МУК 4.1.1621-03
Газохроматографическое измерение массовых концентраций гексафторэтана (хладона-116) в воздухе рабочей зоны

УТВЕРЖДАЮ

Главный государственный санитарный

врач Российской Федерации,

Первый заместитель Министра

здравоохранения Российской Федерации

Г.Г. Онищенко

29 июня 2003 г.

Дата введения: с момента утверждения

 

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

Газохроматографическое измерение массовых
концентраций гексафторэтана (хладона-116)
в воздухе рабочей зоны

Методические указания

 

МУК 4.1.1621-03

 

 

1. Область применения

Настоящие методические указания устанавливают количественный газохроматографический анализ воздуха рабочей зоны на содержание хладона-116 в диапазоне концентраций 1500 до 15000 мг/м³.

2. Характеристика вещества

2.1. Структурная формула

2.2. Эмпирическая формула: С₂F₆

2.3. Молекулярная масса: 138,01.

2.4. Регистрационный номер САS 76-16-4.

2.5. Физико-химические свойства.

Хладон-116 - бесцветный газ. Температура кипения - минус 78,2 °С, температура плавления - минус 100,07 °С. Критическое давление - 3,04 МПа, критическая плотность - 0,622 мг/см³.

Показатель преломления - 1,206 (при -73,3 °С). Плотность - 6,16 мг/см³ при 15 °С и давлении 101,3 кПа. Негорючий газ. При соприкосновении с пламенем разлагается с образованием высокотоксичных продуктов.

Слаборастворим в этаноле, диэтиловом эфире.

Агрегатное состояние в воздухе: пары.

2.6. Токсикологическая характеристика.

Хладон-116 является веществом с преимущественно выраженным наркотическим действием.

Класс опасности - четвертый.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) хладона-116 в воздухе рабочей зоны - 3000 мг/м³.

3. Погрешность измерений

Методика обеспечивает выполнение измерений хладона-116 с относительной погрешностью, не превышающей ± 25 % при достоверной вероятности 0,95.

4. Метод измерений

Измерение массовых концентраций хладона-116 выполняют газохроматографическим методом с использованием пламенно-ионизационного детектора.

Отбор проб воздуха проводится без концентрирования.

Нижний предел измерения содержания хладона-116 в анализируемом объеме пробы 1,5 мкг.

Нижний предел измерения концентрации хладона-116 в воздухе 1500 мг/м³ при анализе 1 см³ воздуха.

Определению не мешают: фтордихлорметан (хладон-21), 1, 1, 2, 2-тетрафтор-1-хлорэтан (хладон-124а), дифторметан (хладон-32).

5. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы

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

5.1. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы

Газовый хроматограф серии «Цвет-500», оснащенный пламенно-ионизационным детектором (ПИД), с чувствительностью по пропану не менее 1,0´10-8 мг/см3
Колонка хроматографическая стальная длиной 2 м, внутренним диаметром 3 мм
Аспирационное устройство, модель 822	ТУ 64-1-862-77
Программно-аппаратный комплекс «Мульти-Хром» для приема и обработки хроматографических пиков
Шприц вместимостью 1, 25 и 100 см3, предел допускаемой относительной погрешности действительного значения дозируемого объема ± 2,5 %	ТУ 2.833.106
Газовая пипетка, вместимостью 500 см3	ГОСТ 8503-57
Барометр-анероид М-67	ТУ 2504-1797-75
Термометр ТЛ-31-А	ГОСТ 28498-87
Бутыль, вместимостью 1 дм3	ТУ 6-09-5472-90
Вата стеклянная обезжиренная, стекловолокно	ГОСТ 10727-74

5.2. Реактивы

Насадка Porapak Q (80 - 100 mesh)
Хладон-116, газ в баллонах	ТУ 2412-006-3283-7395-00
Азот газообразный	ГОСТ 9293-74
Водород	ГОСТ 3022-80
Воздух в баллонах с редукторами	ГОСТ 17433-80,
	24484-80

Допускается применение иных средств измерений, вспомогательных устройств, реактивов и материалов, обеспечивающих показатели точности, установленные для данной МВИ.

6. Требования безопасности

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

6.2. При проведении анализов горючих и вредных веществ должны соблюдаться меры противопожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-76.

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

6.4. При работе с газами, находящимися в баллонах под давлением до 15 МПа (150 kgf/см²) необходимо соблюдать «Правила устройства и безопасной эксплуатации стационарных компрессорных установок воздуховодов и газопроводов при давлении до 15 МПа (150 kgf/см²)», а также «Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением» (ПБ-10-115-96), утвержденные постановлением Госгортехнадзора России 18.04.95, № 20, ГОСТ 12.2.085. Запрещается открывать вентель баллона, не установив на нем понижающий редуктор.

6.5. При работе с разогретым шприцем надевают на руки хлопчатобумажные перчатки.

7. Требования к квалификации операторов

К выполнению измерений и обработке их результатов допускаются лица с высшим и средним специальным образованием, имеющие навыки работы в химической лаборатории, с сосудами под давлением, токсичными, едкими и легковоспламеняющимися веществами и на хроматографе.

8. Условия измерений

8.1. При выполнении измерений соблюдаются следующие условия: температура воздуха (20 ± 5) °С, атмосферное давление от 84 до 106 кПа, относительная влажность не более 80 % при температуре 25 °С.

8.2. Выполнение измерений на газовом хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.

9. Подготовка к выполнению измерений

При подготовке к выполнению измерений проводят следующие работы: подготовка хроматографа и хроматографической колонки, приготовление газовоздушных смесей хладона-116, установление градуировочной характеристики, отбор проб.

9.1. Подготовка хроматографической колонки

Хроматографическую колонку, стальную, механически заполненную насадкой Porapak Q, с применением вакуума, выполняют по инструкции, прилагаемой к хроматографу. Колонку помещают в термостат хроматографа и, не присоединяя к детектору, кондиционируют в течение 24 ч в потоке газа-носителя (азота), повышая температуру от 50 до 180 °С со скоростью 5 °С/мин. После этого колонку присоединяют к детектору и продолжают кондиционировать до стабилизации нулевой линии при максимальной чувствительности прибора.

9.2. Подготовка прибора

Подготовку газового хроматографа проводят в соответствии с руководством по его эксплуатации.

9.3. Приготовление газовоздушных смесей хладона-116

9.3.1. Градуировка и подготовка бутылей

Бутыли, применяемые для приготовления образцов для градуировки, с номинальной вместимостью 1 дм³ нумеруют, принимая меры для сохранения номеров на время их использования. В бутыль помещают 15 - 20 пластинок из фторопласта размером 15´15´3 мм, заполняют дистиллированной водой до верхнего края горловины и закрывают резиновой пробкой, вытесняя излишки воды. Вместимость бутыли (V_бут, см³) в принимают равной объему находящейся в ней воды. Объем воды определяют с помощью мерного цилиндра. Определение объема проводят с погрешностью не более 2 %. Подготовленную бутыль сушат, закрывают тубусом с притиром. Перед приготовлением градуировочных смесей бутыль предварительно тренируют, т.е. 3 - 5 раз готовят в ней газовоздушную смесь с наименьшей концентрацией. Таким образом достигается уменьшение влияния сорбционных эффектов на внутренней поверхности бутыли.

Градуировке подвергают все бутыли, применяемые для приготовления образцов для градуировки. Результаты градуировки заносят в рабочий журнал.

9.3.2. Приготовление газовоздушной смеси № 1 с массовой концентрацией хладона-116 62 мг/дм³

Отбирают из баллона, снабженного редуктором, через резиновую мембрану медицинским шприцем соответствующей вместимости 10 см³ хладона-116, приведенного к стандартным условиям. Быстро вводят хладон-116 в отградуированную вакуумированную бутыль с номинальной вместимостью 1 дм³.

Полученную смесь выдерживают 15 - 20 мин, перемешивая при помощи помещенных в бутыль фторопластовых пластинок.

9.3.3. Приготовление газовоздушной смеси № 2 с массовой концентрацией хладона-116 620 мг/дм³

В медицинский шприц отбирают 100 см³ газообразного хладона-116, приведенного к стандартным условиям. Быстро вводят хладон-116 в отградуированную и вакуумированную бутыль с номинальной вместимостью 1 дм³. Полученную смесь выдерживают 15 - 20 мин, перемешивая при помощи помещенных в бутыль фторопластовых пластинок.

Массовую концентрацию хладона-116 в смесях С (мг/м³) рассчитывают по формуле:

 где                                                       (1)

d - плотность газообразного хладона-116 при 15 °С и давлении 101,3 кПа; мг/см³;

V_хл. - объем хладона-116, введенного в бутыль, см³;

V_бут. - вместимость бутыли, дм³;

Р - атмосферное давление во время проведения градуировки, кПа;

1000 - коэффициент пересчета на м³.

Газовоздушные смеси используют в день приготовления.

9.3.4. Приготовление градуировочных газовоздушных смесей

Газовоздушные смеси готовят в вакуумированных бутылях с номинальной вместимостью 1 дм³. Готовят 5 смесей в соответствии с табл. 1.

Медицинским шприцем со стеклянным штоком, прокалывая резиновую трубку на тубусе и прокачивая 9 - 10 раз полный объем шприца, отбирают рассчитанное количество газовоздушной смеси № 1 или 2 и вводят в бутыль вместимостью 1 дм³.

В вакуумированные бутыли вместимостью 1 дм³ вводят 25, 50 и 100 см³ газовоздушной смеси № 1, 20 и 25 см³ газовоздушной смеси № 2, концентрации хладона-116 в бутылях составляют 1500, 3000, 6000, 12000, 15000 мг/м³.

9.4. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость величины хроматографического сигнала от содержания анализируемого вещества в хроматографируемом объеме пробы, устанавливают по методу абсолютной калибровки с использованием серии градуировочных смесей, согласно табл. 1.

Таблица 1

Смеси для установления градуировочной характеристики при определении хладона-116

Условия хроматографирования градуировочных смесей и анализируемых проб:

температура колонки 20 °С;

температура детектора 200 °С;

скорость потока газа-носителя (азот) 30 см³/мин;

скорость потока водорода 30 см³/мин;

скорость потока воздуха 300 см³/мин;

время удерживания 4 мин;

объем вводимой пробы 1 см³.

Проводят 5 параллельных определений для каждой концентрации и строят градуировочный график, выражающий зависимость площади пика от количества определяемого вещества (мкг). Проверку градуировочного графика проводят 1 раз в неделю или при изменении условий анализа.

9.5. Отбор проб воздуха

Для определения концентрации хладона-116 воздух отбирают в газовые пипетки вместимостью 500 см³, предварительно «промыв» путем 10-кратного воздухообмена со скоростью 2 дм³/мин. По окончании отбора концы пипетки закрывают стеклянными заглушками. Пробы сохраняются не более 6 ч.

При отборе пробы фиксируется температура воздуха и атмосферное давление.

10. Выполнение измерений

Для проведения анализов хроматограф выводят на режим, указанный в разделе 9.4. Отбирают 1,0 см³ из газовой пипетки и вводят в хроматографическую колонку через испаритель. На полученной хроматограмме измеряют площади пиков хладона-116 и по средним результатам из трех измерений по градуировочному графику находят содержание его в пробе (мкг).

11. Вычисление результатов измерений

Массовую концентрацию хладона-116 С в пробе в мг/м³ рассчитывают по формуле:

 где

а - масса хладона-116 в анализируемом объеме пробы, найденная по градуировочному графику, мкг;

1000 - коэффициент пересчета на м³;

V - объем пробы, введенной в хроматограф, приведенный к стандартным условиям, см³ (прилож. 1).

12. Оформление результатов измерений

Результат измерений записывается в виде (С ± D) мг/м³, Р = 0,95, где D - характеристика погрешности, значение D = 0,25 С.

13. Контроль погрешности методики

Значения характеристики погрешности, нормативы оперативного контроля сходимости, воспроизводимости и точности результатов измерений хладона-116 в диапазоне концентраций 1500 - 15000 мг/м³ приведены в табл. 2.

Таблица 2

13.1. Контроль сходимости выходных сигналов хроматографа

Контролируемым параметром является относительный размах выходных сигналов хроматографа. Контроль осуществляется при проведении градуировки, периодическом контроле стабильности градуировочной характеристики, а также при анализе проб. Результат контроля признается положительным при выполнении условия:

 где

S_max - максимальная площадь хроматографического пика, ед. счета;

S_min - минимальная площадь хроматографического пика, ед. счета;

S_cp - среднее арифметическое значение площадей пиков, полученных при n параллельных измерениях для (n = 5 при проведении градуировке и контроле стабильности ГХ, n = 3 при выполнении измерений);

K_cx - норматив контроля. K_cx = 15 % при градуировке и контроле стабильности градуировочной характеристики, K_cx = 12 % при выполнении измерений.

13.2. Контроль правильности построения градуировочной характеристики

Контроль проводят сразу после построения градуировочной характеристики по п. 9.4. Результаты контроля считаются положительными, если для каждой i-й градуировочной смеси соблюдается условие

 где

m^*_i - масса хладона-116 в i-й градуировочной смеси, соответствующая по ГХ среднеарифметическому значению площади пика (для пяти измерений), мкг;

m_i - масса хладона-116 в i-й градуировочной смеси;

К_пр - норматив контроля, К_пр = 17 %.

13.3. Периодический контроль стабильности градуировочной характеристики

Контроль проводят не реже 1 раза в неделю, а также при смене колонки, промывке детектора и т.п. Контроль проводят по градуировочной смеси, приготовленной по п. 9.4, в которой массовая концентрация хладона-116 соответствует середине диапазона измерений. Результат контроля считается положительным при выполнении условия

 где

m^*_k - масса хладона-116 в контрольной смеси, соответствующая по ГХ среднеарифметическому значению площадей пиков (из пяти измерений), мкг;

m_k - масса хладона-116 во вновь приготовленной контрольной смеси, мкг;

К_ст - норматив контроля, К_ст = 20 %.

14. Нормы затрат времени на анализ

Для проведения серии анализов из 6 проб требуется 2 ч 40 мин.

Методические указания разработаны Санкт-Петербургским научно-исследовательским институтом гигиены, профпатологии и экологии человека МЗ РФ (Т.А. Кузнецова, Г.В. Пшеничная).

Приложение 1

Приведение объема воздуха к стандартным условиям

Приведение объема воздуха к стандартным условиям (температура 20 °С и давление 101,33 кПа) проводят по формуле:

, где

V_t - объем воздуха, отобранного для анализа, дм³;

Р - барометрическое давление, кПа (101,33 кПа = 760 мм рт. ст.);

t - температура воздуха в месте отбора пробы, °С.

Для удобства расчета V₂₀ следует пользоваться таблицей коэффициентов (прилож. 2). Для приведения воздуха к стандартным условиям надо умножить V_t на соответствующий коэффициент.

Приложение 2

Коэффициенты для приведения объема воздуха к стандартным условиям

Приложение 3

Указатель основных синонимов, технических, торговых и фирменных названий веществ

1. Амиодарон

2. Амоксициллина тригидрат

3. Ацикловир

4. Витамин А

5. Галоперидол

6. Ксиланаза

7. Лоперамида гидрохлорид

8. Мексидол

9. Мексикор

10. Офлоксацин

11. Пиразинамид

12. Ретинола ацетат

13. Родопол-23

14. Симвастатин

15. Трамадол

16. Хладон-23

17. Хладон-31-10

18. Хладон-116

19. Хладон-122

20. Хладон-R11511

21. Цианборгидрид натрия

22. Этамбутола дигидрохлорид

Приложение 4

Вещества, определяемые по ранее утвержденным методическим указаниям

 

СОДЕРЖАНИЕ