Газохроматографическое измерение концентраций N-метилпиперазина в воздухе рабочей зоны

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Газохроматографическое измерение концентраций N-метилпиперазина в воздухе рабочей зоны

МУК 4.1.0.383-96

Минздрав России

Москва · 1999

1. Методические указания разработаны с целью обеспечения контроля соответствия фактических концентраций вредных веществ их предельно допустимым концентрациям (ПДК) и ориентировочно безопасным уровням воздействия (ОБУВ) - санитарно-гигиеническим нормативам и являются обязательными при осуществлении санитарного контроля.

2. Методические указания по измерению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны (выпуск 32) утверждены и. о. Председателя Госкомсанэпиднадзора России - заместителем Главного государственного санитарного врача Российской Федерации 8 июня 1996 г.

3. Введены впервые.

4. Включенные в данный выпуск методики контроля разработаны и подготовлены в соответствии с требованиями ГОСТа 12.1.005-88 ССБТ «Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования», ГОСТа 12.1.016-79 ССБТ «Воздух рабочей зоны. Требования к методикам измерения концентраций вредных веществ», ГОСТа Р 1.5-92 п. 7.3, ГОСТа 8.101-90 «Государственная система обеспечения единства измерений. Методики выполнения измерений». Методические указания одобрены комиссией по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию Госкомсанэпиднадзора России и Проблемной комиссией «Научные основы гигиены труда и профпатологии».

Методические указания по измерению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны (выпуск 32) предназначены для центров Госсанэпиднадзора, санитарных лабораторий промышленных предприятий при осуществлении контроля за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны, а также заинтересованных министерств и ведомств.

Ответственный исполнитель: Г.А. Дьякова

Исполнители: Г.А. Дьякова, Л.Г. Макеева, Е.М. Малинина, С.М. Попова, Н.С. Горячев, М.И. Аржанова, Т.В. Рязанцева, Е.Н. Грицун.

УТВЕРЖДЕНО

И. о. Председателя Госкомсанэпиднадзора

России - заместителем Главного

государственного санитарного врача

Российской Федерации

Г.Г. Онищенко

8 июня 1996 г.

МУК 4.1.0.383-96

Дата введения: с момента утверждения

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Газохроматографическое измерение концентраций N-метилпиперазина в воздухе рабочей зоны

                                                М. м. 100,16

N-метилпиперазин - светло-желтая жидкость с характерным для аминов запахом. Хорошо растворяется в воде, спиртах, ацетоне, N,N-диметилформамиде. Обладает высокой реакционной способностью. Т_кип. - 140 °С.

В воздухе находится в виде паров и аэрозоля.

Слабо раздражает слизистую оболочку.

ПДК в воздухе - 2 мг/м³.

Характеристика метода

Метод основан на использовании газожидкостной хроматографии с применением пламенно-ионизационного детектора.

Отбор проб производится с концентрированием на фильтр и в N,N-диметилформамид.

Нижний предел измерения в хроматографируемом объеме пробы - 0,025 мкг.

Нижний предел измерения в воздухе - 1,0 мг/м³ (при отборе 13 л воздуха).

Диапазон измеряемых концентраций в воздухе - от 1,0 до 16 мг/м³.

Измерению не мешают: хлороводород, пары уксусной кислоты.

Суммарная погрешность измерения не превышает ±25 %.

Время выполнения измерения, включая отбор проб - около 35 мин.

Приборы, аппаратура, посуда

Хроматограф с пламенно-ионизационным детектором

Аспирационное устройство

Колонка хроматографическая стеклянная длиной 1 м,

внутренний диаметр 3 мм

Колбы мерные, вместимостью 25 мл                                                   ГОСТ 1770-74

Пипетки, вместимостью 1, 2, 5 мл                                                       ГОСТ 20292-78

Поглотительные приборы с пористой пластинкой

Микрошприцы МШ-10М                                                                      ГОСТ 8043-75

Секундомер                                                                                             ГОСТ 5072-72

Лупа измерительная                                                                               ГОСТ 3309-76

Пробирки градуировочные с пробками на шлифах,

вместимостью 10 мл                                                                              ГОСТ 1770-74

Реактивы, растворы, материалы

N,N-диметилформамид, абсолютированный                                      ГОСТ 20289-74

Инертон AW-ДМСS (фракция 0,125 - 0,16 мм) с

нанесенной неподвижной фазой Карбовакс

1500 в количестве 10 % от массы носителя (ЧСФР)

Газообразные (в баллонах с редукторами):

воздух                                                                                                      ГОСТ 11882-73

водород                                                                                                    ГОСТ 3022-80

гелий                                                                                                        ТУ 51-940-80

Фильтры «синяя лента»                                                                         ТУ-6-09-1678-72

Стандартный раствор N-метилпиперазина № 1. В мерную колбу, вместимостью 25 мл вносят 10 мл N,N-диметилформамида, колбу взвешивают. Вносят 2-3 капли N-метилпиперазина и колбу взвешивают повторно. Объем жидкости в колбе доводят N,N-диметилформамидом до метки и вычисляют содержание N-метилпиперазина в 1 мл раствора.

Стандартный раствор № 2 N-метилпиперазина с концентрацией 100 мкг/мл готовят разбавлением стандартного раствора № 1 N,N-диметилформамидом.

Отбор проб воздуха

Воздух с объемным расходом 1 мл/мин аспирируют через последовательно соединенные фильтр и поглотительный сосуд с пористой пластинкой, содержащей 5 мл диметилформамида. Поглотитель охлаждают смесью льда с хлоридом натрия. Для измерения 1/2 ПДК необходимо отобрать 13 л воздуха. Пробы можно хранить в течение 3-х суток.

Подготовка к измерению

Готовой насадкой заполняют колонку с помощью вакуума и механической вибрации. После заполнения колонку кондиционируют в токе газа-носителя при температуре 140 °С в течение 24 ч.

В градуированных пробирках, соответствующим разбавлением раствора № 2 N,N-диметилфорамидом готовят градуировочные растворы с концентрацией 2,5; 5,0; 10,0; 20,0; 40 мкг/мл N-метилпиперазина.

Растворы готовят перед хроматографированием. Для количественного определения используют метод абсолютной калибровки. Для этого 10 мкл каждого из градуированных растворов вводят в хроматограф через самоуплотняющуюся мембрану испарителя.

Условия хроматографирования градуированных растворов и анализируемых проб:

Температура термостата колонки                                                         120 °С

Температура испарителя                                                                       170 °С

Скорость потока газа-носителя                                                            40 мл/мин

Скорость потока воздуха                                                                       300 мл/мин

Скорость потока водорода                                                                    35 мл/мин

Скорость движения диаграммной ленты                                            200 мм/ч

Объем вводимой пробы                                                                        10 мкл

Время удерживания N-метилпиперазина                                            3 мин 08 с

Измеряют площадь пика и строят градуировочную кривую, выражающую зависимость площади пика (мм²) от количества вещества в хроматографируемом объеме (в мкг). Построение градуировочного графика необходимо проводить по 6 точкам, проводя 5 параллельных определений для каждой концентрации. Проверка градуировочного графика проводится при изменении условий, анализа, но не реже 1 раза в 3 месяца.

Проведение измерения

Диметилформамид из поглотительного сосуда сливают в пробирку на 10 мл с пришлифованной пробкой, туда же помещают фильтр после отбора пробы и встряхивают пробирку в течение 5 минут. 10 мкл раствора вводят в хроматограф через самоуплотняющуюся мембрану, записывают хроматограмму, вычисляют площадь пика, и по градуировочному графику определяют количество N-метилпиперазина в хроматографируемом объеме.

Расчет концентрации

Концентрацию N-метилпиперазина (С) в воздухе (мг/м³) вычисляют по формуле:

а - содержание N-метилпиперазина в анализируемом объеме раствора пробы, мкг;

в - общий объем раствора пробы, мл;

б - объем раствора пробы, взятой для анализа, мл;

V - объем воздуха, отобранного для анализа и приведенного к стандартным условиям, л (см. приложение 1).

Методические указания разработаны НИО «Экотокс» и ВНИИХИМпроект.

Приложение 1

Приведение объема воздуха к стандартным условиям (температура 20 °С и давление 760 мм рт. ст.) проводят по формуле:

V_t - объем воздуха, отобранный для анализа, л;

Р - барометрическое давление, кПа (101,33 кПа = 760 мм рт. ст.);

t - температура воздуха в месте отбора пробы, °С.

Для удобства расчета V₂₀ следует пользоваться таблицей коэффициентов (приложение 2). Для приведения воздуха к стандартным условиям надо умножить V_t на соответствующий коэффициент.

Приложение 2

Коэффициенты для приведения объема воздуха к стандартным условиям

Приложение 3

Вещества, определяемые по ранее утвержденным методическим указаниям по измерению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны

Приложение 4

Рис. 1

Ловушка-концентратор. Общий вид

Рис. 2

Ловушка-концентратор