
При превышении норматива процедуру контроля повторяют. При повторном превышении указанного норматива выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам контроля, и устраняют их, после чего проводят заново градуировку анализатора по п.5.4.
На стадии освоения методики процедуру контроля стабильности градуировочной характеристики проводят ежедневно.
9.3. Контроль погрешности измерений с использованием
источника микропотока сероводорода
Контроль погрешности измерений проводится не реже одного раза в год при наличии источника микропотока сероводорода по указанию руководителя лаборатории или контролирующей организации.
Измерения концентрации сероводорода считают соответствующими нормативу контроля погрешности, если выполняется условие:
Измеренные и действительные значения массовой концентрации сероводорода должны быть приведены к одинаковым условиям (температура, давление).
10. Установление концентрации исходного раствора сульфида натрия
10.1. Средства измерения и стандартные образцы
В дополнение к средствам измерений, перечисленным в п.4.1, используют следующие средства измерений:
Бюретки, вместимостью 25 и 50 см 2-го класса точности | |
Пипетки с одной отметкой 2-го класса точности, вместимостью 10, 25, 50, 100 см | |
ГСО состава бихромата калия | ГСО 2215-81 |
Вместо ГСО состава бихромата калия может быть использован бихромат калия х.ч. по ГОСТ 4220-75.
10.2. Вспомогательное оборудование
Стаканы термостойкие, вместимостью 100 см типа В-1 | |
Колбы конические, вместимостью 100, 250 и 1000 см типа Кн-1 или Кн-2 |
10.3. Реактивы
Соляная кислота, х.ч. или ч.д.а. | |
Калий йодистый, х.ч. или ч.д.а. | |
| |
Натрий серноватисто-кислый (тиосульфат натрия), стандарт-титр | ТУ 6-09-2540-87 |
Йод, стандарт-титр | ТУ 6-09-2540-87 |
Крахмал водорастворимый |
|
Допускается применение реактивов, изготовленных по иной нормативно-технической документации, с техническими характеристиками не хуже, чем у указанных.
10.4. Приготовление вспомогательных растворов
10.4.1. Раствор бихромата калия,
Примечание. Допускается использование раствора бихромата калия, приготовленного из стандарт-титра.
Готовят из стандарт-титра по прилагаемой к нему инструкции. Срок хранения раствора - 6 месяцев при условии контроля его концентрации.
10.4.3. Раствор тиосульфата натрия, молярная концентрация
Готовят из стандарт-титра по прилагаемой к нему инструкции. Признаком непригодности раствора является появление мути или осадка, либо снижение молярной концентрации эквивалента более, чем на 5% от первоначального значения.
10.4.4. Раствор соляной кислоты, объемная доля 50%
Раствор готовят осторожным смешением равных объемов соляной кислоты и воды (кислоту приливают к воде!) при внешнем охлаждении. Срок хранения не ограничен.
10.4.5. Раствор йодистого калия, массовая доля 20%
10.4.6. Раствор крахмала, массовая доля 1%
10.5. Проведение измерений
10.5.1. Определение молярной концентрации эквивалента
раствора тиосульфата натрия
Титрование производят не менее 2 раз и вычисляют среднее арифметическое.
10.5.2. Определение молярной концентрации эквивалента раствора йода
Титрование производят не менее 2 раз и вычисляют среднее арифметическое.
10.5.3. Определение массовой концентрации сульфид-ионов
в исходном растворе
Титрование производят не менее 2 раз и вычисляют среднее арифметическое.