"Методические указания по полярографическому измерению концентраций фосфида индия в воздухе рабочей зоны"
(утв. Минздравом СССР 10.10.1991 N 6015-91)

Методические указания по измерению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны предназначены для санитарно-эпидемиологических станций и санитарных лабораторий промышленных предприятий при осуществлении контроля за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны, а также научно-исследовательских институтов системы здравоохранения России и других заинтересованных министерств и ведомств.

Методические указания разрабатываются и утверждаются с целью обеспечения контроля соответствия фактических концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны их предельно допустимым концентрациям (ПДК) - санитарно-гигиеническим нормативам, утвержденным Министерством здравоохранения СССР, оценки эффективности внедренных санитарно-гигиенических мероприятий, установления необходимости использования средств индивидуальной защиты органов дыхания, оценки влияния вредных веществ на состояние здоровья работающих и др.

Включенные в данный выпуск Методические указания подготовлены в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 "ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны" и ГОСТ 12.1.016-79 "ССБТ. Воздух рабочей зоны. Требования к методикам измерения концентраций вредных веществ" и обеспечивают избирательное измерение концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны в присутствии сопутствующих компонентов на уровне 0,5 ПДК. Погрешность измерений концентраций вредного вещества, состоящая из суммы неисключенных систематической и случайной погрешностей, не превышает 25%.

Методические указания одобрены Проблемной комиссии "Научные основы гигиены труда и профессиональной патологии" и являются обязательными при осуществлении вышеуказанного контроля.

Ответственные за выпуск: С.И. Муравьева, Г.А. Дьякова, К.М. Грачева.

В воздухе находится в виде аэрозоля.

Индия фосфид обладает общетоксическим действием, оказывая влияние на обмен веществ. ПДК в воздухе 4 мг/куб. м.

Метод основан на восстановлении иона индия на ртутном капающем катоде в переменнотоковом режиме с прямоугольным напряжением (квадратноволновая полярография) на фоне 0,1 М соляной кислоты.

Потенциал пика восстановления иона индия равен - 0,52 В относительно выносной донной ртути.

Отбор проб проводят с концентрированием на фильтр.

Нижний предел измерения концентрации фосфида индия в воздухе - 0,018 мг/куб. м (при отборе 10 л воздуха).

Диапазон измеряемых концентраций фосфида индия в воздухе от 0,018 до 18 мг/куб. м.

Измерению не мешают катионы: меди, железа, цинка, свинца, кадмия; анионы: хлорид, нитрат, сульфат, фосфат.

Суммарная погрешность измерения не превышает 8%.

Время выполнения измерения, включая отбор проб, примерно час.

Полярограф ПУ-1 с ртутным капающим электродом и донной ртутью с самописцем ЛКД-4.

Аспирационное устройство.

Фильтры АФА-ХП-10.

Фильтродержатели, ТУ 95.72.05-77.

Весы аналитические.

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

Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 1, 2, 5 мл с делениями.

Стаканы химические, ГОСТ 19908-80, вместимостью 25 - 100 мл.

Воронки стеклянные химические, ГОСТ 8613-75.

Баня песчаная.

Чашки фарфоровые емкостью 20 мл.

Индий металлический, высокой чистоты, ТУ 48-4-447-84.

Индия (III) фосфид, ТУ 48-4-427-80.

Ртуть, ГОСТ 4658-73.

Кислота соляная, ГОСТ 3118-77, х.ч.

Аргон газообразный, ГОСТ 10157-79, в.ч., в баллоне с редуктором.

Этиловый спирт, ГОСТ 5963-67.

Фоновый электролит готовят следующим образом: в мерную колбу вместимостью 1 л помещают 8 мл концентрированной соляной кислоты (пл. 1,19 г/куб. см), приливают дистиллированную воду до метки и перемешивают.

Стандартный раствор индия N 1 с концентрацией 1,1482 мг/мл готовят растворением навески 57,41 мг индия в 10 мл соляной кислоты при нагревании, переносят в мерную колбу вместимостью 50 мл и разбавляют до метки дистиллированной водой. Раствор устойчив примерно год.

