CC BY
6
ней среды, и, следовательно, может явиться критерием эффективности санитарного надзора.
Важно отметить еще одно достоинство новой формы отчета, обусловленное тем, что в ней предусмотрены показатели эффективности работы. Дело в том, что санитарное состояние обслуживаемых объектов и уровень заболеваемости населения тесно между собой связаны, поэтому создается хорошая методическая основа для анализа данных, содержащихся в отчете.
В новой отчетности есть еще ряд недоработок, она нуждается в усовершенствовании. Практика работы с нею в 1971 г. послужит хорошей ее проверкой. И чем активнее будет участвовать гигиеническая общественность в дальнейшем улучшении формы отчета, тем полнее она будет использована для оперативного руководства санитарной службой, контроля и планирования ее деятельности. Характеризуя новый отчет санэпидстанций, нельзя обойти молчанием его базу, т. е. состояние учета, являющегося источником составления отчета. Существующая основная форма учета («Карта санитарного наблюдения за объектом») не в состоянии удовлетворить расширившегося объема информации, содержащейся в новом отчете. Прежде всего эта «Карта» не способна вместить все необходимые данные, далее, записи в ней производятся по произвольной форме и потому не поддаются обобщению, без чего невозможно приступить к составлению отчета. В то же время в санитарных отделах санэпидстанций сохраняется богатейшая информация о состоянии объектов и мероприятиях, осуществленных санитарной службой. Эта информация содержится в актах, заключениях и других официальных документах и может быть использована для отчетности при более совершенной форме учетного документа. Лаборатория санитарной статистики Московского научно-исследовательского института гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана в комплексе с Люберецкой санэпидстанцией разработала такой документ в виде санитарного паспорта (для промышленного объекта) 1. В него в расчете на 5 лет можно вносить гигиенические оценки по 49 признакам (площадь и объем помещений, запыленность, загазованность, микроклимат, освещенность, механизация, герметизация, рабочая поза и т. д.).Той же лабораторией составлен (на примере промышленного объекта) перечень аналитических показателей, с помощью которых можно по единой схеме производить анализ соответствующих данных новой формы отчета.
Поступила 7/VI 1971 р.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
УДК в 14.77:66 1.7 15.71-074:543.544
ИОНИЗАЦИОННО-ХРОМАТОГРАФИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ
Канд. хим. наук М. Т. Дмитриев, Л. Д. Прибытков Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысииа АМН СССР, Москва
Раздельному определению ароматических углеводородов в воздухе газохроматографическим методом посвящен ряд работ (С. Ф. Яворовская и Л. П. Анваер; Altshuller и Bel lar; May; Nowak и соавт.; Whitman и John-
1 В составлении этого документа приняли участие научные сотрудники института им. Ф. Ф. Эрисмана — Е. И. Кандаурова, М. С. Каценеленбаум, Е. Л. Ноткин, Т. Т. Фурсова и промышленно-санитарный врач Люберецкой санэпидстанции Л. К. Мухина.
$1оп). Однако методические вопросы их анализа в присутствии преобладающих количеств предельных углеводородов практически не решены.
В нефтехимии для селективного отделения ароматических углеводородов от парафинов в качестве неподвижных фаз применяют высокополярные вещества, в частности соединения, содержащие цианэтильные группы (Р. И. Сидоров и соавт.). При разработке метода определения ароматических углеводоров в воздухе нами ис-пытывались полиэтиленгликоль-сукцинат (ПЭГС), 1,2,3,4,5,6-гек-са-р-цианэтокси-гексан (ГЦЭГ),
I,2,3-цианэтоксипропан (ТЦЭП) и нитрилотрипропионитрил (НТПН). Носителем неподвижной фазы служил кирпич ИНЗ-1200 дисперсностью 0,25—0,32 мм, содержащий 20% подвижной фазы от веса носителя, рекомендованный ранее к использованию в нефтехимии (И. А. Мусаев и соавт.).
Коэффициенты селективности неподвижных фаз при отделении бензола от н-парафинов были измерены по методу И. Байера.
Эксперименты проводили на хроматографе «Цвет-67» с пламенно-ионизационным детектором. Длина колонки диаметром 3 мм во всех случаях составляла 1 м, температура колонки 80°, скорость газа-носителя (азота) 20 мл/мин, расход водорода 20 мл/мин, воздуха 200 мл/мин. В экспериментах использовали искусственные смеси ароматических углеводородов и н-парафинов. Коэффициенты селективности ПЭГС, ГЦЭС, ТЦЭП и НТПН составили соответственно
II,2, 23,3, 24 и 29,9. Испытание неподвижных фаз показало, что
для раздельного определения ароматических углеводородов в присутствии сложной смеси парафинов наиболее подходит НТПН. Это отчетливо 'представлено на рис. 1, а, на котором приведена типичная хроматограмма искусственной смеси различных углеводородов. Как видно из рис.1, на колонке, заполненной НТПН, н-додекан (имеющий температуру кипения 216°) элюируется раньше бензола, имеющего температуру кипения 80,1°. Все дальнейшие исследования атмосферного воздуха проводили на колонках с этой фазой.
При анализе воздуха промышленной площадки пробы воздуха отбирали обменным способом в газовые пипетки емкостью 0,5 л при 10-кратном обмене. Пробы воздуха вводили в дозатор медицинским шприцем на 5 мл или при помощи газового крана-дозатора. На рис. 1, б приведена типичная хроматограмма микропримесей ароматических углеводоров (бензола, толуола, этилбензола, н- и м-ксилолов, о-ксилола) в воздухе промышленной площадки. Для количественного расчета хроматограмм применяли метод абсолютной калибровки. Чувствительность определения при входном сопротивлении 109 ом и пределах измерения самописца 50 мв составляла 0,005 мкг в пробе (1 мг/м3).
5 /О /5 20
время записи (8 минутах)
Рис. 1. Типичные хроматограммы ароматических углеводородов на фоне присутствия парафинов.
я — хромитограмма искусственной снеси различных углеводородов; б — хроматограмма воздуха промышленной площадки комбината без концентрирования примесей (объем пробы 5 мл); в — хроматограмма атмосферного воздуха в окружении химического комбината при концентрировании (объем пробы 10 л)\ 1 — и-гексан; 2 — цнклогексан; 3 — н-нонан; 4 — н-декан; 5 — и-ундскан: 6 — бензол; 7 — толуол; в — этилбен-зол; 9 — и-ксилол; 10 — о-оксилол; // — парафины и нафтены С! —С,,; 12 — н- и м-ксилолы; 13 — н-пропилбензол; 14 — изопропилбензол; 15 — мезитилен; 16 и 17 — иендентнфициро-ванные углеводороды.
Для определения ароматических углеводоров в атмосферном воздухе был использован хроматограф «Цвет-64» с пламенно-ионизационным детектором и колонкой длиной 2 м и внутренним диаметром 4 мм, заполненной кирпичом ИНЗ-1200 дисперсностью 0,25—0,5 мм, пропитанным 20% НТПН. Оптимальные условия определения: температура термостата 100°, скорость газа-носителя (азота) 40 мл/мин, расход водорода 40 мл/мин, воздуха 200 мл!мин, величина пробы воздуха 5—\0л, скорость отбора 0,5 л/мин, время анализа около 25 мин. Калибровку детектора осуществляли при помощи искусственных смесей чистых веществ в соответствующих растворителях (ароматические углеводороды растворяли в н-нонане, парафины — в н-ксилоле). Пробы вводили микрошприцем на 10 мкл. Строили графики зависимости площади хроматографических пиков от концентрации некоторых углеводоров. Установленные зависимости линейны, минимально определяемые количества углеводоров составляют 0,005 мкг. Наклон прямых характеризуется чувствительностью определения, которая может Сыть рассчитана теоретически по формуле (М. Т. Дмитриев и Н. А. Китрос -ский).
¿ = 4414-, 0)
где L — чувствительность определения углеводородов (в мкулон/г); М — молекулярный вес углеводорода; С — число атомов углерода в его молекуле.
Полученные экспериментально и расчетным путем данные о чувствительности ионизационно-хроматографического определения приведены в таблице. Теоретические значения чувствительности рассчитаны по формуле (1).
