"Методические указания на фотометрическое определение кобальта и его соединений в воздухе"
(утв. Минздравом СССР 18.04.1977 N 1616-77)

1. Определение основано на взаимодействии иона кобальта с нитрозо-R-солью, в результате чего образуется комплексное соединение, окрашенное в оранжево-красный цвет.

2. Предел обнаружения - 0,5 мкг в анализируемом объеме раствора.

3. Предел обнаружения в воздухе - 0,04 мг/куб. м (расчетная).

4. Определению не мешают: железо в 500-кратном, медь в 100-кратном, никель в 50-кратном количествах.

5. Предельно допустимая концентрация металлического кобальта и его окиси - 0,5 мг/куб. м.

6. Применяемые реактивы и растворы.

Кобальт двухлористый, ч.д.а., ГОСТ 4525-68.

Стандартный раствор N 1 с содержанием 100 мкг/мл кобальта готовят растворением 0,0403 г трижды перекристаллизованного и высушенного на воздухе хлорида кобальта в мерной колбе в 100 мл дистиллированной воды.

Стандартный раствор N 2 с содержанием 10 мкг/мл кобальта готовят разбавлением раствора N 1 в 10 раз дистиллированной водой.

Кислота соляная, ГОСТ 14261-69, плотность 1,18 и 5-процентный раствор.

Кислота азотная, ГОСТ 11125-65, плотность 1,4 и разбавленная 1:1.

Натрий уксуснокислый, ч.д.а., ГОСТ 199-68, 50% и 5-процентные свежеприготовленные растворы.

Нитрозо-R-соль, ч., ГОСТ 10553-63, 0,1-процентный раствор.

Фильтры АФА-ВП-20.

7. Применяемые посуда и приборы.

Аспирационное устройство.

Печь муфельная.

Баня водяная.

Патрон для фильтров.

Тигли фарфоровые высотой 50 - 55 мм, диаметром 40 мм.

Чашки фарфоровые, ГОСТ 9147-64, диаметром 90 мм.

Стаканы химические высотой 60 мм, диаметром 45 мм.

Воронки с пористой пластинкой N 4.

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

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

Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 100, 1000 мл.

Цилиндры мерные, ГОСТ 1770-74, вместимостью 100 мл.

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр.

8. Воздух со скоростью 10 - 15 л/мин. аспирируют через фильтр АФА-ВП-20, помещенный в патрон. Для определения 1/2 ПДК достаточно отобрать 50 л воздуха.

9. Фильтр переносят в тигель, осторожно сжигают на слабом пламени горелки и прокаливают остаток в муфельной печи при 500 °C (темно-красное каление). Золу количественно переносят в химический стакан, прибавляют 5 мл концентрированной соляной кислоты и нагревают до кипения, помешивая стеклянной палочкой.

Горячий раствор разбавляют 25 мл дистиллированной воды, переносят в воронку с пористой пластинкой N 4 и отсасывают с помощью водоструйного насоса.

Остаток в стакане несколько раз обрабатывают небольшими порциями 5-процентной соляной кислоты и количественно переносят в воронку. Осадок на фильтре промывают 2 - 3 раза по 3 мл 5-процентной соляной кислотой, взмучивая раствор палочкой.

В случае водорастворимых солей кобальта фильтр не сжигают, а переносят в стакан и трижды промывают горячей 5-процентной соляной кислотой по 5 мл. После каждого промывания жидкость отсасывают на воронке. Промывные жидкости соединяют вместе и фильтруют.

Прозрачный фильтрат количественно переносят в фарфоровую чашку и выпаривают на водяной бане почти досуха. Затем в фарфоровую чашку вносят 3 мл концентрированной азотной кислоты и выпаривают на водяной бане досуха.

К сухому остатку прибавляют 5 мл 5-процентного раствора уксуснокислого натрия, тщательно растирают палочкой с резиновым наконечником и фильтруют через небольшой фильтр. Остаток в чашке второй и третий раз обрабатывают небольшими порциями 5-процентного раствора уксуснокислого натрия, осадок на фильтре также несколько раз промывают этим же раствором и им же доводят пробы до 20 мл или более, если предполагается наличие значительных количеств кобальта, что устанавливается по розовой окраске кобальта. Параллельно ставят контрольный опыт, аналогично обрабатывая фильтр.

В колориметрические пробирки отбирают по 5 мл пробы. Приливают по 1 мл раствора нитрозо-R-соли, 2 мл 50-процентного раствора уксуснокислого натрия и ставят в кипящую водяную баню на 3 мин. Далее вводят из бюретки по 2 мл азотной кислоты 1:1, при этом образуется окраска от желтой до оранжево-розовой. Через 15 - 20 мин. измеряют оптическую плотность при лямбда = 400 нм по сравнению с контролем.

Содержание кобальта в анализируемом объеме определяют по предварительно построенному калибровочному графику. Для построения калибровочного графика готовят шкалу стандартов согласно табл. 5.

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 и аналогично пробам.

Концентрацию кобальта 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: