Методические указания по раздельному фотометрическому измерению концентраций магния, алюминия и их окислов в воздухе рабочей зоны (утв. заместителем Главного государственного санитарного врача СССР 26 октября 1984 г. N 3110-84)

Название вещества	Структурная формула	Молекулярная масса (М.м.)	В воздухе находится в виде	Растворимость в воде и в минеральных растворителях
Магний Mg 24,30 аэрозоля Легко растворяется в разбавленных минеральных кислотах Окись магния Mg = 0 40,30 аэрозоля легко растворяется в минеральных кислотах Алюминий Аl 26,98 аэрозоля реагирует с щелочью, соляной и серной кислотами Окись алюминия О О О 101,96 аэрозоля почти нерастворим в воде и в \\ / \ // минеральных кислотах Аl Аl

1. Характеристика метода

Определение основано на фотометрировании окрашенных комплексов* магния и алюминия с арсеназо-1.

Отбор проб воздуха производится с концентрированием на фильтр АФА-В-20.

Пределы измерения в анализируемом объеме пробы 1,0 мкг для магния и 0,5 мкг для алюминия.

Пределы измерения в воздухе 0,02 для магния и 0,01 для алюминия (при отборе 50 л воздуха).

Диапазон измеряемых концентраций от 0,5 до 5,0 для магния и от 1,0 до 20,0  для алюминия.

Определению магния не мешают алюминий (III), железо (III), медь (II), вольфрам (VI). Мешают определению кальций (II) и марганец (II).

Определению алюминия не мешает магний и хром (VI).

Граница суммарной погрешности измерения %.

Предельно допустимая концентрация магния и его сплавов в воздухе (ориентировочная) - 1,0 , окиси магния (ориентировочная) - 10 , алюминия и окиси алюминия - 2 .

2. Реактивы, растворы и материалы

Магний сернокислый , ГОСТ 4523-77.

Спирт этиловый регенерированный, ГОСТ 4448-71.

Арсеназо-1, чда, ТУ 6-09-4729-79, очищенный путем перекристаллизации из смеси этилового спирта с водой в соотношении 1:1 с последующим промыванием полученного осадка этиловым спиртом и высушиванием его при комнатной температуре. 0,05-0,06%-ные водные растворы арсеназо-1 готовят из очищенного арсеназо-1.

Аммиак водный, чда, 0,2 М раствор, ГОСТ 3760-79.

Уксусная кислота ледяная, хч, 0,2 М и 10%-ные растворы, ГОСТ 61-75.

Триэтаноламин, ч, 5%-ный водный раствор, ТУ 6-09-2448-72.

Алюмокалиевые квасцы, чда, ГОСТ 4329-77.

Калий пиросернокислый (пиросульфат), ч, ГОСТ 71-72-76.

Аскорбиновая кислота, ч, 0,5%-ный водный раствор, устойчив в течение 10 дней, ТУ 6-09-1133-78.

Гексаметилентетрамин для монокристаллов (уротропин, гексамин), 25%-ный водный раствор, ч, 6-09-09-353-74.

Тиомочевина, ч, 5%-ный водный раствор, устойчив в течение 10 дней, ГОСТ 6344-73.

Соляная кислота, чда, 2 н раствор, ГОСТ 3118-77.

Аммоний уксуснокислый, чда, 2% и 20%-ный водные растворы, устойчивы в течение 7 дней, ГОСТ 3117-78.

8-оксихинолин, чда, 5%-ный раствор в 10%-ном растворе уксусной кислоты, готовят при нагревании на водяной бане, ГОСТ 5847-62.

Метиловый оранжевый, индикатор, чда, 0,1%-ный водный раствор, МРТУ-6-09-6539-70.

Вода дистиллированная, ГОСТ 6709-72.

Аммиачно-ацетатный буферный раствор (рН 10,4-11,0).

976 мл 0,2 М раствора аммиака смешивают с 24 мл 0,2 М раствора уксусной кислоты (раствор устойчив в течение месяца).

Стандартный раствор магния N 1, содержащий 1 мг/мл магния, готовят растворением 10,14 г сернокислого магния в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 1000 мл. Объем доводят до метки дистиллированной водой. Раствор устойчив в течение месяца.

Стандартный раствор магния N 2, содержащий 10 мкг/мл магния, готовят соответствующим разведением стандартного раствора N 1 дистиллированной водой в день анализа.

Стандартный раствор алюминия N 1, содержащий 1 мг/мл алюминия, готовят растворением 17,583 г алюмокалиевых квасцов в мерной колбе вместимостью 1000 мл примерно в 500 мл дистиллированной воды, прибавляют 3 мл концентрированной соляной кислоты и объем доводят до метки дистиллированной водой.

Стандартный раствор алюминия N 2, содержащий 10 мкг/мл алюминия, готовят соответствующим разведением дистиллированной водой стандартного раствора алюминия N 1.

3. Приборы и посуда

Аспирационное устройство.

Фильтры АФА-В-20.

Фильтродержатель.

Фильтры обеззоленные, "Белая лента", размер 15 см, ТУ 6-09-1678-77.

Воронки, диаметр 56 мм, ГОСТ 8613-75.

Печь муфельная.

Тигли платиновые, высотой 30 мм, диаметром 27 мм, емкостью 12 мл.

Щипцы тигельные.

Баня водяная.

Фотоэлектроколориметр.

Весы аналитические.

Термометр для определения температуры раствора на 100°С, ГОСТ 215-73 ТЛ.

Колбы мерные, вместимостью 25, 100 и 1000 мл, ГОСТ 1770-74Е.

Пробирки, вместимостью 25 мл, ГОСТ 1770-74E.

Цилиндры мерные, вместимостью 25 мл, ГОСТ 1770-74E.

4. Проведение измерения

Условия отбора проб воздуха

Воздух со скоростью 10 л/мин аспирируют через фильтр АФА-В-20, укрепленный в фильтродержатель.

Для определения ниже 1/2 ПДК магния, алюминия и их окислов следует отобрать 50 л воздуха.

Условия анализа

Фильтр с пробой осторожно вынимают из фильтродержателя, складывают, чтобы запыленная поверхность была внутри, и помещают в платиновый тигель. Осторожно, избегая воспламенения, фильтр озоляют и прокаливают при температуре 500°С в течение 30 минут в муфельной печи. После охлаждения в тигель вносят 0,5 г пиросульфата калия, хорошо перемешивают и сплавляют, постепенно повышая температуру до 500-550°С. При температуре 500-550°С тигель выдерживают 30 минут и затем охлаждают. Сплав растворяют в 10 мл горячей дистиллированной воды, фильтруют через бумажный фильтр в мерную колбу вместимостью 25 мл, фильтр промывают горячей дистиллированной водой и после охлаждения доводят объем раствора в колбе до метки промывным раствором.

Определение магния - В пробирки с притертыми пробками отбирают по 2,0 мл исследуемого раствора, прибавляют по 1 мл 5%-ного водного раствора триэтаноламина и по 3 мл аммиачно-ацетатного буферного раствора.

Содержимое пробирок тщательно перемешивают. Затем во все пробирки прибавляют по 2 мл 0,06%-ного раствора арсеназо-1, объемы растворов доводят дистиллированной водой до 10 мл, снова перемешивают и черев 15 минут определяют их оптическую плотность по отношению к холостой колбе на фотоэлектроколориметре при длине волны 572-592 нм в кювете с толщиной слоя 20,0 мм. Растворы устойчивы в течение 30 минут.

Содержание магния в анализируемом объеме раствора находят по градуировочному графику, построенному по данным шкалы стандартов (табл. 2).

Таблица 2

Шкала стандартов для определения магния

Номер стандарта	Стандартный раствор N 2, мл	5%-ный водный раствор триэтаноламина	Аммиачно-ацетатный буферный раствор (pH 10,4-11,00)	0,06%-ный раствор арсеназо-1	Дистиллированная вода, мл	Содержание магния, мкг
1	0	Во все пробы по 1,0 мл	Во все пробы по 3,0 мл	Во все пробы по 2,0 мл	4,0	0
2	0,1				3,9	1
3	0,2				3,8	2
4	0,3				3,7	3
5	0,4				3,6	4
6	0,5				3,5	5
7	0,6				3,4	6
8	0,7				3,3	7
9	0,8				3,2	8
10	0,9				3,1	9
11	1,0				3,0	10

Определение алюминия - В пробирки с притертыми пробками отбирают по 2,0 мл анализируемого раствора, прибавляют по 0,2 мл 2 н раствора соляной кислоты, по 1 мл 5%-ного раствора тиомочевины (если присутствует медь), по 0,5 мл 0,5%-ного раствора аскорбиновой кислоты (если присутствует железо), по 1 мл 0,05%-ного раствора Арсеназо-1 и по 0,5 мл 25%-ного раствора гексаметилентетрамина. После добавления каждого реактива содержимое пробирок тщательно перемешивают. Объем растворов доводят дистиллированной водой до 10 мл и снова перемешивают.

Через 15 минут измеряют оптическую плотность анализируемых растворов по отношению к холостой пробе. Измерения выполняют на фотоэлектроколориметре при длине волны 480-500 нм в кювете с толщиной слоя 20 мм. Растворы устойчивы в течение 30 минут.

Содержание алюминия в анализируемом объеме раствора находят по гравировочному графику, построенному по данным шкалы стандартов (табл. 3).

Таблица 3

Шкала стандартов для определения алюминия

Номер стандарта	Стандартный раствор N 2, мл	2 н раствор соляной кислоты	0,05%-ный раствор Арсеназо-1	25%-ный раствор уротропина	Дистиллированная вода, мл	Содержание алюминия, мкг
1	0	Во все пробирки по 0,2 мл	Во все пробирки по 1,0 мл	Во все пробирки по 0,6 мл	8,30	0
2	0,05				8,25	0,5
3	0,10				8,20	1,0
4	0,20				8,10	2,0
5	0,40				7,90	4,0
6	0,60				7,70	6,0
7	0,80				7,50	8,0
8	1,00				7,30	10,0

Определение алюминия в присутствии фторидов - 15 мл исследуемого раствора переводят в стакан для осаждения оксихинолином и нейтрализуют концентрированным аммиаком до изменения окраски по метилоранжу (от розовой до желтой). Затем раствор подкисляют несколькими каплями концентрированной соляной кислоты, добавляют 5 мл 5%-ного уксуснокислого раствора оксихинолина и 35 мл 20%-ного раствора ацетата аммония, перемешивают и прибавляют 5-6 мл 25%-ного раствора аммиака. Раствор с осадком выдерживают 15 минут при температуре 60-70°С, после чего его фильтруют через бумажный фильтр "красная лента" и промывают осадок горячим раствором 2%-ного ацетата аммония.

Фильтр с осадком помещают в платиновый тигель, озоляют, избегая воспламенения, и прокаливают при температуре 500°С в течение 30 минут. После охлаждения в тигель вносят 0,5 г пиросульфата калия, хорошо перемешивают и сплавляют в муфельной печи, постепенно повышая температуру до 500-550°С. При температуре 500-550°С тигель выдерживают 30 минут, затем сплав растворяют в 10 мл горячей дистиллированной воды, переводят в мерную колбу вместимостью 25 мл и после охлаждения раствора доводят объем до 25 мл дистиллированной водой. Далее определение проводят как при анализе алюминия без фторидов.

Содержание алюминия и магния в воздухе в (X) вычисляют по формуле:

, где

g - количество вещества, найденное в анализируемом объеме пробы, мкг.

- общий объем пробы, мл.

V - объем пробы, взятый для анализа, мл.

- объем воздуха, л, отобранный для анализа, приведенный к стандартным условиям (см. приложение 1).

Для пересчета содержания магния на окись магния результат умножают на коэффициент 1,66, а концентраций алюминия на окись алюминия на коэффициент 1,89.

______________________________

* Комплекс магния образуется при рН 10,4-11,0 и окрашен в красно-фиолетовый цвет. Комплекс алюминия образуется при рН 4-6 и окрашен в фиолетовый цвет.

Заместитель Главного государственного санитарного врача СССР

А.И. Заиченко