Дедкова лариса Александровна научное обоснование спектрофотометрических методов определения цианидов для токсикологических и гигиенических исследований
Вид материала | Автореферат |
- Новая методология прогнозирования развития, 273.94kb.
- Лучкевич Владимир Станиславович Доктор медицинских наук, профессор Кочорова Лариса, 358.38kb.
- Учебник, 9611.43kb.
- Обоснование и разработка методов изучения структурных особенностей углей для определения, 494.44kb.
- Учебная программа дисциплины Методология и методы психолого-педагогических исследований, 490.85kb.
- Использованные источники информации, 201.36kb.
- Целевая программа «Развитие научного потенциала высшей школы (2006-2008 годы)» Мероприятие, 311.58kb.
- Этот старинный метод получил в наше время свое второе рождение и научное обоснование, 51.3kb.
- Петушкова Надежда Викторовна 2009 2010 г пояснительная записка, 72.08kb.
- Кряжева Лариса Александровна, учитель географии высшей квалификационной категории моу, 41.61kb.
на правах рукописи
ДЕДКОВА
Лариса Александровна
НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ СПЕКТРОФОТОМЕТРИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦИАНИДОВ ДЛЯ ТОКСИКОЛОГИЧЕСКИХ И ГИГИЕНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
14.00.07 − гигиена
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата биологических наук
Иркутск − 2009
Работа выполнена в Ангарском филиале − НИИ медицины труда и экологии
человека ГУ Научный центр медицинской экологии ВСНЦ СО РАМН
Научный руководитель:
доктор биологических наук,
профессор Дорогова Варвара Борисовна
Научный консультант:
кандидат медицинских наук Хамуев Геннадий Дмитриевич
Официальные оппоненты:
кандидат медицинских наук,
доцент Жукова
Елена Викторовна
доктор биологических наук Дьякович
Марина Пинхасовна
Ведущая организация:
ГОУ ДПО «Иркутский государственный институт усовершенствования врачей» Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию
Защита состоится « 20 » марта 2009 г. в 11 часов на заседании
Диссертационного совета Д.208.032.02 ГОУ ВПО «Иркутский государственный медицинский университет» по адресу: 664003, г. Иркутск, ул. Красного Восстания, 3.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Иркутский государственный медицинский университет».
Автореферат разослан « 19 » февраля 2009 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета,
доктор медицинских наук,
профессор Лемешевская Е.П.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы исследования
Особенности ионообменной технологии извлечения золота из руды обусловливают контакт работников с цианидами, так как основным технологическим реагентом при ионообменном процессе извлечения золота из руды является цианплав. Его раствор представляет собой слабую синильную кислоту, которая выделяется в воздух производственных помещений в виде цианистого водорода, являющегося основным неблагоприятным химическим фактором (Лодейщиков В.В. с соавт., 1971; Лутай А.В. с соавт., 1974; Рукавишников В.С. с соавт., 1980). Концентрации цианистого водорода могут изменяться в значительных пределах в зависимости от времени года, состояния технологического оборудования, условия ведения технологического процесса, в ходе которого может меняться температура и щелочность цианистой пульпы, концентрация в ней цианидов (Рукавишников В.С. с соавт., 2000). В тоже время остаются не изученными особенности формирования газовой фазы синильной кислоты в зависимости от ионного состава жидкой цианистой пульпы.
В условиях ведения технологического процесса, ряд производственных операций осуществляется с использованием ручного труда, что приводит к контакту кожных покровов рабочих с цианистыми растворами пульпы. В тоже время до сих пор не установлен предельно допустимый уровень загрязнения кожных покровов (ПДУзкп) цианистыми соединениями, хотя встречаются работы, указывающие на проникновение цианистых соединений в эксперименте через кожу, вплоть до летального исхода (Долгов Л.В. с соавт., 1961; Лазарев Н.В., 1977). Кроме того, отсутствует научно обоснованный, оперативный, применимый для исследований в натурных условиях метод определения цианидов в смывах с кожных покровов.
Попадая в организм теплокровных животных и человека цианистые соединения, независимо от пути поступления, переходят в менее токсичную форму − тиоцианаты, которые выводятся наружу через почки с мочой (Кнапик З. с соавт., 1981; Оксегендлер Г.И., 1989). Но существующие методы определения тиоцианатов в моче требуют усовершенствования, так как одни авторы предлагают большое разбавление пробы, что ведет к искажению результатов (Алексиев А.А., с соавт., 1986), другие − очень длительный по времени (3 часа) анализ (Geanjeloo A., 1980; Akira S., 1989).
Методы определения цианидов в смывах с кожных покровов и в моче, а также гигиенический норматив (ПДУзкп) могут применяться для санитарно − гигиенического контроля цианидов и в других отраслях народного хозяйства, где работники контактируют с цианистыми соединениями, например, в фармакологической промышленности, в сельском хозяйстве, при гальванических покрытиях (Швайкова М.Д., 1975; Лазарев Н.В., 1977).
Вышеизложенное обусловило актуальность проведения настоящего исследования.
Данная работа выполнялась по основному плану НИР АФ − НИИ МТ и ЭЧ ГУ НЦ МЭ ВСНЦ СО РАМН в рамках комплексной программы СО РАМН «Здоровье населения Сибири» (№ гос. рег. 0192001461). Кроме того, в диссертационной работе использованы материалы исследований, выполненных на хоздоговорных началах с ОАО «ИРГИредмет».
Цель исследования
Научное обоснование современных подходов к санитарно − химическому контролю цианистых соединений на золотоизвлекательных фабриках.
Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:
1. Изучить особенности формирования газовой фазы синильной кислоты в технологии извлечения металла на золотоизвлекательных фабриках в зависимости от ионного состава жидкой цианистой пульпы.
2. Разработать спектрофотометрический метод определения цианида калия в смывах с кожных покровов.
3. Усовершенствовать спектрофотометрический метод определения тиоцианатов в моче, как конечных метаболитов цианистых соединений.
4. Апробировать разработанные методы в токсикологических и в гигиенических исследованиях.
Научная новизна работы
Впервые установлена закономерность перехода цианида в воздух производственных помещений ЗИФ в зависимости от наличия в цианистой пульпе анионов хлора, сульфатов и тиоцианатов, приводящих к увеличению перехода цианида в воздух рабочей зоны. Присутствие в цианистой пульпе катионов цинка и меди в высоких концентрациях, наоборот, уменьшает выход цианида в воздух производственных помещений золотоизвлекательных фабрик (ЗИФ).
Научно обоснован спектрофотометрический метод селективного определения цианида калия в смывах с кожных покровов, основанный на реакции Кенига с применением дибарбитурата глутаконового альдегида, для которого установлен молярный коэффициент светопоглощения и сформулированы оптимальные условия проведения реакции: максимум светопоглощения λmax = 586 нм, концентрация раствора барбитуровой кислоты 1%.
Впервые установлены токсикологические параметры при загрязнении кожных покровов цианидом калия, характеризующиеся LD, равному 34,6 мг/кг и ПДУзкп, равному 0,00006 мг/см2 (по CN-).
Практическая значимость работы
Разработанный спектрофотометрический метод определения цианида калия в смывах с кожных покровов и предельно допустимый уровень загрязнения кожных покровов (ПДУзкп) цианистыми соединениями утверждён в виде Методических указаний Главным государственным санитарным врачом РФ Г.Г. Онищенко 20.06.2000г (МУК 4.1.977 – 00).
Разработанный метод спектрофотометрического определения цианида калия в смывах с кожных покровов внедрён в санитарно − гигиенической лаборатории ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Иркутской области» и в цехе гидрометаллургии ЗИФ ОАО «Бурятзолото» (акты внедрения от 06.09.2007 и 14.03.2008 гг.).
Результаты исследований по влиянию состава цианистой пульпы на переход цианида в воздух производственных помещений были реализованы при разработке проектов золотодобывающих предприятий, применяющих цианирование (месторождение Светлинское, Ачинское и ряд других) (акт внедрения от 09.02.2007г.).
Основные положения, выносимые на защиту:
− На формирование газовой фазы синильной кислоты в воздухе производственных помещений золотоизвлекательных фабрик влияет присутствие в цианистой пульпе высоких концентраций анионов хлора, сульфатов, тиоцианатов и катионов меди, цинка;
− Разработанные спектрофотометрические методы измерения массовых концентраций цианидов в смывах с кожных покровов и в моче, основанные на реакции Кенига, отвечают требованиям, предъявляемым нормативными документами к фотометрическому анализу, что делает возможным их использование в токсикологическом эксперименте и санитарно – гигиеническом контроле загрязнения кожных покровов работников цианистыми соединениями.
Апробация результатов исследований
Основные материалы диссертации представлены и обсуждены на региональной конференции «Проблемы медицинской экологии и здоровья человека в Сибири», г. Иркутск, 1996г.; конференции молодых учёных НИИ МТ и ЭЧ, г. Ангарск, 1997г.; научно – практической конференции «Проблемы и методические аспекты оценки и прогнозирования здоровья населения», г. Ангарск, 1997г.; научно – практической конференции «Региональные экологические проблемы и здоровье населения», г. Ангарск, 1999г.; Международном конгрессе молодых учёных «Науки о человеке», г. Томск, 2007г., материалы исследований докладывались и обсуждались на Ученых Советах НИИ МТ и ЭЧ, 2008г.
Публикации
По теме диссертационной работы опубликовано 11 статей, в том числе 2 статьи в журналах, рекомендованных ВАК России и 1 сборник Методических указаний (МУК 4.1.977 − 00).
Личный вклад автора
Совместно с научным руководителем были определены цель и задачи, методология исследования. Самостоятельно разработаны методы, проведена апробация методов в токсикологических и натурных исследованиях.
Структура и объём диссертации
Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка использованной литературы, включающего 132 наименования (115 источников отечественных авторов и 17 зарубежных), приложений. Работа изложена на 131 странице машинописного текста, содержит 10 рисунков и 29 таблиц.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Материалы и методы исследования
При выполнении данной работы были использованы современные химико − аналитические, токсиколого − гигиенические и математико − статистические методы исследования.
В химико − аналитических исследованиях для изучения влияния некоторых ионов, присутствующих в жидкой цианистой пульпе, на переход синильной кислоты в воздух рабочей зоны, а также для разработки спектрофотометрических методов определения цианидов в смывах с кожных покров и в моче были использованы химические реактивы отечественного производства, которые соответствовали маркировке ЧДА и ХЧ.
В лабораторных условиях искусственно моделировали раствор цианплава (однокомпонентный раствор цианида натрия) и изучали влияние некоторых ионов на переход синильной кислоты в воздух производственных помещений. Всего было проанализировано 80 проб (работа выполнена при консультации к. т. н. Петрова В.Ф. зав. лаб. охраны окружающей среды ОАО «ИРГИредмет»).
Переход синильной кислоты в газовую фазу осуществляли методом барботирования пузырьков воздуха через слой раствора. Определение цианида осуществляли согласно Методическим указаниям по измерению концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны (1986), по методике с использованием хлорамина и пиридин − барбитурового реактива (№ 3595 − 85).
Количественным критерием, характеризующим процесс фазового перехода синильной кислоты, являлся коэффициент распределения, рассчитанный по уравнению (1) (сборник методик по расчету выбросов в атмосферу загрязняющих веществ различными производствами, 1986):
(1), где
− коэффициент фазового распределения синильной кислоты;
− текущая концентрация синильной кислоты в газовой фазе, мг/дм3;
− исходная концентрация синильной кислоты в растворе, мг/дм3;
− текущая концентрация синильной кислоты в растворе, мг/ дм3;
− общий расход барботируемого воздуха на 1 дм3 раствора, дм3.
