МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ФОТОМЕТРИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ
ЦИАНИСТОГО ВОДОРОДА И АКРИЛОНИТРИЛА В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

     
     
     УТВЕРЖДЕНЫ заместителем Главного государственного санитарного врача СССР А.И.Заиченко 5 ноября 1985 г. N 3995-85
     
     
     HCN

М.м. 27,01

     
     Цианистый водород (синильная кислота) - бесцветная жидкость с запахом горького миндаля, Ткип. 26 °С, плотность 0,687 г/см при 20 °С. Растворяется в воде, этаноле, эфире.
     
     CH=CH-CN                                                                                                 

     М.м. 53,06

     
     Акрилонитрил (нитрил акриловой кислоты) - бесцветная, подвижная жидкость, Ткип. 77 °С, плотность - 0,806 г/см при 20 °С. Растворим в воде, спирте, этиловом эфире.
     
     Цианистый водород и нитрил акриловой кислоты находятся в воздухе в виде паров.
     
     

1. Характеристика метода

     
     Метод основан на избирательном определении цианистого водорода по реакции с пиридин-барбитуровым реактивом и суммарном определении цианистого водорода и акрилонитрила с пиридин-бензидиновым реактивом.
     
     Отбop проб проводится с концентрированием в 0,1 М раствор гидроокиси натрия и дистиллированную воду.
     
     Предел измерения цианистого водорода с пиридин-барбитуровым реактивом - 0,1 мкг в анализируемом объеме раствора.
     
     Предел измерения акрилонитрила с пиридин-бензидиновым реактивом - 1 мкг в анализируемом объеме раствора.
     
     Предел измерения в воздухе цианистого водорода - 0,02 мг/м, акрилонитрила - 0,27 мг/м (при отборе 9,0 л воздуха).
     
     Диапазон измеряемых концентраций в воздухе цианистого водорода от 0,02 до 2,7 мг/м, акрилонитрила от 0,27 до 11,1 мг/м.
     
     Определению не мешают аммиак, метанол, стирол, толуол, метилметакрилат, этилбензол, бензальдегид; мешает определению формальдегид.
     
     Граница суммарной погрешности измерения не превышает ±25%.
     
     Предельно допустимая концентрация цианистого водорода в воздухе 0,3 мг/м, акрилонитрила - 0,5 мг/м.
     
     

2. Реактивы, растворы и материалы

     
     Натрия гидроокись, ГОСТ 4328-77, 0,1 М раствор.
     
     Аммония роданид, СТ СЭВ 222-75, хч.
     
     Кислота барбитуровая, ТУ 6-09-512-75.
     
     Хлорамин Т, ТУ 6-09-11-576-75, ч, 1%-ный раствор, свежеприготовленный.
     
     Пиридин, ГОСТ 13647-78, чда, перегнанный.
     
     Кислота соляная, ГОСТ 3118-11*, хч, 0,9%-ный раствор.
_______________
     * Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: ГОСТ 3118-77. - Примечание .
     
     Кислота серная, ГОСТ 4204-77, чда, уд. веса 1,82-1,84 и 1 M раствор.
     
     Аммоний уксуснокислый, ГОСТ 3117-78, хч, 40%-ный раствор.
     
     Гидразин сернокислый, ГОСТ 5841-74, чда, 10%-ный раствор.
     
     Кислота уксусная, ГОСТ 61-75, хч, ледяная, 50%-ный раствор.
     
     Раствор брома: 0,5 мл брома растворяют в 50 мл 50%-ной уксусной кислоты.
     
     Бензидин солянокислый, (дигидрохлорид), ТУ 6-09-4222-76, чда, 5%-ный раствор в 0,9%-ной соляной кислоте.
     
     Раствор пиридина готовят следующим образом: к 30 мл пиридина прибавляют 20 мл воды и 5 мл концентрированной соляной кислоты.
     
     Составной пиридин-бензидиновый реактив: к 50 мл раствора пиридина, приготовленного, как указано выше, приливают 10 мл 5%-ного раствора солянокислого бензидина в 0,9%-ной соляной кислоте. Составной пиридин-барбитуровый реактив: в мерную колбу вместимостью 50 мл вносят 1,5 г барбитуровой кислоты и 10-15 мл воды, добавляют 7,5 мл пиридина, 1,5 мл концентрированной соляной кислоты, доводят до метки водой и энергично встряхивают до получения прозрачного раствора.
     
     Основной стандартный раствор акрилонитрила. Во взвешенную мерную колбу вместимстью 25 мл, содержащую 10 мл дистиллированной воды, вносят 1-2 капли акрилонитрила, колбу повторно взвешивают, доводят объем до метки водой и рассчитывают содержание акрилонитрила в 1 мл полученного раствора. Раствор устойчив 12 дней.
     
     Стандартный раствор с концентрацией акрилонитрила 10 мкг/мл готовят соответствующим разбавлением основного стандартного раствора дистиллированной водой. Раствор устойчив 3 дня.
     
     Основные стандартные растворы роданида аммония (для определения цианистого водорода) готовят растворением 0,1 М фиксанала роданида аммония в воде и в растворе гидроокиси натрия. 1 мл 0,1 М раствора роданида аммония соответствует 5,81 мг роданид-ионов или 2,7 мг цианистого водорода.
     

     Стандартный раствор роданида аммония N 1 с концентрацией, соответствующей концентрации цианистого водорода 100 мкг/мл, готовят разбавлением 3,7 мл основного стандартного раствора роданида аммония дистиллированной водой в мерной колбе вместимостью 100 мл или - при отсутствии фиксанала - растворением навески 0,0282 г роданида аммония в 100 мл воды.
     
     Стандартный раствор N 2, соответствующий концентрации цианистого водорода 1 мкг/мл, готовят разбавлением стандартного раствора роданида аммония N 1 водой.
     
     Стандартные растворы N 3 и N 4 в растворе едкого натра с концентрацией цианистого водорода 100 и 1 мкг/мл готовят соответствующим разбавлением стандартного раствора N 1 раствором 0,1 М гидроокиси натрия.
     
     

3. Приборы и посуда

     
     Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.
     
     Аспирационное устройство.
     
     Поглотительные сосуды Рыхтера.
     
     Мерные колбы, ГОСТ 1770-74, вместимостью 50, 100 и 1000 мл.
     
     Пипетки, ГОСТ 20992-74, вместимостью 1, 2, 3 и 10 мл.
     
     Колориметрические пробирки с пришлифованными пробками размером 150х15 мм.
     
     

4. Проведение измерения

Условия отбора проб воздуха

     
     Воздух со скоростью 0,3 л/мин аспирируют через два последовательно соединенных поглотительных сосуда, содержащих 6 мл дистиллированной воды в первом и 6 мл 0,1 М раствора гидроокиси натрия во втором сосуде.
     
     Для определения 0,5 ПДК необходимо отобрать 9 л воздуха.
     
     Пробы анализируют в день отбора.
     

Условия анализа

     
     Анализ проб состоит из операций определения цианистого водорода с пиридин-барбитуровым реактивом в водном и щелочном растворе и определения суммарного содержания цианистого водорода и акрилонитрила с пиридин-бензидиновым реактивом в водном растворе (первый поглотитель). Указанные операции проводят следующим образом.
     
     Из первого поглотителя с водой переносят в колориметрическую пробирку аликвотную часть пробы (0,2-3 мл), доводят объем пробы водой до 3,75 мл и прибавляют 0,2 мл раствора хлорамина. Содержимое пробирки перемешивают, добавляют через 1 минуту 1,0 мл пиридин-барбитурового реактива и через 20 минут измеряют оптическую плотность раствора при длине волны 584 нм в кювете с толщиной слоя 1 см по сравнению с контрольным раствором, которой готовят одновременно и аналогично пробе.
     
     Содержание цианистого водорода в анализируемом объеме водной пробы находят по градуировочному графику, для построения которого готовят шкалу стандартов согласно таблице 36.
     
     

Таблица 36

     
Шкала стандартов для измерения цианистого водорода с пиридин-барбитуровым реактивом в воде

     
     
     Для определения содержания цианистого водорода в поглотительном приборе, содержащем 0,1 М раствор гидроокиси натрия, аликвотную часть пробы (0,5-3 мл) переносят в колориметрическую пробирку, доводят объем пробы до 3,0 мл 0,1 М раствором гидроокиси натрия, затем последовательно вводят 0,3 мл 1 M раствора серной кислоты, 0,45 мл воды, 0,2 мл хлорамина, 1 мл пиридин-барбитурового реактива. Содержимое пробирки после введения каждого реактива тщательно перемешивают. Через 20 минут измеряют оптическую плотность раствора при длине волны 584 нм в кювете с толщиной слоя 1 см по сравнению с контролем, который готовят одновременно и аналогично пробе.
     
     Содержание цианистого водорода в анализируемом объеме щелочной пробы находят по градуировочному графику, для построения которого готовят шкалу стандартов согласно таблице 37.
     
     

Таблица 37

     
Шкала стандартов для измерения цианистого водорода с пиридин-барбитуровым реактивом
в растворе 0,1 М гидроокиси натрия

     
     
     Суммарное содержание цианистого водорода и акрилонитрила устанавливают в водном растворе первого поглотителя. С этой целью в колориметрическую пробирку переносят аликвотную часть пробы (0,5-2 мл) и проводят реакцию с пиридин-бензидиновым реактивом, последовательно добавляя воду до 2 мл, 0,4 мл брома и 0,2 мл 40%-ного раствора уксуснокислого аммония. Через 15 минут восстанавливают избыток брома, прибавляя по каплям 1%-ный раствор сернокислого гидразина до обесцвечивания пробы и еще 2-3 капли избытка. Затем вводят 1,5 мл воды и 4 мл свежеприготовленного пиридин-бензидинового реактива. Через 20 минут измеряют оптическую плотность раствора при длине волны 535 нм в кювете с толщиной слоя 20 мм по отношению к контрольному раствору, который готовят одновременно и аналогично пробе.
     
     Содержание акрилотитрила и цианистого водорода в пробе определяют по градуировочным графикам, для построения которых согласно таблицам 38 и 39 готовят шкалы стандартов. Измеряют оптическую плотность растворов пяти шкал стандартов для каждого вещества. По средним данным строят графики зависимости оптической плотности растворов от содержания цианистого водорода и акрилонитрила (мкг).
     
     

Таблица 38

Шкала стандартов для измерения акрилонитрила с пиридин-бензидиновым реактивом

     
     
Таблица 39

     
Шкала стандартов для измерения цианистого водорода с пиридин-бензидиновым реактивом

     
     
     По градуировочному графику (табл.36) определяют содержание  цианистого водорода в анализируемом объеме водной пробы.
     
     По градуировочному графику (табл.37) определяют содержание  цианистого водорода в анализируемом объеме пробы из второго поглотителя с гидроокисью натрия. Рассчитывают содержание цианистого водорода в обоих поглотительных растворах и его концентрацию в воздухе () по формуле:
     

, мг/м.                                        (I)

     
     Содержание акрилонитрила в анализируемом объеме раствора из второго поглотителя с гидроокисью натрия рассчитывают графически. С этой целью по найденной величине  вычисляют содержание цианистого водорода () в аликвотной части пробы (, мл), исследованной по реакции с пиридин-бензидиновым реактивом:
     

 мкг.                                                           (II)

     
     По градуировочному графику, построенному в условиях определения цианистого водорода по реакции с пиридин-бензидиновым реактивом (табл.39), устанавливают соответствующую величине  оптическую плотность .
     
     Вычитая найденное значение оптической плотности  из суммарной оптической плотности , получают оптическую плотность , соответствующую содержанию акрилонитрила в объеме , которое находят по градуировочному графику (табл.38).
     
     Концентрацию акрилонитрила в воздухе () вычисляют по формуле:
     

 мг/м.                                            (III)

     
     Обозначение величин в формулах I, II и III:
     
      - количество НСN в анализируемом объеме водной пробы, мкг;
     
      - количество НСN в анализируемом объеме пробы, отобранной в раствор гидроксида натрия, мкг;
     
      - количество акрилонитрила в анализируемом объеме водной пробы, мкг;
     
      - общий объем растворов пробы, мкг;
     
     , ,  - объем растворов пробы, взятые для анализа, мл;
     
      - объемы 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