МУК 4.1.1565-03
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
по измерению концентраций фосфида галлия в воздухе рабочей зоны
методом непламенной атомно-абсорбционной спектрофотометрии
Дата введения: с момента утверждения
УТВЕРЖДЕНЫ Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г.Г.Онищенко 29 июня 2003 г.
GaP |
Мол.м. 100,69 |
Фосфид галлия - твердое вещество, имеющее оранжево-желтые или зеленовато-желтые кристаллы, плотность - 4,15 г/см, температура плавления - 1467 °С. На воздухе - устойчив, в воде - нерастворим, легко растворяется при нагревании в азотной кислоте, реагирует с серной кислотой, с растворами щелочей при нагревании реагирует с образованием фосфина.
В воздухе находится в виде аэрозоля.
Обладает общетоксическим действием.
ПДК в воздухе - 3 мг/м.
Характеристика метода
Методика основана на минерализации фосфида галлия азотной кислотой и измерении величины атомного поглощения галлия при длине волны 287,4 нм.
Атомизация осуществляется в электротермической графитовой кювете с пирропокрытием.
Отбор проб проводится с концентрированием на фильтр.
Нижний предел измерения концентрации фосфида галлия - 0,006 мкг в анализируемом объеме, для галлия - 0,004 мкг.
Нижний предел измерения концентрации вещества в воздухе - 1,5 мг/м (при отборе 20 л).
Диапазон измеряемых концентраций в воздухе от 1,5 до 15 мг/м.
Определение галлия селективно.
Суммарная погрешность измерения не превышает ±25%
Время выполнения измерения, включая отбор проб - 2 часа.
Приборы, аппаратура, посуда
Атомно-абсорбционный спектрофотометр - Zeeman/3030 фирмы "Perkin-Elmer" (США) с корректором фона или любой другой марки с аналогичными характеристиками.
Весы аналитические ВЛР-200 |
ГОСТ 24104-88Е |
Плитка электрическая с закрытой спиралью, с регулируемой мощностью нагрева ПС 800/ЗН |
ГОСТ 306-58 |
Аспирационное устройство |
ГОСТ 17.2.6.01-86* |
_______________ | |
Секундомер |
ГОСТ 5073-79 |
Фильтродержатели |
ТУ 95.72.05-77 |
Колбы мерные, вместимостью 25, 50, 100 мл |
|
Стаканы химические термостойкие, вместимостью 50, 100 мл |
|
Пипетки, вместимостью 1, 2, 5 и 10 мл |
ГОСТ 29227-91 |
Пробирки химические, размером 15x150 мм |
|
Воронки простые конусообразные с коротким стеблем N 3 |
ТУ-25-11-1061-75 |
Часовое стекло |
|
Реактивы, растворы, материалы
Фосфид галлия, о.ч. 99,99% |
ТУ 11-83, ТУ-ЕТО.035.042. |
Кислота азотная, ос.ч., концентрированная |
ГОСТ 11125-84 |
Кислота азотная, разбавл. 1:1 и 5% раствор |
|
Спирт этиловый, ректификат |
ГОСТ 5967-67 |
Фильтры АФА-ХП-20 |
|
Вода дистиллированная, дважды перегнанная |
|
Аргон |
ГОСТ 10157-79 |
Исходный стандартный раствор N 1 с концентрацией галлия 1000 мкг/мл готовят весовым способом: 0,144 г фосфида галлия помещают в химический термостойкий стакан вместимостью 50 мл, добавляют 20 мл разбавленной азотной кислоты (1:1), накрывают часовым стеклом и нагревают на плитке, покрытой асбестом, в течение 30 минут до полного растворения. Затем раствор упаривают до влажных солей и полученный осадок растворяют в 15-20 мл 5% раствора азотной кислоты. Далее раствор количественно переносят в мерную колбу на 100 мл и доводят объем до метки той же кислотой. Раствор устойчив в течение 3 месяцев.
Рабочий стандартный раствор N 2 с концентрацией галлия 10 мкг/мл готовят соответствующим разбавлением исходного раствора N 1 5% раствором азотной кислоты. Раствор устойчив в течение месяца.
Отбор пробы воздуха
Воздух с объемным расходом 5 л/мин аспирируют через фильтр АФА-ХП-20, помещенный в фильтродержатель. Для измерения 1/2ПДК следует отобрать 20 л воздуха. Срок хранения отобранных проб в течение 2 недель.
Подготовка к измерению
Градуировочные растворы (готовят в день анализа) готовят согласно таблице.
Таблица
N стандарта |
Стандартный раствор |
5% раствор азотной кислоты, мл |
Концентрация ионов галлия, мкг/мл |
1 |
0 |
100 |
0 |
2 |
2 |
98 |
0,2 |
3 |
3 |
97 |
0,3 |
4 |
4 |
96 |
0,4 |
5 |
8 |
92 |
0,8 |
6 |
10 |
90 |
1 |
7 |
20 |
80 |
2 |
Стандартные растворы атомизируют в графитовой кювете и измеряют оптическую плотность на аналитической линии галлия. График строят в координатах "Оптическая плотность - концентрация". Аналитический сигнал измеряют по площади пика. Построение графика необходимо проводить не менее чем по 6-ти точкам, выполнив 5 параллельных измерений для каждой концентрации.
Проверка градуировочного графика проводится каждый раз перед проведением анализа.
Условия атомно-абсорбционного определения на спектрофотометре:
Длина волны аналитической линии галлия |
287,4 нм |
Щель монохроматора |
0,7 мм |
Рабочий ток лампы с полым катодом |
15 мА |
Объем раствора, подаваемого в графитовую кювету |
0,02 мл |
Сушка: |
100 °С - 30 сек |
|
120 °С - 20 сек |
|
180 °С - 20 сек |
Озоление |
900 °С - 40 сек |
Атомизация |
2500 °С - 5 сек |
Скорость подъема температуры в стадиях: |
|
Сушка и озоление |
1 сек |
Атомизация |
0 сек |
Скорость потока инертного газа (аргона) в момент атомизации |
100 л/мин |
Проведение измерения
Фильтр с отобранной пробой помещают в химический термостойкий стакан, смачивают 2-3 каплями этанола, добавляют 20 мл азотной кислоты (1:1). Стакан накрывают часовым стеклом и нагревают на плитке, покрытой асбестом, в течение 30 минут. Затем фильтр отжимают, а раствор упаривают до влажных солей. Полученный осадок растворяют в 15-20 мл 5% раствора азотной кислоты, количественно переносят в мерную колбу на 100 мл и доводят объем до метки той же кислотой.
Минерализацию проб ведут в 2-3 параллелях, определяют содержание галлия количественно на атомно-абсорбционном спектрофотометре, получая атомный пар элемента в графитовой кювете.
Замеры проб осуществляют трехкратно и результаты усредняют.
Во время выполнения анализа необходимо исследовать применяемые реактивы на присутствие в них измеряемых элементов. С этой целью готовят "холостую пробу", для чего чистый фильтр АФА-ХП-20 обрабатывают так же, как и исследуемые пробы, добавляя при этом реактивы в тех же количествах и из тех же флаконов, что и в исследуемые пробы.
Условия минерализации те же, что и для градуировочных растворов.
Величину сигнала холостой пробы необходимо учитывать при расчетах результатов анализа,
Расчет концентрации
Концентрацию фосфидам галлия "" в воздухе (в мг/м) вычисляют по формуле:
,
где - концентрация галлия, найденная по градуировочному графику, мкг/мл;
- общий объем раствора анализируемой пробы, мл;
=1,44 - коэффициент пересчета галлия на фосфид галлия;
- объем воздуха, отобранного для анализа и приведенный к стандартным условиям; л (см. Приложение 1).