"Методические указания на фотометрическое определение окиси этилена в воздухе"
(утв. Минздравом СССР 18.04.1977 N 1682-77)

1. Определение основано на гидратировании окиси этилена до этиленгликоля, окислении его до формальдегида и фотометрическом определении последнего по реакции с хромотроповой кислотой.

2. Предел обнаружения 0,25 мкг окиси этилена в анализируемом объеме раствора.

3. Предел обнаружения в воздухе 0,125 мг/куб. м (расчетная).

4. Определению мешают формальдегид и этиленгликоль.

5. Предельно допустимая концентрация окиси этилена в воздухе 1 мг/куб. м.

6. Применяемые реактивы и растворы.

Стандартный раствор N 1: в мерную колбу на 25 мл наливают 15 - 20 мл 40-процентного раствора серной кислоты и взвешивают, затем добавляют 1 - 2 капли жидкой окиси этилена и взвешивают колбу вторично. Объем раствора доводят 40-процентным раствором серной кислоты до метки и перемешивают. По разности между второй и первой массой определяют навеску окиси этилена и вычисляют содержание ее в 1 мл.

Раствор устойчив в течение 1 мес.

Стандартный раствор N 2 с содержанием 5 мкг/мл окиси этилена готовят соответствующим разбавлением раствора N 1 40-процентным раствором серной кислоты. Раствор устойчив 2 недели.

При отсутствии жидкой окиси этилена стандартный раствор готовят из этиленгликоля с содержанием 7 мкг/мл, что соответствует 5 мкг/мл окиси этилена.

Для приготовления стандартного раствора может быть применен водный раствор формальдегида (формалин).

Концентрацию формальдегида в растворе устанавливают йодометрическим титрованием с последующим разбавлением 40-процентным раствором серной кислоты до содержания 7 мкг/мл, что соответствует 5 мкг/мл окиси этилена.

Окись этилена.

Этиленгликоль, ГОСТ 10164-62, ч.д.а.

Серная кислота, ГОСТ 4204-66, концентрированная и 40-процентный раствор.

Натрий сернистокислый безводный, ч.д.а., ГОСТ 195-66, 50-процентный раствор. Устойчив 2 - 3 суток.

Калий йоднокислый мета, МРТУ 6-09-6598-70, 1,5-процентный раствор в 10-процентном растворе серной кислоты. Растворение производится при нагревании.

Хромотроповая кислота или ее динатриевая соль, МРТУ 6-09-4740-67. 0,15 г хромотроповой кислоты или ее динатриевой соли растворяют в 5 мл воды, затем прибавляют 125 мл концентрированной серной кислоты. Раствор устойчив в течение 2 - 3 дней.

7. Применяемые посуда и приборы.

Аспирационное устройство.

Поглотительные приборы с пористой пластинкой N 2.

Пробирки колориметрические высотой 120 мм, внутренним диаметром 15 мм.

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

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

Фотоэлектроколориметр.

8. Воздух со скоростью 0,3 л/мин. аспирируют через два поглотительных прибора, содержащих по 3 мл 40-процентного раствора серной кислоты. Для определения 1/2 ПДК достаточно отобрать 1 - 2 л воздуха.

9. Содержимое обоих поглотительных приборов сливают вместе в пробирку. Для анализа отбирают 3 мл пробы в колориметрическую пробирку с притертой пробкой, приливают 0,5 мл 3-процентного раствора периодата калия, перемешивают и оставляют на 30 мин. Далее для восстановления избытка периодата калия добавляют по 3 капли раствора сульфита натрия и по 1,5 мл раствора хромотроповой кислоты. Осторожно перемешивают и погружают на 30 мин. в кипящую водяную баню, после чего пробирки охлаждают погружением в холодную воду. Затем в каждую пробирку вносят по 2 мл воды и перемешивают, при этом коричневый фон, обусловленный выделением йода, исчезает.

Если желтая окраска исчезла неполностью, необходимо добавить несколько капель воды, так как в слабокислой среде йод вступает в реакцию с избытком сульфита натрия и остается фиолетовое окрашивание, характерное для реакции формальдегида с хромотроповой кислотой.

Затем растворы переливают в кюветы с толщиной слоя 1 см и фотометрируют при длине волны 574 нм по сравнению с контролем, который готовят одновременно и аналогично пробам. Содержание окиси этилена в анализируемом объеме определяют по предварительно построенному калибровочному графику.

Для построения калибровочного графика готовят шкалу стандартов согласно табл. 80.

Шкалу стандартов готовят в колориметрических пробирках одновременно с пробами. Все пробирки шкалы обрабатывают аналогично пробам, измеряют оптическую плотность и строят график.

Шкалой стандартов можно пользоваться и для визуального определения. Окраска шкалы устойчива в течение 1 - 2 суток.

Концентрацию окиси этилена в мг/куб. м воздуха X 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: