МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО СПЕКТРОГРАФИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИИ
СВИНЦА В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ И КРОНСОДЕРЖАЩЕЙ КРАСОЧНОЙ ПЫЛИ

     
     
     УТВЕРЖДЕНЫ Заместителем Главного государственного санитарного врача СССР А.И.Заиченко 6 ноября 1986 г. N 4190-86
     
     

          
     Свинец представляет собой мягкий пластичный синевато-серый металл, плотностью 11,34 г/см. Температура плавления 237,4 °С, температура кипения 1745 °С. Хорошо растворим в азотной и уксусной кислотах, растворах щелочей. Нерастворим в соляной и серной кислотах. В воздухе находится в виде аэрозоля.
     
     

1. Характеристика метода

     
     Определение основано на возбуждении атомов свинца в дуге переменного тока, фотографировании спектра и измерении разности почернения линии свинца 2833 (или 2823) и линии висмута 2897.
     
     Для того, чтобы характеристические кривые свинца при его количественном определении лежали в области нормальных почернений, в пробах с малым содержанием свинца целесообразно использовать в качестве аналитической наиболее интенсивную линию свинца 2833, а в пробах с большим содержанием (кроны, краски)* - линию 2823.
__________________
     * Для подобных проб рекомендуется предварительное разбавление их спектрально-чистым угольным порошком путем тщательного растирания навесок пробы и угля в агатовой ступке.
     
     Отбор проб проводится с концентрированием на фильтр.
     Предел измерения свинца в анализируемом объеме пробы по линии 2833 - 0,08 мкг, по линии 2823 - 0,8 мкг.
     
     Предел измерения свинца в воздухе 0,005 мг/м по линии 2833 (при отборе 16 л воздуха), по линии 2823 (при отборе 160 л воздуха).
     
     Диапазон измеряемых концентраций 0,005-0,1 мг/м.
     
     Определению не мешают железо и хром.
     
     Граница суммарной погрешности измерения свинца в воздухе не превышает ±25%.
     
     Предельно допустимая концентрация свинца в воздухе 0,01 мг/м.
     
     

2. Реактивы*, растворы и материалы

__________________
     * Все реактивы должны быть проверены на отсутствие иона свинца.
     
     Свинец азотнокислый, х.ч., ГОСТ 4236-77.
     
     Стандартные растворы с содержанием от 1·10 до 1·10 мг/мл готовят растворением 0,032 г перекристаллизованного нитрата свинца в мерной колбе вместимостью 100 мл в бидистиллированной воде, подкисленной 0,1 мл соляной кислоты с последующим разбавлением.
     
     Эфир этиловый, ГОСТ 6265-77.
     
     Полистирол, 3% раствор в бензоле.
     
     Натрий хлористый, х.ч., ГОСТ 4233-77, 2%-ный раствор.
     
     Висмут азотнокислый, ч.д.а., ГОСТ 4110-75, 0,4%-ный раствор в 25%-ном растворе азотной кислоты.
     
     Бидистиллированная вода.
     
     Проявитель и закрепитель.
     
     Фильтры АФА-ВП-10.
     
     

3. Приборы и посуда

     
     Спектрограф ИСП-28.
     
     Аспирационное устройство.
     
     Фильтродержатели.
     
     Микрофотометр МФ-4 или МФ-2.
     
     Штатив ШТ-9.
     
     Фотопластинки.
     
     Угли спектрально чистые.
     
     Лампа инфракрасная.
     
     Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 100 мл.
     
     Колбы плоскодонные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 25 и 50 мл с притертыми пробками.
     
     Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 2 и 5 мл с делениями 0,02 и 0,05 мл.
     
     Палочки стеклянные с острым концом.
     
     Пробирки колориметрические плоскодонные из бесцветного стекла.
     
     Стекло часовое.
     
     Ступка агатовая.
     
     Секундомер, ГОСТ 5072-79.
     
     Бумага миллиметровая.
     
     

4. Проведение измерения

     
Условия отбора проб воздуха

     
     Воздух со скоростью 8 л/мин аспирируют через фильтр, помещенный в фильтродержатель.
     
     Для определения 1/2ПДК достаточно отобрать 16 л воздуха для линии спектра 2833 и 160 л - для линии спектра 2823.
     

Условия анализа

     
     Качественное определение свинца: на фильтры с поглощенным аэрозолем, содержащим свинцовые кроны, или с навеской кронсодержащей пробы (сметы пыли, сухие остатки красок) наносят небольшое количество спектрально-чистого угольного порошка (3,0-3,5 мг), каплю 2%-ного раствора хлористого натрия и каплю 0,4%-ного раствора нитрата висмута, высушивают под инфракрасной лампой (температура не должна превышать 70 °С). Один из угольных электродов затачивают на конус, в другом просверливают кратер, диаметром 3 мм и глубиной 3,5 мм. На поверхность кратера наносят 2 капли 3%-ного раствора полистирола в бензоле, электроды помещают под инфракрасную лампу для испарения бензола. Фильтры осторожно сворачивают пинцетом, вкладывают в кратеры электродов, наносят по 3 капли серного эфира и сразу же стеклянной палочкой выравнивают поверхность фильтра с краями электрода. Электроды с фильтрами сушат в течение 20-30 мин под инфракрасной лампой и затем помещают в штатив ШТ-9. Расстояние между верхним электродом, заточенным на конус, и нижним с анализируемой пробой устанавливают 3,2 мм по теневой проекции, поддерживая его в течение времени фотографирования спектров путем опускания заточенного электрода. Для возбуждения спектров применяют дугу переменного тока (10 А). Ширина щели при фотографировании составляет 0,015 мм, время экспозиции, которое отсчитывается с момента включения дуги, 50 с.
     
     Применяют обычную трехлинзовую систему. Спектры фотографируют на одну фотопластинку. К полученным спектрам проб подснимают (с помощью диафрагмы Гартмана без изменения положения кассеты) спектр стандартного раствора свинца (на фильтр с предварительно внесенным небольшим количеством спектрально чистого угольного порошка наносят 2 капли стандартного раствора свинца, каплю 0,4%-ного раствора висмута, каплю 2%-ного раствора хлористого натрия. Растворы на фильтре высушивают, вкладывают в пропитанный полистиролом кратер электрода, обрабатывают серным эфиром и высушивают).
     
     Наличие свинца в исследуемых пробах определяют визуально или на микрофотометре МФ-4. Совладение линий 2833 в спектрах стандартного раствора свинца и анализируемой пробы указывает на наличие в последней свинца.
     
     Для количественного определения свинца в качестве внутреннего стандарта применяют раствор нитрата висмута в концентрации, при которой интенсивность линии сравнения висмута - 2897 одинакова с интенсивностью выбранной аналитической линии одного из стандартных растворов свинца (2833 или 2823). Средняя концентрация стандартных растворов свинца приблизительно соответствует концентрации анализируемой пробы.
     
     Количественное определение свинца возможно двумя методами: метод внутреннего стандарта и видоизмененный метод добавок. Определение производят по измерениям относительной интенсивности линии свинца и висмута. В спектрах анализируемых проб и стандартных растворов свинца измеряют почернение выбранной аналитической линии свинца (2833 или 2823) и линии внутреннего стандарта висмута (2897). Так как концентрация внутреннего стандарта во всех случаях одна и та же, разность почернений определяется концентрацией свинца. При малых концентрациях относительная интенсивность будет линейно зависеть от его концентрации.
     
     Метод внутреннего стандарта применяют в случае отсутствия в кронсодержащих пробах примесей, влияющих на интенсивность выбранных линий свинца и висмута. Определение по этому методу можно проводить одновременно в нескольких пробах. На фильтры с предварительно внесенным спектрально-чистым угольным порошком наносят по 2 капли (0,08 мл) стандартных растворов свинца. На фильтры с навесками анализируемых проб или аэрозолей также наносят угольный порошок и затем на все фильтры - по капле 2%-ного раствора хлористого натрия и по капле 0,4%-ного раствора нитрата висмута. Далее проводят операции, аналогичные операциям при качественном определении.
     
     Спектры исследуемых и стандартных проб фотографируют на одну фотопластинку на спектрографе с 9-ступенчатым ослабителем. На микрофотометре измеряют почернение аналитической линии свинца и линии сравнения висмута в стандартных и исследуемых пробах. Для каждого спектра строят две характеристические кривые. На оси ординат откладывают измеренное значение почернения, на оси абсцисс - логарифм пропускания ступеней 9-ступенчатого ослабителя. По расстоянию (параллельно оси абсцисс) между прямолинейными участками этих кривых определяют логарифм величины относительной интенсивности  .  Для стандартных проб строят калибровочный график, откладывая на оси ординат величину относительной интенсивности, на оси абсцисс - концентрацию стандартных проб на фильтре. По измерениям относительной интенсивности для анализируемых проб на графике определяют неизвестную концентрацию.
     
     Видоизмененный метод добавок применяют в случае присутствия примесей, влияющих на интенсивность выбранных линий свинца и висмута. Анализируемую пробу сравнивают не со стандартными пробами (фильтры со стандартными растворами), а с анализируемой пробой, в которую внесены добавки стандартных растворов свинца. Этим обеспечивают одинаковый состав примесей в анализируемой и в стандартных пробах, что приводит к компенсации влияния посторонних примесей на линии свинца и висмута. Определение по методу добавок проводят только в одной пробе. На фильтры берут одинаковые навески кронсодержащей пробы и вносят спектрально чистый угольный порошок. На несколько фильтров наносят по капле 2%-ного раствора хлористого натрия. Растворы подготавливают к анализу аналогично подготовке при качественном определении и фотографируют на спектрографе с 9-ступенчатым ослабителем на одну фотопластинку. Определение относительной интенсивности проводят так же, как и по методу внутреннего стандарта.
     
     По данным относительной интенсивности  строят градуировочный график. На оси ординат откладывают величину относительной интенсивности, на оси абсцисс - концентрацию свинца в добавке. Через экспериментальные точки проводят прямую, пересечение которой с осью абсцисс дает величину концентрации свинца в навеске анализируемой пробы.
     
     Концентрацию свинца в мг/м воздуха () вычисляют по формуле:
     

,

где  - количество свинца, найденное в анализируемом объеме пробы, мкг;

      - объем воздуха, взятый для анализа и приведенный к стандартным условиям по формуле, л (см. приложение 1).
     
     
     
Текст документа сверен по:
Методические указания по измерению концентраций
вредных веществ в воздухе рабочей зоны
(переработанные технические условия, выпуск N 9): Сборник
/ Министерство здравоохранения СССР. - М., 1986