"Методические указания на фотометрическое определение соединений марганца в воздухе"
(утв. Минздравом СССР 18.04.1977 N 1617-77)

1. Определение основано на окислении солей марганца до марганцовой кислоты персульфатом аммония в присутствии нитрата серебра как катализатора.

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

3. Предел обнаружения в воздухе 0,08 мг/куб. м (расчетная).

4. Определению не мешает железо в количествах, значительно превышающих содержание марганца. Хром мешает определению марганца.

5. Предельно допустимая концентрация марганца в воздухе 0,3 мг/куб. м.

6. Применяемые реактивы и растворы.

Марганец сернокислый, 5-водный, ГОСТ 435-67, ч.д.а.

Стандартный раствор N 1, содержащий 100 мкг/мл марганца, готовят путем растворения 0,0439 г сульфата марганца в 5-процентном растворе серной кислоты в мерной колбе на 100 мл.

Стандартный раствор N 2, содержащий 10 мкг/мл марганца, готовят соответствующим разбавлением стандартного раствора N 1.

Серная кислота, ГОСТ 4204-66, х.ч., концентрированная и 5-процентный раствор (по объему).

Щавелевая кислота, ГОСТ 5873-68, х.ч., 8-процентный раствор, свежеприготовленный.

Фосфорная кислота, орто, ГОСТ 6552-58.

Смесь кислот: серной кислоты плотностью 1,84 и 8-процентной щавелевой кислоты в отношении 1:1, свежеприготовленная.

Серебро азотнокислое, ГОСТ 1277-63, 2-процентный раствор.

Аммоний надсернокислый (персульфат), ГОСТ 3766-64, ч.д.а., 10-процентный раствор, свежеприготовленный.

Фильтры АФА-ХМ.

7. Применяемые посуда и приборы.

Аспирационное устройство.

Патроны для фильтров.

Песочная баня.

Муфельная печь.

Тигли фарфоровые, ГОСТ 900-41.

Водяная баня.

Термометр на 100 °C.

Щипцы тигельные.

Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 100, 50 мл.

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

Пипетки, ГОСТ 20292-74, вместимостью 1, 2, 5, 10 мл с минимальным делением 0,01 и 0,1 мл.

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр.

Электровстряхиватель.

8. Воздух со скоростью 10 л/мин. аспирируют через фильтр АФА-ХМ, помещенный в патрон. Для определения 1/2 ПДК достаточно отобрать 50 л воздуха.

9. Фильтр переносят в тигель и сжигают в муфельной печи или на горелке при температуре не выше 500 °C до полного озоления. Золу обрабатывают 2 мл кислотной смеси (серной и щавелевой) при нагревании и выпаривают на песочной бане досуха. По охлаждении сухой остаток растворяют в 20 мл 5-процентного раствора серной кислоты и переносят раствор в пробирки, помещенные в электровстряхиватель. После отстаивания 1 и 5 мл пробы осторожно переносят пипетками в колориметрические пробирки, 1 мл пробы доводят до 5 мл 5-процентным раствором серной кислоты. Приливают по 0,2 мл 2-процентного раствора азотнокислого серебра, по 1 мл 10-процентного раствора персульфата аммония. Если в пробе присутствует железо, то после персульфата аммония прибавляют 1 мл фосфорной кислоты. Растворы взбалтывают и погружают на 5 мин. в водяную баню, нагретую до 80 °C. По охлаждении растворы фотометрируют в кювете с толщиной слоя 10 мм при длине волны 545 нм по сравнению с контролем.

Содержание марганца в анализируемом объеме раствора определяют по предварительно построенному калибровочному графику. Для построения калибровочного графика готовят шкалу стандартов согласно табл. 6.

Все пробирки шкалы обрабатывают аналогично пробам, измеряют оптическую плотность и строят график.

Концентрацию марганца в мг/куб. м воздуха X рассчитывают 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: