МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
по газохроматографическому измерению концентраций ацетона, бензола,
бутанола, бутилацетата, о-ксилола, м-ксилола, толуола, этилацетата
при совместном их присутствии в воздухе рабочей зоны
на стандартизованных модулях разделения
УТВЕРЖДЕНЫ Заместителем Главного государственного санитарного врача СССР М.И.Наркевичем 10 сентября 1991 г. N 5874-91
Физико-химические свойства веществ
Вещество |
Химическая формула |
М.м. |
Ткип., |
Плотность |
Давление паров, мм рт.ст. |
Ацетон |
(CH)CO |
58,08 |
56,24 |
0,792 |
181,9 |
Бензол |
CH |
78,12 |
80,10 |
0,879 |
99,75 |
Бутанол |
СН(СН)СНОН |
74,12 |
117,7 |
0,810 |
6,14 |
Бутилацетат |
СН(СН)СНОСОСН |
116,16 |
126,1 |
0,881 |
70,1 |
о-Ксилол |
CH(CH) |
106,17 |
144,4 |
0,881 |
9,97 |
м-Ксилол |
CH(CH) |
106,17 |
139,1 |
0,864 |
9,97 |
Толуол |
CHCH |
92,14 |
110,63 |
0,867 |
30,0 |
Этилацетат |
CHCHOCOCH |
88,11 |
77,15 |
0,901 |
73,8 |
Ацетон, бензол, бутанол, бутилацетат, о-ксилол, м-ксилол, толуол, этилацетат - бесцветные жидкости, хорошо смешивающиеся между собой, растворимые в этиловом спирте, эфире, хлороформе и других органических растворителях.
В воздухе находятся в виде паров.
Обладают наркологическим действием, оказывая влияние на нервную систему, кроветворные органы, слизистую оболочку глаз и верхних дыхательных путей. Поступают в организм главным образом при вдыхании паров.
Предельно допустимая концентрация:
ацетона, бутилацетата, этилацетата - 200 мг/м;
о-ксилола, м-ксилола, толуола - 50 мг/м;
бензола - 15 мг/м;
бутанола - 10 мг/м.
Характеристика метода
Метод основан на газохроматографическом разделении вышеперечисленных веществ на стандартизованном модуле разделения МР 500-1 с последующим количественным определением на пламенно-ионизационном детекторе (ПИД).
Отбор проб производится в шприц без предварительного концентрирования.
Нижний предел измерения ацетона в воздухе - 25 мг/м; бензола - 1 мг/м; бутанола - 2 мг/м; о-ксилола, толуола, м-ксилола - 8 мг/м; этилацетата и бутилацетата - 30 мг/м.
Диапазоны измеряемых концентраций веществ в воздухе
N п/п |
Наименование вещества |
Диапазон измеряемых концентраций, мг/м N 1 |
Диапазон измеряемых концентраций, мг/м N 2 |
1 |
Ацетон |
25-130 |
107-1070 |
2 |
Бензол |
1-15 |
9-89 |
3 |
Бутанол |
2-10 |
5,8-58 |
4 |
Бутилацетат |
30-150 |
105-1050 |
5 |
о-Ксилол |
8-50 |
26,5-265 |
6 |
м-Ксилол |
8-50 |
26,5-265 |
7 |
Толуол |
8-50 |
26,0-266 |
8 |
Этилацетат |
30-120 |
26,5-1100 |
Одновременное присутствие в пробе определяемых компонентов в указанном диапазоне концентраций не влияет на результат измерения концентраций каждого из компонентов в отдельности.
Граница суммарной погрешности измерения в 1 диапазоне концентраций не превышает для: ацетона ±12,7%, бензола ±12,8%, бутанола ±8,65%, о-ксилола ±9,4%, м-ксилола ±14,9%, толуола ±6,5%, бутилацетата ±10,3%.
Граница суммарной погрешности измерения во 2 диапазоне концентраций не превышает для: ацетона ±13,3%, бензола ±10,2%, бутанола ±5,01%, м-ксилола ±13,2%, толуола ±4,2%, бутилацетата ±8,3%, этилацетата ±3,6%.
Время выполнения измерения, включая отбор пробы, 75 минут.
Приборы, аппаратура, посуда
Хроматограф газовый лабораторный серии Цвет-500 (Цвет-600).
Стандартизованный модуль газохроматографического разделения МР 500-1 (МР 600-1) 5Е4.462.029 ПС.
Шприц медицинский "Рекорд", ГОСТ 18137-77, вместимостью 1 и 5 мл.
Микрошприц МШ-10, ГОСТ 8043-75.
Шприц медицинский, ГОСТ 18137-77, вместимостью 50 мл.
Секундомер, ГОСТ 5072-79.
Сушильный шкаф ШС-3 ТУ 79.
Колба 1-2000-2, 1-1000-2, 1-500-2, 1-250-2, 1-100-2, ГОСТ 1770-74.
Пипетка 2-50-2, ГОСТ 1770-74.
Бюретка 2-2-25, ГОСТ 20292-74.
Откалиброванная стеклянная емкость вместимостью 5000 мл.
Откалиброванная стеклянная емкость вместимостью 1500 мл.
В качестве модуля разделения используется хроматографическая колонка длиной 2 м диаметром 2 мм из нержавеющей стали, набитая хроматом N - AW, фракции 0,16-0,2 (0,125-0,16), пропитанным 10% (15%) апиезона L, однако самостоятельное изготовление модулей не рекомендуется.
Допускается применение других средств измерения того же класса точности и другого оборудования с аналогичными характеристиками. Применяемые стандартные средства измерений должны быть проверены, а нестандартные - аттестованы по ГОСТ 8.326-78*.
_______________
* На территории Российской Федерации действуют ПР 50.2.009-94. - Примечание .
Реактивы, растворы, материалы
Ацетон, ТУ 6-09-3513-86, ос.ч.
Бензол, ТУ 6-09-779-76, х.ч.
Бутанол, ТУ 6-09-1708-77, х.ч.
Бутилацетат, ТУ 6-09-781-76, х.ч.
о-Ксилол, ТУ 6-09-915-76. х.ч.
м-Ксилол, ТУ 6-09-4565-77, х.ч.
Толуол, ТУ 6-09-786, х.ч.
Этилацетат, ТУ 6-09-787-76, х.ч.
Азот газообразный, ГОСТ 9293-74, в баллонах с редуктором.
Водород газообразный, ГОСТ 3022-80, в баллонах с редуктором.
Воздух, ГОСТ 11882-73, для питания автоматических приборов и средств автоматизации.
Спирт этиловый, ГОСТ 18300-72.
Отбор пробы воздуха
Отбор пробы воздуха проводят в медицинские шприцы вместимостью 100-50 мл, предварительно "промыв" их десятикратным объемом анализируемого воздуха.
После отбора пробы шприцы герметизируют резиновой заглушкой.
Отобранные пробы хранятся не более 8 часов.
Подготовка к измерению
Подготовка модуля разделения МР 500-1 (МР 600-1) к работе производится согласно ТУ на стандартизованные модули газохроматографического разделения серии МР для системы "УСХА-ГАЗ". 5Е4.462.029 ПС.
Подготовка хроматографа к работе осуществляется согласно ТО на прибор.
Стандартные паровоздушные смеси ПВС N 1 (с концентрацией 150ПДК) и стандартные ПВС N 3 (с концентрацией 1500ПДК) готовят в предварительно откалиброванной емкости объемом , для этого в герметически закрытую емкость вводят шприцем рассчитанное количество анализируемого компонента для ПВС N 1 и для ПВС N 3.
Рабочие паровоздушные смеси N 2 (с концентрацией 1ПДК) готовят разбавлением стандартной ПВС N 1. Для этого из предварительно прогретой в течение 10 минут при 80 °С емкости отбирают шприцем 10 мл ПВС N 1. Шприц также прогревают в течение 10 минут при 80 °С в сушильном шкафу и вводят ПВС N 1 в герметически закупоренную откалиброванную емкость .
Рабочие ПВС N 4 (с концентрацией 5ПДК) готовят разбавлением стандартной ПВС N 3, используя тот же метод, что и при приготовлении рабочей ПВС N 2.
Исходные данные для приготовления стандартных и рабочих паровоздушных смесей.
Определяемый компонент |
Стандартная ПВС N 1 | |||
Объем калиброванной емкости, , мл |
Объем вводимого вещества, мл |
Масса вводимого вещества, мг |
Концентрация опред. ком-та в ПВС-1, , мг/м·10 | |
Ацетон |
4662,0 |
0,1 |
79,0 |
16,9 |
Бензол |
4662,0 |
0,01 |
8,79 |
1,88 |
Бутанол |
4662,0 |
0,01 |
8,1 |
1,74 |
Бутилацетат |
4662,0 |
0,1 |
88,1 |
18,9 |
о-Ксилол |
4662,0 |
0,1 |
86,1 |
18,47 |
м-Ксилол |
4662,0 |
0,1 |
86,1 |
18,47 |
Толуол |
4662,0 |
0,1 |
86,6 |
18,57 |
Этилацетат |
4662,0 |
0,1 |
90,1 |
19,3 |
Определяемый компонент |
Рабочая ПВС N 2 | ||
Объем калиброванной емкости, , мл |
Объем смеси N 1, вводимой в емк. , мл |
Концентрация опред. комп-та в ПВС N 2, , мг/м | |
Ацетон |
1254,0 |
10,0 |
134,0 |
Бензол |
1254,0 |
10,0 |
14,8 |
Бутанол |
1254,0 |
6,5 |
9,0 |
Бутилацетат |
1254,0 |
10,0 |
150,0 |
о-Ксилол |
1254,0 |
3,0 |
44,2 |
м-Ксилол |
1254,0 |
3,0 |
44,2 |
Толуол |
1254,0 |
3,0 |
44,4 |
Этилацетат |
1254,0 |
8,0 |
123,1 |
Определяемый компонент |
Стандартная ПВС N 3 | |||
Объем калиброванной емкости, , мл |
Объем вводимого вещества, мл |
Масса вводимого вещества, мг |
Концентрация опред. ком-та в ПВС-3, мг/м·10 | |
Ацетон |
4662,0 |
0,8 |
632,0 |
135,2 |
Бензол |
4662,0 |
0,2 |
175,8 |
37,6 |
Бутанол |
4662,0 |
0,06 |
48,6 |
10,44 |
Бутилацетат |
4662,0 |
0,6 |
516,6 |
110,8 |
о-Ксилол |
4662,0 |
0,6 |
516,6 |
110,8 |
м-Ксилол |
4662,0 |
0,6 |
516,6 |
110,8 |
Толуол |
4662,0 |
0,6 |
519,6 |
111,4 |
Этилацетат |
4662,0 |
0,9 |
810,9 |
173,7 |
Определяемый компонент |
Рабочая ПВС N 4 | ||
Объем калиброванной емкости, , мл |
Объем смеси N 1, вводимой в емк. , |
Концентрация опред. комп-та в ПВС N 4, | |
Ацетон |
1254,0 |
10,0 |
1072,0 |
Бензол |
1254,0 |
3,0 |
89,1 |
Бутанол |
1254,0 |
7,0 |
58,2 |
Бутилацетат |
1254,0 |
10,0 |
1050,0 |
о-Ксилол |
1254,0 |
3,0 |
265,2 |
м-Ксилол |
1254,0 |
3,0 |
265,2 |
Толуол |
1254,0 |
3,0 |
266,4 |
Этилацетат |
1254,0 |
8,0 |
11079,0 |
Срок хранения паровоздушных смесей 8 часов.
Для количественного определения используют метод абсолютной калибровки. Для этого шприцем вместимостью 1 мл отбирают последовательно 0,2 мл; 0,4 мл; 0,6 мл; 0,8 мл; 1,0 мл паровоздушной смеси N 2 (0,2 мл; 0,4 мл; 0,6 мл; 0,8 мл; 1,0 мл паровоздушной смеси N 4), доводят объем пробы до 1 мл и вводят в испаритель хроматографа.
На основании полученных данных строят графическую зависимость значений высот пиков в мм от содержания анализируемого вещества в мкг. Кривые строятся для всех 8-ми определяемых веществ. Градуировочные кривые строят не менее чем по пяти точкам, проводя шесть параллельных измерений для каждой концентрации.
Условия хроматографирования градуировочных смесей и анализируемых проб:
Температура, °С |
||
термостата колонок |
80 | |
термостата испарителя |
205 | |
термостата детекторов |
100 | |
Скорость потока, см/мин |
||
газа-носителя (азот) |
25,5 | |
водорода |
31 | |
воздуха |
300 | |
Скорость диаграммной ленты, мм/ч |
200 | |
Шкала блока БИД-36 для 1 диапазона концентраций: |
||
ацетона, этилацетата, бутилацетата |
256·10; | |
толуола, о-ксилола, м-ксилола |
64·10; | |
бензола, бутанола |
32·10 | |
Шкала блока БИД-36 для 2 диапазона концентраций: |
||
ацетона, этилацетата, бутилацетата |
128·10 | |
толуола, о-ксилола, м-ксилола |
128·10 | |
бензола, бутанола |
32·10 | |
Время удерживания анализируемых веществ: |
||
ацетон |
30 сек | |
этилацетат |
46 сек | |
бутанол |
1 мин 15 сек | |
бензол |
1 мин 26 сек | |
бутилацетат |
2 мин 35 сек | |
толуол |
3 мин 09 сек | |
м-ксилол |
6 мин 41 сек | |
о-ксилол |
8 мин 10 сек |
Проведение измерения
Для определения концентраций анализируемых веществ в пробе из шприца вместимостью 50 мл отбирают дозу, равную 1 мл, и вводят в испаритель хроматографа. Шприц вместимостью 50 мл (с пробой) и шприц вместимостью 1 мл предварительно прогревают в течение 10 минут при 80 °С. По времени удерживания идентифицируют каждый из определяемых компонентов. Определяют высоту пика анализируемого вещества и по градуировочному графику определяют количество измеряемого компонента. При проведении анализа с чувствительностью БИД-36 32·10 (для первого диапазона концентраций анализируемых веществ), полученное значение высоты пика для толуола, о- и м-ксилола делят на 2, а для ацетона, этилацетата, бутилацетата результат делят на 4. При проведении анализа с чувствительностью БИД-36 32·10 (для второго диапазона концентраций), полученное значение пика для толуола, о- и м-ксилола, ацетона, этилацетата и бутилацетата делят на 4.
Расчет концентраций
Концентрацию определяемых веществ в воздухе () в мг/м вычисляют по формуле:
,
где: - количество определяемого вещества по калибровочному графику, мкг;
- объем воздуха, взятый для анализа в мл и приведенный к стандартным условиям.
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