МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
НА ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОДОРОДА, ОКИСИ УГЛЕРОДА,
МЕТАНА, ЭТАНА, ДВУОКИСИ УГЛЕРОДА, ЭТИЛЕНА, АЦЕТИЛЕНА, ПРОПИЛЕНА,
ИЗОПЕНТАНА, БЕНЗОЛА, ТОЛУОЛА, СТИРОЛА И ЭТИЛБЕНЗОЛА В ВОЗДУХЕ

     УТВЕРЖДЕНЫ Заместителем Главного государственного санитарного врача СССР А.И.3аиченко 6 июня 1979 г. N 1993-79
     
     

I. Общая часть

     1. Определение основано на использовании газо-адсорбционной и газо-жидкостной хроматографии на приборе с аргоново-ионизационным детектором. Отбор проб без концентрирования и с концентрированием.
     
     2. Минимально определяемое количество для водорода, метана, окиси и двуокиси углерода - 1 мкг; этана, этилена, ацетилена, пропилена - 0,1 мкг; изопентана, бензола, толуола, этилбензола, стирола - 0,01 мкг.
     
     3. Предельно допустимая концентрация в воздухе: окиси углерода - 20 мг/м, углеводородов - 300 мг/м (в пересчете на С), бензола - 5 мг/м, толуола - 50 мг/м, этилбензола - 50 мг/м, стирола - 5 мг/м.
     
     

II. Реактивы и аппаратура

     4. Применяемые реактивы и растворы.
     
     Газообразные - аргон, водород, окись и двуокись углерода, метан, этан, этилен, пропилен, ацетилен - химически или хроматографически чистые.
     
     Жидкие - изопентан, бензол, толуол, этилбензол, стирол, хлороформ, метанол, диметилдихлорсилан, концентрированная соляная кислота, азот - химически или хроматографически чистые.
     
     Адсорбент - силикагель марки КСС-3 и КСС-4 фракции 1 мм и 0,25 мм соответственно.
     
     Жидкая фаза - полиэтиленгликольадипинат.
     
     Твердый носитель - сферохром-1, фракции 0,25 мм.
     
     5. Применяемые посуда и приборы.
     
     Газовый хроматограф с аргоново-ионизационным детектором.
     
     Хроматографические колонки из нержавеющей стали или медные.
     
     У-образные медные или из нержавеющей стали концентрационные колонки длиной 80 см и внутренним диаметром 0,6-0,8 мм, с металлическими конусными заглушками и гайками, надетыми на развальцованные концы колонки.
     
     Сосуд Дьюара емкостью 1-4 л.
     
     Аспирационное устройство.
     
     Муфельная печь с температурой нагрева до 500 °С.
     
     Вакуумный сушильный шкаф с температурой нагрева до 200 °С.
     
     Набор сит "физприбор".
     
     Газовые пипетки с кранами на 500, 200, 100 и 50 мл по 5 шт.
     
     Шприцы медицинские емкостью 1, 2 и 3 мл.
     
     Микрошприц емкостью 100 мкл.
     
     Бутыль для калибровки емкостью 10 л.
     
     Линейка и измерительная лупа.
     
     

III. Отбор пробы воздуха

     6. При концентрации веществ выше ПДК отбор проб воздуха проводят в газовые пипетки емкостью 100-500 мл. Затем 1-3 мл воздушной смеси из газовой пипетки вводят шприцом в хроматограф. Во избежание занижения концентрации газовую пипетку перед взятием пробы на анализ рекомендуется подогреть до 100 °С.
     
     При концентрации веществ на уровне ПДК или ниже анализируемый воздух отбирают в У-образные металлические колонки, заполненные силикагелем марки КСС-3 и помещенные в сосуд Дьюара с жидким азотом. В результате перепада давления воздух рабочей зоны самопроизвольно в течение 15 минут поступает в открытый конец колонки (второй должен быть закрыт заглушкой), после чего его закрывают заглушкой, извлекают колонку из сосуда Дьюара и транспортируют в лабораторию для проведения анализа. При этом состав отобранной пробы остается неизменным в течение 3-х суток. Для исследования отобранной пробы У-образную колонку снова охлаждают, затем постепенно извлекают ее из сосуда Дьюара, выпускают избыточный воздух, после чего подсоединяют один конец колонки к газовым пипеткам, из которых поочередно отбирают шприцом 1 мл смеси для анализа на газовом хроматографе. При этом газовые пипетки, куда поступает газо-паровая смесь, должны быть заранее заполнены насыщенным раствором хлористого натрия или кальция. Для полноты десорбции колонку помещают в трубчатую печь, нагретую до 150-200 °С для газообразных соединений и 250-300 °С - парообразных с одновременной продувкой газом-носителем. При этом колонка остается подсоединенной к газовым пипеткам. При минимальных концентрациях исследуемых веществ У-образную колонку подсоединяют непосредственно к хроматографической.
     
     

IV. Описание определения газообразных продуктов

     7. Силикагель марки КСС-4 измельчают в ступке, отсеивают фракцию 0,25 мм, тщательно отмывают от пыли дистиллированной водой, в которой адсорбент оставляют на сутки, после, еще несколько раз осуществляют промывку водой до нейтральной реакции, затем помещают в муфельную печь, постепенно повышая температуру нагрева до 400 °С, при которой прокаливают в течение 6 часов. После этого силикагель переносят в вакуумный шкаф и оставляют на 2 часа при температуре 180 °С и давлении 0,1 атм. Затем еще раз отсеивают фракцию 0,25 мм и заполняют колонку, которую подсоединяют к хроматографу, после чего осуществляют насыщение активных центров адсорбента путем продувки природным газом в течение 2-х часов при 80 °С. Затем подсоединяют газ-носитель аргон, повышая температуру нагрева термостата до 110 °С и осуществляют кондиционирование адсорбента в течение 6 часов при скорости продувки - 50 мл/мин. После этого колонка считается готовой к работе.
          

Условия анализа

          
     Количественный анализ проводят по методу абсолютной калибровки каждого вещества в отдельности. На основе полученных данных строят графическую зависимость количества вещества от площади пика, рассчитанного путем умножения высоты пика на его ширину, измеренную на половине высоты.
     
     Концентрацию определяемых компонентов () в мг/м в воздухе вычисляют по формуле:
     

,

     
где:  - объем воздуха в газовой пипетке, в мл, десорбированного из колонки;
     
      - найденное количество вещества в мг в анализируемом объеме;

      - коэффициент пересчета;
     
      - объем воздуха взятый для анализа из газовой пипетки, мл;
     
      - общий объем адсорбированного колонкой воздуха, мл.
     
     Время и очередность выхода компонентов в сек: водород - 40, азот+кислород - 50, окись углерода - 55, метан - 65, двуокись углерода - 125, этан - 95, этилен - 145, ацетилен - 190, пропилен - 390, изопентан - 900.
     
     

V. Описание определения парообразных продуктов

     8. Твердый носитель сферохром-1 отсеивают до фракции 0,25 мм и последовательно промывают конц. соляной кислотой, дистиллированной водой и метанолом, а затем сушат при температуре 110 °С. После этого 50 г носителя обрабатывают в течение 10 минут 250 мл 5% диметилдихлорсилана в толуоле, высушивают досуха под вакуумом, а затем суспендируют в метаноле в течение 5 минут, снова вакуумируют и сушат при температуре 110 °С. Жидкую фазу полиэтиленгликоль-адипинат в количестве 5% от веса твердого носителя растворяют в хлороформе. В полученный раствор вносят приготовленный носитель и осторожно помешивают. После этого остаток растворителя удаляют путем постепенного выпаривания на подогретой водяной бане. Приготовленный таким образом адсорбент заполняют в колонку и кондиционируют в токе газа-носителя аргона в течение 6 часов при температуре 110 °С. После этого колонка считается готовой к работе.
          

Условия анализа

          
     Количественный анализ осуществляют методом абсолютной калибровки. Для этой цели в десятилитровой бутыли готовят искусственную смесь, из указанных выше соединений. Калибровку проводят медицинским шприцем емкостью 1 мл, внося различные количества стандартной смеси в хроматограф. Затем определяют площадь пика путем умножения высоты пика на его ширину, измеренную на половине высоты. На основании полученных данных строят графическую зависимость количества вещества в мг от площади. Концентрацию определяемых веществ в мг/м воздуха () вычисляют по формуле:
     

,

     
где:  - объем воздуха в газовой пипетке, в мл, десорбированного из колонки;
     
      - найденное количество вещества, в мг, в анализируемом объеме;
     
      - коэффициент пересчета;
     
      - объем воздуха, в мл, взятый для анализа из газовой пипетки;
     
      - общий объем адсорбированного колонкой воздуха, в мл.
     
     Время и очередность выхода компонентов, в сек: воздух - 24, суммарный пик газообразных соединений - 36, изопентан - 48, бензол - 60, толуол - 70, этилбензол - 90, стирол - 120.