МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ
ТРИМЕЛЛИТОВОЙ КИСЛОТЫ В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

     
     
     УТВЕРЖДЕНЫ Заместителем Главного государственного санитарного врача СССР А.И.Заиченко 25 мая 1987 г.  N 4309-87
     

          
     Сыпучее кристаллическое вещество белого цвета. Температура плавления 224-225 °С, хорошо растворим в метиловом и этиловом спирте, умеренно - в эфире, трудно растворим в ацетоне.
     
     В воздухе находится в виде аэрозоля.
     
     Тримеллитовая кислота относится к умеренно токсичным соединениям, обладает аллергенным действием при различных путях поступления в организм.
     
     ПДК в воздухе 0,05 мг/м.
     
     

ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДА

     
     Метод основан на переведении триметиллитовой кислоты в сложный эфир воздействием диазометана с последующим газохроматографическим анализом на приборе с пламенно-ионизационным детектором.
     
     Отбор проб проводят с концентрированием на фильтр АФА-ВП-20.
     
     Нижний предел измерения в хроматографируемом объеме 0,05 мкг.
     
     Нижний предел измерения в воздухе 0,016 мг/м (при отборе 300 л воздуха).
     
     Диапазон измеряемых концентраций в воздухе от 0,016 до 0,16 мг/м.
     
     Измерению не мешают псевдокумол, уксусная кислота.
     
     Измерению мешает тримеллитовый ангидрид.
     
     Суммарная погрешность не превышает ±20%.
     
     Время выполнения измерения (включая отбор проб) около 45 мин.
     
     

ПРИБОРЫ, АППАРАТУРА, ПОСУДА

     
     Хроматограф с пламенно-ионизационным детектором.
     
     Хроматографическая колонка из нержавеющей стали длиной 1 м, диаметром 3 мм.
     
     Весы лабораторные, аналитические, тип АДВ-200, ГОСТ 24104-80E.
     
     Микрошприц, МШ-10, ГОСТ 8043-74.
     
     Аспирационное устройство.
     
     Фильтродержатель.
     
     Набор сит "Физприбор".
     
     Шкаф сушильный.
     
     Баня водяная.
     
     Колбы круглодонные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 100, 500 мл.
     
     Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 25, 100 мл.
     
     Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 1, 2, 5 мл.
     
     Стаканы химические, ГОСТ 20292-74, вместимостью 50, 100 мл.
     
     Лупа измерительная, ГОСТ 8309-75.
     
     Секундомер.
     
     Линейка измерительная.
     
     

РЕАКТИВЫ, РАСТВОРЫ И МАТЕРИАЛЫ

     
     Бензол по ТУ 6-09-779-76, х.ч.
     
     Калия гидроокись по МРТУ 6-09-578-69, ч.
     
     Спирт метиловый по ТУ 6-09-1709-77, х.ч. (перегнанный).
     
     Эфир серный по ГОСТ 2222-78Е, техн. (перегнанный).
     
     Хлороформ по ТУ 6-09-4263-76, х.ч.
     
     Хроматон N-АW-HMДS, 0,16-0,20 мм, фирма Chemapol Чехословакия, носитель для газовой хроматографии.
     
     Полисилоксан типа SЕ-30, ПМС, неподвижная жидкая фаза.
     
     Гидразин гидрат, по ГОСТ 5832-76, ч.
     
     Диметиловый эфир терефталевой кислоты по ГОСТ 11363-80, х.ч.
     
     Фильтры АФА-ВП-20, ТУ 957186-76.
     
     Аргон в баллонах с редуктором по ГОСТ 10157-73.
     
     Гелий в баллонах с редуктором по ТУ 51889-75.
     
     Водород технический в баллонах с редуктором по ГОСТ 3022-80.
     
     Воздух в баллонах с редуктором по ГОСТ 11882-73.
     
     Диазометан. Синтезируют с помощью установки (рис.1) согласно описанию. Для получения эфирного раствора диазометана в круглодонную колбу вместимостью 100 мл помещают 30 г КОН и приливают 20-25 мл смеси гидразина гидрата и метанола, взятых в соотношении 1:1, так чтобы вся щелочь была смочена. В ту же колбу через барботер (2) пропускают аргон. Приливают по каплям из капельной воронки (4) 10-12 мл хлороформа. Выделяющийся в результате реакции газ через обратный холодильник (3) собирают в приемник (5), содержащий серный эфир и помещенный в кристаллизатор со льдом (6). Приемником может служить круглодонная или коническая колба вместимостью 300-500 мл, снабженная барботером. Шлифы смазывают силиконовой смазкой и тщательно притирают. Перед приливанием хлороформа в капельную воронку, нужно проверить закрыт ли кран. В случае попадания хлороформа в реакционную колбу в больших количествах возможна бурная реакция со взрывом. Для метилирования используют только свежеприготовленный раствор диазометана в эфире, который можно хранить при температуре около 0 °С (кристаллизатор со льдом) в течение рабочего дня.
     
     

Рис.1. Установка для получения диазометана

     
     1 - реакционная колба;
     
     2 - барбатер;
     
     3 - обратный холодильник;
     
     4 - капельная воронка;
     
     5 - приемник;
     
     6 - кристаллизатор со льдом.
     
     
     Стандартный раствор тримеллитовой кислоты с концентрацией 1 мг/мл готовят растворением точной навески (100 мг) в метиловом спирте в мерной колбе на 100 мл.
     
     Стандартный раствор диметилового эфира терефталевой кислоты с концентрацией 0,1 мг/мл готовят растворением в мерной колбе на 100 мл 10 мг вещества в метиловом спирте. Растворы устойчивы в течение 3 суток в холодильнике при температуре +4 °С.
     
     

ОТБОР ПРОБЫ ВОЗДУХА

     
     Воздух с объемным расходом 15 л/мин аспирируют через фильтр АФА-ВП-20, закрепленный в фильтродержателе. Для измерения 1/2ПДК следует отобрать 200 л воздуха.
     
     

ПОДГОТОВКА К ИЗМЕРЕНИЮ

     
     Взвешивают хроматон N-AW-H-МДS - 50 см. Полиметилсилоксан в количестве 5% от веса носителя растворяют в 100 см бензола в круглодонной колбе. В полученный раствор вносят приготовленный носитель небольшими порциями и осторожно перемешивают. Бензол испаряют в вытяжном шкафу при 80 °С до состояния сыпучести носителя. В промытую и высушенную колонку, согласно инструкции к хроматографу, засыпают приготовленную насадку (механически с применением вакуума), концы закрывают стеклотканью. Заполненную колонку подсоединяют одним концом к испарителю хроматографа и кондиционируют в токе газа-носителя первые 2 часа при 100 °С, затем 2 часа при 150 °С и 2 часа при 250 °С, при скорости газа-носителя 40 мл/мин. Затем подключают второй конец колонки к детектору.
     
     Для определения градуировочного коэффициента, необходимого при расчете хроматограмм, готовят градуировочные растворы тримеллитовой кислоты в мерных колбах на 25 мл с содержанием: 0,01; 0,02; 0,04; 0,06; 0,08; 0,1 мг/мл. Градуировочные растворы устойчивы 1 сутки. Проводят этерификацию и прибавляют внутренний стандарт. Концентрация внутреннего стандарта во всех пробах постоянна - 0,05 мг/мл. Вводят по 5 мкл каждого раствора в хроматограф через самоуплотняющуюся мембрану, проводя 5 параллельных определений для каждой концентрации. Записывают хроматограмму и вычисляют площади пиков внутреннего стандарта и определяемого компонента (мм). Площадь пика получают умножением высоты пика на его ширину, измеренную на половине высоты.     
     

Условия хроматографирования градуировочных растворов и анализируемых проб:

     
     Расчет градуировочного коэффициента проводят по формуле:
     

,

     
где ,  - площадь пиков внутреннего стандарта и определяемого компонента, мм;
     
     ,  - концентрации внутреннего стандарта и определяемого компонента, мг/мл.
     
     Фильтр с отобранной пробой осторожно освобождают из пакета, помещают в химический стакан, добавляют 5 мл метанола, встряхивают и приливают 2-3 мл раствора диазометана в серном эфире до получения устойчивой желтой окраски, которая свидетельствует о том, что метилирование прошло полностью.
     
     К анализируемой пробе после этерификации прибавляют 0,25 мл внутреннего стандарта. Избыток диазометана и растворителей удаляют упариванием в вытяжном шкафу до объема 0,5 мл.
     
     

ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЯ

     
     Анализируемую пробу в количестве 5 мкл вводят с помощью микрошприца в хроматограф через самоуплотняющуюся мембрану. Записывают хроматограмму и вычисляют площади пиков внутреннего стандарта и определяемого компонента.
     
     

РАСЧЕТ КОНЦЕНТРАЦИИ

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

,

     
где ,  - площади пиков внутреннего стандарта и определяемого компонента (мм);

      - количество введенного в пробу внутреннего стандарта, мг;
     
      - градуировочный коэффициент для определяемого компонента;
     
      - объем воздуха, отобранный для анализа, приведенный к стандартным условиям (см. Приложение 1).
     

          
Текст документа сверен по:
Методические указания по измерению
концентраций вредных веществ
в воздухе рабочей зоны: Сборник. Выпуск 21/1.
/ Министерство здравоохранения СССР. - М., 1987