МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ГА3ОХРОМАТОГРАФИЧЕСК0МУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ
ОКИСИ УГЛЕРОДА В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

     
     
     УТВЕРЖДЕНЫ Заместителем Главного государственного санитарного врача СССР А.И.Заиченко 6 сентября 1983 г. N 2905-83
     
     

   
     Окись углерода - бесцветный газ без запаха и раздражающих свойств. Плотность 0,967. Т.кип. - 190 °С, т.пл. - 205 °С. Вес 1 л газа при 0 °С и 760 мм рт.ст. 1,25 г. Малорастворим в воде, растворим в этиловом спирте, хлористом метилене, в соляной кислоте. Пределы воспламеняемости в смеси с воздухом 12,5-74% по объему.
     
     

1. Характеристика метода

     
     Определение основано на использовании метода реакционной газовой хроматографии, который включает: отделение окиси углерода от сопутствующих компонентов на колонке с молекулярными ситами, конверсию окиси углерода до метана на никелевом катализаторе и детектирование последнего пламенно-ионизационным детектором.
     
     Отбор проб проводится без концентрирования.
     
     Предел измерения - 0,0002 мкг в анализируемом объеме пробы.
     
     Предел измерения в воздухе - 0,1 мг/м (при вводе 2 мл воздуха).
     
     Диапазон измеряемых концентраций: от 0,1 до 300 мг/м.
     
     Граница суммарной погрешности измерения не превышает ±25%.
     
     Метод специфичен для окиси углерода. Определению не мешают другие вещества, присутствующие в пробе.
     
     Предельно допустимая концентрация окиси углерода в воздухе 20 мг/м.
     
     

2. Реактивы, растворы и материалы

     
     Молекулярные сита марки СаА, ТУ 38401 231-78, фракция 0,250,5 мм.
     
     Аскарит, ТУ 6-09-4128-75.
     
     Проволока нихромовая марки X20H80, ГОСТ 12766-67, диаметром 0,150,25 мм.
     
     Воздух газообразный, ГОСТ 17433-72, водород, ГОСТ 3022-70 в баллонах с редукторами.
     
     Баллоны с аттестованными градуировочными смесями окиси углерода в воздухе с концентрациями от 10 до 40 мг/м (выпускает Балашихинский кислородный завод по ТУ 6-21-31-78).
     
     

3. Приборы и посуда

     
     Хроматограф с пламенно-ионизационным детектором.
     
     Колонка хроматографическая стальная длиной 3 м и диаметром 3 мм.
     
     Реактор - U-образная трубка из нержавеющей стали длиной 0,35 м и диаметром 3 мм (рис.1).
     
     Аспирационное устройство.
     
     Пипетки газовые, емкостью 250 и 500 мл.
     
     Поглотительный патрон длиной 0,2 м и диаметром 4 мм.
     
     Шприцы цельностеклянные, емкостью 100 мл, ТУ 64-1-1279-75.
     
     Посуда лабораторная фарфоровая, ГОСТ 9147-73.
     
     Линейка измерительная, ГОСТ 427-75.
     
     Лупа измерительная, ГОСТ 8309-75.
     
     Секундомер, ГОСТ 5072-57.
     
     Набор сит "Физприбор".
     
     

4. Проведение измерения

     
Условия отбора проб воздуха

     
     Воздух отбирают в шприцы или газовые пипетки, через которые пропускают десятикратный объем анализируемого воздуха.
     

Условия анализа

Приготовление насадки для хроматографической колонки.

     
     Для приготовления адсорбента молекулярные сита СаА измельчают в фарфоровой ступке, отсеивают фракцию 0,250,5 мм, прокаливают при 350 °С и охлаждают в эксикаторе. Охлажденным адсорбентом механически заполняют колонку.
     
     Для приготовления катализатора нихромовую проволоку нарезают кусочками длиной до 3 мм, прокаливают в муфельной печи при 1000 °С в течение 2 часов, после чего засыпают в реактор, концы которого закрывают пробками из стекловаты. Реактор устанавливают в испаритель (рис.1), собирают газовую схему (рис.2), выставляют параметры согласно условиям анализа и проводят восстановление катализатора в течение 5-6 часов в токе газа-носителя - водорода. Срок службы катализатора при постоянной работе хроматографа не менее 4-х лет.
     
     Ввод пробы в хроматограф осуществляют краном-дозатором через поглотительный патрон с аскаритом для улавливания кислых газов и паров воды. В случае отбора пробы в газовую пипетку, вытеснение ее в дозу осуществляют насыщенным раствором хлористого натрия.
     
     Количественное определение проводят методом абсолютной градуировки при условии строгого соблюдения идентичности параметров градуировки и анализа.
     

 
         Для нахождения градуировочного коэффициента хроматографируют 5 градуировочных смесей с различной концентрацией окиси углерода в воздухе. Градуировочную смесь не менее 5 раз подают в хроматографическую колонку и на полученных хроматограммах определяют значения высот пиков. Рассчитывают приведенные значения высот пиков  по формуле:
     

,                                                               (1)

     
где:  - среднее значение высоты пика;

     
      - масштаб ослабления выходного сигнала.
     
     По полученным данным определяют градуировочный коэффициент по формуле:
     

;                                                        (2)

     
где:  - концентрация окиси углерода в воздухе на входе.

     Концентрацию окиси углерода в мг/м воздуха () вычисляют по формуле:
     

;                                                                  (3)

     
где:  - градуировочный коэффициент;
     
      - высота пика пробы (приведенная).
     
     Примечание: 1. Концентрации аттестованных градуировочных смесей приведены к стандартным условиям, поэтому при рассчете концентраций окиси углерода в анализируемых пробах отпадает необходимость приведения значения объемов к стандартным условиям.
     
     2. Для периодической проверки правильности выполнения измерений через определенное время на вход прибора подают градуировочную смесь одной определенной концентрации СО, измеряют высоту пика  и сравнивают полученное значение с первоначальным , соответствующим концентрации на градуировочной характеристике хроматографа, и составляют соотношение:
     

;                                                                        (4)

     
     Если  не превышает 1,8  при доверительной вероятности 0,95, то хроматограф можно не переградуировывать. Относительная погрешность градуировки  для данной методики составляет 7%, при использовании градуировочных смесей с погрешностью аттестации 5% отн.
     
     
     
Текст документа сверен по:
Методические указания по измерению

вредных веществ в воздухе: Сборник. Вып.XIX
/ Министерство здравоохранения СССР. - М., 1983