"Методические указания на фотометрическое определение хлора в воздухе"
(утв. Минздравом СССР 18.04.1977 N 1644а-77)

Методические указания подготовлены сотрудниками лаборатории санитарно-химических методов исследования Института гигиены труда и профзаболеваний АМН СССР.

Настоящие Методические указания распространяются на определение содержания вредных веществ в воздухе промышленных помещений при санитарном контроле и имеют ту же юридическую силу, что и Технические условия.

Редакционная коллегия: Г.С. Павловская и В.Г. Овечкин.

1. Определение основано на превращении хлора в циангалогенид и образовании полиметинового красителя.

2. Предел обнаружения 0,2 мкг хлора в анализируемом объеме раствора.

3. Предел обнаружения в воздухе 0,1 мг/м³.

4. Аммиак, йод, галоидуглеводороды, спирты, органические кислоты, хлористый водород, окислы азота (до 5 мг/м³), озон (до 0,6 мг/м³) не мешают определению. Циангалогениды и бром мешают определению.

5. Предельно допустимая концентрация хлора в воздухе - 1 мг/м³.

6. Применяемые реактивы и растворы

Раствор комплексного цианида цинка. Смешивают 5 мл раствора, содержащего 220 мг цианида натрия (или 280 мг цианида калия) с 5 мл раствора сернокислого цинка с содержанием 640 мг. Хранится более 1 года. Полученную суспензию с концентрацией 22 мг/мл в пересчете на NaCN тщательно взбалтывают и готовят разбавлением водой растворы N 2 и 3, содержащие 15 - 20 и 1,5 - 2 мг/мл в пересчете на цианид натрия.

Стандартный раствор хлора: точную навеску хлорамина Б или Т (20 - 25 мг) растворяют в воде в мерной колбе на 100 мл. Вносят 10 мл раствора в колбу, добавляют 2 мл 10%-ного раствора йодистого калия и выделившийся хлор оттитровывают из микробюретки 0,05 н. раствором тиосульфата натрия до слабо-желтой окраски раствора. Приливают 1 мл 1%-ного раствора крахмала и титруют раствором тиосульфата натрия до обесцвечивания (1 мл 0,05 н. раствора тиосульфата натрия соответствует 1,78 мг хлора). Последующим разведением водой готовят стандартные растворы N 2 и 3, содержащие 10 - 2 мкг/мл и сохраняющиеся в течение 8 - 6 ч соответственно.

Хлорамин Б, МРТУ 6-09-3177-66, или ТУ-11-П-44-69, ч.

Цинк сернокислый, ГОСТ 4174-48, х.ч.

Натрий цианистый, МРТУ 6-09-69, ч.д.а., или калий цианистый.

Пиридин, ГОСТ 2747-67. Кипятят 1 ч с обратным холодильником над кристаллической щелочью. Сливают с осадка и перегоняют. Отбирают фракцию при 114 - 116 °C. Хранят в закрытой стеклянной посуде в темном месте.

Анилин, ГОСТ 5819-51. Окрашенный продукт перегоняют.

Уксусная кислота, ГОСТ 61-75, ледяная.

Составной реагент. Смешивают пиридин, ледяную уксусную кислоту и анилин в соотношении 10:5:1.

Безаммиачная вода. Дистиллированную воду перегоняют в присутствии серной кислоты и перманганата калия. Все реактивы готовят на безаммиачной воде.

7. Применяемые посуда и приборы

Аспирационное устройство.

Поглотительные приборы Зайцева, малые и обычные (см. рис. 9).

Пробирки колориметрические плоскодонные из бесцветного стекла с делениями на 1 мл, высотой 120 мм, диаметром 15 мм.

Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 1, 5, 10 мл с делениями соответственно 0,01 и 0,1 мл.

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

Цилиндр мерный на 100 мл.

Микробюретка вместимостью 2 - 5 мл с ценой деления соответственно 0,01 и 0,02 мл.

