МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ФОТОМЕТРИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ ВАНАДИЯ
И ЕГО ОКСИДОВ В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

     
     
     УТВЕРЖДЕНЫ Заместителем Главного государственного санитарного врача СССР А.И.Заиченко 21 декабря 1987 г. N 4478-87
     
      

        
     Металл серебристо-серого цвета, плотн. 6,11 г/см, т.плавл. 1900 °С, т.кип. 3400 °С, растворяется в плавиковой кислоте и царской водке.

     
     Черный кристаллический порошок, плотн. 5,84 г/см, т. плавл. 1970 °С, при нагревании на воздухе окисляется до VO, в кислотах растворяется слабо, за исключением кипящей азотной кислоты.
    

      
     Красный или красно-желтый порошок, плотн. 3,36 г/см, т. плавл. 670 °С; при 700 °С заметно испаряется, растворяется в кислотах, в щелочах образует ванадаты.
     
     В воздухе ванадий и его оксиды находятся в виде аэрозолей. Ванадий и его оксиды вызывают изменения в кровообращении, органах дыхания и нервной системе.
     
     ПДК для дыма оксида ванадия (V) 0,1 мг/м, для пылей оксидов ванадия (III и V) по 0,5 мг/м.
     
     

Характеристика метода

     
     Метод основан на реакции окисления ванадия и его оксидов до пятивалентного ванадия и последующем фотометрическом измерении оптической плотности окрашенного в пурпурный цвет его комплексного соединения с 4-(2-пиридилазо)резорцином в буферном растворе с рН 6,0.
     
     Отбор пробы с концентрированием на фильтр.
     
     Нижний предел измерения концентрации оксида ванадия (V) в фотометрируемом растворе составляет 0,1 мкг/мл.
     
     Нижний предел измерения оксида ванадия (V) в воздухе составляет 0,05 мг/м (при отборе 83 л воздуха).
     
     Диапазон измеряемых концентраций оксида ванадия (V) в воздухе 0,05-1,5 мг/м
     
     Измерению ванадия не мешают 10-кратные избытки титана, кальция, тантала, хрома (III и VI). Мешающие измерению железо, кобальт, никель, кадмий, медь, цинк, свинец, марганец, молибден, вольфрам отделяются от ванадия в ходе подготовки пробы к анализу.
     
     Суммарная погрешность измерения не превышает ±25%.
     
     Время выполнения измерения - 6 ч, включая отбор пробы воздуха.
     
     

Приборы, аппаратура, посуда

     
     Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.
     
     рН-метр.
     
     Аспирационное устройство.
     
     Фильтродержатель, ТУ 95.72.05-77.
     
     Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 25-1000 мл.
     
     Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 1, 2, 5, 10 и 15 мл.
     
     Воронки химические.
     
     Тигли кварцевые или платиновые.
     
     Печь муфельная.
     
     Щипцы тигельные.
     
     Электроплитка.
     
     

Реактивы, растворы и материалы

     
     Аммоний ванадиевокислый мета (NHVO), ГОСТ 9336-75. ч.д.а.
     
     Стандартный раствор N 1 с концентраций оксида ванадия (V) 1 мг/мл готовят растворением 1,286 г ванадата аммония в 1 л воды. Раствор устойчив более года.
     
     Стандартный раствор N 2 с концентраций оксида ванадия (V) 5 мкг/мл (применяют свежеприготовленным) готовят путем соответствующего разбавления водой стандартного раствора N 1.
     
     Натрия гидроксид, ГОСТ 4328-77, х.ч. или ч.д.а., 4%-ный раствор.
     
     Соляная кислота, ГОСТ 3118-77, х.ч. или ч.д.а., разбавленная 1:1 (по объему).
     
     Аммоний уксуснокислый, ГОСТ 3117-78, ч.д.а.
     
     Уксусная кислота, ГОСТ 61-75, х.ч. или ч.д.а., 24%-ный раствор.
     
     Индикаторная бумага универсальная, ТУ 6-09-1181-76.
     
     Фильтры АФА-ХА-20.
     
     Азотная кислота, ГОСТ 4461-77, х.ч. иди ч.д.а., 50%-ный раствор (по объему).
     
     Фильтры обеззоленные "белая лента", ТУ 6-09-1678-77.
     
