"Методические указания на фотометрическое определение ванадия и его соединений в воздухе" // Технорма.RU

Утверждаю

Заместитель Главного

государственного

санитарного врача СССР

А.И.ЗАИЧЕНКО

18 апреля 1977 г. N 1613-77

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

НА ФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВАНАДИЯ

И ЕГО СОЕДИНЕНИЙ В ВОЗДУХЕ

I. Общая часть

1. Определение основано на реакции окисления ванадия и его соединений до пятиокиси ванадия и его последующем определении по реакции образования желтой фосфорно-вольфрамово-ванадиевой кислоты.

2. Предел обнаружения - 5 мкг в анализируемом объеме раствора.

3. Предел обнаружения в воздухе - 0,05 мг/куб. м (расчетная).

4. Определению мешают соединения пятивалентного хрома.

5. Предельно допустимая концентрация: для дыма пятиокиси ванадия - 0,1 мг/куб. м, для пыли пятиокиси ванадия - 0,5 мг/куб. м, для феррованадия - 1 мг/куб. м.

II. Реактивы и аппаратура

6. Применяемые реактивы и растворы.

Ванадат аммония (метаванадиевокислый аммоний), ГОСТ 9336-60.

Стандартный раствор N 1 с содержанием 1000 мкг/мл пятиокиси ванадия готовят растворением 0,1286 г ванадата аммония в 100 мл воды.

Стандартный раствор N 2, содержащий 100 мкг/мл, готовят соответствующим разбавлением основного раствора в 10 раз.

Фосфорная кислота, ГОСТ 6552-58, 50-процентный раствор.

Натр едкий, ГОСТ 4328-66, 10-процентный раствор.

Натрий вольфрамовокислый, МРТУ 6-09-2158-65, 5-процентный водный раствор.

Кислота серная, ГОСТ 4204-66, 10-процентный раствор (по объему).

Кислота азотная, ГОСТ 4461-68, 50-процентный раствор (по объему).

7. Применяемые посуда и приборы.

Аспирационное устройство.

Патроны для фильтров.

Пробирки колориметрические плоскодонные из бесцветного стекла с внутренним диаметром 10 - 15 мм.

Пипетки, ГОСТ 20292-74, емкостью 10, 5, 2 и 1 мл с делениями.

Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, емкостью 1000, 500 и 100 мл.

Тигли фарфоровые.

Муфельная печь.

Щипцы тигельные.

Баня водяная.

Фильтры АФА-ВП-20.

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

III. Отбор пробы воздуха

8. Воздух со скоростью 8 - 10 л/мин. аспирируют через фильтры АФА или бумажный фильтр. Для определения 1/2 ПДК необходимо отобрать 200 л воздуха.

IV. Описание определения

9. Фильтр переносят в фарфоровый тигель, добавляют по 2 мл 50-процентного раствора азотной кислоты, выпаривают досуха на водяной бане и сжигают в муфельной печи при температуре 500 °C. После озоления содержимое тигля охлаждают и обрабатывают 2 мл 10-процентного раствора едкого натра и 3 мл воды. Содержимое тигля нагревают в течение 3 - 5 мин. на водяной бане и переносят в колориметрическую пробирку. Тигель промывают 2 - 3 раза небольшими порциями теплой дистиллированной воды (1 мл) и сливают в ту же пробирку, объем доводят до 10 мл и центрифугируют. Для анализа берут 5 мл (1/2 пробы).

В пробирки вносят 1,5 мл 10-процентного раствора серной кислоты, перемешивают, добавляют 0,1 мл 50-процентного раствора фосфорной кислоты и 0,5 мл 5-процентного раствора вольфрамата натрия. Содержимое пробирок хорошо перемешивают и через 10 - 15 мин. фотометрируют на ФЭКе в кюветах с толщиной слоя 0,5 см при длине волны 450 - 480 нм по сравнению с контролем, который готовят одновременно и аналогично пробам. Содержание пятиокиси ванадия в анализируемом объеме определяют по предварительно построенному калибровочному графику. Для построения калибровочного графика готовят шкалу стандартов согласно табл. 2.

Таблица 2

ШКАЛА СТАНДАРТОВ

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

│N стандарта│Стандартный │10-процентный│Дистиллированная│ Содержание │

│ │раствор N 2,│раствор NaOH,│ вода, мл │ пятиокиси │

│ │ мл │ мл │ │ванадия, мкг│

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

│1 │0 │1,0 │4,0 │0 │

│2 │0,1 │1,0 │3,9 │10 │

│3 │0,2 │1,0 │3,8 │20 │

│4 │0,6 │1,0 │3,4 │60 │

│5 │0,8 │1,0 │3,2 │80 │

│6 │1,0 │1,0 │3,0 │100 │

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

Все пробирки шкалы обрабатывают аналогично пробам, измеряют оптическую плотность и строят график. Шкалой стандартов можно пользоваться и для визуального определения, ее готовят в колориметрических пробирках одновременно с пробами. Коэффициент пересчета с пятиокиси ванадия на феррованадий составляет 1,22. Количество пятиокиси ванадия в мг/куб. м воздуха X вычисляют по формуле:

X = ----,

где:

G - количество пятиокиси ванадия, найденное в анализируемом объеме

пробы, мкг;

V - объем пробы, взятый для анализа, мл;

V - общий объем пробы, мл;

V - объем воздуха, взятый для анализа и приведенный к стандартным

условиям по формуле (см. Приложение), л.

Приложение 2

РАСЧЕТ КОНЦЕНТРАЦИИ ВРЕДНОГО ВЕЩЕСТВА В ВОЗДУХЕ

В соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-76 объем воздуха, аспирированного при отборе проб, приводят к стандартным условиям: температуре 20 °C и барометрическому давлению 101,33 кПа (760 мм рт. ст.) по формуле:

(273 + 20) P

V = V ---------------- = V K,

ст t (273 + t) 101,33 t

где V - объем воздуха, измеренный при t °C и давлении 101,33 кПа.

Для упрощения расчетов пользуются коэффициентами K (Приложение 3), вычисленными для температур в пределах от 6 до 40 °C и давлений от 97,33 до 104,0 кПа (730 - 780 мм рт. ст.).

В сборниках ТУ, некоторых МУ и во многих практических руководствах по санитарной химии в составе приложений имеются таблицы коэффициентов пересчета объема воздуха к нормальным условиям (0 °C и 101,33 кПа).

Численные значения коэффициентов в этих таблицах приведены с точностью до четвертого знака для температур от 5 до 40 °C с интервалом в 1° и давлений от 730 до 780 мм рт. ст. с интервалом в 2 мм рт. ст.

Однако нет практической надобности в столь многозначных и слишком подробных таблицах, так как максимальная погрешность четырехзначных коэффициентов составляет всего лишь +/- 0,006%. Согласно ГОСТ 12.1.005-76 погрешность измерения объема воздуха не должна превышать +/- 10%, поэтому точность коэффициентов пересчета на уровне +/- 1% следует считать вполне достаточной.

Приложение 3

КОЭФФИЦИЕНТЫ K ДЛЯ ПРИВЕДЕНИЯ

ОБЪЕМА ВОЗДУХА К СТАНДАРТНЫМ УСЛОВИЯМ

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

│ t °C │ Давление P, кПа/мм рт. ст. │

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

│ │97,33/730 │98,66/740 │ 100/750 │101,33/760│102,7/770 │ 104/780 │

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

│6 │1,009 │1,023 │1,036 │1,050 │1,064 │1,078 │

│8 │1,002 │1,015 │1,029 │1,043 │1,560 │1,070 │

│10 │0,994 │1,008 │1,022 │1,035 │1,049 │1,063 │

│12 │0,987 │1,001 │1,015 │1,028 │1,042 │1,055 │

│14 │0,981 │0,994 │1,007 │1,021 │1,034 │1,048 │

│16 │0,974 │0,987 │1,001 │1,014 │1,027 │1,040 │

│18 │0,967 │0,980 │0,994 │1,007 │1,020 │1,033 │

│20 │0,961 │0,974 │0,987 │1,000 │1,013 │1,026 │

│22 │0,954 │0,967 │0,980 │0,993 │1,006 │1,019 │

│24 │0,948 │0,961 │0,974 │0,987 │1,000 │1,012 │

│26 │0,941 │0,954 │0,967 │0,980 │0,993 │1,006 │

│28 │0,935 │0,948 │0,961 │0,973 │0,986 │0,999 │

│30 │0,929 │0,942 │0,954 │0,967 │0,980 │0,992 │

│32 │0,923 │0,935 │0,948 │0,961 │0,973 │0,986 │

│34 │0,917 │0,929 │0,942 │0,954 │0,967 │0,979 │

│36 │0,911 │0,923 │0,936 │0,948 │0,961 │0,973 │

│38 │0,905 │0,917 │0,930 │0,942 │0,955 │0,967 │

│40 │0,899 │0,911 │0,924 │0,936 │0,948 │0,961 │

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

ДЕЛЬТА P	1	2	3	4	5	6	7	8	9
ДЕЛЬТА K	1	3	4	5	7	8	9	10	12

Искомый коэффициент K, пользуясь упрощенной таблицей, находят в соответствии со следующей схемой:

K = K + ДЕЛЬТА K + ДЕЛЬТА K ,

табл t p

где:

ДЕЛЬТА K - поправка на температуру;

ДЕЛЬТА K - поправка на давление.

1. Численное значение давления P, путем исключения единиц, округляют до

целого числа, кратного десяти (P )

табл

P = P + ДЕЛЬТА P.

табл

2. В графе P находят коэффициент, соответствующий заданной температуре. Если цифра °C нечетная, то выписывают значение коэффициента при температуре t + 1 (ближайшее снизу число) и увеличивают его третий знак на 3 единицы (т.е. прибавляют 0,003).

3. Поправку на ДЕЛЬТА P определяют по таблице пропорциональных частей, приведенной (снизу) основной таблицы.

Примеры. Требуется определить коэффициент K для следующих параметров окружающей среды:

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

│ N │t °C│P │P + ДЕЛЬТА P│K + ДЕЛЬТА K │ДЕЛЬТА K │ K │

│п/п│ │ мм рт. ст.│ табл │ табл t│ p │ │

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

│1 │18 │750 │750 + 0 │0,994 + 0 │0,000 │0,994 │

│2 │5 │788 │780 + 8 │1,078 + 0,003 │0,010 │1,091 │

│3 │23 │743 │740 + 3 │0,961 + 0,003 │0,004 │0,968 │

│4 │29 │732 │730 + 2 │0,929 + 0,003 │0,003 │0,935 │

│5 │22 │781 │780 + 1 │1,019 + 0 │0,001 │1,020 │

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

В первом примере значение искомого коэффициента берется непосредственно

из таблицы. В тех случаях, когда цифра t °C нечетна (примеры 2, 3 и 4),

выписывают K , соответствующий P и температуре (t + 1) °C и

табл табл

прибавляют к нему 0,003.

Поправку на излишек единиц ДЕЛЬТА P определяют по вспомогательной

таблице (их значения вписаны в графу ДЕЛЬТА K ).

Величину коэффициента K определяют как сумму поправок на температуру и

давление и K (графа K).

табл

В примере 5 ввиду четности цифры t °C поправка на температуру

отсутствует.