МУК 4.1.1342-03 Измерение массовой концентрации гидрофторида (фтористого водорода) в воздухе рабочей зоны фотометрическим методом
Измерение концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны: Сборник методических указаний. - М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2006.
1. Подготовлены творческим коллективом специалистов в составе: Л. Г. Макеева, Г. В. Муравьева, Е. М. Малинина, Е. Н. Грицун, Г. Ф. Громова (НИИ медицины труда РАМН), при участии А. И. Кучеренко (Департамент Госсанэпиднадзора Минздрава России).
2. Рекомендованы к утверждению на совместном заседании группы Главного эксперта Комиссии по проблеме «Лабораторно-инструментальное дело и метрологическое обеспечение» и методбюро п/секции «Промышленно-санитарная химия» Проблемной комиссии «Научные основы медицины труда».
3. Рекомендованы к утверждению Комиссией по Государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию при Министерстве здравоохранения Российской Федерации.
4. Утверждены и введены в действие Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации 16 мая 2003 г.
5. Введены впервые.
Главный государственный санитарный
врач Российской Федерации,
Первый заместитель Министра
здравоохранения Российской Федерации
Дата введения: с момента утверждения
Область применения
Методические указания «Измерение концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны» (вып. 40) разработаны с целью обеспечения контроля соответствия фактических концентраций вредных веществ их предельно допустимым концентрациям (ПДК) - санитарно-гигиеническим нормативам и являются обязательными при осуществлении санитарного контроля.
Включенные в данный сборник методики контроля вредных веществ в воздухе рабочей зоны разработаны и подготовлены в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ «Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования», ГОСТ Р 8.563-96 «Государственная система обеспечения единства измерений. Методики выполнения измерений», МИ 2335-95 «Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа», МИ 2336-95 «Характеристики погрешности результатов количественного химического анализа. Алгоритмы оценивания».
Методики выполнены с использованием современных методов исследования и дают возможность контролировать концентрации химических веществ на уровне и ниже их ПДК и ОБУВ в воздухе рабочей зоны, установленных в ГН 2.2.5.686-98 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны», дополнениях 3 и 5 к ГН 2.2.5.686-98, дополнениях 2 и 3 к ГН 2.2.5.687-98 «Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны».
Методические указания по измерению массовых концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны предназначены для центров Госсанэпиднадзора, санитарных лабораторий промышленных предприятий при осуществлении контроля за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны, а также научно-исследовательских институтов и других заинтересованных министерств и ведомств.
Главный государственный санитарный
врач Российской Федерации,
Первый заместитель Министра
здравоохранения Российской Федерации
Дата введения: с момента утверждения
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Измерение массовой концентрации гидрофторида (фтористого водорода) в воздухе рабочей зоны фотометрическим методом
Методические указания
МУК 4.1.1342-03
1. Область применения
Настоящие методические указания устанавливают метод количественного фотометрического анализа воздуха рабочей зоны на содержание фтористого водорода в диапазоне концентраций от 0,05 до 1,60 мг/м 3 (в пересчете на фтор).
2. Характеристика вещества
2.1. Эмпирическая формула HF.
2.2. Молекулярная масса 20,00.
2.3. Регистрационный номер CAS 7664-39-3.
2.4. Физико-химические свойства.
Фтористый водород - газ с резким запахом, плотность 0,99 (13 °С), tпл = -83,36 °С, tкип = 19,46 °С. В воздухе находится в виде паров.
2.5. Токсикологическая характеристика.
Фтористый водород обладает высокой токсичностью. Вызывает острое и хроническое отравление. Оказывает раздражающее действие на органы дыхания, вызывает конъюнктивиты глаз, гортани. Вызывает сердечно-сосудистые повреждения, функциональные заболевания органов пищеварения и костных тканей.
Класс опасности - второй.
Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны - 0,5 мг/м 3 .
3. Погрешность измерений
Методика обеспечивает выполнение измерений фтористого водорода с погрешностью ± 25 % при доверительной вероятности 0,95 во всем интервале измеряемых концентраций.
4. Метод измерений
Измерение массовой концентрации фтористого водорода выполняют методом фотометрии. Определение основано на его реакции с ализаринкомплексонатом лантана с образованием тройного комплексного соединения синего цвета. Измерение проводят при длине волны 610 нм.
Отбор проб производится в водно-глицериновый поглотительный раствор, содержащий ализаринкомплексон и азотно-кислый лантан.
Нижний предел измерения содержания фторид-иона в анализируемом объеме раствора составляет 0,5 мкг.
Нижний предел измерения концентрации фтористого водорода (в пересчете на фтор) в воздухе - 0,05 мг/м 3 (при отборе 10 дм 3 воздуха).
