ГОСТ Р ИСО 16702-2008 Качество воздуха рабочей зоны. Определение общего содержания изоцианатных групп органических соединений в воздухе методом жидкостной хроматографии с использованием 1-(2-метокси-фенил)пиперазина

Введение

Изоцианаты (молекулы которых содержат функциональные группы NCO), представляющие собой соединения с высокой реакционной способностью, используют при производстве красок, полиуретановых пен, пластика и клеев. Будучи известными сенсибилизаторами дыхательных путей, они являются основной причиной астмы, приобретаемой в результате использования химических соединений в профессиональной деятельности. Изоцианаты могут оказывать воздействие как при вдыхании, так и возможном контакте с ними. В Австралии, Ирландии и Объединенном Королевстве для воздуха рабочей зоны установлены допустимые уровни профессионального воздействия*: долгосрочный (средневзвешенный для периода 8 ч) - 20 мкг/м [общее содержание изоцианатных NCO-групп], краткосрочный (средневзвешенный для периода 15 мин) - 70 мкг/м. Для воздуха рабочей зоны установлены допустимые уровни профессионального воздействия: в Финляндии краткосрочный (средневзвешенный для периода 15 мин) - 35 мкг/м, а в Швеции долгосрочный (средневзвешенный для периода 8 ч) - 5 ppb** [общее содержание изоцианатных NCO-групп] и краткосрочный (средневзвешенный для периода 15 мин) - 10 млрд. Эти ПДК установлены для общего содержания мономерных и всех полимерных изоцианатов (также называемых олигомерными изоцианатами, полиизоцианатами, олигоизоцианатами или форполимерами изоцианатов).

_______________

* Допустимым уровням профессионального воздействия в Российской Федерации соответствуют предельно допустимые концентрации (ПДК), долгосрочному - среднесменная ПДК, краткосрочному - максимально разовая ПДК.     

** В Российской Федерации единицы ppb эквивалентны млрд.

Отбор проб и их анализ на содержание изоцианатов в виде взвешенных в воздухе частиц является непростым. Изоцианаты присутствуют в виде различных химических форм, таких как мономеры, олигомеры, полимеры, имеющие более сложную структуру, а также в виде смесей всех этих форм. Олигомеры и полимеры изоцианатов широко используют в промышленности, т.к. они менее летучие, чем мономеры, и поэтому представляют меньшую опасность. Изоцианаты встречаются в разнообразных физических состояниях, например, в виде паров, аэрозолей и жидкостей. Метод отбора проб, который подходит для определения содержания изоцианатов в одном агрегатном состоянии, может оказаться непригодным для изоцианатов в другом агрегатном состоянии. В воздухе рабочей зоны в зависимости от производимого продукта и производственного процесса также присутствуют другие вещества, такие как пары воды, пыль, амины и спирты, которые могут оказывать мешающее влияние при анализе методом жидкостной хроматографии (ЖХ). Стандартные образцы полимерных изоцианатов недоступны, хотя для получения общего содержания изоцианатов в воздухе содержание этих соединений необходимо определять количественно.

Из-за высокой реакционной способности изоцианатных групп анализ на их содержание в воздухе рабочей зоны обычно проводят улавливанием изоцианатов с помощью дериватизирующего реагента, превращающего их в стабильные производные. Метод, установленный настоящим стандартом, основан на методе определения изоцианатов, принятом в Объединенном Королевстве MDHS* 25/3 [1].

_______________

* MDHS - Methods for the Determination of Hazardous Substances (Методы определения опасных веществ).

В этом методе изоцианаты улавливаются за счет образования стабильного производного мочевины в результате реакции с 1-(2-метоксифенил)пиперазином (МР). Содержание производного мочевины анализируют методом ЖХ с использованием электрохимического детектора (ЭХД) и ультрафиолетового детектора в видимой области (УВИД). Изоцианаты, стандартные образцы которых существуют или могут быть приготовлены, определяют количественно с использованием УВИД. Применение УВИД детектора предпочтительно, поскольку он более стабилен, чем ЭХД. Однако для большинства используемых в промышленности полимерных изоцианатов не существует стандартных образцов, и содержание этих соединений определяют количественно с использованием ЭХД, в котором происходит окисление метокси-группы МР. Поскольку эта группа одинакова для всех МР-производных изоцианатов, то градуировку для полимерных соединений можно проводить с использованием соответствующего изоцианатного мономера.

Процедура, которой следуют при отборе проб на содержание изоцианатов в воздухе рабочей зоны, зависит от их агрегатного состояния. Было доказано, что фильтры эффективно улавливают пары. Комбинацию импинжер/фильтр рекомендуется использовать при отборе проб аэрозолей. Данный метод был признан подходящим для определения распространенных моно- и диизоцианатов, таких как метиленбис(фенилизоцианат) (MDI), фенилизоцианат (PI), толуол-2,6-диизоцианат и толуол-2,4-диизоцианат (TDI), 1,6-(диизоцианато)гексан (HDI), изофорондиизоцианат (IPDI), нафтилдиизоцианат (NDI), метиленбис(циклогексилизоцианат) (гидрированный MDI), бутилизоцианат, а также полимерных изоцианатов на основе этих мономеров.