Утверждаю
Заместитель Главного
государственного
санитарного врача СССР
А.И.ЗАИЧЕНКО
12 декабря 1988 г. N 4739-88
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ФОТОМЕТРИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ
N,N-ДИМЕТИЛ-N'-(3-АМИНОПРОПИЛ)-ПРОПАНДИАМИНА-1,3
(ДИМЕТИЛДИПРОПИЛЕНТРИАМИНА) И N,N-ДИМЕТИЛ-N'-
(3-ДИМЕТИЛАМИНОПРОПИЛ)-ПРОПАНДИАМИНА-1,3
(ТЕТРАМЕТИЛДИПРОПИЛЕНТРИАМИНА) В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ
Методические
указания по измерению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны
предназначены для санитарно-эпидемиологических станций и санитарных лабораторий
промышленных предприятий при осуществлении контроля за содержанием вредных
веществ в воздухе рабочей зоны, а также научно-исследовательских институтов
Министерства здравоохранения СССР и других заинтересованных министерств и
ведомств.
Методические
указания разрабатываются и утверждаются с целью обеспечения контроля
соответствия физических концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны их
предельно допустимым концентрациям (ПДК) - санитарно-гигиеническим нормативам,
утверждаемым Министерством здравоохранения СССР, оценки эффективности
внедренных санитарно-гигиенических мероприятий, установления необходимости
использования средств индивидуальной защиты органов дыхания, оценки влияния
вредных веществ на состояние здоровья работающих и др.
Методические указания подготовлены в
соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 "ССБТ. Общие
санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны" и ГОСТ
12.1.016-79 "ССБТ. Воздух рабочей зоны. Требования к методикам измерения
концентраций вредных веществ" и одобрены Проблемной комиссией
"Научные основы гигиены труда и профессиональной патологии".
Методические указания являются обязательными при осуществлении вышеуказанного
контроля.
Таблица
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АНАЛИЗИРУЕМЫХ ВЕЩЕСТВ
┌───────────────────────────┬─────┬──────────┬────────┬───────┬───────────────┐
│
Название вещества и │М.м. │Плотность,│Т. кип.,│Т. пл.,│Упругость
паров│
│
структурная формула │ │г/куб. см │ °C │ °C │
при 20 °C, Па │
│ │ │ │ │ │ (мм рт.
ст.) │
├───────────────────────────┼─────┼──────────┼────────┼───────┼───────────────┤
│ (CH ) -NH │159,3│0,869 │231 │-50 │9,5 (0,071) │
│ / 2 3
2 │ │ │ │ │ │
│HN │ │ │ │ │ │
│ \ │ │ │ │ │ │
│ (CH ) -N(CH ) │ │ │ │ │ │
│ 2
3 3 2 │ │ │ │ │ │
│Диметилдипропилентриамин │
│ │ │ │ │
│ │ │ │ │ │ │
│HN[(CH ) N(CH ) ] │187,3│0,850 │234 │-50 │8,4 (0,063) │
│ 2
3 3 2 2 │ │ │ │ │ │
│Тетраметилдипропилентриамин│ │ │ │ │ │
└───────────────────────────┴─────┴──────────┴────────┴───────┴───────────────┘
Диметилдипропилентриамин (ДМДТ) и тетраметилдипропилентриамин (ТМДТ)
маслянистые жидкости, бесцветные, прозрачные, с характерным запахом; хорошо
растворимы в воде и в большинстве органических растворителей.
В воздухе находятся в виде паров.
ДМДТ и ТМДТ оказывают местное действие, а
также способны проникать через неповрежденную кожу,
вызывая токсический эффект. Не вызывают сенсибилизации организма. Коэффициент
кумуляции больше пяти; 2 класс опасности.
ПДК ДМДТ и ТМДТ в воздухе 1 мг/куб. м.
Характеристика
метода
Метод основан на реакции взаимодействия
аминов с кислотными красителями метилоранжем или дефенилоранжем
(тропеолином 00) и последующем фотометрическом
измерении экстрагируемого хлороформом окрашенного продукта реакции при 540 нм.
Отбор проб проводится с концентрированием
в сорбционные трубки, внутренняя поверхность которых покрыта пленкой раствора
серной кислоты и глицерина.
