CC BY
4
рядке: запускается мотор аспирационной установки и с помощью пульта управления дроссельной заслонкой карбюратора устанавливается необходимая мощностью его работы, обеспечивающая в данный момент соответствующую скорость движения воздуха во входном патрубке фильтродер-жателя. Эта скорость соответствует скорости воздушного потока, в котором движется автомо-биль. Скорость воздушного потока определяется анемометром типа АРИ-49, устанавливаемым с помощью кронштейна на боковой (наружной) поверхности автомобиля, двигающегося за обследуемым транспортным средством.
Таким оэрпзом, описанное аспнрационное устройство, предназначенное для отбора проб аэрозолей в факеле, возникающем за транспортными средствами, обладает мобильностью, авто-
номностью, высокой производительностью и по сравнению с имеющимися установками (Р. Я-Масловский, А. И. Мамин) позволяет осуществлять отбор проб в режиме изокннетичности. Применение этого устройства обеспечивает получение представительных проб, а следовательно, объективную оценку степени загрязнения атмосферного воздуха токсичными веществами на этане транспортирования отходов. Его можно использовать при изучении влияния и других транспортируемых веществ на загрязнение атмосферного воздуха.
' Литература. Масловский Р. Я., Мамин А. И. — Гиг. и сан., 1974, № 10, с. 96—97. Уайт П.. Смит С. Высокоэффективная очистка воздуха. М„ 1967.
Поступила 23.03.82
УДК Н4.442:658.044.21
Г. С. Салямон (Ленинград)
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЛЫХ ПЛЕНОЧНЫХ ПРОБООТБОРНИКОВ ДЛЯ АНАЛИЗА ДИМЕТИЛ-, ДИЭТИЛАМИНА И ДИМЕТИЛАНИЛИНА В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ
Ранее сообщалось о возможности разового анализа низких концентраций HF в воздухе путем быстрого отбора проб на полые трубки, покрытые карбонатом натрия. Было установлено, что эффективность отбора можно повысить, если заменить трубки елочными дефлегматорами (Г. С. Салямон).
В настоящей работе аналогичный прием сорбции испытан для быстрого накопления из воздуха с целью анализа диметнламинов (ДМА) и днэтиламинов (ДЭА) — предшественников образования опасных канцерогенов (П. А. Богов-скнй; К. К. Душутин и Э. Д. Сопач), а также днметиланилина (ДМАн). До настоящего времени удовлетворительных приемов анализа ДМА и ДМАн на уровне их максимальных разовых ПДК в атмосферном воздухе, составляющих соответственно 0,005 и 0,0055 мг/м3, не было.
Для улавливания ДМА, ДЭА и ДМАн при просасывании через пленочные пробоотборники был подобран сорбент — водный раствор, содержащий в 100 мл 1 мл концентрированной H2SO< и 3 мл глицерина или гликоля. Для индикации использовали фотоколориметрические методы. ДМА и ДЭА анализировали в виде тио-карбоматов меди (А. А. Беляков и Е. Ш. Гронс-берг), несколько модифицировав методику для исключения влияния сорбента. Кроме того, ДМА определяли с нафтохинонсульфатом (НХС) натрия (Г. С. Салямон и Н. А. Петрова). ДМАн переводили в нитрозопроизводное (М. С. Бы-ховская и соавт.) Необходимые паровоздушные смеси аминов готовили в динамическом режиме и просасывали с разной скоростью (Q) — от 5
до 40 л/мин в течение 3—30 мин через систему, состоящую из 3—4 трубок или дефлагматоров, смоченных сорбентом и соединенных последовательно. Амин анализировали с каждого прибора, как указано ниже. Эффективность поглощения рассчитывали к суммарному количеству амина, сорбированного системой, при условии нулевых показаний на последнем приборе. Параллельно для сравнения отбирали пробы в поглотители Рыхтера со скоростью 1 л/мин 30— 80 мин, иногда объединяли 2—3 пробы для накопления амина и анализировали аналогично.
Данные анализов обрабатывали статистически для разных диапазонов концентрации приемом, описанным ранее (Г. С. Салямон). Оценивали воспроизводимость по стандартному отклонению (¿с) и относительному стандартному отклонению (5.):
5 —^
Результаты анализов, полученные при отборе на пленочные или жидкостные приборы, сравнивали по среднему расхождению (№):
-С'
w - qF-
С„ + С'
••100%,
где п — число анализов из одной смеси; г — число смесей в диапазоне; Сп и Сг — средние концентрации соответственно в одной смеси и в диапазоне при отборе на пленочные приборы, С' — концентрации, найденные при отборе в поглотители Рыхтера.
Таблица 1
Статистические характеристики методов анализа аминов при отборе на полые пленочные поглотительные приборы
Условия отбора на пленочные приборы Эффективность сорбции (средняя из ш) % Воспроизводи- eS
Концентрация п воздухе, диапазон С„ мг/м3 мость л
Амин Индикатор поглотительные приборы г т Q. л/мни объем пробы, л а. с _о о. те о = о X О. п х « о = о X О. С X "2. « о X О Sc мг/м® V 8 X X «* о X О
0,002—0,004 Дефлегматор Трубки, дефлегматор То же » » Дефлегматор Трубки, дефлегматор Трубки » » 2 6 40—30 600 100 0,0003 0,11 —
0,003—0,008 2 8 15—20 225—300 100 0,0004 0,09 + 7,7
СН3\ NH СН,/ 0,015—0,025 0,06—0,14 0,21—0,23 НХС натрия 6 5 2 14 11 8 15 15 20 225 225 60—200 62 61 62 92 87 85 100 100 96 0,0014 0,0032 0,013 0,08 0,03 0,06 +3,7 +9,2
1,0—1,3 4 7 5—10 25—50 55 83 94 0,047 0,04 —0,9
0,09 0,034 —0,052 0,11—0,13 CSj+Cu+2 2 3 2 6 9 4 15 15 15 75—150 75—150 75—150 94 98 89-60 100 100 96—98 100 0,003 0,005 0,016 0,30 0,11 0,13 +7,5 +4,7
QH6\ NH с,н5/ 0,025—0,039 } 0,060—0,065 0,08—0,13 J CSj+Cu+2 Трубки » » 3 3 3 7 6 7 15 15 15 150 225 75 70 75 78 100 100 100 0,005 0,004 0,004 0,13 0,07 0,03 +34 —4,1 — 1,7
0,004 — 0,0 tl Дефлегма- 12 34 30 900 67 100 0,0007 0,10 —
СН3\ ' N—CeHs СН3/ 0,014—0,019 0,013—0,019 0,053-0,075 0,12—0,18 0,28—0,36 NaN02 тор » » » » » 5 3 5 5 3 15 9 18 17 11 25 15 15 15 15—20 750 300 300 300 200—300 53 100 75 54 47 85 98 82 77 100 100 94 90 0,0017 0,0028 0,08 0,013 0,014 0,11 0,19 0,13 0,08 0,04 +45 + 1,2 +5,5 —1
0,09—0,12 NaN02 Трубки 3 6 15 225 26 51 70 — — —
Примечание, т — число анализов в выбранном диапазоне.
В табл. 1 приведена эффективность сорбции, рассчитанная для первого пленочного прибора и системы из 2—3 приборов, а также статистические характеристики.
Установлено, что ДМА и ДЭА эффективно сорбируются как на дефлегматорах, так и на трубках. Мы легко анализировали ДМА при концентрации 0,002 мг/м3, отбирая пробу за 15 и даже за 5 мин со скоростью 15—40 л/мин. ДМАн в связи с невысокой чувствительностью индикации необходимо накапливать в больших количествах, чем вторичные амины. Он хорошо улавливается на дефлегматорах, но на трубках сорбируется недостаточно эффективно, возможно, из-за меньшей основности по сравнению с ДМА и ДЭА. В связи с этим трубки, покрытые Н2504, по-видимому, нельзя рекомендовать для отбора ДМАн.
Из табл. 1 видно, что для анализа любого из исследованных аминов практически достаточно отбирать пробу на 2 пленочных поглотительных прибора. При одинаковом режиме отбора, например, просасывании около 200 л пробы, содержащей ДМА, на 2 приборах сорбируется более 85 % амина даже при изменении концентрации на два порядка. При уровнях, близких к ПДК в атмосферном воздухе, ДМА улавливается полностью на первом приборе. При значительном
повышении концентрации амина или объема протянутой пробы возможны проскоки, но их # величину можно приближенно учесть.
Яц = «2/з/• К, где ап — величина проскока (в мкг); 02/3/ — количество амина, найденное на последнем (втором или третьем) приборе; К — коэффициент проскока (табл. 2).
После отбора на пленочные приборы наблюдается высокая воспроизводимость анализов. Наилучшие результаты по воспроизводимости получены при определении ДМА с индикацией НХС натрия. Данные анализов после отбора в поглотители Рыхтера в среднем несколько ни-
Таблица 2 Коэффициент проскока для ДМА и ДМАн
°2/3/
ДМА к
на трубках на дефлегматорах ДМАн на дефлегматорах
0,5 0,6—1 1—2 >2 0,8 0,9—3 3-5 >5 4 5-8 8—20 >20 0 0,5 0,7 0,8 1
же, чем после отбора на пленочные приборы, что, вероятно, связано с потерями при переводе проб из поглотителей Рыхтера в пробирки и количественном смыве проб с пленочных приборов.
Результаты исследования показали, что новый метод отбора проб особенно удобен для определения ДМА, ДЭА и ДМАн в атмосферном воздухе. Он позволяет определять эти амины на уровнях их ПДК с точностью долей ПДК, отбирая пробу в регламентированное время (до 20—30 мин) как в летний, так и в зимний период и при любой влажности.
В реальных условиях воспроизводимость анализов почти не отличалась от данных лабораторных испытаний, приведенных в табл. 1.
