МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ФОТОМЕТРИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ
БЕНЗОЛА И НИТРОБЕНЗОЛА В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

    
    
    УТВЕРЖДЕНЫ Заместителем Главного государственного санитарного врача СССР М.И.Наркевич 10 сентября 1991 г. N 5817-91
    
    

    
    Бензол - бесцветная жидкость. Т.кип. - 80,1 °С. Смешивается во всех отношениях с неполярными растворителями, углеводородами. Дает с водой азеотропную смесь с Т.кип. 69,25 °С.
    
    В воздухе присутствует в виде паров.
    
    Чрезвычайно опасен, хроническое вдыхание его паров приводит к тяжелому заболеванию. Действие его сказывается на центральной нервной системе, изменяются кровь и кроветворные органы. Сильно раздражает кожу.
    
    ПДК в воздухе 5 мг/м.     
    

    
    Нитробензол - бесцветная жидкость с запахом горького миндаля. Т.кип. 235 °С, плотность 1,2082 г/см. Перегоняется с водяным паром.
    
    В воздухе присутствует в виде паров.
    
    Проявляет при отравлении наркотическое действие. Производственные отравления выражаются обычно в легкой анемии, метгемоглобинемии.
    
    ПДК в воздухе 3 мг/м.
    
    

Характеристика метода

    
    Метод основан на нитровании бензола или нитробензола и последующем фотометрическом измерении окрашенного в фиолетовый цвет продукта, образующегося при реакции динитробензола со щелочью в толуольно-ацетоновом растворе.
    
    Отбор проб проводят с концентрированием в поглотительный раствор.
    
    Нижний предел измерения в анализируемом растворе для бензола - 0,3 мкг, нитробензола - 0,5 мкг.
    
    Нижний предел измерения в воздухе для бензола 2,5 мг/м (при отборе 0,25 л воздуха), для нитробензола 1,5 мг/м (при отборе 0,7 л воздуха).
    
    Диапазон измеряемых концентраций от 2,5 до 15 мг/м для бензола и от 1,5 до 10 мг/м для нитробензола.
    
    Измерению мешают хлорбензол, дифенил и дифенилоксид. Бензол и нитробензол мешают определению друг друга. Гомологи бензола, эфиры, спирты и карбонильные соединения устраняются окислением и не мешают измерению.
    
    Суммарная погрешность измерения не превышает ±25%.
    
    Время выполнения измерения 2 ч 30 мин, включая отбор проб.
    
    

Приборы, аппаратура, посуда

    
    Фотоэлектроколориметр.
    
    Аспирационное устройство.
    
    Поглотительные сосуды с пористой пластинкой N 1 или N 2.
    
    Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, емкостью 25, 50 и 100 мл.
    
    Пипетки, ГОСТ 20292-74, емкостью 1, 2, 5 и 10 мл.
    
    Посуда лабораторная согласно ГОСТ 1770-74.
    
    Цилиндры мерные, ГОСТ 1770-74, емкостью 10 и 25 мл.
    
    Воронки делительные, емкостью 60 и 120 мл.
    
    Колбы конические емкостью 50-100 мл.
    
    

Реактивы, растворы и материалы

    
    Бензол, х.ч., ГОСТ 5955-75.
    
    Нитробензол, ч., ТУ 6-09-09-120-78.
    
    Нитрационная смесь: 10 г калия азотнокислого растворяют в 100 мл серной кислоты.
    
    Стандартный раствор бензола: в мерную колбу емкостью 25 мл вносят 10-15 мл нитрационной смеси, взвешивают. Добавляют 0,05 мл бензола, взвешивают и доводят объем до метки нитрационной смесью. По результатам двух взвешиваний рассчитывают концентрацию вещества в мкг/мл.
    
    Стандартный раствор нитробензола в нитрационной смеси готовят аналогично бензолу.
    
    Толуольный экстракт бензола N 1 с концентрацией бензола 50 мкг/мл готовят следующим образом: в пробирку вносят пипеткой 2 мл стандартного раствора бензола и 1 мл 7,5%-ного раствора бихромата калия. Растворы перемешивают и выдерживают на кипящей водяной бане 30 мин. Затем содержимое пробирки сливают в колбу, содержащую 10 мл воды, пробирку ополаскивают 2 раза по 3-5 мл воды. После охлаждения раствор из колбы переносят в делительную воронку. В воронку вносят толуол из расчета 1 мл толуола на 50 мкг бензола, содержащегося в воронке в виде динитросоединения и энергично встряхивают 2 мин.
    
    После расслоения удаляют водный слой. В воронку вводят 5-10 мл раствора соды и промывают экстракт. Если слой соды обесцветился, его удаляют, отделив слой раствора соды, переносят экстракт в сухую посуду с пробкой. Для длительного хранения экстракт в этой посуде оставляют на 2-3 ч для осаждения следов мути, после чего сливают в сухую склянку и закрывают плотной корковой пробкой.
    
    Толуольный экстракт бензола N 2 с концентрацией 5 мкг/мл бензола готовят соответствующим разбавлением экстракта N 1 толуолом в 10 раз.
    
    Толуольные экстракты динитробензола N 1 и N 2, содержащие 50 и 5 мкг/мл нитробензола, готовят таким же образом, исходя из стандартного раствора нитробензола в нитрационной смеси.
    
    Экстракты N 1 и N 2 при хорошей укупорке хранятся в течение года.
    
    Серная кислота, х.ч., ГОСТ 4204-77, плотностью 1,82-1,84.
    
    Калий азотнокислый, х.ч., ГОСТ 4217-77.
    
    Калий двуххромовокислый, ГОСТ 4220-75, х.ч., 7,5%-ный раствор.
    