Тетрафторид кремния, присутствующий в воздухе в виде паров, определяется совместно с гидрофторидом (в пересчете на фтор). Определению не мешают фторуглероды (хладоны), фторуглеводороды, фторолефины, фторированные кислоты, спирты и кетоны, десятикратный избыток растворенного хлора, сульфат-, сульфит-, карбонат-, бикарбонат-ионов, пятикратный избыток фосфат-ионов. Мешающее влияние металлов (алюминия, железа, меди, кобальта, никеля, свинца, хрома, цинка) и фторсодержащих аэрозолей устраняется в ходе отбора пробы.
5. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы, растворы
5.1. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы
Фотоэлектроколориметр электрический типа
КФК-2 с погрешностью 0,5 % ГОСТ 12083-78
Весы аналитические ВЛР-200 с погрешностью ±0,1 мг ГОСТ 24104-88Е
Весы технические типа ВБЭ-1 с погрешностью ±0,025 г ГОСТ 19491-74
Секундомер не ниже 3 класса точности,
цена деления секундной шкалы 0,2 с ГОСТ 5072-91Е
Термометр лабораторный, тип ТЛ-2,
пределы 0 - 55 °С, цена деления 0,2 °С ГОСТ 215-73Е
Барометр типа БАММ-1 с погрешностью ±0,8 мм рт. ст. ТУ 25-11-1513-79
Аспирационное устройство, модель М-822
погрешность не более 7 % ТУ 64-1-862-82
Цилиндры 500 см 3 , 1000 см 3 ГОСТ 1770-74E
Колбы мерные 2-100-2, 2-50-2, 2-500-2, 2-1000-2 ГОСТ 1770-74Е
Бюретки 3-2-25 ГОСТ 29251-91
Пипетки 4-2-1, 6-2-5, 6-2-10 ГОСТ 29227-91
Поглотительные приборы Рыхтера ТУ 25-11-1136-75
Пробирки колориметрические плоскодонные из
бесцветного стекла высотой 120 мм, внутренним
диаметром 15 мм ГОСТ 25336-82Е
Склянки толстостенные с притертыми пробками,
вместимостью 5, 1 дм 3
Емкости полиэтиленовые 100, 500 см 3 ТУ 6-19-45-74
Плитка электрическая бытовая типа ШС-108-Н ГОСТ 306-69
Фильтродержатели ТУ 95.72.05-77
Фильтры АФА-ВП-10 ТУ 95-743-80
Шланги резиновые, диаметром 6 мм ГОСТ 10515-75
Фильтр «синяя лента» ТУ 6-09-1678-77
Применяемые средства измерений должны быть поверены (аттестованы) в установленные сроки, иметь клеймо или свидетельство о поверке.
Допускается использование других средств измерений, имеющих аналогичные или лучшие технические или метрологические характеристики.
5.2. Реактивы, растворы
Стандартный образец фторид-иона (водный раствор),
массовая концентрация фторид-ионов составляет
1,00 мг/см 3 с погрешностью аттестованного значения
не более 1 % при Р = 0,95 ГСО 6095-91
При отсутствии ГСО градуировочные растворы
готовят по п. 9.1.1
Натрий фтористый, хч ГОСТ 4463-76
Глицерин, чда ГОСТ 6259-75
Натрий уксусно-кислый трехводный, чда ГОСТ 199-78
Уксусная кислота ледяная, хч ГОСТ 61-75
Аммиак водный, чда ГОСТ 3760-79
З-триметиламина-N,N-диуксусная кислота), чда ТУ 6-09-05-489-76
Лантан азотно-кислый шестиводный, хч ТУ 6-09-4676-78
Вода дистиллированная ГОСТ 6709-72
6. Требования безопасности
6.1. При работе с реактивами соблюдают требования безопасности, установленные для работы с токсичными, едкими и легковоспламеняющимися веществами по ГОСТ 12.1.005-88.
6.2. При проведении анализов горючих и вредных веществ соблюдают меры противопожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-91.
6.3. Организацию обучения работающих правилам безопасной работы следует проводить с учетом требований ГОСТ 12.0.004-90.
6.4. При работе на промышленной площадке лица, выполняющие отбор проб, должны пройти инструктаж по технике безопасности и соблюдать правила техники безопасности, принятые на предприятии.
7. Требования к квалификации лиц, проводящих измерения концентраций вредных веществ в воздухе
К выполнению измерений и обработке результатов допускаются лица с высшим или средним специальным образованием, имеющие навыки работы по пробоотбору и фотометрическим измерениям.
8. Условия выполнения измерений
8.1. Приготовление растворов и подготовку проб к анализу проводят в следующих условиях:
температура воздуха (20 ± 5) °С;
атмосферное давление 84,6 - 106,7 кПа (630 - 800 мм рт. ст.);
влажность воздуха не более 80 % при температуре 25 °С;
напряжение в сети (220 ± 22) В.
8.2. Измерения на фотоэлектроколориметре проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.
9. Подготовка к выполнению измерений
9.1. Приготовление растворов
9.1.1. Исходный градуировочный раствор № 1 с массовой концентрацией фторид-ионов 20 мкг/см 3 готовят из стандартного образца (ГСО 6095-91): 2,0 см 3 раствора ГСО помещают в мерную колбу вместимостью 100 см 3 , доводят дистиллированной водой до метки, полученный раствор тщательно перемешивают и переносят в полиэтиленовую ёмкость; 1 см 3 этого раствора содержит 20 мкг фторид-иона. Срок хранения данного раствора 2 месяца.
Исходный градуировочный раствор № 1 можно приготовить из фтористого натрия. Растворяют 0,0221 г химически чистого фтористого натрия в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 500 см 3 и доводят дистиллированной водой до метки.
9.1.2. Градуировочный раствор № 2, содержащий 2 мкг/см 3 , готовят разбавлением раствора № 1 в 10 раз дистиллированной водой. Раствор следует готовить перед измерением.
9.1.3. Буферный раствор рН = 4,5: 60 г трехводного уксусно-кислого натрия и 35 см 3 ледяной уксусной кислоты растворяют в 1 дм 3 дистиллированной воды.
9.1.4. Ализаринкомплексон, 0,643 %-й раствор: 0,643 г ализарин-комплексона переносят в стакан вместимостью 50 см 3 , добавляют 0,25 см 3 концентрированного водного раствора аммиака, 5 см 3 воды и растирают стеклянной палочкой навеску до практически полного растворения. Переносят количественно в мерную колбу вместимостью 100 см 3 , добавляют 80 см 3 дистиллированной воды и перемешивают.
При неполном растворении ализаринкомплексона раствор нагревают на водяной бане до растворения навески, затем осторожно по каплям вводят 0,25 см 3 ледяной уксусной кислоты при перемешивании раствора и после охлаждения разбавляют водой до 100 см 3 в мерной колбе.
Раствор отфильтровывают в сухую колбу. Срок хранения раствора 6 месяцев.
9.1.5. Лантан азотно-кислый 0,715 %-й раствор: 0,72 г шестиводного азотнокислого лантана растворяют в 100 см 3 дистиллированной воды в мерной колбе. Срок хранения - 30 дней.
9.1.6. Составной реактив. В бутыль вместимостью не менее 5 дм 3 последовательно вводят, перемешивая после добавления каждого компонента 3,5 дм 3 глицерина, 0,8 дм 3 буферного раствора, необходимый объем ализаринкомплексона, найденный экспериментально (см. примечание), 100 см 3 раствора азотно-кислого лантана, 0,5 дм 3 дистиллированной воды. Через сутки раствор готов к работе, устойчив в течение 6 месяцев, при хранении в плотно закрытой посуде.
Примечание. Если при приготовлении 0,643 %-го раствора ализаринкомплексона после добавления уксусной кислоты выпадает заметный осадок, в составной реактив вводят больший объем ализаринкомплексона, молярное отношение которого к лантану должно быть 1:1. Этот объем находят экспериментально для каждой партии ализаринкомплексона.
Для этого готовят серию составных растворов с постоянной концентрацией глицерина (35 см 3 ), буферного раствора (8 см 3 ), лантана азотно-кислого (1 см 3 ) и переменной концентрацией ализаринкомплексона (0,5, 1,0, 1,5, 2,0,2,5 и 3,0 см 3 ) и разбавляют водой до 50 см 3 (серия А).
В мерные колбы вместимостью 50 см 3 помещают 20 мкг фторид-иона, 15 см 3 приготовленных составных растворов серии А и разбавляют водой до метки (серия В). Подобным образом готовят соответствующие растворы сравнения, не содержащие фторид-ионов (серия С). Измеряют оптическую плотность растворов серии В в кюветах с толщиной поглощающего слоя 10 мм при 610 нм.
Полученные данные используют для построения кривой насыщения, нанося, по оси ординат величины оптических плотностей, а по оси абсцисс - объем раствора индикатора в кубических сантиметрах, введенный в составной реактив серии А. Находят по кривой объем индикатора, при котором наблюдается максимальное значение оптической плотности. Вычисляют отношение этого объема к взятому объему раствора лантана азотно-кислого. Эта величина показывает во сколько раз больше (чем раствора лантана азотно-кислого) нужно взять объем раствора ализаринкомплексона при приготовлении составного реактива.
9.1.7. Поглотительный раствор. Готовят разбавлением в 2 раза составного реактива дистиллированной водой. Раствор устойчив 1 неделю.
9.2. Подготовка прибора
Подготовку фотоэлектроколориметра проводят в соответствии с руководством по его эксплуатации.
9.3. Установление градуировочной характеристики (ГХ)
Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности раствора от массы фтора, устанавливают при измерении семи растворов разных концентраций, проводя не менее пяти параллельных определений для каждого раствора согласно табл. 1.