Нижний предел измерения содержания
вещества в фотометрируемом объеме - 4 мкг.
Нижний предел измерения вещества в
воздухе - 0,5 мг/куб. м (при отборе 16 л воздуха).
Диапазон измеряемых концентраций - от 0,5
до 5,0 мг/куб. м.
Измерению не мешают спирты и аммиак,
мешают вторичные и третичные амины.
Суммарная погрешность измерения не
превышает +/- 25%.
Время выполнения измерения, включая отбор
проб, - около 45 мин.
Приборы,
аппаратура, посуда
Фотоэлектроколориметр.
Аспирационное устройство.
Сорбционные трубки для отбора проб
воздуха. Трубки из стекла "Пирекс"
диаметром 10 мм и длиной 180 - 200 мм, в которых между двумя шилообразными
перегородками помещено 5 куб. см стеклянной крошки размером 2 - 5 мм.
Пробирки химические размером 16 x 150 мм.
Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 1,
2, 5 и 10 мл.
Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью
25, 50 и 100 мл.
Реактивы, растворы
и материалы
Диметилдипропилентриамин, ТУ 38-4038-81, ч, свежеперегнанный.
Тетраметилдипропилентриамин, ТУ 6-09-75-77, ч, свежеперегнанный.
Серная кислота, ГОСТ 4204-77, хч, концентрированная.
Глицерин, ГОСТ 6259-75, чда.
Натрия гидроокись, ГОСТ 4328-77, хч, 5-процентный раствор.
н-Пропиловый
спирт, ТУ 6-09-4344-77, хч.
н-Бутиловый спирт, ГОСТ 6006-78, чда.
Хлороформ, ТУ 6-09-4263-76, хч.
Метилоранж, ТУ 6-09-4530-77,
0,05-процентный водный раствор.
Тропеолин ОО, ТУ 6-09-4121-75, чда, 0,02-процентный
водный раствор.
Поглотительный раствор для обработки
трубок, 5-процентный (объемн.) по серной кислоте и
10-процентный (объемн.) по глицерину. В мерную колбу
вместимостью 100 мл наливают около 50 мл воды и 10 мл концентрированной серной
кислоты. Содержимое перемешивают, добавляют 10 мл глицерина и доводят раствор
до метки водой.
Стандартные растворы ДМДТ и ТМДТ N 1: в
мерную колбу вместимостью 25 мл вносят 10 - 15 мл воды и взвешивают. Добавляют
2 - 3 капли одного из аминов, снова взвешивают. Содержимое колбы доводят водой
до метки, перемешивают. По результатам двух взвешиваний рассчитывают
концентрацию ДМДТ или ТМДТ в мкг/мл. Растворы устойчивы в течение одного
месяца.
Стандартные растворы ДМДТ и ТМДТ N 2 с
концентрацией 40 мкг/мл вещества готовят соответствующим разбавлением
стандартных растворов N 1 дистиллированной водой. Растворы устойчивы в течение
рабочего дня.
Отбор проб воздуха
Сорбционные трубки промывают с помощью
водоструйного насоса или резиновой груши растворами обычных моющих средств
водопроводной водой, затем дистиллированной водой, после чего сушат при 120 -
170 °C. Слой стекла в трубке смачивают с помощью пипетки 0,3 мл поглотительного
раствора. Трубки транспортируют к месту отбора в маркированных пробирках.
Воздух с объемным расходом 2 - 3 л/мин. аспирируют через две последовательно соединенные встык
трубки.
Перед отбором пробы сорбционную трубку
устанавливают вертикально или под углом 45°, а верхний конец ее (свободный от
стеклянной крошки) подсоединяют к электроаспиратору.
Во избежание загрязнения внешних стенок трубки во время отбора пробы ее следует
держать в полиэтиленовом чехле.
Для измерения 1/2 ПДК следует отобрать 16
л воздуха.
Срок хранения отобранных проб в трубках,
закрытых заглушками, - семь дней.
Подготовка к
измерению
Для приготовления градуировочных
растворов (устойчивы в течение 8 часов) ряд сорбционных трубок, подготовленных,
как и в случае отбора проб воздуха, устанавливают входным отверстием вниз в
пробирки и вносят по 0,3 мл поглотительного раствора, стандартного раствора
амина согласно таблице.