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

8. Аспирируют не более 4 л воздуха со скоростью 0,3 - 0,5 л/мин через малый поглотительный прибор Зайцева, содержащий 1 мл раствора комплексного цианида цинка с концентрацией 1,5 - 2 мг/мл в пересчете на NaCN, и обычный поглотительный прибор Зайцева с 2 мл составного реагента. При действии прямого солнечного света прибор с составным реагентом помещают в футляр из черной бумаги. Таким же способом защищают от света отобранные пробы, сохраняющиеся 3 ч.

9. Содержимое поглотительного прибора с составным реагентом переносят в колориметрическую пробирку, прибор промывают водой и доводят объем смеси до 4 мл. Раствор фотометрируют через 15 мин и не позднее 3 ч после отбора пробы при 480 - 495 нм в кювете 10 мм. Компенсирующей жидкостью служит раствор холостой пробы. Содержание хлора определяют по калибровочному графику. Для построения калибровочного графика готовят стандартную шкалу согласно табл. 36.

Концентрацию хлора в воздухе X, мг/м³, вычисляют по формуле:

где G - количество хлора, найденное в анализируемом объеме раствора, мкг;

V₁ - общий объем пробы, мл;

V - объем пробы, взятый для анализа, мл;

V₂₀ - объем воздуха, взятый для анализа и приведенный к нормальным условиям по формуле (см. Приложение), л.

В соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-76 объем воздуха, аспирированного при отборе проб, приводят к стандартным условиям: температуре 20 °C и барометрическому давлению 101,33 кПа (760 мм рт. ст.) по формуле:

где V_t - объем воздуха, измеренный при t °C и давлении 101,33 кПа.

Для упрощения расчетов пользуются коэффициентами K (Приложение 3), вычисленными для температур в пределах от 6 до 40 °C и давлений от 97,33 до 104,0 кПа (730 - 780 мм рт. ст.).

В сборниках ТУ, некоторых МУ и во многих практических руководствах по санитарной химии в составе приложений имеются таблицы коэффициентов пересчета объема воздуха к нормальным условиям (0 °C и 101,33 кПа).

Численные значения коэффициентов в этих таблицах приведены с точностью до четвертого знака для температур от 5 до 40 °C с интервалом в 1° и давлений от 730 до 780 мм рт. ст. с интервалом в 2 мм рт. ст.

Однако нет практической надобности в столь многозначных и слишком подробных таблицах, так как максимальная погрешность четырехзначных коэффициентов составляет всего лишь +/- 0,006%. Согласно ГОСТ 12.1.005-76 погрешность измерения объема воздуха не должна превышать +/- 10%, поэтому точность коэффициентов пересчета на уровне +/- 1% следует считать вполне достаточной.

Искомый коэффициент K, пользуясь упрощенной таблицей, находят в соответствии со следующей схемой:

где - поправка на температуру;

- поправка на давление.

1. Численное значение давления P, путем исключения единиц, округляют до целого числа, кратного десяти (P_табл)

2. В графе P находят коэффициент, соответствующий заданной температуре. Если цифра °C нечетная, то выписывают значение коэффициента при температуре t + 1 (ближайшее снизу число) и увеличивают его третий знак на 3 единицы (т.е. прибавляют 0,003).

3. Поправку на определяют по таблице пропорциональных частей, приведенной (снизу) основной таблицы.

Примеры. Требуется определить коэффициент K для следующих параметров окружающей среды:

В первом примере значение искомого коэффициента берется непосредственно из таблицы. В тех случаях, когда цифра t °C нечетна (примеры 2, 3 и 4), выписывают K_табл, соответствующий P_табл и температуре (t + 1) °C и прибавляют к нему 0,003.

Поправку на излишек единиц определяют по вспомогательной таблице (их значения вписаны в графу ).

Величину коэффициента K определяют как сумму поправок на температуру и давление и K_табл (графа K).

В примере 5 ввиду четности цифры t °C поправка на температуру отсутствует.