Методические указания МУК 4.1.638-96 "Методические указания по газохроматографическому определению уксусной кислоты в атмосферном воздухе" (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 31 октября 1996 г.)

Методические указания МУК 4.1.638-96
"Методические указания по газохроматографическому определению уксусной кислоты 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 уксусной кислоты в диапазоне концентраций 0,01-1,0 мг/м3.

СН3СООН             Мол. масса 60,05

Уксусная кислота - прозрачная жидкость с характерным сильным запахом. Температура кипения - 118,10°С, температура плавления - 16,6°С, плотность - 1,049 мг/см3, давление паров - 11,8 мм рт. ст. Хорошо растворяется в воде, этаноле, эфирах. В воздухе находится в виде паров.

Уксусная кислота обладает сильным раздражающим действием. Максимальная разовая ПДК для атмосферного воздуха населенных мест - 0,2 мг/м3, среднесуточная - 0,006 мг/м3.

1. Погрешность измерений

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

2. Метод измерений

Измерение концентрации уксусной кислоты выполняют методом газожидкостной хроматографии с пламенно-ионизационным детектированием. Концентрирование уксусной кислоты из воздуха осуществляют на твердый сорбент. Термодесорбцию вещества проводят в испарителе прибора.

Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы - 0,01 мкг.

Определению не мешают: акриловые кислоты и их метиловые и бутиловые эфиры, спирты С2-C5, стирол, фенол, бензол, толуол, ксилолы.

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы

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

3.1. Средства измерений

Хроматограф с пламенно-ионизационным детектором
Барометр-анероид М-67	ТУ 2504-1797-75
Весы аналитические ВЛА-200	ГОСТ 24104-80Е
Дозирующее диффузионно-динамическое устройство типа "Микрогаз"
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-10М	ГОСТ 8043-74
Посуда стеклянная лабораторная	ГОСТ 1770-74Е и 20292-74Е
Секундомер СДС пр 1-2-000	ГОСТ 5072-79
Термометр лабораторный шкальный ТЛ-2; пределы 0-55°С, цена деления 1°С	ГОСТ 215-73Е
Электроаспиратор М-822	ТУ 64-1-862-77

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

3.2 Вспомогательные устройства

Аквадистиллятор	ТУ 61-1-721-79
Вакуумный компрессор марки ВН-461 М
Редуктор водородный	ТУ 26-05-463-76
Редуктор кислородный	ТУ 26-05-235-70
Сорбционные трубки из молибденового стекла длиной 80 мм и внутренним диаметром 2 мм
Хроматографическая колонка из стекла длиной 3 м и внутренним диаметром 4 мм

3.3. Материалы

Азот сжатый	ГОСТ 9293-74
Водород сжатый	ГОСТ 3022-89
Воздух сжатый	ГОСТ 11882-73
Стекловата или стекловолокно
Стеклянные заглушки

3.4. Реактивы

Ацетон, ч. д. а.	ГОСТ 2603-79
Вода дистиллированная	ГОСТ 6709-77
Гексан, ч.	ТУ 6 -09-3375-78
Карбовакс 20 М 5% на инертоне AW зернением 0,160-0,200 мм, готовая насадка для хроматографической колонки (производство "Chemapol" Чехия)
Кислота уксусная ледяная, х. ч.	ГОСТ 61-75
Силохром II, фракция 0,5-0,15 мм, насадка для сорбционной трубки

4. Требования безопасности

4.1. При работе с реактивами соблюдают требования безопасности, установленные для работ с токсичными, едкими, 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 должны быть проведены следующие работы: приготовление растворов, подготовка хроматографической колонки и сорбционной трубки, установление градуировочной характеристики, отбор проб.

7.1. Приготовление растворов

Исходный раствор уксусной кислоты для градуировки (с = 10,0 мг/см3). 250 мг уксусной кислоты вносят в колбу вместимостью 25 см3, доводят объем до метки водой и тщательно перемешивают. Срок хранения - 1 месяц.

Рабочий раствор уксусной кислоты для градуировки (с = 0,5 мг/см3). 12,5 см3 исходного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 250 см3, доводят объем до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Срок хранения - 1 месяц.

7.2. Подготовка хроматографической колонки и сорбционной трубки

Хроматографическую колонку и сорбционную трубку перед заполнением насадками промывают дистиллированной водой, ацетоном, гексаном, и высушивают в токе азота. Заполнение хроматографической колонки насадкой проводят под вакуумом. Концы колонки закрывают стекловатой и, не подключая к детектору, кондиционируют в токе газа-носителя с расходом 35 см3/мин при температуре 170°С в течение 18 ч. После охлаждения колонку подключают к детектору и записывают нулевую линию в рабочем режиме. При отсутствии мешающих влияний колонка готова к работе.

Заполнение сорбционной трубки производят вручную 0,05 г Силохрома II. Концы трубки закрывают стекловатой и помещают в испаритель прибора в верхнюю часть хроматографической колонки для кондиционирования в условиях анализа проб в течение 30 мин. Хранят трубки в закрытых емкостях не более 2-х недель.

7.3. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику устанавливают методом градуировки на стандартных паровоздушных смесях, полученных с использованием диффузионно-динамического дозатора типа "Микрогаз". В сорбционные трубки, предварительно охлажденные льдом в течение 5 мин, вводят градуировочные смеси с содержанием уксусной кислоты 0,01-0,02-0,04-0,08-0,10 мкг/дм3. Трубки с градуировочными смесями помещают в испаритель прибора и анализируют в следующих условиях:

температура термостата колонок	140°С
температура испарителя	200°С
расход газа-носителя (азота)	35 см3/мин
расход воздуха	400 см3/мин
расход водорода	35 см3/мин
скорость движения диаграммной ленты	240 мм/ч
чувствительность шкалы электрометра	50 х 10(-12) А
время удерживания уксусной кислоты	2 мин 47 сек

На полученной хроматограмме измеряют площадь пика уксусной кислоты и по средним результатам из 5-ти серий строят градуировочную характеристику, выражающую зависимость площади пика (мм2) от массы уксусной кислоты (мкг). Градуировку проводят 1 раз в квартал и при смене партии реактивов.

Учитывая эффективность сорбции-десорбции уксусной кислоты Силохромом II (95%), допустимо проводить градуировку прибора стандартными растворами. В этом случае градуировочную характеристику устанавливают по 5-ти сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из 5-ти растворов, готовят в мерных колбах вместимостью 50 см3. Для этого в колбы вносят 1,0; 3,0; 5,0; 10,0; 50,0 см3 рабочего градуировочного раствора, доводят до метки водой, получая концентрации уксусной кислоты в стандартных растворах 10; 30; 50; 100; 500 мкг/см3, соответственно. Растворы тщательно перемешивают. В испаритель прибора вводят по 1,0 мм3 каждого стандартного раствора и анализируют в условиях, указанных при построении градуировочной характеристики с использованием стандартных паровоздушных смесей.

7.4. Отбор проб

Отбор проб воздуха проводят согласно ГОСТу 17.2.3.01-86. Воздух со скоростью 0,1 дм3 /мин аспирируют через сорбционную трубку в течении# 10-15 мин. После окончания отбора концы трубки закрывают заглушками и помещают в пробирку с притертой пробкой. Срок хранения пробы - не более 1-х суток.

8. Выполнение измерений

После выхода прибора на рабочий режим отвинчивают крышку испарителя и быстро вводят в верхнюю часть хроматографической колонки в испарителе сорбционную трубку (предварительно удалена газонаправляющая трубка) с отобранной пробой. Испаритель быстро закрывают крышкой и одновременно включают секундомер. Стабилизация нулевой линии происходит через 35 сек. Условия хроматографирования пробы - в соответствии с п. 7.3.

На полученной хроматограмме рассчитывают площадь пика уксусной кислоты и по градуировочной характеристике определяют массу уксусной кислоты в пробе.

9. Вычисление результатов измерений

Концентрацию уксусной кислоты в атмосферном воздухе (мг/м3) вычисляют по формуле:

                     m

                С = ---, где

                     V

                      0

     m  - масса уксусной кислоты в  пробе,  найденная  по  градуировочной

          характеристике, мкг;

     Vo - объем пробы воздуха, приведенный к нормальным условиям, дм3;

                     V x 273 x P

                      t

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

               0  (273 + t) x 760

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

     V  - объем пробы воздуха, измеренный при отборе, дм3;

      t

     t - температура воздуха в местах отбора, °С.