Таблица
ШКАЛА ГРАДУИРОВОЧНЫХ РАСТВОРОВ
┌─────────┬───────────────┬─────────────────────────┬─────────────────────┐
│ N │ Стандартный
│Вода дистиллированная, мл│ Содержание вещества,│
│стандарта│раствор N 2, мл│ │ мкг │
├─────────┼───────────────┼─────────────────────────┼─────────────────────┤
│ 1 │ 0,0
│ 5,0 │ 0,0 │
│ 2 │ 0,1
│ 4,9 │ 4,0 │
│ 3 │ 0,2
│ 4,8 │ 8,0 │
│ 4 │ 0,4
│ 4,6 │ 16,0 │
│ 5 │ 0,6
│ 4,4 │ 24,0
│
│ 6 │ 0,8
│ 4,2 │ 32,0 │
│ 7 │ 1,0
│ 4,0 │ 40,0 │
└─────────┴───────────────┴─────────────────────────┴─────────────────────┘
Каждую пробу смывают 10 мл воды с помощью
пипетки, кончик которой касается внутреннего края трубки и перемещается в
процессе смыва по окружности. Несколько раз перемешивают содержимое пробирки.
Для этого с помощью груши, надетой на конец трубки, осторожно затягивают
раствор из пробирки в трубку на возможно более высокий уровень и вытесняют
раствор в пробирку. Трубку вынимают из раствора, вытесняя с помощью груши
остатки раствора в пробирку с притертой пробкой. К 5 мл раствора приливают 1 мл
0,05-процентного раствора метилоранжа или 1 мл 0,02-процентного раствора тропеолина 00, прибавляя по каплям 5-процентный раствор
гидроокиси натрия до перехода красной окраски раствора в желтую.
Расход щелочи составляет 0,15 мл +/- 1 капля. Раствор перемешивают, прибавляют
1 мл бутилового спирта, 4 мл хлороформа и интенсивно встряхивают содержимое в
течение 1 минуты. Затем производят разделение фаз, центрифугируя пробы в
течение 15 минут со скоростью 1500 об./мин. Верхний водный слой отделяют путем отсасывания его с
помощью водоструйного насоса и капиллярной трубки. 3 мл хлороформенного
слоя помещают в пробирку, прибавляют 1 мл смеси пропилового
спирта и серной кислоты (200:1) и перемешивают. Измеряют оптическую плотность
подготовленных таким образом градуировочных растворов
на спектрофотометре при длине волны 540 нм. Измерение
проводят в кюветах с толщиной поглощающего слоя 10 мм по отношению к раствору
сравнения, не содержащему определяемого вещества (раствор N 1 по таблице).
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). Градуировочный график строят по
средним значениям оптической плотности растворов 5 шкал стандартов.
Проверка градуировочного
графика проводится 1 раз в 3 месяца или в случае использования новой партии
реактивов.
Проведение
измерения
Каждую трубку с отобранной пробой
анализируют отдельно и результаты измерения концентрации амина суммируют.
Внешние стенки трубки протирают слегка
увлажненной фильтровальной бумагой, затем сухой и помещают в пробирку входным
отверстием вниз. Затем проводят обработку и фотометрирование
содержимого пробирок аналогично градуировочным
растворам.
Количественное измерение содержания
вещества в мкг во взятой аликвоте
проводят по предварительно построенному градуировочному
графику.
Расчет концентрации
Концентрацию вещества в воздухе в мг/куб.
м (C) вычисляют по формуле:
а x в
C = -----,
б x V
где:
а - содержание вещества в анализируемом
объеме раствора пробы, найденное по градуировочному
графику, мкг;
в - общий объем раствора пробы, мл;
б - объем раствора пробы, взятый для анализа, мл;
V - объем воздуха, отобранный для анализа
и приведенный к стандартным условиям, л (см.
Приложение 1).
Приложение 1
Приведение объема воздуха к температуре
20 °C и давлению 760 мм рт. ст. проводят по следующей формуле:
V x (273 + 20) x P
t
20 = -------------------,
(273 + t°) x 101,33
где:
V -
объем воздуха, отобранный для анализа, л;
t
P -
барометрическое давление, кПа (101,33 кПа = 760 мм рт.
ст.);
t° - температура воздуха в месте отбора
пробы, °C.
Для удобства расчета 20 следует
пользоваться таблицей коэффициентов (Приложение 2). Для приведения объема
воздуха к температуре 20 °C и давлению 760 мм рт. ст. надо умножить на
соответствующий коэффициент.
Приложение 2
КОЭФФИЦИЕНТ K ДЛЯ ПРИВЕДЕНИЯ ОБЪЕМА ВОЗДУХА
К СТАНДАРТНЫМ УСЛОВИЯМ
┌────┬─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│ °C │ Давление P, кПа/мм рт. ст. │
│ ├──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬──────┬───────┬───────┬───────┬───────┤
│ │97,33/│97,86/│98,4/
│98,93/│99,46/│ 100/ │100,53/│101,06/│101,33/│101,86/│
│ │
730 │ 734 │ 738
│ 742 │ 746 │ 750
│ 754 │
758 │ 760 │ 764 │
├────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼──────┼───────┼───────┼───────┼───────┤
│-30 │1,1582│1,1646│1,1709│1,1772│1,1836│1,1899│1,1963
│1,2026 │1,2058 │1,2122 │
│-26 │1,1393│1,1456│1,1519│1,1581│1,1644│1,1705│1,1768
│1,1831 │1,1862 │1,1925 │
│-22 │1,1212│1,1274│1,1336│1,1396│1,1458│1,1519│1,1581
│1,1643 │1,1673 │1,1735 │
│-18 │1,1036│1,1097│1,1158│1,1218│1,1278│1,1338│1,1399
│1,1400 │1,1490 │1,1551 │
│-14 │1,0866│1,0926│1,0986│1,1045│1,1105│1,1164│1,1224
│1,1284 │1,1313 │1,1373 │
│-10 │1,0701│1,0760│1,0819│1,0877│1,0986│1,0994│1,1053
│1,1112 │1,1141 │1,1200 │
│-6 │1,0540│1,0599│1,0657│1,0714│1,0772│1,0829│1,0887
│1,0945 │1,0974 │1,1032 │
│-2 │1,0385│1,0442│1,0499│1,0556│1,0613│1,0669│1,0726
│1,0784 │1,0812 │1,0869 │
│0 │1,0309│1,0366│1,0423│1,0477│1,0535│1,0591│1,0648
│1,0705 │1,0733 │1,0789 │
│+2 │1,0234│1,0291│1,0347│1,0402│1,0459│1,0514│1,0571
│1,0627 │1,0655 │1,0712 │
│+6 │1,0087│1,0143│1,0198│1,0253│1,0309│1,0363│1,0419
│1,0475 │1,0502 │1,0557 │
│+10 │0,9944│0,9999│1,0054│1,0108│1,0162│1,0216│1,0272
│1,0326 │1,0353 │1,0407 │
│+14 │0,9806│0,9860│0,9914│0,9967│1,0027│1,0074│1,0128
│1,0183 │1,0209 │1,0263 │
│+18 │0,9671│0,9725│0,9778│0,9880│0,9884│0,9936│0,9989
│1,0043 │1,0069 │1,0122 │
│+20 │0,9605│0,9658│0,9711│0,9783│0,9816│0,9868│0,9921
│0,9974 │1,0000 │1,0053 │
│+22 │0,9539│0,9592│0,9645│0,9696│0,9749│0,9800│0,9853
│0,9906 │0,9932 │0,9985 │
│+24 │0,9475│0,9527│0,9579│0,9631│0,9683│0,9735│0,9787
│0,9839 │0,9865 │0,9917 │
│+26 │0,9412│0,9464│0,9516│0,9566│0,9618│0,9669│0,9721
│0,9773 │0,9799 │0,9851 │
│+28 │0,9349│0,9401│0,9453│0,9503│0,9555│0,9605│0,9657
│0,9708 │0,9734 │0,9785 │
│+30 │0,9288│0,9339│0,9891│0,9440│0,9432│0,9542│0,9594
│0,9645 │0,9670 │0,9723 │
│+34 │0,9167│0,9218│0,9268│0,9318│0,9368│0,9418│0,9468
│0,9519 │0,9544 │0,9595 │
│+38 │0,9049│0,9099│0,9149│0,9198│0,9248│0,9297│0,9347
│0,9397 │0,9421 │0,9471 │
└────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴───────┴───────┴───────┴───────┘