МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
по газохроматографическому измерению концентрации
суммы органических соединений (в пересчете на углерод)
в воздухе рабочей зоны

     
     
     УТВЕРЖДЕНЫ Заместителем Главного государственного санитарного врача СССР М.И.Наркевичем 10 сентября 1991 г. N 5910-91
     
     

Физико-химические свойства

     
     
Токсикологическая характеристика определяемого вещества

     
     
     Определение основано на использовании газоадсорбционной хроматографии с применением детектора по теплопроводности. Отбор проб проводят с концентрированном на адсорбент - оксид алюминия, содержащий оксиды меди, хрома, ванадия, в пробоотборных трубках.
     
     При нагревании адсорбента свыше 450 °С происходит окисление адсорбированных органических веществ до диоксида углерода, который потоком газа-носителя вводится в хроматограф и определяется количественно в пересчете на углерод.
     
     Нижний предел измерения в хроматографируемом объеме (5 мл) - 0,1 мкг (в пересчете на углерод).
     
     Нижний предел измерения в воздухе - 0,5 мг/м при отборе 1 л воздуха.
     
     Диапазон измеряемых концентраций суммы органических веществ в воздухе от 0,5 до 10 мг/м.
     
     Измерению не мешают углеводороды до С включительно, оксиды углерода, аммиак, вода и др. неорганические соединения.
     
     Граница суммарной погрешности измерения не превышает ±20%.
     
     Время выполнения измерения (включая отбор проб) около 10 минут.
     
     

Приборы, аппаратура, посуда

     
     Хроматограф с детектором по теплопроводности.
     
     Колонка хроматографическая стальная длиной 0,5 м и внутренним диаметром 3 мм.
     
     Аспирационное устройство - меховой аспиратор АМ-5 или УГ-2 (можно использовать медицинский шприц емкостью 100 мл).
     
     Пробоотборная стеклянная трубка длиной 100 мм, внутренним диаметром 5 мм и наружным диаметром 6,5 мм (можно использовать отработанные индикаторные трубки на СО, H, О и др.).
     
     Секундомер, ГОСТ 5072-79.
     
     Медицинские шприцы вместимостью 2 и 5 мл, ТУ 6421789-78 и вместимостью 100 мл, ТУ 64-2-55-70.
     
     Посуда лабораторная фарфоровая, ГОСТ 9147-80.
     
     Трансформатор накаливания 220/36 или ТПП 278-127/220-50.0100.470.001 ТУ.
     
     

Реактивы, материалы

     
     Углекислота в баллоне с редуктором, ГОСТ 8050-85.
     
     Гелий газообразный в баллоне с редуктором, ТУ 51-940-80, ос.ч.
     
     Алюминия окись (гамма форма), ТУ 6-09-3428-78 или ТУ 06-09-32-32-80.
     
     Хром сернокислый 6-водный, ч., ГОСТ 4472-78.
     
     Медь сернокислая 5-водная, ч., ГОСТ 4165-78.
     
     Ванадил сернокислый, ч., ТУ 6-09-4062-75.
     
     Уголь активированный АГ-3, ГОСТ 20464-75.
     
     Нихромовая проволока (0,35 мм), ГОСТ 101.55-75.          
     

Приготовление адсорбента

     
     В фарфоровой чашке с 200 мл дистиллированной воды при нагревании до 70-90 °С растворяют: сульфата ванадила (VOSO) 21,5 г; сульфата меди (CuSO·5HO) 31,4; сульфата хрома (Cr(SO)6HO) 3,3 г. В полученный раствор, охлажденный до комнатной температуры, при перемешивании вносят 100 г -оксида алюминия (фракция 0,4-0,8 мм). Полученную массу выдерживают 4 часа при периодическом перемешивании твердой фазы.
     
     После пропитки раствор выпаривают при постоянном перемешивании. Адсорбент сушат в сушильном шкафу при 110 °С в течение 3 часов. Высушенный адсорбент прокаливают в атмосфере воздуха 4 часа при 500 °С. Полученный адсорбент содержит, % вес: VO - 12; CuO - 10; СrО - 1.
     
