Методические указания по фотометрическому измерению концентраций цианистого водорода и акрилонитрила в воздухе рабочей зоны (утв. заместителем Главного государственного санитарного врача CССP 5 ноября 1985 г. N 3995-85)

НСN	М.м. 27.01

Цианистый водород (синильная кислота) - бесцветная жидкость с запахом горького миндаля, Т кип. 26°С, плотность 0,687 при 20°С. Растворяется в воде, этаноле, эфире.

М.м. 53.06

Акрилонитрид (нитрил акриловой кислоты) - бесцветная, подвижная жидкость, Т кип. 77°С, плотность - 0,806 при 20°С. Растворим в воде, спирте, этиловом эфире.

Цианистый водород и нитрил акриловой кислоты находятся в воздухе в виде паров.

1. Характеристика метода

Метод основан на избирательном определении цианистого водорода по реакции с пиридин-барбитуровым реактивом и суммарном определении цианистого водорода и акрилонитрила с пиридин-бензидиновым реактивом.

Отбор проб проводится с концентрированием в 0,1 М раствор гидроокиси натрия и дистиллированную воду.

Предел измерения цианистого водорода с пиридин-барбитуровым реактивом - 0,1 мкг в анализируемом объеме раствора.

Предел измерения акрилонитрила с пиридин-бензидиновым реактивом - 1 мкг в анализируемом объеме раствора.

Предел измерения в воздухе цианистого водорода - 0,02 , акрилонитрила - 0,27 (при отборе 9,0 л воздуха).

Диапазон измеряемых концентраций в воздухе цианистого водорода от 0,02 до 2,7 , акрилонитрила от 0,27 до 11,1 .

Определению не мешают аммиак, метанол, отирол, толуол, метилметакрилат, этилбензол, бензальдегид; мешает определению формальдегид.

Граница суммарной погрешности измерения не превышает .

Предельно допустимая концентрация цианистого водорода в воздухе 0,3 , акрилонитрила - 0,5 .

2. Реактивы, растворы и материалы

Натрия гидроокись, ГОСТ 4328-77, 0,1 М раствор.

Аммония роданид, СТ СЭВ 222-75, хч.

Кислота барбитуровая, ТУ 6-09-512-75.

Хлорамин Т, ТУ 6-09-11-576-75, ч, 1%-ный раствор, свежеприготовленный.

Пиридин, ГОСТ 13647-78, чда, перегнанный.

Кислота соляная, ГОСТ 3118-11, хч, 0,9%-ный раствор.

Кислота серная, ГОСТ 4204-77, чда, уд. веса 1,82-1,84 в 1 М раствор.

Аммоний уксуснокислый, ГОСТ 3117-78, хч, 40%-ный раствор.

Гидразин сернокислый, ГОСТ 5841-74, чда, 10%-ный раствор.

Кислота уксусная, ГОСТ 61-75, хч, ледяная, 50%-ный раствор.

Раствор брома: 0,5 мл брома растворяют в 50 мл 50%-ной уксусной кислоты.

Бензидин солянокислый, дигидрохлорид, ТУ 6-09-4222-76, чда, 5%-ный раствор в 0,9%-ной соляной кислоте.

Раствор пиридина готовят следующим образом: к 30 мл пиридина прибавляют 20 мл воды и 5 мл концентрированной соляной кислоты.

Составной пиридин-бензидиновый реактив: к 50 мл раствора пиридина, приготовленного, как указано выше, приливают 10 мл 5%-ного раствора солянокислого бензидина в 0,9%-ной соляной кислоте. Составной пиридин-барбитуровый реактив: в мерную колбу вместимостью 50 мл вносят 1,5 г барбитуровой кислоты в 10-15 мл воды, добавляет 7,5 мл пиридина, 1,5 мл концентрированной соляной кислоты, доводят до метки водой и энергично встряхивают до получения прозрачного раствора.

Основной стандартный раствор акрилонитрила. Во взвешенную мерную колбу вместимостью 25 мл, содержащую 10 мл дистиллированной воды, вносят 1-2 капли акрилонитрила, колбу повторно взвешивают, доводят объем до метки водой и рассчитывают содержание акрилонитрила в 1 мл полученного раствора. Раствор устойчив 12 дней.

Стандартный раствор с концентрацией акрилонитрила 10 мкг/мл готовят соответствующим разбавлением основного стандартного раствора дистиллированной водой. Раствор устойчив 3 дня.

Основные стандартные растворы роданида аммония (для определения цианистого водорода) готовят растворением 0,1 М фиксанала роданида аммония в воде и в растворе гидроокиси натрия. 1 мл 0,1 М раствора роданида аммония соответствует 5,81 мг роданидионов или 2,7 мг цианистого водорода.

Стандартный раствор роданида аммония N 1 с концентрацией, соответствующей концентрации цианистого водорода 100 мкг/мл, готовят разбавлением 3,7 мл основного стандартного раствора роданида аммония дистиллированной водой в мерной колбе вместимостью 100 мл или - при отсутствии фиксанала - растворением навески 0,0282 г роданида аммония в 100 мл воды.

Стандартный раствор N 2, соответствующий концентрации цианистого водорода 1 мкг/мл, готовят разбавлением стандартного раствора роданида аммония N 1 водой.

Стандартные растворы N 3 и N 4 в растворе едкого натра с концентрацией цианистого водорода 100 и 1 мкг/мл готовят соответствующим разбавлением стандартного раствора N 1 раствором 0,1 М гидроокиси натрия.

3. Приборы и посуда

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.

Аспирационное устройство.

Поглотительные сосуды Рихтера.

Мерные колбы, ГОСТ 1770-74, вместимостью 50, 100 и 1000 мл.

Пипетки, ГОСТ 20993-74, вместимостью 1, 2, 3 и 10 мл.

Колориметрические пробирки с пришлифованными пробками размером 150х15 мм.

4. Проведение измерения

Условия отбора проб воздуха

Воздух со скоростью 0,3 л/мин аспирируют через два последовательно соединенных поглотительных сосуда, содержащих 6 мл дистиллированной воды в первом и 6 мл 0,1 М раствора гидроокиси натрия во втором сосуде.

Для определения 0,5 ПДК необходимо отобрать 9 л воздуха.

Пробы анализируют в день отбора.

Условия анализа

Анализ проб состоит из операций определения цианистого водорода с пиридин-барбитуровым реактивом в водном и щелочном растворе и определение суммарного содержания цианистого водорода и акрилонитрила с пиридин-бензидиновым реактивом в водном растворе (первый поглотитель). Указанные операции проводят следующим образом.

Из первого поглотителя с водой переносят в колориметрическую пробирку аликвотную часть пробы (0,2-3 мл), доводят объем пробы водой до 3,75 мл и прибавляют 0,2 мл раствора хлорамина. Содержимое пробирки перемешивают, добавляют через 1 минуту 1,0 мл пиридин-барбитурового реактива и через 20 минут измеряют оптическую плотность раствора при длине волны 584 нм в кювете с толщиной слоя 1 см по сравнению с контрольным раствором, который готовят одновременно и аналогично пробе.

Содержание цианистого водорода в анализируемом объеме водной пробы находят по градуировочному графику, для построения которого готовят шкалу стандартов согласно таблице 36.

Для определения содержания цианистого водорода в поглотительном приборе, содержащем 0,1 М раствор гидроокиси натрия, аликвотную часть пробы (0,5-3 мл) переносят в колориметрическую пробирку, доводят объем пробы до 3,0 мл 0,1 М раствором гидроокиси натрия, затем последовательно вводят 0,3 мл 1 М раствора серной кислоты, 0,45 мл воды, 0,2 мл хлорамина, 1 мл пиридин-барбитурового реактива. Содержимое пробирки после введения каждого реактива тщательно перемешивают. Через 20 минут измеряют оптическую плотность раствора при длине воины 584 нм в кювете с толщиной слоя 1 см по сравнению с контролем, который готовят одновременно и аналогично пробе.

Содержание цианистого водорода в анализируемом объеме щелочной пробы находят по градуировочному графику, для построения которого готовят шкалу стандартов согласно таблице 37.

Суммарное содержание цианистого водорода и акрилонитрила устанавливают в водном растворе первого поглотителя. С этой целью в колориметрическую пробирку переносят аликвотную часть пробы (0,5-2 мл) и проводят реакцию с пиридин-бензидиновым реактивом, последовательно добавляя воду до 2 мл, 0,4 мл брома и 0,2 мл 40%-ного раствора уксуснокислого аммония. Через 15 минут восстанавливают избыток брома, прибавляя по каплям 1%-ный раствор сернокислого гидразина до обесцвечивания пробы и еще 2-3 капли избытка. Затем вводят 1,5 мл воды и 4 мл свежеприготовленного пиридин-бензидинового реактива. Через 20 минут измеряют оптическую плотность раствора при длине волны 535 нм в кювете с толщиной слоя 20 мм по отношению к контрольному раствору, который готовят одновременно и аналогично пробе.

