"Методические указания по фотометрическому измерению концентраций ниобия и его соединений в воздухе рабочей зоны"
(утв. Минздравом СССР 10.10.1991 N 5993-91)

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.

Ниобий - металл серого цвета, обладающий высокой пластичностью, Т кип. 4840 °C, Т пл. 2470 °C, плотность 8,6 г/куб. см, весьма устойчив к различным химическим воздействиям, нерастворим в минеральных кислотах и их смесях (за исключением плавиковой кислоты). В воздухе рабочей зоны может находиться в виде аэрозоля.

Оксид ниобия (V) - порошок белого цвета, не растворимый в минеральных кислотах, за исключением плавиковой кислоты. Т пл. 1512 °C, плотность 4,5 г/куб. см. В воздухе рабочей зоны находится в виде аэрозоля.

Нитрид ниобия - порошок черного цвета, плотность 8,4 г/куб. см, Т пл. 2573 °C, нерастворим в минеральных кислотах. В воздухе рабочей зоны находится в виде аэрозоля.

Ниобий, оксид ниобия (V) и нитрид ниобия обладают слабофиброгенными свойствами.

ПДК в воздухе - ниобия, оксида ниобия (V) и нитрида ниобия - 10 мг/куб. м.

Определение основано на реакции ниобия с пиридилазорезорцином в тартратносолянокислой среде и последующем фотометрическом измерении окрашенного продукта реакции при 540 нм.

Отбор проб воздуха проводят с концентрированием на фильтр.

Нижний предел измерения концентрации вещества в анализируемом растворе - 5 мкг.

Нижний предел измерения содержания вещества в воздухе - 0,5 мг/ куб. м (при отборе 10 л воздуха).

Диапазон измеряемых концентраций от 0,5 до 10 мг/куб. м.

Измерению не мешает присутствие тантала, ванадия, хлоридов, фторидов.

Суммарная погрешность измерения не превышает 15%.

Время выполнения измерения, включая отбор пробы, 2,5 часа.

Фотоэлектроколориметр.

Аспирационное устройство.

Фильтродержатели.

Стаканы химические, ГОСТ 23932-79, вместимостью 100 мл.

Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 25 и 100 мл.

Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 1, 5 и 10 мл.

Тигли кварцевые вместимостью 50 и 30 мл.

Ниобия оксид (V), ТУ 6-09-4047-86, х.ч.

Калий пиросернокислый, ГОСТ 7172-76, ч.д.а.

Кислота соляная, ГОСТ 3138-77, разб. 1:1.

4-(2-пиридилазо)-резорцин (ПАР), 0,15-процентный раствор.

0,15 г препарата тщательно растирают стеклянной палочкой в стакане с 2 мл воды, разбавляют водой до 50 мл, раствор переводят в колбу вместимостью 100 мл и доводят водой до метки. Раствор пригоден к употреблению в течение 1 месяца.

Кислота серная, ГОСТ 4204-77, х.ч., конц.

Аммоний виннокислый, ГОСТ 4951-79, 2% и 10-процентный растворы.

Фильтры АФА-ВП-20.

Стандартный раствор N 1 с концентрацией ниобия 1 мг/мл готовят следующим образом: 0,1430 г оксида ниобия (V) помещают в кварцевый тигель, покрывают 4 г пиросернокислого калия, приливают 2 - 3 капли серной кислоты концентрированной и сплавляют при температуре 800 - 900 °C. Плав растворяют при нагревании в 40 мл 10-процентного раствора виннокислого аммония. Раствор переводят в мерную колбу вместимостью 100 мл, доводят до метки водой и перемешивают. Раствор устойчив в течение 3 месяцев.

Стандартный раствор N 2 с концентрацией ниобия 100 мкг/мл готовят разбавлением стандартного раствора N 1 2-процентным раствором виннокислого аммония. Раствор применяют свежеприготовленный.

Воздух с объемным расходом 2 л/мин. аспирируют через фильтр АФА-ВП-20, укрепленный в фильтродержателе. Для измерения 1/2 ПДК следует отобрать 10 л воздуха. Пробы сохраняются в течение длительного времени.

Градуировочные растворы ниобия готовят в мерных колбах на 25 мл согласно таблице 39.

Во все колбы шкалы приливают по 15 мл 2-процентного раствора виннокислого аммония, 4 мл соляной кислоты (1:1), 2 мл ПАР и перемешивают. Колбочки с растворами помещают в кипящую водяную баню, нагревают 10 - 15 минут и охлаждают. Через 5 - 10 минут измеряют оптическую плотность растворов при лямбда = 540 нм в кювете с толщиной слоя 50 мм относительно раствора сравнения, не содержащего определяемого вещества (раствор N 1 по табл.).

Строят градуировочный график: на ось ординат наносят значения оптических плотностей градуировочных растворов, на ось абсцисс - соответствующие им величины содержания вещества в градуировочном растворе (мкг).

Проверка градуировочного графика проводится 1 раз в 3 месяца или в случае использования новой партии реактивов.

Фильтр с отобранной пробой озоляют в кварцевом тигле при 400 - 450 °C, остаток сплавляют с 1 г пиросернокислого калия при 800 - 900 °C, добавляя 2 - 3 капли серной кислоты для получения однородного сплава. По охлаждении сплав растворяют при нагревании в 5 мл 10-процентного раствора виннокислого аммония, приливают 10 мл воды и охлаждают. Раствор пробы (или аликвоту) переводят в колбу вместимостью 25 мл, добавляют 4 мл соляной кислоты (1:1), 2 мл 0,15-процентного раствора ПАР, колбу помещают на 10 - 15 минут в кипящую водяную баню, охлаждают и доводят раствор водой до метки. Через 10 - 15 минут измеряют оптическую плотность по отношению к контрольному раствору, который готовят одновременно и аналогично пробам.

Количественное измерение содержания ниобия в мкг в пробе проводят по предварительно построенному градуировочному графику.

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

где:

а - содержание ниобия в анализируемом объеме раствора пробы, найденное по градуировочному графику, мкг;

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

в - общий объем раствора пробы, мл;

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: