МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ФОТОМЕТРИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ СТЕАРИНОВОЙ КИСЛОТЫ,
СТЕАРАТОВ МАГНИЯ, БАРИЯ И АЛЮМИНИЯ В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

    
    
    УТВЕРЖДЕНЫ заместителем Главного государственного санитарного врача СССР А.И.Заиченко 12.12.88 N 4758-88
    
    

    
    
    Стеариновая кислота - твердое вещество, практически не растворимое в воде, растворима в этиловом спирте, толуоле.
    
    Стеараты магния, бария, алюминия - высокодисперсные порошкообразные вещества белого цвета. Не растворимы в воде. Частично растворимы в спирте и разбавленных минеральных кислотах, растворимы в концентрированных минеральных кислотах.
    
    Вещества в воздухе находятся в виде аэрозолей.
    
    Стеарат алюминия относится к 3 классу опасности, обладает слабо выраженным кумулятивным и раздражающим действием.
    
    Стеарат бария относится ко 2 классу опасности, обладает слабо выраженной кумулятивной способностью.
    
    Стеарат магния относится к 3 классу опасности. Раздражающего действия не имеет. Способен оказывать слабо выраженное кумулятивное действие.
    
    ОБУВ в воздухе для стеаратов магния и алюминия 2 мг/м, для стеарата бария - 1 мг/м. ОБУВ стеариновой кислоты не установлен.
    
    

Характеристика метода

    Методики определения стеариновой кислоты, стеаратов магния, бария и алюминия основаны на ионообменной экстракции стеарат-ионов 2,4-динитрофенолятом тетрадециламмония, фотометрировании вытесненного 2,4-динитрофенолята в водной фазе и последующего пересчета стеарат-иона на содержание стеаратов металлов в воздухе.
    
    Отбор проб проводится с концентрированием на фильтр АФА-ВП-20.
    
    Нижний предел измерения содержания стеариновой кислоты в фотометрируемом объеме 50 мкг, стеарата магния - 52 мкг, стеарата бария - 62 мкг, стеарата алюминия - 54 мкг.
    
    Нижний предел измерения стеарата магния в воздухе 1 мг/м, стеарата бария - 0,5 мг/м, стеарата алюминия - 1 мг/м.
    
    Диапазон измеряемых концентраций стеарата магния в воздухе от 1 до 5 мг/м, стеарата бария от 0,5 до 2,5 мг/м, стеарата алюминия от 1 до 5 мг/м.
    
    Измерению стеариновой кислоты не мешают неионогенные вещества, низшие гомологи карбоновых кислот.
    
    Измерению стеаратов металлов не мешают неионогенные веществам, низшие гомологи карбоновых кислот, стеариновая кислота. Определению стеарата металла мешают стеараты других металлов.
    
    Суммарная погрешность измерения не превышает ±15%.
    
    Время проведения измерения, включая отбор проб, около 30 минут.
    
    

Приборы и посуда

    
    Фотоэлектроколориметр.
    
    Аспирационное устройство.
    
    Фильтродержатель, ТУ 9572-05-77.
    
    Центрифуга.
    
    Мешалка магнитная, ТУ 25-11-834-80.
    
    Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 100, 250 мл.
    
    Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 2, 5, 10 мл.
    
    Делительные воронки, ГОСТ 1770-74, вместимостью 0,5-2,0 л.
    
    Пробирки с пришлифованными пробками, ГОСТ 10515-75, вместимостью 25-30 мл.
    
    

Реактивы, растворы и материалы

    
    Стеариновая кислота, ГОСТ 9419-78, чда.
    
    2,4-Динитрофенол, ТУ 6-09-1883-77, чда.
    
    Натрия гидроокись, ГОСТ 4328-77, чда, 5%-ный раствор и 0,1 н раствор.
    
    Соляная кислота, ГОСТ 3118-77, хч.
    
    Децил иодистый, ТУ 6-09-07-622-76, хч.
    
