МУК 4.1.662-97. Методические указания по определению массовой концентрации стирола в атмосферном воздухе методом газовой хроматографии

.
Наименование документа:МУК 4.1.662-97
Тип документа:МУК
Статус документа:Действует
Название:Методические указания по определению массовой концентрации стирола в атмосферном воздухе методом газовой хроматографии
Область применения:Методика предназначена для количественного определения содержания стирола в атмосферном воздухе на уровне ПДК и может быть эффективно использована при санитарно-гигиенической оценке полимерных материалов. Методика основана на газохроматографическом анализе с пламенно-ионизационным детектированием стирола после его концентрирования из воздушной среды на адсорбенте. Диапазон измерения от 0,5 до 20 ПДК для атмосферного воздуха населенных мест.
Краткое содержание:

Область применения

1. Общие положения

2. Погрешность измерений

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

3.1. Средства измерений и вспомогательные устройства

3.2. Реактивы и материалы

4. Метод определения

5. Требования безопасности

6. Требования к квалификации операторов

7. Условия выполнения измерений

8. Подготовка к выполнению измерений

8.1. Подготовка к заполнению колонок

8.2. Подготовка патрона-концентратора

8.3. Градуировка хроматографа

8.4. Отбор проб

9. Выполнение измерений

10. Обработка результатов измерений

11. Контроль погрешности методики выполнения измерений

Приложение. Методика перегонки стирола

Комментарий:Введены впервые.
Дата добавления в базу:01.09.2013
Дата актуализации:01.12.2013
Дата введение:31.10.1996
Доступно сейчас для просмотра:100% текста. Полная версия документа.
Организации:
Связанные документы:

ГОСТ 427-75 Линейки измерительные металлические. Технические условия

ГОСТ 24104-88 Весы лабораторные общего назначения и образцовые. Общие технические условия

ГОСТ 9293-74 Азот газообразный и жидкий. Технические условия

ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия

ГОСТ 18300-87 Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия

ГОСТ 22967-90 Шприцы медицинские инъекционные многократного применения. Общие технические требования и методы испытаний

ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры

ГОСТ 25706-83 Лупы. Типы, основные параметры. Общие технические требования

ГОСТ 3022-80 Водород технический. Технические условия

ГОСТ 8.485-83 Государственная система обеспечения единства измерений. Хроматографы аналитические газовые лабораторные. Методы и средства поверки

.

4.1. Методы контроля. Химические факторы

Методические указания МУК 4.1.662-97

"Методические указания по определению массовой концентрации стирола в атмосферном воздухе методом газовой хроматографии"

(утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 31 октября 1996 г.)

Дата введения - с момента утверждения

Введены впервые

Статья I.             1. Общие положения

Методика предназначена для количественного определения содержания стирола в атмосферном воздухе на уровне ПДК и может быть эффективно использована при санитарно-гигиенической оценке полимерных материалов.

Методика основана на газохроматографическом анализе с пламенно-ионизационным детектированием стирола после его концентрирования из воздушной среды на адсорбенте. Диапазон измерения от 0,5 до 20 ПДК для атмосферного воздуха населенных мест.

Стирол - бесцветная прозрачная жидкость с резким неприятным запахом.

Молекулярная формула - С6Н5СНСН2.

Молекулярная масса - 104,15

Температура кипения - 146 °С

Температура воспламенения - 490 °С

Температура вспышки - 34 °С

Взрывоопасные концентрации в смеси с воздухом 1,1 - 6,1 %.

Стирол растворяется в эфире, метаноле, бензоле, четыреххлористом углероде и других органических растворителях.

Стирол обладает раздражающим, аллергическим действием, оказывает влияние на нервную систему и кроветворные органы.

Предельно допустимая концентрация стирола в воздухе рабочей зоны 5 мг/м3, в атмосферном воздухе населенных мест: максимально-разовая - 0,003 мг/м3, среднесуточная - 0,002 мг/м3.

Статья II.          2. Погрешность измерений

Предел допускаемых значений относительной погрешности результата измерений Δ ± 14 % при доверительной вероятности 0,95. Нормативами контроля качества (сходимости) измерения (Δ) является допускаемое относительное расхождение между результатами двух параллельных измерений, равное 20 %, и предельная относительная погрешность градуировки (Δгр), равная 5 % при доверительной вероятности 0,95.

Статья III.       3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

Раздел 3.01       3.1. Средства измерений и вспомогательные устройства

Газовый хроматограф с пламенно-ионизационным детектором

 

Колонки газохроматографические стеклянные длиной 2,5 м и внутренним диаметром 3 мм, 2 шт.

 

Микрошприц "Газохром-101" с диапазоном шкалы 0 - 1,0 мм3 или другой с аналогичными характеристиками

 

Патрон-концентратор (патрон) из нержавеющей стали (рис. 1)

 

Трехходовой кран (рис. 2, поз. 1)

 

Весы лабораторные 2-го класса точности с верхним пределом взвешивания 200 г

ГОСТ 24104-88

Линейка металлическая измерительная, диапазон измерений 0 - 300 мм, цена деления 1 мм

ГОСТ 427-75

Лупа измерительная

ГОСТ 25706-83

Секундомер

ТУ 25-1819.0021-90

ТУ 25-1824.003-90

Аспирационное устройство ПУ-1Эп с номинальным расходом 0,1 - 1,5 дм3/мин

 

Печь, обеспечивающая нагрев до температуры не ниже 270 °С

 

Термопара любого типа, обеспечивающая измерение температуры в интервале от 20 до 270 °С

 

Термометр любого типа, обеспечивающий измерение температуры в интервале от 250 °С до 270 °С

 

Шкаф сушильный, обеспечивающий нагрев не ниже 200 °С

 

Цилиндр вместимостью 25 см3

ГОСТ 1770-74

Колбы, исполнение 2, вместимостью 25 и 50 см3

ГОСТ 1770-74

Чашка выпарительная

ГОСТ 9146-80

Пипетки вместимостью 1, 2, 5 и 10 см3

ГОСТ 20292-74

Воронки

ГОСТ 25336-82

Шприц медицинский стеклянный

ГОСТ 22967-90

Раздел 3.02       3.2. Реактивы и материалы

Готовый сорбент для заполнения хроматографической колонки хроматон N=AW с размером частиц 0,2 - 0,25 мм, пропитанный 5 % метилсиликонового эластомера SE-30

 

Полимерный сорбент для заполнения патрона-концентратора: Тенакс GC (поли-2,6-дифенил-n-фениленоксид) с размером частиц 0,150 - 0,18 мм

 

Стирол свежеперегнанный

ТУ 6-09-399-78

Спирт этиловый ректификованный технический

ГОСТ 18300-87

Водород технический марки А и Б

ГОСТ 3022-80

Азот газообразный особой чистоты

ГОСТ 9293-74

Воздух для питания пневматических приборов и средств автоматизации

ГОСТ 11822-73

Статья IV.       4. Метод определения

Измерение содержания стирола в атмосферном воздухе проводят методом газовой хроматографии с предварительным адсорбционным концентрированием на полимерном сорбенте с последующей термической десорбцией в линию газового хроматографа и регистрацией пика стирола с помощью пламенно-ионизационного детектора.

Определению не мешают обычно выделяющиеся из полистирольных материалов компоненты, а именно: изопентан, бензол, толуол, этилбензол, бензальдегид.

Продолжительность анализа, включая пробоподготовку, не более 60 мин.

Общие указания по проведению анализа по ГОСТу 27035-86.

Допускается применение других средств измерений с метрологическими характеристиками и оборудования с техническими характеристиками не хуже, а также реактивов по качеству не ниже, указанных в настоящей методике.

Для приготовления градуировочных смесей допускается применение эталона с содержанием основного вещества не менее 99,8 %.

Статья V.          5. Требования безопасности

При выполнении газохроматографических измерений следует соблюдать правила безопасной работы на хроматографе, изложенные в инструкции по эксплуатации хроматографа, правила безопасной работы в химической лаборатории, правила безопасной работы с анализируемыми веществами и сосудами под давлением.

Статья VI.       6. Требования к квалификации операторов

К выполнению газохроматографических измерений допускаются лица, имеющие квалификацию не ниже техника- или инженера-химика и прошедшие обучение хроматографическим методам анализа и работе с сосудами под давлением.

Статья VII.    7. Условия выполнения измерений

Атмосферное давление

97 - 104 кПа
(730 - 780 мм рт. ст.)

Температура воздуха

283 - 308 °К
(10 - 35 °С)

Относительная влажность воздуха

30 ± 80 %

Напряжение питания электросети

220 ± 22 В

Хроматографический анализ и градуировку проводят при следующих условиях:

температура испарителя

170 °С

температура детектора

170 °С

температура термостата колонок

70 - 100 °С

объемный расход азота

30 см3/мин

объемный расход водорода

40 см3/мин

объемный расход воздуха

300 см3/мин

шкала записи хроматограмм

4 - 32

скорость протяжки диаграммной ленты

1,5 см/мин

При температуре термостата колонок 100 °С время выхода стирола - 2 мин 50 сек.

