МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ИОНОМЕТРИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ АММИАКА
В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ*

________________
     * Ведомственная метрологическая аттестация методики проведена головным разработчиком НИУИФ НПО "Минудобрения".
     
     
     УТВЕРЖДЕНЫ Заместителем Главного государственного санитарного врача СССР А.И.Заиченко 21 декабря 1987 г. N 4471-87

     
     Аммиак - бесцветный газ с резким запахом, плотн. 0,771 г/л (при 0 °С и 760 мм рт.ст.), т. кип. минус 33,4 °С, т. плавл. минус 77,7 °С. Аммиак хорошо растворим в воде, этиловом спирте, этиленгликоле, эфире.
     
     В воздухе находится в виде паров.
     
     Аммиак действует раздражающе на верхние дыхательные пути и слизистые оболочки глаз.
     
     ПДК 20 мг/м.
     
     

Характеристика метода

     
     Метод основан на поглощении аммиака из воздуха раствором щавелевой кислоты в этиленгликоле, нанесенным на лавсановую тканевую мембрану и последующем измерении ионоселективным электродом концентрации ионов аммония в растворе пробы.
     
     Нижний предел измерения концентрации ионов аммония (в расчете на аммиак) в растворе составляет 2 мкг/мл.
     
     Нижний предел измерения аммиака в воздухе 2 мг/м (при отборе 25 л).
     
     Диапазон измеряемых концентраций аммиака в воздухе от 2 до 100 мг/м.
     
     Измерение ионов аммония в растворе 0,2%-ной щавелевой кислоты специфично в присутствии оксидов азота, ряда анионов (сульфата, сульфида, хлорида, карбоната и фосфата), ряда катионов (200-кратного избытка натрия, равных количеств калия и др.) и неионных веществ (органических кислот, спиртов, эфиров). Мешают измерению аммиака аминосоединения, находящиеся в воздухе в виде паров (например, алифатические аминосоединения). Для устранения мешающего влияния аэрозолей некоторых аминосоединений (например, гексаметилендиамина) и пыли перед пробоотборником с мембраной ставят фильтр АФА-ВП-20.
     
     Суммарная относительная погрешность измерения не превышает ±10% и равна случайной погрешности.
     
     Время выполнения измерения 15 мин, включая отбор пробы.
     
     

Приборы, аппаратура, посуда

     
     рН-метр, типа рН-340, рН-121 или иономер.
     
     Мешалка магнитная типа ММ-2 или аналогичная.
     
     Электрод аммоний-селективный, ТУ 25-05.2720-80. Электрод подготавливают к работе заранее согласно прилагаемой инструкции к нему. Проверяют угловой наклон (должен быть не менее 52 мВ на 1 единицу р NH). В нерабочее время электрод хранят в водном растворе с концентрацией хлорида аммония примерно 20 мкг/мл. Перед работой электрод тщательно промывают большим количеством воды до значения э.д.с, минус (100+150) мВ.
     
     Электрод вспомогательный проточный хлорсеребряный ЭВЛ-1 МЗ, ГОСТ 5.1582-72 (поставляется в комплекте с прибором).
     
     Аспирационное устройство.
     
     Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 50-1000 мл.
     
     Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 10, 25 мл без делений с одной отметкой и вместимостью 5, 10 и 20 мл с делениями.
     
     Груша резиновая вместимостью примерно 200 мл.
     
     Фильтродержатель, ТУ 95.72.05-77.
     
     Стаканы химические вместимостью 50 мл высокие с носиком.
     
     Цилиндры мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 100-250 мл.
     
     Пробоотборник специальной конструкции (рис.1).
     

Рис.1. Пробоотборник. 1 - втулка, 2 - крышка, 3 - прокладка.

     
     
     Устройство для приготовления лавсановых тканевых мембран (рис.2).
     

Рис.2. Устройство для изготовления мембран.

1 - трубка, материал 18XH10T, 2 - шток, материал 18XH10T

     
     Шкаф сушильный ШС-150, или аналогичный с терморегулятором на 100 °С.
     
     Электроплитка или газовая горелка.
     
     Термометр, ГОСТ 215-73.
     
     Пинцет.
     
     Стеклянная пластина 100х100 мм для сушки мембран.
     
     Фильтровальная бумага, ТУ 81-04-42-77, марки АФБ-1К.
     
     Бумага с полулогарифмической шкалой.
     
     

Реактивы, растворы,  материалы

     
     Аммоний хлористый, ГОСТ 3773-72, х,ч., высушенный до постоянной массы при 100-105 °С.
     
     Щавелевая кислота, 2-водная, ГОСТ 22180-76, х.ч., 10%-ный, 0,4%-ный и 0,2%-ный растворы.
     
     Стандартный раствор N 1 с концентраций аммиака 1 мг/мл готовят растворением 3,14 г аммония хлористого в воде, не содержащей аммиака, добавляют 40 мл 10%-ного раствора щавелевой кислоты и доводят объем раствора водой до 1 л.
     
     Стандартный раствор N 2 с концентрацией аммиака 100 мкг/мл готовят соответствующим разбавлением стандартного раствора N 1 в растворе 0,2%-ной щавелевой кислоты. Растворы устойчивы 3 месяца при хранении в стеклянной посуде.
     
     Этиленгликоль, ГОСТ 10164-75, ч.д.а.
     
     Поглотительный раствор для пропитки лавсановых тканевых мембран готовят путем смешивания равных объемов этиленгликоля и 10%-ного раствора щавелевой кислоты. Раствор устойчив 3 месяца.
     
     Фильтры АФА-ВП-20.
     
     Лавсановое полотно артикул 56208*.
_______________
     * Лавсановое полотно выпускает шелковый комбинат им. Щербакова (г.Москва, ул. Электрозаводская, д.27)
     
     Лавсановая мембрана диаметром примерно 20 мм. Для ее приготовления лавсановое полотно складывают вчетверо и выжигают в нем мембраны специальным устройством (см. рис.2): сначала нагревают заостренный конец трубки 1 до примерно 400 °С (фиолетовая окраска), затем не отнимая трубки от полотна широким концом штока 2 быстро выдавливают мембраны (шток не отнимать примерно 30 сек). Мембраны перед отбором проб пропитывают поглотительным раствором путем их погружения в раствор на 5 мин и высушивают в сушильном шкафу при 100 °С (чтобы мембраны сильно не пересыхали, их из шкафа вынимают с небольшими влажными участками площадью 3-4 мм). Срок хранения подготовительных мембран 15 дней в герметично закрытых банках.
     
     

Отбор пробы воздуха

     
     Воздух с объемным расходом 5 л/мин аспирируют одновременно через последовательно соединенные фильтр АФА-ВП-20, укрепленный в фильтродержателе, и через мембрану, укрепленную в пробоотборнике. Для измерения 0,5 ПДК следует отобрать 25 л воздуха.
     
     После отбора пробы воздуха пробоотборник с мембраной отсоединяют и с обеих сторон закрывают резиновыми пробками. Отобранные пробы устойчивы в течение 3 суток.
     
     

Подготовка к измерению

     
     Количественное определение аммиака в растворе пробы воздуха проводят по одновременно построенному градуировочному графику. Градуировочные растворы устойчивы в течение одного месяца.
     
     

Таблица 2

     
Шкала градуировочных растворов

     
     
     Для каждого градуировочного раствора, начиная с меньшей концентрации, на приборе измеряют э.д.с. (перед погружением электродов в новый раствор их тщательно промывают большим количеством воды до постоянных значений э.д.с. и осушают фильтровальной бумагой). Для этого в стакан на 50 мл заливает раствор объемом примерно 25 мл, ставят на магнитную мешалку, погружают подготовленную к работе электроды и при постоянном перемешивании замеряют э.д.с. после установления показаний, не изменяющихся в течение 5 мин. Градуировочный график строят на бумаге с полулогарифмической сеткой, нанося на ось абсцисс логарифм концентрации аммиака в измеряемом растворе (в мкг/мл), а на ось ординат - э.д.с. (в мВ).
     
     Проверку градуировочного графика проводят ежедневно по двум градуировочным растворам. Допустимо отклонение значений э.д.с. на 2 мВ. В противном случае график строят заново.
     
     

Проведение измерения

     
     В стакан вместимостью 50 мл наливают пипеткой точно 25 мл дистиллированной воды, не содержащей аммиака, протирают фильтровальной бумагой концы пробоотборника с мембраной и подсоединяют его к системе (рис.3), промывают мембрану 10 раз путем протягивания через нее налитой в стакан воды. Затем на приборе замеряют э.д.с. полученного раствора пробы аналогично как и для градуировочных растворов. Одновременно и аналогично пробе готовят контрольный раствор с тканевой мeмбpaнoй.
     

Рис.3. Установка для промывки мембран.

1 - стеклянный шарик, 2 - пробоотборник, 3 - стакан, 4 - резиновая груша.

     
     Примечание 1. При соблюдении технологии подготовки мембран к работе концентрация щавелевой кислоты в растворах пробы и контрольном равна ее концентрации в градуировочных растворах.
     
     
     2. Для подготовки лавсановых мембран к дальнейшему использованию их промывают сначала под струей теплой воды, потом дистиллированной водой и сушат в сушильном шкафу при температуре 100 °С в течение 15-20 мин.
     
     

Расчет концентрации

     
     Концентрацию аммиака  в воздухе (в мг/м) вычисляют по формуле:
     

,

где  - концентрация аммиака в растворе пробы, найденная по градуировочному графику, мкг/мл;
     
      - концентрация аммиака в контрольном растворе, найденная по градуировочному графику, мкг/мл;
     
     25 - объем воды, взятый для промывки мембран, мл;
     
      - объем воздуха (в л), отобранный для анализа и приведенный к стандартным условиям (см. приложение 1).



Текст документа сверен по:
/ Методические указания по измерению концентраций
вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Выпуск XXII. -
М.: ПК НПО Союзмединформ, 1988