МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИИ
 ХРОМА (VI и III) В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

     
     
     УТВЕРЖДЕНЫ Заместителем Главного государственного санитарного врача СССР А.И.Заиченко 6 сентября 1983 г. N 2916-83
     
     

          
     Хром - серебристо-белый металл. Плотность 6,92. Температура плавления 1615 °С, температура кипения 2200 °С. Соединения трехвалентного хрома растворяются в минеральных кислотах, соединения шестивалентного хрома - в воде.
     
     

1. Характеристика метода

     
     Определение основано на восстановлении хрома (VI) на ртутно-капельном катоде в переменнотоковом режиме на фоне, содержащем 0,5 М гидроокиси натрия и 2% триэтаноламина, а хрома (III) на фоне 0,8 М ацетатного буфера с рН=5,5 в присутствии трилона Б. Потенциалы восстановления пиков хрома (VI) и хрома (III) равны, соответственно, -1,0 и -1,3 в относительно насыщенного каломельного электрода сравнения.
     
     Отбор проб проводится с концентрированием на фильтр.
     
     Предел измерения для хрома (VI) - 1 мкг, для хрома (III) - 5 мкг в анализируемом объеме пробы.
     
     Предел измерения в воздухе для хрома (VI) - 0,005 мг/м (при отборе 450 л воздуха), для хрома (III) - 0,25 мг/м  (при отборе 100 л воздуха).
     
     Диапазон измеряемых концентраций: для хрома (VI) - от 0,005 до 0,3 мг/м, для хрома (III) - от 0,25 до 25,0 мг/м.
     
     Граница суммарной погрешности измерения не превышает ±25%.
     
     Определению хрома (III) не мешает никель, железо, кобальт, титан, молибден, вольфрам, марганец. Специфичность определения хрома (VI) достигается в процессе подготовки пробы к анализу путем отделения его от сопутствующих компонентов растворением в воде.
     
     Предельно допустимая концентрация в воздухе: хрома (VI) - 0,01 мг/м (в пересчете на хромовый ангидрид), для хрома металлического и его окиси - 1,0 мг/м (в пересчете на CrO).
     
     

2. Реактивы, растворы и материалы

     
     Калий двухромовокислый, ГОСТ 4220-75, х.ч.
     
     Основной раствор хрома (VI) с концентрацией 1 мг/мл готовят растворением 2,828 г калия двухромовокислого (предварительно высушенного до постоянной массы при 140 °С) в 1 л дистиллированной воды.
     
     Хром (III) азотнокислый 9-водный, ГОСТ 4471-78, ч.д.а.
     
     Основной раствор хрома (III) с концентрацией 1 мг/мл готовят растворением 7,696 г хрома азотнокислого в 1 л дистиллированной воды. Основные растворы устойчивы длительное время (более года).
     
     Стандартные растворы с концентрациями 100 и 10 мкг/мл готовят соответствующим разбавлением основных растворов дистиллированной водой. Стандартные растворы с концентрацией 100 мкг/мл устойчивы в течение 1 месяца, а с концентрацией 10 мкг/мл применяют свежеприготовленными.
     
     Натрий углекислый безводный, ГОСТ 83-79, х.ч.
     
     Калий азотнокислый, ГОСТ 4217-77, х.ч.
     
     Плавень: готовят растиранием в ступке двух весовых частей натрия углекислого и одной весовой части калия азотнокислого. Плавень хранят в склянке с притертой пробкой.
     
     Серная кислота, ГОСТ 4204-77, х.ч. или ч.д.а., уд. веса 1,84 и 10%-ный раствор.
     
     Азотная кислота, ГОСТ 4461-77, х.ч., уд. веса 1,35.
     
     Натрия гидроокись, ГОСТ 4328-77, х.ч., 5 М раствор.
     
     Триэтаноламин, МРТУ 6-02-497-68, 10%-ный раствор.
     
     Трилон Б, ГОСТ 10652-73, 0,1 М раствор.
     
     Аммиак водный, ГОСТ 3760-79, ч.д.а., 25%-ный раствор.
     
     Этиловый спирт, ГОСТ 5962-67*, ректификат.
_______________
     * На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 51652-2000. - Примечание .
          
     Уксусная кислота, ГОСТ 61-75, х.ч., 4 М раствор.
     
     Натрий уксуснокислый 3-водный, ГОСТ 199-78, х.ч.
     
     Ацетатный буфер с рН=5,5. Готовят следующим образом: 49,0 г натрия уксуснокислого растворяют в воде, добавляют 20 мл 4 М раствора уксусной кислоты и доводят объем до 200 мл дистиллированной водой (рН раствора проверяют на рН-метре).
     
     Индикаторная бумага конго.
     
     Фильтры беззольные.
     
     Фильтры АФА-ХА-20.
     
     

3. Приборы и посуда

     
     Полярограф ППТ-1 с ртутным капельным электродом с записью полярограмм в переменнотоковом режиме.
     
     рН-метр рН-340 или другой марки.
     
     Аспирационное устройство.
     
     Фильтродержатели.
     
     Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, емкостью 1000, 500, 50 и 25 мл.
     
     Пипетки, ГОСТ 20292-74, емкостью 1, 2, 5 и 10 мл.
     
