"МУК 4.1.624-96. 4.1. Методы контроля. Химические факторы. Методические указания по газохроматографическому определению метилового и этилового спиртов в атмосферном воздухе"
(утв. Госкомсанэпиднадзором России 31.10.1996)

Настоящие методические указания устанавливают газохроматографическую методику количественного химического анализа атмосферного воздуха для определения в нем содержания метилового и этилового спиртов в диапазоне концентраций 0,05 - 5,0 мг/м3.

Мол. масса 32,04.

Метиловый спирт (метанол) - прозрачная жидкость с характерным запахом, плотность - 0,791 г/см3, температура кипения - 64,7 °C, упругость пара - 95,7 мм рт. ст. (20 °C), растворяется в воде, эфире. В воздухе находится в виде паров.

Метиловый спирт является сильным ядом. ПДКм.р. для атмосферного воздуха населенных мест - 1,0 мг/м3, ПДКс.с. - 0,5 мг/м3.

Мол. масса 46,07.

Этиловый спирт (этанол) - прозрачная жидкость с характерным запахом, плотность 0,789 г/см3, температура кипения - 78,3 °C, упругость пара - 44 мм рт. ст. (20 °C), растворяется в воде, эфире. В воздухе находится в виде паров.

Этиловый спирт обладает наркотическим действием. ПДК для атмосферного воздуха населенных мест - 5,0 мг/м3.

Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей +/- 15%, при доверительной вероятности - 0,95.

Измерение концентрации метилового и этилового спиртов выполняют методом газоадсорбционной хроматографии с использованием пламенно-ионизационного детектора.

Концентрирование спиртов из воздуха осуществляют в дистиллированную воду.

Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы - 0,2 мг/дм3.

Определению не мешают: другие спирты, кислоты, карбонилсодержащие соединения, эфиры, фенолы, фурановые соединения.

При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы.

4.1. При работе с реактивами соблюдают требования безопасности, установленные для работы с токсичными, едкими и легковоспламеняющимися веществами по ГОСТу 12.1.005-88.

4.2. При выполнении измерений с использованием газового хроматографа соблюдают правила электробезопасности в соответствии с ГОСТом 12.1.019-79 и инструкцией по эксплуатации прибора.

К выполнению измерений допускают лиц, имеющих квалификацию не ниже инженера-химика, с опытом работы на газовом хроматографе.

При выполнении измерений соблюдают следующие условия:

- процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят в нормальных условиях согласно ГОСТу 15150-69 при температуре воздуха (20 +/- 10) °C, атмосферном давлении 630 - 800 мм рт. ст. и влажности воздуха не более 80%;

- выполнение измерений на газовом хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.

Перед выполнением измерений проводят следующие работы: приготовление растворов, подготовка хроматографической колонки, установление градуировочной характеристики, отбор проб.

Градуировочные растворы N 1 метилового и этилового спиртов (c = 0,055 мг/см3). В колбу вместимостью 25 см3, заполненную на 1/3 объема дистиллированной водой, вносят 1,375 мг спирта, доводят до метки водой и тщательно перемешивают. Срок хранения в холодильнике в склянках с притертыми пробками - 2 месяца.

Градуировочный раствор N 2 изобутилового спирта (внутренний стандарт) (c = 0,105 мг/см3). В колбу вместимостью 25 см3, заполненную на 1/3 объема дистиллированной водой, вносят 2,63 мг изобутилового спирта, доводят до метки водой и тщательно перемешивают. Срок хранения в холодильнике - 2 месяца.

Поглотительный раствор. Свежеперегнанная вода.

Хроматографическую колонку перед заполнением насадками трижды промывают горячей водой, дистиллированной водой, ацетоном, хлороформом и высушивают в токе азота. Сухую колонку фиксируют тампоном из стекловаты с одного конца и заполняют насадкой под вакуумом, уплотняя легким постукиванием. Концы колонки закрывают стекловатой и, не подключая к детектору, кондиционируют в токе газа-носителя (азота) с расходом 20 - 30 см3/мин при температуре 180 °C в течение 20 - 30 ч. После охлаждения колонку подключают к детектору, записывают нулевую линию в рабочем режиме. При отсутствии дрейфа нулевой линии колонка готова к работе.

Градуировочную характеристику устанавливают с использованием градуировочных коэффициентов на градуировочных растворах. К 1,0 см3 градуировочного раствора N 1 добавляют 1,0 см3 градуировочного раствора N 2. 1,0 мм3 полученной смеси вводят в испаритель и анализируют в следующих условиях:

относительные времена удерживания:

На хроматограмме рассчитывают площади пиков метилового и изобутилового спиртов и по средним результатам из 3-х определений устанавливают градуировочный коэффициент по формуле:

, - масса метилового и изобутилового спиртов в градуировочной смеси, мг/см3;

, - площади пиков метилового и изобутилового спиртов, мм2.

Аналогичным образом рассчитывают градуировочный коэффициент для этилового спирта.

Отбор проб воздуха проводят согласно ГОСТу 17.2.3.01-86.

Воздух со скоростью 15 - 20 дм3/мин аспирируют через 2 последовательно соединенных поглотительных прибора, заполненных 10 см3 дистиллированной воды, в течение 20 мин. Срок хранения проб - 5 суток в холодильнике в склянках с притертыми пробками.

Пробы из двух последовательно соединенных поглотительных приборов анализируют отдельно. 1,0 см3 пробы из каждого пробоотборника помещают в пробирку с притертой пробкой, добавляют 1,0 см3 градуировочного раствора N 2. На анализ в испаритель прибора вводят 1,0 мм3 смеси из каждой пробирки. На полученных хроматограммах рассчитывают площади пиков спиртов и определяют содержание метилового и этилового спиртов (мг/см3) в пробе по формуле:

, - площади пиков метилового или этилового и изобутилового спиртов, мм2,

- масса изобутилового спирта в 1,0 см3 стандартного раствора, мг/см3;

- градуировочный коэффициент для метилового или этилового спиртов.

За результат измерения принимают среднее арифметическое значение двух параллельных определений для первого и второго пробоотборника, соответственно.

Концентрацию метанола или этанола в воздухе (мг/м3) рассчитывают по формуле:

, - содержание метилового или этилового спирта в первом и втором поглотительном приборе соответственно, мг/см3;

, - объем поглотительного раствора в первом и втором поглотительном приборе соответственно, см3;

- объем воздуха, отобранный для анализа и приведенный к нормальным условиям, м3;

P - атмосферное давление при отборе пробы воздуха, мм рт. ст.;

t - температура воздуха в местах отбора, °C;

- объем пробы воздуха, дм3.

Методические указания разработаны Е.Н. Коноваловой, В.Г. Костенко (НПО "Гидролизпром", ВНИИГИДРОЛИЗ, г. С.-Петербург).