МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В СВАРОЧНОМ АЭРОЗОЛЕ (ТВЕРДАЯ ФАЗА И ГАЗЫ) (утв. Минздравом СССР 22.12.1988 n 4945-88)


Утверждаю
Заместитель Главного
государственного
санитарного врача СССР
А.И.ЗАИЧЕНКО
22 декабря 1988 г. N 4945-88
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В СВАРОЧНОМ АЭРОЗОЛЕ
(ТВЕРДАЯ ФАЗА И ГАЗЫ)
АННОТАЦИЯ
"Методические указания по контролю воздуха при сварочных и плазменных процессах" разработаны взамен утвержденных в 1981 г. Минздравом СССР "Методических указаний на определение вредных веществ в сварочном аэрозоле (твердая фаза и газы)" N 2348-81 и в развитие ГОСТ 12.1.005-76 "ССБТ. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования" и ГОСТ 12.1.016-79 "ССБТ. Воздух рабочей зоны. Требования к методикам измерения концентраций вредных веществ" и Методических указаний "Контроль содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны" N 3936-85 Минздрава СССР.
С введением настоящих Методических указаний утрачивают силу "Методические указания на определение вредных веществ в сварочном аэрозоле (твердая фаза и газы)" N 2348-81 Минздрава СССР.
Необходимость издания настоящего документа вызвана тем, что МУ N 2348-81 содержат в основном фотометрические методы, разработанные в 60-х годах, многие из которых не удовлетворяют современным требованиям, изложенным в МУ "Контроль содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны" N 3936-85. Кроме того, большое количество ошибок и неточностей, содержащихся в документе N 2348-81, затрудняет использование его на практике.
Внедрение новых технологий сварочных и плазменных процессов, усложнение композиций свариваемых материалов выдвигают задачу совершенствования методов санитарно-химического контроля воздуха рабочей зоны с применением современной аппаратуры.
В настоящее время получили развитие методы переменно-токовой полярографии, атомно-абсорбционной спектрофотометрии, потенциометрии с ионоселективными электродами, позволяющие значительно повысить чувствительность, селективность, точность определения и увеличить оперативность получения результатов.
Анализ оснащенности санитарно-химических лабораторий СЭС, промышленных предприятий показал, что они располагают полярографами, атомно-абсорбционными спектрофотометрами, ионоселективными электродами и др. Однако отсутствие систематизированного сборника МУ, включающего утвержденные физико-химические методы, сдерживает эксплуатацию этих приборов.
Предлагаемый документ позволяет восполнить этот пробел. В документ включено 12 новых методик взамен устаревших, остальные методики апробированы, откорректированы в соответствии с ГОСТ 12.1.016-79 и МУ N 3936-85.
Настоящие Методические указания предназначены для санитарных лабораторий промышленных предприятий и учреждений санитарно-эпидемиологической службы, осуществляющих контроль за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны, а также организаций и специалистов, проводящих работы по гигиенической оценке сварочных материалов и способов сварки, наплавки и термической резки металлов, являющихся источником выделения сварочных аэрозолей (СА), с целью проведения оздоровительных мероприятий и оценки их эффективности.
Методические указания подготовлены Киевским институтом гигиены труда и профзаболеваний (Горбань Л.Н.); Ленинградским научно-исследовательским институтом охраны труда (Буренко Т.С.); Ленинградским научно-исследовательским институтом гигиены труда и профзаболеваний (Якимова В.И.); Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательским институтом гигиены труда и профзаболеваний Российской АМН (Муравьева С.И., Бабина М.Д.); Центральным научно-исследовательским институтом охраны труда (Прохорова Е.К., Зайцева З.В.).
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СВАРОЧНЫХ АЭРОЗОЛЕЙ
1.1. СА представляют собой сложные газо-аэрозольные смеси химических веществ, выделяющихся при дуговых, плазменных и других высокотемпературных газопламенных способах сварки, наплавки, резки и напыления металлов.
Дисперсная фаза или же твердая составляющая СА (ТССА) состоит из мельчайших частиц перенасыщенных паров металлов и других веществ, входящих в состав сварочных, присадочных, напыляемых материалов и основного металла, которые конденсируются за пределами зоны высокотемпературного нагрева.
Газовая составляющая СА (ГССА) представляет собой смесь газов, образующихся при термической диссоциации газо-шлакообразующих компонентов этих материалов (CO, CO2, HF и др.) или же за счет фотохимического действия ультрафиолетового излучения дугового разряда (плазмы) на молекулы газов воздуха (NO, NO2, O3).
1.2. Химический состав СА зависит от состава сварочных, присадочных, напыляемых материалов (электроды, проволоки, ленты, флюсы, порошки и др.), состава основного (свариваемого, направляемого либо разрезаемого) металла, режимов сварки, наплавки, резки, напыления, состава защитных газов и газовых смесей. По данным современных физико-химических исследований (рентгеноструктурного, спектрального и др. методов анализа) ТССА представляет собой сложную смесь металлов, простых и сложных оксидов металлов и шпинелей MnFe2O4, CaFe2O4, (Fe, Mn)O.Fe2O3, К2Сr2О7, Na2Cr2O7, Fe3O4 и др.), фторидов (NaF, KF, К3FeF6, K2SiF6, CaF2 и др.), силикатов (CaSiO3, -Si-O-Si-O-Si-, Fe2[SiO4], Mn2[SiO4] и др.).
1.3. Частицы ТССА - полидисперсны, имеют размеры от тысячных долей мкм до 0,4 - 0,6 мкм и более, неоднородное морфологическое строение (многослойны, многоядерны). Газы ГССА способны адсорбироваться на поверхности твердых частиц, захватываться внутрь их скоплений. При этом локальные концентрации газов, адсорбированных на частицах ТССА, могут существенно превышать их концентрации непосредственно в ГССА.
1.4. Независимо от способа высокотемпературной обработки металлов, СА могут иметь близкий химический состав и соотношение отдельных веществ - ингредиентов ТССА и ГССА. В связи с этим их целесообразно группировать в укрупненные классы газо-аэрозольных смесей относительно постоянного состава, контроль за содержанием которых в воздухе рабочей зоны допускается проводить по наиболее опасным и характерным компонентам ТССА и ГССА.
В тех случаях, когда состав известен не полностью, необходима предварительная его расшифровка для определения ведущих ингредиентов, по которым целесообразно и оправдано осуществление контроля за состоянием воздушной среды. В тех случаях, когда величина ПДК вредного вещества зависит от его процентного содержания в СА (Приложение 2, п. 12, 15), необходимо предварительно определить навеску СА на фильтре, которая должна быть не менее 5 мг.
2. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОТБОРУ ПРОБ ВОЗДУХА
2.1. Отбор проб воздуха для определения уровня загрязнения воздушной среды при сварочных, наплавочных работах, резке и напылении металлов следует проводить в зоне дыхания работающих под наголовным или ручным щитом.
При измерении концентраций вредных веществ в зоне дыхания рабочих, занятых автоматическими способами сварки, наплавки и резки (контактной, под флюсом, электрошлаковой и др.) и не пользующихся защитными щитками, зоной дыхания следует считать пространство, ограниченное радиусом 50 - 60 см вокруг головы работающего.
2.2. Для характеристики общего фона загрязнения воздуха производственного помещения, где проводятся сварочные, наплавочные работы, резка и напыление металлов, отбор проб воздуха следует осуществлять в рабочей зоне на расстоянии не менее 2 м от рабочего места.
2.3. Отбор проб должен производиться при характерных производственных условиях. Любые нарушения технологического процесса (превышение либо занижение силы сварочного тока, напряжения, применение "нетипичных" сварочных и наплавочных материалов и др.) или неправильная эксплуатация оборудования и всех предусмотренных средств предотвращения загрязнения воздуха вредными веществами (устройств местной вентиляции, общеобменной вентиляции, укрытий и др.) подлежат устранению до начала проведения измерений.
2.4. Разовое определение концентраций вредных веществ должно производиться при непрерывном или последовательном отборе проб ТССА и ГССА в течение 15-минутного стандартного отрезка времени. Если чувствительность методов анализа позволяет в течение 15 минут отобрать не одну, а несколько последовательных проб, то для сопоставления с величинами ПДКм.р. концентрацию того или иного наиболее опасного и характерного вредного вещества, выделяющегося в составе ТССА и/или ГССА, следует находить как среднюю величину из результатов измерений, выполненных за указанный период времени.
Для вредных веществ, метод определения которых не позволяет обнаружить 0,5 ПДКм.р. за 15 минут отбора пробы, допускается увеличение времени отбора, но не более чем до 30 мин.
Допустимая объемная скорость отбора проб воздуха на фильтры АФА из подручного или наголовного щитка составляет 10 л/мин.
2.5. Отбор проб ТССА осуществляется на аналитические аэрозольные фильтры АФА-ХП, АФА-ВП или АФА-ХА с объемным расходом 10 - 15 л/мин. Тип фильтра, применяемого для концентрирования компонентов ТССА, определяется ходом последующего химического анализа и должен строго соблюдаться. В случаях, когда материал фильтра на ход анализа не влияет, в соответствующих разделах методик тип фильтра не указывается.
Отбор проб ГССА проводится с концентрированием в жидкостные поглотительные приборы, сорбционные трубки либо без концентрирования в медицинские шприцы или пипетки.
2.6. Если стадия технологического процесса (операции) непродолжительна и не позволяет отобрать пробу воздуха за один цикл (расплавление одного электрода, "прихватка" деталей и т.д.), отбор пробы воздуха на этот же фильтр или в один и тот же поглотитель необходимо продолжить при повторении операции.
2.7. Для получения достоверных результатов при санитарно-гигиенических исследованиях воздушной среды на каждом обследуемом рабочем месте сварщика, наплавщика, резчика металлов, операторов установок напыления порошков металлов должно быть последовательно отобрано не менее 5 проб воздуха для определения концентраций ведущего токсического ингредиента ТССА и не менее 5 проб наиболее характерного токсического ингредиента ГССА.
Средние величины из результатов выполненных измерений и их доверительный интервал следует находить с учетом требований Методических указаний "Контроль содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны" N 3936-85 Минздрава СССР.
2.8. Периодичность санитарного контроля за соблюдением гигиенических требований к качеству воздушной среды при выполнении сварочных, наплавочных и газорезательных работ определяется по согласованию с территориальными учреждениями санитарно-эпидемиологической службы с учетом Методических указаний "Контроль содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны" N 3936-85 Минздрава СССР и результатов предшествующих измерений.
2.9. Санитарный контроль воздуха рабочей зоны при сварочных, наплавочных работах, а также резке и напылении металлов, сопровождающихся выделением вредных веществ, относящихся к I и II классам опасности, следует осуществлять с помощью физико-химических методов анализа. Гравиметрический метод контроля воздуха рабочей зоны допускается в случаях загрязнения его ТССА, состоящей из веществ, относящихся к III и IV классам опасности (TiO2, окислы железа и др.), а также при оперативном контроле эффективности работы средств вентиляции по согласованию с учреждениями санитарно-эпидемиологической службы.
2.10. Для наиболее опасных и характерных вредных веществ - ингредиентов ТССА и ГССА, которые имеют соответствующую среднесменную ПДК (ПДКс.с.), допускается осуществлять контроль путем измерения среднесменных концентраций.
Для характеристики уровня среднесменных концентраций, воздействующих на рабочих-сварщиков, наплавщиков, резчиков металлов, а также обслуживающих установки для напыления металлов, занятых однотипными производственными операциями (с использованием одних и тех же электродов, проволок одного и того же диаметра, флюсов и др.; при сварке, наплавке и резке одних и тех же металлов и пр.), необходимо проводить обследование не менее 5 человеко-смен. Расчет среднесменных концентраций производится в соответствии с Методическими указаниями "Контроль содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны" N 3936-85 Минздрава СССР.
3. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В ВОЗДУХЕ
3.1. ФОТОМЕТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ
Раздельное измерение концентрации железа,
никеля, марганца, титана и оксидов хрома (III и VI)
Характеристика метода
Определение основано на колориметрических реакциях отдельных металлов с органическими реагентами.
Отбор проб воздуха проводится с концентрированием на фильтр.
Основные метрологические характеристики методик измерения концентраций приведены при описании определения каждого металла.
Определение отдельных металлов проводят в аликвотных частях раствора плава.
Время подготовки проб к определению 5 - 6 часов, включая отбор проб 20 минут. Время самого определения указано в каждой методике отдельно.
Приборы, аппаратура, посуда
Фотоэлектроколориметр марки ФЭК-56 М или другой системы, ГОСТ 15150-74, 1-й класс.
Аспирационное устройство.
Фильтродержатель, ТУ 95.72.05-77.
Печь муфельная, МП-2УМ.
Тигли фарфоровые, ГОСТ 9147-80Е.
Тигли платиновые, ГОСТ 6563-75.
Щипцы тигельные.
Ступка фарфоровая, ГОСТ 9147-80Е.
Колбы мерные, ГОСТ 1770-74Е, вместимостью 25, 50, 500, 1000 мл.
Цилиндры мерные, ГОСТ 1770-74Е, вместимостью 25 и 50 мл.
Пипетки, ГОСТ 20292-74Е, вместимостью 0,2, 1, 2,5 и 10 мл.
Пробирки колориметрические с пришлифованными пробками, ГОСТ 10515-75.
Стаканы химические, ГОСТ 25336-82Е.
Воронки стеклянные, ГОСТ 25336-82Е.
Реактивы, растворы, материалы
Натрий углекислый (карбонат натрия), ГОСТ 83-79, хч.
Калий азотнокислый (нитрат калия), ГОСТ 4217-77, хч.
Кислота серная, ГОСТ 4204-77, хч, 10% раствор (по объему).
Плавень: смешивают две части карбоната натрия и одну часть нитрата калия. Смесь растирают в фарфоровой ступке. Плавень хранят в банке с притертой пробкой.
Фильтры АФА-ХП, АФА-ВП или АФА-ХА, ТУ 95.743-80.
Фильтры обеззоленные "синяя лента", ГОСТ 12026-76.
Отбор пробы воздуха
Воздух с объемным расходом 5 - 15 л/мин. аспирируют через фильтр АФА. Пробы не следует хранить из-за возможных потерь шестивалентного хрома. Для определения перечисленных металлов на уровне 1/2 ПДК следует отобрать 200 л воздуха.
Подготовка пробы к раздельному измерению компонентов
Определение растворимого оксида хрома (VI) производят в водном фильтрате. Для этого фильтр с отобранной пробой помещают на чистый обеззоленный фильтр "синяя лента", вложенный в воронку, смачивают этиловым спиртом (0,2 - 0,3 мл) и обрабатывают 10 мл теплой (40 - 50 град. C) воды.
Для определения 3-валентного хрома, марганца, железа, титана и никеля фильтр АФА после обработки его водой и фильтр "синяя лента", через который фильтровали исследуемую пробу, помещают в фарфоровый тигель, подсушивают на воздухе и ставят в холодную муфельную печь, постепенно повышая температуру до 750 - 800 град. C.
После озоления фильтров тигель вынимают из муфельной печи и остаток по охлаждении тщательно смешивают и растирают лопаточкой с 0,5 - 1,0 г плавня. Далее тигель помещают в охлажденный до 300 - 400 град. C муфель, снова повышают температуру по 800 - 850 град. C и оставляют в нем тигель на 25 - 30 минут до полного сплавления смеси. По охлаждении тигля плав обрабатывают 25 мл раствора серной кислоты под тягой до полного растворения.
Примечание. При использовании фарфоровых тиглей разных партий возможно появление мути в контрольных растворах плавня за счет различного состава фарфора и качества глазури. В связи с этим обязательна постановка контрольных опытов для каждой партии тиглей с использованием чистых фильтров (не менее 5 - 7 тиглей). В случае, если оптическая плотность распоров превышает 0,04 - 0,05, партия тиглей бракуется. Для анализа могут быть использованы также платиновые или кварцевые тигли.
Измерение концентрации оксида хрома (VI)
Характеристика метода
Определение основано на реакции взаимодействия шестивалентного хрома с дифенилкарбазидом в кислой среде с образованием соединения, окрашенного в красно-фиолетовый цвет.
Нижний предел измерения содержания оксида хрома (VI) в фотометрируемом растворе составляет 0,5 мкг.
Нижний предел измерения в воздухе 0,003 мг/куб. м (при отборе 200 л воздуха).
Диапазон измеряемых концентраций от 0,003 до 0,06 мг/куб. м.
Измерению не мешает марганец. Мешают железо при содержании более 1 мг и молибден в количестве более 8 мг.
Суммарная погрешность измерения не превышает +/- 10%.
Время выполнения измерения 20 - 25 мин.
Реактивы, растворы и материалы
Калий двухромовокислый, ГОСТ 4220-75, хч.
Кислота уксусная ледяная, ГОСТ 61-75, хч.
Этиловый спирт, ГОСТ 18300-72, хч или ГОСТ 5963-67.
Дифенилкарбазид, ГОСТ 5859-78, чда, 0,5% раствор, 0,1 г дифенилкарбазида растворяют в 2,0 мл ледяной уксусной кислоты и прибавляют 20 мл этилового спирта.
Стандартный раствор оксида хрома (VI) N 1 с концентрацией 1 мг/мл готовят растворением в воде 0,1471 г двухромовокислого калия в мерной колбе вместимостью 1 л. Раствор устойчив в течение 2-х месяцев.
Стандартный раствор оксида хрома (VI) N 2 с концентрацией 10 мкг/мл готовят путем разбавления 2 мл стандартного раствора N 1 водой в мерной колбе вместимостью 200 мл. Применяют свежеприготовленный раствор.
Подготовка к измерению
Градуировочные растворы (устойчивы в течение 2-х час.) готовят согласно таблице 1.
Таблица 1
ШКАЛА ГРАДУИРОВОЧНЫХ РАСТВОРОВ
ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХРОМОВОГО АНГИДРИДА
----------T---------------T----------------T---------------------¬
¦ N ¦ Стандартный ¦Дистиллированная¦Содержание оксида ¦
¦стандарта¦раствор N 2, мл¦ вода, мл ¦хрома (VI) в градуи- ¦
¦ ¦ ¦ ¦ровочном растворе, ¦
¦ ¦ ¦ ¦мкг ¦
+---------+---------------+----------------+---------------------+
¦ 1 ¦ 0 ¦ 10 ¦ 0 ¦
¦ 2 ¦ 0,05 ¦ 9,95 ¦ 0,5 ¦
¦ 3 ¦ 0,1 ¦ 9,90 ¦ 1,0 ¦
¦ 4 ¦ 0,2 ¦ 9,80 ¦ 2,0 ¦
¦ 5 ¦ 0,4 ¦ 9,60 ¦ 4,0 ¦
¦ 6 ¦ 0,6 ¦ 9,40 ¦ 6,0 ¦
¦ 7 ¦ 0,8 ¦ 9,20 ¦ 8,0 ¦
¦ 8 ¦ 1,0 ¦ 9,00 ¦ 10,0 ¦
L---------+---------------+----------------+----------------------
Во все пробирки шкалы добавляют по 1 мл 0,5% раствора дифенилкарбазида, взбалтывают и выдерживают 15 минут. Затем измеряют оптическую плотность при длине волны 540 нм в кюветах с толщиной поглощающего слоя 2 см по отношению к контрольному раствору (раствор N 1 таблицы).
Строят градуировочный график зависимости оптической плотности градуировочных растворов от содержания оксида хрома (VI) (мкг), проверку которого проводят 1 раз в квартал в случае использования новой партии реактивов.
Проведение измерения
9 мл водного фильтрата вносят в колориметрические пробирки и доводят объем пробы дистиллированной водой до 10 мл. Далее измерение идет аналогично приготовлению градуировочных растворов. Оптическую плотность измеряют по сравнению с контролем, который готовят одновременно и аналогично пробам.
Содержание оксида хрома (VI) в анализируемом объеме раствора пробы (мкг) определяют по градуировочному графику.
Концентрацию оксида хрома (VI) в воздухе (мг/куб. м) рассчитывают по формуле 1 (Приложение 4.2).
Измерение концентрации оксида хрома (III)
Характеристика метода
Определение основано на окислении трехвалентного хрома персульфатом аммония до шестивалентного хрома. После разрушения избытка персульфата аммония определение Cr (VI) проводят по реакции с дифенилкарбазидом.
Нижний предел измерения оксида хрома (VI) в фотометрируемом объеме раствора 0,5 мкг, оксида хрома (III) 0,4 мкг.
Нижний предел измерения оксида хрома (III) в воздухе - 0,5 мг/ куб. м (при отборе 200 л).
Диапазон измеряемых концентраций от 0,5 до 9,5 мг/куб. м.
Измерению не мешают сопутствующие металлы.
Суммарная погрешность измерения не превышает +/- 25%.
Время выполнения измерения 3 часа.
Реактивы, растворы и материалы
Аммоний надсернокислый (персульфат аммония), ГОСТ 20478-75, хч.
Серебро азотнокислое, ГОСТ 1277-75 хч, 2% раствор.
Остальные реактивы и растворы приведены выше.
Проведение измерения
В коническую колбу вносят 10 мл раствора пробы в 10% серной кислоте, добавляют 0,5 мл раствора нитрата серебра и 0,2 г персульфата аммония. Колбу ставят на газовую горелку с сеткой или электроплитку и интенсивно кипятят 20 - 25 минут. По мере испарения в колбу доливают дистиллированную воду так, чтобы объем жидкости был 10 - 15 мл. Цвет жидкости становится сначала желтым (окисление хрома), а затем розовым (окисление марганца). После полного разрушения персульфата аммония в колбу добавляют по милям раствор соляной кислоты для разрушения марганцевой кислоты. Хромовая кислота при этом не разрушается. Раствор соляной кислоты следует добавлять несколько раз по 0,3 - 0,5 мл до исчезновения розового оттенка. После разрушения марганцевой кислоты раствор охлаждают и количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 мл, многократно промывая коническую колбу дистиллированной водой и собирая промывные воды в ту же мерную колбу, объем которой доводят до метки водой.
Полученный раствор в количестве 1,0 мл вносят в колориметрическую пробирку, доводят до 10 мл водой и далее обрабатывают и фотометрируют аналогично градуировочным растворам для измерения концентрации оксида хрома (VI).
Содержание оксида хрома (VI) в анализируемом объеме раствора пробы (мкг) определяют по градуировочному графику.
Концентрацию оксида хрома (III) в воздухе (мг/куб. м) рассчитывают по формуле 1 (Приложение 4.2).
Коэффициент пересчета оксида хрома (VI) на оксид хрома (III) - 0,76.
Измерение концентрации марганца
Характеристика метода
Определение основано на реакции окисления соединений марганца персульфатом аммония в присутствии нитрата серебра как катализатора с образованием марганцевой кислоты, окрашенной в малиново-красный цвет.
Нижний предел измерения содержания марганца в объеме анализируемого раствора 1,0 мкг.
Нижний предел измерения в воздухе 0,05 мг/куб. м (при отборе 200 л воздуха) <*>.
------------------------------------
<*> Расчет предела обнаружения проведен с учетом значения ПДК для Mn - 0,1 мг/куб. м.
Диапазон измеряемых концентраций для марганца от 0,05 мг/куб. м до 1,25 мг/куб. м.
Определению марганца мешает железо, влияние которого устраняют добавлением ортофосфорной кислоты. Определению не мешает хром.
Суммарная погрешность измерения не превышает +/- 20%.
Время выполнения измерения 1,5 часа.
Реактивы, растворы и материалы
Марганец сернокислый, 5-водный, ГОСТ 435-77, чда.
Серебро азотнокислое, ГОСТ 1277-75, хч, 2% раствор.
Аммоний надсернокислый, ГОСТ 20478-75, хч, 10% раствор, свежеприготовленный.
Кислота ортофосфорная, ГОСТ 6552-58, хч, 50% раствор.
Кислота серная, ГОСТ 4204-77, хч, 10% раствор.
Стандартный раствор N 1, содержащий 100 мкг/мл марганца, растворяют 0,0439 г 5-водного сернокислого марганца в мерной колбе вместимостью 200 мл в 10% растворе серной кислоты. Раствор устойчив в течение 2-х месяцев.
Стандартный раствор N 2 с концентрацией марганца 10 мкг/мл готовят разведением раствора N 1 10% раствором серной кислоты в 10 раз. Раствор свежеприготовленный.
Подготовка к измерению
Градуировочные растворы (устойчивы в течение 2-х часов) готовят согласно таблице 2.
Таблица 2
ШКАЛА ГРАДУИРОВОЧНЫХ РАСТВОРОВ
ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАРГАНЦА
----------T---------------T----------------T---------------------¬
¦ N ¦ Стандартный ¦ Раствор серной ¦Содержание марганца в¦
¦стандарта¦раствор N 2, мл¦кислоты, 10%, мл¦градуировочном раст- ¦
¦ ¦ ¦ ¦воре, мкг ¦
+---------+---------------+----------------+---------------------+
¦ 1 ¦ 0 ¦ 5,0 ¦ 0 ¦
¦ 2 ¦ 0,1 ¦ 4,9 ¦ 1,0 ¦
¦ 3 ¦ 0,2 ¦ 4,8 ¦ 2,0 ¦
¦ 4 ¦ 0,4 ¦ 4,6 ¦ 4,0 ¦
¦ 5 ¦ 0,6 ¦ 4,4 ¦ 6,0 ¦
¦ 6 ¦ 0,8 ¦ 4,2 ¦ 8,0 ¦
¦ 7 ¦ 1,0 ¦ 4,0 ¦ 10,0 ¦
L---------+---------------+----------------+----------------------
Во все пробирки шкалы прибавляют по 0,2 мл 2% раствора нитрата серебра и по 1 мл растворов 10% персульфата аммония и 50% ортофосфорной кислоты. После прибавления каждого реактива растворы взбалтывают и погружают в кипящую баню на 5 - 10 минут.
По охлаждении растворов измеряют величину оптической плотности при 545 нм в кюветах с толщиной слоя 1 см по сравнению с контрольным раствором (раствор N 1 таблицы).
Строят градуировочный график зависимости оптической плотности растворов от содержания марганца в градуировочном растворе (мкг), проверку которого проводят 1 раз в квартал или в случае использования новой партии реактивов.
Проведение измерения
1 - 2,5 мл раствора пробы в 10% серной кислоте вносят в колориметрические пробирки, доводят до 5 мл кислотой и далее обрабатывают и фотометрируют аналогично градуировочным растворам.
Содержание марганца в анализируемом объеме раствора пробы (мкг) находят по градуировочному графику.
Концентрацию марганца в воздухе (мг/куб. м) рассчитывают по формуле 1 (Приложение 4.2).
Измерение концентрации железа
Характеристика метода
Определение основано на реакции взаимодействия ионов железа с сульфосалициловой кислотой в аммиачной среде с образованием окрашенного соединения.
Нижний предел измерения содержания железа в объеме анализируемого раствора 1 мкг.
Нижний предел измерения железа в воздухе 1,5 мг/куб. м (при отборе 200 л воздуха).
Диапазон измеряемых концентраций от 1,5 до 15 мг/куб. м.
Определению не мешают молибден, ванадий, хром, марганец. Мешают кобальт, никель в количествах более 1,2 мг, медь в количествах более 0,2 мг.
Суммарная погрешность измерения не превышает +/- 20%.
Время выполнения измерения 40 минут.
Реактивы, растворы и материалы
Железо металлическое, ТУ 6-09-3000-78, осч или ТУ 6-09-2227-81, ч.
Серная кислота, ГОСТ 4204-77, хч, 10% раствор.
Сульфосалициловая кислота, двуводная, ГОСТ 4478-78, чда, 10% раствор.
Соляная кислота, ГОСТ 3118-77, хч, раствор 1:1.
Азотная кислота, ГОСТ 4461-77, хч.
Аммиак водный, ГОСТ 3760-79, хч.
Основной раствор железа с концентрацией 1 мг/мл. 1,0000 г железа растворяют в термостойком химическом стакане вместимостью 50 - 100 мл в смеси 20 мл соляной кислоты 1:1 и 5 мл азотной кислоты. Раствор осторожно нагревают на плитке, не допуская разбрызгивания. Приливают в стаканы 10 мл дистиллированной воды и кипятят раствор до удаления паров оксида азота (IV). По охлаждении раствор количественно переносят в мерную колбу вместимостью 1 л путем многократного промывания стакана дистиллированной водой. Объем раствора доводят до метки водой.
Стандартный раствор железа N 1 с концентрацией 100 мкг/мл готовят путем соответствующего разбавления основного раствора 10% серной кислотой в мерной колбе.
Стандартный раствор железа N 2 с концентрацией 10 мкг/мл готовят разбавлением раствора N 1 в 10 раз 10% серной кислотой. Применяют свежеприготовленным.
Подготовка к измерению
Градуировочные растворы (устойчивы в течение суток) готовят согласно таблице 3.
Таблица 3
ШКАЛА ГРАДУИРОВОЧНЫХ РАСТВОРОВ
ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА
----------T---------------T----------------T---------------------¬
¦ N ¦ Стандартный ¦ Раствор серной ¦Содержание железа в ¦
¦стандарта¦раствор N 2, мл¦кислоты, 10%, мл¦градуировочном раст- ¦
¦ ¦ ¦ ¦воре, мкг ¦
+---------+---------------+----------------+---------------------+
¦ 1 ¦ 0 ¦ 5,0 ¦ 0 ¦
¦ 2 ¦ 0,1 ¦ 4,9 ¦ 1,0 ¦
¦ 3 ¦ 0,2 ¦ 4,8 ¦ 2,0 ¦
¦ 4 ¦ 0,4 ¦ 4,6 ¦ 4,0 ¦
¦ 5 ¦ 0,6 ¦ 4,4 ¦ 6,0 ¦
¦ 6 ¦ 0,8 ¦ 4,2 ¦ 8,0 ¦
¦ 7 ¦ 1,0 ¦ 4,0 ¦ 10,0 ¦
L---------+---------------+----------------+----------------------
Во все пробирки шкалы прибавляют по 0,5 мл 10% раствора сульфосалициловой кислоты, взбалтывают, добавляют по 1 мл концентрированного раствора аммиака, снова взбалтывают и измеряют оптическую плотность растворов при длине волны 420 - 430 нм в кюветах с толщиной слоя 1 см по сравнению с контрольным раствором (раствор N 1 таблицы).
Строят градуировочный график зависимости оптической плотности от содержания железа в градуировочном растворе (мкг), проверку которого проводят 1 раз в квартал или в случае использования новой партии реактивов.
Проведение измерения
1 мл раствора пробы в 10% серной кислоте вносят в мерную колбу вместимостью 25 мл и доводят до метки 10% серной кислотой, 2 мл полученного раствора вносят в колориметрическую пробирку, доводят объем до 5 мл кислотой и далее обрабатывают и фотометрируют аналогично градуировочным растворам. Содержание железа в анализируемом объеме раствора пробы находят по градуировочному графику.
Расчет концентрации
а x 25 x 25 x К
C = ---------------, мг/куб. м,
1 x 2 x V
где:
а - содержание железа в анализируемом объеме раствора пробы, найденное по градуировочному графику, мкг;
V - объем воздуха, отобранный для анализа и приведенный к стандартным условиям, л;
К - коэффициент пересчета железа на оксид железа - 1,43.
Измерение концентрации никеля
Характеристика метода
Фотометрическое определение основано на реакции взаимодействия иона никеля с диметилглиоксимом в щелочной среде в присутствии окислителя с образованием комплексного соединения, окрашенного в розово-коричневый цвет.
Нижний предел измерения содержания никеля в объеме анализируемого раствора 1,0 мкг.
Нижний предел измерения в воздухе 0,025 мг/куб. м (при отборе 200 л воздуха).
Диапазон измеряемых концентраций от 0,025 до 1,25 мг/куб. м.
Определению никеля не мешают железо, медь и кобальт в количествах, меньших 0,2 мг.
Суммарная погрешность измерения не превышает +/- 20%.
Время выполнения измерения 40 - 45 минут.
Реактивы, растворы, материалы
Никель сернокислый, 7-водный, ГОСТ 4465-74, хч.
Кислота серная, ГОСТ 4204-77, хч, 10% раствор.
Аммоний надсернокислый (персульфат аммония), ГОСТ 20478-75, хч, 3% раствор, свежеприготовленный.
Натрий лимоннокислый, 5,5-водный, ГОСТ 22280-76, чда, 20% раствор.
Натрия гидроксид, ГОСТ 4328-77, хч, 5% и 40% растворы.
Диметилглиоксим, ГОСТ 5828-77, чда, 1% раствор в 5% растворе гидроксида натрия.
Спирт этиловый, ГОСТ 18300-72, хч или ГОСТ 5963-67.
Аммиак водный, ГОСТ 3760-79, хч, 5% и 25% растворы.
Хлороформ, ТУ 6-09-06-800-76, хч.
Бумага лакмусовая, красная.
Стандартный раствор никеля N 1 с концентрацией 100 мкг/мл готовят путем растворения 0,0478 г сернокислого никеля в 10% растворе серной кислоты в мерной колбе вместимостью 100 мл. Устойчив 2 месяца.
Стандартный раствор никеля N 2 с концентрацией 10 мкг/мл готовят соответствующим разбавлением раствора N 1 10-процентной серной кислотой. Применяют свежеприготовленный раствор.
Подготовка к измерению
Градуировочные растворы (устойчивы в течение 2-х часов) готовят согласно таблице 4.
Таблица 4
ШКАЛА ГРАДУИРОВОЧНЫХ РАСТВОРОВ
ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИКЕЛЯ
----------T---------------T----------------T---------------------¬
¦ N ¦ Стандартный ¦ Серная кислота,¦Содержание никеля в ¦
¦стандарта¦раствор N 2, мл¦10% раствор, мл ¦градуировочном раст- ¦
¦ ¦ ¦ ¦воре, мкг ¦
+---------+---------------+----------------+---------------------+
¦ 1 ¦ 0 ¦ 5,0 ¦ 0 ¦
¦ 2 ¦ 0,1 ¦ 4,9 ¦ 1,0 ¦
¦ 3 ¦ 0,2 ¦ 4,8 ¦ 2,0 ¦
¦ 4 ¦ 0,4 ¦ 4,6 ¦ 4,0 ¦
¦ 5 ¦ 0,6 ¦ 4,4 ¦ 6,0 ¦
¦ 6 ¦ 0,8 ¦ 4,2 ¦ 8,0 ¦
¦ 7 ¦ 1,0 ¦ 4,0 ¦ 10,0 ¦
L---------+---------------+----------------+----------------------
Во все пробирки шкалы добавляют по 0,4 мл раствора лимоннокислого натрия, 0,2 мл персульфата аммония, нейтрализуют 40% раствором едкого натра при перемешивании до слабощелочной реакции по лакмусовой бумаге, прибавляют 0,5 мл раствора диметилглиоксима и взбалтывают. Через 15 минут измеряют оптическую плотность градуировочных растворов при длине волны 530 нм в кюветах с толщиной слоя 1 см относительно контрольного раствора (раствор N 1 таблицы).
Строят градуировочный график зависимости оптической плотности от содержания никеля в градуировочном растворе (мкг), проверку графика проводят 1 раз в квартал или в случае использования новой партии реактивов.
Проведение измерения
1 - 5 мл раствора пробы в 10% серной кислоте переносят в колориметрические пробирки, доводят объем до 5 мл раствором серной кислоты и далее обрабатывают и фотометрируют аналогично градуировочным растворам.
При наличии в пробе железа, меди и кобальта в количествах, превышающих 0,2 мг, никель необходимо отделять. Для этого в делительную воронку отбирают 5 - 10 мл раствора пробы, нейтрализуют его 25% раствором аммиака до слабощелочной реакции по индикаторной бумаге, приливают 2 мл 1% раствора диметилглиоксима, 5 мл хлороформа и встряхивают 30 секунд. Хлороформенный слой, содержащий диметилглиоксиматы никеля и кобальта, отделяют. В воронку вводят еще 5 мл хлороформа и повторяют экстракцию. Хлороформенные экстракты объединяют и промывают в делительной воронке дважды 20 - 30 мл 5% раствора аммиака для удаления частично извлеченной меди.
Реэкстрагируют никель путем двукратной обработки хлороформенной вытяжки 5 мл 10% азотной кислоты. При этом комплекс разлагается и никель переходит в раствор кислоты.
1 - 5 мл полученного раствора вносят в пробирку, доводят объем до 5 мл азотной кислотой. Шкалу градуировочных растворов в этом случае также готовят с использованием азотной кислоты. Далее пробу обрабатывают и фотометрируют, как описано выше, относительно контрольного раствора, который готовят одновременно и аналогично пробе.
Содержание никеля в анализируемом объеме раствора пробы (мкг) определяют по градуировочному графику.
Концентрацию никеля в воздухе (мг/куб. м) рассчитывают по формуле 1 (Приложение 4.2).
Измерение концентрации титана
Характеристика метода
Определение основано на реакции взаимодействия титана с пероксидом водорода в кислой среде.
Нижний предел измерения содержания титана в объеме анализируемого раствора 10 мкг.
Нижний предел измерения титана в воздухе 6,0 мг/куб. м (при отборе 200 л воздуха).
Диапазон измеряемых концентраций в воздухе от 6 до 62 мг/куб. м.
Определению титана не мешают железо, марганец, хром. Определению мешает ванадий, который отделяют в процессе анализа.
Суммарная погрешность измерения не превышает +/- 25%.
Время выполнения измерения 20 - 25 минут.
Реактивы, растворы, материалы
Титана диоксид, ТУ 6-09-2166-77, чда.
Натрий вольфрамовокислый (вольфрамат натрия), 2-водный, ГОСТ 18289-78.
Калий сернокислый пиро (пиросульфат калия), ГОСТ 5713-75, чда.
Кислота серная, ГОСТ 4204-77, хч, 10% раствор.
Перекись водорода, ГОСТ 10929-76, хч, 3% раствор.
Натрия гидроксид, ГОСТ 4328-77, хч, 5% и 30% растворы.
Стандартный раствор, содержащий 100 мкг/мл титана, готовят из диоксида титана, предварительно прокаленного до постоянного веса. 0,1668 г двуокиси титана сплавляют с 1 - 1,5 г пиросульфата калия. Температуру печи постепенно повышают до 500 град. C и выдерживают при этой температуре 1 ч. Плав выщелачивают раствором 10% серной кислоты, переводят в мерную колбу вместимостью 1 л и доводят до метки этим же раствором. Устойчив в течение 2 месяцев.
Подготовка к измерению
Градуировочные растворы (устойчивы в течение часа) готовят согласно таблице 5.
Таблица 5
ШКАЛА ГРАДУИРОВОЧНЫХ РАСТВОРОВ
ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТИТАНА
----------T---------------T----------------T---------------------¬
¦ N ¦ Стандартный ¦ Раствор серной ¦Содержание титана в ¦
¦стандарта¦ раствор, мл ¦кислоты, 10%, мл¦градуировочном раст- ¦
¦ ¦ ¦ ¦воре, мкг ¦
+---------+---------------+----------------+---------------------+
¦ 1 ¦ 0 ¦ 5,0 ¦ 0 ¦
¦ 2 ¦ 0,1 ¦ 4,9 ¦ 10,0 ¦
¦ 3 ¦ 0,2 ¦ 4,8 ¦ 20,0 ¦
¦ 4 ¦ 0,4 ¦ 4,6 ¦ 40,0 ¦
¦ 5 ¦ 0,6 ¦ 4,4 ¦ 60,0 ¦
¦ 6 ¦ 0,8 ¦ 4,2 ¦ 80,0 ¦
¦ 7 ¦ 1,0 ¦ 4,0 ¦ 100,0 ¦
L---------+---------------+----------------+----------------------
Во все пробирки шкалы добавляют по 1 мл 3% раствора перекиси водорода, взбалтывают и через 50 - 10 мин. фотометрируют при длине волны 460 - 480 нм в кюветах с толщиной слоя в 1 см по отношению к контролю (раствор N 1 по таблице).
Строят градуировочный график зависимости оптической плотности растворов от содержания титана в градуировочном растворе (мкг), проверку которого проводят 1 раз в квартал или в случае использования новой партии реактивов.
Проведение измерения
5 мл сернокислого раствора пробы вносят в мерную колбу вместимостью 25 мл и доводят до метки 10% серной кислотой. 1 мл полученного раствора вносят в колориметрическую пробирку, доводят объем до 5 мл 10% серной кислотой и далее обрабатывают и фотометрируют аналогично градуировочным растворам.
Если в пробе присутствует ванадий, который мешает определению титана, его необходимо отделить. Для этого к 5 мл разбавленного сернокислого раствора пробы прибавляют 30% раствор едкого натра (для осаждения железа и титана). Раствор нагревают на водяной бане и фильтруют. В фильтрате определяют ванадий по реакции с вольфраматом натрия (если это надо), а осадок на фильтре промывают 5% раствором едкого натра до отрицательной реакции на ванадий, растворяя его в растворе серной кислоты.
В растворе определяют титан по реакции с перекисью водорода, как описано выше.
Расчет концентрации
25 x 25 x а
C = -----------, мг/куб. м,
2 x 5 x V
где:
а - содержание титана в фотометрируемом растворе пробы, найденное по градуировочному графику, мкг;
V - объем воздуха, отобранный для анализа и приведенный к стандартным условиям, л.
Измерение концентрации меди
Характеристика метода
Определение основано на реакции взаимодействия меди с диэтилдитиокарбаматом натрия в щелочной среде с образованием окрашенного соединения.
Отбор проб проводится с концентрированием на фильтр АФА.
Нижний предел измерения содержания меди в объеме анализируемого раствора 1 мкг.
Нижний предел измерения вещества в воздухе 0,4 мг/куб. м (при отборе 20 л воздуха).
Диапазон измеряемых концентраций в воздухе от 0,4 до 8,0 мг/куб. м.
Определению мешает железо, влияние которого устраняется в процессе анализа добавлением динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты.
Суммарная погрешность измерения не превышает +/- 25%.
Время выполнения измерения 2,5 часа, включая отбор проб 2 мин.
Приборы, аппаратура, посуда
Фотоэлектроколориметр марки ФЭК-56М или другой системы, ГОСТ 15150-74, 1-й класс.
Аспирационное устройство.
Фильтродержатель, ТУ 95.72.05-77.
Баня водяная.
Колбы мерные, ГОСТ 1770-74Е, вместимостью 25, 100, 500 и 1000 мл.
Пипетки, ГОСТ 20292-74Е, вместимостью 1, 2, 5 и 10 мл.
Стаканы химические, ГОСТ 25336-82Е, вместимостью 50 и 100 мл.
Пробирки колориметрические с пришлифованными пробками, ГОСТ 10515-75, высотой 150 мм, внутренним диаметром 15 мм.
Реактивы, растворы, материалы
Медь сернокислая, 5-водная, ГОСТ 4165-78, хч.
Аммиак водный, ГОСТ 3760-79, чда, концентрированный 25% раствор.
Аммоний хлористый, ГОСТ 3737-72, хч.