    Толуол, ч.д.а, ГОСТ 5789-78, бесцветный.
    
    Ацетон, ч.д.а., ГОСТ 2603-79, бесцветный, содержащий не более 1% воды и не содержащий кислых примесей. Для устранения избытка воды и кислых примесей 0,5 л ацетона интенсивно встряхивают 4-5 мин в склянке или делительной воронке с 50 мл 40-50%-ного раствора едкого натра. После расслоения сливают ацетон и фильтруют его от мути через ватный тампон.
    
    Натр едкий, х.ч., ГОСТ 4328-77, 0,1 н раствор.
    
    Натрий углекислый безводный, х.ч., ГОСТ 83-79, 2%-ный раствор, подкрашенный фенолфталеином до розового цвета.
    
    Уксусная кислота, х.ч., ГОСТ 61-75, 10%-ный раствор.
    
    

Отбор проб воздуха

    
    Воздух аспирируют со скоростью 0,1 л/мин через два последовательно соединенных поглотительных прибора с пористой пластинкой с 4 мл нитрационной смеси в каждом.
    
    Для определения 1/2ПДК достаточно отобрать для бензола 0,25 л воздуха, для нитробензола - 0,7 л воздуха.
    
    

Подготовка к измерению

    
    Градуировочные растворы готовят согласно таблице 10.
    
    

Таблица 10

    
Шкала градуировочных растворов

    
    
    В колориметрические пробирки отбирают, согласно таблице, аликвоты толуольного экстракта, приливают толуол, вносят по 8 мл ацетона и по 0,5 мл (не более) 0,1 н раствора едкого натра (удобно использовать титровальную установку), перемешивают и оставляют при комнатной температуре на 20 мин, по истечении которых подкисляют все растворы 2 к. 10%-ной уксусной кислоты. Полученные фиолетовые растворы фотометрируют при длине волны =570 нм. Измерение проводят в кюветах с толщиной поглощающего слоя 10 мм по отношению к раствору сравнения, не содержащему определяемое вещество.
    
    Строят градуировочный график: на ось ординат наносят значения оптических плотностей градуировочных растворов, на ось абсцисс - соответствующие им величины содержания вещества в градуировочном растворе (в мкг).
    
    Проверка графика производится 1 раз в месяц.
    
    

Проведение измерения

    
    После отбора пробы поглотительные приборы выдерживают не менее 5-10 мин при температуре выше 10 °С для окончания нитрования бензола или нитробензола. После тщательного перемешивания отбирают по 2 мл проб в пробирки, вводят по 1 мл 7,5%-ного раствора бихромата, смешивают и выдерживают 30 мин на кипящей водяной бане.
    
    Если в течение нагрева на бане жидкость в пробирке примет чисто зеленый цвет (полное окисление бихромата), вносят еще 100-200 мг порошка бихромата и нагревают на бане еще 25-30 мин.
    
    Цвет жидкости в конце нагрева должен быть характерным для бихромата или промежуточным между ним и зеленым (цвет хаки).
    
    После извлечения из бани окисленные пробы переносят в колбы емкостью 50-100 мл. Для переноса пробы используют 10 мл воды. Растворы из колб после охлаждения до температуры ниже 30 °С сливают в делительные воронки, ополаскивая колбы 2-3 мл воды.
    
    В делительную воронку вносят 2 мл толуола, встряхивают 2 мин. После расслоения удаляют водный слой, а экстракт промывают 3-5 мл раствора соды. Если раствор соды обесцветился, то в воронку вносят еще 3-5 мл раствора соды. Дав отстояться, удаляют слой соды, а экстракт сливают в отдельную посуду. Небольшая муть экстракта не влияет на результаты анализа.
    
    В сухую колориметрическую пробирку вносят 1 мл экстракта пробы, а в другую пробирку - 0,1 мл этого экстракта и 0,9 мл толуола. Далее анализ проводят так же, как при построении градуировочного графика. Оптическую плотность полученного анализируемого раствора измеряют аналогично градуировочным растворам по сравнению с контролем, который готовят одновременно и аналогично пробе. Количественное содержание бензола и нитробензола в анализируемой пробе проводят по предварительно построенному градуировочному графику.
    
    

Расчет концентрации

    
    Концентрацию бензола или нитробензола "" в воздухе (в мг/м) вычисляют по формуле:
    

,

где - содержание бензола или нитробензола в анализируемом объеме, найденное по градуировочному графику, мкг;
      
     - объем толуола, взятый для экстрагирования, мл;
        
     - объем нитрационной смеси, обработанный бихроматом калия (экстрагированный толуолом), мл;
    
     - объем нитрационной смеси, внесенный в поглотительный прибор для отбора пробы, мл;
   
     - объем экстракта, взятый для анализа, мл;
   
     - объем воздуха, отобранный для анализа и приведенный к стандартным условиям, л (см. прил.1).
    
    Примечания:
    
    1. Если известно, что в исследуемом воздухе отсутствуют гомологи бензола, то операцию окисления бихроматом можно исключить.
    
    2. При использовании в работе комплектных колориметрических пробирок с меткой 10 мл можно в пробирки с экстрактом проб и в пробирки шкалы стандартов прибавлять по 9 мл ацетона (до метки).
    
    3. При колориметрировании пробы, окрашенной сильнее последнего стандарта, из нулевой пробирки следует отобрать 2,1 мл жидкости (20% объема) и вводить 2,1 мл конечного раствора этой пробы.
    
    
    

Текст документа сверен по:
/ Информационно-издательский центр
Госкомсанэпиднадзора РФ

Методические указания по измерению
концентрации вредных веществ в воздухе
рабочей зоны (переработанные и дополненные
технические условия, выпуск 11): Сборник. -
М.: Т-во "Рарогъ", 1992