METОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО СПЕКТРОГРАФИЧЕСКОМУ ОПРЕДЕЛЕНИЮ ХРОМА, НИКЕЛЯ,
КОБАЛЬТА, ЖЕЛЕЗА, МАРГАНЦА, АЛЮМИНИЯ, МОЛИБДЕНА, МЕДИ,
ТИТАНА И ВОЛЬФРАМА В ВОЗДУХЕ

     
     УТВЕРЖДЕНЫ заместителем Главного государственного санитарного врача СССР А.И.Заиченко 21 апреля 1983 г. N 2717-83
     
     

Таблица 18

     
Физико-химические свойства металлов

I. Общая часть

     1. Определение основано на возбуждении атомов металлов в дуге переменного тока, фотографировании спектров и измерении относительно фона интенсивности почернения аналитических линий (нм): хрома 283,56 (300,50); никеля 305,082; кобальта 304,40; железа 301,89 (259,.....*57); марганца 293,30; алюминия 266,917; молибдена 317,03; меди 282,437 (296,117); титана 307,86 (319,19); вольфрама 283,138 (294,44).

________________

     * Брак оригинала. - Примечание .
     
     2. Предел определения в анализируемой пробе хрома, никеля, кобальта, железа, марганца, молибдена, титана составляет 0,8 мкг; алюминия, меди и вольфрама - 40 мкг.
     
     3. Предел определения в воздухе (мг/м): хрома - 0,5; никеля - 0,025; кобальта - 0,25; железа - 0,8; марганца - 0,15; алюминия - 1,0; молибдена - 0,3; меди - 0,5; титана - 0,3; вольфрама - 3,0.
     
     4. Погрешность определения ±25%.
     
     5. Диапазон определяемых концентраций в анализируемой пробе для хрома, никеля, кобальта, железа, марганца, молибдена, титана составляет от 0,8 до 50 мкг; для алюминия, меди и вольфрама от 40 до 1000 мкг.
     
     6. Метод специфичен.
     
     7. Предельно допустимые концентрации (мг/м): хрома 1,0; никеля 0,05; кобальта 0,5; железа 4,0; марганца 0,3; алюминия 2,0; молибдена 6,0; меди 1,0; титана 10,0; вольфрама 6,0.
     
     

II. Реактивы и аппаратура

     
     8. Применяемые реактивы и растворы.
     
     Эфир этиловый, ГОСТ 6265-52.
     
     Натрий хлористый, ТУ 6-09-3658-74, ОСЧ 6-4.
     
     Никель, окись, ТУ 6-09-3641-74, ОСЧ 13-2.
     
     Кобальт, окись, ТУ 20П-26-69, ОСЧ 9-2.
     
     Железо, окись, ТУ 6-09-1418-78, ОСЧ 2-4;
     
     Марганец, окись, ТУ 6-09-3364-73, ОСЧ 11-2.
     
     Калий двухромовокислый, МРТУ 6-09-6203-69, ЧДА (для спектрального анализа), дважды перекристаллизованный из воды и высушенный до постоянной массы при 140  °С.
     
     Квасцы алюмокалиевые, ТУ 6-09-307-70, ОСЧ 1-5, (для спектрального анализа).
     
     Медь, окись, МРТУ 6-09-923-63 (для спектрального анализа).
     
     Натрий вольфрамовокислый, ТУ 6-09-2860-78, ОСЧ 6-3.
     
     Титанил сернокислый, МРТУ 6-09-63-69-09, ЧДА или ОСЧ.
     
     Натрий молибденовокислый, МРТУ 6-09-6636-70, ЧДА (для спектрального анализа).
     
     Кислота соляная концентрированная, ГОСТ 14261-69, ОСЧ 7-4.

     
     Кислота серная концентрированная, ГОСТ 14262-69, ОСЧ 5-4.
     
     Кислота азотная концентрированная, ГОСТ 11125-65, ОСЧ 11-3.
     
     Царская водка - смесь концентрированных азотной (1 ч) и соляной (3 ч) кислот.
     
     Натр едкий, ГОСТ 4328-66, ЧДА.
     
     Бидистиллят.
     
     Проявитель марки Д-19.
     
     Фотопластинки (9х12) тип П или УФШ-3.
     
     Угли спектрально-чистые ОСЧ 7-4 и порошок из них.
     
     Бумага миллиметровая.
     
     Стандартные растворы металлов с концентрациями 1-10 мг/мл готовят следующим образом.
     
     Стандартный раствор хрома. Готовят растворением 0,2828 г двухромовокислого калия в бидистилляте в мерной колбе на 100 мл. 1 мл раствора содержит 1 мг хрома.
     
     Стандартный раствор никеля. Готовят растворением 1,4087 г окиси никеля в 30 мл разбавленной (2:1) азотной кислоты, упаривают до небольшого объема, выпаривание повторяется трижды с 10 мл концентрированной соляной кислоты. После охлаждения к остатку прибавляют 100 мл концентрированной соляной кислоты и объем доводят бидистиллятом до 1 л. 1 мл раствора содержит 1 мг никеля.
     
     Стандартный раствор кобальта. Готовят растворением 1,4072 г окиси кобальта в "царской водке" и трижды упаривают с 12-15 мл концентрированной соляной кислоты. После охлаждения сухой осадок растворяют в горячем бидистилляте, доводят объем раствора до 1 л. 1 мл раствора содержит 1 мг кобальта.
     

     Стандартный раствор железа. Готовят растворением 1,4297 г окиси железа в 100 мл концентрированной соляной кислоты при нагревании. Затем доводят объем раствора бидистиллятом до 1 л. 1 мл раствора содержит 1 мг железа.
     
     Стандартный pacтвop марганца. Готовят растворением 1,43.....7* г окиси марганца в 25 мл концентрированной соляной кислоты, раствор упаривают до небольшого объема, после охлаждения доводят бидистиллятом до 1 л. 1 мл раствора содержит 1 мг марганца.
________________
     * Брак оригинала. - Примечание .
     
     Стандартный раствор алюминия. Готовят растворением 17,581 г алюмокалиевых квасцов в бидистилляте, подкисленном 0,1 мл концентрированной соляной кислоты в мерной колбе на 100 мл. 1 мл раствора содержит 10 мг алюминия.
     
     Стандартный раствор молибдена. Готовят растворением 0,214 г молибденовокислого натрия в бидистилляте с 2 каплями концентрированной соляной кислоты и доводят объем раствора до 100 мл. 1 мл раствора содержит 1 мг молибдена.
     
     Стандартный раствор меди. Готовят растворением 0,626 г окиси меди в 10 мл разбавленной азотной кислоты (1:1). Раствор упаривают до объема 2-3 мл, добавляют 10 мл концентрированной соляной кислоты и упаривают (повторяя эту операцию трижды). После охлаждения приливают 10 мл соляной кислоты и доводят объем бидистиллятом до 100 мл. 1 мл раствора содержит 5 мг меди.
     
     Стандартный раствор титана. Готовят растворением 0,408 г сернокислого титанила при нагревании в 8 мл концентрированной серной кислоты до исчезновения мути и доводят объем бидистиллятом до 100 мл. 1 мл раствора содержит 1 мг титана.
     
     Стандартный раствор вольфрама. Готовят растворением 1,794 г вольфрамовокислого натрия в бидистилляте в мерной колбе на 100 мл. 1 мл раствора содержит 10 мг вольфрама.
     
     Градуировочные растворы. Непосредственно перед анализом готовят четыре смешанных градуировочных раствора. Каждый раствор готовят в отдельной колбе вместимостью 100 мл из стандартных растворов металлов путем их разбавления бидистиллированной водой.
     
     

Таблица 19

     
     
     9. Применяемые посуда и приборы

     
     Фильтры АФА-ВП* (вырезают диаметром 25 мм).
________________
     * Фильтры проверяют с помощью данной методики на наличие определяемых металлов и при необходимости вносят поправку в расчетную формулу.
     
     Шпатель.
     
     Патрон плексигласовый уменьшенных размеров (Рис.4)
     
     Весы аналитические АДВ-200.
     
     Секундомер.
     
     Ступка агатовая.
     
     Стекло часовое.
     
     Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 25, 50, 100 и 1000 мл.
     
     Пипетки, ГОСТ 20292-74*, вместимостью 1, 2, 5 мл.     

________________
     * Действуют ГОСТ 29169-91, ГОСТ 29227-91, ГОСТ 29228-91, ГОСТ 29229-91. - Примечание .

     
     Палочки стеклянные с острым концом.
     
     Спектрограф ИСП-30 или ИСП-28.
     
     Компаратор ИЗА-2 или спектропроектор СПП-2.
     
     Штатив ШТ-9.
     
     Микрофотометр ИФО-452 или МФ-4.
     
     Лампа инфракрасная.
     
     Аспирационное устройство.
     
     

III. Отбор пробы воздуха

     10. Для определения алюминия, меди, вольфрама и никеля воздух протягивают через фильтр, помещенный в патрон, со скоростью 5-10 л/мин. Для определения 0,5 предельно допустимой концентрации алюминия следует отобрать не менее 40 л воздуха, меди - 80 л, вольфрама - 13 л, никеля - 32 л. Для определения остальных металлов воздух протягивают через фильтр, помещенный в патрон, со скоростью 0,5 л/мин*. Для определения 0,5 предельно допустимой концентрации хрома следует отобрать 1,6 л, кобальта - 3,2 л, марганца - 5,4 л, железа, молибдена, титана - 1 л воздуха.
________________
     * При наличии в воздухе следовых концентраций металлов скорость отбора проб может быть увеличена до 10 л/мин.
     
     

IV. Описание определения*

________________
     * Идентификацию металлов осуществляют путем фотографирования спектра изучаемого металла и спектра железа с помощью диафрагмы Гартмана, сравнения спектров и определения длин волн.
     
     11. Определение металлов проводят по методу трех эталонов.
     
     На одну фотопластинку фотографируют спектры не менее трех градуирувочных растворов и анализируемых проб (по три параллельных определения в каждом случае).
     
     На фильтры наносят ~4-4,5 мг спектрально-чистого угольного порошка, с помощью пипетки вместимостью 1 мл по капле раствора хлористого натрия и по 0,2 мл градуировочных растворов металлов. На фильтры с анализируемыми пробами наносят только угольный порошок и раствор хлористого натрия. Фильтры высушивают под инфракрасной лампой (температура не должна превышать 65-70 °С).
     
     Один из угольных электродов* затачивают на конус (2 мм), в другом - просверливают кратер диаметром 3 мм и глубиной 4 мм.
________________
     * Электроды предварительно обжигают в течение 20 с в дуге переменного тока (при 10 А) для очистки от загрязнений, внесенных при сверлении.
     
     Подготовленные фильтры с градуировочными растворами и пробами осторожно сворачивают пинцетом, вкладывают в кратеры электродов, наносят по 2 капли серного эфира и сразу же стеклянной палочкой выравнивают поверхность фильтра с краями электрода. Электроды с фильтрами сушат в течение 5-10 мин под инфракрасной лампой и затем помещают в штатив ШT-9. Расстояние между верхним электродом, заточенным на конус, и нижним с фильтром устанавливают равным 3,2 мм по теневой проекции. Фотографирование спектров проводят с трехступенчатым ослабителем в дуге переменного тока при силе тока 10 А, применяя трехлинзовую систему. Ширина щели составляет 0,016 мм, экспозиция - 60 с с момента включения дуги.
     
     Фотометрирование спектров проводят на микрофотометре. При этом находят разность почернения , где  - почернение аналитической линии и фона;  - почернение фона вблизи аналитической линии.
     
     Градуировочный график строят в координатах * по средним значениям , полученным после трехкратной съемки градуировочных растворов одной концентрации, где  - абсолютное количество элемента на электроде, мкг. Пользуясь градуировочным графиком вычисляют содержание металлов в анализируемых пробах.

_______________

     * Соответствует оригиналу. - Примечание .
     
     Концентрацию металлов () в мг/м вычисляют по формуле:
     

,

     
где  - количество металла, найденное в анализируемой пробе, мкг,
     
      - объем воздуха (л), взятый для анализа и приведенный к стандартным условиям по формуле (см. приложение 1).
     
     
     

Текст документа сверен по:

Методические указания по определению
вредных веществ в воздухе. Выпуск XVIII.      

/ Министерство здравоохранения СССР. - М., 1983