Методические указания на колориметрическое определение германия и его соединений (четыреххлористый германий, двуокись германия, гидрид германия) в воздухе (утв. заместителем Главного государственного санитарного врача СССР 18 апреля 1977 г. N 1615-77)

II. Реактивы и аппаратура

6. Применяемые реактивы и растворы.

Двуокись германия, ч., ЦМТУ 3431-53.

Стандартный раствор N 1 с содержанием 100 мкг/мл германия готовят путем растворения 0,0144 г двуокиси германия в 100 мл горячей дистиллированной воды. Раствор устойчив 3-4 месяца.

Стандартный раствор N 2 с содержанием 10 мкг/мл германия готовят путем разбавления раствора N 1 в 10 раз дистиллированной водой или (в случае анализа гидрида германия) поглотительным раствором. В первом случае раствор устойчив в течение месяца, во втором случае - 2-3 дня.

Фенилфлуорон, МРТУ 6-09-6654-70, 0,05%-ный раствор в этиловом спирте. Готовят путем растворения 0,05 г реактива в 90 мл этилового спирта, к которому добавлен 1 мл 6 н. раствора соляной кислоты или 1,5 мл 6 н. раствора серной кислоты (в случае анализа гидрида германия). После охлаждения доводят спиртом до 100 мл.

Натр едкий, ГОСТ 4326-66, 1%-ный раствор.

Серебро азотнокислое, ГОСТ 1277-63, 0,01 н. раствор в 1 н. растворе азотной кислоты - поглотительный раствор.

Соляная кислота, ГОСТ 3118-67, концентрированная, разведенная 3:1, 1:1 и 10%-ный раствор.

Азотная кислота, ГОСТ 4461-67, 1 н. раствор.

ГАРАНТ:

Взамен ГОСТ 4461-67 постановлением Госстандарта СССР от 22 декабря 1977 г. N 2995 введен в действие с 1 января 1979 г. ГОСТ 4461-77

Пергидроль, ГОСТ 10929-64.

Четыреххлористый углерод, ГОСТ 20228-74.

Желатин, ТУ 10 П-317-69, 1%-ный раствор.

Нейтрализованный раствор щелочи. Готовят путем нейтрализации 1%-ного раствора щелочи вначале концентрированной, затем 10%-ным раствором соляной кислоты до нейтральной реакции.

7. Применяемые посуда и приборы.

Аспирационное устройство.

Газовые пипетки емкостью 250 мл.

Патроны для фильтров (см. рис. 1 и 2).

Пробирки колориметрические из бесцветного стекла высотой 120 мм, внутренним диаметром 15 мм.

Пипетки, ГОСТ 20292-74, емкостью 1, 2, 5 и 10 мл с делениями на 0,01 и 0,1 мл.

Поглотительные приборы с пористой пластинкой (см. рис. 3).

Делительные воронки емкостью 50-100 мл.

Стаканы химические емкостью 100 мл.

Колбы мерные, ГОСТ 1770-64, вместимостью 50-100 мл.

ГАРАНТ:

Взамен ГОСТ 1770-64 постановлением Госстандарта СССР от 18 ноября 1974 г. N 2547 с 1 января 1976 г. введен в действие ГОСТ 1770-74

Колбы конические, ГОСТ 1770-74, вместимостью 100 мл.

Воронки химические.

Фильтры АФА-ВП-20.

III. Отбор пробы воздуха

8. Воздух на содержание паров четыреххлористого германия аспирируют со скоростью 1 л/мин через два поглотительных прибора с 10 мл воды. Для определения 1/2 ПДК следует отобрать 2-3 л воздуха.

Воздух на содержание пыли германия и его двуокиси аспирируют со скоростью 10 л/мин через фильтр АФА, помещенный в патрон. Для определения 1/2 ПДК (необходимо отобрать 20-30 л воздуха. Отбор проб на содержание гидрида германия проводят в газовые пипетки обменным способом. Для определения 1/2 ПДК достаточно отобрать 0,2-0,25 л воздуха.

IV. Описание определения

9. А. Определение четыреххлористого германия, двуокиси германия и германия

Из каждого поглотительного прибора для анализа берут по 5 мл раствора в колориметрические пробирки. Если проба отбиралась на фильтр, его переносят в стакан, смачивают 2-3 каплями этилового спирта и обрабатывают 10 мл раствора едкого натра и 0,5 мл пергидроля. Стакан с содержимым нагревают на плитке до растворения германия и переливают раствор в коническую колбу. Фильтр вновь обрабатывают 5 мл щелочи при нагревании, отжимают и жидкость выливают в ту же колбу. Колбу закрывают воронкой и нагревают при слабом кипении в течение 15 мин для разрушения перекиси водорода. По мере выкипания раствора добавляют 3-4 мл воды.

Раствор охлаждают и нейтрализуют сначала концентрированной, а затем 10%-ным раствором соляной кислоты до нейтральной реакции по лакмусу.

Если проба содержит только двуокись германия, фильтр обрабатывают раствором щелочи без пергидроля и затем нейтрализуют. В обоих случаях измеряют общий объем растворов. 5 мл пробы вносят в колориметрическую пробирку. Одновременно готовят шкалу стандартов согласно табл. 4.

Таблица 4

Шкала стандартов

N стандарта	Стандартный раствор германия N 2, мл	Вода или нейтрализованный раствор щелочи, мл	Содержание германия, мкг
1	0	5,0	0
2	0,025	4,98	0,25
3	0,05	4,95	0,5
4	0,1	4,9	1,0
5	0,2	4,8	2,0
6	0,4	4,6	4,0
7	0,6	4,4	6,0
8	0,8	4,2	8,0
9	1,0	4,0	10,0

При анализе на содержание четыреххлористого германия объем растворов доливают до 5 мл водой, при анализе пыли германия - нейтрализованным раствором щелочи.

К растворам проб и шкалы добавляют по 0,1 мл соляной кислоты 1:1 и взбалтывают. Затем приливают по 0,2 мл раствора желатина и по 0,1 мл раствора фенилфлуорона. Растворы перемешивают и через 10 мин сравнивают интенсивность окраски проб со шкалой стандартов*.

Если наряду с пылью германия в воздухе содержится пыль мышьяка, сурьмы, олова, кремния, то для отделения германия от мешающих примесей поступают следующим образом: к раствору пробы (после нейтрализации и измерения объема) добавляют концентрированной соляной кислоты из расчета три объема на один объем жидкости (45 мл кислоты на 15 мл раствора). Растворы охлаждают, переносят в делительную воронку, приливают 10 мл четыреххлористого углерода и экстрагируют в течение 2 мин. Слой четыреххлористого углерода спускают во вторую делительную воронку, а солевой раствор еще раз экстрагируют 10 мл четыреххлористого углерода. Соединенные экстракты во второй делительной воронке 2 раза промывают по 10 мл 9 н. раствором соляной кислоты, взбалтывая каждый раз в течение 1 мин.

Промытый экстракт переливают в третью воронку и взбалтывают в течение 1 мин с 10 мл воды. При этом германий переходит в водный слой, который сливают в пробирку, а органический слой обрабатывают еще 2 раза по 5 мл воды, сливая их в отдельные пробирки. Для анализа берут по 5 мл каждой вытяжки.

Шкалу стандартов обрабатывают аналогичным образом. Для этого берут в колбу 1,25 мл стандартного раствора N 1, приливают 15 мл нейтрализованного раствора щелочи и экстрагируют как пробы. Реэкстракцию германия водой проводят дважды по 10 мл, а затем 5 мл. Все вытяжки сливают в мерную колбу емкостью 25 мл. Объем до метки доводят водой. В 1 мл раствора содержится 5 мкг германия. Для построения шкалы берут этот раствор в количестве 0, 0,05, 0,1, 0,2, 0,4, 0,8, 1,2, 1,6, 2 мл, что соответствует 0, 0,25, 0,5, 1, 2, 4, 6, 8, 10 мкг, до 5 мл доливают водой. Во все пробирки шкалы и проб добавляют по 0,1 мл соляной кислоты (1:1), 0,2 мл раствора желатина и 0,1 мл раствора фенилфлуорона.

Б. Определение гидрида германия

В пипетку с отобранной пробой вносят 10 мл поглотительного раствора и оставляют на 3 ч, периодически взбалтывая. При наличии гидрида германия раствор несколько мутнеет, затем вновь становится прозрачным. Для анализа берут 5 мл раствора. Шкалу стандартов готовят с таким же содержанием германия, как при анализе четыреххлористого германия и его двуокиси, и объем доводят до 5 мл поглотительным раствором. Затем во все пробирки шкалы и проб добавляют по 0,25 мл раствора желатина и 0,2 мл раствора фенилфлуорона. Перемешивают и через 30 мин колориметрируют.

Концентрацию германия в воздуха X вычисляют по формуле:

,

где G - количество германия, найденное в анализируемом объеме пробы, мкг;

- общий объем пробы, мл;

V - объем пробы, взятый для анализа, мл;

- объем воздуха, взятый для анализа и приведенный к стандартным условиям по формуле (см. приложение), л.

Примечание. При расчете концентрации гидрида германия полученные результаты умножают на 1,06 (коэффициент пересчета германия на гидрид германия).

______________________________

* Так как окраска комплекса неустойчива, проводят визуальное колориметрирование.

Заместитель Главного государственного санитарного врача СССР

А.И. Заиченко