Характеристики ионнзациоино-хроматографического определения ароматических углеводородов в атмосферном воздухе
Углеводороды с М Температура кипения (в градусах) L (в мкулон/г) Время удерживания
теоретическая измеренная
Предельные: 68,7
н-гехсан 6 86,18 30,7 31,2 0,025
н-октан 8 114,22 124,7 30,9 30,5 0,070
циклогексан 6 84,10 81.0 31,5 29,6 0,083
н-нонан 9 128,26 150,8 30,2 32,2 0,134
н-декан 10 142,29 174,0 31,0 29,6 0,193
н-ундекан 11 156,31 195.9 31,0 — 0,250
Ароматические:
бензол 6 78,12 80,1 33,8 33,5 0,660
толуол 7 92,14 110.6 33,5 33,5 1,000
этилбензол 8 106,17 136.2 33,2 32,4 1,360
п-ксилол 8 106,17 138.4 33,1 33,5 1,570
н-пропил-
бензол 9 120,19 159.5 33,0 — 1,810
о-ксилол 8 106,17 144.4 33,1 32,8 2,150
мезитилен 9 120,19 164,7 33,0 — 3,350
Для экспериментального измерения этой величины применяли измеренную заново величину чувствительности бензола, равную 33,5 мкулон/г. Расчет проводили по формуле:
где Д'б — количество бензола (в мкг); 5С — площадь пика бензола (в мм2); N — количество определяемого углеводорода (в мкг); 5 — площадь пика определяемого углеводорода (в мм2).
Как видно из таблицы, теоретические и опытные данные совпадают удовлетворительно. Отбор проб атмосферного воздуха проводили при по-
мощи специального пробоотборного устройства, схема которого показана ^ на рис. 2. Это устройство дает возможность одновременно или последовательно отобрать 8 проб воздуха. Для этого исследуемый воздух протягивали со скоростью 0,5 л!мин через один из патронов осушки с ангидроном и соот-
Рис. 2. Схема устройства для отбора проб атмосферного воздуха с концентрированием. 1—8 — входные патрубки; 9 — 16 — патроны осушки с ангидроном; 17—20 — сосуды Дьюара; 21 — 28 — про-боотборные трубки; 29 —36 — патрубки для подключения аспирят^щ с ротаметром.
ветствующую пробоотборную У-образную трубку из нержавеющей стали длиной 30 см и внутренним диаметром 4 мм, заполненную той же насадкой, что и хроматографическая колонка. Пробоотборные трубки охлаждали в сосудах Дьюара смесью сухого льда с ацетоном (—78°).
Трубку с отобранной пробой воздуха присоединяли при помощи накидных гаек к 6-ходовому крану хроматографа таким образом, чтобы после присоединения поток газа-носителя становился противоположным направлению потока исследуемого воздуха, и затем нагревали в десорбирующей печи при 120° в течение 5 мин. Передвижением штока крана-дозатора пробу направляли в хроматографическую колонку для разделения (6-ходовой кран был снабжен компенсирующей колонкой, сопротивление которой равно сопротивлению пробоотборной трубки).
Хроматограмма примесей ароматических углеводородов в атмосферном воздухе после концентрирования приведена на рис. 1, в. Иденмификацию компонентов смеси осуществляли по относительному времени удержания {в качестве контрольного вещества был взят толуол, см. таблицу). Чувствительность определения при объеме пробы 10 л составляет 0,01 мкг (1 мкг1м3).
Разработанный метод применялся для определения ароматических углеводородов в атмосферном воздухе.
Выводы
1. Применение высокополярных неподвижных фаз, содержащих циан-этильные группы, позволяет раздельно определять ароматические углеводороды в атмосферном воздухе. Наилучшие результаты получены с нитри-лопропионитрилом на инзенском кирпиче.
2. Предельные углеводороды до н-додекана не мешают анализу ароматических углеводородов в воздухе. Чувствительность анализа атмосферного воздуха составляет 1 мкг/м3.
3. Разработано устройство, позволяющее одновременно отбирать до 8 проб атмосферного воздуха с концентрированием примесей.
