Утверждаю

Главный государственный

санитарный врач

Российской Федерации

Г.Г.ОНИЩЕНКО

29 июня 2003 года

 

Дата введения

с момента утверждения

 

4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО ИЗМЕРЕНИЮ КОНЦЕНТРАЦИЙ ФОСФИДА ГАЛЛИЯ

В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ МЕТОДОМ НЕПЛАМЕННОЙ

АТОМНО-АБСОРБЦИОННОЙ СПЕКТРОФОТОМЕТРИИ

 

МУК 4.1.1565-03

 

Методические указания подготовлены коллективом специалистов в рамках Проблемной Комиссии "Научные основы гигиены труда и профпатологии". Утверждены Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации, Председателем Комиссии по государственному санитарно-эпидемиологическому нормированию, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации Г.Г. Онищенко в июне 2003 г.

Методические указания по измерению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны (сборник 37) разработаны с целью обеспечения контроля соответствия фактических концентраций вредных веществ их предельно допустимым концентрациям (ПДК) и ориентировочным безопасным уровням воздействия (ОБУВ) - санитарно-гигиеническим нормативам и являются обязательными при осуществлении санитарного контроля.

Методика контроля вредных веществ в воздухе рабочей зоны разработана и подготовлена в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ "Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования".

Методика выполнена с использованием современных методов исследования, метрологически аттестована и дает возможность контролировать концентрации химических веществ на уровне и меньше их ПДК и ОБУВ в воздухе рабочей зоны, установленных в ГН 2.2.5.686-98 "Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны" и ГН 2.2.5.687-98 "Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ) вредных веществ в воздухе рабочей зоны".

 

GaP.

М. м. 100,69.

Фосфид галлия - твердое вещество, имеющее оранжево-желтые или зеленовато-желтые кристаллы, плотность - 4,15 г/куб. см, температура плавления - 1467 °C. На воздухе устойчив, в воде нерастворим, легко растворяется при нагревании в азотной кислоте, реагирует с серной кислотой, с растворами щелочей при нагревании реагирует с образованием фосфина.

В воздухе находится в виде аэрозоля.

Обладает общетоксическим действием.

ПДК в воздухе - 3 мг/куб. м.

 

Характеристика метода

 

Методика основана на минерализации фосфида галлия азотной кислотой и измерении величины атомного поглощения галлия при длине волны 287,4 нм.

Атомизация осуществляется в электротермической графитовой кювете с пирропокрытием.

Отбор проб проводится с концентрированием на фильтр.

Нижний предел измерения концентрации фосфида галлия - 0,006 мкг в анализируемом объеме, для галлия - 0,004 мкг.

Нижний предел измерения концентрации вещества в воздухе - 1,5 мг/куб. м (при отборе 20 л).

Диапазон измеряемых концентраций в воздухе от 1,5 до 15 мг/куб. м.

Определение галлия селективно.

Суммарная погрешность измерения не превышает +/- 25%.

Время выполнения измерения, включая отбор проб, - 2 часа.

 

Приборы, аппаратура, посуда

 

Атомно-абсорбционный спектрофотометр - Zeeman/3030 фирмы "Perkin-Elmer" (США) с корректором фона или любой другой марки с аналогичными характеристиками.

    Весы аналитические                     ВЛР-200, ГОСТ 24104-88Е

    Плитка электрическая с закрытой

    спиралью, с регулируемой

    мощностью нагрева                      ПС 800/ЗН, ГОСТ 306-58

    Аспирационное устройство               ГОСТ 17.2.6.01-86

    Секундомер                             ГОСТ 5073-79

    Фильтродержатели                       ТУ 95-72-05-77

    Колбы мерные вместимостью

    25, 50, 100 мл                         ГОСТ 1770-74Е

    Стаканы химические термостойкие

    вместимостью 50, 100 мл                ГОСТ 25336-82

    Пипетки вместимостью 1, 2, 5 и 10 мл   ГОСТ 29227-91

    Пробирки химические

    размером 15 х 150 мм                   ГОСТ 25336-82Е

    Воронки простые конусообразные

    с коротким стеблем N 3                 ТУ-25-11-1061-75

    Часовое стекло

 

                  Реактивы, растворы, материалы

 

    Фосфид галлия, оч, 99,99%                       ТУ 11-83,

                                                    ТУ-ЕТО.035.042

    Кислота азотная, осч, концентрированная         ГОСТ 11125-84

    Кислота азотная, разбавл. 1:1 и 5% раствор

    Спирт этиловый, ректификат                      ГОСТ 5967-67

    Фильтры АФА-ХП-20                               ТУ 85-743-80

    Вода дистиллированная, дважды перегнанная

    в аппарате из кварцевого стекла

    или деионизированная                            ГОСТ 6709-72

    Аргон                                           ГОСТ 10157-79

Исходный стандартный раствор N 1 с концентрацией галлия 1000 мкг/мл готовят весовым способом: 0,144 г фосфида галлия помещают в химический термостойкий стакан вместимостью 50 мл, добавляют 20 мл разбавленной азотной кислоты (1:1), накрывают часовым стеклом и нагревают на плитке, покрытой асбестом, в течение 30 минут до полного растворения. Затем раствор упаривают до влажных солей и полученный осадок растворяют в 15 - 20 мл 5% раствора азотной кислоты. Далее раствор количественно переносят в мерную колбу на 100 мл и доводят объем до метки той же кислотой. Раствор устойчив в течение 3 месяцев.

Рабочий стандартный раствор N 2 с концентрацией галлия 10 мкг/мл готовят соответствующим разбавлением исходного раствора N 1 5% раствором азотной кислоты. Раствор устойчив в течение месяца.

 

Отбор пробы воздуха

 

Воздух с объемным расходом 5 л/мин. аспирируют через фильтр АФА-ХП-20, помещенный в фильтродержатель. Для измерения 1/2 ПДК следует отобрать 20 л воздуха. Срок хранения отобранных проб в течение 2 недель.

 

Подготовка к измерению

 

Градуировочные растворы (готовят в день анализа) готовят согласно таблице.

 

Таблица

 

N    стандарта	Стандартный  раствор N 2, мл	5% раствор азотной     кислоты, мл	Концентрация ионов   галлия, мкг/мл
1	0	100	0
2	2	98	0,2
3	3	97	0,3
4	4	96	0,4
5	8	92	0,8
6	10	90	1
7	20	80	2

 

Стандартные растворы атомизируют в графитовой кювете и измеряют оптическую плотность на аналитической линии галлия. График строят в координатах "оптическая плотность - концентрация". Аналитический сигнал измеряют по площади пика. Построение графика необходимо проводить не менее чем по 6-ти точкам, выполнив 5 параллельных измерений для каждой концентрации.

Проверка градуировочного графика проводится каждый раз перед проведением анализа.

Условия атомно-абсорбционного определения на спектрофотометре:

    Длина волны аналитической линии галлия        287,4 нм

    Щель монохроматора                            0,7 мм

    Рабочий ток лампы с полым катодом             15 мА

    Объем раствора, подаваемого

    в графитовую кювету                           0,02 мл

    Сушка:                                        100 °C - 30 сек.

                                                  120 °C - 20 сек.

                                                  180 °C - 20 сек.

    Озоление                                      900 °C - 40 сек.

    Атомизация                                    2500 °C - 5 сек.

    Скорость подъема температуры в стадиях:

    Сушка и озоление                              1 сек.

    Атомизация                                    0 сек.

    Скорость потока инертного газа (аргона)

    в момент атомизации                           100 л/мин.

 

Проведение измерения

 

Фильтр с отобранной пробой помещают в химический термостойкий стакан, смачивают 2 - 3 каплями этанола, добавляют 20 мл азотной кислоты (1:1). Стакан накрывают часовым стеклом и нагревают на плитке, покрытой асбестом, в течение 30 минут. Затем фильтр отжимают, а раствор упаривают до влажных солей. Полученный осадок растворяют в 15 - 20 мл 5% раствора азотной кислоты, количественно переносят в мерную колбу на 100 мл и доводят объем до метки той же кислотой.

Минерализацию проб ведут в 2 - 3 параллелях, определяют содержание галлия количественно на атомно-абсорбционном спектрофотометре, получая атомный пар элемента в графитовой кювете.

Замеры проб осуществляют трехкратно и результаты усредняют.

Во время выполнения анализа необходимо исследовать применяемые реактивы на присутствие в них измеряемых элементов. С этой целью готовят холостую пробу, для чего чистый фильтр АФА-ХП-20 обрабатывают так же, как и исследуемые пробы, добавляя при этом реактивы в тех же количествах и из тех же флаконов, что и в исследуемые пробы.

Условия минерализации те же, что и для градуировочных растворов.

Величину сигнала холостой пробы необходимо учитывать при расчетах результатов анализа.

 

Расчет концентрации

 

Концентрацию фосфида галлия "C" в воздухе (в мг/куб. м) вычисляют по формуле:

 

                              a х B х K

                          C = ---------,

                                  V

 

где:

a - концентрация галлия, найденная по градуировочному графику, мкг/мл;

B - общий объем раствора анализируемой пробы, мл;

K = 1,44 - коэффициент пересчета галлия на фосфид галлия;

V - объем воздуха, отобранного для анализа и приведенного к стандартным условиям, л (см. Приложение 1).