     Готовый адсорбент помещают в центр пробоотборной трубки (длина слоя адсорбента в трубке 2-3 см). Для фиксации адсорбента в трубке используют стекловолокно, предварительно прогретое в муфельной печи при 500 °С. Заполненную адсорбентом пробоотборную трубку предварительно кондиционируют путем продувки через нее воздуха при 500 °С в течение 10-15 минут.
     
     Заполненную пробоотборную трубку закрывают резиновыми или пластиковыми заглушками и хранят до 5 дней при комнатной температуре. Продолжительность работы адсорбента в трубке - до 100 анализов.
     
     

Отбор пробы воздуха

     
     Анализируемый воздух в количестве 0,1-1,0 л аспирируют через пробооотборную трубку с помощью мехового аспиратора или медицинского шприца вместимостью 100 мл. После отбора пробы трубку закрывают заглушками и хранят при комнатной температуре. Гарантированный срок хранения до 5 дней.
     
     

Подготовка к измерению

     
     Хроматографическую колонку диаметром 3 мм и длиной 0,5 м заполняют активированным углем АГ-3 (фракции 0,25-0,5 мм). Колонку кондиционируют в токе гелия при температуре 200 °С в течение 4 часов.
     
     Для калибровки хроматографа готовят градуировочные воздушные смеси, содержащие диоксид углерода (углекислоту) от 0,1 до 5 об.%, путем разбавления чистого диоксида воздухом. Градуировочные смеси готовят согласно таблице. Градуировочные смеси устойчивы в стеклянных сосудах до 1 месяца.
     
     

Таблица

     
     
     Градуировочные смеси вводят в колонку с помощью крана-дозатора. Вместо калибровочной дозы используют пробоотборную трубку без адсорбента, соединяя ее с краном-дозатором с помощью гибких капилляров. Предварительно с точностью до 3-го знaкa* определяют объем (мл) пробоотборной трубки с учетом объема капилляров. По результатам хроматограмм строят градуировочную кривую, выражающую зависимость высоты пика от количества компонента (мкг). По градуировочной кривой находят градуировочный коэффициент в пересчете на углерод:
     

,

     
где  - градуировочный коэффициент;
     
      - концентрация СО в градуировочной смеси (мкг/мл);
     
      - объем пробоотборной трубки (мл);
     
      - молекулярная масса углерода (12);
     
      - высота пика CO (мм);
     
      - молекулярная масса СО (44).
_____________
     * Объем трубки и капилляров определяют путем взвешивания их пустыми и заполненными дистиллированной водой, определяя объем по массе воды.
     

Условия хроматографирования градуировочных смесей и анализируемых проб

Проведение измерения

     
     Для проведения измерения необходим нагревательный элемент, его рекомендуется сделать из нихромовой проволоки длиной 1,5 м и диаметром 0,35 мм, которую свивают в спираль, длиной около 3 см и диаметром 7 мм. Спираль подсоединяют к держателю, в качестве которого можно использовать электрическую вилку, которую через тумблер (выключатель) подсоединяют к трансформатору с выходом 36*.
_____________
     * Можно использовать свободный выход 36 силового трансформатора, используемого в схеме хроматографа.
     
     Готовую к анализу пробоотборную трубку продевают в спираль нагревателя, подсоединяют к крану-дозатору таким образом, чтобы направление потока газа-носителя было таким же, что и потока воздуха, отбираемого в трубку. В положении крана-дозатора "отбор пробы" включают трансформатор, нагревая спиралью адсорбент до 450-500 °С (время нагрева 35-40 сек). Выключают трансформатор и ставят кран-дозатор в положение "анализ", при этом диоксид углерода, образовавшийся в результате окисления органических веществ, потоком газа-носителя подается в колонку, где разделяется от воздуха и определяется, давая соответствующий пик СО на хроматограмме.
     
     По высоте пика и калибровочному коэффициенту определяют количество органических веществ в пересчете на углерод по формуле:
     

,

     
где  - высота пика диоксида углерода (мм);
     
      - градуировочный коэффициент;
     
      - объем воздуха, взятый для анализа (мл).
     
     После каждого измерения пробоотборную трубку продувают воздухом с нагревом адсорбента до 450-500 °С (время нагрева 5-10 минут).
     
     
                                                                                                                        
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