Методические указания МУК 4.1.600-96 "Методические указания по газохроматографическому определению ацетона, метанола и изопропанола в атмосферном воздухе" (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 31 октября 1996 г.)

Методические указания МУК 4.1.600-96
"Методические указания по газохроматографическому определению ацетона, метанола и изопропанола в атмосферном воздухе"
(утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 31 октября 1996 г.)

Дата введения - с момента утверждения

Введены впервые

Настоящие методические указания устанавливают газохроматографическую методику количественного химического анализа атмосферного воздуха для определения в нем содержания определяемых веществ в диапазонах концентраций: ацетона - 0,07-4,00 мг/м3, метанола - 0,30-10,00 мг/м3, изопропанола - 0,30-10,00 мг/м3.

     (СН3)2СО        СН3ОН      (СН3)2СНОН

      ацетон        метанол     изопропанол

Физико-химические свойства

Вещество	Молек. масса	Т кип. °С	Плотность г/см3	Давление насыщ. паров, мм рт. ст.	Растворимость* в воде, в орг. р.
Ацетон	58,08	56	0,792	184,8	р-м сп., э., хл.
Метанол	32,04	64,7	0,791	95,7	р-м в различных растворителях
Изопропанол	60,09	82,2	0,786	32,4	р-м сп., э., бз.
*Примечание: р-м - растворим, сп - спирт, э - эфир, хл - хлороформ, бз - бензол

Величины ПДК для атмосферного воздуха, (мг/м3)

Вещество	Максимально-разовая	Среднесуточная
Ацетон	0,35	0,35
Метанол	1,00	0,50
Изопропанол	0,60	0,60

В воздухе находятся в виде паров.

Ацетон - наркотик, поражающий все отделы центральной нервной системы.

Метанол - сильный нервный, сосудистый яд с резко выраженным кумулятивным эффектом.

Изопропанол - наркотик, раздражает слизистые глаз и верхних дыхательных путей.

1. Погрешность измерений

Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей +-20% для ацетона и +-16% для метанола и изопропанола, при доверительной вероятности 0,95.

2. Метод измерений

Измерение концентрации ацетона, метанола, изопропанола выполняют методом газожидкостной хроматографии с пламенно-ионизационным детектированием.

Концентрирование ацетона, метанола и изопропанола из воздуха осуществляют в поглотители с дистиллированной водой. Растворенные вещества выдувают инертным газом с одновременным улавливанием их на твердый сорбент и последующей термодесорбцией.

Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы ацетона - 0,5 мкг, метанола и изопропанола - 2,5 мкг.

Определению не мешают другие водорастворимые соединения.

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы

При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы.

3.1. Средства измерений

Хроматограф газовый серии "Цвет-100" с пламенно-ионизационным детектором
Барометр-анероид М-67	ТУ 2504-1797-75
Весы аналитические, 2 кл., ВЛА-200	ГОСТ 24104-88

ГАРАНТ:

См. ГОСТ Р 53228-2008 "Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания", утвержденный приказом Ростехрегулирования от 25 декабря 2008 г. N 739-ст

Колбы мерные вместимостью 25, 100 см3	ГОСТ 1770-74Е
Линейка измерительная	ГОСТ 17435-72
Лупа измерительная	ГОСТ 25706-83
Меры массы, 1 кл.	ГОСТ 7328-82

См. ГОСТ OIML R 111-1-2009 "Государственная система обеспечения единства измерений. Гири классов , , , , , , , и . Часть 1. Метрологические и технические требования", введенный в действие приказом Росстандарта от 22 августа 2011 г. N 233-ст

Микрошприц МШ-10	ТУ 2.833.106
Пипетки вместимостью 1,5 см3	ГОСТ 20292-74
Реометр для измерения скорости потока газов
Секундомер 3-го кл. точности	ГОСТ 5072-79
Термометр ТМ-8	ГОСТ 212-78Е
Электроаспиратор ЭА-1, погрешность +-10%	ТУ 25-11-1414-78

3.2. Вспомогательные устройства

Хроматографическая колонка из стали длиной 2 м и внутренним диаметром 4 мм
Аквадистиллятор	ТУ 61-1-721-79
Вакуумный насос ВН-461
Поглотительные приборы с пористой пластиной N 1	ТУ 25-111-1136
Редуктор водородный	ТУ 26-05-463-76
Редуктор кислородный	ТУ 26-05-235-70
Сорбционные трубки с крепежной втулкой (см. рис.)

3.3. Материалы

Азот сжатый	ГОСТ 9293-74
Водород сжатый	ГОСТ 3022-77

ГАРАНТ:

См. ГОСТ 3022-80 "Водород технический. Технические условия", утвержденный постановлением Госстандарта СССР от 24 января 1980 г. N 324

Воздух сжатый	ГОСТ 17433-80
Стекловата или стекловолокно
Резиновая трубка

3.4. Реактивы

Ацетон, ч.	ГОСТ 2603-79
Дистиллированная вода	МРТУ 6-09688-63
Полиметилсилоксан ПМС-100	ГОСТ 130032-67
Полисорб-1	ТУ 1011-392-69
Силохром С-80, зернением 0,25-0,50 мм	ТУ 6-09-17-4874
Спирт изопропиловый, х. ч.	ТУ 6-09-402-85
Спирт метиловый, х. ч.	ГОСТ 6995-77

4. Требования безопасности

4.1. При работе с реактивами соблюдают требования безопасности, установленные для работы с токсичными, едкими и легковоспламеняющимися веществами по ГОСТу 12.1.005-88.

4.2. При выполнении измерений с использованием газового хроматографа соблюдают правила электробезопасности в соответствии с ГОСТом 12.1.019-79 и инструкцией по эксплуатации прибора.

5. Требования к квалификации операторов

К выполнению измерений допускают лиц, имеющих квалификацию не ниже инженера-химика, с опытом работы на газовом хроматографе.

6. Условия измерений

При выполнении измерений соблюдают следующие условия:

- процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят в нормальных условиях согласно ГОСТу 15150-69 при температуре воздуха (20+-10)°С, атмосферном давлении 630-800 мм рт. ст. и влажности воздуха не более 80%.

- выполнение измерений на газовом хроматографе проводят в условиях, рекомендуемых технической документацией к прибору.

7. Подготовка к выполнению измерений

Перед выполнением измерений проводят следующие работы: приготовление растворов, подготовка хроматографической колонки и сорбционной трубки, установление градуировочной характеристики, отбор проб.

7.1. Приготовление растворов

Исходный раствор ацетона, метанола и изопропанола для градуировки (с = 1,0 мг/см3). 50 мг вещества вносят в колбу вместимостью 50 см3, доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают. Срок хранения раствора - 1 месяц.

Рабочий раствор ацетона для градуировки (с = 10 мкг/см3). 1 см3 исходного раствора вносят в колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают. Срок хранения растворов - 1 месяц.

Рабочие растворы метанола и изопропанола для градуировки (с = 50 мкг/см3). 5 см3 исходного раствора метанола и изопропанола вносят по отдельности в колбы вместимостью 100 см3, доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают. Срок хранения - 1 неделя.

7.2. Подготовка хроматографической колонки и сорбционной трубки

Насадкой для хроматографической колонки является полисорб-1. Перед заполнением колонки полисорб-1 выдерживают в течение 3-4 ч в ацетоне, высушивают и с помощью вакуумного насоса заполняют колонку. Концы колонки закрывают стекловатой и, не подключая к детектору, кондиционируют в токе газа-носителя с расходом 40 см3/мин при температуре 150°С в течение 8 ч. После охлаждения колонку подключают к детектору и записывают нулевую линию в рабочем режиме. При отсутствии дрейфа нулевой линии колонка готова к работе.

Насадка для сорбционных трубок состоит из 5% ПМС-100 на силохроме С-80. Трубки, содержащие по 0,4 г сорбента, кондиционируют при 200°С в течение 2-х часов, в испарителе хроматографа.

7.3. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику устанавливают методом абсолютной градуировки на градуировочных растворах ацетона, метанола и изопропанола. Она выражает зависимость площади пика соответствующего вещества на хроматограмме (мм2) от массы (мкг) и строится по 5-ти сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из 6-ти растворов, готовят в мерных колбах вместимостью 100 см3. Для этого в каждую колбу вносят исходный раствор для градуировки в соответствии с табл. 1, доводят объем дистиллированной водой до метки и тщательно перемешивают.

Таблица 1

Растворы для установления градуировочной характеристики при определении концентрации ацетона, метанола и изопропанола

Номер раствора для градуировки	1	2	3	4	5	6
Объем рабочего раствора ацетона (с = 10 мкг/см3), см3	1,0	2,0	5,0	10,0	20,0	50,0
Концентрация ацетона, мкг/см3	0,1	0,2	0,5	1,0	2,0	5,0
Масса ацетона в 5 см3, мкг	0,5	1,0	2,5	5,0	10,0	25,0
Объем рабочего раствора метанола (с = 50 мкг/см3), см3	1,0	2,0	5,0	10,0	20,0	30,0
Концентрация метанола, мкг/см3	0,5	1,0	2,5	5,0	10,0	15,0
Масса метанола в 5 см3, мкг	2,5	5,0	12,5	25,0	50,0	75,0
Объем рабочего раствора изопропанола (с = 50 мкг/см3), см3	1,0	2,0	5,0	10,0	20,0	30,0
Концентрация изопропанола, мкг/см3	0,5	1,0	2,5	5,0	10,0	15,0
Масса изопропанола в 5 см3, мкг	2,5	5,0	12,5	25,0	50,0	75,0

По 5 см3 каждого градуировочного раствора помещают в поглотители с пористой пластиной и продувают азотом со скоростью 0,5 дм3/мин в течение 15 мин. Извлекаемые из раствора вещества улавливают в сорбционных трубках и анализируют при следующих условиях:

температура термостата колонок	100°С
температура испарителя	200°С
расход газа-носителя (азота)	40 см3/мин
расход водорода	40 см3/мин
расход воздуха	400 см3/мин
чувствительность шкалы электрометра	50 х 10(-12) А
скорость движения диаграммной ленты	240 мм/ч
время удерживания метанола	2 мин 35 сек
время удерживания ацетона	10 мин 53 сек
время удерживания изопропанола	13 мин 22 сек.

На полученной хроматограмме рассчитывают площади пиков ацетона, метанола и изопропанола и по средним значениям из 5-ти измерений строят градуировочную характеристику для каждого вещества. Проверку градуировочной характеристики проводят 1 раз в квартал и при смене партии реактивов.

7.4. Отбор проб

Отбор проб воздуха проводят согласно ГОСТу 17.2.3.01-86 в поглотитель с пористой пластинкой, заполненный 5 см3 дистиллированной воды, со скоростью 0,5 дм3/мин в течение 15 мин.

8. Выполнение измерений

Поглотитель с пробой устанавливают в штатив. К выходному концу поглотителя подсоединяют встык с помощью резинового шланга сорбционную трубку. К входному концу поглотителя подводят трубку с инертным газом, который пропускают через пробу в течение 5-ти мин со скоростью 50 см3/мин.

В испаритель хроматографа вместо газонаправляющей трубки устанавливают втулку для фиксации сорбционной трубки (см. рис.). Сорбционную трубку с адсорбированными примесями вставляют в испаритель, закрывают его и включают секундомер. Анализ проводят в условиях, указанных при построении градуировочной характеристики (п. 7.3). На хроматограмме рассчитывают площадь пика и по градуировочной характеристике определяют его массу в пробе.

9. Вычисление результатов измерений

Концентрацию ацетона, метанола, изопропанола в атмосферном воздухе (мг/м3) вычисляют по формуле:

                      m

                 С = ----, где

                     V

                      0

     m - масса    вещества   в    пробе,   найденная  по   градуировочной

характеристике, мкг;

     V  - объем  отобранного воздуха, приведенный к нормальным  условиям,

      0

дм3;

                     V x 273 x P

                      t

              V = ----------------, где

               0  (273 + t) x 760

     V  - объем воздуха, отобранный для анализа, дм3;

      t

     Р - атмосферное давление в месте отбора пробы, мм рт. ст.;

     t - температура воздуха в месте отбора пробы, °С.