Определение металла в воздухе

Газохроматографическое определение метанола в воздухе

Настоящие методические указания устанавливают газохроматографическую методику количественного химического анализа атмосферного воздуха или воздушной среды жилых и общественных зданий для определения содержания метанола в диапазоне концентраций 0,05 - 5,0 мг/м3.

СН3ОН Мол. масса 32,04

Метанол - бесцветная, прозрачная, легкоподвижная жидкость с характерным запахом, температура плавления (-97,8 °С), температура кипения 64,7 °С, плотность 0,791 г/см3. Хорошо растворим в органических растворителях. Во всех соотношениях смешивается с водой. В воздухе находится в виде паров.

Обладает раздражающим, наркотическим и кумулятивным действием.

ПДКм.р. метанола в атмосферном воздухе населенных мест 1,0 мг/м3, ПДКс.с. - 0,5 мг/м3, относится к 3 классу опасности.

1. Погрешность измерений

Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей ± 21 %, при доверительной вероятности 0,95.

2. Метод измерений

Измерения концентраций метанола в атмосферном воздухе выполняют методом газоадсорбционной хроматографии с пламенно-ионизационным детектированием. Концентрирование из воздуха осуществляют на твердый сорбент с последующей термодесорбцией в испарителе прибора.

Нижний предел измерения в анализируемом объеме пробы 0,1 мкг.

Определению не мешают другие спирты, альдегиды, углеводороды. Мешающее влияние формальдегида устраняется селективным поглощением раствором 2,4-динитрофенилгидразина.

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы 

При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы.

3.1. Средства измерений

Хроматограф с пламенно-ионизационным детектором

Аспирационное устройство модель 822 или любой другой ТУ 64-1-862-77
Барометр-анероид М-67 ТУ 2504-1797-75
Весы аналитические ВЛА-200 ГОСТ 24104-80Е
Линейка измерительная ГОСТ 17435-72
Колбы мерные вместимостью 25-100-500 см3 ГОСТ 1770-74
Меры массы ГОСТ 7328-82
Микрошприц МШ-10М ГОСТ 8043-74
Химический стакан, вместимостью 50 см3 ГОСТ 25336-82Е
Пипетки вместимостью 1 - 5 см3 ГОСТ 29169-91
Секундомер ГОСТ 5073-72
Пробирки с пришлифованными пробками вместимостью 10 см3 ГОСТ 1770-74

 

3.2. Вспомогательные устройства

Хроматографическая колонка из стекла длиной 3 м и внутренним диаметром 3 мм, верхняя часть которой длиной 9 см имеет внутренний диаметр 4 мм

 

Концентрационные трубки из стекла длиной 80 мм, внутренним диаметром 2 мм

 

Насос водоструйный

ГОСТ 10696-75

Поглотительный прибор с пористой пластинкой № 1

 

Редуктор водородный

ТУ 26-05-463-76

Редуктор кислородный

ТУ 26-05-235-70


3.3. Материалы

Азот сжатый

ГОСТ 9293-74

Воздух сжатый

ГОСТ 11882-73

Водород сжатый

ГОСТ 3032-89

Стекловата или стекловолокно

ГОСТ 10176-74

Стеклянные заглушки

 

 

3.4. Реактивы

Кислота хлористоводородная, х.

ГОСТ 3118-77

Ацетон, ч. д. а.

ГОСТ 2603-79

Вода дистиллированная

ГОСТ 6709-72

Гексан, ч.

ТУ 6-09-3375-78

2,4-Динитрофенилгидразин (2,4-ДНФГ), ч.

ТУ 6-09-2394-77

Метанол, х. ч.

ТУ 6-09-1709-77

Полисорб-1, фракция 0,25 - 0,50 мм

ТУ 6-09-36-92-74

Силохром-II, фракция 1,0 - 0,5 мм

 

 

При выполнении измерений соблюдают следующие условия:

6.1. Процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят в нормальных условиях согласно ГОСТу 15150-69 при температуре воздуха (20 ± 5) °С, атмосферном давлении 630 - 800 мм рт. ст. и влажности воздуха не более 80 %.

6.2. Выполнение измерений на газовом хроматографе проводят в условиях, рекомендованных технической документацией к прибору.

7. Подготовка к выполнению измерений

Перед выполнением измерений проводят следующие работы: приготовление растворов, подготовка хроматографической колонки и концентрационных трубок, установление градуировочной характеристики, отбор проб.

7.1. Приготовление растворов

Исходный раствор метанола для градуировки (с = 50 мг/см3) готовят весовым способом в дистиллированной воде. Срок хранения 10 суток.

Рабочий раствор метанола для градуировки (с = 10 мг/см3). 20 см3 исходного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят объем до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Срок хранения 5 суток.

Кислота хлористо-водородная 2 Н. В химический стакан вместимостью 50 см3 отвешивают 36,5 г хлористо-водородной кислоты, которую затем переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, заполненную наполовину дистиллированной водой. Содержимое колбы доводят до метки дистиллированной водой.

Селективный поглотительный раствор: 2,4-Динигрофенил-гидразин (2,4-ДНФГ) 0,001 М раствор в хлористо-водородной кислоте. 0,1 г 2,4-ДНФГ растворяют в колбе вместимостью 500 см3 2 Н раствором хлористо-водородной кислоты. Раствор используют свежеприготовленным.

7.2. Подготовка хроматографической колонки и концентрационных трубок

Стеклянную хроматографическую колонку промывают ацетоном, гексаном, дистиллированной водой и высушивают в токе азота или воздуха. В приготовленную колонку вкладывают тампон из стекловаты и с помощью водоструйного насоса при осторожном постукивании заполняют Полисорбом-1. Затем колонку подключают к испарителю хроматографа и кондиционируют в токе газа-носителя (азота) с расходом 35 см3/мин при температуре 180 °С в течение 8 часов. После охлаждения колонки ее подсоединяют к детектору и записывают в рабочем режиме нулевую линию. При отсутствии дрейфа нулевой линии колонка готова к работе.

Концентрационную трубку заполняют 0,05 г Силохром-II. Сорбент фиксируют в трубке с двух сторон стекловатой, помещают в испаритель прибора в верхнюю часть хроматографической колонки для кондиционирования в условиях анализа пробы в течение 50 - 60 мин. Трубку хранят в закрытой склянке (пробирка с притертой пробкой) не более 5 суток.

7.3. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику устанавливают методом абсолютной градуировки на градуировочных растворах метанола (эффективность сорбции-десорбции Силохромом-II составляет 95 %). Она выражает зависимость площади пика на хроматограмме (мм2) от массы метанола (мкг) и строится по 5-ти сериям растворов для градуировки. Каждую серию, состоящую из 9 растворов, готовят в мерных колбах вместимостью 25 см3. Для этого в каждую колбу вносят рабочий раствор для градуировки в соответствии с табл. 1, доводят объем дистиллированной водой до метки и тщательно перемешивают.

Растворы для установления градуировочной характеристики при определении концентрации метанола

Таблица 1
 

Номер раствора

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Объем рабочего раствора (с = 10 мг/см3), см3

0

0,25

1,25

2,5

5,0

7,5

12,5

20,0

25,0

Содержание метанола в 1 мм3, мкг

0

0,1

0,5

1,0

2,0

3,0

5,0

8,0

10,0