 

 

 

 

 

Приложение 1

 

Приведение объема воздуха к стандартным условиям проводят по следующей формуле:

 

                          V  x (273 + 20) x P

                           t

                    V   = -------------------,

                     20    (273 + t) x 101,33

 

    где:

    V  - объем воздуха, отобранный для анализа, л;

     t

    P  -  барометрическое  давление,  кПа (101,33 кПа = 760 мм рт.

ст.);

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

    Для   удобства   расчета  V    следует  пользоваться  таблицей

                               20

коэффициентов (Приложение 2). Для приведения воздуха к стандартным

условиям надо умножить V  на соответствующий коэффициент.

                        t

 

 

 

 

 

Приложение 2

 

КОЭФФИЦИЕНТЫ ДЛЯ ПРИВЕДЕНИЯ ОБЪЕМА ВОЗДУХА

К СТАНДАРТНЫМ УСЛОВИЯМ

 

┌────┬─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐

│ °C │                     Давление P, кПа/мм рт. ст.                          │

│    ├─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤

│    │97,33/ 97,86/ 98,4/  98,93/ 99,46/ 100/   100,53/ 101,06/ 101,33/ 101,86/│

│    │730    734    738    742    746    750    754     758     760     764    │

├────┼─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤

│-30 │1,1582 1,1646 1,1709 1,1772 1,1836 1,1899 1,1963  1,2026  1,2058  1,2122 │

│-26 │1,1393 1,1456 1,1519 1,1581 1,1644 1,1705 1,1768  1,1831  1,1862  1,1925 │

│-22 │1,1212 1,1274 1,1336 1,1396 1,1458 1,1519 1,1581  1,1643  1,1673  1,1735 │

│-18 │1,1036 1,1097 1,1158 1,1218 1,1278 1,1338 1,1399  1,1460  1,1490  1,1551 │

│-14 │1,0866 1,0926 1,0986 1,1045 1,1105 1,1164 1,1224  1,1284  1,1313  1,1373 │

│-10 │1,0701 1,0760 1,0819 1,0877 1,0986 1,0994 1,1053  1,1112  1,1141  1,1200 │

│-6  │1,0540 1,0599 1,0657 1,0714 1,0772 1,0829 1,0887  1,0945  1,0974  1,1032 │

│-2  │1,0385 1,0442 1,0499 1,0556 1,0613 1,0669 1,0726  1,0784  1,0812  1,0869 │

│0   │1,0309 1,0366 1,0423 1,0477 1,0535 1,0591 1,0648  1,0705  1,0733  1,0789 │

│+2  │1,0234 1,0291 1,0347 1,0402 1,0459 1,0514 1,0571  1,0627  1,0655  1,0712 │

│+6  │1,0087 1,0143 1,0198 1,0253 1,0309 1,0363 1,0419  1,0475  1,0502  1,0557 │

│+10 │0,9944 0,9999 0,0054 1,0108 1,0162 1,0216 1,0272  1,0326  1,0353  1,0407 │

│+14 │0,9806 0,9860 0,9914 0,9967 1,0027 1,0074 1,0128  1,0183  1,0209  1,0263 │

│+18 │0,9671 0,9725 0,9778 0,9830 0,9884 0,9936 0,9989  1,0043  1,0069  1,0122 │

│+20 │0,9605 0,9658 0,9711 0,9783 0,9816 0,9868 0,9921  0,9974  1,0000  1,0053 │

│+22 │0,9539 0,9592 0,9645 0,9696 0,9749 0,9800 0,9853  0,9906  0,9932  0,9985 │

│+24 │0,9475 0,9527 0,9579 0,9631 0,9683 0,9735 0,9787  0,9839  0,9865  0,9917 │

│+26 │0,9412 0,9464 0,9516 0,9566 0,9618 0,9669 0,9721  0,9773  0,9799  0,9851 │

│+28 │0,9349 0,9401 0,9453 0,9503 0,9555 0,9605 0,9657  0,9708  0,9734  0,9785 │

│+30 │0,9288 0,9339 0,9391 0,9440 0,9432 0,9542 0,9594  0,9645  0,9670  0,9723 │

│+34 │0,9167 0,9218 0,9268 0,9318 0,9368 0,9418 0,9468  0,9519  0,9544  0,9595 │

│+38 │0,9049 0,9099 0,9149 0,9199 0,9248 0,9297 0,9347  0,9397  0,9421  0,9471 │

└────┴─────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