Утверждаю
Заместитель Главного
государственного
санитарного врача СССР
А.И.ЗАИЧЕНКО
12 декабря 1988 г. N 4751-88
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ФОТОМЕТРИЧЕСКОМУ ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ ОКСИДА
И ДИОКСИДА АЗОТА 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.
NO
М.м. 30,01.
Оксид азота - газ без цвета и запаха,
плотность - 1,3402 г/л, Т. пл. - 163,7 °C, Т. кип. - 151,8 °C, кислородом
воздуха окисляется до диоксида, крайне незначительно растворяется в воде.
В воздухе находится в виде газа.
Оксид азота - кровяной яд, переводит
оксигемоглобин в метгемоглобин.
ПДК оксида азота в воздухе - 5 мг/куб. м.
NO М.м.
46,01.
2
Диоксид азота - газ желто-бурого цвета с
резким запахом, плотность - 1,491 (0 °C), Т. пл. - 11,2 °C, Т. кип. - 20,7 °C.
Выше 150 °C диоксид азота диссоциирует на оксид азота и кислород. Растворяется в
воде, взаимодействует с ней.
В воздухе находится в виде газа.
Диоксид азота обладает выраженным
раздражающим действием на дыхательные пути, особенно глубокие, что может
привести в тяжелых случаях к отеку легких. Диоксид азота обладает и
общетоксическим действием.
ПДК диоксида азота в воздухе - 2 мг/куб.
м.
Время выполнения измерения, включая отбор
проб, - около 40 минут.
Характеристика
метода
Метод основан на реакции окисления оксида
азота до диоксида азота перманганатом калия в растворе серной кислоты,
взаимодействии диоксида азота с реактивом Грисса-Илосвая
и последующем фотометрическом измерении образовавшегося азокрасителя
при 510 - 540 нм.
Отбор проб проводится с концентрированием
в 8-процентный раствор иодида калия.
Нижний предел измерения содержания
диоксида азота в фотометрируемом объеме - 0,3 мкг,
оксида азота - 0,2 мкг.
Нижний предел измерения диоксида азота в
воздухе - 1 мг/куб. м, оксида азота - 0,65 мг/куб. м (при отборе 0,6 л воздуха).
Диапазон измеряемых концентраций диоксида
азота - от 1 до 17 мг/куб. м, оксида азота - от 0,65 до 11 мг/куб. м.
Измерению не мешают оксиды серы,
сероводород.
Мешают измерению нитросоединения,
легко отщепляющие ион нитрата.
Суммарная погрешность измерения не
превышает +/- 25%.
Приборы,
аппаратура, посуда
Фотоэлектроколориметр.
Аспирационное устройство.
Поглотительные приборы с пористой
пластинкой.
Пробирки с пришлифованными пробками, ГОСТ
10515-75, вместимостью 10 мл.
Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 1,
2, 5 и 10 мл.
Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью
10 и 50 мл.
Реактивы, растворы
и материалы
Калий иодистый,
ГОСТ 42-32-74, хч, 8-процентный раствор.
Натрий сернистокислый,
ГОСТ 195-77, 0,01 н раствор.
Сульфаниловая кислота, ГОСТ 58-21-78, чда.
Уксусная кислота, ГОСТ 61-75, хч, 10-процентный раствор.
Альфа-нафтиламин,
ГОСТ 8827-74, чда.
Реактив Грисса-Илосвая:
а) 0,5 г сульфаниловой кислоты растворяют
в 150 мл 10-процентной уксусной кислоты;
б) 0,1 г альфа-нафтиламина
растворяют в колбе в 20 мл дистиллированной воды и нагревают на кипящей водяной
бане до образования на дне лиловой капли.
Раствор декантируют и добавляют
10-процентной уксусной кислоты до 150 мл (капли не употреблять). Растворы
сохраняют в склянках из темного стекла с притертыми пробками. Перед
употреблением оба раствора смешивают в отношении 1:1.
Серная кислота, ГОСТ 4204-77,
разбавленная (1:2).
Натрий азотистокислый,
ГОСТ 4197-66, хч, перекристаллизованный.
Калий марганцовокислый, ГОСТ 20490-75, хч, 5-процентный раствор.
Окислительный раствор: к 20 мл раствора
марганцовокислого калия приливают 2 мл серной кислоты. (Этого количества
окислительной смеси достаточно для отбора 10 проб воздуха.) Реактив готовится в
день отбора проб.
Стандартный раствор N 1 с концентрацией
100 мкг/мл диоксида азота готовят растворением 0,015 г азотистокислого
натрия в 100 мл 8-процентного раствора иодида калия. Раствор устойчив 1 месяц.
Стандартный раствор N 2 с концентрацией 1
мкг/мл диоксида азота готовят соответствующим разбавлением раствора N 1
8-процентным раствором иодида калия. Раствор готовят перед употреблением.
Дистиллированная вода и все реактивы не
должны давать положительной реакции на нитрит-ион.
Отбор пробы воздуха
Воздух с объемным расходом 0,1 л/мин. аспирируют через систему, состоящую из 3-х поглотителей: 1
и 3, содержащих по 10 мл 8-процентного раствора иодида калия и поглотителя с 20
мл окислительной смеси (2), помещенного между ними. В первом поглотителе идет поглощение
диоксида азота из воздуха, во втором - проходит окисление оксидов азота из
воздуха в диоксид азота, который поглощается в 3-м поглотителе.
Для измерения 1/2 ПДК следует отобрать
0,6 л воздуха.
Подготовка к
измерению
Для количественного измерения содержания
диоксида азота в анализируемом объеме готовят шкалу градуировочных
растворов (используют свежеприготовленные) согласно таблице.
Таблица
ШКАЛА ГРАДУИРОВОЧНЫХ РАСТВОРОВ
┌─────────┬───────────────────┬────────────────────┬───────────────────┐
│ N │Стандартный
раствор│ Иодид калия, │Содержание диоксида│
│стандарта│ N 2, мл │8-процентный р-р, мл│ азота, мкг │
├─────────┼───────────────────┼────────────────────┼───────────────────┤
│ 1 │ 0,0 │ 5,0
│ 0,0 │
│ 2 │ 0,5 │ 4,5 │ 0,5 │
│ 3 │ 1,0 │ 4,0 │ 1,0 │
│ 4 │ 2,0 │ 3,0 │ 2,0 │
│ 5 │ 4,0 │ 1,0 │ 4,0 │
│ 6 │ 5,0 │ 0,0 │ 5,0 │
└─────────┴───────────────────┴────────────────────┴───────────────────┘
В пробирки шкалы добавляют по 1 мл
реактива Грисса-Илосвая. Через 15 - 20 минут во все
пробы приливают по 0,1 мл раствора сульфита натрия и измеряют оптическую
плотность окрашенных растворов при длине волны 510 - 540 нм
в кювете с толщиной слоя 10 мм относительно контрольного раствора, не
содержащего диоксида азота.
Строят градуировочный
график: на ось ординат наносят значения оптических плотностей градуировочных растворов, на ось абсцисс - соответствующие
им величины содержания диоксида азота в градуировочном
растворе (мкг). Проверка градуировочного графика
проводится 1 раз в 3 месяца или в случае использования новой партии реактивов.
Проведение
измерения
Пробу из первого и третьего поглотителя,
в количестве 1 и 5 мл, вносят в пробирки; 1 мл пробы доводят до объема 5 мл
раствором иодистого калия. Далее обработка проб
проводится аналогично градуировочным растворам.
Количественное измерение содержания
диоксида азота в мкг проводят по предварительно построенному градуировочному графику.
Расчет концентрации
Концентрацию диоксида
азота в воздухе
в мг/куб. м (C )
1
вычисляют по
формуле:
а x в
C = -----.
1
б x V
Концентрацию оксида азота в воздухе в
мг/куб. м (C ) вычисляют
2
по формуле:
0,65 x а x в
C = ------------,
2 б x V
где:
а - содержание диоксида азота в анализируемом объеме 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);
0,65 - коэффициент пересчета диоксида
азота, обнаруженного в третьем поглотителе, на оксид азота.
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 │
└────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴──────┴───────┴───────┴───────┴───────┘