МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
по спектрально-люминесцентному измерению 3,4-бензпирена
и других полициклических ароматических углеводородов: антрацена;
1,2-бензантрацена; 1,2,5,6-дибензантрацена; пирена; 1,2-бензпирена;
3,4,9,10-дибензпирена; перилена; 1,12-бензперилена; фенантрена;
флуорантена; хризена; трифенилена; коронена в воскоподобных продуктах,
масляных крепителях, мазуте, нефтебитумном лаке и их аэрозолях

     
     
     УТВЕРЖДЕНЫ Заместителем Главного государственного санитарного врача СССР М.И.Наркевичем 10 сентября 1991 г. N 5878-91
     
     

Характеристика метода

     
     Определение основано на измерении относительной интенсивности люминесценции замороженных при температуре -196 °С н-парафиновых растворов 3,4-бензпирена и других полициклических ароматических углеводородов (ПАУ).
     
     Нижний предел измерения 3,4-бензпирена - 5·10 мкг/мл; 1,12-бензперилена, перилена, 3,4,9,10-дибензпирена - 1·10 мкг/мл; антрацена, 1,2-бензантрацена, 1,2,5,6-дибензантрацена, пирена, фенантрена, 1,2-бензпирена, флуорантена, трифенилена, хризена, коронена - 1·10 мкг/мл.
     
     Нижний предел измерения в воздухе 3,4-бензпирена - 0,075 мкг/м, 1,12-бензперилена, перилена, 3,4,9,10-дибензпирена - 0,2 мкг/м, антрацена, 1,2-бензантрацена, 1,2,5,6-дибензантрацена, 1,2,3,4-дибензантрацена, пирена, фенантрена, 1,2-бензпирена, флуорантена, трифенилена, хризена, коронена - 2,0 мкг/м (при отборе 100 л воздуха).
     
     Диапазон измеряемых концентраций от 0,075 мкг/м до 1,5 мкг/м для 3,4-бензпирена; от 0,2 мкг/м до 3,0 мкг/м для других ПАУ.
     
     Граница суммарной погрешности измерения не превышает ±20%.
     
     Время измерения 12 часов, включая отбор пробы 15 минут.
     
     

Приборы, аппаратура, посуда

     
     Спектрофотометр ДФС-12.
     
     Фосфороскоп.
     
     Ртутно-кварцевая лампа СВДШ-500.
     
     Ксеноновая лампа ДКСШ-500 или ДКСШ-1000.
     
     Ртутно-кварцевая ПРК-4.
     
     Светофильтры кобальто-никелевые УФС-2, УФС-6.
     
     Конденсоры стеклянные.
     
     Конденсоры кварцевые.
     
     Пленочный испаритель.
     
     Хроматографическая камера.
     
     Аспирационное устройство.
     
     Фильтродержатели.
     
     Сосуды Дьюара стеклянные, прозрачные, вместимостью до 1 л.
     
     Сосуды Дьюара кварцевые, прозрачные, вместимостью до 1 л.
     
     Сосуды Дьюара посеребренные, вместимостью до 1 л.
     
     Сосуды Дьюара металлические, вместимостью до 15 л, ГОСТ 16024-70.
     
     Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 100 мл, с притертыми пробками.
     
     Воронки делительные, ГОСТ 10054-75, вместимостью 100 мл.
     
     Цилиндры мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 100 мл.
     
     Колбы круглодонные, ГОСТ 10394-72, вместимостью 100 мл.
     
     Пластины стеклянные, 120х180 мм, для хроматографии. На стеклянные пластины насыпают окись алюминия и разравнивают, раскатывая стеклянной палочкой с резиновыми ободками на концах так, чтобы толщина слоя была 2 мм. Отмечают стартовую линию на расстоянии 15 мм от нижнего края пластины.
     
     Аппараты Сокслета, вместимостью 100 мл.
     
     Воронки стеклянные с пористой пластиной N 1.
     
     Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 1, 2, 5 и 10 мл.
     
     Колбы плоскодонные, ГОСТ 10394-72, вместимостью 100 мл, с притертыми пробками.
     
     Пробирки из бесцветного стекла, внутренним диаметром 15 мм, высотой 150 мм.
     
     Пробирки из кварцевого стекла, внутренним диаметром 6 мм, высотой 100-150 мм.
     