     Цилиндры, ГОСТ 1770-74, емкостью 10, 15 и 25 мл.
     
     Воронки стеклянные, ГОСТ 8613-75, диаметром 56 мм.
     
     Тигли фарфоровые с крышками.
     
     Ступка фарфоровая.
     
     Баня песчаная.
     
     Печь муфельная.
     
     Азот газообразный, ГОСТ 9293-74.
     
     

4. Проведение измерения

     
Условия отбора проб воздуха

     
     Воздух со скоростью 15-20 л/мин аспирируют через фильтр АФА-ХА-20, укрепленный в фильтродержателе. Для определения 1/2ПДК хрома (VI) необходимо отобрать 450 л, для хрома (III) - 100 л воздуха.
     

Условия анализа

     
     Фильтр с отобранной пробой переносят на беззольный фильтр, вложенный в воронку, помещенную в цилиндр емкостью 15 мл. Смачивают 0,2-0,3 мл этилового спирта и обрабатывают небольшими порциями теплой воды (40-50 °С) общим объемом 15 мл. В полученном фильтрате (раствор А) определяют хром (VI). Фильтр с нерастворившейся частью пробы переносят в фарфоровый тигель, добавляют по 0,2 мл серной и азотной концентрированных кислот, выпаривают на песчаной бане и озоляют в муфельной печи в течение 1 часа при постепенном повышении температуры до 500 °С. Зольный остаток тщательно смешивают с ~0,2 г плавня, помещают в муфельную печь (~300 °С), повышают постепенно температуру до 500 °С и оставляют на 30 мин до полного сплавления смеси. Затем плав растворяют при нагревании в 10%-ной серной кислоте (дважды упаривая до влажных солей). Содержимое количественно переносят в мерную колбу и доводят водой до 25 мл (раствор Б).
     
     Определение содержания хрома (VI) и хрома (III) в анализируемых растворах пробы проводят методом добавок или по предварительно построенным градуировочным графикам.
     
     Для измерения содержания хрома (VI) отбирают аликвотную часть объемом 5-7 мл из раствора А, добавляют 2 мл 10%-ного раствора триэтаноламина, 1 мл 5 М раствора гидроокиси натрия и доводят объем до 10 мл водой.
     
     Для измерения содержания хрома (III) отбирают аликвотную часть объемом 0,5-5 мл из раствора Б, нейтрализуют раствором аммиака по индикаторной бумаге конго (переход окраски при рН5). Затем к раствору добавляют 1 мл 0,1 М раствора трилона В, 2 мл 4 М ацетатного буферного раствора и доводят объем до 10 мл водой.
     
     Подготовленные растворы для полярографирования заливают раздельно в электролизер, продувают инертным газом в течение 5-7 мин и полярографируют. Режим полярографирования переменнотоковый: поляризующее напряжение от -0,7 до -1,3 в для хрома (VI) и от -0,9 до -1,5 в для хрома (III); скорость развертки 4 мв/с; амплитуда 12 мв; период капания 3-4 с; скорость диаграммной ленты 720 мм/час; диапазон тока 0,540(х100). Высоты пиков измеряют для хрома (VI) при -1,0 в, для хрома (III) при -1,3 в.
     
     Содержание хрома (VI) и хрома (III) в анализируемых объемах определяют по предварительно построенным градуировочным графикам, для построения которых готовят шкалы стандартов согласно табл.22 и 23.
     
     

Таблица 22

     
Шкала стандартов для определения хрома (VI)

     
     
Таблица 23

     
Шкала стандартов для определения хрома (III)

     
     
     Все стандарты шкал обрабатывают аналогично пробам.
     
     При использовании метода добавок подготовленный к полярографированию раствор заливают в ячейку (объемом), продувают инертным газом, записывают полярограмму (высота пика ), затем в ячейку добавляют небольшой объем () стандартного раствора определяемого металла с известной концентрацией () и после продувки инертным газом снова записывают полярограмму (суммарная высота пика ). Стандартный раствор добавляют в таком количестве, чтобы высота пика увеличилась в 1,5-2 раза при записи полярограмм на том же диапазоне тока прибора. Концентрацию () каждого металла в 1 мл полярографируемого раствора рассчитывают по формуле (1):
     

.                                         (1)

     
     Концентрацию определяемого вещества в мг/м воздуха () вычисляют по формуле (2):
     

;                                                             (2)

     
где:  - концентрация металла в анализируемом растворе, мкг/мл;;
     
      - общий объем анализируемого раствора пробы, мл;
     
      - аликвотная часть анализируемого раствора пробы, взятая для подготовки полярографируемого раствора, мл;
     
      - объем раствора, подготовленный к полярографированию, мл;
     
      - объем воздуха, л, отобранный для анализа и приведенный к стандартным условиям по формуле (см. приложение 1).
     
     Для пересчета концентрации хрома (VI) на трехокись хрома CrO полученный результат умножают на коэффициент К=1,92.
     
     Для пересчета концентрации хрома (III) на окись хрома CrO полученный результат умножают на коэффициент К=1,46.
     
     
     
Текст документа сверен по:
Методические указания по измерению

вредных веществ в воздухе: Сборник. Вып.XIX
/ Министерство здравоохранения СССР. - М., 1983