CC BY
4
питания», а также в правлении Всесоюзного научного общества гигиенистов СССР.
Наш институт награжден почетными грамотами Минздрава СССР и президиума ЦК профсоюза медицинских работников за успехи в выполнении научно-исследовательских работ и социалистических обязательств в 1979 г. и во Всесоюзном социалистическом соревновании НИИ системы Минздрава СССР в 1980 г. и десятой пятилетке.
Трижды институт получал дипломы III степени Выставки достижений народного хозяйства СССР. 5 сотрудников института награждены бронзовыми медалями ВДНХ, а 6 утверждены участниками ВДНХ СССР. Права сотрудников
института на изобретения закреплены авторскими свидетельствами.
Коллектив НИИ санитарии и гигиены им. Г. М. Натадзе, руководствуясь постановлениями ЦК КПСС, Советского правительства, руководящих органов республики, проводит исследования в приоритетных направлениях, постоянно расширяет тематику и повышает методический уровень проводимых разработок.
Свое 60-летие институт встречает хорошими научными достижениями и демонстрирует высокий научный потенциал, который станет залогом новых творческих успехов коллектива.
Поступила 30.06.87
Методы исследования
УДК 6!3.632.4:[547.2|2Ч61 +547.221' 161]-074:543.544
В. А. Юринов, В. Г. Евдокимов, А. П. Захаров, В. И. Слесарев
ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХЛАДОНОВ И ПРОДУКТОВ ИХ ТРАНСФОРМАЦИИ В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ
Ленинградский санитарно-гигиенический медицинский институт
Производство и применение хладонов (высо-кофторированных производных метана и этана) в качестве пламягасителей, хладоагентов и инертных сред сопряжены с загрязнениями ими воздушного бассейна населенных мест [4]. Степень и экологические последствия загрязнения атмосферы хладонами подробно рассмотрены в ряде работ [2], в которых приведены также данные о трансформации полигалогенированных углеводородов при воздействии ультрафиолетового излучения.
Цель наших исследований — разработка методики определения содержания хладонов марки 22 и 115 в воздухе рабочей зоны в присутствии продуктов трансформации высокогалогенирован-ных соединений. В качестве ключевого компонента процесса трансформации хладонов в воздухе при коронном разряде мы выбрали фосген, который в наибольшей степени определяет дальнейшие взаимопревращения органических соединений. Во влажном воздухе фосген гидролизуется до диоксида углерода, в присутствии первичных аминов и низкой влажности воздуха возможно образование токсичных алкилизоцианатов.
Санитарно-промышленная химия располагает рядом методов определения содержания хладонов и фосгена в воздухе [1—3], однако до настоящего времени отсутствуют селективные и достаточно чувствительные методы определения
концентрации этих соединений в воздухе рабочей зоны в присутствии продуктов трансформации.
Нами разработана газохроматографическая методика определения содержания наиболее часто используемых хладонов марки 22 и 115 в воздухе рабочей зоны в присутствии хладонов марки 113, 114, 116 и других полигалогенированных углеводородов, которая основана на методе газо-жидко-твердофазной хроматографии В санитарно-химической практике отбор пробы воздуха для анализа осуществляют переводом ее в контейнер, сочетанием отбора с концентрированием путем физической и химической сорбции или охлаждения. Для отбора хладонов чаще применяют перевод пробы воздуха в контейнеры и вымораживание. При отборе пробы путем вымораживания наблюдается значительная конденсация воды, затруднена транспортировка пробы и для достижения необходимой степени извлечения пробы необходима термодесорбция. Методически наиболее просто осуществляется ввод пробы воздуха в хроматограф из контейнерных емкостей, при этом полигалогенсодержащие органические соединения практически не адсорбируются на стальных стенках контейнера и концентрация хладонов не изменяется после 30-дневного хранения. Отбор проб воздуха в стеклянные газовые пипетки невозможен из-за адсорбции продуктов трансформации хладона на
*
Хроматографические характеристики загрязнений воздуха рабочей зоны
Лнализируемый компонент Неисправленное время удерживания, с
Фосген 63
Хладон 114 81
Хладон 115 123
Хладон 22 196
Хладон 116 238
Хладон 113 597
стенках сосуда, а концентрирование путем абсорбции значительно снижает чувствительность анализа вследствие дозирования малых доз жидкости (1—10 мкл).
Поэтому пробы воздуха рабочих помещений ^отбирали в контейнер из нержавеющей стали, снабженный вентилем тонкой регулировки, при помощи компрессорной установки типа УК 25/1.6 М. Избыточное давление внутри контейнера не должно превышать 4 атм, чтобы не вызвать конденсации определяемых хладонов. Поскольку хладоны и полигалогенированные углеводороды могут присутствовать в атмосферном воздухе, одновременно определяли их фоновое содержание на значительном удалении от предприятия в соответствии с рекомендациями [3].
Определение проводили на хроматографе ЛХМ-80 с пламенно-ионизационным детектором. Контейнер с пробой загрязненного воздуха присоединяют к крану-дозатору хроматографа. Промывают петлю дозатора емкостью 1 мл со скоростью 60 мл/мин не менее 2 мин. Анализ воздуха проводили на колонке длиной 4 м и диаметром 3 мм при скорости газа-носителя (гелия) 30 мл/мин, водорода 30 мл/мин, воздуха 300 мл/мин.
^ Разделение хладонов методом газо-жидко-^•вердофазной хроматографии осуществляли ка сорбенте, приготовленном путем нанесения по-лидиэтиленгликольфталата на активированный оксид алюминия. Наилучшее разделение (коэффициент разделения 30,7 по отношению к ключевой паре хладонов марки 22 и 115, у се-парона по отношению к той же смеси — 5,67) было достигнуто при использовании полярного сорбента, в котором разделение происходит на двух границах раздела — газ — жидкость и жидкость — твердое тело. Использование сорбентов для газо-жидко-твердофазной хроматографии позволяет значительно увеличить коэффициент разделения.
Для получения сорбента берут фракцию оксида алюминия (0,25—0,50 мм), которая была подвергнута термообработке при 500°С с последующим вакуумированием. Раствор 15 массовых частей полидиэтиленфталата в обезвоженном ацетоне добавляют при перемешивании к 100 мас-
совым частям активированного оксида алюминия. Растворитель удаляют нагреванием на водяной бане до получения сыпучей массы сорбента, который затем кондиционируют в течение 5 ч при 130°С. Приготовленным сорбентом заполняют колонку и уплотняют при помощи вибратора. Температура колонки и испарителя при анализе составляла соответственно 100 и 150°С.
Качественный анализ пробы воздуха рабочей зоны осуществляли путем сравнения времени удерживания анализируемого компонента и эталонных веществ (см. таблицу).
Количественное определение хладонов марки 22 и 115 проводили по площадям пиков методом абсолютной калибровки. Для установления гра-дуировочной зависимости готовили искусственные смеси хладона и воздуха объемно-манометрическим методом в количестве не менеебзначе-чений для диапазона концентраций хладона 1000 10 000 мг/м3. Пробу градуировочной смеси вводили через кран-дозатор в испаритель хроматографа и определяли площадь пика хладона при помощи интегратора И-02.
Полученный массив данных обрабатывали по методу наименьших квадратов и получали градуи-ровочную зависимость для хладона марки 22 5,-=2,92 xt, а для хладона марки 115—S; = = 5,43*,-. Нижний предел обнаружения хладсны марки 22 и 115 в анализируемом объеме воздуха составляет 5 мг/м3. Граница суммарной погрешности ±16,2%, время анализа 15 мин.
Разработанная методика проверена нами на участках фотолитографий на заводах радиоэлектронной промышленности, где на ряде участков используются хладоны в качестве инертных сред и пламягасителей. Результаты исследований показали, что с достоверной вероятностью 95 % в воздухе рабочей зоны отсутствуют фосген и продукты его трансформации при концентрациях хладонов марки 22 и 115 в диапазоне 1— 10 мг/м3.
Таким образом, предложенная газохромато-графическая методика может быть использована для санитарного контроля за состоянием воздушной среды при производстве и использовании хладонов.
Литература
1. Агранов X. И., Рейман. Л. В. Методы определения газообразных загрязнений в атмосфере. — М., 1979.
2. Коропалов В. М., Крюков Е. В.. Николашин В. И. // Методы анализа органических соединений (токсикантов) в воздухе и почве в связи с проблемой охраны природной среды. — Обнинск. — 1982. — С. 8.
3. Перегуд Е. А., Горелик Д. О. Инструментальные методы контроля загрязнения атмосферы. — Л., 1981.
4. Сытник К- М.. Брайон А. В.. Гордейкий А. В. Биосфера. Экология. Охрана природы. — Киев. 1987.
Поступила 21.07.87
I
— 49 —