     

Реактивы, растворы, материалы

     
     н-Октан, МРТУ 6-09-4534-77.
     
     н-Гексан, МРТУ 6-09-2937-77, перегнанный.
     
     н-Гептан, ГОСТ 4375-48.
     
     Бензол, ГОСТ 5955-75, перегнанный.
     
     Циклогексан, ГОСТ 14198-78, перегнанный.
     
     Нитрометан, ТУ ГХ КОРУ 129-59.
     
     Окись алюминия II степени активности для хроматографии, МРТУ 6-09-5296-68.
     
     Азот жидкий.
     
     3,4-бензпирен. Стандартные растворы с концентрацией 1·10, 1·10, 1·10, 1·10 мкг/мл готовят растворением 1 мг 3,4-бензпирена в 100 мл н-октана с последующим разбавлением н-октаном.
     
     Перилен, 1,12-бензперилен, 3,4,9,10-дибензперилен. Стандартные растворы с концентрацией 1·10, 1·10, 1·10 мкг/мл готовят растворением 1 мг соответствующего вещества в 100 мл н-октана с последующим разбавлением н-октаном.
     
     Антрацен, 1,2-бензантрацен, 1,2,3,4-дибензантрацен, 1,2,5,6-дибензантрацен, пирен, 1,2-бензпирен, фенантрен, флуорантен, трифенилен, хризен, коронен. Стандартные растворы с концентрацией 1·10 и 1·10 мкг/мл готовят растворением 1 мг соответствующего вещества в 100 мл н-октана с последующим разбавлением н-октаном (исключение составляет антрацен, растворы которого готовят растворением в н-гептане).
     
     Фильтры АФА-ВП-20 или АФА-ХА-20.
     
     

Отбор проб воздуха

     
     Воздух с объемным расходом 20 л/мин аспирируют через фильтры АФА-ВП-20 или АФА-ХА-20.
     
     Для определения 1/2ПДК достаточно отобрать 100 л воздуха.
     
     

Подготовка к измерению

     
     Для идентификации 3,4-бензпирена и других ПАУ в продуктах навеску в 1 г растворяют при нагревании в 10 мл циклогексана. Для идентификации в аэрозолях фильтры с пробами помещают в аппарат Сокслета и экстрагируют в течение 6 часов циклогексаном. Экстракт аэрозолей мазута, масляных крепителей, нефтебитумного лака концентрируют до объема 3 мл, экстракт аэрозоля воскоподобных продуктов концентрируют до объема 10 мл.
     
     Раствор исследуемых продуктов или экстракт аэрозоля воскоподобных продуктов подвергают обработке нитрометаном, для чего их переносят в делительную воронку с 10 мл нитрометана и энергично встряхивают в течение 5 минут. Эту операцию проводят трижды, сливая нитрометановые экстракты в круглодонную колбу. Объединенные нитрометановые экстракты концентрируют под вакуумом до объема 1,5-2 мл.
     
     Далее проводят хроматографию в тонком слое незакрепленной окиси алюминия. 1 мл сконцентрированных нитрометанового и циклогексанового экстрактов наносят полосой на стартовую линию. После испарения растворителя пластину помещают в хроматографическую камеру, на дно которой налита смесь гексана и бензола в соотношении 4:1. Камеру герметически закрывают. После того как растворитель поднимется до верхнего края пластины, ее вынимают и просматривают в УФ-свете (лампа ПРК-4). Отмечают положение зон, отличающихся по цвету флуоресценции, и снимают окись алюминия в воронки с пористыми фильтрами. Элюируют 3,4-бензпирен и ПАУ с окиси алюминия бензолом до прекращения флуоресценции последних порций элюата в УФ-свете. Концентрируют полученные элюаты фракций до 20 мл.
     
     Проводят идентификацию 3,4-бензпирена и ПАУ. 1 мл сконцентрированного элюата вносят в кварцевые пробирки и добавляют 2 мл н-октана. Пробирку помещают в кварцевый сосуд Дьюара, заполненный жидким азотом. Возбуждающий свет от ксеноновой лампы через светофильтр УФС-2 фокусируют кварцевым конденсором на пробирку с раствором. Свет люминесценции фокусируют конденсором на входную щель спектрометра ДФС-12. Проводят запись спектров флуоресценции фракций в области 380-500 нм и спектров фосфоресценции в области 420-600 нм, отмечая на спектрограмме длины волн интенсивных линий, проявившихся в спектре. Сравнением спектрограммы фракций и спектрограмм растворов стандартных соединений в тех же условиях, идентифицируют аналитические и наиболее интенсивные линии, принадлежащие отдельным соединениям. Для достоверной идентификации необходимо, чтобы в спектре соединения появилось не менее двух принадлежащих ему линий. Длины волн наиболее интенсивных линий в спектрах люминесценции ПАУ приведены в таблице.
     

Таблица

     
Интенсивные линии в спектрах люминесценции соединений

_____________
     * Подчеркнуты длины волн аналитических линий.
     
     (Ф) - спектры фосфоресценции, остальные - спектры флуоресценции.
     
     

Проведение измерения

     
     После идентификации соединений проводят их количественное определение в тех фракциях, где они обнаружены качественно, методом добавок (I) или комбинированным методом добавок и внутреннего стандарта (II).
     
     В (I) случае по 1 мл бензольного элюата исследуемой фракции вносят в три кварцевые пробирки*. В первую пробирку вносят 2 мл н-октана, во вторую - 1,5 мл н-октана и 0,5 мл стандартного раствора определяемого соединения в н-октане, соответствующего по концентрации содержанию определяемого соединения в пробе. В третью пробирку вносят 1 мл н-октана и 1 мл стандартного раствора определяемого соединения той же концентрации, что и во вторую.
_____________
     * Определение 3,4-бензпирена можно проводить, применяя пробирки, сосуды Дьюара и конденсоры из простого стекла и ртутно-кварцевую лампу СВДШ-500.
     
     Во втором случае - (II) в каждую пробирку с указанными растворами вносят также по 1 мл раствора внутреннего стандарта в концентрации, соответствующей концентрации добавок.
     
     Используя оптическую схему, принятую при идентификации ПАУ, проводят последовательную запись спектров трех исследуемых растворов. Измеряют на спектрограмме интенсивность люминесценции аналитической линии определяемого вещества (I) или определяемого вещества и вещества-стандарта (II) в максимуме над линией основания и интенсивность люминесценции фона (расстояние от линии темнового фона до начала записи аналитических линий).
     
     Длины волн аналитических линий 3,4-бензпирена и ПАУ и веществ-стандартов, а также соотношение концентраций исследуемых соединений и стандартов указаны в таблице.
     
     

Таблица

     
Условия количественного определения ПАУ

_____________
     1,12-бензперилен
     
     трифенилен
     
     3,4-бензпирен
     
     1,2-бензпирен
     
     Области линейной зависимости интенсивности люминесценции от концентрации вещества в растворе для 3,4-бензпирена0,10 мкг/мл, для 3,4,9,10-дибензпирена, 1,12-бензперилена, флуорантена2 мкг/мл, для остальных соединений1,0 мкг/мл.
     
     Определение концентраций проводят по графику. На оси абсцисс откладывают величину добавки определяемого вещества. На оси ординат - отношение интенсивности люминесценции аналитической линии определяемого вещества к интенсивности люминесценции фона (I) или к интенсивности люминесценции аналитической линии вещества-стандарта (II).
     
     Экстраполяция прямой, проведенной через экспериментальные точки до пересечения с осью абсцисс, дает на этой оси отрезок, соответствующий в выбранном масштабе содержанию вещества в 1 мл исследуемого раствора.
     
     

Расчет концентрации

     
     Концентрацию 3,4-бензпирена и ПАУ "" в воздухе (мг/м) вычисляют по формуле:
     

,

     
где , ...  - количество вещества, найденное в 1 мл бензольного элюата соответствующей фракции, мкг;
     
     , ...  - общий объем соответствующей фракции, мл;
     
      - объем воздуха, отобранный для анализа и приведенный к стандартным условиям, л;
     
      - объем нитрометанового экстракта, взятый для хроматографии, мл;
     
      - общий объем нитрометанового экстракта, мл.
     
     Концентрацию 3,4-бензпирена и ПАУ "" в исследуемых продуктах (мкг/кг) вычисляют по формуле:
     

,

     
где  - навеска исследуемого продукта, г.
     
     
                              
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