Содержание акрилонитрила и цианистого водорода в пробе определяют по градуировочным графикам, для построения которых согласно таблицам 38 и 39 готовят шкалы стандартов. Измеряют оптическую плотность растворов пяти шкал стандартов для каждого вещества. По средним данным строят графики зависимости оптической плотности растворов от содержания цианистого водорода и акрилонитрила (мкг).

ГАРАНТ:

Нумерация таблиц приводится в соответствии с источником

Таблица 36

Шкала стандартов для измерения цианистого водорода с пиридин-барбитуровым реактивом в воде

Номер стандарта	Стандартный раствор N 2, мл	Вода, мл	Содержание цианистого водорода, мкг
1	0,0	3,75	0
2	0,1	3,65	0,1
3	0,2	3,55	0,2
4	0,4	3,35	0,4
5	0,6	3,15	0,6
6	0,8	2,95	0,8
7	1,0	2,75	1,0

Таблица 37

Шкала стандартов для измерения цианистого водорода с пиридин-барбитуровым реактивом в растворе 0,1 М гидроокиси натрия

Номер стандарта	Стандартный раствор N 4, мл	0,1 М раствор гидроокиси натрия, мл	Содержание цианистого водорода, мкт
1	0,0	3,0	0
2	0,1	2,9	0,1
3	0,2	2,8	0,2
4	0,4	2,6	0,4
5	0,6	2,4	0,6
6	0,8	2,2	0,8
7	1,0	2,0	1,0

Таблица 38

Шкала стандартов для измерения акрилонитрила с пиридин-бензидиновым реактивом

Номер стандарта	Стандартный раствор содержащий 10 мкг/мл акрилонитрила, мл	Вода, мл	Содержание акрилонитрила, мкг
1	0,0	2,0	0
2	0,1	1,9	1
3	0,2	1,8	2
4	0,4	1,6	4
5	0,6	1,4	6
6	0,8	1,2	8
7	1,0	1,0	10

Таблица 39

Шкала стандартов для измерения цианистого водорода с пиридин-бензидиновым реактивом

Номер стандарта	Стандартный раствор N 2, мл	Вода, мл	Содержание цианистого водорода, мкг
1	0	2,0	0,0
2	0,1	1,9	0,1
3	0,2	1,8	0,2
4	0,4	1,6	0,4
5	0,6	1,4	0,6
6	0,8	1,2	0,8
7	1,0	1,0	1,0

По градуировочному графику (табл. 36) определяют содержание цианистого водорода в анализируемом объеме водной пробы.

По градуировочному графику (табл. 37) определяют содержание цианистого водорода в анализируемом объеме пробы из второго поглотителя с гидроокисью натрия. Рассчитывают содержание цианистого водорода в обоих поглотительных растворах и его концентрацию в воздухе (С) по формуле:

, . (I)

Содержание акрилонитрила в анализируемом объеме раствора из второго поглотителя с гидроокисью натрия рассчитывают графически. С этой целью по найденной величине вычисляют содержание цианистого водорода (А) в аликвотной части пробы ( мл), исследованной по реакции с пиридин-бензидиновым реактивом:

мкг. (II)

По градуировочному графику, построенному в условиях определения цианистого водорода по реакции с пиридин-бензидиновым реактивом (табл. 39), устанавливают соответствующую величине А оптическую плотность .

Вычитая найденное значение оптической плотности из суммарной оптической плотности Д, получают оптическую плотность , соответствующую содержанию акрилонитрила в объеме , которое находят по градуировочному графику (табл. 38).

Концентрацию акрилонитрила в воздухе (С) вычисляют по формуле:

. (III)

Обозначение величин в формулах I, II и III:

- количество НСN в анализируемом объеме водной пробы, мкг;

- количество HCN в анализируемом объеме пробы, отобранной в раствор гидроксида натрия, мкг;

- количество акрилонитрила в анализируемом объеме водной пробы, мкг;

y - общий объем растворов пробы, мл;

, , - объемы растворов пробы, взятые для анализа, мл;

- объем воздуха, отобранный для анализа и приведенный к температуре 20°С и давлению 760 мм рт. ст. (приложение 1).

Заместитель Главного государственного санитарного врача СССР

А.И. Заиченко