🌿 Ołów i jego związki nieorganiczne w powietrzu na stanowiskach pracy — F-AAS (frakcja wdychalna)

Środowisko PN-Z-04487

Przegląd

Ołów i jego związki nieorganiczne (z wyjątkiem arsenianu(V) ołowiu(II) i chromianu(VI) ołowiu(II)), w przeliczeniu na Pb we frakcji wdychalnej, mają wartość NDS 0,05 mg/m³ (rozporządzenie MRPiPS z 12 czerwca 2018 r., Dz.U. 2018 poz. 1286). Ołów jest silnie trujący: uszkadza układ nerwowy, krwiotwórczy, krążenia i nerki, kumuluje się w kościach, działa szkodliwie na rozrodczość i dziecko w łonie matki; IARC zaliczyła ołów i jego związki nieorganiczne do grupy 2A. Narażenie występuje przy produkcji akumulatorów, kabli, stopów (z cyną, miedzią, antymonem, kadmem), ekranów radiologicznych, w hutnictwie. Metodę opracowano w CIOP-PIB (Surgiewicz, PiMOŚP 2016, nr 3(89)) jako podstawę projektu Polskiej Normy — obecnie PN-Z-04487:2017-10 — w zastępstwie PN-Z-04139.04:1989 (oznaczalność 0,01 mg/m³, pobór na zestaw filtrów bez dozymetrii indywidualnej) i PN-ISO 8518:1994 (zakres 10–200 µg w próbce). Spełnia wymagania PN-EN 482 w zakresie od 1/10 do 2 wartości NDS: zakres pomiarowy 0,25–10,0 µg/ml odpowiada 0,0035–0,139 mg/m³ przy próbce 720 l (0,07–2,8 NDS) i 0,0052–0,208 mg/m³ przy 480 l (0,10–4,2 NDS); LOD 0,02 µg/ml, LOQ 0,07 µg/ml, odzysk 0,99, precyzja całkowita 5,31 %, niepewność rozszerzona 23,06 %. Laboratoria higieny pracy pobierają próbki wg pkt 7 normy z głowicą frakcji wdychalnej, strumieniem 2,0 dm³/min i objętością 100–1080 dm³; próbka szczelnie zamknięta w temperaturze otoczenia jest trwała.

Zasada metody

Znaną objętość badanego powietrza przepuszcza się przez filtr membranowy z estrów celulozy (średnica porów 0,80 lub 0,85 µm) umieszczony w separatorze frakcji wdychalnej, co pozwala pobierać próbki metodą dozymetrii indywidualnej (PN-Z-04008-7). Filtr mineralizuje się na gorąco: 3 ml stężonego kwasu azotowego i 1 ml 30 % nadtlenku wodoru na płycie grzejnej ok. 140 °C aż do odparowania tlenków azotu do sucha, operację powtarza się dwukrotnie, po wystudzeniu dodaje 1 ml stężonego HNO₃ na ok. 30 min, przenosi ilościowo wodą do kolby 10 ml, dodaje 1 ml roztworu chlorku lantanu (bufor spektralny; stężenie końcowe La 1 %) i uzupełnia wodą. Ołów oznacza się metodą absorpcyjnej spektrometrii atomowej z atomizacją w stechiometrycznym płomieniu powietrze–acetylen przy 283,3 nm z deuterową korekcją tła, wobec krzywej wzorcowej 0,25–10,0 µg/ml (wzorce zawierają 1 % La i rozcieńczony HNO₃; zerowanie roztworem HNO₃ 0,1 mol/l). Równolegle mineralizuje się czysty filtr (ślepa próba) i odejmuje jego stężenie od wyniku. Dwudziestokrotny nadmiar Sn, Sb, Zn, As, Cu, Ni i Cd nie wpływa na wynik. Stężenie w powietrzu X = (C − C0)·V1·k/(V·wm), gdzie V1 = 10 ml, V — objętość powietrza [l], k — krotność rozcieńczenia, wm — współczynnik odzysku (1,00 ± 0,05).

Zastosowania

• Kontrola warunków sanitarnohigienicznych na stanowiskach produkcji akumulatorów, kabli, stopów i wyrobów ołowianych, w hutach metali nieżelaznych
• Ocena narażenia zawodowego zgodnie z zasadami dozymetrii indywidualnej (frakcja wdychalna) w zakresie 1/10–2 NDS
• Pomiary przy pracach z farbami ołowiowymi, w odlewniach, przy lutowaniu i produkcji szkła ołowiowego
• Rozbudowa do oznaczania innych metali w tej samej próbce (procedury wieloelementowe F-AAS, ICP-AES)

Kluczowe parametry

Norma

Numer normy

PN-Z-04487:2017-10

Tytuł (PL)

Ochrona czystości powietrza — Oznaczanie ołowiu i jego związków nieorganicznych na stanowiskach pracy metodą płomieniowej absorpcyjnej spektrometrii atomowej

Title (EN)

Air purity protection — Determination of lead and its inorganic compounds at workplaces by flame atomic absorption spectrometry

Procedura krok po kroku

1. Pobieranie próbek

   Skalibruj układ według instrukcji kalibratora dla przepływu wymaganego przez producenta próbnika; wg zasad PN-Z-04008-7 przepuść przez filtr w głowicy frakcji wdychalnej co najmniej 480 l powietrza (najczęściej 2 l/min).

2. Mineralizacja

   Filtr umieść w zlewce 50 ml, dodaj 3 ml stężonego HNO₃ i 1 ml H₂O₂, ogrzewaj ostrożnie na płycie ok. 140 °C do odparowania tlenków azotu do sucha; powtórz dwukrotnie z tymi samymi ilościami; po wystudzeniu dodaj 1 ml HNO₃ i pozostaw ok. 30 min.

3. Roztwór do badania

   Przenieś zawartość 5–6 porcjami wody do kolby 10 ml, dodaj 1 ml roztworu chlorku lantanu i uzupełnij wodą. Równolegle w identyczny sposób zmineralizuj czysty filtr (ślepa próba).

4. Krzywa wzorcowa

   Do siedmiu kolb 10 ml odmierz 0,05–2,00 ml roztworu pośredniego 50 µg/ml i 1 ml chlorku lantanu, uzupełnij HNO₃ (1 + 9) — wzorce 0,25–10,0 µg/ml; ósma kolba — próbka zerowa. Wykonaj po trzy pomiary absorbancji przy 283,3 nm, zerując HNO₃ 0,1 mol/l; krzywą sporządź bezpośrednio przed oznaczaniem.

5. Pomiar

   Zmierz absorbancję roztworu badanego i ślepej próby w tych samych warunkach; odczytaj stężenia z krzywej. Przy przekroczeniu zakresu rozcieńcz próbkę roztworem o takim samym stężeniu HNO₃ i lantanu, uwzględniając krotność k.

6. Odzysk i obliczenia

   Sprawdź skuteczność mineralizacji na sześciu filtrach z naniesionym 60 µl roztworu 1 mg/ml (wm = 1,00 ± 0,05). Oblicz X = (C − C0)·V1·k/(V·wm) w mg/m³ i porównaj z NDS 0,05 mg/m³.

Wymagany sprzęt i aparatura

Odczynniki, podłoża i materiały eksploatacyjne

Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)

• Stężony kwas azotowy i nadtlenek wodoru — praca w odzieży ochronnej pod sprawnym wyciągiem; tlenki azotu z mineralizacji są toksyczne
• Ołów i jego związki są toksyczne, rakotwórcze (2A) i szkodliwe dla rozrodczości — filtry i roztwory traktuj jako odpady niebezpieczne, przekazuj uprawnionym instytucjom
• Acetylen — instalacja gazowa i palnik AAS zgodnie z instrukcją aparatu

Najczęstsze pytania