Стандартный раствор N 2 с концентрацией индия 0,1148 мг/мл готовят разбавлением исходного раствора в 10 раз. Стандартный раствор N 2 индия устойчив 3 месяца.

Для приготовления стандартного раствора N 3 из фосфида индия навеску массой 0,1093 г растворяют в 10 мл соляной кислоты при нагревании и разбавляют водой до метки в мерной колбе вместимостью 100 мл. 1 мл стандартного раствора содержит 0,8608 мг/мл индия, устойчив примерно 6 месяцев.

Воздух с объемным расходом 5 л/мин. аспирируют через фильтр АФА-ХП-10. Отобранные пробы устойчивы длительное время. Для измерения 0,5 ПДК индия фосфида следует отобрать 10 л воздуха.

Градуировочные растворы (устойчивы в течение суток) готовят в мерных колбах вместимостью 25 мл согласно таблице 62.

Подготовленные градуировочные растворы заливают в электролизер, продувают инертным газом в течение 10 минут и полярографируют, начиная с самого большого содержания индия. Режим полярографирования переменнотоковый, поляризация катодная, поляризующее напряжение от -0,3 до -0,8 В, скорость развертки 2 мВ/с, амплитуда переменного прямоугольного напряжения 20 мВ, диапазон тока (0,5 - 1,0) x 10 или (0,25 - 0,75) x 100, период капания ртути 5,7 с, таст-режим регистрации аналитического сигнала, время задержки 3,1 с.

Высоту пика восстановления иона индия измеряют при -0,52 В. Строят градуировочный график: на ось ординат наносят значения высот пиков, выраженные в мм на одном диапазоне тока прибора, на ось абсцисс - соответствующие им величины концентраций индия в градуировочных растворах (в мкг/мл).

При постоянстве температурного режима и работы капилляра проверка графика проводится по 2 - 3 градуировочным растворам одновременно с анализом проб.

Фильтр с отобранной пробой помещают в фарфоровую чашку, добавляют несколько капель этилового спирта на фильтр и 2 М соляной кислоты при нагревании на песчаной бане. Полученный раствор сливают в мерную колбу вместимостью 50 мл, а фильтр трижды промывают дистиллированной водой по 2 - 3 мл каждый раз, отжимая его стеклянной палочкой. Промывные жидкости также переносят в эту же колбу с 0,1 М соляной кислотой (раствор пробы).

Количественное определение концентрации индия в подготовленном растворе пробы проводят по предварительно построенному градуировочному графику или методом добавок.

При применении метода градуировочного графика раствор пробы заливают в электролизер, продувают инертным газом и полярографируют аналогично градуировочным растворам.

При использовании метода добавок в электролизер заливают точно отмеренный объем, например, 10 мл анализируемого раствора и после удаления кислорода полярографируют.

Затем в электролизер к анализируемому раствору добавляют стандартный раствор индия в таком количестве, чтобы пик восстановления иона индия увеличился в 1,5 - 2 раза при записи полярограммы на этом же диапазоне тока прибора.

При использовании метода добавок концентрации индия "а" в растворе анализируемой пробы в мкг/мл рассчитывают по формуле:

где:

10 - объем анализируемого раствора пробы, взятый для полярографирования, мл.

Концентрацию фосфида индия "С" в воздухе (в мг/куб. м) вычисляют по формуле:

где:

а - концентрация индия в анализируемом растворе пробы, найденная методом добавок или по градуировочному графику, мкг/мл;

в - общий объем раствора пробы, мл;

к - коэффициент пересчета на фосфид индия: к = 1,26;

V - объем воздуха (в л), отобранный для анализа и приведенный к стандартным условиям (см. Приложение 1).

Приведение объема воздуха к условиям по ГОСТ 12.1.016-79 (температура 20 °С, давление 760 мм рт. ст.) проводят по следующей формуле: