"Методические указания по фотометрическому измерению концентраций фенилизоцианата и анилина в воздухе рабочей зоны" // Технорма.RU

Утверждаю

Заместитель Главного

государственного

санитарного врача СССР

А.И.ЗАИЧЕНКО

12 декабря 1988 г. N 4882-88

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО ФОТОМЕТРИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ ФЕНИЛИЗОЦИАНАТА

И АНИЛИНА В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

Аннотация

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

Методические указания разработаны и утверждены с целью обеспечения контроля соответствия фактических концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны к 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.

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

----

// \\-NH М.м. 93,13.

\ ____ / 2

----

Анилин (аминобензол) - бесцветная маслянистая жидкость, плотность 1,022 г/куб. см (20 °С), Т кип. 184,4 °С, давление паров - 1 мм рт. ст. (31 °С), растворим в воде, спирте, жирах.

В воздухе может находиться в виде паров.

Обладает общетоксическим действием, оказывает повреждающее действие на органы кроветворения, нервную систему, вызывает дерматиты, экземы, развитие общей и местной аллергии.

ПДК анилина в воздухе - 0,1 мг/куб. м.

----

// \\-NCO М.м. 119,13.

\ ____ /

----

Фенилизоцианат (фениловый эфир изоциановой кислоты) - жидкость с резким раздражающим запахом, плотность 1,095 г/куб. см, Т кип. 165,6 °С, давление паров 1 мм рт. ст. (10,6 °С), растворим в хлорорганических растворителях и ацетоне.

В воздухе может находиться в виде паров.

Токсическое действие выражается в сильном раздражении дыхательных путей (вызывает астмоподобные заболевания с дальнейшим хроническим поражением легких) и кожи (возможны аллергические дерматиты).

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

Характеристика метода

Метод основан на гидролизе фенилизоцианата до анилина в растворе уксусной кислоты, конденсации анилина (образовавшегося из фенилизоцианата и поглощенного из воздуха) с пара-диметиламинобензальдегидом и последующем фотометрическом измерении оптической плотности окрашенного продукта реакции при 430 - 440 нм. Свободный анилин определяют в отдельной пробе в растворе аммиака по той же реакции. Концентрацию фенилизоцианата определяют по разности двух измерений. Отбор проб фенилизоцианата и анилина проводят с концентрированием в 40-процентный раствор уксусной кислоты, анилина - в 1-процентный раствор аммиака.

В случае раздельного присутствия анилина или фенилизоцианата в воздухе метод основан на реакции с пара-диметиламинобензальдегидом в растворе уксусной кислоты и последующем фотометрическом измерении оптической плотности окрашенного продукта реакции при 430 - 440 нм. Отбор проб проводят с концентрированием в поглотительные сосуды с раствором уксусной кислоты, аммиака и хромогенного реагента.

Нижний предел измерения содержания фенилизоцианата и анилина 0,3 мкг в анализируемом объеме раствора.

Нижний предел измерения фенилизоцианата и анилина в воздухе - 0,05 мг/куб. м (при отборе 6 л воздуха).

Диапазон измеряемых концентраций от 0,05 до 1,7 мг/куб. м.

Измерению не мешают аммиак, формальдегид, дифенил, дифенилоксид, фосген, фенол, третичные жирные амины и аминоспирты, алифатические и ароматические углеводороды, их хлорпроизводные, фенилгидразин, окись пропилена, спирты и органические кислоты; мешают ароматические амины и изоцианаты.

Суммарная погрешность измерения не превышает 25%.

Время выполнения измерения, включая отбор проб, 35 мин.

Приборы, аппаратура, посуда

Фотоэлектроколориметр.

Аспирационное устройство.

Поглотительные сосуды с пористой пластинкой Рихтера или Зайцева.

Пробирки, ГОСТ 10515-75, вместимостью 10 мл.

Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 25 и 50 мл.

Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 1, 2, 5 и 10 мл.

Реактивы, растворы, материалы

Анилин, ГОСТ 5819-79, х.ч., свежеприготовленный.

Фенилизоцианат, х.ч., свежеприготовленный.

Анилин сернокислый, ТУ 5818-78.

Пара-диметиламинобензальдегид, ТУ 6-09-3272-77, ч.д.а., 2-процентный раствор в 40-процентном растворе уксусной кислоты и 5-процентный раствор в ледяной уксусной кислоте свежеприготовленные.

Уксусная кислота, ГОСТ 61-75, х.ч., ледяная и 40-процентный раствор.

Аммиак, ГОСТ 3760-79, х.ч., 1-процентный раствор.

Ацетон, ГОСТ 2603-79, х.ч.

Хромогенный реагент: смешивают в соотношении 2,5:2 40-процентный раствор уксусной кислоты с 2-процентным раствором п-диметиламинобензальдегида.

Стандартный раствор фенилизоцианата N 1: в мерную колбу вместимостью 25 мл вносят 5 - 10 мл ацетона и взвешивают, добавляют 1 - 2 капли фенилизоцианата и взвешивают вторично. Раствор доводят до метки ацетоном. По результатам двух взвешиваний рассчитывают концентрацию вещества (мкг/мл). Раствор устойчив в течение 3 суток. Для приготовления стандартного раствора фенилизоцианата можно использовать соль анилина. Стандартный раствор N 1 с концентрацией 1000 мкг/мл фенилизоцианата готовят растворением 0,1185 г сернокислого анилина в 100 мл 40-процентного раствора уксусной кислоты.

Стандартные растворы N 2 и N 3 с концентрациями фенилизоцианата 10 мкг/мл и 1 мкг/мл (устойчивы 2 суток) готовят путем соответствующего разбавления стандартного раствора N 1 40-процентным раствором уксусной кислоты.

Стандартный раствор анилина N 1: в мерную колбу вместимостью 25 мл вносят 5 - 10 мл 40-процентного раствора уксусной кислоты и взвешивают, добавляют 1 - 2 капли анилина и взвешивают вторично. Раствор доводят до метки 40-процентным раствором уксусной кислоты. По результатам двух взвешиваний рассчитывают концентрацию вещества (мкг/мл). Раствор устойчив в течение 3 суток. Для приготовления стандартного раствора анилина можно использовать соль анилина. Стандартный раствор N 1 с концентрацией 1000 мкг/мл анилина готовят растворением 0,1527 г сернокислого анилина в 100 мл 40-процентного раствора уксусной кислоты.

Стандартные растворы N 2 и N 3 с концентрациями анилина 10 мкг/мл и 1 мкг/мл (устойчивы 2 суток) готовят путем соответствующего разбавления стандартного раствора анилина N 1 40-процентным раствором уксусной кислоты.

Отбор пробы воздуха

Воздух с объемным расходом 0,5 л/мин. аспирируют через общий смеситель и строго синхронно через 2 системы поглотительных сосудов, включающих два последовательно соединенных поглотительных сосуда с пористой пластинкой или Рихтера, содержащих по 2,5 мл 40-процентного раствора уксусной кислоты, и два последовательно соединенных поглотительных сосуда с пористой пластинкой или Рихтера, содержащих по 5 мл 1-процентного раствора аммиака. Для измерения 1/2 ПДК следует отобрать 6 л воздуха. Срок хранения проб сутки.

Для измерения фенилизоцианата или анилина при раздельном присутствии воздух с объемным расходом 0,5 л/мин. аспирируют через два последовательно соединенных поглотительных сосуда с пористой пластинкой, содержащих по 2,5 мл 40-процентного раствора уксусной кислоты, или Зайцева с 4,5 мл хромогенного реагента. Для измерения 1/2 ПДК следует отобрать 1,5 и 6 л воздуха соответственно. Срок хранения отобранных проб сутки.

Подготовка к измерению

Градуировочные растворы фенилизоцианата (устойчивы в течение 5 часов) готовят согласно таблице 48.

Таблица 48

ШКАЛА ГРАДУИРОВОЧНЫХ РАСТВОРОВ

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

│ N │Стандартный │Стандартный │ Уксусная │ Содержание │

│стандарта│раствор N 3,│раствор N 2,│ кислота, │фенилизоцианата,│

│ │ мл │ мл │40-процентный│ мкг │

│ │ │ │ раст., мл │ │

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

│1 │0 │- │2,5 │0 │

│2 │0,3 │- │2,2 │0,3 │

│3 │0,6 │- │1,9 │0,6 │

│4 │1,0 │- │1,5 │1,0 │

│5 │- │0,2 │2,3 │2,0 │

│6 │- │0,5 │2,0 │5,0 │

│7 │- │1,0 │1,5 │10,0 │

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

Во все пробирки шкалы приливают по 2 мл 2-процентного раствора п-диметиламинобензольдегида, тщательно перемешивают. Через 5 минут измеряют оптическую плотность растворов при длине волны 430 - 440 нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 1,0 см по отношению к раствору сравнения, не содержащему фенилизоцианат.

Строят градуировочный график: на ось ординат наносят значение оптических плотностей градуировочных растворов, на ось абсцисс - соответствующие им величины содержания фенилизоцианата в градуировочном растворе (в мкг). Проверка градуировочного графика проводится 1 раз в квартал или в случае использования новой партии реактивов.

Таблица 49

ШКАЛА ГРАДУИРОВОЧНЫХ РАСТВОРОВ

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

│N стан-│ Стандартный │ Стандартный │Аммиак 1-процентный│ Содержание │

│дарта │раствор N 3, мл│раствор N 2, мл│ раствор, мл │анилина, мкг│

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

│1 │0 │- │5,0 │0 │

│2 │0,3 │- │4,7 │0,3 │

│3 │0,6 │- │4,4 │0,6 │

│4 │1,0 │- │4,0 │1,0 │

│5 │- │0,2 │4,8 │2,0 │

│6 │- │0,5 │4,5 │5,0 │

│7 │- │1,0 │4,0 │10,0 │

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

Во все пробирки шкалы приливают 3 мл 40-процентного раствора уксусной кислоты, перемешивают, добавляют 1 мл 5-процентного раствора п-диметиламинобензальдегида и вновь перемешивают. Через 5 минут измеряют оптическую плотность растворов при длине волны 430 - 440 нм, в кювете с толщиной поглощающего слоя 2,0 по отношению к раствору сравнения, не содержащему определяемого анилина.

Строят градуировочный график: на ось ординат наносят значение оптических плотностей градуировочных растворов, на ось абсцисс - соответствующие им величины содержания анилина в градуировочном растворе (в мкг). Проверка градуировочного графика проводится 1 раз в квартал или в случае использования новой партии реактивов.

Проведение измерения

Для определения общего содержания фенилизоцианата и анилина пробу из каждого поглотительного сосуда с 40-процентным раствором уксусной кислоты количественно переносят в пробирку и обрабатывают аналогично градуировочным растворам на фенилизоцианат. Оптическую плотность полученного раствора анализируют аналогично градуировочным растворам по сравнению с контролем, который готовят одновременно и аналогично пробам.

Для определения анилина из каждого поглотительного сосуда с 1-процентным раствором аммиака пробу количественно переносят в одну пробирку и обрабатывают аналогично градуировочным растворам на анилин. Оптическую плотность полученного раствора анализируют аналогично градуировочным растворам по сравнению с контролем, который готовят одновременно и аналогично пробам.

При совместном присутствии фенилизоцианата и анилина для определения фенилизоцианата вычисляют разность оптических плотностей, полученных в результате определения общего содержания фенилизоцианата и анилина и одного анилина, что будет соответствовать оптической плотности, полученной в результате определения фенилизоцианата. Количественное определение содержания фенилизоцианата и аммиака в мкг производят по предварительно построенным градуировочным графикам.

При раздельном присутствии фенилизоцианата и анилина пробу из каждого поглотительного сосуда с 40-процентным раствором уксусной кислоты количественно переносят в пробирку и обрабатывают аналогично градуировочным растворам на фенилизоцианат. Оптическую плотность полученного раствора анализируют аналогично градуировочным растворам по сравнению с контролем, который готовят одновременно и аналогично пробам. Количественное определение содержания фенилизоцианата или анилина проводят по предварительно построенному градуировочному графику (при отборе проб в хромогенный реагент пробу фотометрируют не позднее чем через 5 - 6 часов после отбора).

Расчет концентрации

Концентрацию фенилизоцианата в воздухе в мг/куб. м (С) вычисляют по формуле:

С = (а х в) / (б х V),

где:

а - количество фенилизоцианата или анилина в анализируемом объеме раствора пробы, найденное по градуировочному графику, мкг;

б - объем раствора пробы, взятый для анализа, мл;

в - общий объем раствора пробы, мл;

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

Приложение 1

(справочное)

Приведение объема воздуха к условиям по ГОСТ 12.1.016-79 (температура 20 °С, давление 760 мм рт. ст.) проводят по следующей формуле:

V х (273 + 20) х Р

С = -------------------,

(273 + t°) х 101,33

где:

V - объем воздуха, отобранный для анализа;

Р - барометрическое давление, кПа;

(101,33 кПа = 760 мм рт. ст.);

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

Для удобства расчета V следует пользоваться таблицей коэффициентов

(Приложение 2). Для приведения объема воздуха к температуре 20 °С и к

давлению 760 мм рт. ст. надо умножить V на соответствующий коэффициент.

Приложение 2

(справочное)

КОЭФФИЦИЕНТ К ДЛЯ ПРИВЕДЕНИЯ ОБЪЕМА ВОЗДУХА

К УСЛОВИЯМ ПО ГОСТ 12.1.016-79

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

│°С │ Давление Р, кПа (мм рт. ст.) │

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

│ │97,33 │97,86 │ 98,4 │98,93 │99,46 │100,00│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│1,1763│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│1,1159│1,1218│1,1278│1,1338│1,1399│1,1460│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│

│-06│1,0640│1,0599│1,0657│1,0714│1,0772│1,0829│1,0887│1,0945│1,0974│1,1032│

│-02│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│

│+02│1,0234│1,0291│1,0347│1,0402│1,0459│1,0514│1,0571│1,0627│1,0655│1,0712│

│+06│1,0087│1,0143│1,0198│1,0253│1,0309│1,0363│1,0419│1,0475│1,0502│1,0557│

│+10│0,9944│0,9990│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│0,9755│0,9851│

│+28│0,9349│0,9401│0,9453│0,9503│0,9955│0,9605│0,9657│0,9708│0,9734│0,9785│

│+30│0,9288│0,9339│0,9391│0,9440│0,9432│0,9542│0,9594│0,9646│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│

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