Утверждаю

Заместитель Главного

государственного

санитарного врача СССР

А.И.ЗАИЧЕНКО

12 декабря 1988 г. N 4768-88

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО ФОТОМЕТРИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ

ФОСГЕНА В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

Методические указания по измерению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны предназначены для санитарно-эпидемиологических станций и санитарных лабораторий промышленных предприятий при осуществлении контроля за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны, а также научно-исследовательских институтов Министерства здравоохранения СССР и других заинтересованных министерств и ведомств.

Методические указания разрабатываются и утверждаются с целью обеспечения контроля соответствия физических концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны 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 и др.

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" и одобрены Проблемной комиссией "Научные основы гигиены труда и профессиональной патологии". Методические указания являются обязательными при осуществлении вышеуказанного контроля.

    COCl                                               М.м. 98,91.

        2

Фосген - легколетучая жидкость с резким запахом, Т. кип. - 8,2 °C, упругость пара - 1 мм рт. ст. при -99,5 °C. Хорошо растворяется в ледяной уксусной кислоте, толуоле, хлороформе, бензоле, спирте и других органических растворителях; гидролизуется водой до ... При температуре выше 200 °C разлагается на хлор и окись углерода.

В воздухе находится в виде паров.

Раздражает верхние дыхательные пути.

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

Характеристика метода

Метод основан на реакции взаимодействия фосгена с пиридином и анилином в кислой среде с образованием полиметинового красителя.

Отбор проб производится с концентрированием в составной реагент.

Нижний предел измерения содержания вещества в фотометрируемом объеме - 0,3 мкг.

Нижний предел измерения вещества в воздухе - 0,02 мг/куб. м (при отборе 2 л воздуха).

Диапазон измеряемых концентраций - от 0,2 до 2,5 мг/куб. м.

Измерению не мешают хлор (до 2,5 мг/куб. м), хлористый водород, алифатические и ароматические галоидоуглеводороды.

Хлорциан и бромциан мешают измерению.

Суммарная погрешность измерения не превышает +/- 25%.

Время выполнения измерения, включая отбор проб, - около 60 минут.

Приборы, аппаратура, посуда

Фотоэлектроколориметр.

Аспирационное устройство.

Поглотительные сосуды Зайцева.

Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 25 мл.

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

Пробирки с пришлифованной пробкой, ГОСТ 10515-75, высотой 120 мм, внутренним диаметром 15 мм.

Реактивы, растворы и материалы

Хлороформ, ГОСТ 215-74, хч.

Пиридин, ГОСТ 13647-78, ч. Кипятят 1 час с обратным холодильником над кристаллической едкой щелочью. Затем перегоняют, добавив кристаллическую щелочь, и отбирают фракцию, кипящую при 114 - 115 °C. Хранят в темной склянке.

Анилин, ГОСТ 5819-78, чда. Окрашенный продукт перегоняют.

Натрия гидроокись, ГОСТ 4328-77, хч, 1 н раствор.

Уксусная кислота, ГОСТ 61-75, хч, ледяная.

Составной реагент. Смешивают пиридин, уксусную кислоту и анилин в соотношении 10:5:1 (по объему). Сохраняется в темном месте в течение 24 часов.

Этиловый спирт, ГОСТ 5963-67, 95-процентный.

Калий йодистый, ГОСТ 4232-74.

Индикаторная вата. Гигроскопическую вату промывают горячим этиловым спиртом, отжимают и погружают 10 г ваты в раствор, содержащий 40 г иодистого калия в 100 мл воды. Выдерживают 20 минут, вату отжимают между листами фильтровальной бумаги и высушивают при 85 - 90 °C, хранят в склянке из темного стекла. Используют для улавливания примеси хлора.

Стандартный раствор N 1: во взвешенную мерную колбу вместимостью 25 мл с 5 мл пиридина вносят 0,1 мл хлороформа и вновь взвешивают. Раствор доводят до метки пиридином и перемешивают. Рассчитывают содержание хлороформа в 1 мл.

Стандартный раствор хлороформа N 2 с концентрацией 10,5 мкг/мл готовят соответствующим разбавлением стандартного раствора N 1. Сохраняется до 12 часов (служит для приготовления имитирующей шкалы и построения соответствующего градуировочного графика).

Отбор пробы воздуха

Воздух с объемным расходом 0,5 - 0,7 л/мин. аспирируют через поглотительный сосуд, содержащий 2 мл составного реагента. Для измерения 1/2 ПДК достаточно отобрать 2 л воздуха.

В присутствии высоких концентраций хлора перед поглотительным раствором устанавливают стеклянную трубку (диаметр 7 - 8 мм), заполненную 50 - 60 мг индикаторной ваты.