При добавлении в однокомпонентный раствор цианида натрия изучаемых ионов концентрацию синильной кислоты определяли в растворе расчетным путем с учетом константы ионизации синильной кислоты () (Лурье Ю.Ю., 1989) по уравнению (2) и констант устойчивости цианидных комплексов металлов () (Лурье Ю.Ю., 1989) по уравнению (3) (Инцеди Я., 1979):
(2), где
− исходная концентрация свободного цианида в растворе, мг/дм3;
− концентрация цианид − иона в растворе, мг/дм3.
(3), где
− общая концентрация цианида в растворе, мг/дм3;
− концентрация металла () в растворе, мг/дм3;
− константа устойчивости комплексов () металлов () в растворе;
− число групп лиганда металла.
При разработке методов количественного определения цианидов в смывах с кожных покровов и в моче готовили стандартные растворы из реактива цианида калия с содержанием основного вещества не менее 99% в пересчете на сухое вещество (ТУ 8465 − 79) и реактива калия роданистого (ГОСТ 4139 – 75).
Способ смыва цианида калия с кожных покровов выбирали согласно Методическим указаниям «Оценка воздействия вредных химических соединений на кожные покровы и обоснованию предельно допустимых уровней загрязнений кожи» (1980). Нами был выбран способ «обмыва», так как другие 4 способа смыва исследуемого вещества предполагают его большую потерю.
Метод спектрофотометрического определения цианида калия в смывах с кожных покровов разрабатывали согласно Методическим рекомендациям «Разработка методов определения вредных веществ на коже» (1985), которые требуют выполнения следующих условий:
- определяемый минимум (в мг/см2) вещества не должен превышать 0,5 − кратной величины предельно допустимого уровня (ПДУ) загрязнения кожных покровов;
- погрешность определения должна быть не более ± 25%;
- избирательность метода должна обеспечивать достоверное определение анализируемого вещества в присутствии сопутствующих примесей;
- в качестве смывающей жидкости должны быть использованы сравнительно безопасные для здоровья человека вещества, которые поглощают определяемое химическое вещество не менее 95%.
Измерение светопоглощения осуществляли на отечественном спектрофотометре СФ − 26.
В процессе разработки метода количественного определения цианидов в смывах с кожных покровов было выполнено 220 анализов, при определении цианидов в смывах с кожи белых крыс проанализировано 100 смывов, при определении содержания цианистых соединений в смывах с кожных покровов работников Нижне − Куранахской золотоизвлекательной фабрики было проанализировано 200 проб. В процессе отработки метода определения тиоцианатов в моче было выполнено 70 анализов, при определении тиоцианатов в моче белых крыс было проанализировано 120 проб.
Токсиколого − гигиенические исследования по оценке кожного действия цианида калия проводились на 6 кроликах породы «Шиншила», 22 морских свинках светлой масти массой 270 − 350г. и на 350 белых крысах обоего пола близких к линии «Вистор» с исходной массой 150г. Исследования выполнены сотрудниками лаборатории токсикологии НИИ МТ и ЭЧ с участием автора в соответствии с Методическими указаниями «Оценка воздействия вредных химических факторов на кожные покровы и обоснование предельно допустимых уровней загрязнений кожи» (1980).
Для оценки состояния организма подопытных животных использовали следующие показатели:
− физиологические: масса тела и внешний вид животных. Реакцию со стороны глаз на внесение раствора цианида калия оценивали согласно Методическим указаниям за № 2196 − 80 (1980). Реакцию кожи на воздействие раствора цианида калия определяли визуально (покраснение) и измерением толщины кожной складки;
− биохимические: активность пероксидазы, содержание гемоглобина, количество эритроцитов, фагоцитарную активность лейкоцитов определяли в цельной крови. Гормоны щитовидной железы трийодтиронин (Т3) и тироксин (Т4) определяли радиоимунным методом в сыворотке крови;
− гистохимические: определение активности сукцинатдегидрогеназы, щелочной фосфотазы, содержание липидов и гликогена в клетках печени.