     Калий-натрий углекислый, ГОСТ 4332-76, х.ч.
     
     4(2-пиридилазо)резорцин (ПАР), МРТУ 6-09-2882-66 или фирмы .....*,  0,03%-ный водный раствор.
_______________
     * Брак оригинала. - Примечание .
     
     Этиловый спирт, ГОСТ 5963-67*.
_______________
     * Действует ГОСТ Р 51723-2001. - Примечание .
          
     Буферный раствор рН 6,0 готовят путем растворения в воде 77 г уксуснокислого аммония, добавления 10 мл раствора уксусной кислоты и доведения объема в мерной колбе до 1 л дистиллированной водой (рН раствора следует проверить на рН-метре и в случае необходимости добавить кислоты или щелочи).
     
     

Отбор пробы воздуха

     
     Воздух с объемным расходом 10-20 л/мин аспирируют через фильтр АФА-ХА-20, помещенный в фильтродержатель. Для измерения 0,5 ПДК (в расчете на дым ванадия (V) оксида) следует отобрать 83 л воздуха. Отобранные пробы устойчивы длительно.
     
     

Подготовка к измерению

     
     Градуировочные растворы (устойчивы в течение суток) оксида ванадия (V) готовят согласно таблице.
     
     

Таблица 7

     
Шкала градуировочных растворов

     
     
     В подготовленные градуировочные растворы добавляют по 5 мл буферного раствора и по 2 мл раствора ПАР, перемешивают и через 10 мин измеряют оптическую плотность на спектрофотометре при длине волны 540 нм или на фотоэлектроколориметре в области длин волн 500-560 нм с использованием соответствующего светофильтра. Измерение проводят в кюветах с толщиной поглощающего слоя 10 мм по отношению к раствору сравнения, не содержащему оксида ванадия (V).
     
     Строят градуировочный график: на ось ординат наносят значения оптических плотностей градуировочных растворов, на ось абсцисс - соответствующие им величины концентраций оксида ванадия (в 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 тигель, добавляют 2 мл 50%-ного раствора азотной кислоты, выпаривают досуха на плитке. Затем пробу озоляют в муфельной печи (предварительно закрыв тигель крышкой) в течение 1 часа при постепенном повышении температуры до 500 °С. Зольный остаток смешивают с 0,2-0,3 г калия-натрия углекислого, помещают для сплавления в муфельную печь, температуру которой повышают до 750-800 °С и выдерживают 10 мин. Плав растворяют в воде при кипячении на плитке, содержимое количественно переносят в мерную колбу вместимостью 25 мл, добавляют 1-2 капли этилового спирта (для восстановления оксидов марганца, если они присутствуют), дают осадку гидрооксидов скоагулироваться, раствор охлаждают и объем доводят водой до метки. Раствор пробы фильтруют через беззольный фильтр (отделяют гидрооксиды железа, титана, кальция и др.) и в фильтрате определяют концентрацию оксида ванадия (V).
     
     Для этого отбирают аликвоту фильтрата объемом 15 мл, нейтрализуют соляной кислотой по универсальной индикаторной бумаге до рН 5-6, добавляют 5-мл буферного раствора, 2 мл раствора ПАР и объем доводят водой до 25 мл. Оптическую плотность измеряют аналогично градуировочным растворам.
     
     Концентрацию оксида ванадия (V) в фотометрируемом растворе пробы находят по градуировочному графику.
     
     

Расчет концентрации

     
     Концентрацию оксида ванадия (V)  в воздухе (в мг/м) вычисляют по формуле:
     

,

где  - концентрация оксида ванадия (V) в фотометрируемом растворе пробы, найденная по градуировочному графику, мкг/мл;
     
      - общий объем раствора пробы, мл;
     
      - объем раствора пробы, взятый для анализа, мл;
     
     25 - объем раствора пробы, подготовленный к фотометрированию, мл;
     
      - коэффициент пересчета оксида ванадия (V) на оксид ванадия (III) (0,83) м на металлический ванадий (0,56);
     
      - объем воздуха (в л), отобранный для анализа и приведенный к стандартным условиям (см. приложение 1).



Текст документа сверен по:
/ Методические указания по измерению концентраций
вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Выпуск XXII. -
М.: ПК НПО Союзмединформ, 1988