Отобранная проба сохраняется 3 часа. На прямом солнечном свету поглотительный сосуд закрывают черной бумагой.

Подготовка к измерению

Для количественного измерения содержания вещества в анализируемом объеме пробы готовят имитирующую шкалу градуировочных растворов согласно таблице.

Таблица

ШКАЛА ГРАДУИРОВОЧНЫХ РАСТВОРОВ

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

│  Номер  │Стандартный раствор│ Пиридин, мл │Содержание фосгена, │

│стандарта│хлороформа N 2, мл │             │        мкг         │

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

│    1    │      0,00         │    2,00     │        0,0         │

│    2    │      0,05         │    1,95     │        0,3         │

│    3    │      0,10         │    1,90     │        0,6         │

│    4    │      0,15         │    1,85     │        0,9         │

│    5    │      0,30         │    1,70     │        1,8         │

│    6    │      0,45         │    1,55     │        2,7         │

│    7    │      0,84         │    1,16     │        5,0         │

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

Коэффициент пересчета с хлороформа на фосген - 0,57.

Во все пробирки шкалы вносят по 0,5 мл 1 н раствора щелочи и нагревают 1 мин. на кипящей водяной бане. По охлаждении смесь подкисляют 0,5 мл ледяной уксусной кислоты, добавляют 0,1 мл анилина и разбавляют жидкость водой до 4 мл.

Через 15 мин. окрашенные растворы фотометрируют в кюветах с толщиной слоя 5 мм при длине волны 485 - 495 нм. Шкала может сохраняться 3 часа.

Строят градуировочный график: на ось ординат наносят значения оптических плотностей градуировочных растворов, на ось абсцисс - соответствующие им величины содержания вещества в градуировочном растворе (в мкг).

Проверка градуировочного графика проводится 1 раз в месяц или в случае использования новой партии реактивов.

Проведение измерения

Не позднее 3 часов после отбора пробы окрашенный раствор из поглотительного сосуда фотометрируют аналогично градуировочным растворам.

Количественное измерение содержания вещества в анализируемом объеме пробы проводят по предварительно построенному градуировочному графику.

Расчет концентрации

Концентрацию вещества в воздухе в мг/куб. м (C) вычисляют по формуле:

                                    а x в

                                C = -----,

                                    б x V

где:

а - содержание вещества в анализируемом объеме пробы, найденное по градуировочному графику, мкг;

в - общий объем пробы, мл;

б - объем пробы, взятый для анализа, мл;

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

Приложение 1

Приведение объема воздуха к температуре 20 °C и давлению 760 мм рт. ст. проводят по следующей формуле:

                              V  x (273 + 20) x P

                               t

                         20 = -------------------,

                              (273 + t°) x 101,33

    где:

    V  - объем воздуха, отобранный для анализа, л;

     t

    P - барометрическое давление, кПа (101,33 кПа = 760 мм рт. ст.);

    t° - температура воздуха в месте отбора пробы, °C.

Для удобства расчета 20 следует пользоваться таблицей коэффициентов (Приложение 2). Для приведения объема воздуха к температуре 20 °C и давлению 760 мм рт. ст. надо умножить на соответствующий коэффициент.

Приложение 2

КОЭФФИЦИЕНТ K ДЛЯ ПРИВЕДЕНИЯ ОБЪЕМА ВОЗДУХА

К СТАНДАРТНЫМ УСЛОВИЯМ

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

│ °C │                        Давление P, кПа/мм рт. ст.                       │

│    ├──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬───────┬───────┬───────┬───────┤

│    │97,33/│97,86/│98,4/ │98,93/│99,46/│ 100/ │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│1,1768 │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│1,1158│1,1218│1,1278│1,1338│1,1399 │1,1400 │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 │

│-6  │1,0540│1,0599│1,0657│1,0714│1,0772│1,0829│1,0887 │1,0945 │1,0974 │1,1032 │

│-2  │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 │

│+2  │1,0234│1,0291│1,0347│1,0402│1,0459│1,0514│1,0571 │1,0627 │1,0655 │1,0712 │

│+6  │1,0087│1,0143│1,0198│1,0253│1,0309│1,0363│1,0419 │1,0475 │1,0502 │1,0557 │

│+10 │0,9944│0,9999│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 │0,9799 │0,9851 │

│+28 │0,9349│0,9401│0,9453│0,9503│0,9555│0,9605│0,9657 │0,9708 │0,9734 │0,9785 │

│+30 │0,9288│0,9339│0,9891│0,9440│0,9432│0,9542│0,9594 │0,9645 │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 │

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