МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
по фотометрическому измерению концентраций аммиака
и формальдегида при совместном присутствии в воздухе рабочей зоны

    
    
    УТВЕРЖДЕНО Заместителем Главного государственного санитарного врача СССР А.И.Заиченко 12 декабря 1988 г. N 4785-88
    
    

NH

    
М.м.17,81

    
    Аммиак - бесцветный газ с удушливым резким запахом, плотность - 0,771 г/дм, растворим в воде, в эфире и других органических растворителях, - 33,35 °С, - 77,75 °.
    
    В воздухе находится в виде паров. Порог обонятельного ощущения (в мг/л) - 0,00050-0,00055.
    
    При концентрациях 0,04-0,08 мг/л вызывает резкое раздражение глаз, верхних дыхательных путей и головную боль. Попадание в глаза может привести к полной слепоте.
    
    ПДК аммиака в воздухе 20 мг/м.
    

СНО

    
М.м.30,0

    
    Формальдегид - газообразное вещество со своеобразным острым запахом. Хорошо (до 50%) растворяется в воде. - -21 °С, - (-)92 °С, относительная плотность - 0,815. С воздухом или кислородом образует взрывоопасные смеси, быстро полимеризуется. Для предотвращения полимеризации добавляют 12-20% метилового спирта.
    
    Токсическое действие формальдегида проявляется в раздражающем действии на слизистые оболочки глаз и дыхательных путей. Обладает мутагенными свойствами. Порог восприятия запаха - 0,0004-0,0007 мг/л. ПДК формальдегида в воздухе - 0,5 мг/м, а для формальдегида, входящего в состав летучих продуктов феноло-формальдегидных смол, - 0,05 мг/м.
    
    

Характеристика метода

    
    Метод основан на разделении аммиака и формальдегида с помощью слабоосновного анионита АН-31 в ОН-форме и последующем фотоколориметрическом определении аммиака по реакции с реактивом Несслера в щелочной среде. Формальдегид определяется по реакции с фенил-гидразином в присутствии феррицианида калия.
    
    Измерение оптической плотности растворов проводят при длине волны 440 нм для аммиака и 520 нм для формальдегида.
    
    Отбор проб проводят с концентрированием в воду.
    
    Нижний предел измерения содержания аммиака в фотометрируемом объеме раствора (20 мл) составляет 5 мкг. Нижний предел измерения аммиака в воздухе 1,3 мг/м (при отборе 7,5 л воздуха). Диапазон измеряемых концентраций аммиака от 1,3 до 13,3 мг/м (при аликвоте 5 мл).
    
    Нижний предел измерения содержания формальдегида в объеме анализируемого раствора (6,6 мл) составляет 0,2 мкг. Нижний предел измерения формальдегида в воздухе 0,04 мг/м (при отборе 15 л воздуха). Диапазон измеряемых концентраций формальдегида от 0,04 до 1,1 мг/м.
    
    Измерению аммиака не мешают формальдегид (до 2 мг), фенол, анилин, метанол, акрилонитрил, метил-метакрилат, фурфурол (до 1 мг). Измерению формальдегида не мешают метанол, фенол, аммиак, анилин, ацетальдегид (1:10), акрилонитрил (1:10), уксусная кислота (1:10), ацетон (1:10), бензальдегид (1:10), метилальдегид (1:30), мешает фурфурол.
    
    Суммарная погрешность измерения аммиака не превышает 16,7%, формальдегида 19%. Время выполнения измерения для аммиака - 50 мин, формальдегида - 65 мин, включая отбор проб - 15 мин.
    
    

Приборы, аппаратура, посуда

    
    Фотоэлектроколориметр марки КФК или аналогичного типа.
    
    Аспирационное устройство.
    
    Пипетки градуированные, ГОСТ 20292-74, вместимостью 1, 5, 10 мл.
    
    Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 50, 100, 1000 мл.
    
    Колонка стеклянная диаметром 0,8 см и высотой 25±2 см с впаянными стеклянными фильтрами на конце и снабженная зажимом или краном.
    
    Воронка Бюхнера, ГОСТ 9147-80.
    
    Чашки Петри, ГОСТ 10973-75.
    
    Колбы конические, ГОСТ 10394-72, вместимостью 250 мл.
    
    Поглотительные сосуды Рихтера.
    
    

Реактивы, растворы, материалы

    
    Реактив Несслера, ТУ 6-09-2089-77, чда.
    
    Калий-натрий винно-кислый (соль Сегнетова), ГОСТ 5845-79, чда 50% раствор в бидистиллированной воде.
    
    Аммоний хлористый, ГОСТ 3773-72, чда.
    
    Ионообменная смола АН-31, ГОСТ 20301-74. Подготовка смолы: ионообменную смолу АН-31, которая выпускается промышленностью в CI-форме, переводят в СН-форму, обрабатывая ее 5% раствором гидрооксида натрия до отсутствия в фильтрате ионов хлора и до уравнивания концентрации натрия гидрооксида на входе и выходе. Смолу промывают дистиллированной водой до нейтральной реакции по универсальному индикатору. Аппаратура и техника работы описаны в ГОСТ 10896-78. "Иониты, подготовка к испытаниям".
    
    Вода безаммиачная, дважды перегнанная: в дистиллированную воду добавляют 1-2 капли серной кислоты и перманганата калия и перегоняют. Вода применяется для приготовления всех растворов и разбавления.
    
    Аммиак водный, ТУ 6-09-3282-77, ОСЧ.
    
    Индикатор универсальный.
    
    Калий марганцевокислый, ГОСТ 20490-75, чда.
    
    Серная кислота, ГОСТ 4204-77, хч, 3%-ный раствор.
    
    Формалин (40%-ный раствор формальдегида в воде) ГОСТ 1625-75.
    
    Изопропиловый спирт, ТУ 6-09-402-755.
    
    Фенилгидразин гидрохлорид, ГОСТ 5834-73, 5%-ный водный раствор, свежеприготовленный. Перекристаллизация фенилгидразина гидрохлорида: 150 г фенилгидрозина гидрохлорида растворяют при нагревании в 1000 мл воды. Полученный раствор горячим отфильтровывают на воронке Бюхнера, маточный раствор помещают в стакан и выпаривают до 500 мл. Затем раствор охлаждают на воздухе и выпавший осадок отфильтровывают на воронке Бюхнера и промывают холодной дистиллированной водой (около 100 мл). Осадок на фильтре отжимают. Влажный фенилгидразин переносят в чашку Петри, помещают в термостат и высушивают при температуре 85-90 °С в течение 3 ч. Степень высыхания проверяют по фильтровальной бумаге: если после прикосновения к порошку на бумаге не остается влажных пятен, то порошок считается высушенным.
    
    Железосинеродистый калий, ГОСТ 4206-65, чда, 1%-ный раствор.
    
    Гидрооксид натрия, ГОСТ 4328-77, 5%-ный и 10%-ный растворы.
    

    Соляная кислота, ГОСТ 3118-77, хч, 2н, 10%-ный (по объему) и 5%-ный растворы.
    
    Йод, ГОСТ 4159-79, 0,1 н раствор (фиксанал)
    
    Тиосульфат натрия, ТУ 6-09-2540-72, 0,1 н раствор (фиксанал).
    
    Крахмал, ГОСТ 10163-76, чда, 0,5%-ный раствор.
    
    Стандартный раствор N 1 с концентрацией аммиака 100 мкг/мл готовят растворением 0,0314 г аммония хлористого в безаммиачной воде в колбе вместимостью 100 мл. Раствор устойчив 2 месяца.
    
    Стандартный раствор N 2 с концентрацией аммиака 10 мкг/мл готовят путем соответствующего разбавления водой стандартного раствора N 1 в день анализа.
    
    Исходный стандартный раствор формальдегида готовят из 1%-ного раствора формалина, в котором титрованием определяют точное содержание формальдегида (см. МУ N 1696-77, утв.18 апреля 1977 г.).
    
    Стандартный раствор N 1 с концентрацией 100 мкг/мл формальдегида готовят разбавлением исходного стандартного раствора дистиллированной водой.
    
    Стандартный раствор N 2 с концентрацией 10 мкг/мл формальдегида и N 3 с содержанием 1 мкг/мл формальдегида готовят перед употреблением соответствующим разбавлением стандартного раствора N 1.
    
    

Отбор проб воздуха

    
    Воздух с объемным расходом 0,5 л - 1 л/мин аспирируют через поглотительный сосуд Рихтера, содержащий 10 мл безаммиачной воды. Для измерения 1/2 ПДК формальдегида (0,05 мг/м) следует отобрать 30 л воздуха, для измерения 1/2 ПДК аммиака - 1 л воздуха.
    
    

Подготовка к измерению

    
    Градуировочные растворы для аммиака (устойчивы в течение 1 часа) готовят согласно таблице 1.
    
    

Таблица 1

Шкала градуировочных растворов на аммиак

    
    
    Растворы перемешивают и пропускают сверху вниз через подготовленную смолу АН-31 в ОН-форме, помещенную в стеклянную колонку в количестве 8 мл (высота столба смолы в колонке 12 см). Скорость фильтрования - 1 мл/мин (или 30 капель в мин). Смолу промывают 15 мл безаммиачной воды и промывные воды присоединяют к пробе (общий объем 20 мл). Затем прибавляют 0,5 мл реактива Несслера. Одновременно готовят "холостой опыт". Через 10 мин измеряют оптическую плотность растворов на фотоэлектроколориметре при длине волны 440±10 нм. Измерение проводят в кюветах с толщиной поглощающего слоя 30 мм по отношению к раствору сравнения, не содержащему определяемого вещества (раствор N 1 по таблице 1). Для построения градуировочного графика готовят не менее 5 шкал градуировочных растворов.
    
    Строят градуировочный график: на ось ординат наносят значения оптических плотностей градуировочных растворов, на ось абсцисс - соответствующие им величины содержания аммиака в градуировочном растворе (в мкг).
    
    Проверка градуировочного графика проводится 1 раз в 3 месяца или в случае использования новой партии реактивов.
    
    Градуировочные растворы для формальдегида (устойчивы 1 час) готовят согласно таблице 2.
         
    

Таблица 2

Шкала градуировочных растворов на формальдегид

    Во все пробирки с растворами добавляют по 0,1 мл 3 н серной кислоты, по 2 мл изопропилового спирта, по 0,2 мл 5% раствора солянокислого фенилгидразина, перемешивают и оставляют на 10 мин. Затем вносят 0,3 мл 1%-ного раствора феррицианида калия, взбалтывают, через 15 мин (строго выдерживая время) добавляют 1 мл 10%-ного раствора гидроксида натрия, вновь перемешивают и через 10 мин измеряют оптическую плотность на фотоэлектроколориметре при длине волны 520 нм.
    
    Измерение проводят в кюветах с толщиной поглощающего слоя 10 мм по отношению к раствору сравнения, не содержащему формальдегида (раствор N 1 по таблице).
    
    Строят градуировочный график зависимости оптической плотности раствора от содержания (мкг) формальдегида в градуировочном растворе.
    

    
    Проведение измерения

    
    Содержание поглотителя переносят в пробирку, отбирают аликвотную часть раствора (не больше 3 мл) и в ней определяют содержание формальдегида проводя реакцию и измерение оптической плотности в условиях построения градуировочного графика.
    
    Другую аликвотную часть раствора (5 мл) пробы пропускают через колонку со смолой АН-31 в ОН форме. При этом формальдегид задерживается колонкой*, а аммиак количественно проходит. Колонку промывают безаммиачной водой до общего объема 20 мл, добавляют 0,5 мл реактива Несслера и измеряют оптическую плотность растворов в условиях построения градуировочного графика.
________________
    * Регенерацию смолы проводят после накопления на ней 2,5 мг формальдегида. Смолу регенерируют последовательно растворами и 5% соляной кислоты и 5% гидроксида натрия. Для этого через смолу пропускают раствор соляной кислоты до выравнивания концентраций кислоты на входе и выходе, затем переводят смолу в ОН форму, как описано выше. После двух циклов емкость смолы уменьшается.
    
    Количественное определение содержания аммиака и формальдегида (в мкг) в анализируемой пробе проводят по предварительно построенному градуировочному графику.
    
    

Расчет концентрации

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

, где

     - содержание вещества в анализируемом объеме раствора пробы, найденное по градуировочному графику, мкг;

    
     - общий объем раствора пробы, мл;
    
     - объем раствора пробы, взятый для анализа, мл;
    
     - объем воздуха, отобранный для анализа и приведенный к стандартным условиям, л (см. Приложение 1).
    
    
    
Текст документа сверен по:
Методические указания по измерению концентраций
вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Вып.23/1. -
М.: Информационно-издательский центр
Госкомсанэпиднадзора Российской Федерации, 1993