4. Исследован состав ароматических углеводородов в атмосферном воздухе в окружении химического завода.
ЛИТЕРАТУРА
Байер Э. Хроматография газов. М., 1961.— Дмитриев М. Т., К и т р о с -с к и й Н. А. Ж- аналит. химии, 1968, № 7, с. 1079.— М у с а е в И. А. и др. Нефтехимия, 1966, № 1, с. 131.— Сидоров Р. И. и др. Химия и технология топлива и ма-
сел, 1965, № 7, с. 20.— Яворовская С. Ф., Анваер Л. П. Гиг. и с ан., 1971 № 4, с. 63.— Altshullcr А. Р., В е 1 1 а г Т. A., J. Air Pollut. Control. Ass., 1963 v. 13. p. 81.— May J., Staub, 1965, v. 25, p. 153.— Novak J., Vasak V.,Ja n a k J., Analyt. Chem., 1965, v. 37, p. 660.— Whitman N. E., J o h n s t o n A. R. Am. Ind. Hyg. Ass. J., 1964, v. 25, p. 464.
Поступила 12/VIII 1971 r.
УДК в 14.72:547.441-074:543.8
ПРИМЕНЕНИЕ 2,4-ДИ H ИТРОФЕН ИЛ ГИДРАЗИНА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАРБОНИЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ В ВОЗДУХЕ
Канд. биол. наук И. А. Пинигина
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
2,4-Дннитрофенилгидразин (2,4-ДНФГ) является избирательным реагентом на карбонильные соединения. Он легко вступает в редакцию с высшими и низшими, насыщенными и ненасыщенными, алифатическими и ароматическими карбонильными соединениями, образуя гидразоны. Поэтому 2,4-ДНФГ широко используется для колориметрического и хроматогра-фического определения различных карбонильных соединений и их изомеров в органических жидкостях и воде. Для анализа воздуха, где карбонильные соединения могут содержаться в микроколичествах, 2,44-ДНФГ до последнего времени не применялся.
Большая реакционная способность 2,4-ДНФГ обусловливает некоторые трудности его использования с этой целью.
Известно, что наличие примесей в 2,4-ДНФГ может снижать выход гид-разонов на 50—60% (Э. М. Аувинен и И. А. Фаворская), отрицательно влиять на устойчивость окраски при колориметрическом определении (Basson) и др. Поэтому для анализа рекомендуется использовать реагент высокой степени чистоты. Наряду с этим присутствие избытка 2,4-ДНФГ может мешать колориметрическому и хроматографическому анализу карбонильных соединений.
В связи с этим при анализе макроколичеств карбонильных соединений образующиеся гидразоны осаждают из реакционной смеси, а затем очищают избытка 2,4-ДНФГ и его примесей двукратной перекристаллизацией.
При анализе микроколичеств карбонильных соединений образовавшиеся гидразоны нельзя осадить из раствора, т. е. отделить от избытка 2,4-ДНФГ и его возможных примесей, Ronkainen, подвергая такие смеси хроматографическому анализу на бумаге с использованием в качестве неподвижной фазы 50% раствора диметилформамида в ацетоне и подвижной— гексана, пришел к выводу, что сам 2,4-ДНФГ образует на хроматограмме 3 пятна с различными величинами Rt.
Таким образом, анализ микроколичеств карбонильных соединений возможен только при наличии чистого, не содержащего примесей 2,4-ДНФГ и при устранении его избытка из анализируемого раствора.
В нашей работе очистка 2,4-ДНФГ первоначально проводилась путем двукратной перекристаллизации из химически чистого этилацетата. Эффективность очистки проверялась хроматографически на бумаге, пропитанной 50% раствором диаметилформамида в этаноле. Подвижной фазой служил гексан. Перекристаллизованный 2,4-ДНФГ проявлялся на бумаге в виде 3 и более пятен с различными величинами Rt, как это было в опытах Ronkainen.
Полученные нами результаты свидетельствовали о том, что в реакционную смесь попадают неизвестные вещества, которые проявляются на хроматограмме и, следовательно, могут мешать анализу карбонильных соединений. С целью устранения этих мешающих веществ все используемые нами
