Метрологическая аттестация методов контроля фторорганических веществ в воздухе Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

УДК 389:543:615.9:614.7

А.В. Рожанская, О.М. Журба

МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ АТТЕСТАЦИЯ МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ ФТОРОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В ВОЗДУХЕ

АФ-НИИ медицины труда и экологии человека ГУ НЦ МЭ ВСНЦ СО РАМН (Ангарск)

Методы для определения микропримесей веществ в воздухе должны быть метрологически аттестованы, то есть наряду с такими показателями, как систематическая, и случайная, составляющая погрешности, должны, быть рассчитаны, в соответствии с ГОСТРИСО 5725-2002 (правильность и прецизионность) стандартные отклонения повторяемости и. воспроизводимости.

Ключевые слова: атмосферный воздух, воздух рабочей зоны, трифторметансульфокислота, трифторметан-сульфонат лантана, трифторметансульфофторид

METROLOGICAL CERTIFICATION OF MONITORING OF TOXIC SUBSTANCES IN AIR METHODS

A.V. Rozhanskaya, O.M. Zhurba,

Research Institute of Industrial Medicine and Human Ecology of SC ME ESSC of RAMS, Angarsk

The methods of determination of substances trace contaminants in air have to be metrologically certificated, that is they have to be calculated according to GOST RISO 5725-2002 «Propriety and precision, standard deviations of repeatability and reproduction» along with such indices as systematic and. random, components of an error. Metrological characteristics are given in the form of the dependence on the values of component mass concentrations analyzed, in the sample «C».

Key words: environmental air, workplace air, trifluormethanesulfonice, trifluormethanesulfofluoride, lanthan trifluormethansulfonate

Охрана окружающей среды и здоровья человека является одной из наиболее важных государственных проблем [2], решение которой во многом зависит от возможности правильно определить уровень загрязнения окружающей среды вредными веществами и установить характер и степень его влияния на здоровье человека.

Так, наряду с нефтехимическим комбинатом в г. Ангарске, не менее мощным загрязнителем атмосферы является Ангарский электролизно-химический комбинат, на котором вырабатывается большой ассортимент фтористых соединений неорганического и органического происхождения, выделяющихся в воздух в виде паров, газов и аэрозолей.

Наименее изученными среди этих веществ являются фтористые производные метансульфо-кислоты: трифторметансульфокислота (ТФМСК) трифторметансульфонат лантана (ТФМСЬа), а также трифторметансульфофторид (ТФМСФ).

Анализ литературных данных показал, что методы количественного определения изучаемых фторорганических веществ в сложной смеси атмосферного воздуха отсутствуют.

Это в свою очередь еще раз подчеркивает необходимость в чувствительных, селективных методах количественного определения данных веществ.

Кроме того, методики должны быть метрологически аттестованы, т.е. наряду с такими показателями, как систематическая и случайная составляющая погрешности, должны быть рассчитаны в

соответствии с ГОСТ РИСО 5725-2002 точность (правильность и прецизионность) [1], стандартные отклонения повторяемости и воспроизводимости. Оценивание характеристик погрешности результатов количественного химического анализа (КХА) состава проб веществ и материалов проводили с целью обеспечения требуемой точности результатов КХА в процессе текущих измерений.

В связи с установлением гигиенических нормативов (ОБУВ) на трифторметансульфонат лантана, трифторметансульфокислоту, трифторметансульфофторид по заданию крупного промышленного предприятия нами были разработаны и аттестованы 3 методики определения фтороргани-ческих веществ в воздухе рабочей зоны и атмосферном воздухе.

Трифторметансульфонат лантана (Ьа(СР3803) 3)

— новое вещество, синтезируемое из оксида лантана и трифторметансульфокислоты. Методика фотометрического измерения массовых концентраций трифторметансульфоната лантана в воздухе рабочей зоны основана на взаимодействии соли лантана с арсеназо-111 в слабокислом растворе с образованием растворимого в воде комплекса розово-фиолетового цвета [4].

Метод специфичен в условиях производства трифторметансульфоната лантана.