    Аммиак, ГОСТ 3760-79, хч.
    
    Октан, ТУ 6-09-3748-74, хч.
    
    Диметилформамид, ГОСТ 20289-74, хч.
    
    Гексан, ТУ 6-09-3375-78, хч.
    
    Толуол, ТУ 6-09-4305-76, хч.
    
    Тетрадециламмоний иодистый синтезируется по прописи: в плоскодонную колбу вместимостью 2,0 л помещают 1 л децила иодистого, через который барботирует осушенный аммиак при температуре 140 °С в течение 2-3 часов при непрерывном перемешивании. Схема синтеза приведена на рис.1. Далее реакционную смесь в горячем виде (70-80 °С) обрабатывают в делительной воронке 5%-ным раствором гидроокиси натрия, водный слой сливают. После этого добавляют 0,4-0,5 л октана и извлекают тетрадециламмоний путем 3-4-х кратной экстракции диметилформамидом (порциями по 250-300 мл). В углеводородный слой экстрагируются непрореагировавший децил иодистый, амины низшей степени замещенности. Далее, диметилформамидный раствор, содержащий тетрадециламмоний иодистый (ТДА) разбавляют водой в 2-3 раза и нагревают до плавления образовавшегося осадка ТДА. При этом он образует собственную жидкую фазу (верхний слой), застывающую при комнатной температуре. Полученный твердый продукт отделяют, несколько раз перекристаллизовывают из спиртово-гексанового раствора (1:2) до получения практически бесцветного расплава продукта, после чего ТДА сушится на воздухе и используется по назначению.
    

Рис.1 Схема установки для получения иодистого тетрадециламмония (ТДА).

    
    
    2,4-Динитрофенолят тетрадециламмония (ТДАДНФ) приготавливают по следующей методике:
    
    Навеску 0,353 г ТДА иодистого растворяют при слабом нагревании в химическом стакане в 100-150 мл толуола. После растворения содержимое стакана количественно переносят в мерную колбу вместимостью 250 мл, раствор доводят толуолом до метки. Отдельно готовят раствор 2,4-динитрофенолята натрия. Для этого 0,45 г 2,4-динитрофенола при слабом нагревании растворяют в 150 мл 0,1 н раствора гидроокиси натрия, переносят в мерную колбу вместимостью 250 мл и доводят этим же раствором до метки. В делительную воронку вместимостью 500 мл вносят 250 мл толуольного раствора иодистого ТДА и 125 мл водного раствора 2,4-динитрофенолята натрия, интенсивно взбалтывают в течение 2-3 минут. После расслаивания фаз нижнюю (водную) фазу отделяют и повторяют еще раз процесс экстракции. Затем полученную интенсивно окрашенную в оранжевый цвет органическую фазу встряхивают с 50 мл 0,1 н гидроокиси натрия. Операцию повторяют 3 раза, каждый раз отбрасывая водную фазу. Полученный после отмывки раствор 2,4-динитрофенолята ТДА фильтруют через бумажный фильтр в колбу с пришлифованной пробкой. Раствор реагента может храниться неограниченно долго.
    
    Стандартный раствор стеариновой кислоты N 1 с концентрацией 1,0 мг/мл готовят растворением 0,10 г кислоты в 100 мл толуола. Раствор устойчив 1 месяц.
    
    Стандартный раствор N 2 с концентрацией 100 мкг/мл стеариновой кислоты, готовят соответствующим разбавлением раствора N 1 толуолом. Раствор устойчив один месяц.
    
    

Отбор пробы воздуха

    
    Воздух с объемным расходом 10 л/мин аспирируют через фильтр.
    
    Для измерения 1/2 ПДК стеарата магния необходимо отобрать 80 л, стеарата бария - 250 л, стеарата алюминия - 90 л воздуха.
    
    Пробы устойчивы один месяц.
    
    

Подготовка к измерению

    
    Для измерения содержания в фотометрируемом объеме стеариновой кислоты, стеаратов бария, магния и алюминия строят шкалу градуировочных растворов согласно таблице.
    
    

Таблица

    
Шкала градуировочных растворов

    
    
    Пробирки осторожно встряхивают 2-3 минуты, после расслаивания фаз нижние водные фазы отбирают пипеткой, фильтруют и фотометрируют при длине волны 410 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм относительно раствора сравнения, не содержащего определяемого вещества (раствор N 1 шкалы стандартов).
    
    Для количественного измерения содержания веществ в отобранной пробе строят градуировочный график: на ось ординат наносят значения оптических плотностей градуировочных растворов, на ось абсцисс - соответствующие им величины содержания вещества в градуировочном растворе (в мкг).
    
    

Проведение измерения

    
    В отобранной пробе проводится раздельное определение стеариновой кислоты и стеаратов металлов при их совместном присутствии.
    
    Для измерения содержания стеариновой кислоты фильтр с отобранной пробой помещают в пробирку А и приливают 10 мл толуола. Содержимое пробирки перемешивают и отбирают аликвоту   (от 1 до 4 мл) в другую пробирку Б. Затем добавляют в эту пробирку реактивы и обрабатывают пробу аналогично приготовлению градуировочных растворов относительно контрольного раствора.
    
    Для приготовления контрольного раствора в сухую пробирку помещают фильтр АФА-ВП-20 и растворяют его в 10 мл толуола. Отбирают аликвоту мл толуольного раствора. Затем добавляют реактивы и обрабатывают аналогично приготовлению градуировочных растворов. Количественное измерение содержания вещества в анализируемой пробе проводят по предварительно построенному градуировочному графику.
    
    

Расчет концентрации

    
    Концентрацию стеариновой кислоты в воздухе в мг/м () вычисляют по формуле:
    

, где

    
     - содержание стеариновой кислоты в анализируемом объеме пробы, найденное по градуировочному графику, мкг;
    
     - объем аликвоты раствора, взятый для анализа, мл;
    
     - общий объем раствора пробы, мл;
    
     - объем воздуха, отобранный для анализа и приведенный к стандартным условиям, л (см. приложение 1).
    
    

Измерение стеаратов металлов

    В пробирку А с толуольным раствором отобранной пробы приливают 5 мл концентрированной соляной кислоты и встряхивают до полного растворения стеарата металла. Органическую фазу отделяют и промывают 2 раза дистиллированной водой, после чего отбирают аликвоту мл, добавляют 5 мл ТДАДНФ, толуол до 10 мл и 10 мл 0,1 н раствора гидроокиси натрия. Пробирку встряхивают 2-3 мин, затем нижнюю водную фазу отбирают, фильтруют через бумажный фильтр и фотометрируют относительно раствора, в котором определялась стеариновая кислота.
    
    Количественное измерение содержания стеаратов металлов проводят по градуировочному графику, построенному для измерения содержания стеариновой кислоты.
    
    

Расчет концентрации

    
    Концентрацию стеаратов металлов в воздухе в мг/м () вычисляют по формуле:
    

, где

    
     - содержание стеариновой кислоты в анализируемом объеме раствора, найденное по градуировочному графику, мкг;
    
     - объем аликвоты раствора, взятый для анализа, мл;
    
     - общий объем раствора пробы, взятый для измерения концентраций стеаратов, мл;
    
     - объем воздуха, отобранный для анализа и приведенный к стандартным условиям, л (см. приложение 1);
    
     - пересчетный коэффициент (от стеариновой кислоты к содержанию стеарата), для стеарата магния - 1,04, стеарата алюминия - 1,08, стеарата бария - 1,24.
    
    
    
Текст документа сверен по:
/ Министерство здравоохранения СССР
Методические указания по измерению концентраций
вредных веществ в воздухе рабочей зоны.
Сборник. Выпуск 23. - М.: ПК НПО "Союзмединформ", 1988