МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ФОТОМЕТРИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ
ЦИАНИСТОГО ВОДОРОДА И АКРИЛОНИТРИЛА В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ
УТВЕРЖДЕНЫ заместителем Главного государственного санитарного врача СССР А.И.Заиченко 5 ноября 1985 г. N 3995-85
HCN
М.м. 27,01
Цианистый водород (синильная кислота) - бесцветная жидкость с запахом горького миндаля, Ткип. 26 °С, плотность 0,687 г/см
при 20 °С. Растворяется в воде, этаноле, эфире.
CH
=CH-CN
М.м. 53,06
Акрилонитрил (нитрил акриловой кислоты) - бесцветная, подвижная жидкость, Ткип. 77 °С, плотность - 0,806 г/см при 20 °С. Растворим в воде, спирте, этиловом эфире.
Цианистый водород и нитрил акриловой кислоты находятся в воздухе в виде паров.
1. Характеристика метода
Метод основан на избирательном определении цианистого водорода по реакции с пиридин-барбитуровым реактивом и суммарном определении цианистого водорода и акрилонитрила с пиридин-бензидиновым реактивом.
Отбop проб проводится с концентрированием в 0,1 М раствор гидроокиси натрия и дистиллированную воду.
Предел измерения цианистого водорода с пиридин-барбитуровым реактивом - 0,1 мкг в анализируемом объеме раствора.
Предел измерения акрилонитрила с пиридин-бензидиновым реактивом - 1 мкг в анализируемом объеме раствора.
Предел измерения в воздухе цианистого водорода - 0,02 мг/м, акрилонитрила - 0,27 мг/м (при отборе 9,0 л воздуха).
Диапазон измеряемых концентраций в воздухе цианистого водорода от 0,02 до 2,7 мг/м, акрилонитрила от 0,27 до 11,1 мг/м.
Определению не мешают аммиак, метанол, стирол, толуол, метилметакрилат, этилбензол, бензальдегид; мешает определению формальдегид.
Граница суммарной погрешности измерения не превышает ±25%.
Предельно допустимая концентрация цианистого водорода в воздухе 0,3 мг/м, акрилонитрила - 0,5 мг/м.
2. Реактивы, растворы и материалы
Натрия гидроокись, ГОСТ 4328-77, 0,1 М раствор.
Аммония роданид, СТ СЭВ 222-75, хч.
Кислота барбитуровая, ТУ 6-09-512-75.
Хлорамин Т, ТУ 6-09-11-576-75, ч, 1%-ный раствор, свежеприготовленный.
Пиридин, ГОСТ 13647-78, чда, перегнанный.
Кислота соляная, ГОСТ 3118-11*, хч, 0,9%-ный раствор.
_______________
* Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: ГОСТ 3118-77. - Примечание .
Кислота серная, ГОСТ 4204-77, чда, уд. веса 1,82-1,84 и 1 M раствор.
Аммоний уксуснокислый, ГОСТ 3117-78, хч, 40%-ный раствор.
Гидразин сернокислый, ГОСТ 5841-74, чда, 10%-ный раствор.
Кислота уксусная, ГОСТ 61-75, хч, ледяная, 50%-ный раствор.
Раствор брома: 0,5 мл брома растворяют в 50 мл 50%-ной уксусной кислоты.
Бензидин солянокислый, (дигидрохлорид), ТУ 6-09-4222-76, чда, 5%-ный раствор в 0,9%-ной соляной кислоте.
Раствор пиридина готовят следующим образом: к 30 мл пиридина прибавляют 20 мл воды и 5 мл концентрированной соляной кислоты.
Составной пиридин-бензидиновый реактив: к 50 мл раствора пиридина, приготовленного, как указано выше, приливают 10 мл 5%-ного раствора солянокислого бензидина в 0,9%-ной соляной кислоте. Составной пиридин-барбитуровый реактив: в мерную колбу вместимостью 50 мл вносят 1,5 г барбитуровой кислоты и 10-15 мл воды, добавляют 7,5 мл пиридина, 1,5 мл концентрированной соляной кислоты, доводят до метки водой и энергично встряхивают до получения прозрачного раствора.
Основной стандартный раствор акрилонитрила. Во взвешенную мерную колбу вместимстью 25 мл, содержащую 10 мл дистиллированной воды, вносят 1-2 капли акрилонитрила, колбу повторно взвешивают, доводят объем до метки водой и рассчитывают содержание акрилонитрила в 1 мл полученного раствора. Раствор устойчив 12 дней.
Стандартный раствор с концентрацией акрилонитрила 10 мкг/мл готовят соответствующим разбавлением основного стандартного раствора дистиллированной водой. Раствор устойчив 3 дня.