Нижний предел измерения массовой концентрации трифторметансульфоната лантана в воздухе рабочей зоны — 0,9 мг/м3 (ОБУВ = 2,0 мг/м3). Определению не мешает трифторметансульфо-кислота.

Профилакгическая медицина

81

Таблица 1

Значения характеристики погрешности, стандартного отклонения повторяемости

и воспроизводимости

Наименование вещества Диапазон измеряемых концентраций, мг/м3 Наименование метрологической характеристики

Характеристика погрешности (Д), мг/м3 Стандартные отклонения повторяемости (аГ), мг/м3 (Р = 0,95) Стандартное отклонение воспроизводимости (ар), мг/м3 (Р = 0,95)

Т рифторметансульфонат лантана 0,9-25 0,170 С 0,054 С 0,062 С

Т рифторметансульфокислота 0,04-0,6 0,170 С 0,066 С 0,077 С

Т рифторметансульфофторид 0,2-2,4 0,195 С 0,062 С 0,069 С

Метод фотометрического измерения концентраций трифторметансульфокислоты (ТФМСК) в атмосферном воздухе основан на взаимодействии ТФМСК с метиловым фиолетовым с образованием комплекса, окрашенного в голубой цвет, на экстрагировании последнего толуолом и фотометри-ровании при длине волны 590 нм [3].

Метод обеспечивает определение вещества в диапазоне концентраций 0,04 — 0,16 мг/м3 (ОБУВ = 0,05 мг/м3) при максимуме светопог-лощения 590 нм. Определению не мешают трифторметансульфофторид и фтористый водород.

Измерение концентрации трифторметансуль-фофторида (ТФМСФ) выполняют методом газожидкостной хроматографии с пламенно-ионизационным детектором [3]. В работе использована 2метровая колонка, заполненная силанизирован-ным хроматоном Ы-АШ с нанесённой жидкой фазой — полифениловый эфир 5ф4э в количестве 15 % весовых.

Чувствительность данных методов является достаточной для определения 0,8 ОБУВ ТФМСЬа, ТФМСК, ТФМСФ.

Для проведения метрологической экспертизы методики был взят алгоритм оценивания характеристики погрешности результатов КХА с применением расчетного способа (МИ 2336-2002, п. 9) и с помощью набора образцов для аттестации (ОА).

Основные допущения в рамках принятой модели:

• погрешность результатов КХА представляет собой суперпозицию случайной и систематической составляющих;

• случайная и неисключенная систематическая составляющие погрешности результатов КХА подчиняются нормальному закону распределения;

• каждая составляющая систематической погрешности распределена равномерно;

• погрешность аттестации ОА подчиняется равномерному закону распределения.

Образцами для аттестации при оценивании характеристик погрешности результатов КХА являются аттестованные смеси (АС) трифторметан-сульфоната лантана, трифторметансульфокислоты и трифторметансульфофторида, погрешность приготовления АС которых не превышает 3 % по процедуре приготовления (расчет МИ 2334-2002 по процедуре приготовления).

Для проведения внутреннего оперативного контроля (ВОК) результатов КХА были рассчитаны сходимость, воспроизводимость, точность (табл. 1).

Результаты внутреннего оперативного контроля позволили сделать заключение о том, что полученные показатели сходимости, воспроизводимости, точности КХА удовлетворительны и соответствуют показателям КХА, установленным для данных методик.

Вывод о реальном качестве всех результатов КХА, выполнен на основании статистического контроля точности, основанного на совокупности серии результатов КХА контрольных измерений (табл. 1).

Погрешность методов определения массовых концентраций исследуемых веществ в атмосферном воздухе и рабочей зоне не превышает значений, предъявляемых существующими нормативными документами

ЛИТЕРАТУРА

1. ГОСТ РИСО 5725-2002 «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений». — М.: Госстандарт России, 2002. — Ч. 1-6.

2. Закон РФ от 20.12.01 «Об охране окружающей среды».

3. Сборник методических указаний. МУК 4.1.995-4.1.997-00. — М.: Минздрав России, 2001.

- 28 с.

4. Сборник методических указаний МУК 4.1.1922-4.1.1934-04. - М., 2005. - Вып. 47.

Поступила в редакцию 27.11.2006 г

82

Профилактическая медицина