Сенсибилизирующее действие раствора цианида калия оценивали по результатам внутрикожного тестирования и реакциям in vitro: ППН − показатель повреждения нейтрофилов и РСАЛ − реакция специфической агломерации лейкоцитов.
Внутренние органы подвергали морфологическому исследованию с окраской гистологических препаратов гематоксилин − эозином.
Натурные исследования проведены на Нижне – Куранахской золотоизвлекательной фабрике АО “Алданзолото”, где используется ионообменная технология извлечения металла из руды.
Степень загрязнения кожных покровов определялась у рабочих трёх профессиональных групп, по роду своей деятельности контактирующих с цианистыми растворами пульпы. Данные исследования проводились по аналогии и в соответствии с Методическими рекомендациями “Гигиенический контроль за загрязнением кожных покровов работающих в контакте с фенолформальдегидными смолами” (1974). За “начало смены” взят промежуток в 1 – 2 часа после начала работы. Смывы с кожных покровов проводили у одних и тех же лиц в динамике смен и рабочей недели. Открытые участки кожи − это ладонная поверхность кисти руки и щека, где размер смываемого участка составлял 25 см2. Закрытые участки – это кожа спины, размером 200 см2 и кожа предплечья, размером 25 см2.
Математико − статистическая обработка полученных результатов измерений в химических анализах проводилась с доверительной вероятностью 0,95 по общепринятым методикам (ГОСТ 12.1.016 − 79 «Воздух рабочей зоны. Требования к методикам измерения концентраций вредных веществ», ГОСТ Р ИСО 5735 − 2 − 2002 «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Части 1 − 6). Статистическая обработка данных выполнялась с помощью пакета прикладных программ Excel пакета Office 2003 (в ОС «Windows XP»).
Результаты экспериментальных исследований, полученные в токсикологическом эксперименте, были подвергнуты статистическому анализу с использованием метода Литчфилда и Уилкоксона, критерия (t) Стьюдента – Фишера.
Работа выполнена в соответствии с требованиями биомедицинской этики, утвержденными Хельсинской декларацией Всемирной медицинской ассоциации (2000).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
При переработке золотосодержащих концентратов методами цианирования получаются сложные по составу пульпы, характеризующиеся повышенным содержанием солей (хлоридов, сульфатов, тиоцианатов), а также солей металлов, которые с цианистыми растворами образуют простые и комплексные цианиды. Присутствие этих веществ в пульпе может оказывать влияние на количественное образование синильной кислоты и переход её в газовую фазу, т. е. в воздух рабочей зоны и далее в атмосферный воздух.
Для определения влияния изучаемых ионов, входящих в состав цианистой пульпы на переход синильной кислоты в газовую фазу, искусственно моделировали различные режимы состояния технологических пульп с соблюдением условий, обеспечивающих изменение исследуемого параметра и постоянство остальных параметров. В расчётах использовали результаты трёх самостоятельных измерений, отличающихся по абсолютной величине не более чем на 5%.
За исходные показатели пульпы были приняты следующие значения:
− однокомпонентный раствор цианида натрия, с содержанием цианид − ионов 800 мг/дм3;
− показатель рН растворов при проведении эксперимента был равен 11,0 ± 0,05;
− температура раствора соответствовала 17,50С ± 0,50С.
Исследуемые изменяемые параметры − это соответствующие растворы солей натрия (роданистый, сернокислый и хлористый) с концентрацией анионов 100; 500; 1000; 2000 и 5000 мг/дм3 и растворы солей металлов − цинка, меди и железа, с концентрацией катионов 50; 100 и 500 мг/дм3, реально существующие в технологическом процессе.
Полученные расчётные данные коэффициента фазового распределения синильной кислоты в присутствии хлоридов, сульфатов и тиоцианатов свидетельствуют о том, что начиная с концентрации анионов 500 мг/дм3, коэффициент фазового распределения синильной кислоты начинает увеличиваться по сравнению с коэффициентом распределения однокомпонентного раствора цианида натрия, который равен 2,12 × 10-4 (табл.1).
Самые высокие коэффициенты фазового распределения синильной кислоты наблюдаются при концентрации анионов в однокомпонентном растворе цианида натрия равной 5000 мг/дм3. Их действие подобно эффекту “высаливания”, свойственного поликомпонентным растворам (табл. 1).
Таблица 1
Влияние анионов хлора, сульфатов и тиоцианатов на переход синильной кислоты в воздух рабочей зоны
-
Концентрация
анионов, мг/дм3
Изучаемые анионы
SСN
SО
Сl
Коэффициент фазового распределения синильной кислоты (К∙10-4), в присутствии изучаемых анионов
0
2,12
2,12
2,12
100
2,10
2,18
2,14
500
2,26
2,24
2,26
1000
2,31
2,29
2,34
2000
2,41
2,30
2.42
5000
2,47
2,54
2,38
При добавлении катионов меди и цинка в высоких концентрациях к однокомпонентному раствору цианида натрия наблюдалась тенденция к снижению степени перехода синильной кислоты в воздух производственных помещений. Катионы железа влияния на величину фазового распределения синильной кислоты практически не оказывали (табл. 2).
Таблица 2
Влияние катионов металлов на переход синильной кислоты в воздух рабочей зоны
Концентрация катионов металлов, мг/дм3 | Изучаемые катионы | ||||
Cu | Zn | Fe | |||
Коэффициент фазового распределения синильной кислоты (К*10-4) в присутствии катионов металлов | |||||
0 | 2,12 | 2,12 | 2,12 | ||
50 | 2,12 | 2,10 | 2,13 | ||
100 | 2,09 | 2,11 | 2,12 | ||
500 | 2,01 | 2,03 | 2,09 |
Для оценки соответствия требованиям к методикам измерения концентраций вредных веществ в смывах с кожных покровов нами были выбраны наиболее чувствительные и специфичные спектрофотометрические методы определения цианидов, основанные на реакции Кенига. При действии на пиридин хлористого циана пиридиновый цикл раскрывается с образованием глутаконового альдегида. В результате взаимодействия глутаконового альдегида с барбитуровой кислотой, вводимую в реакционную смесь, бразуется окрашенный дибарбитурат глутаконового альдегида (полиметиновый краситель):
Недостатком спектрофотометрических методов, основанных на реакции Кенига, является нестабильность окраски (Sarma А., 1985). Проанализировав общеизвестные методики определения цианида с применением хлорамина и пиридин − барбитурового реактива, мы пришли к выводу, что в основном исследователи используют 3% раствор барбитуровой кислоты (Алексиев А.А. с соавт., 1986; МУ, 1992; Eeden Peter C.H., 1985). Исследования, проведенные на устойчивость окраски полиметинового красителя во времени показали, что максимальное светопоглощение наблюдается через 5 минут после добавления в раствор пиридин − барбитурового реактива, окраска устойчива 40 минут (рис.1).
Рис. 1. Устойчивость окраски полиметинового красителя во времени с использованием в реакции 3% раствора барбитуровой кислоты (концентрация цианид − ионов в растворе 0,3 мкг/см3)
Руководствуясь исследованиями Sarma A. (1985) нами был испытан 1% раствор барбитуровой кислоты. Эксперименты показали, что наиболее оптимальным является использование 1% раствора барбитуровой кислоты. Окраска раствора достигает максимального значения через 10 минут после добавления пиридин – барбитурового реактива и устойчива в течение 2 − х часов (рис. 2).
Рис. 2. Устойчивость окраски полиметинового красителя во времени с использованием в реакции 1% раствора барбитуровой кислоты (концентрация цианид − ионов в растворе 0,3 мкг/см3)
На основании проведённых экспериментов нами предложен следующий состав пиридин – барбитурового реактива: 1г барбитуровой кислоты растворяют в колбе на 100 см3 в небольшом количестве дистиллированной воды. Добавляют 15,0 см3 свежеперегнанного пиридина, 3,0 см3 концентрированной соляной кислоты и доводят объём до метки дистиллированной водой. Реактив можно хранить в холодильнике в тёмной посуде в течение недели.
В соответствии с методическими рекомендациями «Разработка методов определения вредных веществ на коже» (1985) достоверные результаты получают при анализе дозированного количества вредных веществ, нанесенных на кожу испытуемых. В случае невозможности проведения указанного эксперимента, в качестве образцов можно применить изолированную кожу человека или свиную кожу.
Учитывая физико – химические свойства цианида калия и безопасность растворителя и также проведения эксперимента для здоровья человека, в качестве смывающей жидкости была выбрана дистиллированная вода, объем которой составил 10,0 см3. Смыв производят с поверхности изолированной свиной кожи через одну минуту после нанесения раствора цианида калия. Изолированную свиную кожу обрабатывают с помощью ватного тампона массой 0,3г. Смыв осуществляют трижды. Если смыв получается мутным, его фильтруют. Погрешность операции фильтрования пробы смыва составляет 2%.
Градуировочную характеристику, выражающую зависимость светопоглощения от массы цианида калия, устанавливают по 5-ти сериям растворов для градуировки. Каждая серия состоит из 6-ти растворов. Растворы готовят в пробирках в соответствии с таблицей 3.
Таблица 3
Растворы для установления градуировочной характеристики при определении цианида калия в смывах с кожных покровов
№ раствора для градуировки | Стандартный раствор с содержанием цианид − ионов 1,0 мкг/см3, см3 | Дистиллированная вода, см3 | Содержание цианид − иона, мкг |
1 | 0,0 | 3,0 | 0,0 |
2 | 0,1 | 2,9 | 0,1 |
3 | 0,2 | 2,8 | 0,2 |
4 | 0,4 | 2,6 | 0,4 |
5 | 0,8 | 2,2 | 0,8 |
6 | 1,0 | 2,0 | 1,0 |
На анализ берут 3,0 см3 смывной жидкости, добавляют 0,2 см3 1% раствора хлорамина и 1,0 см3 пиридин – барбитурового реактива. Через 10 минут светопоглощение растворов замеряют на СФ – 26 в кюветах 1,0 см при длине волны 586 нм относительно холостой пробы (раствор для градуировки № 1). Содержание цианида калия в смывах определяют по градуировочному графику (рис. 3).
Рис. 3. Зависимость светопоглощения от содержания цианид − иона в
анализируемом объеме пробы
В заданном диапазоне концентраций от 0,1 до 1,0 мкг установлена линейная зависимость, что свидетельствует о соблюдении закона Ламберта – Бугера – Бера (Алексеевский В.Б. с соавт., 1988). Нами было установлено, что максимальная величина молярного коэффициента светопоглощения () дибарбитурата глутаконового альдегида приходится на длину волны 586 нм и равна 0,2 × 105 (рис.4).
Рис.4. Спектральная характеристика окрашенного раствора цианида калия
Метрологические характеристики в виде зависимости от значения массовой концентрации анализируемого компонента в пробе приведены в таблице 4.
Таблица 4
Значения оперативного контроля измерения концентраций цианида калия в смывах с кожных покровов
Диапазон определяемых концентраций цианида калия при смыве с площади 25 см2 (по CN-), мг/см2 | Наименование метрологической характеристики | ||
Характеристика погрешности, мг/см2, (P = 0,95) | Норматив оперативного контроля погрешности, = K, мг/см2, (m = 3, P = 0,90) | Норматив оперативного контроля воспроизводимости, R = D, мг/см2 | |
От 0,000013 до 0,00018 | 0,003 + 0,01С | 0,002 + 0,012C | 0,006 + 0,039С |