МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ МЕТАЛЛОВ В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ И В ПРОМЫШЛЕННЫХ ВЫБРОСАХ АТОМНО-АБСОРБЦИОННЫМ МЕТОДОМ.
Начальник лаборатории
<$#» декабря 2013 г.
Санкт-Петербург 2013 г.
Настоящий документ устанавливает методику выполнения измерений массовой концентрации аэрозолей следующих металлов и их соединений: Al, Ва, Вс, V, Bi, W, Fe, Са, Cd, К, Со, Si, Mg, Mn, Си, Mo, As, Na, Ni, Sn, Hg, Pb, Se, Sb, Ti, Cr, Zn в воздухе рабочей зоны и выбросах в атмосферу промышленных предприятий.
Диапазоны измерений массовой концентрации определяемых металлов (элементов) приведены в табл. 1 и 2. В табл. 1 представлены также пределы обнаружения элементов, вычисленные по утроенному стандартному отклонению десяти измерений, проведенных с чистыми фильтрами.
Таблица 1
Воздух рабочей зоны. Диапазоны мгчереннй массовой концентрации элементов и
пределы обнаружения.
|
N
п/п |
Эле
мент |
Диапазон измерений массовой концентрации элемента, мг/м3 |
Предел обнаружения элемента, мг/м3 |
ПДК по ГОСТ 12.1.005-88 (мг/м3), соединение |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
1 |
AI |
0.07-350 |
0.05 |
2 - алюминий и его сплавы |
|
2 |
Ва |
0.043-85 |
0.02 |
0.1 - бария гидроксид + |
|
3 |
Be |
0.0009-0.9 |
0.0003 |
0.001 - бериллий и его соединения |
|
4 |
V |
0.030-85 |
0.015 |
0.1 - оксид ванадия (5) |
|
5 |
Bi |
0.10-200 |
0.06 |
0.5 - висмут и его неорганические соединения |
|
6 |
W |
1.3-1000 |
0.8 |
6 - вольфрам |
|
7 |
Fe |
0.010-20 |
0.005 |
6- железа оксид (111) |
|
8 |
Cd |
0.0025-5 |
0.0015 |
0.01 - кадмий и его неорганические соединения |
|
9 |
Ca |
0.05-100 |
0.03 |
- |
|
10 |
К |
0.025-20 |
0.02 |
1 - ксантогснат калия изопропило-
ВЫЙ+ |
|
11 |
Co |
0.03-70 |
0.02 |
0.5 - кобальт металлический |
|
12 |
Si |
0.17-330 |
0.14 |
1 - SiOi кристаллический |
|
13 |
Mg |
0.2-400 |
0.1 |
5 - магния хлорат |
|
14 |
Mn |
0.007-13 |
0.003 |
0.05 - марганца оксиды в пересчете на МпО? |
|
15 |
Cu |
0.15-30 |
0.025 |
0.5 - медь |
|
16 |
Mo |
0.10-20 |
0.05 |
0.5 - молибден |
|
17 |
As |
0.010-80 |
0.002 |
0.01 - неорганические соединения мышьяка (в пересчете на мышьяк) |
|
18 |
Na |
0.05-40 |
0.025 |
0.2 - натрия сульфид |
|
19 |
Ni |
0.010-20 |
0.004 |
0.05 • никель и соединения никеля |
|
20 |
Sn |
0.02-50 |
0.01 |
- |
|
21 |
Mg |
0.0010-0.8 |
0.0006 |
0.005 - ртуть металлическая |
|
22 |
Se |
0.02-100 |
0.015 |
0.1 - селена диоксид |
|
23 |
Pb |
0.002-10 |
0.001 |
0.005 - свинец и его неорганические соединения |
|
24 |
Sb |
0.07-170 |
0.04 |
0.2 - пыль сурьмы металлической |
|
25 |
Ti |
0.3-830 |
0.2 |
4 - титана нитрид |
|
26 |
Cr |
0.0017-3.3 |
0.001 |
0.01 - хроматы в пересчете на СЮ\ |
|
27 |
Zn |
0.010-20 |
0.004 |
0.1 - фосфид цинка |
и
8.2.1.3. Подготовка проб для определения I lg
Фильтр пластмассовым пинцетом извлекают из держателя и помещают в химический стакан вместимостью 100 см3. Фильтр заливают 25 см3 смеси концентрированной азотной и серной кислот (2:1), выдерживают при температуре 50-60 °С (температуру поддерживают с помощью термостата) в течение 2 часов, охлаждают, приливают по каплям 5 % раствор перманганата калия, до не исчезающей в течение 15 мин, розовой окраски и выдерживают 12 часов. Полученный раствор количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доводят объем до метки дистиллированной водой.
Одновременно готовят холостую пробу, повторяя всю процедуру пробоподго-товки с чистым фильтром.
8.2.1.4. Подготовка проб для определения Si
Фильтр помещают в платиновый тигель и озоляют в муфельной печи при температуре 500-600 °С. После охлаждения золу смешивают с навеской гидроокиси натрия массой 0.2-0.3 г и сплавляют при температуре 600-650 °С в течение 20 мин. Если внесенного количества щелочи недостаточно для разложения золы, в тигель добавляют вторую навеску гидроокиси натрия и повторяют сплавление. Рассчитывают суммарную навеску щелочи (для приготовления холостой пробы). Полученный сплав охлаждают, заливают 5 см3 горячей дистиллированной воды и растворяют при нагревании. После растворения проба переносится в мерную колбу вместимостью, указанной в таблицах 3 или 4, и доводят объем до метки дистиллированной водой.
Одновременно готовят холостую пробу, повторяя всю процедуру пробоподго-товки с чистым фильтром.
8.2.1.5. Подготовка проб для определения Se
Фильтр помещают в химический стакан вместимостью 100 см3, заливают 3 см3 концентрированной азотной кислоты и 1 см3 концентрированной перекиси водорода выдерживают 12 часов. Полученный раствор количественно переносят в мерную колбу и доводят объем до метки азотной кислотой с концентрацией 0.1 моль/см3.
Одновременно готовят холостую пробу, повторяя всю процедуру пробоподго-товки с чистым фильтром.
8.2.2. Пробоподготовка для фильтрующего материала из патрона
8.2.2.1 .Подготовка проб для определения Al, Ва, Be, V, Bi, W, Fe, Ca, Cd, Co, Mg, Mn, K, Cu, Mo, As, Na, Ni, Pb, Ti, Cr, Zn
Фильтрующий материал пластмассовым пинцетом извлекают из патрона и помещают в химический стакан вместимостью 100 см3, заливают 10 см3 концентрированной азотной кислоты, выдерживают 30 мин, нагревают раствор и выдерживают при температуре 50-60 °С. Раствор охлаждают до комнатной температуры. Затем приливают 1.0 см3 перекиси водорода, выдерживают 30 мин, и осторожно нагревают раствор до прекращения вспенивания. Раствор медленно выпаривают до объема 2 см3, охлаждают, количественно переносят в мерную колбу вместимостью, указанной в таблицах 3 или 4 для соответствующего металла, и доводят до метки азотной кислотой с концентрацией 0.1 моль/см3.
При определении К раствор доводят до метки 1 % раствором хлористого натрия. При определении Na раствор доводят до метки 1 % раствором хлористого калия.
Одновременно готовят холостую пробу, повторяя всю процедуру пробоподго-товки с чистым фильтрующим материалом.
8.2.2.2. Подготовка проб для определения Sn и Sb
Фильтрующий материал пластмассовым пинцетом извлекают из патрона и помещают в химический стакан вместимостью 100 см3. Фильтрующий материал заливают
4 см3 концентрированной серной кислоты и выдерживают при нагревании до полного растворения и уменьшения объема жидкости до 2 см3. Раствор охлаждают до комнат-
ной температуры, количественно переносят в мерную колбу вместимостью, указанной в таблицах 3 или 4, и доводят до метки дистиллированной водой.
Одновременно готовят холостую пробу, повторяя всю процедуру пробоподго-товки с чистым фильтрующим материалом.
8.2.2.3. Подготовка проб для определения Mg
Фильтрующий материал пластмассовым пинцетом извлекают из патрона и помещают в химический стакан вместимостью 100 см3. Фильтрующий материал заливают 25 см3 смеси концентрированной азотной и серной кислот (2:1), выдерживают при температуре 50-60 °С в течение 2 часов, охлаждают, приливают по каплям 5 % раствор перманганата калия, до не исчезающей в течение 15 мин, розовой окраски и выдерживают 12 часов. Полученный раствор количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доводят объем до метки дистиллированной водой.
Одновременно готовят холостую пробу, повторяя всю процедуру пробо под готовки с чистым фильтрующим материалом.
8.2.2.4. Подготовка проб для определения Si
Фильтрующий материал помещают в платиновый тигель и озоляют в муфельной печи при температуре 500-600 °С. После охлаждения золу смешивают с навеской гидроокиси натрия массой 1.0-1.5 г и сплавляют при температуре 600-650 °С в течение 20 мин. Если внесенного количества щелочи недостаточно для разложения золы, в тигель добавляют вторую навеску гидроокиси натрия и повторяют сплавление. Рассчитывают суммарную навеску щелочи (для приготовления холостой пробы). Полученный сплав охлаждают, заливают 5 см3 горячей дистиллированной воды и растворяют при нагревании. После растворения проба переносится в мерную колбу вместимостью, указанной в таблицах 3 или 4, и доводят до метки дистиллированной водой.
Одновременно готовят холостую пробу, повторяя всю процедуру пробонодго-товки с чистым фильтрующим материалом.
8.2.2.5. Подготовка проб для определения Se
Фильтрующий материал помещают в химический стакан вместимостью 100 см3, заливают 10 см3 концентрированной азотной кислоты и 2 см3 концентрированной перекиси водорода и выдерживают 12 часов. Полученный раствор количественно переносят в мерную колбу и доводят объем до метки азотной кислотой с концентрацией 0.1 моль/см3.
Одновременно готовят холостую пробу, повторяя всю процедуру пробоподго-товки с чистым фильтрующим материалом.
8.2.3. Разбавление проб
Если массовая концентрация определяемого элемента в приготовленном по пп. 8.2.1.1.-8.2.1.5.и 8.2.2.1.- 8.2.2.5. растворе выходит за верхнюю границу градуировочного графика, пробу разбавляют дистиллированной водой в 2-100 раз, используя пипетки и мерные колбы.
8.3. Приготовление градуировочных растворов
Градуировочные растворы готовят в мерных колбах непосредственно перед каждой серией анализов методом последовательного разбавления в соответствии с инструкцией по применению ГСО. Под серией понимают измерения, выполненные в течение одного рабочего дня. В таблице 5 приведены данные для приготовления градуировочных растворов. Для построения фадуировочных фафиков используют растворы № 1 - 5.
Для приготовления фадуировочного раствора с соответствующим номером указанный объем (табл.5; столбец 4) исходного раствора (табл.5; столбец 3) отбирают в мерную колбу указанного объема (табл.5; столбец 5) и доводят до метки. Массовые концентрации полученных таким образом растворов приведены в табл. 5 (столбец 6).
При приготовлении градуировочных растворов № 1-5 для всех металлов, кроме
Sb, Sn, Si, Na и К, градуировочные растворы доводят до метки 0.1 и азотной кислотой.
В мерные колбы с градуировочными растворами олова и сурьмы добавляют концентрированную серную кислоту из расчета 0.5 см3 на 10 см3 градуировочного раствора.
Градуировочные растворы для определения натрия доводят до метки 1 % раствором хлористого калия. Градуировочные растворы для определения калия доводят до метки 1 % раствором хлористого натрия.
Таблица 5
|
Растворы для построения градуировочных графиков. |
|
Элемент |
N
раствора* |
Исход- Объем ис-ный ходкого рас-раствор твора, см3 |
Объем мерь Массовая концентрация ной колбы, элемента в градуировоч-см3 ном растворе, мг/дм3 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
А1 |
1 |
ГСО |
2.5 |
50 |
50 |
|
|
2 |
p-pN 1 |
25 |
50 |
25 |
|
|
3 |
ГСО |
1.0 |
100 |
10 |
|
|
4 |
Р*Р N 3 |
25 |
50 |
5.0 |
|
|
5 |
p-pN3 |
10 |
100 |
1.0 |
|
Ва |
1 |
ГСО |
5.0 |
100 |
50 |
|
|
2 |
р-р N 1 |
30 |
50 |
30 |
|
|
3 |
p-pN 1 |
10 |
50 |
10 |
|
|
4 |
p-pN 1 |
5.0 |
50 |
5.0 |
|
|
5 |
p-pN 1 |
2.5 |
50 |
2.5 |
|
Be |
A |
ГСО |
5.0 |
50 |
10 |
|
|
1 |
р-р А |
5.0 |
100 |
0.50 |
|
|
2 |
р-р А |
4.0 |
100 |
0.40 |
|
|
3 |
р-р А |
2.5 |
100 |
0.25 |
|
|
4 |
р-р А |
1.0 |
100 |
0.10 |
|
|
5 |
p-pN 1 |
10 |
100 |
0.050 |
|
V |
1 |
ГСО |
2.5 |
50 |
50 |
|
|
2 |
ГСО |
2.5 |
100 |
25 |
|
|
3 |
р-р N 1 |
10 |
50 |
10 |
|
|
4 |
р-р N 1 |
5.0 |
50 |
5.0 |
|
|
5 |
р-р N 1 |
2.0 |
50 |
2.0 |
|
Bi |
1 |
ГСО |
5.0 |
50 |
100 |
|
|
2 |
р-р N 1 |
25 |
50 |
50 |
|
|
3 |
p-pN 1 |
20 |
100 |
20 |
|
|
4 |
p-pN 1 |
10 |
100 |
10 |
|
|
5 |
р-р N 1 |
5.0 |
100 |
5.0 |
|
W |
A |
ГСО |
5.0 |
10 |
500 |
|
|
1 |
р-р А |
4.0 |
10 |
200 |
|
|
2 |
р-р А |
2.0 |
10 |
100 |
|
|
3 |
p-pN 1 |
4.0 |
10 |
80 |
|
|
4 |
p-pN 1 |
2.0 |
10 |
40 |
|
|
5 |
p-pN I |
2.5 |
10 |
25 |
|
Fc |
1 |
ГСО |
1.0 |
100 |
10 |
|
|
2 |
р-р N 1 |
25 |
50 |
5.0 |
|
|
3 |
p-pN 1 |
20 |
100 |
2.0 |
|
|
4 |
p-pN 1 |
10 |
100 |
1.0 |
|
|
5 |
р-р N 1 |
5.0 |
100 |
0.50 |
|
|
1 |
rco |
1,0 |
100 |
10 |
|
2 |
p-pN 1 |
25 |
50 |
5.0 |
|
3 |
p-p N 1 |
20 |
100 |
2.0 |
|
4 |
p-pN 1 |
10 |
100 |
1.0 |
|
5 |
p-pN 1 |
5.0 |
100 |
0.50 |
|
A |
ГСО |
1.0 |
100 |
10 |
|
1 |
P-P A |
20 |
100 |
2.0 |
|
2 |
p-p A |
10 |
100 |
1.0 |
|
3 |
p-p A |
5.0 |
100 |
0.50 |
|
4 |
p-p A |
2.0 |
100 |
0.20 |
|
5 |
p-p A |
1.0 |
100 |
0.10 |
|
A |
ГСО |
1.0 |
100 |
10 |
|
1 |
p-p A |
20 |
100 |
2.0 |
|
2 |
Р-Р A |
15 |
100 |
1.5 |
|
3 |
P-P A |
10 |
100 |
1.0 |
|
4 |
P-P A |
5.0 |
100 |
0.50 |
|
5 |
p-p A |
2.5 |
100 |
0.25 |
|
1 |
rco |
1.0 |
100 |
10 |
|
2 |
p-pN 1 |
25 |
50 |
5.0 |
|
3 |
p-pN 1 |
20 |
100 |
2.0 |
|
4 |
p-pN 1 |
10 |
100 |
1.0 |
|
5 |
p-pN 1 |
5.0 |
100 |
0.50 |
|
1 |
rco |
5.0 |
50 |
100 |
|
2 |
p-pNl |
25 |
50 |
50 |
|
3 |
p-pN 1 |
20 |
100 |
20 |
|
4 |
p-pN 1 |
10 |
100 |
10 |
|
5 |
p-pN 1 |
5.0 |
100 |
5.0 |
|
A |
rco |
1.0 |
100 |
10 |
|
1 |
p-p A |
20 |
100 |
2.0 |
|
2 |
P-P A |
15 |
100 |
1.5 |
|
3 |
P-P A |
10 |
100 |
1.0 |
|
4 |
P-P A |
5.0 |
100 |
0.50 |
|
5 |
P-P A |
1.0 |
100 |
0.10 |
|
A |
rco |
1,0 |
100 |
10 |
|
1 |
P-P A |
20 |
100 |
2.0 |
|
2 |
P-P A |
15 |
100 |
1.5 |
|
3 |
p-p A |
10 |
100 |
1.0 |
|
4 |
P-P A |
5.0 |
100 |
0.50 |
|
5 |
P-P A |
1.0 |
100 |
0.10 |
|
1 |
rco |
1.0 |
100 |
10 |
|
2 |
p-p N 1 |
25 |
50 |
5.0 |
|
3 |
p-p N 1 |
20 |
100 |
2.0 |
|
4 |
p-p N 1 |
10 |
100 |
1.0 |
|
5 |
p-p N 1 |
5.0 |
100 |
0.50 |
|
1 |
rco |
5.0 |
50 |
100 |
|
2 |
p-pN 1 |
25 |
50 |
50 |
|
3 |
p-pN 1 |
20 |
100 |
20 |
|
4 |
p-pN 1 |
10 |
100 |
10 |
|
5 |
p-pN 1 |
5.0 |
100 |
5.0 |
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
i |
ГСО |
5.0 |
100 |
50 |
|
2 |
ГСО |
2.0 |
100 |
20 |
|
3 |
p-pN 1 |
10 |
100 |
5.0 |
|
4 |
p-pN 1 |
5.0 |
100 |
2.5 |
|
5 |
p-pN 1 |
1.0 |
100 |
0.50 |
|
A |
ГСО |
1,0 |
100 |
10 |
|
1 |
p-p A |
20 |
100 |
2.0 |
|
2 |
p-p A |
IS |
100 |
1.5 |
|
3 |
P-P A |
10 |
100 |
1.0 |
|
4 |
P-P A |
5.0 |
100 |
0.50 |
|
5 |
P-P A |
2.5 |
100 |
0.25 |
|
A |
ГСО |
i.O |
100 |
10 |
|
1 |
P-P A |
20 |
100 |
2.0 |
|
2 |
P-P A |
15 |
100 |
1.5 |
|
3 |
p-p A |
10 |
100 |
1.0 |
|
4 |
P-P A |
5.0 |
100 |
0.50 |
|
5 |
p-p A |
1.0 |
100 |
0.10 |
|
1 |
ГСО |
2.5 |
50 |
50 |
|
2 |
p-p 1 |
20 |
50 |
20 |
|
3 |
p-p 1 |
10 |
50 |
10 |
|
4 |
p-p 1 |
5.0 |
50 |
5.0 |
|
5 |
p-p 1 |
2.0 |
50 |
2.0 |
|
A |
ГСО |
1.0 |
100 |
10 |
|
Б |
p-p A |
1.0 |
100 |
0.10 |
|
1 |
P-P Б |
4.0 |
100 |
0.0040 |
|
2 |
p-p в |
3.0 |
100 |
0.0030 |
|
3 |
P-P Б |
2.0 |
100 |
0.0020 |
|
4 |
P-P Б |
1.0 |
100 |
0.0010 |
|
5 |
p-p N 3 |
25 |
100 |
0.00050 |
|
1 |
ГСО |
1.0 |
100 |
10 |
|
2 |
p-pN 1 |
25 |
50 |
5.0 |
|
3 |
p-pN 1 |
10 |
100 |
1.0 |
|
4 |
p-p N 1 |
5.0 |
100 |
0.50 |
|
5 |
P-PN 1 |
2.0 |
100 |
0.20 |
|
1 |
ГСО |
5.0 |
100 |
50 |
|
2 |
p-pN 1 |
20 |
50 |
20 |
|
3 |
p-p N 1 |
10 |
50 |
10 |
|
4 |
p-pN 1 |
10 |
100 |
5.0 |
|
5 |
p-p N 1 |
2.0 |
100 |
1.0 |
|
1 |
ГСО |
2.5 |
50 |
50 |
|
2 |
p-pN 1 |
20 |
50 |
20 |
|
3 |
p-pN 1 |
10 |
50 |
10 |
|
4 |
p-pN 1 |
5.0 |
50 |
5.0 |
|
5 |
p-pN 1 |
2.0 |
50 |
2.0 |
|
1 |
ГСО |
2.5 |
50 |
50 |
|
2 |
p-pN 1 |
20 |
50 |
20 |
|
3 |
p-pN 1 |
10 |
50 |
10 |
|
4 |
p-p N 1 |
5.0 |
50 |
5.0 |
|
5 |
p-pN 1 |
2.0 |
50 |
2.0 |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Сг |
А |
ГСО |
1.0 |
100 |
10 |
|
|
1 |
р-р А |
20 |
100 |
2.0 |
|
|
2 |
р-р А |
10 |
100 |
1,0 |
|
|
3 |
р-р А |
5.0 |
100 |
0.50 |
|
|
4 |
Р-Р А |
2.0 |
100 |
0.20 |
|
|
5 |
Р-Р А |
1.0 |
100 |
0.10 |
|
Zn |
А |
ГСО |
0.50 |
100 |
10 |
|
|
1 |
Р-Р А |
20 |
100 |
2.0 |
|
|
2 |
Р-Р А |
15 |
100 |
1.5 |
|
|
3 |
Р-Р А |
10 |
100 |
1.0 |
|
|
4 |
Р-Р А |
5.0 |
100 |
0.50 |
|
|
5 |
_Р2-А |
1.0 |
100 |
0.10 |
|
|
* для построения градуировочного графика используют растворы с номерами 1-5. |
8.4. Подготовка приборов к работе
Подготовку атомно-абсорбционного спектрометра к работе проводят в соответствии с техническим описанием прибора и с приведенными ниже условиями проведения анализа (Табл.6). Калий и натрий определяют в эмиссионном режиме.
Таблица 6
Условия проведения анализа с помощью атомно-абсорбционного спектрометра
|
AAS-3. |
|
Элемент |
Длина волны, нм |
Ширина щели, мм |
Тип пламени |
Расход газа, горючий газ/окислитсль, дм’/час |
Время измерения, с |
|
А1 |
309.3 |
0.3 |
n2o - С2Н2 |
90/250 |
5 |
|
Ва |
553.6 |
0.2 |
N20 - С2Н2 |
90/240 |
5 |
|
Вс |
234.9 |
0.2 |
n2o-c2h2 |
90/250 |
5 |
|
V |
318.5 |
0.2 |
n2o-c2h2 |
90/250 |
5 |
|
Bi |
223.1 |
0.1 |
воздух- C2H2 |
70/50 |
5 |
|
W |
400.9 |
0.2 |
N20 - С2П2 |
90/240 |
5 |
|
Fc |
248.3 |
0.15 |
воздух- С2Н2 |
70/50 |
5 |
|
Cd |
228.8 |
0.2 |
воздух- С2Н2 |
70/50 |
5 |
|
Са |
422.7 |
0.5 |
N20 - С2Ы2 |
90/240 |
5 |
|
К |
766.5 |
0.4 |
воздух- С2Н2 |
70/50 |
5 |
|
Со |
240.7 |
0.1 |
воздух- С2Н2 |
70/65 |
5 |
|
Si |
251.6 |
0.2 |
N20-C2H2 |
90/230 |
5 |
|
Mr |
285.2 |
0.2 |
воздух- С2Н2 |
70/70 |
5 |
|
Мп |
279.5 |
0.2 |
воздух- С2Н2 |
70/70 |
5 |
|
Си |
324.8 |
0.3 |
воздух- С2Н2 |
70/50 |
5 |
|
Мо |
313.3 |
0.2 |
N20 - С2Н2 |
65/90 |
5 |
|
As |
193.7 |
0.15 |
N20-C21I2 |
90/210 |
5 |
|
Na |
589.0 |
0.2 |
воздух- С2Н2 |
70/70 |
5 |
|
Ni |
232.0 |
0.2 |
воздух- С2Н2 |
70/60 |
5 |
|
Sn |
235.5 |
0.3 |
N20 - С2Н2 |
90/240 |
5 |
|
Se |
196.0 |
0.2 |
n2o-c2h2 |
90/240 |
5 |
|
Pb |
283.3 |
0.3 |
воздух- С2Н2 |
70/70 |
5 |
|
Sb |
217.6 |
0.2 |
воздух- С2Н2 |
70/70 |
5 |
|
Ti |
364.3 |
0.2 |
N20-C21I2 |
90/240 |
5 |
|
Cr |
357.9 |
0.2 |
воздух- С2Н2 |
65/85 |
5 |
|
Zn |
213.9 |
0.2 |
воздух- С2Н2 |
70/50 |
5 |
|
Подготовку анализатора ртути к работе проводят в соответствии с техническим
описанием прибора.
9. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
Условия проведения анализа указаны в п.8.4. Для всех металлов, кроме К и Na используют корректор фона.
9.1. Проведение анализа с помощью атомно-абсорбционного спектрометра
Раствор анализируемой пробы, градуировочный раствор или раствор холостой
пробы вводят в пламенный атомизатор подготовленного к работе спектрометра и ато-мизируют. Регистрируют значение атомной абсорбции для градуировочного раствора или раствора анализируемой пробы после вычитания значения атомной абсорбции от холостой пробы (далее - сигнал абсорбции). Затем промывают атомизатор, распыляя в пламя дистиллированную воду, и выполняют второй (параллельный) ввод раствора и регистрацию сигнала абсорбции.
9.2. Проведение анализа на анализаторе ртути или ртутной приставке
Анализ проводят в соответствии с описанием анализатора ртути или ртутной приставки.
9.3. Контроль сходимости сигналов абсорбции
В ходе анализа контролируют сходимость зарегистрированных сигналов абсорбции. Расхождение двух сигналов абсорбции, отнесенное к среднему арифметическому, (d) нс должно превышать 25 % (для Р = 0.95).
10. ПОСТРОЕНИЕ ГРАДУИРОВОЧНЫХ ХАРАКТЕРСТИК
Построение градуировочных характеристик для каждого определяемого элемента проводят методом наименьших квадратов непосредственно перед каждой серией определений по двум параллельным измерениям для каждого из пяти градуировочных растворов этого элемента. На оси абсцисс откладывают средний сигнал абсорбции, а по оси ординат - соответствующее значение массовой концентрации определяемого элемента в градуировочном растворе.
10.1. Контроль линейности градуировочной характеристики
Градуировочная характеристика должна соответствовать прямолинейной зависимости с коэффициентом корреляции не менее 0,98.
11. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА
Массовую концентрацию определяемого элемента в растворе анализируемой пробы (С, мг/дм3) находят по градуировочной характеристике, исходя из среднего сигнала абсорбции.
Массовую концентрацию определяемого элемента (С, мг/м3) в газовой пробе вычисляют по формуле:
С, xV,
С- - (3)
Vo
V1 - объем раствора анализируемой пробы, см3;
Vq- объем газовой пробы, приведенный к стандартным условиям, дм3;
Для воздуха рабочей зоны:
293 хР
V0=-хих(т2 - Ti) (4)
760 x(273+t)
где Р - атмосферное давление при отборе пробы воздуха, мм рт. ст.; и -объёмный расход воздуха при отборе пробы, дм3/мин;
Т2, ti - время начала и конца отбора пробы, мин; t - температура воздуха на входе в аспиратор, °С.
Для выбросов промышленных предприятий:
273 х(Р±ДР)
V0=-хих(т2 - ti) (5)
760 x(273+t)
где Р - атмосферное давление при отборе пробы воздуха, мм рт. ст.; и - расход воздуха при отборе пробы, дм3/мин; т2,Т| - время начала и конца отбора пробы, мин; t - температура воздуха на входе в аспиратор, °С.
Д Р - разрежение перед аспиратором, мм.рт.ст.
В случае дополнительного разбавления приготовленного раствора анализируемой пробы массовую концентрацию определяемого элемента С (мг/м3) вычисляют по формуле:
(Cixn) xV|
С-- (6)
Vo
где п - степень разбавления раствора анализируемой пробы.
12. КОНТРОЛЬ СТАБИЛЬНОСТИ ГРАДУИРОВОЧНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Через каждые 10 проб в каждой серии измерений измеряют массовую концентрацию элемента в градуировочном растворе, соответствующем середине градуировочного интервала. Модуль относительного отклонения (R) результата измерений массовой концентрации элемента в градуировочном растворе от приписанного значения нс должен превышать 12 %. В том случае, когда это условие не выполняется, градуировочный график рекалибруют.
13. КОНТРОЛЬ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ МАССЫ МЕТАЛЛА НА ФИЛЬТРЕ
Контроль проводят в каждой серии измерений с помощью контрольных проб, приготовленных следующим образом: в химический стакан помещают чистый фильтр, добавляют 5.0 см3 градуировочного раствора N1 и высушивают под инфракрасной лампой.
Контрольные пробы анализируют в начале серии, через каждые 20 реальных проб и в конце серии.
Результат контроля признают положительным при выполнении условия:
|C|xV, - С*х5,01
-------------------- X 100 <20 (7)
С*х5,0
где С* - массовая концентрация определяемого элемента в градуировочном растворе N1, мг/дм3.
Если это условие не выполняется, проведение анализа приостанавливают, выясняют причины получения аномального результата, устраняют их и возобновляют аналитическую процедуру. При этом аннулируют результаты, полученные после анализа предыдущей контрольной пробы, а соответствующие пробы анализируют повторно.
14. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
Результат измерения представляют в следующем виде:
С мг/м3; 6 = ± 25 %; Р=0.95 или (С ± Д), мг/м3, (Р = 0.95)
где Д=0,25С - граница абсолютной погрешности измерений для доверительной вероятности Р=0,95.
С и Д записывают с указанием двух значащих цифр. Если С менее нижней границы диапазона измерений (Сн), указанной в табл. 1 и 2, то результат измерений записывают в виде: < Сн мг/м3.
Примеры для алюминия:
0,081 ±0,020; 0,24 ±0,06; 12±3; 48±12; (0,21±0,05)х103;
<0,07
Разработано:
научный сотрудник РНЦ "Прикладная химия" Л. А. Васильева.
Младший научный сотрудник РНЦ "Прикладная химия" Л.П. Полякова.
КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
IENDELEYEV INSTITUTE FOR METROLOGY (VNIIM)
State Centre for Measuring rument Testing and Certification
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ “ВНИИМ ии.Д. И.Менделеева
Государственный сертификационный испытательный центр средств намерений
Fax (812)113 0114 198005
Phone(812) 251 76 01 Санкт-Петербург
(812) 259 97 59 Московский np., 19
Факс (812)113 0114 Телефон (812) 25 1 76 01
SERTIFICATE OF COMPLIANCE
об аттестации МВ И
Методика выполнения измерений массовой концентрации металлов в воздухе рабочей зоны и в промышленных выбросах атомно-абсорбционным методом элементов, разработанная ФГУП РНЦ «Прикладная химию» (197198, Санкт-Петербург, пр. Добролюбова, 14) и регламентированная в документе М-02-505-92-2002 (СПб, 2002 г.) аттестована в соответствии с ГОСТ Р 8.563-96.
Аттестация осуществлена по результатам метрологической экспертизы материалов по разработке МВИ
В результате аттестации МВИ установлено, что МВИ соответствует предъявленным к ней метрологическим требованиям и обладает основными метрологическими характеристиками, приведенными в приложении к настоящему свидетельству.
Дата выдачи свидетельства 25 апреля 2002 г.
з
Таблица 2.
Выбросы промышленных предприятий. Диапазоны измерений массовой концентрации элементов.
|
N
п/п |
Элемент |
Диапазон измерений массовой концентрации элемента, мг/м3 |
|
1 |
AI |
0.03-4000 |
|
2 |
Ва |
0.10-2550 |
|
3 |
Be |
0.002-40 |
|
4 |
V |
0.22-4250 |
|
5 |
Bi |
0.13-1200 |
|
6 |
W |
0.6-10000 |
|
7 |
Fe |
0.013-1200 |
|
8 |
Cd |
0.0025-500 |
|
9 |
Ca |
0.06-1200 |
|
10 |
К |
0.06-250 |
|
11 |
Co |
0.009-1600 |
|
12 |
Si |
0.13-5000 |
|
13 |
Mg |
0.03-67 |
|
14 |
Mn |
0.013-500 |
|
15 |
Cu |
0.009-1600 |
|
16 |
Mo |
0.13-1200 |
|
17 |
As |
1.0 -8000 |
|
18 |
Na |
0.06-250 |
|
19 |
Ni |
0.0025-500 |
|
20 |
Sn |
0.25-6000 |
|
21 |
Hr |
0.00025-1.0 |
|
22 |
Sc |
0.06-1200 |
|
23 |
Pb |
0.005-1200 |
|
24 |
Sb |
0.13-1200 |
|
25 |
Ti |
0.17-1800 |
|
26 |
Cr |
0.0025-250 |
|
27 |
Zn |
0.006-500 |
|
|
1. ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ |
Границы относительной погрешности (для доверительной вероятности Р=0.95): ± 25 %.
2. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ
Измерение основано на отборе металлов из газовой фазы методом внешней или внутренней фильтрации, переводе металлов в раствор и последующем их определении атомно-абсорбционным методом. Для определения Al, Ва, Be, V, Bi, W, Fc, Ca, Cd, Co, Si, Mg, Mn, Cu, Mo, As, Ni, Sn, Pb, Se, Sb, Ti, Cr, Zn проводится пламенная атомизация пробы; для определения Hg - метод холодного пара. Для определения К и Na применяется атомно-эмиссионный метод с возбуждением в пламени.
|
Метрологические характеристики МВИ: |
|
Определяемый элемент (металл) |
Диапазон измерений массовой концентрации элемента, мг/м3 |
|
воздухе рабочей зоны |
в промышленных выбросах |
|
Алюминий |
от 0,07 до 350 |
от 0,03 до 4,0x10’ |
|
Барий |
от 0,043 до 85 |
от 0,10 до 2,5x10’ |
|
Бериллий |
от 0,0009 до 0,9 |
от 0,002 до 40 |
|
Ванадий |
от 0,030 до 85 |
от (К22 до 4,45x10’ |
|
Висмут |
отО.Ю до 200 |
от 0.13 до 1,2x10’ |
|
Вольфрам |
от 1,3 до 1.0 х10* |
от 0.6 до 10 х10* |
|
Железо |
от 0,010 до 20 |
от 0,013 до 1,2x10’ |
|
Кадмий |
от 0,0025 до 5 |
от 0,0025 до 500 |
|
Кальций |
от 0,05 до 100 |
от 0,06 до 1,2х103 |
|
Калий |
от 0,025 до 20 |
от 0,06 до 250 |
|
Кобальт |
от 0,03 до 70 |
от 0,009 до 1600 |
|
Кремний |
от 0.17 до 330 |
отО 13 до 5,0x10’ |
|
Магний |
от 0,2 до 400 |
от 0.03 до 67 |
|
Марганец |
от 0.007 до 13 |
от 0,013 до 500 |
|
Медь |
от 0,15 до 30 |
от 0.009 до 1,6х103 |
|
Молибден |
отО.Ю до 20 |
от 0.13 до 1,2x10’ |
|
Мышьяк |
от 0,010 до 80 |
от 1.0 до 8.0x10’ |
|
Натрий |
от 0,05 до 40 |
от 0.06 до 250 |
|
Никель |
от 0,010 до 20 |
от 0.0025 до 500 |
|
Олово |
от 0,02 до 50 |
от 0,25 до 6,0x10’ |
|
Ртуть |
от 0,0010 до 0,8 |
от 0.00025 до 1,0 |
|
Селен |
от 0,02 до 100 |
от 0.06 до 1,2x10’ |
|
Свинец |
от 0,002 до 10 |
от 0 005 до 1.2x103 |
|
Сурьма |
от 0,07 до 170 |
Го70 13до UxlO’ ~ |
|
Титан |
от 0,3 до 830 |
отО.17 до 1 8x105 |
|
Хром |
от 0,0017 до 3.3 |
от 0 0025 до 250 |
|
Цинк |
от 0,010 до 20 |
от 0.006 до 500 |
|
|
Границы относительной погрешност и результата измерений массовой концентрации определяемого элемента ±25 % (при доверительной вероятности Р=0,95) |
|
Нормативы контроля точности результатов измерений |
|
Наименование операции |
№ пункта в документе на МВИ |
Контролируема < характеристика |
Норматив контроля |
|
Контроль сходимости сигналов абсорбции |
9.2. |
Расхождение двух сигналов абсорбции, отнесенное к среднему арифметическому |
(для Р = 0,95) d -25 % |
|
Контрол к погрешности построения градуировочной характеристики |
10.1. |
К' |ффициснт v рреляции |
Не менее 0.98 |
|
Контроль стабильности
градуировочной
характеристики |
12. |
Модуль относительного отклонения результата изм |>ений массовой концентрации элемента в градуировочном растворе иг приписанного значения |
R= 12% |
|
Контроль погрешности измерении массы элемента на фи 1ьтрс |
13. |
Модуль относи зельного отклонения результата измерений массы элемента на фильтре от заданного значения |
К«= 20 % |
|
|
Руководитель сектора
Г РНежиховский |
Методика прошла с положительным результатом экспертизу во ВНИИ “Атмосфера” Минприроды РФ (Эксп ртное заю i >чение № 165/33 от 11.04.2002 г.)
3. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, МАТЕРИАЛЫ И РЕАКТИВЫ
3.1. Средства измерений
Спектрофотометр атомно-абсорбционный типа AAS-3 или С-115 с дейтериевым корректором фона (допускается использование других моделей с аналитическими характеристиками не хуже указанного).
Анализатор ртути типа «Юлия 2М» или приставка к атомно-абсорбционному спектрометру (допускается использование других моделей с аналитическими характеристиками нс хуже указанных).
Весы аналитические лабораторные типа ВЛР-200, ГОСТ 24104-88.
Набор гирь типа Г-2-210,2 класс по ГОСТ 7328-82Е.
Аспиратор для отбора проб воздуха (газа), обеспечивающий расход воздуха не менее 20 дм3/мин при разрежении до 5 кПа ( в интервале от 10 до 20 дм3/мин относительная погрешность измерения расхода воздуха нс более 10 %).
Реометр стеклянный лабораторный РДС-4 по ГОСТ 9932.
Колбы мерные 2-1000-2; 2-500-2; 2-200-2; 2-100-2; 2-50-2; 2-25-2 и пробирки мерные П-1-10-0.1 или П-2-10-0.2 по ГОСТ 1770-74 .
Пипетки с одной отметкой: 1-2-1; 1-2-2; 2-2-5; 2-2-10; 2-2-20; 2-2-25 по ГОСТ 29169-91.
Пипетки градуированные: 1-1-2-1; 1-1-2-2; 1-1-2-5 по ГОСТ 29227-91:
Цилиндры 3-100, 3-25 по ГОСТ 1770-74.
Дозатор пипеточный ДП-1-1000, ДП-1-500 по ТУ 64-16-78-91.
Секундомер по ГОСТ 5072-79.
Барометр класса точности не ниже 1.0, ГОСТ 23696-79.
Термометры, шкала 0-250 °С по ГОСТ 215-73.
Мановакуумметр с диапазоном измерения от 0 до 10 кПа, с погрешностью измерения 1 %.
Государственные стандартные образцы состава растворов ионов металлов на следующие элементы: Hg, Cd, Mn, Zn, Pb,Co, Cu, Ni, Sr, Cr, Fe, V, Sb, Mo, Bi, Ti, Sn, Si, Na, K, Mg, Ca, Al, Ba, Be, W, As, Se и Ti с массовой концентрацией 1000 мкг/см3 с относительной погрешностью аттестованного значения не превышающей 3 % при Р=0.95, ГОСТ 8.315-97.
3.2. Вспомогательные устройства
Спектральные лампы (лампы с полым катодом или высокочастотные) на А1, Ва, Be, V, Bi, W, Fe, Ca, Cd, Co, Si, Mg, Mn, Cu, Mo, As, Ni, Sn, Hg, Pb, Se, Sb, Ti, Cr, Zn.
Стаканы химические термостойкие вместимостью 100 см3.
Плитка электрическая.
Печь муфельная любого типа, обеспечивающая температуру 1000 °С.
Сушильный шкаф, диапазон температур 20-200 °С.
Пробоотборный зонд типа ПЗ ЭПМ или пробоотборные трубки Гинцветмет или НИИОГаз, ГОСТ 50820-95.
Аналитические аэрозольные фильтры типа АФА-ХА по ТУ 95-743-80.
Фильтрующий материал (стекловолокно по ОСТ 6-11-81-77, стекловата по ГОСТ 5679-74, волокно фторин по ТУ 6-06-9-120-88).
Резиновые шланги по ГОСТ 5496-77.
Силикагель марки КСМГ по ГОСТ 3956-76.
Тигли платиновые по ГОСТ 6563-75.
Лампа накаливания зеркальная ЗК 215-225-500-1 по ТУ 16-87.
Чашки стеклянные лабораторные (Петри) но ГОСТ 10973-75.
Термостат любого типа, обеспечивающий поддержание температуры до 70 °С.
3.3. Реактивы
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77, хч.
Перекись водорода по ГОСТ 10929-76, хч.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77, хч.
Ацетилен газообразный, технический ГОСТ 5457-75.
Закись азота медицинская по ГОСТ 9293-74.
Олово двухлористое, ч, ГОСТ 36-78.
Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490-75, хч.
Калий хлористый по ТУ 6-09-3678-74, осч.
Натрий хлористый по ТУ 6-09-3658-74, осч.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, хч.
Ацетон по ГОСТ 2603-79, чда.
Сжатый воздух.
Примечание:
Допускается применение других средств измерения и оборудования с метрологическими и техническими характеристиками не хуже, а также реактивов по квалификации не ниже вышеуказанных.
4. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
Производственные помещения, в которых выполняется анализ, должны быть оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией. При выполнении измерений необходимо выполнять Правила по охране труда при использовании химических веществ - ПОТ РМ-004-97, а также требования электробезопасности при работе с электроустановками поГОСТ 12.1.019-79.
При проведении работ по отбору и анализу проб следует руководствоваться требованиями безопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.007-76, ГОСТ 12.1.019-79 и РД 52.04.186-89.
Кроме того, при отборе проб промышленных выбросов в атмосферу должны соблюдаться следующие правила техники безопасности.
Участки газоходов, на которых проводится отбор проб, должны быть изолированы, если температура стенок выше 45 °С.
Площадки для проведения замеров должны быть ограждены перилами и бортовыми листами согласно требованиям ГОСТ 12.2.062-81.
Работы на высоте следует проводить в соответствии с СНиП Ш-4-80.
5. ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ОПЕРАТОРА
Анализ и отбор проб выполняется лаборантом-химиком, прошедшим проверку знаний по технике безопасности, в т.ч. по правилам безопасности при работе в химической лаборатории, включая общие правила работы с кислотами, газовыми баллонами и электроустановками с напряжением до 1000 В, пожарной безопасности и промышленной санитарии и сдавшим экзамен на право допуска к самостоятельной работе. При этом химик лаборант должен освоить методику измерений и уложиться в соответствующие нормативы при выполнении процедуры контроля точности результатов измерений.
6. ОТБОР ПРОБ
6.1. Отбор проб воздуха рабочей зоны
Отбор проб воздуха рабочей зоны производят с помощью аспиратора, согласно его техническому описанию, в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88. Через аэрозольный фильтр в течение времени, указанного в таблице 3, прокачивают воздух с соответствующей скоростью для определяемого металла (Табл. 3).
|
Таблица 3.
Воздух рабочей зоны. Рекомендуемые объемы воздуха при отборе проб ______и объемы получаемых растворов._ |
|
Эле
мент |
Объёмный
расход
воздуха,
дм3/мин |
Время
прокачи
вания,
мин |
Объем полученного раствора, см3 |
Объёмный Эле- расход воз-мент духа, дм3/мин |
Время
прокачи
вания,
мин |
Объем полученного раствора, см3 |
|
А1 |
10 |
15 |
10 |
Си |
10 |
15 |
50 |
|
Ва |
20 |
30 |
10 |
Мо |
20 |
30 |
10 |
|
Вс |
20 |
30 |
10 |
As |
20 |
30 |
10 |
|
V |
20 |
30 |
10 |
Na |
20 |
20 |
100 |
|
Bi |
20 |
30 |
10 |
Ni |
10 |
20 |
25 |
|
W |
20 |
15 |
10 |
Sn |
20 |
30 |
10 |
|
Fe |
20 |
30 |
10 |
Hg |
20 |
20 |
1000 |
|
Cd |
20 |
30 |
25 |
Se |
20 |
30 |
10 |
|
Са |
20 |
15 |
25 |
Pb |
20 |
30 |
10 |
|
К |
20 |
20 |
25 |
Sb |
20 |
15 |
10 |
|
Со |
10 |
15 |
10 |
Ti |
10 |
15 |
25 |
|
Si |
20 |
15 |
10 |
Cr |
20 |
30 |
10 |
|
Mg |
10 |
15 |
200 |
Zn |
10 |
20 |
25 |
|
Mn |
10 |
20 |
10 |
|
|
|
|
|
6.2.0тбор проб выбросов промышленных предприятий
Отбор проб производят при следующих параметрах окружающей среды: температура воздуха - от 0 до 35 °С, относительная влажность до 100 %, атмосферное давление 90- 104 кПа.
6.2.1. Отбор проб с помощью фильтрующего патрона
Отбор проб проводят в соответствии с ГОСТ Р 50820-95 при установившемся технологическом режиме работы обследуемого источника.
При отборе из газохода проб i аза, газовый поток в газоходе должен находится при следующих условиях: давление - 600 - 900 мм рт.ст., температура - 10 - 300 °С (10 -180 °С - в случае использования волокна фторин в качестве фильтрующего материала).
При отборе проб для определения Si в качестве фильтрующего материала используют только волокно фторин.
При отборе проб фиксируют давление, температуру отбираемого газа, разрежение перед аспиратором, объёмный расход газа на входе в аспиратор, время начала и конца отбора проб.
Набивку патронов проводят таким образом, чтобы при расходе газа около 20 даг/мин гидравлическое сопротивление патрона составляло 200-400 мм води. ст.
Место для отбора проб выбирают на прямолинейном участке газохода, расположенном от мест возмущения газового потока на расстоянии не менее 6 диаметров после препятствия и не менее трех диаметров до препятствия. Не следует выбирать место отбора проб вблизи задвижек, дросселей, диффузоров, колен и вентиляторов.
Собирают установку для пробоотбора по схеме (рис.1). Проверяют герметичность собранной схемы: включают аспиратор, устанавливают расход газового потока примерно 15 дм3/мин, закрывают входное отверстие пробоотборного зонда, при этом создается разрежение в установке. Если в течение 0.5 мин. поплавок ротаметра достигает нулевой отметки, схема считается герметичной. Отбор проб осуществляется при соблюдении условия изокинетичности. Скорость в газоходе (W) определяют в соответствии с ГОСТ 17.2.4.06-90.
t t t
Рис. 1. Схема отбора проб. 1 - пробоотборный зонд, 2 - патрон с фильтрующим материалом, 3 - патронодержатель, 4 - моновакууммстр, 5 - термометр, 6 - аспиратор с ротаметром.
Расчет необходимого объемного расхода газа при отборе пробы (Ur) проводят по формуле:
где Up - необходимый объемный расход газа при отборе из газохода, дм3/мин; d - диаметр сменного наконечника (3-10), мм;
W - скорость i-аза в газоходе, м/с.
После прохождения газа через пробоотборную систему его объем изменится за счет изменения температуры и сопротивления у ротаметра. Объемный расход газа, проходящего через ротаметр, рассчитывают по формуле:
ц _Цг(273 + /Д/>±А/>г) ' (273 + /г ){Р - АРр)
где Up - объемный расход газа, проходящего через ротаметр, дм3/мин;
tp - температура газа у ротаметра, °С;
Р - атмосферное давление, кПа;
ДРг - избыточное давление (+), разрежение (-) в газоходе, кПа;
tr - температура газа в газоходе, °С;
АРР - разрежение у ротаметра, кПа.
ДРр и tp определяют по показаниям термометра и ротаметра после включения аспиратора при объемном расходе газа Ur. Затем вычисляют по формуле (2) значение Up и выставляют его на ротаметре для дальнейшего отбора пробы.
Если расчетное значение расхода менее 10 дм3/мин, то необходимо включить в схему отбора проб реометр.
Время отбора необходимо выбирать с учетом требований ГОСТ 17.2.3.02-78 таким образом, чтобы объем отобранной пробы составлял 300 дм3. Объемный расход газа у ротаметра необходимо поддерживать постоянным в течение всего времени отбора. По окончании отбора установку выключают, патрон осторожно извлекают, помещают контейнер или пакет с соответствующей маркировкой, доставляют в лабораторию и хранят при комнатной температуре до начала анализа. Срок хранения проб не превышает 1 месяца.
6.2.2. Отбор проб с помощью фильтра АФА-ХА
Отбор проб с помощью фильтра АФА-ХЛ проводят по той же схеме, как и в п.6.2.1 (рис.1). Вместо фильтрующего патрона используют фильтр АФА-ХА. Фильтр устанавливают в соответствии с паспортом пробоотборного устройства. При отборе из газохода проб газа с помощью фильтра, температура газового потока в газоходе должна быть до 150 °С, влажность до 20 г/м3. В случае отбора проб с газа с высоким содержанием влаги целесообразно использовать пробоотборные трубки с обогревом.
После отбора пробы фильтр с держателем помещают в чашку Петри, чашку запечатывают скотчем, наклеивают этикетку и в таком виде пробы транспортируют в лабораторию и хранят при комнатной температуре до начала анализа.
Примечание:
По окончании отбора серии проб внутреннюю поверхность пробоотборного устройства (наконечник, пробоотборную трубку и фильтродсржатсль) промывают трехкратно 30 мл ацетона и трехкратно 30 мл 5 % раствора азотной кислоты. Смывы собирают вместе в колбу. Колбу маркируют соответствующим образом и доставляют в лабораторию. Полученный раствор упаривают до влажных солей, проводят ту же про-боподготовку, как и для фильтров при определении соответствующих элементов, в случае необходимости полученный раствор фильтруют и анализируют. Найденную массу определяемого элемента пересчитывают на объем прокаченных через устройство выбросов и вносят соответствующие поправки в конечный результат с учетом количества сделанных отборов.
7. УСЛОВИЯ ПОДГОТОВКИ ПРОБ И ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
При подготовке проб и выполнении измерений, согласно ГОСТ 15150-69, должны быть соблюдены следующие условия:
температура окружающего воздуха должна быть 20 ± 5 °С.
атмосферное давление 84.0 - 106.7 кПа (630 - 800 мм рт.ст.)
влажность воздуха не более 80 % при температуре 25 °С.
8. ПОДГОТОВКА К ПРОВЕДЕНИЮ АНАЛИЗА
8.1. Подготовка растворов
8.1.1. Приготовление смеси азотной и серной кислот (2:1)
Смешивают 100 см3 концентрированной азотной и 50 см3 концентрированной серной кислот. Раствор тщательно перемешивают и охлаждают до комнатной температуры. Срок хранения раствора 1 год.
8.1.2. Приготовление 5 % раствора перманганата калия
Навеску перманганата калия массой 5.0 г растворяют в 95 см3 дистиллированной воды. Срок хранения раствора 1 месяц.
8.1.3. Приготовление разбавленной серной кислоты (1:2)
В 100 см3 дистиллированной воды осторожно растворяют 50 см3 концентрированной серной кислоты. Раствор охлаждают до комнатной температуры. Срок хранения раствора 1 год.
8.1.4. Приготовление разбавленной азотной кислоты (1:1)
В 50 см3 дистиллированной воды растворяют 50 см3 концентрированной азотной кислоты. Раствор охлаждают до комнатной температуры. Срок хранения раствора 1 год.
8.1.5. Приготовление раствора восстановителя
Навеску хлористого олова массой 6.0 г растворяют в 20 см3 разбавленной серной кислоты (1:2) и добавляют 40 см3 дистиллированной воды. Срок хранения раствора 1 месяц.
8.1.6. Приготовление 1 % раствора хлористого натрия
Навеску хлористого натрия массой 1.0 г растворяют в 99 см3 дистиллированной воды. Массовая концентрация натрия в полученном растворе не должна превышать 0.05 мкг/см3. Срок хранения раствора 1 год.
8.1.7. Приготовление 1 % раствора хлористого калия
Навеску хлористого калия массой 1.0 г растворяют в 99 см3 дистиллированной воды. Массовая концентрация калия в полученном растворе не должна превышать 0.05 мкг/см3. Срок хранения раствора 1 год.
8.1.8. Приготовление азотной кислоты с концентрацией 0.1 моль/л
7 см3 концентрированной азотной кислоты растворяют в дистиллированной воде и доводят объем полученного раствора до 1 дм3. Срок хранения раствора 0.5 года.
8.2. Подготовка проб
8.2.1 Пробонодготовка для фильтров АФА-ХА
8.2.1.1 .Подготовка проб для определения Al, Ва, Вс, V, Bi, W, Fe, Са, Cd, Со, Mg, Мп, К, Си, Mo, As, Na, Ni, Pb, Ti, Cr, Zn
Фильтр пластмассовым пинцетом извлекают из держателя и помещают в химический стакан вместимостью 100 см3. Фильтр заливают 5 см3 концентрированной азотной кислоты, выдерживают 30 мин, нагревают раствор и выдерживают при температуре 50-60 °С до полного растворения фильтра и уменьшения объема жидкости до 1 см3. Раствор охлаждают до комнатной температуры. Затем приливают 0.5 см3 перекиси водорода, выдерживают 30 мин, и осторожно нагревают раствор до прекращения вспенивания. Раствор медленно выпаривают до объема 0.5 см3, охлаждают, количественно переносят в мерную колбу вместимостью, указанной в таблицах 3 или 4 для соответствующего металла, и объем до метки азотной кислотой с концентрацией 0.1 моль/см3.
При определении К раствор доводят до метки 1 % раствором хлористого натрия. При определении Na раствор доводят до метки 1 % раствором хлористого калия.
Одновременно готовят холостую пробу, повторяя всю процедуру пробоподго-товки с чистым фильтром.
8.2.1.2. Подготовка проб для определения Sn и Sb
Фильтр пластмассовым пинцетом извлекают из держателя и помещают в химический стакан вместимостью 100 см3. Фильтр заливают 2 см3 концентрированной серной кислоты и выдерживают при нагревании до полного растворения и уменьшения объема жидкости до 1 см3. Раствор охлаждают до комнатной температуры, количественно переносят в мерную колбу вместимостью, указанной в таблицах 3 или 4, и доводят до метки дистиллированной водой.
Одновременно готовят холостую пробу, повторяя всю процедуру пробоподго-товки с чистым фильтром.
Таблица 4.
Выбросы промышленных предприятий. Диапазон массовых концентраций при
|
отборе проб и объемы получаемых растворов. |
|
Эле
мент |
Диапазон массовых концентраций, мг/м3 |
Объем полученного раствора, см' |
Эле
мент |
Диапазон массовых концен-граций, мг/м3 |
Объем полученного раствора, см3 |
|
А1 |
0.03-1.2 |
10 |
Си |
0.013-0.25 |
10 |
|
|
1.2-60 |
500 |
|
0.13-2.5 |
100 |
|
Ва |
0.06-1.2 |
10 |
|
1.3-25 |
1000 |
|
|
1.2-25 |
200 |
Мо |
0.13-2.5 |
10 |
|
Be |
0.0012-0.012 |
10 |
|
0.6-12 |
50 |
|
|
0.012-0.12 |
100 |
As |
0.06-6.0 |
50 |
|
|
0.024-0.24 |
500 |
|
1.2-120 |
1000 |
|
V |
0.13-3.0 |
25 |
Na |
0.06-0.5 |
100 |
|
|
2.5-60 |
500 |
|
0.3-2.5 |
500 |
|
Bi |
0.13-2.5 |
10 |
Ni |
0.0025-0.05 |
10 |
|
|
0.6-12 |
50 |
|
0.012-0.25 |
50 |
|
W |
0.6-5.0 |
10 |
|
0.25-5.0 |
1000 |
|
|
1.6-13 |
25 |
Sn |
0.25-6.0 |
50 |
|
|
13-100 |
200 |
|
2.5-60 |
500 |
|
Fe |
0.013-0.25 |
10 |
Hg |
0.00025-0.002 |
200 |
|
|
0.06-1.2 |
50 |
|
0.0013-0.01 |
1000 |
|
|
0.65-12 |
500 |
Pb |
0.005-0.25 |
10 |
|
Cd |
0.0025-0.050 |
10 |
|
0.025-1.2 |
50 |
|
|
0.013-0.25 |
50 |
|
0.25-12 |
500 |
|
|
0.25-5 |
1000 |
Se |
0.06-3.0 |
25 |
|
К |
0.06-0.5 |
100 |
|
0.25-12 |
100 |
|
|
0.3-2.5 |
500 |
Sb |
0.13-3.0 |
25 |
|
Ca |
0.06-1.2 |
50 |
|
0.5-12 |
100 |
|
|
0.6-12 |
500 |
Ti |
0.13-3.0 |
25 |
|
Co |
0.013-0.25 |
10 |
|
1.3-30 |
200 |
|
|
0.13-2.5 |
100 |
Cr |
0.0025-0.05 |
10 |
|
|
1.3-25 |
1000 |
|
0.006-0.12 |
25 |
|
Si |
0.13-2.5 |
10 |
|
0.12-2.5 |
500 |
|
|
2.5-50 |
200 |
Zn |
0.006-0.12 |
25 |
|
Mg |
0.025-0.5 |
100 |
|
0.05-1.0 |
200 |
|
|
0.05-1.0 |
200 |
|
0.25-5.0 |
1000 |
|
Mn |
0.013-0.25 |
50 |
|
|
|
|
|
0.25-5 |
1000 |
|
|
|
|