Основные стандартные растворы роданида аммония (для определения цианистого водорода) готовят растворением 0,1 М фиксанала роданида аммония в воде и в растворе гидроокиси натрия. 1 мл 0,1 М раствора роданида аммония соответствует 5,81 мг роданид-ионов или 2,7 мг цианистого водорода.
Стандартный раствор роданида аммония N 1 с концентрацией, соответствующей концентрации цианистого водорода 100 мкг/мл, готовят разбавлением 3,7 мл основного стандартного раствора роданида аммония дистиллированной водой в мерной колбе вместимостью 100 мл или - при отсутствии фиксанала - растворением навески 0,0282 г роданида аммония в 100 мл воды.
Стандартный раствор N 2, соответствующий концентрации цианистого водорода 1 мкг/мл, готовят разбавлением стандартного раствора роданида аммония N 1 водой.
Стандартные растворы N 3 и N 4 в растворе едкого натра с концентрацией цианистого водорода 100 и 1 мкг/мл готовят соответствующим разбавлением стандартного раствора N 1 раствором 0,1 М гидроокиси натрия.
3. Приборы и посуда
Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
Аспирационное устройство.
Поглотительные сосуды Рыхтера.
Мерные колбы, ГОСТ 1770-74, вместимостью 50, 100 и 1000 мл.
Пипетки, ГОСТ 20992-74, вместимостью 1, 2, 3 и 10 мл.
Колориметрические пробирки с пришлифованными пробками размером 150х15 мм.
4. Проведение измерения
Условия отбора проб воздуха
Воздух со скоростью 0,3 л/мин аспирируют через два последовательно соединенных поглотительных сосуда, содержащих 6 мл дистиллированной воды в первом и 6 мл 0,1 М раствора гидроокиси натрия во втором сосуде.
Для определения 0,5 ПДК необходимо отобрать 9 л воздуха.
Пробы анализируют в день отбора.
Условия анализа
Анализ проб состоит из операций определения цианистого водорода с пиридин-барбитуровым реактивом в водном и щелочном растворе и определения суммарного содержания цианистого водорода и акрилонитрила с пиридин-бензидиновым реактивом в водном растворе (первый поглотитель). Указанные операции проводят следующим образом.
Из первого поглотителя с водой переносят в колориметрическую пробирку аликвотную часть пробы (0,2-3 мл), доводят объем пробы водой до 3,75 мл и прибавляют 0,2 мл раствора хлорамина. Содержимое пробирки перемешивают, добавляют через 1 минуту 1,0 мл пиридин-барбитурового реактива и через 20 минут измеряют оптическую плотность раствора при длине волны 584 нм в кювете с толщиной слоя 1 см по сравнению с контрольным раствором, которой готовят одновременно и аналогично пробе.
Содержание цианистого водорода в анализируемом объеме водной пробы находят по градуировочному графику, для построения которого готовят шкалу стандартов согласно таблице 36.
Таблица 36
Шкала стандартов для измерения цианистого водорода с пиридин-барбитуровым реактивом в воде
|
Номер стандарта |
Стандартный раствор N 2, мл |
Вода, мл |
Содержание цианистого водорода, мкг |
|
1 |
0,0 |
3,75 |
0 |
|
2 |
0,1 |
3,65 |
0,1 |
|
3 |
0,2 |
3,55 |
0,2 |
|
4 |
0,4 |
3,35 |
0,4 |
|
5 |
0,6 |
3,15 |
0,6 |
|
6 |
0,8 |
2,95 |
0,8 |
|
7 |
1,0 |
2,75 |
1,0 |
Для определения содержания цианистого водорода в поглотительном приборе, содержащем 0,1 М раствор гидроокиси натрия, аликвотную часть пробы (0,5-3 мл) переносят в колориметрическую пробирку, доводят объем пробы до 3,0 мл 0,1 М раствором гидроокиси натрия, затем последовательно вводят 0,3 мл 1 M раствора серной кислоты, 0,45 мл воды, 0,2 мл хлорамина, 1 мл пиридин-барбитурового реактива. Содержимое пробирки после введения каждого реактива тщательно перемешивают. Через 20 минут измеряют оптическую плотность раствора при длине волны 584 нм в кювете с толщиной слоя 1 см по сравнению с контролем, который готовят одновременно и аналогично пробе.
Содержание цианистого водорода в анализируемом объеме щелочной пробы находят по градуировочному графику, для построения которого готовят шкалу стандартов согласно таблице 37.
Таблица 37
Шкала стандартов для измерения цианистого водорода с пиридин-барбитуровым реактивом
в растворе 0,1 М гидроокиси натрия
|
Номер стандарта |
Стандартный раствор N 4, мл |
0,1 М раствор гидроокиси натрия, мл |
Содержание цианистого водорода, мкг |
|
1 |
0,0 |
3,0 |
0 |
|
2 |
0,1 |
2,9 |
0,1 |
|
3 |
0,2 |
2,8 |
0,2 |
|
4 |
0,4 |
2,6 |
0,4 |
|
5 |
0,6 |
2,4 |
0,6 |
|
6 |
0,8 |
2,2 |
0,8 |
|
7 |
1,0 |
2,0 |
1,0 |
Суммарное содержание цианистого водорода и акрилонитрила устанавливают в водном растворе первого поглотителя. С этой целью в колориметрическую пробирку переносят аликвотную часть пробы (0,5-2 мл) и проводят реакцию с пиридин-бензидиновым реактивом, последовательно добавляя воду до 2 мл, 0,4 мл брома и 0,2 мл 40%-ного раствора уксуснокислого аммония. Через 15 минут восстанавливают избыток брома, прибавляя по каплям 1%-ный раствор сернокислого гидразина до обесцвечивания пробы и еще 2-3 капли избытка. Затем вводят 1,5 мл воды и 4 мл свежеприготовленного пиридин-бензидинового реактива. Через 20 минут измеряют оптическую плотность раствора при длине волны 535 нм в кювете с толщиной слоя 20 мм по отношению к контрольному раствору, который готовят одновременно и аналогично пробе.
Содержание акрилотитрила и цианистого водорода в пробе определяют по градуировочным графикам, для построения которых согласно таблицам 38 и 39 готовят шкалы стандартов. Измеряют оптическую плотность растворов пяти шкал стандартов для каждого вещества. По средним данным строят графики зависимости оптической плотности растворов от содержания цианистого водорода и акрилонитрила (мкг).
Таблица 38
Шкала стандартов для измерения акрилонитрила с пиридин-бензидиновым реактивом
|
Номер |
Стандартный раствор содержащий 10 мкг/мл акрилонитрила, мл |
Вода, мл |
Содержание акрилонитрила, мкг |
|
1 |
0,0 |
2,0 |
0 |
|
2 |
0,1 |
1,9 |
1 |
|
3 |
0,2 |
1,8 |
2 |
|
4 |
0,4 |
1,6 |
4 |
|
5 |
0,6 |
1,4 |
6 |
|
6 |
0,8 |
1,2 |
8 |
|
7 |
1,0 |
1,0 |
10 |
Таблица 39
Шкала стандартов для измерения цианистого водорода с пиридин-бензидиновым реактивом
|
Номер стандарта |
Стандартный раствор N 2, мл |
Вода, мл |
Содержание цианистого водорода, мкг |
|
1 |
0 |
2,0 |
0,0 |
|
2 |
0,1 |
1,9 |
0,1 |
|
3 |
0,2 |
1,8 |
0,2 |
|
4 |
0,4 |
1,6 |
0,4 |
|
5 |
0,6 |
1,4 |
0,6 |
|
6 |
0,8 |
1,2 |
0,8 |
|
7 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
По градуировочному графику (табл.36) определяют содержание 
цианистого водорода в анализируемом объеме водной пробы.
По градуировочному графику (табл.37) определяют содержание 
цианистого водорода в анализируемом объеме пробы из второго поглотителя с гидроокисью натрия. Рассчитывают содержание цианистого водорода в обоих поглотительных растворах и его концентрацию в воздухе (
) по формуле:
, мг/м. (I)
Содержание акрилонитрила в анализируемом объеме раствора из второго поглотителя с гидроокисью натрия рассчитывают графически. С этой целью по найденной величине вычисляют содержание цианистого водорода (
) в аликвотной части пробы (
, мл), исследованной по реакции с пиридин-бензидиновым реактивом:
мкг. (II)
По градуировочному графику, построенному в условиях определения цианистого водорода по реакции с пиридин-бензидиновым реактивом (табл.39), устанавливают соответствующую величине оптическую плотность 
.
Вычитая найденное значение оптической плотности из суммарной оптической плотности 
, получают оптическую плотность 
, соответствующую содержанию акрилонитрила в объеме , которое находят по градуировочному графику (табл.38).
Концентрацию акрилонитрила в воздухе () вычисляют по формуле:
мг/м. (III)
Обозначение величин в формулах I, II и III:
- количество НСN в анализируемом объеме водной пробы, мкг;
- количество НСN в анализируемом объеме пробы, отобранной в раствор гидроксида натрия, мкг;
- количество акрилонитрила в анализируемом объеме водной пробы, мкг;
- общий объем растворов пробы, мкг;
, 
, - объем растворов пробы, взятые для анализа, мл;
- объемы воздуха, отобранный для анализа и приведенный к температуре 20 °С и давлению 760 мм рт.ст. по формуле (приложение 1), л.
Текст документа сверен по:
Методические указания по измерению концентраций
вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Вып.XXI
/ Министерство здравоохранения СССР. - М., 1986