МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
по измерению концентраций карбонила никеля
в воздухе рабочей зоны

     
     
     УТВЕРЖДЕНЫ Заместителем Главного государственного санитарного врача СССР М.И.Наркевичем 10 сентября 1991 г. N 5896-91
     
     

     
     Карбонил никеля - бесцветная легкоподвижная жидкость с характерным неприятным запахом. Ткип. - 43,2 °С, плотность 1,31. Карбонил никеля растворим в органических растворителях: спиртах, бензоле, толуоле, хлороформе, ацетоне, четыреххлористом углероде и др. В воде растворяется незначительно, большая часть его гидролизуется с образованием зеленоватого осадка.
     
     Присутствует в воздухе в виде паров.
     
     Карбонил никеля обладает общим токсическим действием, направленным главным образом на нервную систему и процессы обмена веществ. Всасывается через кожу.
     
     ПДК карбонила никеля в воздухе рабочей зоны - 5·10 мг/м.
     
     

Характеристика метода

     
     Определение основано на поглощении осушенных паров карбонила никеля пленкой окислительного раствора с последующим определением иона никеля фотометрически по реакции с диметилглиоксимом или полярографически по пику восстановления ионов на ртутно-капельном электроде на хлоридно-аммиачном фоне, содержащим 0,5·10М диметилглиоксима при потенциале восстановления - 0,9 В (по отношению к данной ртути).
     
     Отбор проб производится с концентрированием в сорбционные трубки.
     
     Нижний предел измерения содержания карбонила никеля при фотометрическом определении - 0,5 мкг в анализируемом объеме раствора, при полярографическом - 0,02 мкг/мл.
     
     Нижний предел измерения карбонила никеля в воздухе - 0,0008 мг/м фотометрическим методом и 0,0002 мг/м полярографическим методом (при отборе 600 л воздуха).
     
     Диапазон измеряемых концентраций карбонила никеля в воздухе от 0,0008 до 0,05 мг/м при фотометрическом измерении и от 0,0002 до 0,005 мг/м при полярографическом измерении.
     
     Определению не мешает окись углерода. Мешающее влияние соединений никеля устраняется в процессе отбора проб,
     
     Граница суммарной погрешности измерений не превышает ±20%.
     
     Время выполнения измерений 1 час фотометрическим методом и 3,5 часа при полярографическом измерении, включая отбор проб.
     
     

Приборы, аппаратура, посуда

     
     Полярограф ПУ-1 или РА-2 /ЧССР/ с ртутно-капельным электродом.
     
     Фотоэлектроколориметр ФЭК-56М.
     
     Аспирационное устройство.
     
     Фильтродержатели, ТУ 95.72.05-77.
     
     Трубка из стекла "Пирекс" диаметром 10 мм и длиной 350 мм, в которой между двумя перфорированными стеклянными перегородками помещено 10 мл стеклянных гранул диаметром 1-2 мм. Слой носителя должен располагаться на расстоянии 1 см от одного из концов трубки.
     
     Аллонж стеклянный, вместимостью 15 мл.
     
     Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 25, 50, 100 и 1000 мл.
     
     Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 1, 2, 5 и 10 мл.
     
     Цилиндры мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 25, 50 и 100 мл.
     
     Пробирки химические, ГОСТ 1770-74, размером 15х150 мм.
     
     Печь муфельная.
     
     Тигли фарфоровые.
     
     

Реактивы, растворы, материалы

     
     Никель сернокислый семиводный, ГОСТ 4465-74, х.ч.
     
     Кислота серная, ГОСТ 4204-77, х.ч.
     
     Кислота азотная, ГОСТ 4461-77, х.ч.
     
     Аммоний надсернокислый, ГОСТ 20478-75, ч.д.а., 30% раствор, свежеприготовленный.
     
     Диметилглиоксим, ГОСТ 5828-77, х.ч., 1% раствор в 10% растворе едкого натра и 5·10 М раствор в 1 М растворе аммиака.
     
     Натрия гидроокись, ГОСТ 4328-77, х.ч., 10% и 20% растворы.
     
     Поглотительный раствор для обработки сорбционных трубок. При нагревании растворяют 1 г надсернокислого аммония в 10 мл концентрированной серной кислоты, охлаждают и добавляют 0,1 г диметилглиоксима. Раствор устойчив в хорошо закрытой склянке в течение 2-х дней. (При добавлении диметилглиоксима наблюдается бурная реакция с образованием желтоватого раствора).
     
     Аммиак водный, ГОСТ 3760-79, ч.д.а., 1 М раствор.
     
     Аммоний хлористый, ГОСТ 3773-60, х.ч., 1 М раствор.
     
     Фоновый раствор для полярографирования. 1 мл аммиачного раствора диметилглиоксима доводят до метки хлористым аммонием в мерной колбе вместимостью 100 мл.
     
     Хлорид лития, МРТУ 6-09-4589-67, х.ч., 30% раствор.
     
     Осушитель. Порошок диатомитового кирпича (носитель ИНЗ-600) с размером гранул 1-3 мм прокаливают 1 час при 600 °С, пропитывают раствором хлорида лития из расчета 1 мл на 2 мл носителя и высушивают в течение 3 часов при 180 °С, периодически перемешивая. Отработанный увлажненный осушитель регенерируют высушиванием в сушильном шкафу при 180 °С и просеивают, отбирая нужную фракцию.
     
     Стандартный раствор никеля N 1 с концентрацией, соответствующей содержанию карбонила никеля 1 мкг/мл, готовят растворением 0,1644 г сернокислого никеля в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 100 мл. Раствор устойчив в течение 3-х месяцев.
     
     Стандартные растворы N 2 и N 3 для фотометрического определения с содержанием карбонила никеля 10,0 мкг/мл и 1,0 мкг/мл готовят путем соответствующего разбавления стандартного раствора N 1 дистиллированной водой. Растворы устойчивы в течение рабочего дня.
     
     Стандартный раствор N 3 для полярографического определения с содержанием карбонила никеля 1,0 мкг/мл и N 4 - 0,1 мкг/мл готовят соответствующим разбавлением стандартного раствора N 1 полярографическим фоновым раствором. Растворы устойчивы в течение рабочего дня.
     

     Фильтры АФА-ХП-20, ТУ 95-743-80.
     
     Ртуть очищенная, ГОСТ 4658-73.
     
     Азот газообразный, ос.ч., ГОСТ 9293-74, в баллоне с редуктором.
          

Подготовка сорбционных трубок

     
     Трубки промывают с помощью водоструйного насоса или резиновой груши раствором обычных моющих средств, затем водопроводной и дистиллированной водой. Сушат при 120-170 °С.
     
     Слой стекла в вертикально поставленной входным отверстием вверх сорбционной трубке смачивают с помощью пипетки 0,3 мл поглотительного раствора. С помощью груши, надетой на выходной конец трубки, распределяют раствор по поверхности стеклянных гранул. Трубки закрывают заглушками или полиэтиленовыми колпачками. Подготовленные к отбору проб трубки сохраняются в течение 3 дней.     
     

Подготовка патрона для задерживания паров воды

     
     На один из упоров аллонжа помещают тампон из ваты толщиной 1 см, засыпают в аллонж 12-13 мл осушителя и фиксируют его другим ватным тампоном.
     
     

Отбор пробы воздуха

     
     Воздух с объемным расходом 20 л/мин протягивают через последовательно соединенные и расположенные вертикально аллонж с осушителем и сорбционную трубку. Сорбционную трубку устанавливают таким образом, чтобы слой носителя находился внизу. Перед отбором пробы осушитель заменяют.
     
     Для отделения аэрозоля никеля от карбонила никеля перед аллонжем помещают фильтродержатель с двумя фильтрами АФА-ХП-20.
     
     Для определения 1/2ПДК полярографическим методом необходимо отобрать 480 л воздуха. При фотометрическом измерении следует устанавливать в точке отбора пробы параллельно 2 сорбционные трубки, протягивать через каждую по 600 л воздуха, а затем анализировать их как одну пробу.
     
     Срок хранения отобранных проб в трубках, закрытых полиэтиленовыми колпачками, трое суток.
     
     

А. Фотометрический метод

Подготовка к измерению

     
     Градуировочные растворы (устойчивы в течение рабочего дня) готовят согласно таблице.
     
     

Таблица

     
Шкала градуировочных растворов

     
     
     Во все градуировочные растворы приливают по 0,3 мл поглотительного раствора, 5 мл 10% раствора едкого натра, 1 мл 3% раствора надсернокислого аммония и 1 мл 1% раствора диметилглиоксима. После добавления каждого реактива содержимое пробирок перемешивают. Через 20-30 минут измеряют оптическую плотность растворов при длине волны 440 нм в кюветах с толщиной слоя 20 мм относительно холостого раствора (раствор N 1 по таблице).
     
     Строят градуировочный график зависимости оптических плотностей градуировочных растворов от соответствующих им величин содержания карбонила никеля.
     
     Проверка градуировочного графика производится раз в квартал или в случае использования новой партии реактивов.
     
