CC BY
8
^дк 61».дЗг.4:(«<1.7*7.4-И»|.72«.892.2-fS6l.72e.St2.41-074:543.544
Г. А. Мальцева, Ю. Н. Талакин
ОПРЕДЕЛЕНИЕ АЦЕТОНА, ЭТИЛАЦЕТАТА, БУТИЛАЦЕТАТА. ЭТИЛЦЕЛЛОЗОЛЬВА В ВОЗДУХЕ ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКИМ
МЕТОДОМ
Донецкий медицинский институт
.Пак «Цалмас», представляющий собой 40% раствор сополимера аллилоксипропнлмаленната и Р-цианэтилового эфира в системе растворителей, используется как связующее в производстве элект-роалюминесцентных индикаторов. При его производстве и использовании происходит загрязнение воздуха рабочей зоны легколетучимн растворителями — ацетоном, бутилацетатом, этнлацетатом, этилцеллозольвом. Все эти вещества оказывают наркотическое и раздражающее действие, вызывают поражение ЦНС, изменения в почках. В связи с этим возникает необходимость организации контроля за их концентрацией в воздухе рабочей «зоны.
Существующие колориметрические методы определения компонентов смеси в воздухе 11, 21 не позволяют определить одновременно все четыре вещества из одной пробы, что значительно осложняет осуществление гигиенического контроля за состоянием воздуха в рабочих помещениях.
Метод газохроматографического определения смеси ацетона, этилацетата, бутилацетата, этилцел-лозольва разработан на хроматографе с пламен-но-ионизационным детектором. Для проведения анализа использована колонка длиной 3 м, диаметром 3 мм, заполненная насадкой БЕ-ЗО (5% силикон) на хроматоне Ы-АШ.
Найдены оптимальные условия разделения газовой смеси: температура колонки 70 °С, испарителя 200 °С, скорость газа-носителя (азота) 40 мл/мин, водорода 40 мл/мин, воздуха 400 мл/мин, диаграммной ленты 720 мм/ч.
Пробы воздуха отбирали без концентрирования в газовые пипетки вместимостью 100—250 мл с помощью аспиратора со скоростью 0,5 л/мин в
течение 10 мин. Медицинским шприцем 1—5 мл газовоздушной исследуемой смеси вводили в испаритель хроматографа. Абсолютное время удерживания ацетона 55 с, этилацетата 1 мин 5 с, этилцел-лозольва 2 мин 5 с, бутилацетата 3 мин 25 с. Длительность анализа 9 мин. Диапазон измеряемых концентраций от 5 до 1500 мг/м3. Чувствительность определения 4-10~3 мкг в анализируемом объеме.
Для количественной оценки использовали метод абсолютной калибровки. Для построения калибровочной кривой готовят газовоздушную смесь. Для этого в герметично закрытый сосуд вместимостью 10 л вводят по 1 мкл чистого ацетона, этилацетата, этилцеллозольва, бутилацетата. Смесь перемешивают, медицинским шприцем отбирают по 1, 2, 3, 4, 5, 6 и 7 мл и вводят в хроматограф.
Строят калибровочную кривую, выражающую зависимость площади пика от концентрации введенного вещества. Площадь пика устанавливают умножением высоты пика на его ширину на половине высоты.
Разработанный метод использован нами при гигиенических исследованиях воздушной среды в токсикологическом эксперименте для проведения контроля за концентрацией ацетона,этилацетата, бутилацетата, этилцеллозольва в затравочных камерах.
Литература
1. Беляков A.A., Гронсберг Е. Ш. — В кн.: Определение вредных веществ в воздухе производственных помещений. Горький, 1960, с. 92.
2. Быховская М. С., Гинзбург С. А., Халиэова О. Д. Методы определения вредных веществ в воздухе. М., 1966, с. 449, 454, 492.
Поступила 09.04.85
УДК (»14.72:54 7.415.1 J-074:543.544
В. Н. Чекаль, Г. В. Филоненко, Е. А. Климович
ГАЗОХРОМАТОГРАФИ Ч ЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕН И Е МОНОЭТАНОЛЭТИЛЕНДИАМИНА В ВОЗДУХЕ
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Марзеева, Киев; Институт физической химии им. Л. В. Писаржевского АН УССР, Киев
Моноэтанолэтилендиамин (МЭЭДА), применяемый для удаления влаги из воздуха в помещениях с регламентированными параметрами микроклимата, обладает умеренной токсичностью (III класс опасности по ГОСТу 12.1.007—76). При попадании в организм в виде паров и аэрозолей он может вы; зывать нарушения со стороны показателей крови и
сердечно-сосудистой системы. Оказывает кож-но-раздражающее и прижигающее действие на слизистые оболочки. МЭЭДА представляет собой бесцветную маслянистую жидкость с температурой кипения 238—243°С. Низкие концентрации МЭЭДА в воздухе не позволяют непосредственно анализировать его введением в колонку обычного
1
1
Зависимость давления насыщенного пара МЭЭДА от юя^ пературы при различных концентрациях амина
I
7 1?
Температура. к Высота пика, мм Количество амина, мг 10—' Концентрация, мг/м1 Давление пара, мм рт. ст.
288,2 3 550 0,99 3,03 5,24-Ю-1
293,0 4 880 1,36 4,16 7,55-Ю-4
303,2 9 810 2,73 8,36 1,52-Ю"3
310,8 14 200 3,96 12,08 2,25-Ю-3
322,2 17 300 4,81 14,7 2,84-Ю-3
Схема установки для ввода концентрированной пробы. / — расходомер; 2 — трехходоныЛ кран: 3 — манометр; 4 — *ро-матограф; 5 — игла концентратора: 6 — печь; 7 — термометр; Н — газ-носитель.
объема паровоздушной смеси с использованием пламенно-ионизационного детектора, что приводит к необходимости концентрирования анализируемой пробы.
Из испытанных неподвижных жидких фаз (НЖФ), обеспечивающих полное разделение МЭЭДА от примесей и обладающих достаточно высокой термостабильностью, наилучшей оказалась силиконовая НЖФ 0\М01. В качестве носителя был выбран хромотон-Ы супер (ЧССР) зернением 0,25—0,50 мм. Для уменьшения возможной адсорбции МЭЭДА на границе раздела НЖФ — твердый носитель перед нанесением НЖФ поверхность твердого носителя обрабатывали метаноль-ным раствором КОН из расчета 0,2% от массы носителя. Количество НЖФ, наносимое на носитель из ее раствора в хлороформе, составляет 5%. Эксперимент проводили на хроматографе хром-31 (ЧССР) с пламенно:ионизационным детектором. Длина стеклянной колонки 1 м, внутренний диаметр 4 мм. Расход газа-носителя гелия и водорода поддерживался на уровне 30 мл/мин, расход воздуха равен 300 мл/мин. Температура термостата колонок составляла 200 °С, температура испарителя 270 °С. Полного устранения адсорбционных явлений все же достичь не удалось, о чем свидетельствует зависимость времени удерживания от величины пробы в области низких концентраций, а также небольшая асимметрия пика. В связи с этим искажение пика следует учитывать при количественном определении МЭЭДА.
При анализе МЭЭДА предпочтителен метод фронтального неравновесного концентрирования на сорбенте с развитой поверхностью (П. Применение термодесорбции для введения пробы в хроматограф позволяет достичь максимальной чувствительности при относительно небольшом объеме анализируемой пробы. При использовании схемы (см.
рисунок) пробу вводят в хроматограф практически без потерь и дополнительного размывания хрома-тографнческой зоны. В качестве ловушки-концентратора используют трубку из нержавеющей стали (длина 180 мм, внутренний диаметр 3 мм). В средней части ловушки помещается слой сорбента, закрепленный с помощью тонковолокнистой кварцевой ваты, на которой возможно улавливание аэрозоля МЭЭДА. Проба вводится в хроматограф иглой медицинского шприца, припаянного к кон-и цу ловушки, которая присоединяется к системе газового хроматографа и вводится в зону печи с температурой 300 °С. Трехходовый кран при этом находится в положении, обеспечивающем проход газа-носителя через ловушку-концентратор. В результате быстрого нагрева поглощенный МЭЭДА в потоке газа-носителя десорбируется и переносится в колонку. Для получения узкой термодесорбиро-ванной хроматографической зоны важное значение имеет выбор сорбента. Попытка использовать активированный уголь оказалась неудачной, из-за медленной термодесорбции МЭЭДА с высокоразвитом (около 1000 м'-/г) поверхности. Широко используемые для концентрирования пористые полимерные сорбенты также непригодны из-за недостаточной термостабилыюсти. Наилучшим сорбентом Для улавливания паров МЭЭДА оказалась графи-тпрованная сажа (поверхность около 100 м'/г), что соответствует данным литературы 121. Благодаря своей гидрофобности сажа практически не сорбирует воду в ловушке. Это облегчает определение МЭЭДА.
Количественное определение МЭЭДА из воздушных сред проводили по методу абсолютной ко-либровки с использованием для расчетов высот пиков паров А\ЭЭДА известной концентрации, вводимых с помощью жидкостного мнкрошприца непосредственно в ловушку-концентратор. Установлено, что при 19,8 °С концентрация паров исследуемого вещества в воздухе 4,1 мг/м3. Если считать газовую фазу идеальной, то давление пара МЭЭДА над чистой жидкостью можно определить по следующему уравнению: CRT
Р = —w—-760 мм рт. ст., где С — концентрация амина, г/л; R — универ-
^сальная газовая постоянная; Т — температура, К; М — молекулярная масса МЭЭДА.
В таблице представлены экспериментально установленные концентрации и давление пара МЭЭДА при нескольких заданных температурах. При этом скорость пропускания через ловушку насыщенного при данной температуре пара МЭЭДА в воздухе равно 3,93 л/ч. Время пропускания паровоздушной смеси через ловушку-концентратор 5 мин, что соответствует объему аспнрируемого воздуха 0,33 л.
Зависимость давления пара МЭЭДА от температуры в интервале от 15 до 37 °С удовлетворительно описывается следующим уравнением:
1п Р=— 6,3-103-1/7+14,306.
УДК UM.71:547.2Ы1-074
Наиболее перспективным в одноэтажном строительстве на селе является использование древес-но-стружечных плит. В связи с тем что в процессе производства и эксплуатации таких плит в окружающую среду поступает метанол, возникла необходимость усовершенствования метода определения этого вещества в воздухе.
Модификации известного метода определения метанола, основанные на окислении его в сернокислой среде перманганатом калия до формальдегида и определении последнего по реакции с хро-мотроповой кислотой II—31, недостаточно чувствительны и не позволяют проводить анализ в присутствии формальдегида.
Не изменяя принципа метода, путем изменения условий окисления метанола нам удалось исключить влияние формальдегида на определение анализируемого вещества и повысить чувствительность методики в 2 раза.
В процессе работы установлены оптимальные условия окисления метанола перманганатом калия, изучено влияние на реакцию окисления рН среды, времени, концентрации реактивов, а также определены условия проведения реакции сочетания полученного формальдегида с хромо-троповой кислотой. При разработанных условиях окисления в случае одновременного присутствия в воздухе метанола и формальдегида последний окисляется сразу после введения перманганата калия до углекислоты. В то же время на процесс окисления метанола до формальдегида требуется 5—8 мин, поскольку иначе процесс окисления может пойти далее до углекислоты. Чувствительность метода определения метанола 0,15 мг/м\ ошибка определения 0,63—3,6 %.
Проверена возможность поглощения метанола из
При описанных выше условиях и оптимальной навеске графнтированной сажи (0,05—0,10 г) порог обнаружения МЭЭДА в воздухе 0,01 мкг. Чувствительность определения можно повысить путем увеличения времени пропускания паровоздушной смеси через ловушку. Относительная сред-неквадратическая ошибка определения МЭЭДА около 10%.
Литература
1. Другое Ю. С., Березкин В. Г. — В кн.: Газохроматб-графический анализ загрязненного воздуха. М., 1981,
с. 211—214.
2. Ciccioli P. et al. — In: Advances in Chromatography. Houston, 1976, p. 757.
Поступила 19.02.tiS
воздуха в дистиллированную воду. Установлено, что прн аспирации его со скоростью 0,5 л/мин метанол поглощается полностью в один поглотительный прибор с пористой пластинкой, содержащий 6 мл дистиллированной воды. Для анализа достаточно отобрать 5—10 л воздуха. Пробы необходимо анализировать в тот же день.
Ход анализа следующий. После отбора пробы жидкость из поглотительного прибора вносят в колориметрическую лробирку на 5—10 мл. Поглотитель промывают дистиллированной водой и жидкость сливают в ту же пробирку до метки 6. Для анализа отбирают в другую колориметрическую пробирку 2 мл пробы, прибавляют 0,5 мл 75% серной кислоты, 0,2 мл 0,5% перманганата калия и оставляют на 5 мин для окисления. Затем вводят 0,1 мл 7% сульфита натрия, 0,5 мл 10% хрома-тотропной кислоты или ее динатриевой соли, 3 мл концентрированной серной кислоты и нагревают 30 мин на кипящей водяной бане. После прибавления каждого реактива пробу тщательно перемешивают. По охлаждении измеряют оптическую плотность раствора при 570 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм относительно контроля на реактивы. Отмечено соблюдение закона Бугера — Ламберта — Бера в интервале концентраций метанола 0,5—20 мкг.
Содержание метанола в анализируемом объеме определяют по предварительно простроенному калибровочному графику, для построения которого готовят шкалу стандартов. Для этого в ряд пробирок вносят 0, 0,5, 1, 2, 4, 6, 8, 10, 15 и 20 мкг метанола. Во всех пробирках объем доводят дистиллированной водой до 2 мл. Бее пробирки шкалы обрабатывают аналогично пробам.
Е. А. Друян
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕТАНОЛА В ВОЗДУХЕ
Московский НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрнсмана
