"Методические указания по газохроматографическому измерению концентраций изофорона (1,5,5-триметилциклогексенон-3) в воздухе рабочей зоны"
(утв. Минздравом СССР 10.10.1991 N 5968-91)

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.

Изофорон (1,5,5-триметилциклогексенон-3) - бесцветная или светло-желтая прозрачная жидкость со специфическим запахом. Плотность N 20 - 0,921 г/куб. см, Т кип. при 760 мм рт. ст. 215,2 °C. Растворимость в воде при 20 °C составляет 1,24% мас. Хорошо растворим в органических растворителях.

В воздухе находится в виде паров.

Обладает наркотическим действием, вызывает раздражение слизистых оболочек.

ПДК изофорона в воздухе 1,0 мг/куб. м.

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

Отбор проводится с концентрированием на твердый сорбент.

Нижний предел измерения изофорона в хроматографируемом объеме раствора 0,5 мкг.

Нижний предел измерения в воздухе 0,5 мг/куб. м.

Диапазон измеряемых концентраций изофорона в воздухе от 0,5 до 6,0 мг/куб. м.

Измерению изофорона не мешают ацетон, оксид мезитила, диацетоновый спирт.

Суммарная погрешность измерения не превышает 25%.

Время выполнения измерения, включая отбор проб, около 1 часа.

Хроматограф с пламенно-ионизационным детектором.

Установка газодинамическая типа "Микрогаз", Ту 2.966.057, или диффузионная ячейка со съемным капилляром (рис. 2 - рисунки не приводятся).

Аспирационное устройство.

Колонка хроматографическая из нержавеющей стали, длиной 1 м и внутренним диаметром 3 мм.

Переходник из нержавеющей стали для подсоединения концентратора и колонки (рис. 3).

Колонка-концентратор из нержавеющей стали, длиной 125 мм, внутренним диаметром 3 мм.

Линейка измерительная, ГОСТ 427-75.

Секундомер, ГОСТ 5072-79.

Носитель твердый: хроматон N-AW, силанизированный НМДS, фракции 0,16 - 0,20; 0,30 - 0,50 мм.

Фаза неподвижная: полиэтиленгликольадипинат (ПЭГА), ТУ 6-09-457-77.

Изофорон, ТУ 38.402.62-70-90.

Газообразные азот, ГОСТ 9293-74, водород, ГОСТ 3022-80, воздух, ГОСТ 17433-80, в баллонах с редукторами.

Хлороформ, ГОСТ 20015-88.

Ацетон, ГОСТ 2603-79, ГОСТ 2768-84.

Воздух с объемным расходом 1 л/мин. аспирируют одновременно через две колонки-концентратора при температуре 25 +/- 5 °C.

Для измерения 1/2 ПДК изофорона достаточно отобрать 1 л воздуха. Концентраторы хранят в стеклянной пробирке с притертой пробкой. Срок хранения - не более 1 часа.

Приготовление хроматографической колонки. Хроматографическую колонку заполняют готовым сорбентом фракции 0,16 - 0,20 мм (хроматон с 10% ПЭГА); концентратор заполняют таким же сорбентом более крупной фракции (0,30 - 0,50 мм). Плотность набивки 0,8 куб. см на 10 см длины концентратора.

Заполненную колонку кондиционируют в токе азота 5 - 10 мл/мин. и температуре 170 °C в течение 4 - 5 часов. Общую подготовку прибора проводят согласно инструкции.

Для количественного определения вещества применяют метод абсолютной калибровки. Градуировку ведут по парогазовым смесям (ПГС), подготовленным с помощью газодинамической установки типа "Микрогаз" или диффузионной ячейки со съемным капилляром (рис. 2). На диффузионную ячейку подают поток азота и в карман ячейки устанавливают капилляр с изофороном. Длина капилляра 60 - 70 мм, высота столба жидкости 10 - 20 мм. В течение 2 часов капилляр выдерживают в потоке азота для удаления со стенок следов изофорона, извлекают капилляр из ячейки и взвешивают. Погрешность взвешивания не более 0,0250 мг. Капилляр устанавливают в ячейку, а на выход ее подсоединяют трубку-имитатор. Через 30 минут ПГС используют для градуировки. Затем капилляр взвешивают. Концентрацию изофорона (C, мг/куб. м) вычисляют по формуле:

где:

dm - потеря массы изофорона из капилляра за время t, мг;

V - объем азота, прошедший за то же время, куб. м.

В диапазоне концентраций 0,5 - 30,0 мг/куб. м и концентрирования из объема 1 л значение dm сопоставимо с погрешностью взвешивания. Для увеличения значения m время t продлевают до нескольких часов. Минимальное значение dm составляет 0,4 мг.

Для исключения погрешности вследствие перепада давления при подсоединении концентратора на выходе из ячейки вместо него устанавливают трубку-имитатор (или другой концентратор) тех же параметров и того же сопротивления, что и концентратор. Изменение расхода вследствие замены имитатора на концентратор не превышает 2 - 3% отн. Готовят пять искусственных смесей в требуемом диапазоне концентраций, регулируя расход азота от 10 до 60 л/ч, диффузионный пробег (расстояние от верхнего края капилляра до мениска жидкости) - от 30 до 60 мм. Направление потока ПГС через концентратор - обратное направление газа-носителя при десорбции и анализе.

ПГС пропускают через трубку-концентратор и анализируют, устанавливая ее в испаритель хроматографа.

Для каждой смеси регистрируют 4 - 5 хроматограмм. По полученным данным строят градуировочный график. Градуировочная кривая выражает зависимость высоты (мм) пика от концентрации (мг/куб. м) изофорона.

Проверка градуировочного графика - 1 раз в месяц.

Условия хроматографирования градуировочных смесей и анализируемых проб:

Анализ осуществляют на хромотографе с дополнительным переходником (рис. 3) навинчивающимся на нижнюю часть испарителя и обеспечивающим герметичное соединение колонки и концентратора. Концентратор устанавливают в испаритель, навинчивая его на переходник с помощью отвертки. Регистрируют хроматограмму. Те же операции выполняют с другим концентратором. Условия проведения анализа и условия градуировки строго идентичны.

На каждой из хроматограмм измеряют высоту пика изофорона и по графику находят соответствующие им концентрации вещества. За результат анализа принимают среднее арифметическое значение двух определений, допускаемое расхождение между которыми не превышает 20% относительно среднего значения.

Концентрацию изофорона "C" в воздухе (мг/куб. м) вычисляют по формуле:

где:

а - содержание изофорона во всей пробе, найденное по градуировочному графику, мкг;

V - объем воздуха, взятый для анализа, мл;

1000 - коэффициент пересчета.