МУ 1639-77

МУ 1639-77 Методические указания на фотометрическое определение озона в воздухе

Утверждаю Заместитель Главного государственного санитарного врача СССР А.И.ЗАИЧЕНКО 18 апреля 1977 г. N 1639-77 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ НА ФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОЗОНА В ВОЗДУХЕ ОГЛАВЛЕНИЕ I. Общая часть II. Реактивы и аппаратура III. Отбор пробы воздуха IV. Описание определения I. Общая часть 1. Определение основано на реакции озона с йодистым калием с выделением йода который с солянокислым диметил-n-фенилендиамином образует окрашенный продукт. 2. Предел обнаружения - 0 4 мкг в анализируемом объеме раствора. 3. Предел обнаружения в воздухе - 0 05 мг/куб. м расчетная . 4. Определению мешают окислы азота перекись водорода хлор другие окислители и некоторые восстановители. Для задержания окислов азота перекиси водорода и газообразных восстановителей применяют фильтрующий патрон. Окислители и восстановители в виде аэрозоля задерживают с помощью двух фильтров АФА-В помещенных в патрон который ставят перед поглотительными приборами. 5. Предельно допустимая концентрация озона в воздухе 0 1 мг/куб. м. II. Реактивы и аппаратура 6. Применяемые реактивы и растворы. Фиксанал йода 0 01 г/экв. Стандартный раствор йода с содержанием 10 мкг/мл готовят перед употреблением в мерной колбе емкостью 100 мл; вносят 0 8 мл 0 01 н. раствора йода и доводят до метки 1-процентным раствором йодистого калия. Калий йодистый х.ч. ГОСТ 4232-65 1-процентный раствор. N N-Диметил-n-фенилендиамин дигидрохлорид ч.д.а. МРТУ 6-09- 635-63; 0 02-процентный раствор свежеприготовленный из перекристаллизованного. Для перекристаллизации 6 г вещества вносят в термостойкий стакан добавляют 90 мл 96 град. спирта и помещают на водяную баню имеющую температуру 90 - 98 град. C. Содержимое стакана перемешивают стеклянной палочкой до полного растворения вещества. Раствор быстро фильтруют через складчатый фильтр фильтрат помещают на водяную баню с температурой 90 град. C. После закипания раствора быстро и осторожно добавляют ацетон до заметного помутнения раствора ~ 160 мл . Раствор снова помещают на водяную баню перемешивают и потирают стеклянной палочкой по стенкам стакана до выпадения осадка. Затем к раствору с осадком добавляют 120 мл ацетона и помещают стакан в емкость со льдом. Через 10 - 15 мин. раствор декантируют с осадка. К осадку добавляют 60 мл ацетона перемешивают и осадок отфильтровывают через бумажный фильтр на воронке Бюхнера. Осадок с фильтра переносят в стакан прибавляют 60 мл спирта и повторяют операцию перекристаллизации как описано выше. Осадок после второй перекристаллизации промывают на воронке Бюхнера под вакуумом ацетоном дважды по 50 мл. Полученный продукт сушат между листами фильтровальной бумаги помещают в эксикатор и хранят над прокаленной окисью кальция. Натр едкий х.ч. ГОСТ 4328-66. Азотная кислота ГОСТ 4461-67 0 1 н. и 10-процентный растворы. Серебро азотнокислое х.