МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ПОЛЯРОГРАФИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ
МЕДИ, НИКЕЛЯ И КОБАЛЬТА В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

     УТВЕРЖДЕНЫ заместителем Главного государственного санитарного врача СССР А.И.Заиченко 30 марта 1988 г. N 4579-88
     
     

     
     Медь - металл красноватого цвета, плотность 8,92 г/см, Т.пл. 1083 °С, Т.кип. 2350 °С, растворяется в азотной кислоте и горячей концентрированной серной кислоте.
     
     В воздухе находится в виде аэрозоля.
     
     Оказывает резкое раздражающее действие на слизистые оболочки верхних дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта.
     
     ПДК меди в воздухе 1 мг/м.
     

     
     Никель - металл серебристо-белого цвета, плотность 8,9 г/см, Т.пл. 1453 °С, Т.кип. 3000 °С, медленно растворяется в серной и азотной кислотах, легче - в разбавленной азотной кислоте.
     
     В воздухе находится в виде аэрозоля.
     
     Обладает канцерогенным действием.
     
     ПДК никеля в воздухе 0,05 мг/м.
     

     
     Кобальт - металл с характерным блеском, по цвету напоминает сталь с синеватым отливом, плотность 8,84 г/см, Т.пл. 1493 °С, Т.кип. 3100 °С, растворяется в разбавленных серной, азотной и хлористоводородной кислотах с образованием солей двухвалентного кобальта.
     
     В воздухе находится в виде аэрозоля.
     
     Обладает канцерогенным действием.
     
     ПДК кобальта в воздухе 0,5 мг/м.
     
     

Характеристика метода

     Метод основан на восстановлении диметилглиоксиматных комплексов меди, никеля и кобальта на ртутно-капельном электроде на 0,1 н хлоридно-аммиачном фоне в присутствии сульфита натрия в переменно-токовом режиме. Потенциал восстановления относительно донной ртути: меди - 0,25 В, никеля - 0,86 В, кобальта - 1,02 В.
     
     Нижний предел измерения в полярографируемом растворе: меди - 0,3 мкг/мл, никеля - 0,01 мкг/мл, кобальта - 0,02 мкг/мл.
     
     Нижний предел измерения в воздухе меди - 0,15 мг/м, никеля - 0,005 мг/м, кобальта - 0,1 мг/м (при отборе 50 л воздуха).
     
     Диапазон измеряемых концентраций в воздухе от 0,15 до 0,5 мг/м меди, от 0,05 до 0,5 мг/м никеля, от 0,1 до 0,7 мг/м кобальта.
     
     Измерению не мешают алюминий, кремний, свинец, цинк.
     
     Железо мешает измерению при содержании более 20 мкг в полярографируемом объеме.
     
     Суммарная погрешность измерения не превышает ±20%.
     
     Время выполнения измерений, включая отбор пробы, 3 часа.
     
     

Приборы, аппаратура и посуда

     Полярограф с ртутно-капельным электродом с записью полярограмм в переменно-токовом режиме.
     
     Аспирационное устройство.
     
     Печь муфельная.
     
     Фильтродержатель.
     
     Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 25, 50, 100, 250, 500 и 1000 мл.
     
     Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 0,2, 1, 2, 5 и 10 мл.
     
     Стаканы химические, ГОСТ 10394-72.
     
     Чашки и тигли фарфоровые, ГОСТ 9147-80E.
     
     Щипцы тигельные.
     
     Баня водяная.
     
     

Реактивы, растворы и материалы

     Медь металлическая, электролитическая, ГОСТ 849-78, х.ч.
     
     Никель металлический, ГОСТ 849-70.
     
     Сульфат кобальта (CoSO·7НО), ГОСТ 4462-78, х.ч.
     
     Аммиак, ГОСТ 3760-81, х.ч., 25%-ный и 1 н растворы.
     
     Хлорид аммония, ГОСТ 3773-72, х.ч.
     
     Сульфит натрия, безводный, ГОСТ 195-77, х.ч., насыщенный раствор (свежеприготовленный).
     
     Азотная кислота, ГОСТ 4461-77, х.ч.
     
     Хлористоводородная кислота, ГОСТ 3118-77, х.ч.
     
     Хлоридно-аммиачный фон - 50 г хлорида аммония растворяют в мерной колбе емкостью 1 л в дистиллированной воде, добавляют 25 г сульфита натрия, 75 мл 25%-ного раствора аммиака и объем раствора доводят до метки (получают 1 н хлоридно-аммиачный фон).
     
     Диметилглиоксим, ГОСТ 5828-77, х.ч., 4·10 М раствор. Готовится растворением 0,018 г диметилглиоксима в 40 мл 1 н раствора аммиака.
     
     Фильтры АФА-ВП-20.
     
     Стандартный раствор меди N 1 с концентрацией 0,5 мг/мл готовят растворением 1 г меди при нагревании в 20-25 мл азотной кислоты (1:1) в колбе вместимостью 250 мл. Раствор выпаривают до небольшого объема (2-3 мл), приливают 15 мл концентрированной хлористоводородной кислоты и вновь выпаривают до небольшого объема. Выпаривание проводят 2 раза, каждый раз с 5 мл хлористоводородной кислоты, переливают раствор в мерную колбу вместимостью 1 л и доводят его до метки дистиллированной водой. Раствор устойчив более года.
     
     Стандартный раствор N 2 с концентрацией 10 мкг/мл готовят путем соответствующего разбавления стандартного раствора N 1 водой и применяют свежеприготовленным.
     
     Стандартный раствор никеля N 1 с концентрацией 1 мг/мл готовят растворением 1 г металлического никеля при нагревании на водяной бане в фарфоровой чашке в 10 мл разбавленной азотной кислоте (3:2). Содержимое чашки выпаривают до объема 3 мл, растворяют в 30-40 мл воды и доводят объем раствора водой до метки в мерной колбе вместимостью 1 л. Раствор устойчив более года.
     
     Стандартные растворы никеля NN 2 и 3 с концентрациями 10 мкг/мл и 1 мкг/мл готовят путем соответствующего разбавления стандартного раствора N 1 водой и применяют свежеприготовленными.
     
     Стандартный раствор кобальта N 1 с концентрацией 1 мг/мл готовят растворением 4,77 г сульфата кобальта в 1 л дистиллированной воды.
     
     Стандартные растворы кобальта NN 2 и 3 с концентрациями 10 мкг/мл и 1 мкг/мл готовят путем соответствующего разбавления стандартного раствора N 1 водой и применяют свежеприготовленными.
     
     

Отбор пробы воздуха

     Воздух с объемным расходом 10 л/мин аспирируют через фильтр АФА-ВП-20, помещенный в фильтродержатель. Для измерения 1/2ПДК и ниже достаточно отобрать 50 л воздуха.
     
     Отобранные пробы хранятся не менее 2-х недель.
     
     

Подготовка к измерению

     Градуировочные растворы готовят согласно таблиц 13, 14, 15.
     
     

Таблица 13

Шкала градуировочных растворов для определения меди

     
     
Таблица 14

Шкала градуировочных растворов для определения никеля

     
     
Таблица 15

Шкала градуировочных растворов для определения кобальта

     
     
     Во все пробирки шкалы добавляют 0,3 мл раствора диметилглиоксима, 1 мл 1 н хлоридно-аммиачного фона, 0,3 мл свежеприготовленного насыщенного раствора сульфита натрия, доводят объем раствора до 10 мл водой и перемешивают. Перед проведением измерений градуировочные растворы, подготовленные к полярографированию, выдерживают не менее 15 мин. Растворы устойчивы в течение 45 мин.
     
     Градуировочные растворы заливают в электролизер и полярографируют. Режим полярографирования переменно-токовый; амплитуда трапециодальной формы 30 мВ; скорость развертки 5 мВ/с; поляризация катодная; диапазон тока - 0,5х1; координаты самописца Х=2х100 мВ/см; У=5х100 мкА/см.
     
     Высоту пика меди измеряют при потенциале Е - 0,25 В, кобальта - 0,86 В, никеля - 1,02 В.
     
     Строят градуировочный график: нa ось ординат наносят значения высот пиков, выраженных в мм, на ось абсцисс - соответствующие им величины концентраций веществ (мкг/мл).
     
     Проверка градуировочного графика проводится 1 раз в месяц или в случае использования новой партии реактивов.
     
     

Проведение измерения

     Фильтр с отобранной пробой переносят в фарфоровый тигель и озоляют в муфельной печи при температуре 500 °С в течение 30 мин. После охлаждения зольный остаток растворяют в 5 мл концентрированной соляной кислоты, упаривают до влажных солей, переносят в мерную колбу вместимостью 25 мл, доводят объем раствора до метки водой. Отбирают аликвотную часть фильтрата объемом 1-3 мл, оттитровывают раствором аммиака до рН 9,0. Затем добавляют 0,3 мл раствора диметилглиоксима, 1 мл 1 н хлоридно-аммиачного фона, 0,3 мл свежеприготовленного насыщенного раствора сульфита натрия, доводят объем раствора до 10 мл водой и перемешивают. Через 15 минут раствор переносят в электролитическую ячейку и снимают полярограмму в пределах 0,1-1,5 В.
     
     Количественное определение концентрации вещества в анализируемом растворе пробы (в мкг/мл) проводят по предварительно построенному градуировочному графику.
     

Расчет концентрации

     Концентрацию вещества "" в воздухе (мг/м) вычисляют по формуле:
     

,

где  - концентрация меди, никеля или кобальта в анализируемом растворе пробы, найденная по градуировочному графику, мкг/мл;
     
      - общий объем раствора пробы, мл;
     
      - объем раствора пробы, взятый для анализа, мл;
     
      - объем раствора пробы, подготовленный к полярографированию, 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
(переработанные и дополненные
технические условия, выпуск N 10): Сборник
/ Министерство здравоохранения СССР. - М., 1988