Методические указания МУК 4.1.624-96 "Методические указания по газохроматографическому определению метилового и этилового спиртов в атмосферном воздухе" (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 31 октября 1996 г.)

Методические указания МУК 4.1.624-96
"Методические указания по газохроматографическому определению метилового и этилового спиртов 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 метилового и этилового спиртов в диапазоне концентраций 0,05-5,0 мг/м3.

СН4O          Мол. масса 32,04

Метиловый спирт (метанол) - прозрачная жидкость с характерным запахом, плотность - 0,791 г/см3, температура кипения - 64,7°С, упругость пара - 95,7 мм рт. ст. (20°С), растворяется в воде, эфире. В воздухе находится в виде паров.

Метиловый спирт является сильным ядом. ПДКм.р. для атмосферного воздуха населенных мест - 1,0 мг/м3, ПДКс.с. - 0,5 мг/м3.

C2H6O         Мол. масса 46,07

Этиловый спирт (этанол) - прозрачная жидкость с характерным запахом, плотность 0,789 г/см3, температура кипения - 78,3°С, упругость пара - 44 мм рт. ст. (20°С), растворяется в воде, эфире. В воздухе находится в виде паров.

Этиловый спирт обладает наркотическим действием. ПДК для атмосферного воздуха населенных мест - 5,0 мг/м3.

1. Погрешность измерений

Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей +-15%, при доверительной вероятности - 0,95.

2. Метод измерений

Измерение концентрации метилового и этилового спиртов выполняют методом газоадсорбционной хроматографии с использованием пламенно-ионизационного детектора.

Концентрирование спиртов из воздуха осуществляют в дистиллированную воду.

Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы - 0,2 мг/дм3.

Определению не мешают: другие спирты, кислоты, карбонилсодержащие соединения, эфиры, фенолы, фурановые 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 ЛХМ-8МД, модель 5 или любой другой с пламенно-ионизационным детектором
Барометр-анероид М-67	ТУ 2504-1797-75
Весы аналитические ВЛА-200	ГОСТ 24104-80Е

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 4-100-2	ГОСТ 1770-74
Линейка измерительная	ГОСТ 17435-72
Лупа измерительная	ГОСТ 8309-75
Меры массы	ГОСТ 7328-82Е

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

Микрошприц МШ-10	ГОСТ 8043-75
Пипетки 7-1-1, 7-1-10, 7-1-5	ГОСТ 20292-74Е
Секундомер 2-го кл. точности	ГОСТ 5072-79
Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2, цена деления 1°С	ГОСТ 215-73Е
Цилиндр 4-50	ГОСТ 1770-74
Электроаспиратор модель 822	ТУ 64-1-862-72

3.2. Вспомогательные устройства

Хроматографическая колонка из стекла длиной 3 м и внутренним диаметром 3 мм
Вакуумный компрессор марки ВН-461М
Дистиллятор	ТУ 61-1-721-79
Поглотительные приборы "Шмель" ПВ-20, разработанные ВНИИ биологического приборостроения (рис. 1)
Редуктор водородный	ТУ 26-05-463-76
Редуктор кислородный	ТУ 26-05-235-70

3.3. Материалы

Азот сжатый	ГОСТ 9293-74
Воздух сжатый	ГОСТ 11882-73
Водород сжатый	ГОСТ 3022-80
Стекловата
Стеклянные заглушки

3.4. Реактивы

Ацетон, ч. д. а.	ГОСТ 2603-79
Вода дистиллированная	ГОСТ 6709-77
Полисорб-1, фракция 0,1-0,3 мм	ТУ 1011362-69
Спирт изобутиловый, х. ч.	ГОСТ 6016-77
Спирт метиловый, х. ч.	ГОСТ 6995-74
Спирт этиловый, х. ч.	ТУ 6-0951710-72
Хлороформ, х. ч.	ТУ 6-09-4263-76

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, рекомендованных технической документацией к прибору.

7. Подготовка к выполнению измерений

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

7.1. Приготовление растворов

Градуировочные растворы N 1 метилового и этилового спиртов (с = 0,055 мг/см3). В колбу вместимостью 25 см3, заполненную на 1/3 объема дистиллированной водой, вносят 1,375 мг спирта, доводят до метки водой и тщательно перемешивают. Срок хранения в холодильнике в склянках с притертыми пробками - 2 месяца.

Градуировочный раствор N 2 изобутилового спирта (внутренний стандарт) (с = 0,105 мг/см3). В колбу вместимостью 25 см3, заполненную на 1/3 объема дистиллированной водой, вносят 2,63 мг изобутилового спирта, доводят до метки водой и тщательно перемешивают. Срок хранения в холодильнике - 2 месяца.

Поглотительный раствор. Свежеперегнанная вода.

7.2. Подготовка хроматографической колонки

Хроматографическую колонку перед заполнением насадками трижды промывают горячей водой, дистиллированной водой, ацетоном, хлороформом и высушивают в токе азота. Сухую колонку фиксируют тампоном из стекловаты с одного конца и заполняют насадкой под вакуумом, уплотняя легким постукиванием. Концы колонки закрывают стекловатой и, не подключая к детектору, кондиционируют в токе газа-носителя (азота) с расходом 20-30 см3/мин при температуре 180°С в течение 20-30 ч. После охлаждения колонку подключают к детектору, записывают нулевую линию в рабочем режиме. При отсутствии дрейфа нулевой линии колонка готова к работе.

7.3. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику устанавливают с использованием градуировочных коэффициентов на градуировочных растворах. К 1,0 см3 градуировочного раствора N 1 добавляют 1,0 см3 градуировочного раствора N 2. 1,0 мм3 полученной смеси вводят в испаритель и анализируют в следующих условиях:

температура термостата колонок	100-120°С
температура испарителя	150°С
расход газа-носителя (азот)	25-30 см3/мин
расход водорода	30 см3/мин
расход воздуха	300 см3/мин
объем пробы	1 мм3
относительные времена удерживания:
метилового спирта	0,16
этилового спирта	0,27
изобутилового спирта	1,00

На хроматограмме рассчитывают площади пиков метилового и изобутилового спиртов и по средним результатам из 3-х определений устанавливают градуировочный коэффициент по формуле:

               S х m

                м   ст

          f = ----------, где

           м   S   x m

                ст    м

     m , m  - масса  метилового и  изобутилового спиртов в градуировочной

      м   ст

смеси, мг/см3,

     S , S  - площади пиков метилового и изобутилового спиртов, мм2.

      м   ст

Аналогичным образом рассчитывают градуировочный коэффициент для этилового спирта.

7.4. Отбор проб

Отбор проб воздуха проводят согласно ГОСТу 17.2.3.01-86.

Воздух со скоростью 15-20 дм3/мин аспирируют через 2 последовательно соединенных поглотительных прибора, заполненных 10 см3 дистиллированной воды, в течение 20 мин. Срок хранения проб - 5 суток в холодильнике в склянках с притертыми пробками.

8. Выполнение измерений

Пробы из двух последовательно соединенных поглотительных приборов анализируют отдельно. 1,0 см3 пробы из каждого пробоотборника помещают в пробирку с притертой пробкой, добавляют 1,0 см3 градуировочного раствора N 2. На анализ в испаритель прибора вводят 1,0 мм3 смеси из каждой пробирки. На полученных хроматограммах рассчитывают площади пиков спиртов и определяют содержание метилового и этилового спирта (мг/см3) в пробе по формуле:

               S х m

                м   ст

          X = ----------, где

           м   S   x f

                ст    м

     S , S   - площади  пиков  метилового  или этилового  и изобутилового

      м   ст

спиртов, мм2;

     m   - масса   изобутилового  спирта в 1,0 см3 стандартного раствора,

      ст

мг/см3;

     f - градуировочный коэффициент для метилового или этилового спиртов.

      м

За результат измерения принимают среднее арифметическое значение двух параллельных определений для первого и второго пробоотборника соответственно.

9. Вычисление результатов измерений

Концентрацию метанола или этанола в воздухе (мг/м3) рассчитывают по формуле:

               Х  х V + X  x V

                м1   1   м2   2

          С = -------------------, где

                       V

                        0

     Х  , Х   - содержание  метилового  или  этилового спирта в первом  и

      м1   м2

втором поглотительном приборе, соответственно, мг/см3;

     V , V  - объем     поглотительного     раствора  в  первом  и втором

      1   2

поглотительном приборе, соответственно, см3;

     V  - объем   воздуха,   отобранный   для   анализа  и  приведенный к

      0

нормальным условиям, м3;

                     V x 273 x P

                      t

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

               0  (273 + t) x 760

     Р - атмосферное давление при отборе пробы воздуха, мм рт. ст.;

     t - температура воздуха в местах отбора,°С;

     V  - объем пробы воздуха, м3.

      t