"Методические указания по газохроматографическому измерению концентраций фенола в воздухе рабочей зоны"
(утв. Минздравом СССР 12.12.1988 N 4767-88)

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 Министерства здравоохранения СССР и других заинтересованных министерств и ведомств.

Методические указания разрабатываются и утверждаются с целью обеспечения контроля соответствия физических концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны их предельно допустимым концентрациям (ПДК) - санитарно-гигиеническим нормативам, утверждаемым 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 одобрены Проблемной комиссией "Научные основы гигиены труда и профессиональной патологии". Методические указания являются обязательными при осуществлении вышеуказанного контроля.

Фенол (оксибензол) - бесцветные, розовеющие при хранении кристаллы со специфическим запахом, Т. пл. - 40,9 °C, Т. кип. - 188,7 °C. Хорошо растворим в хлороформе, эфире, маслах и других органических растворителях. Растворимость в воде - 8,2 г в 100 г воды при 15 °C.

В воздухе находится в виде паров.

Фенол относится к веществам 2 класса опасности, сильный нервный яд, оказывающий местное прижигающее действие.

ПДК фенола в воздухе - 0,3 мг/куб. м.

Метод основан на превращении фенола в 2,4,6-трибромфенол с последующим использованием газожидкостной хроматографии с применением детектора по электронному захвату.

Отбор проб с концентрированием на этиловый спирт.

Нижний предел измерения в хроматографируемом объеме - 0,5 нг.

Нижний предел измерения в воздухе - 0,1 мг/куб. м (при отборе 3 л воздуха).

Диапазон измеряемых концентраций фенола в воздухе - от 0,1 до 10 мг/куб. м.

Измерению не мешают ароматические углеводороды, альдегиды, кислоты.

Суммарная погрешность измерения не превышает +/- 15%.

Время выполнения измерения, включая отбор проб, - около 60 минут.

Хроматограф с детектором по электронному захвату.

Колонка хроматографическая стеклянная длиной 1,5 м и внутренним диаметром 3 мм.

Аспирационное устройство.

Микрошприц МШ-10, ГОСТ 8043-75, вместимостью 10 мкл.

Ротационный вакуумный испаритель с набором колб, ТУ 25-11-917-76.

Секундомер, ГОСТ 5072-79.

Поглотительные сосуды с пористой пластинкой N 2.

Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 25 и 50 мл.

Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 10 мл с делением 0,1 мл.

Пробирки градуированные со шлифом 14,5 мм и высотой 250 мм, вместимостью 10 мл, со стандартными полиэтиленовыми пробками.

Линейка измерительная, ГОСТ 427-75.

Баня водяная, ТУ 64-1-2850-80.

Фенол, ГОСТ 6417-72, чда, свежеперегнанный.

Этиловый спирт, ГОСТ 5963-67, 95-процентный.

Бром, ГОСТ 4109-79, чда, 10-процентный раствор в этиловом спирте.

Натрий хлористый, ГОСТ 4233-77, чда.

Стандартный раствор N 1 с концентрацией 10 мкг/мл готовят растворением 250 мг фенола в этиловом спирте в мерной колбе на 25 мл. Раствор устойчив в течение месяца при хранении в холодильнике при -5 - 10 °C.

Неопентилгликольянтарат (НПГЯ) (ЧССР).

Хроматон N-AW-DMCS (фракция 0,20 - 0,25 мм) (ЧССР).

Газообразный азот, ГОСТ 9293-74, осч, в баллоне с редуктором.

Воздух с объемным расходом 0,5 л/мин. аспирируют через поглотительный сосуд с пористой пластинкой, содержащий 10 мл этилового спирта, при охлаждении смесью льда, хлористого натрия и воды, взятых в соотношении 3:2:1. Для определения 1/2 ПДК следует отобрать 2 литра воздуха.

Отобранные пробы могут храниться при 0 °C в течение недели.

Приготовление насадки для хроматографической колонки.

Неподвижную жидкую фазу (неопентилгликольянтарат) в количестве 5% от массы твердого носителя растворяют в хлороформе и в полученный раствор вносят хроматон N-AW-DMCS (фракция 0,20 - 0,25 мм), перемешивают и удаляют растворитель на ротационном испарителе при температуре 45 - 55 °C.

Сухой насадкой под вакуумом набивают колонку. Заполненную колонку устанавливают в термостат хроматографа и кондиционируют 10 часов при отключенном детекторе, постепенно повышая температуру с 50 до 200 °C. После этого колонку присоединяют к детектору, снижают температуру до рабочей и продолжают кондиционировать до тех пор, пока дрейф нулевой линии не будет превышать 5% от всей длины шкалы.

Градуировочные растворы с содержанием фенола от 0,1 до 10 мкг/мл готовят соответствующим разбавлением стандартного раствора N 1 этиловым спиртом. Градуировочные растворы устойчивы в течение месяца при хранении в холодильнике при -5 - 10 °C.

В градуированную пробирку со шлифом помещают 2 мл каждого градуировочного раствора и для превращения фенола в 2,4,6-трибромфенол сюда же добавляют 0,1 мл 10-процентного раствора брома в этиловом спирте. Пробирку тщательно закрывают стандартной полиэтиленовой пробкой (14,5 мм), поверхность которой смочена дистиллятом, до появления на ее шлифе зеркальной поверхности, а затем встряхивают при нагревании на водяной бане при 50 +/- 2 °C в течение 5 минут. Спустя 30 минут содержимое пробирки количественно переносят в круглодонную колбочку на 10 - 15 мл и досуха упаривают на ротационном испарителе, чем достигают наряду с удалением растворителя избавления от избытка брома, наличие которого может отрицательно повлиять на количественное превращение фенола в 2,4,6-трибромфенол. Сухой остаток количественно растворяют в 3 мл спирта и 5 мкл полученного раствора вводят в испаритель хроматографа через самоуплотняющуюся мембрану. Полученные таким образом растворы 2,4,6-трибромфенола устойчивы в течение месяца при хранении в холодильнике. Строят градуировочный график, выражающий зависимость высоты пика (мм) от концентрации компонента (мкг/мл). Построение градуировочного графика необходимо проводить не менее чем по 6 точкам, проводя 5 параллельных измерений для каждой концентрации.

Условия хроматографирования градуировочных смесей и анализируемых проб:

Содержимое поглотительного прибора количественно переносят в градуированную пробирку и для превращения фенола в 2,4,6-трибромфенол добавляют 0,1 мл 10-процентного раствора брома в этиловом спирте, а затем обрабатывают аналогично градуировочным растворам. Затем 5 мкл жидкой пробы с помощью микрошприца вводят через самоуплотняющуюся мембрану в хроматограф.

Записывают хроматограмму, измеряют высоту пика и по градуировочному графику находят концентрацию определяемого компонента.

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

где:

а - концентрация вещества в анализируемом объеме поглотительного раствора, найденная по градуировочному графику (мкг/мл);

в - общий объем поглотительного раствора, мл;

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

Приведение объема воздуха к температуре 20 °C и давлению 760 мм рт. ст. проводят по следующей формуле:

Для удобства расчета 20 следует пользоваться таблицей коэффициентов (Приложение 2). Для приведения объема воздуха к температуре 20 °C и давлению 760 мм рт. ст. надо умножить на соответствующий коэффициент.