Хлоридно-аммиачный буферный раствор. 100 г хлорида аммония растворяют в небольшом количестве воды, раствор переносят в мерную колбу вместимостью 500 мл, добавляют 100 мл концентрированного раствора аммиака и доводят объем до метки водой.
Этилендиаминтетрауксусной кислоты динатриевая соль, двуводная (Трилон Б), ГОСТ 10652-73, хч, 5% раствор.
Диэтилдитиокарбамат натрия, 3-водный, ГОСТ 8864-71, чда, 5% водный раствор. Применяют свежеприготовленным. Хранят в темной склянке.
Кислота азотная, ГОСТ 4461-77, чда, 10% раствор.
Стандартный раствор меди N 1 с концентрацией 100 мкг/мл готовят растворением 0,393 г сульфата меди (чистые, не выветренные кристаллы) в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 1 л. Раствор устойчив в течение 2-х месяцев.
Стандартный раствор меди N 2 с концентрацией 10 мкг/мл готовят соответствующим разбавлением стандартного раствора N 1 водой. Применяют свежеприготовленный раствор.
Фильтры типа АФА-ХП, ТУ 95-743-80.
Отбор пробы воздуха
Воздух с объемным расходом 10 л/мин. аспирируют через фильтр АФА-ХП. Для измерения 1/2 ПДКм.р. меди достаточно отобрать 20 л воздуха. Пробы хранятся в течение месяца.
Подготовка к измерению
Градуировочные растворы (устойчивы в течение 1 часа) готовят согласно таблице.
Таблица
ШКАЛА ГРАДУИРОВОЧНЫХ РАСТВОРОВ
ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕДИ
----------T---------------T----------------T---------------------¬
¦ N ¦ Стандартный ¦Вода дистиллиро-¦ Содержание меди ¦
¦стандарта¦раствор N 2, мл¦ванная, мл ¦ в градуировочном ¦
¦ ¦ ¦ ¦ растворе, мкг ¦
+---------+---------------+----------------+---------------------+
¦ 1 ¦ 0 ¦ 3,0 ¦ 0 ¦
¦ 2 ¦ 0,1 ¦ 2,9 ¦ 1,0 ¦
¦ 3 ¦ 0,2 ¦ 2,8 ¦ 2,0 ¦
¦ 4 ¦ 0,5 ¦ 2,5 ¦ 5,0 ¦
¦ 5 ¦ 1,0 ¦ 2,0 ¦ 10,0 ¦
¦ 6 ¦ 1,4 ¦ 1,6 ¦ 14,0 ¦
¦ 7 ¦ 1,6 ¦ 1,4 ¦ 16,0 ¦
¦ 8 ¦ 2,0 ¦ 1,0 ¦ 20,0 ¦
L---------+---------------+----------------+----------------------
Во все пробирки приливают по 0,7 мл буферного раствора, 0,2 мл раствора Трилона Б и 0,1 мл раствора диэтилдитиокарбамата натрия. После прибавления каждого реактива растворы осторожно перемешивают. Окрашенные растворы фотометрируют через 10 минут при длине волны 436 нм в кюветах с толщиной слоя 1 см относительно контроля (раствор N 1 шкалы стандартов).
Строят градуировочный график зависимости оптической плотности от содержания меди (мкг), проверку которого проводят 1 раз в квартал или при использовании новой партии реактивов.
Проведение измерения
Фильтр АФА помещают в химический стакан и заливают 10 мл 10% раствора азотной кислоты, раствор нагревают на кипящей водяной бане в течение 7 - 10 минут. Фильтр отжимают на стенке стакана стеклянной палочкой, промывают трижды 2 - 3 мл горячей воды и отбрасывают. Раствор выпаривают на кипящей водяной бане досуха. Приливают в стакан 3 - 5 мл воды и вновь упаривают досуха. Сухой остаток растворяют в 10 - 15 мл дистиллированной воды, фильтруют, если есть необходимость, переносят раствор количественно в мерную колбу вместимостью 25 мл и доводят до метки водой.
3 мл полученного раствора вносят в колориметрическую пробирку и далее обрабатывают и фотометрируют аналогично градуировочным растворам.
Содержание меди в анализируемом объеме раствора пробы (мкг) находят по градуировочному графику.
Концентрацию меди в воздухе (мг/куб. м) рассчитывают по формуле 1 (Приложение 4.2).
Измерение концентрации цинка и оксида цинка
Характеристика метода
Определение основано на реакции взаимодействия
2-
тетрароданоцинката [Zn(SCN)4] с катионом родамина "C" с
образованием окрашенного соединения.
Отбор проб проводится с концентрированием на фильтр.
Нижний предел измерения содержания цинка в объеме анализируемого раствора 1 мкг.
Нижний предел измерения цинка в воздухе 0,25 мг/куб. м (при отборе 10 л воздуха).
Диапазон измеряемых концентраций от 0,25 до 10,0 мг/куб. м.
Определению не мешают свинец (1:10), никель (1:100), марганец (1:100), молибден (1:50), ванадий (1:10), алюминий (1:100). Влияние железа (III) (1:5) и меди (1:10) устраняется в процессе анализа.
Суммарная погрешность измерения не превышает +/- 25%.
Время выполнения определения 40 минут, включая отбор проб 5 мин.
Приборы, аппаратура, посуда
Фотоэлектроколориметр марки ФЭК-56М или другой системы, ГОСТ 15150-74, 1-й класс.
Аспирационное устройство.
Фильтродержатель, ТУ 95.72.05-77.
Колбы мерные, ГОСТ 1770-74Е, вместимостью 100 и 500 мл.
Пипетки, ГОСТ 29292-74Е, вместимостью 1, 2, 5 и 10 мл.
Пробирки, ГОСТ 10515-75, высотой 120 мм и диаметром 15 мм.
Стаканы химические, ГОСТ 25336-82Е, вместимостью 50 мл.
Чашки фарфоровые, ГОСТ 9147-80Е.
Воронки стеклянные, ГОСТ 25336-82Е, диаметром 56 мм.
Баня водная.
Реактивы, растворы, материалы
Цинк металлический, гранулированный, ГОСТ 3640-79, в.ч.
Кислота соляная, ГОСТ 3118-77, хч, 1 М раствор.
Кислота серная, ГОСТ 4204-77, хч, 0,1 н. раствор.
Гидроксиламин солянокислый, ГОСТ 5456-65, чда, 20% раствор, свежеприготовленный (хранят в склянке из темного стекла).
Тиомочевина, ГОСТ 6344-73, хч, 10% раствор, 10 г реактива растворяют в 50 мл горячей дистиллированной воды, после охлаждения объем доводят водой до 100 мл.
Калий роданистый, ГОСТ 41399-75, хч, 20% раствор.
Родамин "C" (диэтил-мета-аминофенолфталеин), ТУ РУ 856-53, 0,2% раствор.
Натрий уксуснокислый, 3-водный, ГОСТ 199-78, 15% раствор.
Кислота уксусная, ГОСТ 61-75, хч, ледяная.
Стандартный раствор N 1 с содержанием 100 мкг/мл цинка готовят растворением навески 0,5000 г цинка металлического в 5 мл 1 М соляной кислоты при нагревании, раствор охлаждают до 20 град. C, переносят в мерную колбу вместимостью 500 мл и разбавляют до метки водой. Раствор устойчив в течение 2-х месяцев.
Стандартный раствор N 2 с содержанием 10 мкг/мл цинка готовят соответствующим разбавлением основного раствора дистиллированной водой, свежеприготовленный.
Фильтры АФА-ХП-20 или АФА-ВП-20, ТУ 95-743-80.
Бумага индикаторная универсальная, ТУ 6-09-1181-76.
Отбор проб воздуха
Воздух с объемным расходом 5 л/мин. аспирируют через фильтр АФА.
Для определения 1/2 ПДК окиси цинка достаточно отобрать 10 л воздуха. Пробы хранятся в течение 2-х недель.
Подготовка к измерению
Градуировочные растворы (устойчивы в течение 2-х часов) готовят согласно таблице.
Таблица
ШКАЛА ГРАДУИРОВОЧНЫХ РАСТВОРОВ
ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИНКА
----------T---------------T--------------T-----------------------¬
¦ N ¦ Стандартный ¦Вода дистилли-¦Содержание цинка в гра-¦
¦стандарта¦раствор N 2, мл¦рованная, мл ¦дуировочном растворе, ¦
¦ ¦ ¦ ¦мкг ¦
+---------+---------------+--------------+-----------------------+
¦ 1 ¦ 0 ¦ 5,0 ¦ 0 ¦
¦ 2 ¦ 0,1 ¦ 4,9 ¦ 1,0 ¦
¦ 3 ¦ 0,2 ¦ 4,8 ¦ 2,0 ¦
¦ 4 ¦ 0,3 ¦ 4,7 ¦ 3,0 ¦
¦ 5 ¦ 0,5 ¦ 4,5 ¦ 5,0 ¦
¦ 6 ¦ 0,7 ¦ 4,3 ¦ 7,0 ¦
¦ 7 ¦ 1,0 ¦ 4,0 ¦ 10,0 ¦
L---------+---------------+--------------+------------------------
Во всех пробирках шкалы устанавливают pH раствора 3 - 4, добавляя по каплям 0,1 н. серную кислоту (по индикаторной бумаге). Приливают 1 мл раствора гидроксиламина, затем через 2 минуты - 1 мл раствора ацетатного буфера, 1 мл раствора тиомочевины и 1 мл раствора роданида калия. После добавления каждого реактива раствор тщательно перемешивают. Доводят объем до 10 мл дистиллированной водой, приливают 2 мл раствора родамина "C", перемешивают и через 10 - 15 мин. измеряют оптическую плотность раствора при 610 нм в кювете с толщиной слоя 1 см по сравнению с контролем (раствор N 1 по таблице).
Строят градуировочный график зависимости оптической плотности от содержания цинка в градуировочном растворе (мкг), проверку которого проводят 1 раз в квартал или в случае использования новой партии реактивов.
Проведение измерения
Фильтр с отобранной пробой помещают в стакан и дважды промывают горячим раствором соляной кислоты 1:1 (по 5 мл). Промывные жидкости объединяют и выпаривают досуха в фарфоровой чашке на водяной бане. Сухой остаток растворяют в 10 мл дистиллированной воды. Аликвотную часть раствора (1 - 5 мл) помещают в пробирку и устанавливают pH раствора 3 - 4, добавляя 0,1 н. серную кислоту по каплям. Далее анализ идет аналогично приготовлению градуировочных растворов.
Оптическую плотность исследуемого раствора измеряют по сравнению с контролем, который готовят одновременно и аналогично пробам.
Содержание цинка в анализируемом объеме раствора пробы (мкг) находят по градуировочному графику.
Концентрацию цинка в воздухе (мг/куб. м) рассчитывают по формуле 1 (Приложение 4.2).
Коэффициент пересчета цинка на оксид цинка - 1,24.
Измерение концентрации молибдена
Характеристика метода
Определение основано на образовании оранжево-красного комплекса молибдена с роданидом аммония в присутствии восстановителя.
Отбор проб проводится с концентрированием на фильтр.
Нижний предел измерения содержания молибдена в объеме анализируемого раствора 1 мкг.
Нижний предел измерения молибдена в воздухе 1 мг/куб. м (при отборе 25 л).
Диапазон измеряемых концентраций в воздухе от 1 мг/куб. м до 10 мг/куб. м.
Определению не мешают хром и никель в соотношении 40:1, ванадий и вольфрам - 70:1, железо в количестве до 1 мг, марганец, кобальт.
Суммарная погрешность измерения не превышает +/- 20%.
Время выполнения измерения 2,5 часа, включая отбор пробы 2 мин.
Приборы, аппаратура, посуда
Фотоэлектроколориметр марки ФЭК-56М или другой системы, ГОСТ 15150-74, 1-й класс.
Аспирационное устройство.
Фильтродержатель, ТУ 95.72.05-77.
Муфельная печь, МП-2УМ.
Тигли фарфоровые, ГОСТ 9147-80С.
Щипцы тигельные.
Колбы мерные, ГОСТ 1770-74Е, вместимостью 25 и 100 мл.
Пипетки, ГОСТ 20292-74Е, вместимостью 1, 2, 5 и 10 мл.
Пробирки колориметрические с притертыми пробками, ГОСТ 10515-75.
Стаканы химические, ГОСТ 25336-82Е.
Реактивы, растворы, материалы
Аммоний молибденовокислый (молибдат аммония), 4-водный ГОСТ 3765-78, хч.
Кислота азотная, ГОСТ 4461-77, чда, разбавленная 1:1.
Кислота серная, ГОСТ 4204-77, хч, 10% и разбавленная 1:1.
Аммоний роданистый (роданид аммония), СТ СЭВ 22-75, хч, 10% раствор.
Кислота аскорбиновая, ГОСТ 4815-76, хч, 5% раствор (свежеприготовленный).
Стандартный раствор N 1, содержащий 1 мг/мл молибдена, готовят растворением 0,1840 г молибдата аммония в 100 мл 10% раствора серной кислоты. Раствор устойчив в течение 2-х месяцев.
Стандартный раствор N 2, содержащий 1 мкг/мл молибдена, готовят разбавлением раствора N 1 раствором серной кислоты в 100 раз, свежеприготовленный.
Фильтры типа АФА, ТУ 95-743-80.
Отбор пробы воздуха
Воздух с объемным расходом 10 л/мин. аспирируют через фильтр АФА, укрепленный в фильтродержателе.
Пробы хранятся в течение месяца. Для измерения 1/2 ПДКм.р. молибдена следует отобрать 25 л воздуха.
Подготовка к измерению
Градуировочные растворы (устойчивы в течение 30 мин.) готовят согласно таблице.
Таблица
ШКАЛА ГРАДУИРОВОЧНЫХ РАСТВОРОВ
ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОЛИБДЕНА
----------T---------------T----------------T---------------------¬
¦ N ¦ Стандартный ¦ Раствор серной ¦Содержание молибдена ¦
¦стандарта¦раствор N 2, мл¦кислоты, 10%, мл¦ в градуировочном ¦
¦ ¦ ¦ ¦ растворе, мкг ¦
+---------+---------------+----------------+---------------------+
¦ 1 ¦ 0 ¦ 4,0 ¦ 0 ¦
¦ 2 ¦ 0,1 ¦ 3,9 ¦ 1,0 ¦
¦ 3 ¦ 0,2 ¦ 3,8 ¦ 2,0 ¦
¦ 4 ¦ 0,4 ¦ 3,6 ¦ 4,0 ¦
¦ 5 ¦ 0,6 ¦ 3,4 ¦ 6,0 ¦
¦ 6 ¦ 0,8 ¦ 3,2 ¦ 8,0 ¦
¦ 7 ¦ 1,0 ¦ 3,0 ¦ 10,0 ¦
L---------+---------------+----------------+----------------------
Во все пробирки прибавляют по 0,5 мл раствора роданида аммония и по 0,5 мл раствора аскорбиновой кислоты. Растворы перемешивают и через 30 минут фотометрируют при длине волны 480 нм в кюветах с толщиной слоя 1 см по сравнению с контролем (раствор N 1 шкалы стандартов).
Строят градуировочный график зависимости оптической плотности от содержания молибдена (мкг), проверку которого проводят 1 раз в квартал или при использовании новой партии реактивов.
Проведение измерения
Фильтр помещают в тигель и озоляют в муфельной печи при температуре 500 град. C. По охлаждении в тигель вносят 2 мл раствора серной кислоты 1:1 и 1 мл разбавленной кислоты. Содержимое тигля осторожно выпаривают на плитке до появления белых паров серного ангидрида. По охлаждении раствор осторожно разбавляют водой и количественно переносят в мерную колбу вместимостью 25 мл. Тигель промывают водой, сливая промывные воды в колбу. Доводят объем раствора в колбе до метки водой.
1 мл раствора пробы вносят в пробирку и далее обрабатывают и фотометрируют аналогично градуировочным растворам.
Содержание молибдена в анализируемом объеме раствора пробы (мкг) находят по градуировочному графику.
Концентрацию молибдена в воздухе (мг/куб. м) рассчитывают по формуле 1 (Приложение 4.2).
Измерение концентрации кобальта и оксида кобальта
Характеристика метода
Определение основано на реакции иона кобальта с нитрозо-P-солью с образованием окрашенного в оранжево-розовый цвет соединения.
Отбор проб проводится с концентрированием на фильтр.
Нижний предел измерения содержания кобальта в объеме анализируемого раствора 0,5 мкг.
Нижний предел измерения кобальта в воздухе 0,1 мг/куб. м (при отборе 25 л воздуха).
Диапазон измеряемых концентраций в воздухе от 0,1 до 10,0 мг/куб. м.
Определению не мешают железо в соотношении 500:1, медь - 100:1, никель - 50:1.
Суммарная погрешность измерения не превышает +/- 20%.
Время выполнения измерения 2,5 часа, включая отбор проб 5 мин.
Приборы, аппаратура, посуда
Фотоэлектроколориметр марки ФЭК-56М или другой системы, ГОСТ 15150-74, 1-й класс.
Аспирационное устройство.
Фильтродержатель, ТУ 95.72.05-77.
Тигли фарфоровые, ГОСТ 9147-80Б.
Муфельная печь, МП-2УМ.
Щипцы тигельные.
Колбы мерные, ГОСТ 1770-74Е, вместимостью 100 мл.
Пипетки, ГОСТ 20292-74Е, вместимостью 0,2, 1, 2 и 5 мл.
Цилиндры мерные, ГОСТ 1770-74Е, вместимостью 25 и 50 мл.
Пробирки колориметрические с пришлифованными пробками, ГОСТ 10515-75.
Стаканы химические, ГОСТ 25336-82Е.
Реактивы, растворы, материалы
Кобальт двухлористый (хлорид кобальта), 6-водный, ГОСТ 4525-77, чда.
Кислота соляная, ГОСТ 3118-77, хч, концентрированная и 5% раствор.
Нитрозо-P-соль, ГОСТ 10553-75, чда, 0,1% раствор.
Кислота азотная, ГОСТ 4461-77, хч, концентрированная и разбавленная 1:1.
Натрий уксуснокислый (ацетат натрия), 3-водный, ГОСТ 199-78, хч, 50% и 5% растворы, свежеприготовленные.
Стандартный раствор N 1 с концентрацией 100 мкг/мл кобальта готовят растворением 0,0403 г хлорида кобальта, перекристаллизованного и высушенного на воздухе, в 100 мл дистиллированной воды в мерной колбе. Раствор устойчив в течение месяца.
Стандартный раствор N 2 с концентрацией 10 мкг/мл кобальта готовят разбавлением раствора N 1 дистиллированной водой в 10 раз.
Раствор устойчив в течение суток.
Фильтры АФА-ХА-20, ТУ 95-743-80.
Отбор пробы воздуха
Воздух с объемным расходом 10 л/мин. аспирируют через фильтр АФА-ХА-20. Пробы хранятся в течение месяца.
Для измерения 1/2 ПДК достаточно отобрать 25 л воздуха.
Подготовка к измерению
Градуировочные растворы (устойчивы в течение 30 минут) готовят согласно таблице.
Таблица
ШКАЛА ГРАДУИРОВОЧНЫХ РАСТВОРОВ
ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОБАЛЬТА
----------T---------------T----------------T---------------------¬
¦ N ¦ Стандартный ¦ Раствор ацетата¦ Содержание кобальта ¦
¦стандарта¦раствор N 2, мл¦ натрия, 5%, мл ¦ в градуировочном ¦
¦ ¦ ¦ ¦ растворе, мкг ¦
+---------+---------------+----------------+---------------------+
¦ 1 ¦ 0 ¦ 5,0 ¦ 0 ¦
¦ 2 ¦ 0,05 ¦ 4,95 ¦ 0,5 ¦
¦ 3 ¦ 0,1 ¦ 4,9 ¦ 1,0 ¦
¦ 4 ¦ 0,2 ¦ 4,8 ¦ 2,0 ¦
¦ 5 ¦ 0,4 ¦ 4,6 ¦ 4,0 ¦
¦ 6 ¦ 0,6 ¦ 4,4 ¦ 6,0 ¦
¦ 7 ¦ 0,8 ¦ 4,2 ¦ 8,0 ¦
¦ 8 ¦ 1,0 ¦ 4,0 ¦ 10,0 ¦
L---------+---------------+----------------+----------------------
Во все пробирки прибавляют по 1 мл раствора нитрозо-P-соли, 2 мл 50% раствора ацетата натрия и погружают их в кипящую водяную баню на 3 мин. По охлаждении приливают по 2 мл азотной кислоты (1:1). После прибавления каждого реактива растворы взбалтывают. Через 15 - 20 минут измеряют оптическую плотность растворов при длине волны 420 нм в кюветах с толщиной слоя 1 см по сравнению с контролем (раствор N 1 по таблице).
Строят градуировочный график зависимости оптической плотности градуировочных растворов от содержания кобальта (мкг), проверку которого производят один раз в квартал или в случае использования новых реактивов.
Проведение измерения
Фильтр с отобранной пробой переносят в тигель и озоляют при 500 град. C. В тигель наливают 5 мл концентрированной соляной кислоты, раствор доводят до кипения и переносят в фарфоровую чашку. Тигель промывают 5 - 10 мл соляной кислоты и 10 - 15 мл воды, каждый раз перенося смывы в ту же чашку. Раствор выпаривают досуха. К сухому остатку приливают 5 - 7 мл 5% раствора ацетата натрия, тщательно растирают остаток стеклянной палочкой и раствор фильтруют через фильтр "синяя лента" диаметром 3 см в мерную колбу вместимостью 25 мл. Чашку еще 3 - 4 раза обрабатывают раствором ацетата натрия, собирая смывы в ту же колбу. Раствор в колбе доводят до метки раствором ацетата натрия и перемешивают.
1 - 5 мл полученного раствора пробы вносят в колориметрические пробирки и далее анализируют и фотометрируют аналогично градуировочным растворам.
Содержание кобальта в анализируемом объеме раствора пробы (мкг) находят по градуировочному графику.
Концентрацию кобальта в воздухе (мг/куб. м) рассчитывают по формуле 1 (Приложение 4.2).
Измерение концентрации оксидов ванадия
Характеристика метода
Определение основано на реакции окисления оксидов ванадия до пятивалентного состояния и последующем фотометрическом измерении окрашенного в пурпурный цвет комплексного соединения с 4-(2-пиридилазо) резорцином в буферном растворе с pH 6,0.
Отбор проб проводится с концентрированием на фильтр.
Нижний предел измерения концентрации оксида ванадия (V) в фотометрируемом объеме раствора составляет 2,5 мкг.
Нижний предел измерения оксида ванадия (V) в воздухе составляет 0,05 мг/куб. м (при отборе 90 л воздуха).
Диапазон измеряемых концентраций оксида ванадия (V) в воздухе от 0,05 до 1,4 мг/куб. м.
Измерению ванадия не мешают 10-кратные избытки титана, кальция, тантала, хрома (III и VI). Мешающие измерению железо, кобальт, никель, кадмий, медь, цинк, свинец, марганец, молибден, вольфрам отделяются от ванадия в ходе подготовки пробы к анализу.
Суммарная погрешность измерения не превышает +/- 25%.
Время выполнения измерения 6 ч, включая отбор пробы воздуха.
Приборы, аппаратура, посуда
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
pH-метр pH-121 или pH-340.
Аспирационное устройство.
Фильтродержатель, ТУ 95.72.05-77.
Печь муфельная, МП-2УМ.
Тигли кварцевые, ГОСТ 19908-80, или платиновые, ГОСТ 6563-75.
Щипцы тигельные.
Электроплитка.
Воронки химические, ГОСТ 25336-82.
Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 25 и 1000 мл.
Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 1, 2, 5 и 10 мл.
Реактивы, растворы и материалы
Аммоний ванадиевокислый мета (NH4VO3), ГОСТ 9336-75, чда.
Натрия гидроксид, ГОСТ 4328-77, хч, 4% раствор.
Соляная кислота, ГОСТ 3118-77, хч, разбавленная 1:1 (по объему).
Аммоний уксуснокислый, ГОСТ 3117-78, чда.
Уксусная кислота, ГОСТ 61-75, хч, 24% раствор.
Азотная кислота, ГОСТ 4461-77, хч, 50% раствор (по объему).
Калий-натрий углекислый, ГОСТ 4332-76, хч.
4-(2-пиридилазо) резорцин (ПАР), МРТУ 6-09-2882-66, 0,03% водный раствор.
Этиловый спирт, ГОСТ 5963-67.
Буферный раствор с pH 6,0 готовят путем растворения в воде 77 г уксуснокислого аммония, добавления 10 мл раствора уксусной кислоты и доведения объема в мерной колбе до 1 л дистиллированной водой (pH раствора следует проверить на pH-метре и в случае необходимости добавить кислоты или щелочи).
Стандартный раствор N 1 с концентрацией оксида ванадия (V) 1 мг/мл готовят растворением 1,286 г ванадия аммония в 1 л воды. Раствор устойчив более года.
Стандартный раствор N 2 с концентрацией оксида ванадия (V) 5,0 мкг/мл (применяют свежеприготовленным) готовят путем соответствующего разбавления водой стандартного раствора N 1.
Фильтры обеззоленные "белая лента", ТУ 6-09-1678-77.
Индикаторная бумага универсальная, ТУ 6-09-1181-76.
Фильтры АФА-ХА-20, ТУ 95-743-80.
Отбор пробы воздуха
Воздух с объемным расходом 10 л/мин. аспирируют через фильтр АФА-ХА-20, помещенный в фильтродержатель. Для измерения 1/2 ПДК (в расчете на дым ванадия (V) оксида) следует отобрать 90 л воздуха. Отобранные пробы устойчивы в течение месяца.
Подгот

ПОСТАНОВЛЕНИЕ Совмина СССР от 21.12.1988 n 1439 ОБ УТВЕРЖДЕНИИ ПОЛОЖЕНИЯ О ПОРЯДКЕ ПЕРЕДАЧИ РАЗВЕДАННЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ОСВОЕНИЯ  »
Документы СССР »
Читайте также