Крупнейшая бесплатная информационно-справочная система онлайн доступа к полному собранию технических нормативно-правовых актов РФ. Огромная база технических нормативов (более 150 тысяч документов) и полное собрание национальных стандартов, аутентичное официальной базе Госстандарта. GOSTRF.com - это более 1 Терабайта бесплатной технической информации для всех пользователей интернета. Все электронные копии представленных здесь документов могут распространяться без каких-либо ограничений. Поощряется распространение информации с этого сайта на любых других ресурсах. Каждый человек имеет право на неограниченный доступ к этим документам! Каждый человек имеет право на знание требований, изложенных в данных нормативно-правовых актах!

  


|| ЮРИДИЧЕСКИЕ КОНСУЛЬТАЦИИ || НОВОСТИ ДЛЯ ДЕЛОВЫХ ЛЮДЕЙ ||
Поиск документов в информационно-справочной системе:
 

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ СССР

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ СВОБОДНОЙ ДВУОКИСИ
КРЕМНИЯ В НЕКОТОРЫХ ВИДАХ ПЫЛИ

Москва 1981 год

Методические указания на определение свободной двуокиси кремния в некоторых видах взвешенной пыли предназначены для промышленно-санитарных врачей, а также химиков научно-исследовательских институтов, промышленных лабораторий заводов и медико-санитарных частей.

Сборник методических указаний составлен методической секцией по промышленно-санитарной химии при проблемной комиссии «Научные основы гигиены труда и профессиональной патологии».

Редакционная коллегия: Э.Е. Гершкович, Н.Т. Ярым-Агаева, М.Д. Бабина.

УТВЕРЖДАЮ

Заместитель Главного

государственного

санитарного врача СССР

А.И. Заиченко

24 апреля 1981 г.

№ 2391-81

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
НА ОПРЕДЕЛЕНИЕ СВОБОДНОЙ ДВУОКИСИ
КРЕМНИЯ В НЕКОТОРЫХ ВИДАХ ПЫЛИ

Общие требования к проведению анализа

1. Большое разнообразие встречающихся в производстве кремнесодержащих материалов, различие в качественном составе и количественном соотношении их компонентов делают невозможным применение единой методики и требуют в каждом случае критического подхода к анализу и уточнения условий его проведения.

Поскольку химический состав пыли, выделяющейся в воздух, близок к химическому составу применяемого материала при выборе метода анализа рекомендуется предварительно уточнить содержание в нем свободной двуокиси кремния и учесть наличие других примесей, используя данные петрографического, минералогического или химического методов анализа.

Для анализа большинства кремнесодержащих пылей применяют метод Полежаева, основанный на переводе свободной двуокиси кремния в растворимое состояние сплавлением со щелочным плавнем.

2. Основные этапы подготовки проб к анализу.

2.1. Для переведения в раствор чистого кварца и кварцсодержащих производственных смесей (фарфоровые, глазурные, абразивные массы, цементные, формовочные и др.) применяют карбонатную смесь (Na2CO3×K2CO3). В последнем случае необходимо предварительно отделить двуокись кремния от силикатов.

2.2. Несиликатные соединения металлов предварительно удаляют путем растворения в соляной, азотной и серной кислотах или в их смесях.

При наличии кислотонерастворимых силикатов (диатомит, ортоклаз, биотит, олигоклаз и др.) или в случае необходимости определения лишь кристаллической двуокиси кремния, вводят дополнительную обработку фторборной (борофтористоводородной) кислотой.

Органическую пыль (льняную, хлопковую, древесную, угольную и др.), а также материалы, содержащие значительные количества органических веществ, предварительно сжигают в печи при температуре до 700° и слегка прокаливают.

2.3. Сплавление проводят в платиновых тиглях при температуре 800 - 900° в течение 2 - 5 минут, нагревая тигель в сильном пламени газовой горелки или в муфельной печи. Для равномерного нагрева на газовой горелке и предотвращения выбросов тигель нагревают с боков, а не со дна. При сплавлении в муфельной печи тигель закрывают крышкой и помещают в печь, нагревая до 800 - 900°. Для обеспечения полноты сплавления через 3 - 5 минут тигель вынимают, содержимое перемешивают кругообразными движениями и снова помещают в печь на 3 - 5 минут.

2.4. Перед сплавлением проверяют чистоту тигля. Для этой цели в нем расплавляют 0,1 г плавня. Присутствие кремния проверяют колориметрически. В случае положительной реакции на кремний, плавление новых порций плавня повторяют до тех пор, пока интенсивность специфической окраски не совпадет с окраской контрольной пробы.

От загрязнения окислами железа тигель очищают кипячением в разведенной (1:1) соляной кислоте в течение нескольких минут или сплавлением в нем пиросульфата калия.

2.5. Применяемые для приготовления плавня реактивы, дистиллированная вода и фильтры, не должны содержать свободной двуокиси кремния. Для этого перед началом работы их проверяют, сплавляя в тигле рабочую навеску плавня.

Дистиллированная вода должна быть свежеперегнанная. Воду и растворы необходимо хранить в полиэтиленовой посуде, т.к. при хранении в стеклянной посуде возможно загрязнение силикатами из стекла.

2.6. Молибдат аммония должен быть предварительно очищен путем перекристаллизации. Насыщенный раствор молибдата аммония в воде фильтруют и вливают в равный объем этилового спирта, добавляют аммиак до явного запаха, вновь фильтруют на воронке Бюхнера и осадок сушат на воздухе.

2.7. Фильтры, применяемые для отбора проб из воздуха, не должны содержать соединений кремния.

Проверку фильтров осуществляют озолением их, сплавлением с соответствующей смесью (карбонатная, плавень) и определением кремния с уже проверенными реактивами и водой. Фильтры для отбора проб и для контроля следует отбирать из одной и той же партии. Рекомендуется проводить не менее трех контрольных определений, используя среднее их значение. Значение оптической плотности контрольного опыта не должно превышать 0,02, что соответствует чувствительности определения. В случае превышения этой величины следует пользоваться другой партией реактивов или фильтров.

2.8. Для сплавления свободной двуокиси кремния, в качестве плавня обычно применяют тщательно растертую в агатовой ступке смесь безводного двууглекислого натрия и хлорида натрия или тех же солей калия.

Вместо сухого плавня можно применять водный раствор плавня, что ускоряет и упрощает проведение анализа, исключает необходимость использования дефицитных агатовых ступок.

Раствор составного плавня готовят, растворяя по 50 г двууглекислого калия и хлористого калия в 200 мл воды, нагретой до 60°. После охлаждения раствора добавляют 100 мл дистиллированной воды. В тигель с пробой вносят 3,5 мл плавня и перемешивают кругообразными движениями. Тигли прикрывают крышками, помещают в сушильный шкаф (120 - 150°) и после испарения жидкости проводят окончательное сплавление пробы в муфельной печи при температуре 800 - 900°.

2.9. При проведении реакции должна соблюдаться необходимая кислотность реакционной смеси (рН 1,5 - 2,0). В случае отклонения от этой величины проводят дополнительную нейтрализацию раствора.

2.10. Для определения содержания свободной двуокиси кремния во взвешенной пыли, привес фильтра, должен составлять не менее 10 мг. В случае малых количеств пыли в воздухе следует объединить несколько параллельных проб.

2.11. Оптимальный объем воздуха, отбираемого для анализа, рассчитывают как обычно, но с учетом ориентировочного содержания свободной двуокиси кремния в пыли.

2.12. В качестве исходного вещества для приготовления стандартных растворов применяют горный хрусталь, кварц или реактивную безводную кремневую кислоту (х.ч.), предварительно прокаленную (1,5 - 2 часа при температуре 1000 - 1200°) до постоянного веса.

2.13. Для некоторых производственных смесей и природных материалов (диатомит, бентониты, глины, тальк, цемент и др.) рекомендуется применение метода Добровольской: предусматривающего обработку пробы пирофосфорной кислотой.

2.14. В приложении I приведен перечень природных материалов и методы, рекомендуемые для определения в них двуокиси кремния.

2.15. В приложении II приведены рабочие формулы для расчетов.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
на фотометрическое определение свободной двуокиси кремния в тонкодисперсной пыли, содержащей силикаты

I. Общая часть

1. Метод основан на избирательном сплавлении кварца со смесью двууглекислого и хлористого натрия, после предварительной обработки смесью кислот и фторборной кислотой, растворении полученного кремнекислого натрия и определении кремния в растворе по интенсивности синей окраски кремнемолибденового комплексного соединения.

2. Предел обнаружения двуокиси кремния - 2 мкг в анализируемом объеме.

3. Предел обнаружения в воздухе - 0,1 мг/м3 (расчетный).

4. Погрешность определения ±20 %.

5. Диапазон измеряемых концентраций от 0,1 до 3,0 мг/м3.