Статья VIII. 8. Подготовка к выполнению измерений

Вывод хроматографа на рабочий режим проводят в соответствии с прилагаемой к прибору инструкцией.

Раздел 8.01       8.1. Подготовка к заполнению колонок

Колонки последовательно промывают водой, ацетоном, этанолом и сушат в токе воздуха при комнатной температуре.

Необходимый для заполнения колонок объем сорбента, отмеренный цилиндром и помещенный в фарфоровую чашку, выдерживают в сушильном шкафу, периодически перемешивая, при температуре 80 - 100 °С в течение 40 мин и затем охлаждают на воздухе до температуры окружающей среды.

Колонку подсоединяют к аспирационному устройству и заполняют сорбентом в соответствии с ГОСТом 21533-76, уплотняя сорбент постукиванием или с помощью вибратора. Концы заполненной колонки закрывают стекловатой или стеклотканью. Колонку устанавливают в термостате хроматографа и, не присоединяя к детектору, продувают азотом с объемным расходом 30 - 40 см3/мин, повышая температуру от 70 до 100 °С со скоростью линейного нагрева 2 град/мин, от 100 до 200 °С со скоростью линейного нагрева 4 град/мин и выдержкой при температуре 200 °С в течение 30 мин (1 цикл). Далее колонку охлаждают до 70 °С и повторяют цикл нагрева. После десятого цикла повышают температуру колонки до 260 °С и выдерживают в течение 6 ч. После этого колонку присоединяют к детектору.

Колонку считают готовой к работе в случае отсутствия фоновых сигналов на хроматограмме, снятой при шкале записи хроматограммы 4 в рабочем режиме.

Раздел 8.02       8.2. Подготовка патрона-концентратора

Патрон последовательно промывают водой, ацетоном, этанолом и сушат в токе воздуха при комнатной температуре. Затем выдерживают в сушильном шкафу при температуре 200 °С в течение 1 часа и охлаждают.

Необходимый для заполнения патрона объем тенакса, отмеренный цилиндром и помещенный в чашку, выдерживают в сушильном шкафу при температуре 100 -120 °С в течение 40 мин и затем охлаждают на воздухе до температуры окружающей среды. Патрон заполняют тенаксом с помощью аспирационного устройства. Концы закрывают стекловатой. Один конец патрона присоединяют к трехходовому крану, который находится в положении 2 (рис. 2). На патрон надвигают печь, нагретую до температуры 250 ± 5 °С, и продувают азотом с объемным расходом 30 - 40 см2/мин в течение 6 ч при отсоединенной колонке. После охлаждения патрон закрывают заглушками и маркируют.

Перед повторным употреблением патрон продувают без отсоединения колонки при тех же условиях, в течение 30 мин с последующим контролем чистоты фона.

Раздел 8.03       8.3. Градуировка хроматографа

Градуировку хроматографа проводят методом абсолютной калибровки по градуировочным смесям, содержащим стирол в заданном диапазоне измерений.

Градуировочные смеси готовятся в стеклянных мерных колбах вместимостью 25 см3. В сосуд помещают около 15 см3 гексана, взвешивают и медицинским шприцом вносят последовательно 20 - 50 мг свежеперегнанного стирола (методика перегонки изложена в приложении). Результаты взвешивания записывают в граммах с четырьмя десятичными знаками. Раствор доводят до метки гексаном.

Градуировочные смеси с массовой концентрацией определяемого компонента менее 0,6 мг/см3 готовят в две стадии, применяя метод разбавления.

Для проверки чистоты сорбента в патроне его освобождают от заглушек Один конец патрона подсоединяют к трехходовому крану, к другому концу подсоединяют иглу с помощью втулки с резьбой (рис. 1). Иглу через испаритель вводят в колонку. Трехходовой кран устанавливают в положение 1 (рис. 2). На патрон надвигают печь, нагретую до температуры 250 ± 5 °С. Через 5 мин трехходовой кран устанавливают в положение 2 (рис. 2) и хроматографируют в режиме п. 7. После чего печь снимают, патрон охлаждают, трехходовой кран устанавливают в положение 1. Патрон считают годным к градуировке и проведению анализа в случае отсутствия фоновых сигналов на хроматограмме. При их наличии патрон повторно продувают азотом при температуре 250 ± 5 °С в течение 30 мин с последующим контролем чистоты фона.

После этого 0,2 - 1,0 мм3 калибровочной смеси вводят в конец патрона. К этому концу подсоединяют иглу. Иглу через испаритель хроматографа вводят в колонку. Второй конец патрона присоединяют к переключателю потока, установленному в положение 1. На патрон надвигают печь, нагретую до температуры 250 ± 5 °С. Через 5 мин трехходовой кран устанавливают в положение 2 и хроматографируют в режиме п. 7; после чего трехходовой кран устанавливают в положение 1.