ч. ГОСТ 1277-63 1-процентный раствор. Метиловый красный ГОСТ 5853-51 0 001-процентный раствор. Ацетон ГОСТ 2603-71. Соляная кислота ч. ГОСТ 3118-67 25-процентный и 0 1 н. растворы. Этиловый спирт ГОСТ 5963-67. Серная кислота ГОСТ 4204-66 концентрированная. Хромовый ангидрид ч. ГОСТ 3776-68. Силикагель марки АСК фракции 0 25 - 0 5 мм. Фильтрующий патрон: U-образную трубку высотой 8 - 9 см диаметром 0 5 - 0 6 см заполняют примерно на 7 см ее высоты сорбентом Мохова - Шинкаренко. Концы трубки закрывают ватным тампоном. Перед отбором пробы трубку подсоединяют перед поглотительным прибором. При отсутствии сорбента его готовят следующим образом: силикагель кипятят в течение часа с 25- процентным раствором соляной кислоты затем отмывают горячей водой до отрицательной реакции на ион хлора реакция с азотнокислым серебром . Силикагель сушат в сушильном шкафу а затем прокаливают в муфеле при 480 - 500 град. в течение 2 ч. Хранят в банке с притертой пробкой. К 4 7 г силикагеля нагретого до 35 - 40 град. добавляют при непрерывном перемешивании 2 мл раствора хромового ангидрида в концентрированной серной кислоте на 20 мл кислоты 0 6 г хромового ангидрида до получения однородной массы оранжевого цвета. Полученный реагент хранят в банке с притертой пробкой без доступа влаги. 7. Применяемые посуда и приборы. Аспирационное устройство. Поглотительные приборы с пористой пластинкой N 2 см. рис. 3 <*> . ------------------------------------ <*> Рисунки помещенные в приложении 1 не приводятся. Пробирки колориметрические плоскодонные из бесцветного стекла высотой 120 мм внутренним диаметром 15 мм. Пипетки градуированные ГОСТ 20292-74 вместимостью 1 5 10 мл с делениями на 0 01 и 0 1 мл. Цилиндры мерные ГОСТ 1770-74. Колбы мерные ГОСТ 1770-74 вместимостью 1 л и 100 мл. Баня водяная. Стаканы химические вместимостью 500 мл. Патроны для фильтров см. рис. 1 и 2 . Фильтры АФА и бумажные с синей лентой. Воронки стеклянные. Воронки Бюхнера. Термометр на 100 град. Фотоэлектрический колориметр. III. Отбор пробы воздуха 8. Воздух со скоростью 0 5 - 1 л/мин. аспирируют через поглотительный прибор содержащий 10 мл 1-процентного раствора йодистого калия. Для определения 1/2 ПДК необходимо отобрать 16 л воздуха. IV. Описание определения 9. 5 мл пробы из поглотительного прибора вносят в пробирку прибавляют 0 5 мл 0 02-процентного раствора солянокислого диметилпарафенилендиамина. Раствор перемешивают и через 10 мин. фотометрируют в кюветах с толщиной слоя 10 мм при длине волны 490 нм по сравнению с контролем который готовят одновременно и аналогично пробам. Содержание озона в анализируемом объеме определяют по предварительно построенному калибровочному графику. Для построения калибровочного графика готовят шкалу стандартов согласно табл. 29. Таблица 29 ШКАЛА СТАНДАРТОВ --------------T---------------T---------------T------------------¬ ¦ N стандарта ¦ Стандартный ¦ Йодид калия ¦ Содержание йода ¦ ¦ ¦ раствор йода ¦ 1-процентный ¦ мкг ¦ ¦ ¦ мл ¦ раствор мл ¦ ¦ +-------------+---------------+---------------+------------------+ ¦ 1 ¦ 0 ¦ 5 0 ¦ 0 ¦ ¦ 2 ¦ 0 2 ¦ 4 8 ¦ 2 0 ¦ ¦ 3 ¦ 0 4 ¦ 4 6 ¦ 4 0 ¦ ¦ 4 ¦ 0 6 ¦ 4 4 ¦ 6 0 ¦ ¦ 5 ¦ 0 8 ¦ 4 2 ¦ 8 0 ¦ ¦ 6 ¦ 1 0 ¦ 4 0 ¦ 10 0 ¦ L-------------+---------------+---------------+------------------- Во все пробирки шкалы прибавляют по 0 5 мл 0 02-процентного раствора солянокислого диметилпарафенилендиамина перемешивают. Через 10 мин. измеряют оптическую