"Методические указания на фотометрическое определение цинка и его соединений (окись цинка, цинковая соль пентахлортиофенола-ренацит-4) в воздухе"
(утв. Минздравом СССР 18.04.1977 N 1634-77)

1. Определение основано на взаимодействии иона цинка с сульфарсазеном с образованием комплекса, окрашенного в оранжево-красный цвет, при рН среды 9,6.

2. Предел обнаружения 1 мкг цинка в анализируемом объеме раствора.

3. Предел обнаружения в воздухе 0,1 мг/куб. м (расчетная).

4. Железо (III), ванадий (IV), молибден (VI), алюминий, литий в количествах до 1000 мкг не мешают определению цинка. Влияние меди, свинца, никеля, кобальта, марганца устраняется в процессе анализа.

5. Предельно допустимая концентрация в воздухе: окиси цинка 6 мг/куб. м, ренацита 4 - 2 мг/куб. м.

6. Применяемые реактивы и растворы.

Цинк металлический, ГОСТ 989-62.

Стандартный раствор N 1 с содержанием 1 мг/мл цинка: 25 мг цинка растворяют в мерной колбе на 25 мл в растворе соляной кислоты (1:1). Раствор устойчив в течение 3 мес.

Стандартный раствор N 2 с содержанием 0,1 мг/мл цинка: 2,5 мл стандартного раствора N 1 вносят в мерную колбу на 25 мл, нейтрализуют 5-процентным раствором едкого натра до нейтральной реакции по лакмусу и раствор доводят до метки водой.

Стандартный раствор N 3 с содержанием 0,01 мг/мл цинка получают путем соответствующего разбавления стандартного раствора N 2 дистиллированной водой.

Для работы необходимо пользоваться нейтральным раствором.

Натр едкий, ГОСТ 4328-66, 5-процентный раствор.

Диэтилдитиокарбамат натрия, ГОСТ 8864-58, 1-процентный раствор.

Аммиак, ГОСТ 3760-64, концентрированный и 5-процентный раствор.

Предварительно устанавливают точное процентное содержание концентрированного раствора аммиака. Для этого 5 мл концентрированного раствора аммиака помещают в мерную колбу на 100 мл и доводят водой до метки. 10 мл раствора оттитровывают 0,1 н раствором серной кислоты в присутствии метилоранжевого до перехода желтой окраски раствора в оранжево-розовую, 1 мл 0,1 н раствора серной кислоты соответствует 0,001703 г аммиака. Далее соответствующим разбавлением концентрированного раствора аммиака готовят 5-процентный раствор.

Винная кислота, ГОСТ 5817-59, 10-процентный раствор.

Лимонная кислота, ГОСТ 3652-69, 10-процентный раствор.

Сульфарсазен, МРТУ 6-09-1956-64, 0,02-процентный раствор, свежеприготовленный. Для лучшего растворения реагента следует добавить 1 - 2 капли 5-процентный раствора аммиака.

Медь сернокислая, 5-водная соль, ГОСТ 4165-68, раствор с содержанием 1 мг/мл. Растворяют 0,393 г соли в 100 мл воды. Все растворы готовят на дважды перегнанной воде.

7. Применяемые посуда и приборы.

Аспирационное устройство.

Патроны для фильтров (см. рис. 1 и 2 - не приводятся).

Пробирки колориметрические плоскодонные из бесцветного стекла высотой 120 мм и внутренним диаметром 15 мм.

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

Пипетки градуированные, ГОСТ 20292-74, вместимостью 1, 2, 6, 10 мл с делениями на 0,01, и 0,1 мл.

Чашки фарфоровые, ГОСТ 9147-59.

Стаканы стеклянные вместимостью 50 мл.

Фильтры АФА-ВП-20 и бумажные беззольные фильтры (синяя лента).

Воронки стеклянные.

Фотоэлектроколориметр.

8. Воздух со скоростью 5 л/мин. аспирируют через фильтр АФА-ВП-20. Для определения 1/2 ПДК необходимо отобрать 20 л воздуха.

9. Фильтр помещают в стакан и тщательно отмывают его горячим раствором соляной кислоты 1,1 по 5 мл два раза. Промывные жидкости объединяют и выпаривают в фарфоровой чашке на кипящей водяной бане досуха. Сухой остаток растворяют в 4 мл воды (порциями по 0,5 мл), 2 мл раствора переносят в пробирку и добавляют по 0,2 мл воды, 0,8 мл 10-процентного раствора винной кислоты, 0,2 мл 10-процентного раствора лимонной кислоты, 0,8 мл 5-процентного раствора аммиака, 1 мл 0,02-процентного раствора сульфарсазена. После добавления каждого реактива содержимое пробирки тщательно перемешивают.

Образующаяся оранжево-красная окраска комплекса цинка с сульфарсазеном устойчива в течение нескольких дней. Оптическую плотность окрашенных растворов измеряют в кювете с толщиной слоя 1 см при 500 нм по сравнению с контролем, приготовленным одновременно и аналогично пробам. Содержание цинка в анализируемом объеме определяют по предварительно построенному калибровочному графику. Для построения калибровочного графика готовят шкалу стандартов согласно табл. 23.

Все пробирки шкалы обрабатывают аналогично пробам, измеряют оптическую плотность и строят график. Шкалой стандартов можно пользоваться для визуального определения. В этом случае ее готовят в колориметрических пробирках одновременно с пробами.

Фильтр помещают в стакан и тщательно отмывают его горячим раствором соляной кислоты (1:1) по 5 мл два раза. Промывные жидкости объединяют и переносят в фарфоровую чашку, добавляют 0,3 мл раствора сернокислой меди (300 мг меди) для соосаждения металлов (меди, свинца, кобальта, никеля, марганца) и выпаривают досуха на кипящей водяной бане. Сухой остаток растворяют в 2,4 мл 5-процентного раствора аммиака, к раствору добавляют 0,5 мл 1-процентного раствора диэтилдитиокарбамата натрия. Содержимое чашки перемешивают, выпадает осадок диэтилдитиокарбаматов меди и других металлов. Затем добавляют 1,9 мл воды, тщательно перемешивают и фильтруют через бумажный фильтр, 1/3 пробы, т.е. 1,6 мл вносят в пробирки, добавляют по 1,1 мл воды, 0,8 мл 10-процентного раствора лимонной кислоты, 0,3 мл 5-процентного раствора аммиака и 1 мл 0,02-процентного раствора сульфарсазена. После добавления каждого реактива содержимое пробирок взбалтывают. Фотометрируют пробу по сравнению с одновременно и аналогично обработанным контролем и определяют содержание цинка в пробе по заранее приготовленному градуировочному графику. Для построения градуировочного графика готовят в фарфоровых чашках шкалу стандартов согласно табл. 24. Дальнейшую обработку проводят, как указано выше для проб.

Концентрацию цинка в мг/куб. м воздуха Х вычисляют по формуле:

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:

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:

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 ДЕЛЬТА P определяют по таблице пропорциональных частей, приведенной (снизу) основной таблицы.

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