МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
по ионометрическому измерению концентрации хлористого водорода
в воздухе рабочей зоны
УТВЕРЖДЕНЫ Заместителем Главного государственного санитарного врача СССР М.И.Наркевичем 10 сентября 1991 г. N 5932-91
НСl |
М.м. 36,46 |
Хлористый водород - бесцветный газ с резким запахом, плотность по отношению к воздуху 1,26 г/л, хорошо растворим в воде - 72,3 г в 100 г воды при 20 °С, в спиртах, эфире, бензине.
Хлористый водород во влажном воздухе образует туман соляной кислоты, действующий раздражающе на верхние дыхательные пути.
В воздухе находится в виде пара.
Хлористый водород относится к группе веществ с остронаправленным действием (2 класс опасности).
Предельно допустимая концентрация хлористого водорода в воздуе рабочей зоны - 5 мг/м.
Характеристика метода
Определение основано на измерении концентраций хлорид-иона с помощью селективного мембранного электрода.
Отбор проб проводится с концентрированием в сорбционные трубки.
Нижний предел измерения концентрации хлорид-ионов в растворе - 2 мкг/мл.
Нижний предел измерения в воздухе 2,5 мг/м (при отборе 20 л воздуха).
Диапазон измеряемых концентраций хлористого водорода в воздухе от 2,5 до 62,5 мг/м.
Измерению не мешают анионы: сульфат, фосфат, нитрат, борат, хлорат. Мешают ионы: бромид, иодид, дианид. Мешающее влияние сульфид-иона устраняется в ходе анализа.
Граница суммарной погрешности измерения не превышает ±15%.
Время выполнения измерения, включая отбор пробы, 20 минут.
Приборы, аппаратура, посуда
Универсальный иономер ЭВ-74 или лабораторный рН-метр типа рН-121, рН-340.
Электрод мембранный ЭМ-С1-01, ТУ 25.05.1910-80.
Электрод сравнения ЭВЛ-1МЗ, ТУ 25.05.2181-77.
Мешалка магнитная ММ-2 или аналогичная.
Солевой мостик для отделения электрода сравнения от анализируемого раствора. Мостик представляет собой делительную воронку вместимостью 250 мл, соединенную гибкой трубкой из полимерного материала диаметром 0,5 см, длиной 20-40 см с капиллярной трубкой для полярографических ртутно-капающих электродов, диаметром 0,5 см и длиной 7-12 см и диаметром отверстия 0,005 мм. Система солевого мостика заполняется 1 М раствором азотнокислого калия. Кран делительной воронки смазывают внутри и снаружи апиезоновой смазкой для предотвращения вытекания раствора и кристаллизации соли.
Аспирационное устройство.
Трубка сорбционная СТ-112 или СТ-212, содержащая 1 и 2 см стеклянных гранул диаметром 1-2 мм, ТУ 25-1110.039-82.
Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 25, 100 и 1000 мл.
Стаканы химические, ГОСТ 25336-82, вместимостью 50 мл.
Пробирки химические, ГОСТ 25336-82.
Пипетки, ГОСТ 20292-74Е, вместимостью 1, 2, 5 и 10 мл.
Воронка делительная, ГОСТ 25336-82.
Реактивы, растворы, материалы
Калий хлористый, ГОСТ 4234-77, х.ч., насыщенный раствор.
Основной контрольный 0,1 М раствор хлорида калия для проверки крутизны характеристики хлоридного электрода. Готовят растворением 7,4560 г хлорида калия в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 1 л.
Рабочие контрольные растворы 0,01; 0,001; 0,0001 М готовят разбавлением исходного раствора дистиллированной водой.
Стандартный раствор с концентрацией хлорид-иона 100 мкг/мл готовят растворением 0,2102 г хлорида калия в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 1 л.
Аммоний уксуснокислый, ГОСТ 3117-78, ч.д.а.
Уксусная кислота, ледяная, ГОСТ 61-75, х.ч.
Спирт этиловый, ГОСТ 5962-67*, ректификат.
_______________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 51652-2000. - Примечание .
Буферный раствор с рН 4,9. 77,8 г уксуснокислого аммония растворяют в мерной колбе вместимостью 1 л в 250 мл воды, вносят 57 мл ледяной уксусной кислоты, перемешивают и добавляют 100 мл этилового спирта, доводят раствор до метки дистиллированной водой.
Свинец уксуснокислый, ГОСТ 1027-67, ч.д.а., 0,001 М раствор.
Калий азотнокислый, ГОСТ 4217-77, х.ч., 1 М раствор готовят растворением 101,1 г азотнокислого калия в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 1 л.
Глицерин, ГОСТ 6259-75, х.ч. или ч.д.а.
Натрий углекислый, ГОСТ 83-79, ч.д.а.
Поглотительный раствор для смачивания насадки сорбционных трубок. В колбе вместимостью 100 мл растворяют 10 г углекислого натрия, добавляют 20 мл глицерина и доводят раствор до метки дистиллированной водой.
Подготовка сорбционных трубок
Новые трубки помещают в высокий стакан, заливают 10-20%-ным раствором соды и кипятят в течение 30 минут. Затем с помощью водоструйного насоса или груши многократно промывают трубки водопроводной, а затем дистиллированной водой и сушат при температуре 120-150 °С.
Подготовка сорбционных трубок к отбору проб. Чистую сухую трубку устанавливают в пробирку входным отверстием вверх и смачивают слой стеклянных гранул 0,2 мл поглотительного раствора, который распределяют по поверхности гранул, затягивая воздух в трубку с помощью груши. Трубки помещают в маркированные пробирки с полиэтиленовыми пробками и транспортируют к месту отбора проб. Срок хранения подготовленных трубок 2 недели.
Отбор проб воздуха
Воздух с объемным расходом 2 л/мин аспирируют через вертикально установленную сорбционную трубку, слой гранул которой смочен 0,2 мл поглотительного раствора. Для защиты от пыли перед трубкой помещают фильтр АФА-ВП.
Для измерения 1/2ПДК достаточно отобрать 20 л воздуха.
Срок хранения отобранных проб в трубках, закрытых заглушками или полиэтиленовыми колпачками, 7 суток.
Подготовка к измерению
Новый мембранный электрод заряжают в соответствии с инструкцией, изложенной в паспорте. Заряженный электрод вымачивают в течение суток в 10 М растворе хлористого калия и хранят в этом растворе между измерениями. Перед началом работы электрод тщательно промывают дистиллированной водой до максимального потенциала и затем измеряемым раствором. Используемый хлоридсеребряный электрод сравнения заполняют насыщенным раствором хлористого калия.
Перед началом работы кончик хлоридсеребряного электрода помещают в делительную воронку солевого мостика и открывают кран.
Растворы для градуировки готовят в мерных колбах вместимостью 25 мл, для чего в каждую колбу вносят по 0,2 мл поглотительного раствора, по 2,5 мл буферного раствора, по 1 мл уксуснокислого свинца и стандартный раствор хлорида калия согласно таблице. Объем раствора доводят до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают.
Таблица
Шкала градуировочных растворов
N |
Стандартный раствор хлорида калия |
Концентрация хлорид-ионов, мкг/мл |
|
1 |
0,5 |
2 |
4,25 |
2 |
1,0 |
4 |
3,95 |
3 |
1,25 |
5 |
3,85 |
4 |
2,25 |
10 |
3,55 |
5 |
5,00 |
20 |
3,25 |
6 |
12,50 |
50 |
2,85 |
Градуировочные растворы устойчивы в течение рабочего дня.
Градуировочные растворы последовательно переносят в стаканчик вместимостью 50 мл, опускают в него мембранный электрод, кончик капиллярной трубки солевого мостика, якорь магнитной мешалки и замеряют величину электродного потенциала при постоянном перемешивании магнитной мешалкой, после установления показаний прибора, не изменяющихся в течение 1-2 минут.
Строят градуировочный график зависимости потенциала измерительного электрода (, мВ) от отрицательного логарифма концентрации хлорид-иона () по средним результатам измерений 5-ти серий градуировочных растворов. Проверку графика проводят по нескольким точкам в день анализа проб.
Проведение измерений
После отбора пробы воздуха сорбционную трубку устанавливают слоем стеклянных гранул вниз над меткой мерной колбы вместимостью 25 мл и смывают пленку поглотительного раствора 20 мл дистиллированной воды. Вытесняют с помощью резиновой груши капли раствора из трубки в колбу и приливают туда же последовательно 2,5 мл буферного раствора, 1 мл уксуснокислого свинца, раствор доводят до метки водой и тщательно перемешивают. Через 5-10 минут раствор переливают в стаканчик и измеряют потенциал хлоридного электрода при постоянном перемешивании магнитной мешалкой, аналогично градуировочным растворам.
При измерении потенциала мембранного электрода необходимо строго соблюдать постоянство уровня погружения в раствор последнего и капилляра солевого мостика, а также скорость перемешивания магнитной мешалкой. Все работы с хлоридселективным электродом следует проводить в защищенном от прямого солнечного света месте, вдали от нагревательных приборов.
По окончании измерений электрод сравнения вынимают из делительной воронки с 1 М раствором азотнокислого калия и перекрывают кран. Раствор азотнокислого калия в делительной воронке меняют не реже 1 раза в 15 дней при перекрытом кране. Необходимо следить, чтобы в системе солевого мостика отсутствовали пузырьки воздуха.
Содержание хлоридов в исследуемом растворе () устанавливают по построенному градуировочному графику.
Расчет концентрации
Концентрацию хлористого водорода () в мг/м вычисляют по формуле:
,
где - - антилогарифм концентрации хлорид-ионов, выраженный в г-ион/л;
36,46·10 - коэффициент пересчета концентрации хлорид-ионов, выраженный в г-ион/л на концентрацию хлористого водорода, выраженную в мкг/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