6. Определению не мешают фосфор и мышьяк.

7. Предельно допустимая концентрация пыли, содержащей свыше 70 % свободной двуокиси кремния - 1 мг/м3.

II. Реактивы и аппаратура

8. Применяемые реактивы и растворы.

Стандартный раствор № 1 с содержанием 200 мкг/мл двуокиси кремния готовят следующим образом: 0,02 г кварца, тонко измельченного в агатовой ступке, перемешивают в платиновом тигле с 1 г смеси двууглекислого и хлористого натрия и помещают для сплавления в муфельную печь, которую нагревают до 800 - 900°. Плав выдерживают в жидком состоянии в течение 10 минут. Затем тигель вынимают из печи и вращая его, дают плаву распределиться по стенкам. По охлаждении в тигель наливают в несколько приемов 20 мл 5 % раствора углекислого натрия и кипятят до полного растворения плава. Раствор сливают через беззольный фильтр в мерную колбу емкостью 100 мл. Тигель промывают кипящей водой и сливают в ту же колбу. Охлажденный раствор доводят до метки и хранят в полиэтиленовом сосуде в течение месяца.

Рабочий стандартный раствор № 2, содержащий 20 мкг/мл двуокиси кремния, готовят непосредственно перед употреблением. Для этого в мерную колбу емкостью 100 мл наливают 10 мл стандартного раствора № 1, прибавляют 0,4 мл 1 н раствора серной кислоты и доводят объем до метки водой.

Составной плавень готовят из равных весовых частей двууглекислого и хлористого натрия, тщательно растирая и смешивая их в агатовой ступке небольшими порциями. Однородность смеси устанавливают титрованием кислотой. Для этого 1 г смеси растворяют в 10 мл воды и титруют 1 н раствором серной кислоты. На 1 г плавня должно уходить 5 мл кислоты. Смесь сохраняют в банке с притертой пробкой.

Натрий хлористый, ГОСТ 4233-77.

Натрий двууглекислый, ГОСТ 4201-66, 5 % раствор. Готовят и хранят в полиэтиленовой посуде.

Кислота соляная, ГОСТ 3118-67, удельный вес 1,19, разведенная 1:1.

Кислота азотная, ГОСТ 4461-68, удельный вес 1,7, разведенная 1:1.

Кислота винная, ГОСТ 5817-69, 20 % раствор.

Кислота аскорбиновая, ГОСТ 4815-57, 1 % раствор, свежеприготовленный.

Кислота борная, ГОСТ 9656-75.

Кислота фтористоводородная, ГОСТ 10484-73.

Аммоний молибденовокислый, ГОСТ 3765-72, перекристаллизованный (см. с. 4, п. 2.6), 10 % раствор.

Кислота борофтористоводородная. 32 г борной кислоты растворяют в 75 мл фтористоводородной кислоты (в платиновой чашке), прибавляют 25 мл горячей воды, 15 мл концентрированной соляной кислоты и оставляют на сутки, затем жидкость декантируют и сохраняют в полиэтиленовой посуде. Раствор не должен содержать иона фтора (контролируют по реакции с азотнокислым свинцом или хлоридом кальция).

9. Применяемая посуда и приборы.

Аспирационное устройство.

Фильтры перхлорвиниловые АФА-ХП-20.

Патрон для фильтра.

Тигли платиновые.

Печь муфельная.

Ступка агатовая.

Палочка алюминиевая.

Пробирки колориметрические, размером 120´15 мм.

Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, емкостью 50, 100 и 200 мл.

Пипетки, ГОСТ 20292-74, емкостью 1, 5 и 10 мл.

Посуда из полиэтилена.

Цилиндры мерные, ГОСТ 1770-74.

Фотоэлектроколориметр.

III. Отбор проб воздуха

10. Воздух со скоростью 10 л/мин аспирируют через фильтр АФА-ХП-20, помещенный в патрон. Для анализа необходимо отобрать 200 л воздуха. Навеска пыли должна быть не менее 10 мг.

IV. Описание определения

11. Фильтр осторожно вынимают из патрона, складывают пылью внутрь, помещают в платиновый тигель и озоляют в муфельной печи при 600 - 650°. Зольный остаток обрабатывают в тигле 5 мл смеси (разведенных 1:1) соляной и азотной кислот, взятых в соотношении 1:1. Обработку производят при легком нагревании на водяной бане. Отстоявшийся раствор фильтруют через плотный беззольный фильтр. Осадок в тигле промывают водой, которую после отстаивания сливают через ту же воронку, промывая фильтр. К осадку в тигле приливают 5 мл горячей воды и 5 мл борофтористоводородной кислоты для растворения коллоидной двуокиси кремния, выделившейся из силикатов при действии на них кислот. Содержимое фильтруют через тот же фильтр, тигель и осадок на фильтре промывают водой. При наличии аморфных форм двуокиси кремния, пробу дополнительно обрабатывают борофтористоводородной кислотой в течение 1 часа при 70 °С. Раствор фильтруют через тот же фильтр. Затем фильтр с осадком переносят в тот же тигель и озоляют. Охлажденный зольный остаток смешивают с 0,5 г составного плавня, тигель нагревают на газовой горелке или в муфельной печи до 800 - 900°, где смесь расплавляется. Плав выдерживают в жидком состоянии в течение 2 минут. После охлаждения вносят в тигель 8 мл 5 % раствора соды и нагревают до полного растворения плава. Содержимое тигля фильтруют через беззольный фильтр в мерную колбу емкостью 50 мл. Тигель промывают 2 - 3 раза водой при нагревании и промывные воды сливают через тот же фильтр. Раствор нейтрализуют 1 н раствором серной кислоты до рН 1 - 2 и по охлаждении доводят объем до 50 мл. Для анализа берут 5 мл.

Одновременно готовят шкалу стандартов, как указано в табл. 1.

Таблица 1

Шкала стандартов

№ стандарта

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Стандартный р-р № 2, мл

0

0,1

0,2

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

Дистиллированная вода, мл

5

4,9

4,8

4,5

4,0

3,5

3,0

2,5

2,0

Содержание свободной двуокиси кремния, мкг

 

2

4

10

20

30

40

50

60

Затем в пробирки шкалы и в пробу приливают по 0,3 мл 1 н раствора серной кислоты по 0,7 мл 10 % раствора молибдата аммония, каждый раз перемешивая. Через 5 минут добавляют по 1 мл раствора винной кислоты и по 1 мл раствора аскорбиновой кислоты. Через 20 минут проводят измерение оптической плотности раствора на фотоколориметре относительно холостой пробы при длине волны 610 нм и толщине слоя 1 см.

Количество двуокиси кремния (Х) в % вычисляют по формуле (1), приведенной в приложении 2.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
на фотометрическое определение свободной двуокиси кремния в пыли полиметаллических руд

I. Общая часть

1. Метод основан на избирательном сплавлении свободной двуокиси кремния со смесью двууглекислого и хлористого натрия, растворении полученного кремнекислого натрия и определении кремния в растворе по реакции с молибдатом аммония.

2. Предел обнаружения двуокиси кремния - 5 мкг в анализируемом объеме.

3. Предел обнаружения в воздухе - 0,25 мг/м3 (расчетный).

4. Погрешность определения ±11 %.

5. Диапазон измеряемых концентраций от 0,25 до 5 мг/м3.

6. Определению не мешают силикаты и металлы.

7. Предельно допустимая концентрация пыли в воздухе - 4 мг/м3.

II. Реактивы и аппаратура

8. Применяемые реактивы и растворы.

Стандартный раствор № 1 с содержанием 200 мкг/мл двуокиси кремния готовят следующим образом: 0,02 г кварца, тонко измельченного в агатовой ступке, перемешивают в платиновом тигле с 1 г смеси двууглекислого и хлористого натрия, помещают для сплавления в муфельную печь, которую нагревают до 800 - 900°. Плав выдерживают в жидком состоянии в течение 10 минут. Затем тигель вынимают из печи и вращая его, дают плаву распределиться по стенкам. По охлаждении в тигель наливают в несколько приемов 20 мл 5 % раствора углекислого натрия и кипятят до полного растворения плава. Раствор сливают через беззольный фильтр в мерную колбу, емкостью 100 мл. Тигель промывают горячей водой, которую сливают в ту же колбу. Охлажденный раствор доводят до метки и хранят в полиэтиленовом сосуде в течение месяца.

Рабочий стандартный раствор № 2, содержащий 100 мкг/мл двуокиси кремния, готовят соответствующим разбавлением раствора № 1 водой, непосредственно перед употреблением.

Рабочий стандартный раствор № 3, содержащий 10 мкг/мл двуокиси кремния готовится разведением раствора № 2 в 10 раз перед употреблением.

Натрий едкий, ГОСТ 4328-66.

Натрий двууглекислый, ГОСТ 4201-66.

Натрий углекислый, ГОСТ 84-76, 5 % раствор. Готовят и хранят в полиэтиленовой посуде.

Натрий хлористый, ГОСТ 4233-77.

Кислота серная, ГОСТ 4204-66, 10н раствор.

Кислота соляная, ГОСТ 3118-67, уд. вес 1,19.

Кислота винная, ГОСТ 5817-69, 5 % раствор, свежеприготовленный.

Кислота аскорбиновая, ГОСТ 4815-57, 1 % раствор, свежеприготовленный.

Кислота борная, ГОСТ 9656-75.

Кислота фтористоводородная, ГОСТ 10484-73.

Кислота соляная, разведенная 1:3.

Кислота азотная, ГОСТ 4461-68, уд. вес 1,4.

Кислота азотная, разведенная 1:3.

Смесь соляной и азотной кислот (1:1), готовят из растворов, разведенных 1:3.

Аммоний молибденовокислый, ГОСТ 3765-72, перекристаллизованный (см. с. 4, п. 2.6), 10 % раствор.

Кислота борофтористоводородная. 32 г борной кислоты растворяют в 75 мл фтористоводородной кислоты (в платиновой чашке), прибавляют 25 мл горячей воды, 15 мл концентрированной соляной кислоты и оставляют на сутки. Затем жидкость декаментируют.

Раствор Лунге - 100 г углекислого натрия и 10 г гидроокиси натрия растворяют в воде, доводя объем до 1 литра.

Смесь для сплавления готовят из равных весовых частей двууглекислого и хлористого натрия, тщательно растирая и смешивая их в агатовой ступке небольшими порциями. Однородность смеси устанавливают титрованием кислотой. Для этого берут 1 г смеси, растворяют в 10 мл воды и титруют 1 н раствором серной кислоты. На 1 г плавня должно быть израсходовано 5 мл кислоты. Смесь сохраняют в банке с притертой пробкой.

9. Применяемые посуда и приборы.

Аспирационное устройство.

Патрон для фильтра.

Фильтры АФА-ХП-20.

Тигли платиновые.

Печь муфельная.

Ступка агатовая.

Фотоэлектроколориметр.

Пробирки колориметрические, размером 150´20 мм.

Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, емкостью 50 и 100 мл.

Пипетки, ГОСТ 20292-74, емкостью 1, 5 и 10 мл.

Цилиндры мерные, ГОСТ 1770-74, емкостью 10 и 50 мл.

Воронки для фильтрования.

Щипцы тигельные.

III. Отбор проб воздуха

10. Воздух со скоростью 10 л/мин аспирируют через фильтр АФА-ХП, помещенный в патрон. Для анализа необходимо отобрать 200 л воздуха. Навеска должна быть не менее 10 мг.

IV. Описание определения

11. Фильтр вынимают из патрона, переносят в платиновый тигель, приливают 5 мл смеси, разведенных 1:3 соляной и азотной кислот и кипятят 2 - 3 минуты. Остывший раствор декантируют и снова повторяют эту операцию. Затем в тигель добавляют 5 мл борофтористоводородной кислоты, смесь нагревают на водяной бане при 70 °С в течение 1 часа, фильтруют через плотный беззольный фильтр и осадок на фильтре промывают горячим раствором Лунге до обесцвечивания промывных вод.

Фильтр подсушивают, помещают в платиновый тигель и озоляют в муфельной печи, после чего вынимают, охлаждают, смешивают его содержимое с 0,5 г составного плавня и вновь помещают в муфельную печь, прогрев ее до 800 - 900 °С. При такой температуре тигель выдерживают не менее 10 минут. Затем тигель вынимают из печи и, вращая его, распределяют плав по стенкам. В охлажденный тигель наливают 5 мл 5 % раствора углекислого натрия и осторожно кипятят до полного растворения плава. Содержимое тигля фильтруют через плотный беззольный фильтр в мерную колбу, емкостью 50 мл. Тигель промывают 3 раза (по 5 мл) дистиллированной водой, доводя ее каждый раз до кипения, выливая в колбу через тот же фильтр. Охлажденный фильтрат доводят дистиллированной водой до метки. Для анализа берут 5 мл пробы.

Параллельно готовят шкалу стандартов, разливая в колориметрические пробирки стандартный раствор, как приведено в табл. 2.

Таблица 2

Шкала стандартов

№ стандарта

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Стандартный р-р № 3, мл

0

0,2

0,5

1,0

2,0

3,0

4,0

-

-

-

Стандартный р-р № 2, мл

-

-

-

-

-

-

-

0,6

0,8

1,0

5 % р-р карбоната натрия, мл

5,0

4,8

4,5

4,0

3,0

2,0

1,0

4,4

4,2

4,0

Содержание двуокиси кремния, мкг

0

2

5

10

20

30

40

60

80

100

Затем в пробирки шкалы стандартов и в пробу добавляют по 0,5 мл соляной кислоты (1:3) и по 0,5 мл 10 % раствора уксусной кислоты. Содержимое пробирок взбалтывают, добавляют по 1 мл раствора молибденовокислого аммония и снова перемешивают. Через 5 минут в пробирки приливают по 0,5 мл винной кислоты и 0,5 мл аскорбиновой кислоты, перемешивая растворы после приливания каждого реактива. Через 20 минут интенсивность окраски проб сравнивают со шкалой стандартов или измеряют оптическую плотность растворов при 600 нм и кювете с толщиной слоя в 1 см.

Количество свободной двуокиси кремния в пыли (Х) в % вычисляют по формуле (1), приведенной в приложении 2.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
на фотометрическое определение свободной двуокиси кремния в угольной и
породных кварцсодержащих пылях

Настоящие методические указания распространяются на определение малых количеств свободной двуокиси кремния в угольной и породных пылях шахт Донбасса: глинистого и песчанистого сланцев, слюдистого песчаника, аргиллита, алевролита, кварца.

I. Общая часть

1. Метод основан на избирательном сплавлении свободной двуокиси кремния со смесью двууглекислого калия и хлористого калия, растворении полученного кремнекислого калия и определении кремния в виде синего кремнемолибденового комплекса.

2. Предел обнаружения - 2 мкг в анализируемом объеме.

3. Предел обнаружения в воздухе - 0,01 мг/м3 (расчетный).

4. Погрешность определения ±20 %.

5. Диапазон измеряемых концентраций от 0,01 до 6,0 мг/м3.

6. Соединения фосфора, мышьяка определению не мешают.

7. Предельно допустимая концентрация в воздухе пыли, содержащей от 10 до 100 % свободной двуокиси кремния - 1 - 4 мг/м3.

II. Реактивы и аппаратура

8. Применяемые реактивы и растворы.

Калий двууглекислый, ГОСТ 4220-75.

Калий хлористый, ГОСТ 4234-69.

Раствор составного плавня готовят из равных навесок (по 50 г) калия двууглекислого и калия хлористого, растворенных в 200 мл воды, нагретой до 60°. После охлаждения раствора, объем доводится водой до 300 мл и хранят в полиэтиленовом сосуде.

Натрий углекислый, ГОСТ 84-76 5 % раствор. Хранится в полиэтиленовом сосуде.

Кислота серная, ГОСТ 4204-66, 10 н и 1 н растворы.

Кислота винная, ГОСТ 4817-69, 5 % свежеприготовленный раствор.

Кислота аскорбиновая, ГОСТ 4815-57, 1 % свежеприготовленный раствор.

Кислота кремниевая, ГОСТ 4214-70.

Стандартный раствор № 1, с содержанием 200 мкг/мл двуокиси кремния готовят из х.ч. кремниевой кислоты, предварительно прокаленной в муфельной печи до постоянного веса (1,5 часа при 1000°) и растертой в агатовой ступке. 0,02 г кремниевой кислоты помещают в платиновый тигель, добавляют 3,5 мл водного раствора плавня, прикрывают крышкой и выдерживают в сушильном шкафу при 180 - 200° до испарения влаги, затем тигель помещают в муфельную печь и выдерживают 3 - 5 минут при температуре 850 - 900°, после этого тигель вынимают, перемешивают содержимое кругообразными движениями и снова помещают в муфель на 3 - 5 минут. К охлажденному и перемешанному плаву в несколько приемов (2 - 3 раза) приливают 20 мл 5 % раствора углекислого натрия и кипятят до полного растворения осадка. Раствор сливают через беззольный фильтр в мерную колбу на 100 мл. Тигель промывают водой, кипятят и содержимое сливают в ту же колбу, в которую затем добавляют 7 мл 1 н раствора серной кислоты. По охлаждении раствор доводят до метки и хранят в полиэтиленовом сосуде.

Стандартный раствор № 2, содержащий 20 мкг/мл двуокиси кремния, готовят разбавлением стандартного раствора № 1 в 10 раз.

Аммоний молибденовокислый, ГОСТ 3765-72, перекристаллизованный (см. с. 4, п. 2.6).

7,5 г молибденовокислого аммония растворяют в горячей воде, приливают 32 мл 10 н раствора серной кислоты и по охлаждении объем доводят водой до 100 мл.

9. Применяемые посуда и приборы.

Аспирационное устройство.

Патрон для фильтра.

Фильтры АФА-ВП-20.

Тигли платиновые, емкостью 15 - 20 мл.

Печь муфельная.

Ступка агатовая.

Палочка алюминиевая (проволока толщиной 3 мм).

Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, емкостью 50 и 100 мл.

Колбы плоскодонные, ГОСТ 8534-57, емкостью 50 мл.

Пипетки, ГОСТ 20292-74, емкостью 1, 5 и 10 мл.

Склянки полиэтиленовые и парафинированные.

Цилиндры мерные, ГОСТ 1770-74, емкостью 10 и 50 мл (парафинированные).

Секундомер.

Воронки из полиэтилена.

Щипцы тигельные.

Фотоэлектроколориметр.

III. Отбор проб воздуха

10. 600 л воздуха со скоростью 20 л/мин аспирируют через фильтр АФА-ВП. Количество протянутого через фильтр воздуха зависит от концентрации в нем пыли. Привес фильтра после отбора проб должен быть не менее 10 мг. В случае малой запыленности и невозможности в течение 30 минут отобрать нужную навеску, следует объединить несколько параллельных проб.

IV. Описание определения

11. Фильтр вынимают из патрона, складывают пылью внутрь и помещают в тигель (конусом вверх), который ставят в муфельную печь (при 650 - 700°) для постепенного озоления фильтра. Затем в охлажденный тигель приливают осторожно 3,5 мл раствора плавня, перемешивая содержимое кругообразными движениями. Прикрытый крышкой тигель переносят в сушильный шкаф (температура 180 - 200°) для испарения жидкости, после чего тигель с крышкой помещают в муфельную печь и нагревают ее до 850 - 900°. Спустя 3 - 5 минут тигель вынимают, перемешивают плав быстрыми кругообразными движениями и снова ставят в муфель на 3 - 5 минут. К охлажденному и перемешанному плаву приливают 10 мл 5 % раствора двууглекислого натрия и осторожно кипятят до полного растворения осадка. Содержимое тигля фильтруют через беззольный фильтр в мерную колбу на 50 мл, тигель промывают 3 раза кипящей дистиллированной водой (по 8 - 10 мл), которую выливают в ту же колбу. После этого приливают 7 мл 1 н раствора серной кислоты. Охлажденный раствор доводят водой до 50 мл.

В зависимости от содержания двуокиси кремния, в колбу на 50 мл отбирают соответствующую аликвотную часть (0,5 - 20 мл)* пробы, доливают до 20 мл дистиллированной водой, приливают 0,5 мл молибдата аммония, через 5 минут приливают 5 мл 5 % винной кислоты и 0,5 мл 1 % раствора аскорбиновой кислоты. Через 20 минут измеряют оптическую плотность растворов при длине волны 610 нм, в кювете с толщиной слоя 5 см.

____________

* При большой аликвотной части проверить рН и в случае необходимости нейтрализовать.

Параллельно готовят шкалу стандартов. В колбы на 50 мл разливают стандартный раствор № 2 согласно табл. 3 и далее проводят определение, как описано выше.

Таблица 3

Шкала стандартов

№ стандарта

1

2

3

4

5

6

Стандартный р-р № 2, мл

0

0,1

0,25

0,5

1,0

1,5

Дистиллированная вода, мл

20

19,9

19,75

19,5

19,0

18,5

Содержание двуокиси кремния, мкг

0

2

5

10

20

30

Количество двуокиси кремния (Х) в % вычисляют по формуле (1), приведенной в приложении 2.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
на фотометрическое определение свободной двуокиси кремния в пыли талька

I. Общая часть

1. Метод основан на растворении силикатов пирофосфорной кислотой, сплавлении свободной двуокиси кремния со смесью углекислого натрия и углекислого калия, растворении полученного кремнекислого натрия и определении кремния в растворе по реакции с молибдатом аммония.

2. Предел обнаружения - 1 мкг в анализируемом объеме.

3. Предел обнаружения в воздухе - 0,06 мг/м3 (расчетный).

4. Погрешность определения ±20 %.

5. Диапазон измеряемых концентраций от 0,06 до 1,0 мг/м3.

6. Определению не мешают соединения мышьяка и фосфора.

7. Предельно допустимая концентрация пыли в воздухе - 4 мг/м3.

II. Реактивы и аппаратура

8. Применяемые реактивы и растворы.

Стандартный раствор № 1, с содержанием 200 мкг/мл двуокиси кремния. 0,02 г тонкоизмельченной двуокиси кремния смешивают с 0,2 г плавня и сплавляют в пламени горелки или в муфельной печи, нагретой до 800 - 900°, где смесь выдерживают в течение 10 минут до получения однородной расплавленной массы. Затем тигель вынимают, плав растворяют в горячей воде, переносят раствор в колбу на 100 мл и по охлаждении объем доводят до метки. Сохраняют раствор в полиэтиленовой посуде.

Стандартный раствор № 2, содержащий 20 мкг/мл двуокиси кремния, готовят перед употреблением из стандартного раствора № 1, путем разведения его водой в 10 раз.

Кислота серная, ГОСТ 4204-66, 10 н и 1 н растворы.

Кислота соляная, ГОСТ 3118-67, удельный вес 1,19, разведенная в отношении 1:1.

Кислота пирофосфорная с т. пл. 61 °С.

Кислота винная, ГОСТ 5817-69, 5 % раствор, свежеприготовленный.

Кислота аскорбиновая, ГОСТ 4815-57, 1 % раствор, свежеприготовленный.

Аммоний молибденовокислый, ГОСТ 3765-72, 5 % раствор, перекристаллизованный (см. с. 4, п. 2.6).

5 г перекристаллизованного молибдата аммония растворяют в горячей воде, прибавляют 32 мл 10 н раствора серной кислоты и по охлаждении объем доводят водой до 100 мл.

Калий углекислый, безводный, ГОСТ 4332-48.

Натрий углекислый, безводный, ГОСТ 83-63.

Плавень. Готовят из смеси безводного углекислого калия и безводного углекислого натрия, взятых с соотношении 5:4.

9. Применяемые посуда и приборы.

Аспирационное устройство.

Патрон для фильтра.

Фильтры беззольные «синяя лента».

Тигли платиновые.

Щипцы тигельные.

Ступка агатовая.

Горелка.

Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, емкостью 25, 100 и 200 мл.

Пробирки колориметрические, размером 120´15 мм.

Фотоэлектроколориметр.

Электроплитка.

III. Отбор проб воздуха

10. 100 л исследуемого воздуха аспирируют со скоростью 10 л/мин через перхлорвиниловые или бумажные фильтры, помещенные в патрон.

IV. Описание определения

11. Фильтр осторожно вынимают из патрона, складывают пылью внутрь, помещают в платиновый тигель, добавляют 7 мл соляной кислоты (уд вес 1,19) и нагревают в течение 10 минут (не доводя до кипения). Затем осторожно приливают 5 мл воды, доводят до кипения и содержимое тигля фильтруют. Фильтр промывают 2 раза по 5 мл разбавленной соляной кислотой (1:9), затем горячей водой до отрицательной реакции на кислоту. Остаток с фильтром помещают в тот же тигель, осторожно подсушивают, озоляют и прокаливают. Затем в тигель вносят 2 - 2,5 мл пирофосфорной кислоты, помещают его на плитку, температуру которой постепенно повышают до 250°. Колебания температуры допускаются в пределах 248 - 252°. При этой температуре пробу выдерживают в течение 15 минут. По охлаждении содержимое тигля переносят в стакан с 15 мл воды, нагретой до 50 - 60°, тигель дважды ополаскивают 5 мл воды (50 - 60°), сливая ее в тот же стакан.

После отстаивания в течение часа раствор фильтруют через беззольный фильтр, затем количественно переносят на фильтр осадок (если выпадает коллоидная кремневая кислота, образовавшаяся в результате разложения силикатов, в стакан прибавляют 3 - 4 капли плавиковой кислоты). Осадок на фильтре промывают горячей водой, затем соляной кислотой (1:9), нагретой до 60° и снова горячей водой до исчезновения реакции на ион фосфора. Фильтр с осадком высушивают, помещают в тигель и озоляют. По охлаждении вносят 0,1 г плавня, который перемешивают с зольным остатком легким встряхиванием. Тигель закрывают крышкой, помещают в пламя горелки или в муфельную печь, нагретую до 800 - 900°. Смесь выдерживают до получения однородной расплавленной массы и по охлаждении плав выщелачивают небольшими порциями воды, нагревая ее в тигле до кипения, сливая в мерную колбу на 25 мл.

Раствор плава осторожно подкисляют 1 н серной кислотой до слабо-кислой реакции на лакмус (кислотность раствора не должна быть выше 0,02 н) и доводят до метки. Для определения отбирают в пробирку 1 - 4 мл исследуемого раствора. При аликвотной части меньше 4 мл, объем доводят водой до 4 мл.

Параллельно готовят шкалу стандартов, с этой целью в ряд колориметрических пробирок разливают стандартный раствор № 2 соответственно табл. 4.

Таблица 4

Шкала стандартов

№ стандарта

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Стандартный р-р № 2, мл

0

0,05

0,1

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

Дистиллированная вода, мл

4

3,95

3,9

3,8

3,6

3,4

3,2

3,0

2,8

2,6

2,4

2,2

2,0

Содержание двуокиси кремния, мкг

0

1

2

4

8

12

16

20

24

28

32

36

40

Затем в пробирки шкалы стандартов и в пробу добавляют по 0,1 мл раствора молибдата аммония, взбалтывают и через 5 минут добавляют по 1 мл раствора винной кислоты и по 0,1 мл раствора аскорбиновой кислоты. После добавления каждого реактива растворы перемешивают. Спустя 20 минут интенсивность окраски сравнивают с шкалой стандартов или измеряют оптическую плотность растворов на фотоэлектроколориметре при длине волны 610 нм и толщине слоя 1 см.

Содержание двуокиси кремния (Х) в % рассчитывают по формуле (1), приведенной в приложении 2.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
на фотометрическое определение свободной двуокиси кремния в пыли
свинецсодержащих материалов

I. Общая часть

1. Метод основан на растворении силикатов и соединений свинца концентрированной соляной кислотой, сплавлении пробы со смесью углекислого калия и углекислого натрия и колориметрическом определении кремния в растворе по реакции с молибдатом аммония.

2. Предел обнаружения - 1 мкг в анализируемом объеме.

3. Предел обнаружения в воздухе - 0,1 мг/м3 (расчетный).

4. Погрешность определения ±20 %.

5. Диапазон измеряемых концентраций от 0,1 до 80 мг/м3.

6. Определению не мешают силикаты и металлы.

7. Предельно допустимая концентрация пыли в воздухе - 1 - 4 мг/м3.

II. Реактивы и аппаратура

8. Применяемые реактивы и растворы.

Стандартный раствор № 1 с содержанием 200 мкг/мл двуокиси кремния готовят следующим образом: 0,02 г кварца, тонко измельченного в агатовой ступке, перемешивают в платиновом тигле с 1 г смеси для сплавления и помещают в муфельную печь, которую нагревают до 800 - 900°. Плав выдерживают в жидком состоянии в течение 10 минут. Затем тигель вынимают и вращая его, дают плаву распределиться по стенкам. По охлаждении в тигель наливают в несколько приемов 20 мл 5 % раствора углекислого натрия и кипятят до полного растворения плава. Раствор сливают через беззольный фильтр в мерную колбу емкостью 100 мл. Тигель промывают горячей водой и сливают в ту же колбу. По охлаждении раствор доводят водой до метки. Хранят в полиэтиленовом сосуде в течение месяца.

Стандартный раствор № 2, содержащий 100 мкг/мл двуокиси кремния, готовят соответствующим разбавлением раствора № 1 водой непосредственно перед употреблением.

Стандартный раствор № 3, содержащий 10 мкг/мл двуокиси кремния, готовят соответствующим разбавлением раствора № 2 водой непосредственно перед употреблением.

Кислота серная, ГОСТ 4204-66, 10 н и 1 н растворы.

Кислота винная, ГОСТ 5817-69, 5 % раствор, свежеприготовленный.

Кислота аскорбиновая, ГОСТ 4815-57, 1 % раствор, свежеприготовленный.

Калий углекислый, безводный, ГОСТ 4332-48.

Натрий углекислый, безводный, ГОСТ 83-63.

Кислота соляная, ГОСТ 3118-67, удельный вес 1,19.

Смесь для сплавления. Готовят смешивая калий углекислый и натрий углекислый в соотношении 5:4.

Амоний молибденовокислый, ГОСТ 3765-72, перекристаллизованный (см. с. 4, п. 2.6) - 10 % раствор.

9. Применяемая посуда и приборы.

Аспирационное устройство.

Фильтры АФА-ВП-20 или беззольные «синяя лента».

Патрон для фильтра.

Тигли платиновые.

Щипцы тигельные.

Ступка агатовая.

Горелка газовая или печь муфельная.

Склянки полиэтиленовые.

Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, емкостью 50, 100 и 200 мл.

Пробирки колориметрические размером 120´15 мм.

Пипетки, ГОСТ 20292-74, емкостью 1, 2 и 5 мл.

Фотоэлектроколориметр.

III. Отбор проб воздуха

10. 100 л исследуемого воздуха со скоростью 10 л/мин аспирируют через перхлорвиниловые или бумажные фильтры, помещенные в патрон. Навеска пыли должна быть не менее 10 мг.

IV. Описание определения

11. Фильтр вынимают из патрона, складывают пылью внутрь, помещают в стакан, обрабатывают 7 мл концентрированной соляной кислоты, хорошо перемешивают. Затем содержимое стакана разбавляют водой, фильтруют через беззольный фильтр, осадок тщательно промывают водой. Оба фильтра сжигают в платиновом тигле при температуре 450 - 500°, остаток сплавляют с 0,1 г плавня в пламени газовой горелки или в муфельной печи при температуре 800 - 900°. После охлаждения плав выщелачивают водой. Раствор в тигле нагревают почти до кипения, сливают в мерную колбу емкостью 50 мл, нейтрализуют 1 н раствором серной кислоты до рН 5 (по универсальному индикатору) и доводят объем до метки водой. Для анализа берут 1 - 4 мл раствора. При аликвотной части меньше 4 мл объем доводят до 4 мл водой.

Параллельно готовят шкалу стандартов как указано в табл. 5.

Таблица 5

Шкала стандартов

№ стандарта

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Стандартный р-р № 3, мл

0

0,1

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

-

-

-

-

-

Стандартный р-р № 2, мл

-

-

-

-

-

-

-

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

Дистиллированная вода, мл

4,0

3,9

3,8

3,6

3,4

3,2

3,0

2,8

2,6

2,4

2,2

2,0

Содержание двуокиси кремния, мкг

0

1

2

4

6

8

10

20

40

60

80

100

Затем в пробирки шкалы и в пробу добавляют по 0,1 мл раствора молибдата аммония и растворы перемешивают. Через 5 минут добавляют по 1,0 мл раствора винной кислоты и по 0,1 мл раствора аскорбиновой кислоты, перемешивая растворы после добавления каждого реактива. Спустя 20 минут интенсивность окраски сравнивают со шкалой стандартов или измеряют оптическую плотность растворов при длине волны 600 нм и толщине слоя 1 см.

Содержание двуокиси кремния (Х) в % вычисляют по формуле (1), приведенной в приложении 2.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
на фотометрическое определение свободной двуокиси кремния в
пылях электрометаллургических производств

I. Общая часть

1. Метод основан на отделении окислов металлов обработкой кислотами с последующим сплавлением свободной двуокиси кремния со смесью двууглекислого и хлористого натрия, растворении полученного кремнекислого натрия и определении кремния в растворе по синему кремнемолибденовому комплексу.

2. Предел обнаружения - 2 мкг в анализируемом объеме.

3. Предел обнаружения в воздухе - 0,03 мг/м3 (расчетный).

4. Погрешность определения ±20 %.

5. Диапазон измеряемых концентраций от 0,03 до 0,60 мг/м3.

6. Определению не мешают соединения фосфора и мышьяка.

7. Предельно допустимая концентрация пыли в воздухе 1 - 4 мг/м3.

II. Реактивы и аппаратура

8. Применяемые реактивы и растворы.

Стандартный раствор № 1 с содержанием 200 мкг/мл двуокиси кремния. 0,02 г тонко измельченного кварца тщательно перемешивают в агатовой ступке с 1,0 г составного плавня, смесь количественно переносят в платиновый тигель и сплавляют в муфельной печи при температуре 900 °С в течение 4 минут (время сплавления контролируют по секундомеру), плав выщелачивают в несколько приемов водой в мерную колбу на 100 мл и доводят объем водой до метки. Раствор хранят в полиэтиленовом сосуде в течение одного месяца.

Стандартный раствор № 2, содержащий 20 мкг/мл двуокиси кремния готовят разбавлением раствора № 1 водой в 10 раз непосредственно перед употреблением.

Составной плавень готовят из свежевысушенных при 105 °С равных весовых частей двууглекислого и хлористого натрия, тщательно растертых и перемешанных в агатовой ступке.

Плавень хранят в склянке с притертой пробкой.

Натрий двууглекислый, ГОСТ 4201-66.

Натрий хлористый, ГОСТ 4233-66.

Кислота соляная, ГОСТ 3118-67, 2,2 н раствор.

Кислота винная, ГОСТ 5817-69, 10 % раствор свежеприготовленный.

Кислота азотная, ГОСТ 4461-67.

Кислота аскорбиновая, ГОСТ 4815-57, 1 % раствор, свежеприготовленный.

Аммоний хлористый, х.ч., ГОСТ 3773-72, 2 % раствор.

Аммоний молибденовокислый, ГОСТ 3765-72, 10 % раствор, перекристаллизованный (см. с. 4, п. 2.6), растворяется в горячей воде. В случае выпадения осадка раствор фильтруется.

Все реактивы хранят в полиэтиленовой посуде.

9. Применяемые посуда и приборы.

Аспирационное устройство.

Патрон для фильтра.

Фильтры АФА-ВП-10 или АФА-ВП-20.

Тигли платиновые.

Печь муфельная.

Горелка газовая.

Ступка агатовая.

Пробирки колориметрические, 150´10 мм.

Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, емкостью 25 и 100 мл.

Пипетки, ГОСТ 20292-74, емкостью 1, 5 и 10 мл.

Цилиндры мерные, ГОСТ 1770-74, емкостью 10 и 50 мл.

Сосуды полиэтиленовые.

Палочка платиновая, алюминиевая, серебряная.

Фотоэлектроколориметр.

Секундомер.

Щипцы тигельные с платиновым наконечником.

Воронки из полиэтилена.

Насос водоструйный.

III. Отбор проб воздуха

10. 200 л исследуемого воздуха со скоростью 15 л/мин аспирируют через фильтр АФА-ВП-20. Навеска на фильтре не должна быть менее 5 мг. Для анализа следует объединить несколько фильтров с суммарной навеской 10 мг.

IV. Описание определения

11. Фильтр из патрона, помещают в платиновый тигель, ставят его в холодную муфельную печь и постепенно озоляют. В отсутствии несиликатных соединений (окислов металлов) проба готова для сплавления. При наличии в исследуемом образце несиликатных соединений металлов (окислов, гидроокисей, карбонатов) пробу предварительно обрабатывают несколько раз (в стакане емкостью 50 мл) при кипячении в течение 2 - 3 минут 10 мл смеси из равных объемов, разбавленных (1:1) соляной и азотной кислот. Раствор фильтруют через небольшой плотный (голубая полоска) фильтр. Осадок на фильтре трижды промывают 2 % раствором кипящего хлористого аммония. Хлористый аммоний доводят до кипения в том же стаканчике, чтобы количественно перенести нерастворившийся остаток на фильтр. После этого фильтр с осадком слегка отжимают на фильтровальной бумаге, помещают в платиновый тигель, осторожно обугливают и озоляют.

Дальнейший ход анализа как прошедших, так и не прошедших выше описанную предварительную обработку образцов, идентичен.

50-ти кратную навеску плавня по отношению к пробе тщательно растирают. Растертый плавень с пробой переводят в тот же тигель, а оставшейся частью плавня, разделенного на несколько порций, тщательно «промывают» ступку, переводя эти порции в тот же тигель. Содержание тигля хорошо перемешивают металлической палочкой и помещают в нагретую до 900° печь ровно на 4 минуты. Плав выщелачивают водой в мерную колбу на 25 мл и доводят до метки. Если раствор мутный, то его фильтруют. Для анализа берут 10 мл пробы.

Параллельно готовят шкалу стандартов, разливая в пробирки стандартный раствор № 2, соответственно в табл. 6.

Таблица 6

Шкала стандартов

№ стандарта

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Стандартный р-р № 2, мл

0

0,1

0,2

0,3

0,5

0,7

0,9

1,2

1,5

2,0

2,5

Дистиллированная вода, мл

10

9,9

9,8

9,7

9,5

9,3

9,1

8,8

8,5

8,0

7,5

Содержание двуокиси кремния, мкг

0

2

4

6

10

14

18

24

30

40

50

Параллельно определяют содержание двуокиси кремния в реактивах и фильтрах (контрольный опыт).

Содержание двуокиси кремния (Х) в % вычисляют по формуле (1), приведенной в приложении 2.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
на фотометрическое определение свободной двуокиси кремния в угольной пыли

Настоящие методические указания распространяются на определение малых количеств свободной двуокиси кремния в пылях следующих угольных месторождений: Экибастузского, Воркутинского, Якутского, Нерюнгринского, Новомосковского.

I. Общая часть

1. Метод основан на избирательно сплавлении свободной двуокиси кремния со смесью двууглекислого и хлористого натрия, растворении полученного кремнекислого натрия и определении кремния в растворе по реакции с молибдатом аммония.

2. Предел обнаружения - 5 мкг в анализируемом объеме.

3. Предел обнаружения в воздухе - 0,25 мг/м3 (расчетный).

4. Погрешность определения ±20 %.

5. Диапазон измеряемых концентраций от 0,25 до 5 мг/м3.

6. Определению не мешают силикаты и металлы.

7. Предельно допустимая концентрация пыли с содержанием более 70 % свободной двуокиси кремния - 1 мг/м3.

II. Реактивы и аппаратура

8. Применяемые реактивы и растворы.

Стандартный раствор № 1 с содержанием 200 мкг/мл двуокиси кремния. 0,02 г кварца, тонкоизмельченного в агатовой ступке, перемешивают в платиновом тигле с 1,0 г составного плавня и помещают для сплавления в муфельную печь, которую нагревают до 800 - 900°. Плав выдерживают в жидком состоянии в течение 10 минут. Затем тигель вынимают из печи и, вращая дают плаву распределиться по стенкам. По охлаждении в тигель наливают в несколько приемов 20 мл 5 % раствора углекислого натрия до полного растворения плава. Каждую порцию горячего раствора сливают через беззольный фильтр в мерную колбу емкостью 100 мл. Тигель промывают кипящей водой и сливают в ту же колбу. По охлаждении раствор доводят водой до метки и хранят в полиэтиленовом сосуде в течение месяца.

Стандартный раствор № 2, содержащий 100 мкг/мл двуокиси кремния, готовят соответствующим разбавлением раствора № 1 водой в 2 раза непосредственно перед употреблением.

Натрий едкий, ГОСТ 4328-66.

Натрий двууглекислый, ГОСТ 4201-66.

Натрий углекислый, ГОСТ 84-76, 5 % раствор. Готовят и хранят в полиэтиленовой склянке.

Натрий хлористый, ГОСТ 4233-66.

Кислота серная, ГОСТ 4204-66, 10 н раствор.

Кислота соляная, ГОСТ 3118-67, уд. вес 1,19.

Кислота винная, ГОСТ 5817-69, 5 % раствор, свежеприготовленный.

Кислота уксусная, ГОСТ 61-75.

Кислота аскорбиновая, ГОСТ 4815-57, 1 % раствор, свежеприготовленный.

Кислота борная, ГОСТ 9656-75.

Кислота соляная, разведенная 1:3.

Кислота азотная, ГОСТ 4461-67, уд. вес 1,4.

Кислота азотная, разведенная 1:3.

Аммоний хлористый, х.ч., ГОСТ 3773-72, 2 % раствор.

Аммоний молибденовокислый, ГОСТ 3765-72, перекристаллизованный (см. с. 4, п. 2.6), 10 % раствор.

Раствор борофтористоводородной кислоты. 32 г борной кислоты растворяют в 75 мл фтористоводородной кислоты (в платиновой чашке), прибавляют 25 мл горячей воды, 15 мл концентрированной соляной кислоты и оставляют на сутки, затем раствор декантируют.

Раствор Лунге - 100 г углекислого натрия и 10 г гидроокиси натрия растворяют в воде, доводя объем до 1 литра.

Смесь для сплавления. Готовят из равных весовых частей двууглекислого и хлористого натрия, тщательно растирая и смешивая их в агатовой ступке небольшими порциями. Однородность смеси проверяют титрованием кислотой. Для этого 1 г смеси растворяют в 10 мл воды и титруют 1 н раствором серной кислоты. На 1 г плавня должно быть израсходовано 5 мл кислоты. Смесь сохраняют в банке с притертой пробкой.

9. Применяемые посуда и приборы.

Аспирационное устройство.

Патрон для фильтра.

Фильтры АФА-ВП-20.

Тигли платиновые.

Печь муфельная.

Ступка агатовая.

Пробирки колориметрические, 150´20 мм.

Пипетки, ГОСТ 20292-74, емкостью 1, 5 и 10 мл.

Цилиндры мерные, ГОСТ 1770-74, емкостью 10 и 50 мл.

Воронки для фильтрования.

Щипцы тигельные.

Фотоэлектроколориметр.

III. Отбор проб воздуха

10. Воздух со скоростью 10 л/мин аспирируют через фильтр АФА-ВП-20, помещенный в патрон. Для анализа необходимо отобрать 200 л воздуха.

IV. Описание определения

11. Фильтр вынимают из патрона, складывают пылью внутрь и помещают в тигель, который ставят в слегка нагретую муфельную печь, постепенно повышая температуру до 650 - 700° до полного сгорания органики. Затем тигель вынимают, охлаждают содержимое его, обрабатывают 5 мл смеси, разведенных (1:3) соляной и азотной кислот (1:1), нагревая тигель на газовой горелке в течение 2-х минут. После отстаивания раствор декантируют, а к осадку приливают 5 мл фтороборной кислоты, нагревают на водяной бане при 70 °С в течение 1 часа, затем охлаждают и содержимое тигля фильтруют через бумажный фильтр. Осадок на фильтре промывают раствором Лунге до нейтральной реакции промывного раствора. Фильтр подсушивают, помещают в платиновый тигель и озоляют в муфельной печи. В охлажденный тигель добавляют 0,5 г составного плавня и вновь помещают его в муфельную печь, прогрев ее до 800 - 900 °С. При такой температуре тигель выдерживают не менее 10 минут. Затем тигель вынимают и, вращая, дают распределиться плаву по стенкам. По охлаждении в тигель наливают 5 мл 5 % раствора углекислого натрия и осторожно кипятят до полного растворения плава. Раствор фильтруют через плотный беззольный фильтр в мерную колбу емкостью 50 мл. Тигель промывают 3 раза (по 5 мл) дистиллированной водой, доводя ее каждый раз до кипения, сливая в колбу через тот же фильтр. По охлаждении объем доводят до метки водой.

Для анализа берут 5 мл пробы.

Одновременно готовят шкалу стандартов, для чего в ряд пробирок разливают стандартный раствор № 2 соответственно табл. 7.

Таблица 7

Шкала стандартов

№ стандарта

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Стандартный р-р № 2, мл

0

0,05

0,1

0,2

0,3

0,4

0,6

0,8

1,0

5 % р-р карбоната натрия, мл

5,0

4,95

4,9

4,8

4,7

4,6

4,4

4,2

4,0

Содержание двуокиси кремния, мкг

0

5

10

20

30

40

60

80

100

Затем в пробирки шкалы и в пробу добавляют по 0,5 мл соляной кислоты, разведенной (1:3) и по 0,5 мл 10 % раствора уксусной кислоты, добавляют в них по 1 мл раствора молибденовокислого аммония. Через 5 минут приливают по 0,5 мл винной кислоты и по 0,5 мл аскорбиновой кислоты, перемешивая растворы после прибавления каждого реактива. Через 20 минут интенсивность окраски проб сравнивают со шкалой стандартов или измеряют оптическую плотность растворов при длине волны 600 нм и толщине слоя 1 см.

Содержимое двуокиси кремния (Х) в % вычисляют по формуле (1), приведенной в приложении 2.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
на фотометрическое определение свободной двуокиси кремния в осевшей пыли

Настоящие методические указания распространяются на определение малых количеств свободной двуокиси кремния в пылях диатомитов, бентонитовых глин (гумбрин, асканит) и цемента.

I. Общая часть

1. Метод основан на том, что пирофосфорная кислота растворяет силикаты и почти не действует на кварц. Содержание кварца определяют весовым методом после обработки его плавиковой кислотой в присутствии серной кислоты или колориметрически по восстановленному силикомолибденовому комплексу.

2. Предел обнаружения - 5 мкг в анализируемом объеме.

3. Предел обнаружения в воздухе - 0,6 мг/м3 (расчетный).

4. Погрешность определения ±20 %.

5. Диапазон измеряемых концентраций от 0,6 до 12,0 мг/м3.

6. Определению не мешают фосфор, мышьяк, железо.

7. Предельно допустимая концентрация пыли с содержанием более 70 % свободной двуокиси кремния - 1 мг/м3.

II. Реактивы и аппаратура

8. Применяемые реактивы и растворы.

Стандартный раствор № 1 с содержанием 200 мкг/мл двуокиси кремния готовят следующим образом: 0,02 г кварца, тонкоизмельченного в агатовой ступке, перемешивают в платиновом тигле с 1 г смеси двууглекислого и хлористого натрия и помещают для сплавления в муфельную печь, которую нагревают до 800 - 900 С°. Плав выдерживают в жидком состоянии в течение 10 минут. Затем тигель вынимают из печи, и, вращая его, дают плаву распределиться по стенкам. По охлаждении в тигель наливают в несколько приемов 20 мл 5 % раствора углекислого натрия и кипятят до полного растворения плава. Каждую порцию горячего раствора сливают через беззольный фильтр в мерную колбу емкостью 100 мл. Тигель промывают кипяченой водой и сливают ее в ту же колбу. По охлаждении раствор доводят до метки и хранят в полиэтиленовом сосуде в течение месяца.

Стандартный раствор № 2, содержащий 100 мкг/мл двуокиси кремния, готовят соответствующим разбавлением раствора № 1 водой в 2 раза непосредственно перед употреблением.

Натрий двууглекислый, ГОСТ 4201-66.

Натрий углекислый, ГОСТ 84-76, 5 % раствор. Готовят и хранят в полиэтиленовой посуде.

Натрий хлористый, ГОСТ 4233-66.

Кислота серная, ГОСТ 4204-66, 10 н раствор.

Кислота соляная, ГОСТ 3118-67, уд. вес 1,19.

Кислота винная, ГОСТ 5817-69, 5 % раствор, свежеприготовленный.

Кислота аскорбиновая, ГОСТ 4815-57, 1 % раствор, свежеприготовленный.

Кислота соляная, разведенная 1:9.

Кислота плавиковая, концентрированная, ГОСТ 10484-73.

Кислота уксусная, ГОСТ 61-75, 80 % раствор.

Кислота пирофосфорная. Готовят из ортофосфорной кислоты путем нагревания ее до 250° и берут готовую пирофосфорную кислоту с температурой плавления 61°.

Аммоний молибденовокислый, ГОСТ 3765-72, перекристаллизованный (см. с. 4, п. 2.6), 10 % раствор.

Смесь для сплавления готовят из равных весовых частей двууглекислого и хлористого натрия, тщательно растирая и смешивая их в агатовой ступке небольшими порциями. Однородность смеси определяют титрованием кислотой. Для этого берут 1 г смеси, растворяют в 10 мл воды и титруют 1 н раствором серной кислоты. На 1 г плавня должно быть израсходовано 5 мл кислоты. Смесь сохраняют в банке с притертой пробкой.

9. Применяемые посуда и приборы.

Аспирационное устройство.

Патрон для фильтра.

Тигли платиновые.

Печь муфельная.

Ступка агатовая.

Пробирки колориметрические, размером 150´20 мм.

Колбы мерные, ГОСТ 1770-74, емкостью 50 и 100 мл.

Цилиндры мерные, ГОСТ 1770-74, емкостью 10 и 50 мл.

Воронки для фильтрования.

Щипцы тигельные.

Фотоэлектроколориметр.

Фильтры АФА-ВП-20.

Сушильный шкаф с ртутно-контактным термометром.

III. Отбор проб воздуха

10. Воздух со скоростью 10 л/мин аспирируют через фильтр АФА-ВП-20, помещенный в патрон. Для определения необходимо отобрать 200 л воздуха.

IV. Описание определения

11. Образец пыли растирают в агатовой ступке до состояния пудры и сушат в открытом бюксе в сушильном шкафу при температуре 105 - 110° в течение 2 часов. В предварительно прокаленный и просушенный тигель вносят 0,02 г высушенного образца пыли и прокаливают в тигельной или муфельной печи при температуре 600 - 700° в течение 30 минут. Для анализа рекомендуется брать три параллельные пробы. После охлаждения в тигель вносят 7 мл соляной кислоты (уд. вес 1,19) и нагревают в течение 10 минут (не доводя до кипения). Затем добавляют 5 мл воды, доводят до кипения и фильтруют. Фильтр промывают два раза (по 5 мл соляной кислотой, разбавленной 1:9, затем горячей водой до отрицательной реакции на кислоту. Остаток с фильтром помещают в тот же тигель, осторожно подсушивают, озоляют и прокаливают.

Прокаленный остаток в тигле обрабатывают 7 - 8 мл пирофосфорной кислоты при 250° в течение 15 минут. Для этого тигель с пирофосфорной кислотой и остатком, тщательно перемешивают кварцевой палочкой, помещают в нагретый сушильный шкаф, оснащенный ртутно-контактным термометром, обеспечивающим точность выдерживания режима температуры 250 ± 3 °С в течение 15 мин.), необходимо для разложения силикатов. По охлаждении содержимое тигля переносят в стакан с 50 мл дистиллированной воды, нагретой до 50 - 60°. После отстаивания в течение 1 часа раствор фильтруют через беззольный фильтр и осадок количественно переносят на фильтр (если в результате разложения силикатов выпадает коллоидная кремневая кислота, в стакан добавляют 3 - 4 капли плавиковой кислоты). Остаток промывают горячей водой, затем соляной кислотой нагретой до 60° и снова горячей водой до исчезновения реакции на ион фосфора (проба с молибдатом аммония). Фильтр с осадком помещают в предварительно прокаленный и взвешенный платиновый тигель, осторожно подсушивают, озоляют, прокаливают в течение 30 минут, охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Это вес А. Если вес А > 0,02, то производят проверку на чистоту кварца следующим образом: остаток в тигле смачивают 2 - 3 каплями дистиллированной воды, добавляют 1 каплю концентрированной серной кислоты, 5 мл плавиковой кислоты и выпаривают на песчаной бане до прекращения выделения белых паров. Затем прокаливают до постоянного веса. Полученный вес считают весом Б.

Количество свободной двуокиси кремния в воздухе в мг/м3 (Х) рассчитывают по следующей формуле (для весового метода):

 где

А - вес прокаленного остатка до обработки плавиковой кислотой, мг;

Б - вес прокаленного остатка после обработки плавиковой кислотой, мг;

V20 - объем воздуха, взятый для анализа и приведенный с Т° 20 °С и 760 мм рт. ст. (см. приложение 2), л;

1000 - коэффициент пересчета на 1 м3 воздуха.

Когда навеска А после обработки пирофосфорной кислотой меньше 0,01 г, двуокись кремния определяют колориметрически по синему кремнемолибденовому комплексу. Для этого к имеющемуся в тигле нерастворенному остатку прибавляют 5-кратное количество (по отношению к весу остатка) смеси карбонатов калия и натрия, содержимое перемешивают и проводят сплавление. После чего плав растворяют в 10 мл воды, нагретой до 35° и фильтруют в мерную колбу на 25 мл. Крышку тигля ополаскивают водой, сливая ее на тот же фильтр, доводят объем жидкости до 25 мл. Для анализа отбирают в колориметрическую пробирку 1 или 5 мл пробы. Если берут 1 мл, то добавляют 4 мл воды.

Одновременно готовят шкалу стандарта, как указано в табл. 8.

Таблица 8

Шкала стандартов

№ стандарта

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Стандартный р-р № 2, мл

0

0,05

0,1

0,2

0,3

0,4

0,6

0,8

1,0

5 % р-р карбоната натрия, мл

5,0

4,95

4,9

4,8

4,7

4,6

4,4

4,2

4,0

Содержание двуокиси кремния, мкг

0

5

10

20

30

40

60

80

100

Затем в пробирки шкалы стандартов и в пробу добавляют по 0,5 мл соляной кислоты разведенной (1:3) и по 0,5 мл 10 % раствора уксусной кислоты. Содержимое пробирок взбалтывают, добавляют по 1 мл молибденовокислого аммония и снова перемешивают. Через 5 мин. приливают по 0,5 мл винной кислоты и по 0,5 мл аскорбиновой кислоты, перемешивая растворы после добавления каждого реактива. Через 20 минут интенсивность окраски проб сравнивают со шкалой стандартов или измеряют оптическую плотность растворов при 600 нм и толщине слоя 1 см.

Содержимое двуокиси кремния (Х) в % вычисляют по формуле (1), приведенной в приложении 2.

Приложение 1

Рекомендуемые методы определения свободной двуокиси кремния в природных материалах

Метод Полежаева

Метод Добровольской

без обработки

обработка кислотами

обработка кислотами и фтороборной кислотой

Уголь Воркутинский

Оливин

Уголь Экибастузский

Диожид

Уголь Кумертау

Тальк

Уголь Якутский

Лейцит

Уголь Новомосковский

Плагиоклазы

Полиметаллическая руда

Волластенит

Уголь Донецкий

Биотит (слюда)

«Печенганикель» и руда Норильска

Лабрадор

Аргиллит

Сподумен

Кварц

Кордиерит

Алевролит

Гранат

Мусковит

Оливин

Сланец песчанистый

Нефелин

Берилл

Эпидот

Сланец глинистый

Роговики

Диатомит

Акриолит

 

Гранит

Ортоклаз

Тремолит

 

Микролин

Андцит

Сфон

 

Ортоклазы

Гранит

Тальк

 

Керамзит

Гранодиорит

Ортоклаз

 

Глина кембрийская

Плагиоклаз

Гроссалир

 

Мука гипсовая

Олигоклаз

Биотит

 

Гипс строительный

Нефелин

Мусковит

 

Гипс-эстрих

Каолин

Каолинит

 

 

Хризоколл

Олигоклаз

 

 

Сиенит

Диатомит

 

 

Барит

Глина бентонитовая «гумбрин»

 

 

Микроклин

Глина бентонитовая «асканит»

 

 

 

Цемент

Приложение 2

РАСЧЕТ
процентного содержания свободной двуокиси кремния в определяемой пыли и концентрации пыли в воздухе

Процентное содержание свободной двуокиси кремния в пыли вычисляют по формуле:

 

(1)

 

где

Vобщ. - общий объем пробы, мл;

Vалик. - объем пробы, взятый для анализа, мл;

а - обнаруженное количество свободной двуокиси кремния в аликвотной части, мкг;

р - вес отобранной пробы, мг.

Концентрацию пыли в воздухе в мг/м3 рассчитывают по формуле:

 

(2)

 

где

р - навеска пробы, мг;

V20 - объем отобранного воздуха л, приведенный к стандартным условиям: температура 20 °С, атмосферное давление 760 мм рт. ст.

Приложение 3

Список институтов, представивших методики в данный сборник

Методика

Наименование института

Определение свободной двуокиси кремния в тонкодисперсной пыли, содержащей силикаты

Московский институт гигиены труда и профзаболеваний АМН СССР

Определение свободной двуокиси кремния в пыли полиметаллических руд

Московский институт гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана МЗ РСФСР

С.А. Ипатова

Определение свободной двуокиси кремния в угольной и породных кварцсодержащих пылях

Донецкий институт гигиены труда и профзаболеваний

Н.Т. Ярым-Агаева

Определение свободной двуокиси кремния в пыли талька

Ленинградский институт гигиены труда и профзаболеваний

Е.И. Гершкович

Определение свободной двуокиси кремния в пыли свинецсодержащих материалов

Ленинградский институт гигиены труда и профзаболеваний

Е.И. Гершкович

Определение свободной двуокиси кремния в пылях электрометаллургических производств

Свердловский институт гигиены труда и профзаболеваний

А.И. Кузьминых

Определение свободной двуокиси кремния в угольной пыли

Московский институт гигиены им. Ф.Ф. Эрисмана МЗ РСФСР

С.А. Ипатова

Определение свободной двуокиси кремния в осевшей пыли, в пылях диатомитов, бентонитовых глин (гумбрин, асканит) и цемента

Тбилисский институт гигиены труда и профзаболеваний

Новороссийский институт НИПИОТСТРОМ

К.Е. Кетиладзе, В.С. Балаболкина

СОДЕРЖАНИЕ

Общие требования к проведению анализа. 1

Методические указания на фотометрическое определение свободной двуокиси кремния в тонкодисперсной пыли, содержащей силикаты.. 3

Методические указания на фотометрическое определение свободной двуокиси кремния в пыли полиметаллических руд. 5

Методические указания на фотометрическое определение свободной двуокиси кремния в угольной и породных кварцсодержащих пылях. 8

Методические указания на фотометрическое определение свободной двуокиси кремния в пыли талька. 10

Методические указания на фотометрическое определение свободной двуокиси кремния в пыли свинецсодержащих материалов. 12

Методические указания на фотометрическое определение свободной двуокиси кремния в пылях электрометаллургических производств. 14

Методические указания на фотометрическое определение свободной двуокиси кремния в угольной пыли. 16

Методические указания на фотометрическое определение свободной двуокиси кремния в осевшей пыли. 18

Приложение 1. Рекомендуемые методы определения свободной двуокиси кремния в природных материалах. 21

Приложение 2. Расчет процентного содержания свободной двуокиси кремния в определяемой пыли и концентрации пыли в воздухе. 21

Приложение 3. Список институтов, представивших методики в данный сборник. 22

 

 






ГОСТЫ, СТРОИТЕЛЬНЫЕ и ТЕХНИЧЕСКИЕ НОРМАТИВЫ.
Некоммерческая онлайн система, содержащая все Российские Госты, национальные Стандарты и нормативы.
В Системе содержится более 150000 файлов нормативно-технической документации, действующей на территории РФ.
Система предназначена для широкого круга инженерно-технических специалистов.

Рейтинг@Mail.ru Яндекс цитирования

Copyright © www.gostrf.com, 2008 - 2016