плотность растворов и строят график. Шкалой стандартов можно пользоваться для визуального определения. В этом случае ее готовят в колориметрических пробирках одновременно с пробами. Для определения озона можно также пользоваться искусственной шкалой стандартов приготовленной согласно табл. 30. Таблица 30 ШКАЛА СТАНДАРТОВ ------------T---------------------T-------------------T----------¬ ¦N стандарта¦ 0 001-процентный ¦ 0 1 н. раствор ¦Содержание¦ ¦ ¦раствор метилрота мл¦соляной кислоты мл¦озона мкг¦ +-----------+---------------------+-------------------+----------+ ¦ 1 ¦ 0 ¦ 5 5 ¦ 0 ¦ ¦ 2 ¦ 0 15 ¦ 5 35 ¦ 0 4 ¦ ¦ 3 ¦ 0 3 ¦ 5 2 ¦ 0 75 ¦ ¦ 4 ¦ 0 44 ¦ 5 05 ¦ 1 1 ¦ ¦ 5 ¦ 0 49 ¦ 5 01 ¦ 1 5 ¦ ¦ 6 ¦ 0 7 ¦ 4 8 ¦ 1 9 ¦ L-----------+---------------------+-------------------+----------- Концентрацию озона в мг/куб. м воздуха X вычисляют по формуле: G V 0 189 1 X = --------- V V 20 где: G - количество йода найденное в анализируемом объеме мкг; V - общий объем пробы мл; 1 V - объем пробы взятый для анализа приведенный к 20 стандартным условиям по формуле см. Приложение 2 л; 0 189 - коэффициент пересчета йода на озон. При пользовании искусственной стандартной шкалой на коэффициент не умножают. Приложение 2 РАСЧЕТ КОНЦЕНТРАЦИИ ВРЕДНОГО ВЕЩЕСТВА В ВОЗДУХЕ В соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-76 объем воздуха аспирированного при отборе проб приводят к стандартным условиям: температуре 20 град. C и барометрическому давлению 101 33 кПа 760 мм рт. ст. по формуле: 273 + 20 P V = V --------------- = V K ст t 273 + t 101 33 t где V - объем воздуха измеренный при t град. C и давлении t 101 33 кПа. Для упрощения расчетов пользуются коэффициентами K Приложение 3 вычисленными для температур в пределах от 6 до 40 град. C и давлений от 97 33 до 104 0 кПа 730 - 780 мм рт. ст. . В сборниках ТУ некоторых МУ и во многих практических руководствах по санитарной химии в составе приложений имеются таблицы коэффициентов пересчета объема воздуха к нормальным условиям 0 град. C и 101 33 кПа . Численные значения коэффициентов в этих таблицах приведены с точностью до четвертого знака для температур от 5 до 40 град. C с интервалом в 1 град. и давлений от 730 до 780 мм рт. ст. с интервалом в 2 мм рт. ст. Однако нет практической надобности в столь многозначных и слишком подробных таблицах так как максимальная погрешность четырехзначных коэффициентов составляет всего лишь +/- 0 006%. Согласно ГОСТ 12.1.005-76 погрешность измерения объема воздуха не должна превышать +/- 10% поэтому точность коэффициентов пересчета на уровне +/- 1% следует считать вполне достаточной. Приложение 3 КОЭФФИЦИЕНТЫ K ДЛЯ ПРИВЕДЕНИЯ ОБЪЕМА ВОЗДУХА К СТАНДАРТНЫМ УСЛОВИЯМ ------T----------------------------------------------------------¬ ¦ t ¦ Давление Р кПа/мм рт. ст. ¦ ¦град.+---------T---------T-------T----------T---------T---------+ ¦ C ¦97 33/730¦98 66/740¦100/750¦101 33/760¦102 7/770¦ 104/780 ¦ +-----+---------+---------+-------+----------+---------+---------+ ¦ 6 ¦ 1 009 ¦ 1 023 ¦ 1 036 ¦ 1 050 ¦ 1 064 ¦ 1 078 ¦ ¦ 8 ¦ 1 002 ¦ 1 015 ¦ 1 029 ¦ 1 043 ¦ 1 560 ¦ 1 070 ¦ ¦ 10 ¦ 0 994 ¦ 1 008 ¦ 1 022 ¦ 1 035 ¦ 1 049 ¦ 1 063 ¦ ¦ 12 ¦ 0 987 ¦ 1 001 ¦ 1 015 ¦ 1 028 ¦ 1 042 ¦ 1 055 ¦ ¦ 14 ¦ 0 981 ¦ 0 994 ¦ 1 007 ¦ 1 021 ¦ 1 034 ¦ 1 048 ¦ ¦ 16 ¦ 0 974 ¦ 0 987 ¦ 1 001 ¦ 1 014 ¦ 1 027 ¦ 1 040 ¦ ¦ 18 ¦ 0 967 ¦ 0 980 ¦ 0 994 ¦ 1 007 ¦ 1 020 ¦ 1 033 ¦ ¦ 20 ¦ 0 961 ¦ 0 974 ¦ 0 987 ¦ 1 000 ¦ 1 013 ¦ 1 026 ¦ ¦ 22 ¦ 0 954 ¦ 0 967 ¦ 0 980 ¦ 0 993 ¦ 1 006 ¦ 1 019 ¦ ¦ 24 ¦ 0 948 ¦ 0 961 ¦ 0 974 ¦ 0 987 ¦ 1 000 ¦ 1 012 ¦ ¦ 26 ¦ 0 941 ¦ 0 954 ¦ 0 967 ¦ 0 980 ¦ 0 993 ¦ 1 006 ¦ ¦ 28 ¦ 0 935 ¦ 0 948 ¦ 0 961 ¦ 0 973 ¦ 0 986 ¦ 0 999 ¦ ¦ 30 ¦ 0 929 ¦ 0 942 ¦ 0 954 ¦ 0 967 ¦ 0 980 ¦ 0 992 ¦ ¦ 32 ¦ 0 923 ¦ 0 935 ¦ 0 948 ¦ 0 961 ¦ 0 973 ¦ 0 986 ¦ ¦ 34 ¦ 0 917 ¦ 0 929 ¦ 0 942 ¦ 0 954 ¦ 0 967 ¦ 0 979 ¦ ¦ 36 ¦ 0 911 ¦ 0 923 ¦ 0 936 ¦ 0 948 ¦ 0 961 ¦ 0 973 ¦ ¦ 38 ¦ 0 905 ¦ 0 917 ¦ 0 930 ¦ 0 942 ¦ 0 955 ¦ 0 967 ¦ ¦ 40 ¦ 0 899 ¦ 0 911 ¦ 0 924 ¦ 0 936 ¦ 0 948 ¦ 0 961 ¦ L-----+---------+---------+-------+----------+---------+---------- ---------T-----T-----T-----T-----T-----T-----T-----T------T------¬ ¦ДЕЛЬТА P¦ 1 ¦ 2 ¦ 3 ¦ 4 ¦ 5 ¦ 6 ¦ 7 ¦ 8 ¦ 9 ¦ +--------+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+------+------+ ¦ДЕЛЬТА K¦ 1 ¦ 3 ¦ 4 ¦ 5 ¦ 7 ¦ 8 ¦ 9 ¦ 10 ¦ 12 ¦ L--------+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+------+------- Искомый коэффициент K пользуясь упрощенной таблицей находят в соответствии со следующей схемой: K = K + ДЕЛЬТА K + ДЕЛЬТА K табл t p где: ДЕЛЬТА K - поправка на температуру; t ДЕЛЬТА K - поправка на давление. p 1. Численное значение давления P путем исключения единиц округляют до целого числа кратного десяти P : табл P = P + ДЕЛЬТА P. табл 2. В графе P находят коэффициент соответствующий заданной температуре. Если цифра град. C нечетная то выписывают значение коэффициента при температуре t + 1 ближайшее снизу число и увеличивают его третий знак на 3 единицы т.е. прибавляют 0 003 . 3. Поправку на ДЕЛЬТА P определяют по таблице пропорциональных частей приведенной снизу основной таблицы. Примеры. Требуется определить коэффициент K для следующих параметров окружающей среды: ----T-------T-----------T---------T-------------T---------T------¬ ¦ N ¦ t ¦ P ¦ P + ¦ K + ¦ДЕЛЬТА K ¦ K ¦ ¦п/п¦град. C¦ мм рт. ст.¦ табл ¦ табл ¦ р¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ДЕЛЬТА P ¦ ДЕЛЬТА K ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ t ¦ ¦ ¦ +---+-------+-----------+---------+-------------+---------+------+ ¦ 1 ¦ 18 ¦ 750 ¦ 750 + 0 ¦0 994 + 0 ¦ 0 000 ¦0 994 ¦ ¦ 2 ¦ 5 ¦ 788 ¦ 780 + 8 ¦1 078 + 0 003¦ 0 010 ¦1 091 ¦ ¦ 3 ¦ 23 ¦ 743 ¦ 740 + 3 ¦0 961 + 0 003¦ 0 004 ¦0 968 ¦ ¦ 4 ¦ 29 ¦ 732 ¦ 730 + 2 ¦0 929 + 0 003¦ 0 003 ¦0 935 ¦ ¦ 5 ¦ 22 ¦ 781 ¦ 780 + 1 ¦1 019 + 0 ¦ 0 001 ¦1 020 ¦ L---+-------+-----------+---------+-------------+---------+------- В первом примере значение искомого коэффициента берется непосредственно из таблицы. В тех случаях когда цифра t град. C нечетна примеры 2 3 и 4 выписывают K соответствующий табл P и температуре t + 1 град. C и прибавляют к нему 0 003. табл Поправку на излишек единиц ДЕЛЬТА P определяют по вспомогательной таблице их значения вписаны в графу ДЕЛЬТА K . р Величину коэффициента K определяют как сумму поправок на температуру и давление и K графа K . табл В примере 5 ввиду четности цифры t град. C поправка на температуру отсутствует.