МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ИОНОМЕТРИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ
ФТОРИСТОГО ВОДОРОДА В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

    
    
    УТВЕРЖДЕНЫ заместителем Главного государственного санитарного врача СССР А.И.Заиченко 5 ноября 1985 г. N 3999а-85
    
    

    
    Фтористый водород (водные растворы HF - плавиковая кислота) - бесцветный газ с резким запахом, Ткип. 19,59 °С, плотность 0,713 г/см. Хорошо растворяется в воде.
    
    В воздухе фтористый водород находится в виде паров.
    
    

1. Характеристика метода

    
    Определение основано на измерении потенциала фторидного электрода на фоне цитратно-ацетатного буферного раствора с рН 6,0-6,5.
    
    Отбор проб проводится с концентрированием в раствор щелочи, нанесенный на фторопластовую насадку в пробоотборной трубке.
    
    Предел измерения концентрации фтор-иона в растворе - 0,04 мкг/мл.
    
    Предел измерения в воздухе - 0,025 мг/м (при отборе 40 л воздуха).
    
    Диапазон измеряемых концентраций фтористого водорода в воздухе от 0,025 до 0,25 мг/м.
    
    Определению не мешают: фосфаты, сульфаты, карбонаты, хлориды, окислы азота, аммиак, кальций, барий, алюминий и др. металлы. Мешают определению аэрозоли солей фтористоводородной и кремнефтористоводородной кислот и тетрафторид кремния SiF. Для устранения мешающего влияния аэрозолей фтористоводородной и кремнефтористоводородной кислот следует перед пробоотборной трубкой ставить патрон с фильтром АФА (патрон соединяется с пробоотборной трубкой встык при помощи резиновой трубки).
    
    Предельно допустимая концентрация фтористого водорода в воздухе 0,05 мг/м.
    
    Граница суммарной погрешности измерений на уровне ПДК не превышает ±10%.
    
    

2. Реактивы, растворы и материалы

    
    Натрий фтористый, ГОСТ 4463-76, чда, перекристаллизованный из воды с осаждением этиловым спиртом и высушенный до постоянного веса при температуре 105-110 °С.
    
    Натрий хлористый, ГОСТ 4233-77, хч, 3 М раствор.
    
    Уксусная кислота ледяная, ГОСТ 61-75, хч.
    
    Лимонная кислота, ГОСТ 3652-69, чда.
    
    Соляная кислота, ГОСТ 3118-77, хч, 5 М раствор.
    
    Натр едкий, ГОСТ 4328-77, хч, 50%-ный раствор: 50 г едкого натрия растворяют в 50 мл дистиллированной воды.
    
    Буферный раствор: 60 г хлористого натрия растворяют в воде, добавляют 50 мл ледяной уксусной кислоты, 21 г лимонной кислоты, 45 г едкого натрия и доводят объем водой до 500 мл. Величину рН, равную 6,0-6,5 устанавливают на рН-метре (в случае необходимости добавляют уксусную кислоту или едкий натр).
    
    Спирт этиловый, ГОСТ 18300-72.
    
    Фенолфталеин, ГОСТ 5850-72, 0,1%-ный спиртовый раствор: 0,1 г фенолфталеина растворяют в 100 мл этилового спирта.
    
    Раствор для промывания пробоотборной трубки: сливают 19,2 мл 5 М раствора соляной кислоты, 65 мл буферного раствора и 0,5 мл раствора фенолфталеина, объем доводят до метки дистиллированной водой в мерной колбе на 250 мл. Раствор устойчив длительное время.
    
    Фторопласт.
    
    Вода дистиллированная.
    
    Вода деионизационная в случае необходимости (см. р.3): дистиллированную воду пропускают через колонку со смесью смол АВ-17 и КУ-2.
    
    Фильтры АФА-ВП-20.
    
    Основной стандартный раствор с концентрацией 100 мкг/мл (в пересчете на HF) готовят растворением 0,210 г фтористого натрия в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 1 л. Раствор устойчив в течение месяца.
    
    Стандартные растворы N 1 и N 2 с концентрациями фтористого водорода соответственно 10 мкг/мл и 5 мкг/мл готовят соответствующим разбавлением основного стандартного раствора. Растворы устойчивы неделю.
    
    Стандартные растворы следует хранить в полиэтиленовой посуде.
    
    

3. Приборы и посуда

    
    Электрод фторид-селективный, -У1, ТУ 48-1301-61-78. Электрод подготавливают к работе заранее согласно прилагаемой инструкции на него: вымачивают в дистиллированной воде в течение суток, проверяют угловой наклон. В нерабочее время электрод хранят в водном растворе с концентрацией NaF~0,02 мкг/мл. Перед работой электрод тщательно промывают большим количеством воды до значений э.д.с. 320-350 мВ. Если значения потенциала значительно ниже, то применяют деионизационную воду.
    
    Электрод вспомогательный проточный хлорсеребряный ЭВЛ-1 МЗ, ГОСТ 5.1582-72 (поставляется в комплекте с прибором).
    
    рН-метр типа рН-340, рН-121 или иономер ЭВ-74.
    
    Весы аналитические с погрешностью взвешивания 0,0002 г.
    
    Водоструйный насос.
    
    Мешалка магнитная типа ММ-2 или аналогичная.
    
    Пробоотборные трубки. Пробоотборные трубки с плотно заполненным носителем к работе подготавливают заранее. Для этого изготавливают стеклянные трубки с размерами согласно рис.1 и резиновые пробки толщиной 4-5 мм, с диаметром большим на 2-3 мм внутреннего диаметра трубки (для этих целей удобно использовать пробки от пузырьков из-под пенициллина). В пробках просверливают в центре по отверстию диаметром 2-3 мм. В трубку вставляют одну из подготовленных пробок, наполняют фторопластовой крошкой (получают путем опиливания драчевым напильником фторопластовой болванки) и закрывают входное отверстие второй подготовленной пробкой. На поверхность насадки в пробоотборной трубке через входное отверстие в резиновой пробке вносят пипеткой 0,5 мл 50%-ного раствора едкого натрия. Для равномерности заполнения на длину 2-3 см выходное отверстие пробоотборной трубки на 1-2 мин подключают к аспирационному устройству или к водоструйному насосу.

Рис.1. Пробоотборная трубка:
1 - резиновая пробка толщиной 4-5 мм с отверстием в центре 2-3 мм;
2 - трубка стеклянная; 3 - фторопластовая крошка

         
    
    При транспортировке пробоотборная трубка с раствором щелочи и после отбора проб должна находиться в вертикальном положении входным отверстием вверх. Трубки пригодны для многократного использования,
    
    Аспирационное устройство.
    
    Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 1000, 500, 250, 100 и 50 мл.
    
    Колба Бунзена, вместимостью 250-500 мл.
    
    Груша резиновая.
    
    Фильтродержатели.
    
    Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 10, 15 мл без делений и 5, 10 и 1,0 мл с делениями.
    
    Стаканы химические вместимостью 50 мл.
    
    Цилиндр мерный, ГОСТ 1770-74, вместимостью 100 и 250 мл.
    
    

4. Проведение измерения

Условия отбора проб воздуха

    
    Анализируемый воздух со скоростью 2-4 л/мин протягивают через фильтр АФА, укрепленный в фильтродержателе с последовательно соединенной пробоотборной трубкой. При больших содержаниях фтористого водорода в воздухе допустим отбор с меньшими скоростями, при малых - до 8 л/мин.
    
    Для определения 0,5 ПДК фтористого водорода достаточно отобрать 40 л воздуха.
    

Условия анализа

    
    Подготавливают к работе фторидный электрод согласно паспортных данных.
    
    Пробоотборную трубку с отобранной пробой промывают. Для этого собирают установку по схеме рис.2, заливают в цилиндр (1) 25 мл раствора для промывания пробоотборной трубки, подключают аспирационное устройство и, регулируя 3-х ходовым краном (или резиновой грушей), раствор поднимают через пробоотборную трубку в емкость (5), затем кран соединяют с атмосферой и жидкость снова сливают в цилиндр (1). Повторяют эти операции ~10 раз, после чего раствор становится по концентрации и по цвету однородным (фенолфталеин обесцветится).

Рис.2. Схема установки для промывания пробоотборных трубок:
1 - цилиндр стеклянный; 2 - трубка стеклянная 2-5 мм; 3 - резиновая пробка;
4 - пробоотборная трубка; 5 - емкость стеклянная для перемешивания раствора;
6 - трубка резиновая; 7 - трехходовой кран

    
    
    Полученный раствор после промывания пробоотборной трубки сливают в стакан на 50 мл, ставят на магнитную мешалку, погружают электроды в раствор, перемешивают и измеряют э.д.с. на приборе после установления показаний прибора, не изменяющихся в течение 1-3 мин (для концентраций фтористого водорода в растворе до 0,2 мкг/мл показания прибора устанавливаются примерно за 10 мин, для больших концентраций - за 3 мин).
    
    Содержание фтористого водорода в анализируемом объеме раствора определяют по предварительно построенному градуировочному графику, для построения которого готовят шкалу стандартов согласно таблице. Растворы в полиэтиленовой посуде устойчивы длительное время, поэтому их можно готовить в больших объемах, чем указано в таблице.
    
    Примечание: Для последующего отбора пробы воздуха пробоотборную трубку промывают большим количеством воды, с этой целью присоединяют ее к горловине колбы Бунзена, к боковому ответвлению колбы подключают аспирационное устройство и просасывают через пробоотборную трубку 250-300 мл дистиллированной воды. Затем вносят в трубку 25-30 мл этилового спирта и протягивают воздух в течение 10-15 мин для осушки фторопластовой насадки.
    
    

Таблица 43

    
Шкала стандартов

    
    
    Для каждого раствора на приборе измеряют э.д.с. (перед погружением электродов в новый раствор их тщательно промывают большим количеством воды до постоянных значений э.д.с. 320-350 мВ и осушают фильтровальной бумагой).
    
    Проверку градуировочного графика проводят ежедневно по 4 растворам в диапазоне анализируемых проб. Допустимо отклонение значений э.д.с. на 2 мВ. В противном случае график строят заново по всем стандартным растворам. Градуировочный график строят на бумаге с полулогарифмической сеткой, наносят на ось абсцисс - логарифм концентрации фтористого водорода в измеряемом растворе (мкг/мл), а на ось ординат - э.д.с. (мВ).
    
    Концентрацию фтористого водорода в воздухе () вычисляют по формуле:
    

мг/м,

    
где - концентрация HF в пробе, найденная по градуировочному графику, мкг/мл;
    
    25,5 - суммарный объем раствора: применяемый для промывания пробоотборной трубки (25 мл) и нанесенной щелочи (0,5 мл) на фторопласт, мл;
    
     - объем воздуха, отобранный для анализа и приведенный к температуре 20 °С и давлению 760 мм рт.ст. по формуле (приложение 1), л.
    
    
    
Текст документа сверен по:
Методические указания по измерению концентраций
вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Вып.XXI
/ Министерство здравоохранения СССР. - М., 1986