"Методические указания по фотометрическому измерению концентраций гексаметилдисилазана в воздухе рабочей зоны"
(утв. Минздравом СССР 12.12.1988 N 4734-88)

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.

Гексаметилдисилазан - бесцветная, прозрачная, летучая жидкость со слабым запахом аммиака, Т. кип. 126 °C, упругость пара 7,4 мм рт. ст. Хорошо растворяется в неполярных органических растворителях.

В воздухе находится в виде паров.

Гексаметилдисилазан относится к веществам 3 класса опасности. Обладает выраженным наркотическим действием, хорошо проникает через кожный покров.

ПДК вещества в воздухе 2 мг/куб. м.

Метод основан на разрушении гексаметилдисилазана концентрированной серной кислотой, сплавлении минерального остатка с карбонатной смесью и фотометрическом измерении кремневой кислоты по синему кремнемолибденовому комплексу.

Отбор проб проводится с концентрированием на серную кислоту.

Нижний предел измерения содержания гексаметилдисилазана в фотометрируемом объеме 1,5 мкг (по кремнию - 0,5 мкг, коэффициент пересчета кремния на гексаметилдисилазан - 2,9).

Нижний предел измерения гексаметилдисилазана в воздухе 1 мг/куб. м (при отборе 2 л воздуха).

Диапазон измеряемых концентраций от 1 до 20 мг/куб. м.

Измерению не мешают аммиак, углекислый газ, метиламин.

Измерению мешают другие кремнийорганические соединения.

Суммарная погрешность измерения не превышает +/- 25%.

Время выполнения измерения, включая отбор проб, около 70 минут.

Фотоэлектроколориметр.

Аспирационное устройство.

Поглотительные сосуды Рыхтера (внутренний диаметр шариков 8 мм, высота 170 мм).

Пробирки колориметрические высотой 120 мм, вн. дм. 15 мм.

Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 1, 2, 5 и 10 мл.

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

Полиэтиленовые склянки для хранения растворов.

Агатовая ступка.

Секундомер, ГОСТ 5072-72.

Электрическая плитка.

Печь муфельная.

Тигли или чашки платиновые.

Щипцы тигельные (с платиновыми наконечниками).

Гексаметилдисилазан, ТУ 6-02-872-74, чда.

Серная кислота, ГОСТ 4207-77, хч, уд. вес 1,84, 10 н и 1 н растворы.

Аммония молибдат, ГОСТ 2677-78, хч; 7,5 аммония молибдата растворяют в горячей воде, прибавляют 32 мл 10 н раствора серной кислоты и по охлаждении доводят водой до 100 мл.

Винная кислота, ГОСТ 5817-77, чда, 5-процентный раствор, свежеприготовленный.

Аскорбиновая кислота, ФХ 6, 1-процентный раствор, свежеприготовленный.

Калия карбонат, безводный, ГОСТ 4221-76, хч, кристаллический.

Натрия карбонат, безводный, ГОСТ 83-79, хч, кристаллический.

Составной плавень. Готовят из составных частей карбонатов калия и натрия, взятых в отношении 5:4, смесь растирают в агатовой ступке. Готовый составной плавень сохраняют в банке с пришлифованной пробкой.

Стандартный раствор гексаметилдисилазана N 1: во взвешенную мерную колбу вместимостью 25 мл, содержащую 5 - 10 мл концентрированной серной кислоты, вносят 1 - 2 капли гексаметилдисилазана, колбу взвешивают вторично. Раствор доводят до метки концентрированной серной кислотой и перемешивают. Рассчитывают концентрации гексаметилдисилазана в мкг/мл.

Стандартный раствор N 2 с концентрацией 100 мкг/мл кремния.

Отбирают около 2 мл стандартного раствора N 1, содержащего 2500 мкг кремния, и помещают в платиновые чашки или тигли. Чашки помещают на электроплитку, покрытую асбестом. Раствор выпаривают досуха, до полного прекращения выделения белых паров, затем дополнительно прокаливают кратковременно в муфельной печи при температуре 800 - 900 °C в течение 5 минут. По охлаждении в чашку вносят 0,1 г составного плавня и 2 мл воды. Слегка наклоняя чашку, осторожно смывают стенки содержащимся в нем щелочным раствором. Чашку сначала помещают на электроплитку, покрытую асбестом, и после выпаривания раствора досуха помещают на 10 минут в раскаленную до 800 - 900 °C муфельную печь до получения однородной расплавленной массы.

По охлаждении плав выщелачивают 4 мл горячей воды, нагревая раствор в чашке почти до кипения. Раствор плава осторожно подкисляют раствором 1 н серной кислоты до pH = 1,5 - 2, сливают в мерную колбу на 25 мл и доводят объем в колбе до метки. Раствор устойчив в течение месяца при хранении в полиэтиленовой склянке.

Стандартный раствор N 3 с концентрацией кремния 10 мкг/мл готовят соответствующим разбавлением стандартного раствора N 2 водой в день анализа.

Стандартные растворы можно приготовить из метасиликата натрия.

Натрия метасиликат, ГОСТ 4239-77, чда, кристаллический.

Во взвешенную мерную колбу вместимостью 25 мл, содержащую 5 - 10 мл воды, вносят 65 - 70 мг метасиликата натрия, колбу взвешивают вторично. Раствор доводят до метки водой и перемешивают. Рассчитывают содержание кремния в 1 мл раствора. Разбавлением водой готовят стандартные растворы с содержанием кремния, соответствующим концентрации 100 мкг/мл и 10 мкг/мл. Растворы хранятся в полиэтиленовых склянках, устойчивы в течение 10 суток.

Воздух с объемным расходом 0,2 - 0,3 л/мин. аспирируют через два последовательно соединенных поглотительных сосуда Рыхтера, содержащих по 2 мл концентрированной серной кислоты. Для измерения 1/2 ПДК гексаметилдисилазана следует отобрать 2 л воздуха. Срок хранения отобранных проб 1 сутки.

Для количественного измерения содержания вещества в анализируемом объеме пробы готовят шкалу градуировочных растворов согласно таблице.

Растворы устойчивы в течение часа.

Каждый из градуировочных растворов переносят в колориметрические пробирки, затем добавляет 0,1 мл раствора молибдата аммония. Через 5 минут приливают 1 мл 5-процентного раствора винной и 0,1 мл 1-процентного раствора аскорбиновой кислоты. После каждого внесения реактива содержимое пробирок взбалтывают. Через 20 минут измерят оптическую плотность окрашенных в синий цвет растворов на фотоэлектроколориметре при длине волны 597 нм. Измерение проводят в кюветах с толщиной поглощающего слоя 10 мм по отношению к раствору сравнения, не содержащему определяемого вещества (раствор N 1 по таблице).

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

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

После прекращения отбора пробы растворы в поглотительных сосудах перемешивают, смывая адсорбировавшееся вещество со стенок входных трубок этим же раствором с помощью резиновой груши. Содержимое поглотительных сосудов и такой же объем поглотительной жидкости (контрольный раствор сравнения) количественно переносят в платиновые чашки или тигли и проводят дальнейшую обработку и измерение оптической плотности аналогично градуировочным растворам.

Количественное измерение содержания вещества (в мкг) в анализируемой пробе проводят по одновременно построенному градуировочному графику.

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

где:

а - содержание кремния в анализируемой пробе, найденное по градуировочному графику, мкг;

K - коэффициент пересчета кремния на гексаметилдисилазан - 2,9;

V - объем воздуха, отобранный для анализа и 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.