МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ИОНОМЕТРИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ БОРНОЙ КИСЛОТЫ
И БОРНОГО АНГИДРИДА В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

     
     
     УТВЕРЖДЕНЫ заместителем Главного государственного санитарного врача СССР А.И.Заиченко 5 ноября 1985 г. N 3948-85
     
     

     
     о-Борная каслота - бесцветные кристаллы, Тпл. 185 °С с разложением. Растворима в воде (5,04 г при 20 °С, 40,3 г при 100 °С в 100 г воды), этаноле, глицерине. Кислотные свойства выражены слабо, =6·10.
     

     
     Борный ангидрид - бесцветное стекловидное вещество, на воздухе притягивает влагу, в воде растворяется с образованием борной кислоты.
     
     Борная кислота и борный ангидрид в воздухе находятся в виде аэрозолей.
     
     

1. Характеристика метода

     
     Определение основано на измерении потенциала тетрафторборатного электрода на фоне фосфатного буферного раствора с рН 5,4 после переведения борат-ионов в тетрафторборат-ионы по реакции с фтористоводородной кислотой.
     
     Отбор проб проводится с концентрированием на фильтр.
     
     Предел измерения борной кислоты в растворе - 0,1 мкг/мл.
     
     Предел измерения в воздухе: борной кислоты - 0,3 мг/м, борного ангидрида - 0,34 мг/м (при отборе 40 л воздуха).
     
     Диапазон измеряемых концентраций борной кислоты - от 0,3 до 250 мг/м, борного ангидрида - от 0,34 до 282 мг/м.
     
     Определению не мешают фосфаты, фториды, сульфаты, карбонаты, 100-кратные количества ионов меди, цинка, никеля, марганца, алюминия. Мешают хлораты, йодиды, роданиды и нитраты металлов.
     
     Граница суммарной погрешности измерения не превышает ±15%.
     
     Предельно допустимая концентрация в воздухе борной кислоты - 10 мг/м, борного ангидрида - 5 мг/м.
     
     

2. Реактивы, растворы и материалы

     
     Натрия тетрафторборат, ТУ 6-09-1460-76, ч, 0,1 М раствор.
     
     Кислота фтористоводородная, ГОСТ 10484-73, хч.
     
     Аммиак водный, ГОСТ 3760-64, хч.
     
     Калий фосфорнокислый однозамещенный, ГОСТ 4198-75, чда, 0,067 М раствор. Готовят растворением 9,078 г соли в воде в мерной колбе вместимостью 1 л.
     
     Натрий фосфорнокислый двузамещенный двуводный, ГОСТ 245-76, чда, 0,067 М раствор. Готовят растворением 11,876 г соли в воде в мерной колбе вместимостью 1 л.
     
     Буферный раствор с рН 5,4. В мерную колбу вместимостью 1 л вносят 31 мл раствора фосфорнокислого двузамещенного натрия и доводят объем до метки раствором фосфорнокислого однозамещенного калия. Раствор хранят в полиэтиленовой емкости.
     
     Кислота борная, ГОСТ 9656-75, хч.
     
     Основной стандартный раствор с концентрацией борной кислоты 1 мг/мл готовят растворением 0,1000 г борной кислоты в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 100 мл. Основной стандартный раствор следует хранить в полиэтиленовой посуде. Раствор устойчив в течение 2 месяцев.
     
     Стандартный раствор N 1 с концентрацией тетрафторборат-ионов, соответствующей концентрации борной кислоты 100 мкг/мл, получают следующим образом: в полиэтиленовый стакан вносят 2,5 мл основного стандартного раствора борной кислоты с концентрацией 1 мг/мл и 7,5 мл дистиллированной воды. К пробе прибавляют 0,2 мл концентрированной фтористоводородной кислоты и выдерживают на водяной бане при температуре 50-60 С° в течение 30 мин. После охлаждения приливают 0,1 мл концентрированного раствора аммиака, количественно переносят содержимое стакана в мерную колбу вместимостью 25 мл и перемешивают.
     
     Стандартный раствор N 2 с концентрацией тетрафторборат-ионов, соответствующей содержанию борной кислоты 10 мкг/мл, готовят разбавлением в 10 раз стандартного раствора N 1 водой. Стандартный раствор N 1 устойчив 2 недели, N 2 - 2 дня.
     
     Фильтры АФА-ХП-18.
     
     

3. Приборы и посуда

     
     рН-метр типа рН-121, рН-340 или иономер ЭВ-74.
     
     Электрод индикаторный тетрафторборатный, ЭМ-ВF-01, ТУ 25.05.2721-80.
     
     Электрод сравнения, хлорсеребряный ЭВЛ-1 МЗ, ГОСТ 16286-70.
     
     Термокомпенсатор ТКА-5.
     
     Мешалка магнитная.
     
     Аспирационное устройство.
     
     Фильтродержатель.
     
     Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 25, 100 и 1000 мл.
     
     Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 2, 5, 10 мл.
     
     Стаканы полиэтиленовые, вместимостью 25 и 50 мл.
     
     Секундомер, ГОСТ 5072-79.
     
     

4. Проведение измерения

Условия отбора проб воздуха

     
     Воздух со скоростью 10 л/мин аспирируют через фильтр, помещенный в фильтродержатель. Для определения концентрации борной кислоты и борного ангидрида на уровне 0,5 ПДК следует отобрать 40 л воздуха.
     

Условия анализа

     
     Фильтр переносят в полиэтиленовый стакан вместимостью 25-50 мл и отмывают 4-5 раз горячей (70 °С) дистиллированной водой порциями по 5 мл при перемешивании стеклянной палочкой. Фильтр отжимают на стенке стакана, сливая раствор в мерную колбу вместимостью 25 мл. После охлаждения раствора до комнатной температуры доводят содержимое колбы до метки водой и перемешивают.
     
     5 мл раствора пробы помещают в полиэтиленовый стакан вместимостью 25 мл, приливают 5 мл воды и 0,2 мл концентрированной фтористоводородной кислоты. Раствор выдерживают на водяной бане с температурой 50-60 °С в течение 30 минут, после чего пробу охлаждают до комнатной температуры и приливают 0,1 мл концентрированного раствора аммиака. Содержимое стакана количественно переносят в мерную колбу вместимостью 25 мл, прибавляют 5 мл фосфатного буферного раствора, доводят объем до метки водой и перемешивают.
     
     Полученный раствор возвращают в полиэтиленовый стакан и измеряют величину э.д.с. электролитической ячейки при постоянном перемешивании раствора магнитной мешалкой. Показания прибора снимают через 3 минуты после погружения электродов в раствор.
     
     Электролитическая ячейка состоит из индикаторного электрода ЭМ-ВF-01 в паре с вспомогательным хлорсеребряным электродом сравнения ЭВЛ-1МЗ и термокомпенсатора.
     
     Перед работой индикаторный электрод вымачивают в 0,1 М растворе тетрафторбората натрия, этот же раствор используют для хранения электрода. Перед измерениями электрод промывают несколько раз дистиллированной водой и обсушивают фильтровальной бумагой, добиваясь получения стабильного потенциала фонового электролита.
     
     Содержание борной кислоты определяют по градуировочному графику зависимости электродного потенциала () от отрицательного логарифма концентрации тетрафторборат-ионов (), выраженной в г-ион/л.
     
     Для построения градуировочного графика готовят шкалу стандартов в соответствии с таблицей 3 в мерных колбах вместимостью 25 мл.
     
     

Таблица 3

     
Шкала стандартов

     
     
     К растворам шкалы приливают по 5 мл буферного раствора, доводят объем до 25 мл водой и измеряют потенциал тетрафторборатного электрода аналогично пробе. Измерения проводят в порядке возрастания концентрации. Проверку градуировочного графика производят в процессе анализа проб в интервале концентраций проб на трех растворах.
     
     Концентрацию борной кислоты в воздухе () вычисляют по формуле:
     

 мг/м,

     
где  - антилогарифм концентрации тетрафорборат-ионов, выраженной в г-ион/л;
     
     86,8·1000 - коэффициент пересчета концентрации тетрафторборат-иона из г-ион/л в мкг/мл;
     
     0,71 - коэффициент пересчета концентрации тетрафторборат-иона на концентрацию борной кислоты;
     
     25 - общий объем раствора пробы, мл;
     
     5 - объем пробы, взятый для анализа, мл;
     
      - объем воздуха, отобранный для анализа и приведенный к температуре 20 °С и давлению 760 мм рт.ст. по формуле (приложение 1), л.
     
     Концентрацию борного ангидрида в воздухе вычисляют по формуле:
     

 мг/м,

     
     где 1,13 - коэффициент пересчета концентрации борной кислоты на концентрацию борного ангидрида.
     
     
     
Текст документа сверен по:
Методические указания по измерению концентраций
вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Вып.XXI
/ Министерство здравоохранения СССР. - М., 1986