Площадь пика вычисляют как произведение высоты на ширину, измеренную на середине высоты, либо определяют с помощью электронного интегратора.

Значение площади пика, соответствующее массе компонента в пробе, введенной в патрон при градуировке, определяют как среднее арифметическое из 5-ти параллельных определений.

По полученным данным строят калибровочный график зависимости площади пика (мм2) от массы (мг).

Массу компонента (m) в мг вычисляют по формуле:

,

где

k - массовая концентрация стирола в градуировочной смеси, мг/см3;

V - объем градуировочной смеси, введенной в патрон, см3.

Градуировку хроматографа проводят не реже, чем 1 раз в год, а также при смене насадок в колонке и патроне и изменении условий хроматографического определения. Стабильность калибровочных характеристик определяют по ГОСТу 8.485-83.

Раздел 8.04       8.4. Отбор проб

Через патрон, проверенный на отсутствие фоновых сигналов, с помощью аспирационного устройства прокачивают 24 дм3 пробы с объемным расходом 0,1 дм3/мин.

Затем патрон герметизируют заглушками.

Срок хранения проб - 10 дней при комнатной температуре.

Статья IX.       9. Выполнение измерений

Патрон освобождают от заглушек. Конец патрона, который был подсоединен к аспирационному устройству, подсоединяют к переключателю потоков, установленному в положение 1. Ко второму концу патрона подсоединяют иглу, которую вводят в испаритель хроматографа. На патрон надвигают печь, нагретую до температуры 250 ± 5 °С. Через 5 мин трехходовой кран устанавливают в положение 2 и выполняют измерение в соответствии с п. 7.

Статья X.          10. Обработка результатов измерений

Массовую концентрацию определяемого компонента (Ci) в мг/м3 вычисляют по формуле:

,

где

Ai - массса компонента в анализируемой пробе, определяемая по калибровочному графику, мг;

Vh - объем анализируемой пробы воздуха, дм3, приведенный к нормальным условиям.

За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, относительное расхождение между которыми не превышает допускаемого расхождения, равного ± 20,0 %.

Результаты измерений представляют в виде указания массовой концентрации стирола (в %) и суммарной погрешности при доверительной вероятности 0,95.

Статья XI.       11. Контроль погрешности методики выполнения измерений

Оперативный контроль сходимости результатов измерений проводят путем сравнения расхождения между результатами двух параллельных определений с нормативом контроля сходимости (d) при доверительной вероятности 0,95.

Контроль правильности измерений проводят в соответствии с МИ-640-84 по доверительной границе погрешности построения градуировочного графика (Δгр). Если экспериментально полученное значение не превышает суммарной погрешности, включающей погрешность градуировки и погрешности от влияющих факторов Δх', то результаты проведенных измерений признают достоверными, а хроматограф можно не переградуировать.

Статья XII.    Приложение

Методика перегонки стирола

Собирают перегонную установку, состоящую из круглодонной колбы на 100 см3, насадки Вюрца, термометра, холодильника Либиха с алонжем, дефлегматора и приемной колбы. Стирол заливают в круглодонную колбу в количестве 20 см3 и отгоняют на глицериновой бане с температурой 170 °С, отбирая фракцию чистого стирола при температуре 145 °С.

Рис. 1

 

1 - трубка (нерж. сталь, внеш. = 4 мм; внутр. = 3 мм; длина = 160 мм), 2 - сорбент (тенакс), 3 - стекловата, 4 - прокладка (алюминий, толщ. = 1 мм), 5 - накидная гайка (М12×1,5), 6 - штуцер, 7 - инъекционная игла по ГОСТу 25377-82 0,8×60С, 8 - место пайки, 9 - боковое отверстие иглы, 10 - прокладка (высокотемпературная силиконовая резина, толщ. = 3 мм), 11 - колонка стеклянная, 12 - инжектор, 13 - газовая линия (N2), 14 - верхняя панель хроматографа.

 

Рис. 2

1 - переключатель потока, 2 - патрон-концентратор, 3 - печь, 4 - колонка хроматографа, 5 - детектор, 6 - самописец.

 

 

.
Помните!
Вся полученная прибыль с сайта идет на развитие проекта, оплату услуг хостинг-провайдера, еженедельные обновления базы данных СНИПов, улучшение предоставлямых сервисов и услуг портала.
Скачайте «МУК 4.1.662-97. Методические указания по определению массовой концентрации стирола в атмосферном воздухе методом газовой хроматографии» и внесите свой малый вклад в развитие сайта!