В результате предлагается следующий ход определения ДМА, ДЭА и ДМАн в атмосферном воздухе. Через поглотительные приборы — елочные стандартные дефлегматоры с длиной рабочей части 20 см, диаметром около 2 см со шлифом или прямые стеклянные трубки длиной 45 см, внутренним диаметром 0,35—0,40 см пропускают из пипетки 4—5 мл поглотительного раствора. Соединяют 2 прибора, укладывают у места отбора горизонтально на металличеокий желоб, соединяют последний прибор через алонж или отрезок стеклянной трубки с аспиратором.
Анализируя ДМА с использованием НХС натрия протягивают 200—225 л испытуемого воздуха со скоростью 15—20 л/мин через подготов-% ленные трубки или дефлегматоры. Затем каждый прибор устанавливают над колбой (лучше мерной) со шлифом, смывают сорбент 10 мл воды, прибавляют в колбу по 10 мл 0,14% водного раствора НХС натрия, приготовленного в день анализа, по 0,2 мл 4 % раствора №ОН и по 12 мл хлороформа. Встряхивают тщательно 5 мин, сливают часть водного слоя, остаток переводят в делительную воронку, отбирают нижний слой и фотоколориметрируют в кювете длиной 30 мм с синим светофильтром при максимуме 430 нм, относительно контрольных проб, не содержащих амина и обработанных аналогично. Для шкалы помещают от 0,5 до 30 мкг ДМА или его соли в расчете на ДМА в 10 мл воды, прибавляют растворы НХС натрия, щелочи и хлороформа и анализируют аналогично пробам. В этих условиях отбора нижняя граница определяемого содержания 0,002 мг/м3 при пределе обнаружения 0,0005 мг/м3 и относительном стандартном отклонении 0,11.
Определяя ДМА и ДЭА с применением се-роуглерода и меди проводят отбор через систему из 2 трубок со скоростью 15 л/мин в течение 15 мин (отбор на дефлегматоры возможен, «о требует других условий индикации, чем приведенные ниже). Поглотительный слой смывают
5 мл спирта в пробирки, прибавляют по 0,1 мл раствора, состоящего из 1 мл концентрированного аммиака и 19 мл спирта, по 0,25 мл 2 % водного раствора ацетата меди и по 0,5 мл 15% по объему сероуглерода в спирте. Через 20 мин добавляют по 1,25 мл концентрированной H2S04, по 3,25 мл ледяной уксусной кислоты. По охлаждении фотоколориметрируют в кювете 30 мм с синим светофильтром относительно контрольных растворов, не содержащих аминов, обработанных аналогично. Для шкал берут от 0,5 до 20 мкг ДМА и от 1 до 50 мкг ДЭА из стандартных спиртовых растворов, доводят спиртом до 5 мл и обрабатывают аналогично. Нижняя граница определяемого содержания при отборе 225 л составляет 0,003 мг/м3 для ДМА и 0,005 мг/м3 для ДЭА.
Воздух, загрязненный ДМАн, протягивают через дефлегматоры со скоростью 25—30 л/мин в течение 30 мин. Смывают поглотительный слой 8 мл 10% раствора HCl, прибавляют по 0,4 мл 10 % раствора NaN02, выдерживают 10 мин при комнатной температуре, затем 15 мин при 40°С. По охлаждении фотоколориметрируют в кювете 20 мм с фиолетовым светофильтром относительно контрольной пробы, не содержащей амина и обработанной аналогично. Для шкалы берут от 4 до 30 мкг ДМАн 8 мл 10 % HCl и проводят те же операции. Нижняя граница определяемого содержания 0,003 мг/м3 при пределе обнаружения 0,0008 мг/м3.
Таким образом, использование полых пленочных поглотительных приборов в форме елочных дефлегматоров или трубок, покрытых раствором H2SO4, позволяет улавливать ДМА, ДЭА и ДМАн со скоростью до 40 и 30 л/мин соответственно и накапливать за 15—30 мин достаточное количество их для анализа в атмосферном воздухе с точностью долей ПДК.
На основе быстрого отбора проб разработаны методики анализа ДМА, ДЭА и ДМАн в атмосферном воздухе. Предел обнаружения при про-сасывании 800 л пробы для ДМА составляет 0,0002 мг/м3, для ДЭА —0,0005 мг/м3, для ДМАн — 0,0008 мг/м3.
Литература. Беляков А. А., Гронсберг Е. Ш. — В кн.: Определение вредных веществ в воздухе производственных помещений, 1971, с. 161. Боговский П. А. — В кн.: Канцерогенные N-нитрозосоедн-нения и их предшественники — образование и определение в окружающей среде. Таллин, 1981, с. 5. Быховская М. С., Гинзбург С. Л., Хализова О. Д. Методы определения вредных веществ в воздухе и других средах. М„ 1961, ч. 2, с. 169. Душутин К. К., Сопач Э. Д. — Гиг. н сан., 1976, Л» 7, с. 14.
Салямон Г. С. — Гиг. и сан., 1981, № 7, с. 54.
Салямон Г. С., Петрова Н. А. — Там же, 1972, № 5, с. 59.
Поступила 20 07.82
