Методические указания по ускоренному определению кристаллического диоксида кремния в угольной и природной пыли МУК 5886-91 (утв. заместителем Главного государственного санитарного врача СССР 10 сентября 1991 г.)

М.м. 60,08

Диоксид кремния - бесцветное кристаллическое вещество, 1728°С, 2590°С, плотность 2,6 . Не растворяется в воде, растворяется в фтористоводородной кислоте.

В воздухе находится в виде аэрозоля.

Токсичность: вызывает фиброз легких ("силикоз"), увеличивает склонность к заболеванию туберкулезом легких.

Предельно допустимая концентрация в воздухе пыли, содержащей 2-10% кристаллического диоксида кремния - 4 ; 10-70% - 2 ; свыше 70% - 1 .

Характеристика метода

Определение основано на избирательном сплавлении кристаллического диоксида кремния с составным плавнем после обработки пробы едкой щелочью при кипячении, растворении полученной кремнекислой соли и определении кремния в растворе в виде синего кремнемолибденового комплексного соединения.

Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы - 2 мкг.

Нижний предел измерения в воздухе - 0,05 (при отборе 100 л воздуха).

Диапазон измеряемых концентраций - 0,05-30,0 .

Граница суммарной погрешности измерения не превышает %.

Измерению не мешают соединения фосфора, мышьяка, кремний и аморфный диоксид кремния.

Время выполнения измерения 3 часа, включая отбор проб 30 мин.

Приборы, аппаратура, посуда

Аспирационное устройство.

Фильтродержатели.

Тигли стеклоуглеродные конусные N 5, ТУ 48-20-117-82, вместимостью 40 мл.

Муфельная печь.

Ступка агатовая.

Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 25, 50 и 100 мл.

Цилиндры мерные с пришлифованной пробкой или колбы конические, ГОСТ 1770-74, вместимостью 50 мл.

Цилиндры мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 10 мл.

Воронки из полиэтилена.

Мерный сосуд из полиэтилена или парафинированный.

Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 0,1; 0,2; 1; 2; 5; 10 мл.

Щипцы тигельные.

Спектрофотометр.

Водяная баня.

Ртутно-кварцевая лампа.

Реактивы, растворы, материалы

Кремний диоксид, ТУ 6-09-3379-79, ОСЧ 12-4, прокаленный в муфельной печи при 1000°С в течение 2-х часов.

Стандартный раствор N 1 с содержанием 200 мкг/мл диоксида кремния. 0,02 г диоксида кремния, тонко измельченного в агатовой ступке, перемешивают в стеклоуглеродном тигле с 1 г калия-натрия углекислого и сплавляют в муфельной печи при 750°С в течение 10 минут. Затем тигель вынимают из печи, охлаждают, наливают в несколько приемов 20 мл 5%-ного раствора углекислого натрия и кипятят до полного растворения плава. Раствор переносят через бумажный фильтр "синяя лента" в мерную колбу вместимостью 100 мл. Тигель промывают горячей водой и сливают в ту же колбу. Охлажденный раствор доводят до метки водой и хранят в полиэтиленовом сосуде в течение месяца.

Рабочий стандартный раствор N 2, содержащий 20 мкг/мл диоксида кремния, готовят непосредственно перед употреблением. Для этого в мерную колбу вместимостью 100 мл наливают 10 мл стандартного раствора N 1, доливают 50-60 мл дистиллированной воды, прибавляют 1,5 мл 1 н раствора серной кислоты и доводят объем до метки водой.

Натрий хлористый, х.ч., ГОСТ 4233-77.

Калий-натрий углекислый, х.ч., ГОСТ 4332-76.

Калий азотнокислый, х.ч., ГОСТ 4217-77, изм. N 1.

Серная кислота, ГОСТ 4204-66, 10 н, 1 н растворы.

ГАРАНТ:

Взамен ГОСТ 4204-66 постановлением Госстандарта СССР от 17 июня 1977 г. N 1513 с 1 июля 1978 г. утвержден ГОСТ 4204-77

Натрий углекислый, ГОСТ 84-76, 5%-ный раствор, хранится в полиэтиленовом сосуде.

Составной плавень готовят из калия-натрия углекислого, натрия хлористого и калия азотнокислого в весовом соотношении 16:8:1 (320:160:20 мг на пробу), соответственно, тщательно растирая и смешивая их в агатовой ступке небольшими порциями. Смесь хранят в плотно закрытом полиэтиленовом сосуде.

Кислота винная, ч.д.а., ГОСТ 5817-77, 5%-ный раствор.

Кислота лимонная, ч.д.а., ГОСТ 3652-69, 5%-ный раствор.

Медь (II) виннокислая, 3-водная, ТУ 6-09-08-1087-76, 0,3%-ный раствор.

Медь сернокислая, 5-водная, ч.д.а., ГОСТ 4165-78.

Кислота аскорбиновая, ГОСТ 4815-57, 1%-ный раствор, свежеприготовленный.

Аммоний молибденовокислый, ГОСТ 3765-72, перекристаллизованный, 7%-ный раствор.*

Натрия гидроксид, х.ч., ГОСТ 4328-77, 10%-ный раствор.

Восстановительная смесь** готовится из равных объемов свежеприготовленного раствора 1%-ной аскорбиновой кислоты и 0,3%-ного раствора виннокислой меди перед использованием.

Фильтры АФА-ВП-20.

Бумажные фильтры "синяя лента".

Отбор проб воздуха

Воздух со скоростью 10 л/мин аспирируют через фильтр АФА-ВП-20, укрепленный в фильтродержателе. Объем протянутого воздуха зависит от концентрации в нем пыли. Навеска пыли на фильтре должна быть не менее 2 мг. В случае малой запыленности и невозможности в течение 30 минут отобрать нужную навеску, следует объединить несколько параллельных проб.

Подготовка к измерению

Для построения градуировочного графика готовят шкалу стандартов согласно таблице.

Таблица

Шкала градуировочных растворов

N п/п	Стандартный раствор N 2, мл	Дистиллированная вода, мл	Содержание кристаллического диоксида кремния, мкг
1	0	20,0	0
2	0,1	19,9	2
3	0,2	19,8	4
4	0,4	19,6	8
5	0,6	19,4	12
6	1,0	19,0	20
7	1,5	18,5	30

В конические колбы вместимостью 50 мл (либо мерные цилиндры с пришлифованными пробками) помещают стандартный раствор N 2 в указанных в таблице объемах. Доводят объем раствора до 20 мл дистиллированной водой, добавляют по 1,5 мл 1 н раствора серной кислоты и 1 мл 7%-ного раствора молибдата аммония, перемешивают и оставляют на 5 минут для развития окраски желтого комплекса.

Восстановление желтого кремнемолибденового комплексного соединения можно проводить 2-мя путями (фотохимическим или химическим), выбор которых зависит от наличия или отсутствия источника ультрафиолетового света.

1. Фотохимическое восстановление. В каждую колбу приливают по 5 мл 5%-ного раствора лимонной кислоты и 5 мл 10 н серной кислоты. Аликвотную часть раствора переносят в кварцевую кювету и облучают ультрафиолетовым светом в течение 5 минут. Расстояние от лампы до облучаемого раствора 5-6 см. По окончании облучения измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при длине волны 815 нм относительно раствора холостой пробы.

2. Химическое восстановление. К растворам приливают по 5 мл 5%-ной винной кислоты и 0,5 мл восстановительной смеси, перемешивают и через 10 минут измеряют оптическую плотность раствора на спектрофотометре при длине волны 815 нм относительно раствора холостой пробы.

Строят градуировочный график зависимости оптических плотностей от сод