Arbeitshygiene PHOTOMETRISCHE VERFAHREN ZUR BESTIMMUNG GESUNDHEITSGEFÄHRDENDER STOFFE IN DER LUFT AM ARBEITSPLATZ Nicotin

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1 : OK 64.7:543.4 Fachberelchstandard lvt/ März 979 Deutsche Demokratische Republik rhrheha TJ,J;a OTOMETP:wIECK.HE METO.IU:l JUI OIIPEllEJIEHIDI BPE.IUlliX BEI!lECTB B B03J(YXE HA PAEOqKX MECTAX HrrUtOTHH Arbeitshygiene PHOTOMETRISCHE VERFAHREN ZUR BESTIMMUNG GESUNDHEITSGEFÄHRDENDER STOFFE IN DER LUFT AM ARBEITSPLATZ Nicotin jgi: 326/04 Gruppe Industrial Hygiene PHOTOMETRIC METHODS FOR THE DETERMINATION OF NOXIOUS SUBSTANCES IN THE ATMOSPHERE AT WORKPLACES Nicotine Deskriptoren: Arbeitshygiene; Nicotin; Photometrie ;; a. Verbind.lieh ab..980,; c.g i c! ii ; III ri 0 ;.!!! ö D üi il III ; III ri 0 ;.!!! ö D üi.!! ;; > Maße in mm D i e s e r S t a n d a r d g i t für die Prüfung auf Einhaltung der nach TGL 2230/0 zulässigen Nicotinkonzentration.. PRINZIP DER METEODE, ME _SBEREICH UND STÖREINFLÜSSE Nicotin bildet wie andere Pyridinderivate bei Umsetzung mit Chloramin T, Kaliumcyanid und Barbitursäure ein farbiges Reaktionsprodukt (Polymethinfarbstoff), das die photometrische Bestimmung ermöglicht. Durch Einhaltung bestimmter Reaktionsbedingungen und Messung bei einer definierten Wellenlänge (505 mn) wird ausreichende Spezifität für Nicotin als Bestandteil des Tabakrauches erreicht. Störeinflüsse durch andere Nicotinalkaloide können unberücksichtigt bleiben. Pyridin und einfache Pyridinbasen bilden ein Reaktionsprodukt mit einem AbsorptionsmaximUm. bei 578 mn. Bei gleichzeitigem Auftreten von Nicotin und Pyridin beeinflußt das Nicotin die Pyridimnessung bei 578 nm nicht, während das im Tabakrauch in geringem Maße ( < 0 % des Nicotingehaltes) enthaltende Pyridin bei 505 mn eine geringe Extinktionserhöhung verursacht. Diese wird bei einer Nicotinbest:i.nµnung in tabakrauchhal tiger Luft durch eine zusätzliche Pyridinbesti.mmung in Rechnung gestellt., Unter den in diesem Standard angegebenen Bedingungen werden etwa 98 % des in tabakrauchhaltiger Luft enthaltenen Nicotins zurückgehalten. Der Wirkungsgrad eines Absorbers liegt bei. etwa 90 % Der Meßbereich für Nicotin in tabakrauchhaltiger Luft beträgt bei einer Probenahmedauer von 30 min 0,2 bis,6 mg/m3. Fortsetzung Seite 2 bis 6.:: ::; Verantwortlich: Zentralinstitut für Arbeitsmedizin der DDR, Berlin Bestätigt: , Ministerium für Gesundheitswesen c., llf.

2 Seite 2 TGL 326/04 2. CHEMIKALIEN, LÖSUNGEN UND GERÄTE 2.. Chemikalien 2... Kaliumcyanid reinst zur Analyse Chloramin T reinst zur.analyse Dinatriumhydrogenphosphat nach Sörensen (Na 2 HPo 4.2H 2 0) Kaliumdihydrogenphosphat nach Sörensen CKH 2 Po 4 ) Barbitursäure rein Nicotin reinst Pyridin reinst zur Analyse 2.2. Lösungen Sämtliche Lösungen sind mit destilliertem Wasser anzusetzen Kaliumcyanidlösung %ige Lösung in frisch ausgekochtem, auf 20 c abgekühltem Wasser. Die Lösung ist 7 Tage lang haltbar Chloraminlösung %ige wäßrige Lösung. Die Lösung ist 7 Tage lang haltbar Phosphatpufferlösung, PH 6,5 Es sind 3,3 Volumenteile Lösung A und 68,7 Volumenteile Lösung B zu mischen. Lösung A:,876 g Dinatriumhydrogenphosphat sind in Wasser zu lösen und zum Liter aufzufüllen. Lösung B: 9,078 g Kaliumdihydrogenphosphat sind in Wasser zu lösen und zum Liter aufzufüllen Barbitursäurelösung g der 2 bis 3 mal aus Wasser unter Zusatz von Aktivkohle umkristallisierten Barbitursäure ist heiß in Wasser zu lösen. Nach dem Abkühlen ist die Lösung zu filtrieren. Die Lösung ist 7 Tage lang haltbar Nicotin-Stammlösung,000 g frisch destilliertes Nicotin ist mit Wasser im Meßkolben zum Liter aufzufüllen. Diese Lösung darf 3 Tage lang verwendet werden Nicotin-Standardlösung 5 ml der Nicotin-Stammlösung sind mit Pufferlösung im Meßkolben auf 500 ml aufzufüllen. Der Nicotingehalt dieser Lösung beträgt 0 pg/ml. Diese Lösung ist täglich frisch anzusetzen Pyridin-Stammlösung,000 g frisch destilliertes Pyridin ist mit Wasser im Meßkolben zum Liter aufzufüllen. Diese Lösung darf 3 Tage lang verwendet werden.

3 TGL 326/04 Seite Pyridin-Standardlösungen 00 ml der Pyridin-Stammlösung sind mit Wasser im Meßkolben zum Liter aufzufüllen. 5 ml dieser Lösung sind mit Pufferlösung im Meßkolben auf 500 ml aufzufüllen. Der Pyridingehalt dieser Lösung beträgt JJ g/ml. Die Standardlösungen sind täglich frisch anzusetzen Geräte Saugpumpe zur Förderung eines konstanten Luftstromes von 200 l/h durch die Probenahmeapparatur Schwebekörperströmungsmesser für Luft Vorrichtung zur Regulierung des Luftdruchsatzes, z.b. Schraubklemmen, Falschluftweg oder kritische Düse. 2.J.4. 2 Stück Frittenabsorber (Durchmesser 20 nun, Filterklasse POR 00), z.b. nach Bild. II> s Kugel 0J5 Geräteglas lml!sn:at.-h-+--- Fritte der Filterklasse POR Trockenrohr, gefüllt mit Natronkalk und Watte. 2.J.6. Spektralphotometer für Messungen bei definierten Wellenlängen im sichtbaren Spektralbereich ) Thermostat 2.3.a. Die erforderlichen laboratoriumsüblichen Glasgeräte sind im Abschnitt 3 genannt. ) Zur Zeit der Bestätigung dieses Standards entsprach diesen Forderungen z.b. das Spektralkolori.meter "SPEKOL" mit Zusatzverstärker "ZV" des VEB Carl Zeiss Jena

4 Seite 4 TGL 326/04 3. DURCHFÜHRUNG DER BESTIMIVIDNG 3.. Probenahme Die Geräte und Bauteile zur Probenahme sind, beginnend an der Eintrittsstelle der Luftprobe - in folgender Reihenfolge miteinander zu verbinden: Absorber, Glas auf Glas durch Schlauch verbunden mit Absorber 2 - Schlauchverbindung - Trockenrohr - Schlauchverbinung - Strömungsmesser - Schlauchverbindung mit Vorrichtung zur Regulierung des Luftdurchsatzes - Saugpumpe. Der Luftdurchsatz ist zu BegiP..n der Probenahme mit einem kurzzeitig vor dem ersten Absorber zu schaltenden Strömungsmesser auf den Wert 200 l/h einzuregulieren. Nach Entfernung dieses Strömungsmessers erfolgt die Kontrolle des Luftdurchsatzes mit dem zwischen Pumpe und Absorber befindlichen Strömungsmesser, dessen Anzeige, bedingt durch den Widerstand der Frittenabsorber, nicht mit dem vom ersten Strömungsmesser angezeigten Wert übereinstimmt. Durch die mit je 0 ml Pufferlösung beschickten Absorber ist für die Dauer von JO min Luft mit einem Durchsatz von 200 l/h zu saugen. Auswahl des Probenahmeortes, Anzahl der Messungen und Bewertung der Ergebnisse nach TGL 2230/02. Nach Abschluß der Probenahme ist der Inhalt der beiden Absorber mit Hilfe eines Gummidruckballes in einen 50-ml-Meßkolben zu überführen. Zum Nachspülen ist Pufferlösung zu verwenden, die ebenfalls in den Meßkolben zu geben ist. Mit Pufferlösung ist bis zur Ringmarke aufzufüllen. J.2. Analyse Nach dem Umschütteln sind je 5 ml in zwei 25-ml-Ivießkolben zu pipettieren. Die eine der beiden Proben dient als Bezugslösung. Sie ist mit Pufferlösung bis zur Ringmark aufzufüllen. Zu der anderen Probe sind unmittelbar nacheinander 0,5 ml Kaliumcyanidlösung und 2,5 ml Chloraminlösung zu geben. Nach dem Umschütteln ist der Meßkolben in einen Thermostaten, der auf eine Temperatur von 25 c ± 0, K eingeregelt ist, zu stellen. Genau 0 min nach der Chloraminzugabe sind 5 ml Barbitursäurelösung zuzugeben. Nach dem Durchmischen, Auffüllen mit Wasser bis zur Ringmarke und erneutem Durchmischen ist der Meßkolben genau 60 min bei einer Temperatur von 25 c ± 0, K zu halten. Unmittelbar darauf ist die Extinktion bei einer Schichtdicke von 3 cm gegen die aus derselben Probenlösung hergestellte Bezugslösung zu messen, zuerst bei einer Wellenlänge von 505 nm, anschließend bei 578 nm. Zusätzlich ist ein entsprechender Reagenzienblindwert anzusetzen d in gleicher Weise zu behandeln. Zu messen ist gegen Pufferlosung. Von den erhaltenen Extinktionen der Probe ist der entsprecende _Regenzienblindwert (R oder R ) abzuziehen. Man erhält die Werte E und E Der Nicotingehalt der Probe ist nach Abschnitt 3.5. zu berechnen Kalibrierung Beim Ansetzen einer Meßreihe ist ein bestimmtes zeitliches Intervall zwischen der Herstellung der einzelnen Konzentrationen einzuhalten, damit der vorgeschriebene Meßzeitpunkt in allen Fällen garantiert werden kann. Zur Aufstellung der Kalibrierkurve im Bereich von 5 bis 50 µg Nicotin sind ein Rehe von 25-ml-Meßkolben 0,5;,0; 2,0; 3,0; 4,0 und 5,0 ml der Nicotin-Standardlösung einzupipettieren und mit

5 TGL 326/04 Seite 5 Pufferlösllllg auf je 5 rni zu verdünnen. Für den Reagenzienblindwert sind 5 ml Pufferlösllllg vorzulegen. Die Weiterbehandlung ist nach Abschnitt 3.2. vorzllllebmen. Die Extinktionen sind bei einer Wellenlänge von 505 nm lllld einer Schichtdicke von 3 cm gegen Pufferlösung zu messen. Von den erhaltenen Werten ist der Reagenzienblindwert abzuziehen, um die Extinktionen E 505 der einzelnen Meßwerte zu erhalten. Da das Larnbert-Beersche Gesetz im angegebenen Meßbereich befolgt wird, ist es möglich, einen Kalibrierfaktor (FN. ) zur Berechnung des Nicotingehaltes nach folgender Formel zu ic erstellen. FN. lc = r x 2 L xy x = Nicotingehal t der Probenlösllllgen in µ g y = dazugehörige Extinktion E 505 nach Abzug des Reagenzienblindwertes Berechnung eines Korrekturfaktors Zur Berücksichtigllllg des Pyridineinflusses bei der Nicotirunessung ist ein besonderer Korrekturfaktor FK zu berechnen. In eine Reihe von 25-ml-Meßkolben sind,0; 2,0; 3 O; 4,0 und 5,0 ml der Pyridin-Standardlösung (Gehalt g/ml) einzupipettieren und mit Pufferlösllllg auf je 5 ml zu verdünnen. Für den Reagenzienblindwert sind 5 m Pufferlösllllg vorzulegen. Die Weiterbehandlllllg ist nach Abschnitt 3.2. vorzllllehmen. Die Extinktionen sind bei einer Wellenlänge von 505 und 578 run lllld einer Schichtdicke von 3 cm gegen Pufferlösllllg zu messen. Von den erhaltenen Werten ist der entsprechende Reagenzienblindwert abzuziehen, um die Extinktionen E 505 lllld E 578 zu erhalten. Der Korrekturfaktor FK ist das arithmetische Mittel der Faktoren / F = E505() E578( ) ' = E505(2) E578(2) =.t:505 ( 5) E57s(5) entsprechend der Formel = 5 5 I

6 Seite 6 TGL 326/ Berechnung des Ergebnisses Die Konzentration c des Nicotins in der untersuchten Luftprobe ist nach folgender Formel zu berechnen: c FN. J.C = mg/m 3 = Kalibrierfaktor für die Nicotinbestimmung = Extinktion der.analysenprobe nach Abzug des Reagenzienblindwert es bei einer Wellenlänge von 505 nm = Korrekturfaktor für den Pyridineinfluß bei der Nicotinbestimmung = Extinktion der Analysenprobe nach Abzug des Reagenzienblindwert es bei einer Wellenlänge von 578 nm = Volumen der untersuchten Luftprobe, bezogen auf 293 K und 0,325 kpa 2 ), in 2 ) 0,325 kpa = 760 Torr; Torr kpa Hinweise Ersatz für TGL 2230/05 Ausgabe 5.73.Änderungen gegenüber TGL 2230/05: Redaktionell überarbeitet Im vorliegenden Standard ist auf folgende Standards Bezug genommen: TGL 2230/0; TGL 2230/02 Gesundheits- und Arbeitsschutz, Brandschutz; Chemische Arbeiten in LaboratorieI; Begriffe siehe TGL 30582/0 -;-; Sicherheitstechnische Forderungen siehe TGL 30582/02 -;-; Arbeitsschutz- und brandschutzgerechtes Verhalten siehe TGL 30582/03 Gesetz vom über den Verkehr mit Giften -Giftgesetz- (GBl. I Nr. 0 Seite 03). DB vom zum Giftgesetz (GBl. I Nr. 2 Seite 275) 2. DB vom zum Giftgesetz - Verzeichnis eingestufter Gifte - (GBl. I Nr. 2 Seite 275)