     

Проведение измерения

     
     Сорбционную трубку с отобранной пробой протирают увлажненной фильтровальной бумагой, затем сухой, помещают в пробирку входным отверстием вниз и приливают в пробирку через трубку 5 мл 10% раствора едкого натра и 1 мл воды. Перемешивают содержимое с помощью резиновой груши, надетой на выходной конец трубки, путем многократного прокачивания раствора через трубку. Далее в трубку добавляют по 1 мл растворов персульфата аммония и диметилглиоксима, каждый раз тщательно перемешивая раствор, как указано выше. Трубку поднимают над уровнем жидкости в пробирке и вытесняют грушей остатки раствора.
     
     При отборе пробы воздуха на 2 параллельных трубки, установленные в одной точке, их анализируют как одну.
     
     Для этого обе трубки устанавливают в цилиндр вместимостью 50 мл и заливают в них 20% раствор гидроокиси натрия, распределяя 5 мл его на две трубки. Затем в трубки приливают по 0,5 мл дистиллированной воды и тщательно перемешивают содержимое цилиндра. Далее ведут обработку пробы, как описано выше, распределяя реактивы на обе трубки.
     
     Оптическую плотность полученного раствора пробы измеряют аналогично градуировочным растворам по сравнению с контролем, который готовят одновременно и аналогично пробам.
     
     Количественное определение концентрации карбонила никеля в мкг в анализируемой пробе проводят по предварительно построенному градуировочному графику.
     
     

Расчет концентрации

     
     Концентрацию карбонила никеля "" в воздухе в мг/м вычисляют по формуле:
     

,

     
где  - количество карбонила никеля, найденное в растворе пробы, мкг;
     
      - объем анализируемого воздуха, приведенный к стандартным условиям, л.
     
     

Б. Полярографический метод

Подготовка к измерению

     
     Градуировочные растворы (устойчивы в течение рабочего дня) готовят согласно таблице.
     
     

Таблица

     
Шкала градуировочных растворов

     
     
     Градуировочные растворы заливают в электролизер, продувают азотом в течение 3-х минут и полярографируют. Режим полярографирования на приборе РА-2 дифференциально-импульсный, поляризующее напряжение - 0,84 В, скорость развертки 2 мВ/с, амплитуда 25 мВ, период капания 2 с.
     
     Строят градуировочный график зависимости высоты пика, выраженной в мм, на одном и том же диапазоне тока прибора от концентрации карбонила никеля в градуировочных растворах в мкг/мл. Проверку градуировочного графика проводят 1 раз в квартал или в случае использования новой партии реактивов.
     
     

Проведение измерения

     
     Сорбционную трубку с отобранной пробой протирают фильтровальной бумагой, помещают в пробирку входным отверстием вниз и обрабатывают 5 мл дистиллированной воды. Многократно затягивают жидкость в трубочку с помощью резиновой груши, надетой на выходное отверстие трубочки, и вытесняют раствор в пробирку. Количественно переносят смывы с трубки и пробирки в фарфоровый тигель, выпаривают содержимое досуха и затем прокаливают в муфельной печи при 600 °С в течение 2-3 часов. Остаток растворяют в 6 мл фонового раствора.
     
     Количественное определение концентрации карбонила никеля (мкг/мл) в анализируемом растворе проводят методом добавок. Для этого отбирают 3 мл раствора в электролизер и после удаления кислорода полярографируют. К оставшейся части раствора добавляют рассчитанное количество стандартного раствора карбонила никеля (0,1-0,4). Количество добавляемого стандарта рассчитывают на 1 мл пробы так, чтобы высота пика увеличивалась в 1,5-2 раза при записи полярограммы в том же диапазоне тока.
     
     

Расчет концентрации

     
     Концентрацию карбонила никеля "" в воздухе в мг/м вычисляют по формуле:
     

,

     
где  - концентрация добавленного стандартного раствора вещества, мкг/мл;
     
      - высота пика анализируемого раствора, мм;
     
      - суммарная высота пика, полученная после добавления раствора с известной концентрацией вещества в анализируемый раствор, мм;
     
      - объем добавленного стандартного раствора вещества, мл;
     
      - объем анализируемого раствора пробы, помещенного в ячейку, мл;
     
      - общий объем анализируемого раствора, мл;
     
      - объем воздуха, отобранный для анализа и приведенный к стандартным условиям, л.

          
     
Текст документа сверен по:
Методические указания по измерению концентраций
вредных веществ в воздухе рабочей зоны (переработанные
и дополненные методические указания, Вып.12): Сборник
/ Информационно-издательский центр
Госкомсанэпиднадзора РФ. - М.: ТОО "Рарогъ", 1994