Газовая хроматография и определение этанола в метаноле методом внутренней нормализации

Производственная лаборатория химического анализа и контроля за качеством продукции (далее лаборатория) является структурным подразделением службы главного технолога ООО «Сибметахим» и предназначена для осуществления:

— непрерывного контроля технологического процесса согласно графику аналитического контроля;

— входного контроля качества поступающего на предприятие сырья, материалов и катализаторов;

— проверки качества готовой продукции.

В состав лаборатории входят участки:

— по контролю производства метанола (корпус 206);

— по контролю производства формалина (корпус302);

— по контролю производства карбамидных смол (корпус 310).

Лаборатория по взрывопожароопасности относится к категории «В-4» (пожароопасная) и характеризуется следующими опасностями:

— возможностью выделения вредных веществ (метанол, формальдегид, аммиак, едкий натр, соляная, серная, азотная, уксусная кислоты), которые могут служить причиной отравления при вдыхании их паров в случае превышения предельно допустимой концентрации (далее — ПДК) в воздухе рабочего помещения лаборатории;

— возможностью поражения электрическим током при нарушении правил работы с электроприборами;

— возможностью получения химических ожогов при попадании кислот, щелочей на кожу;

— возможностью получения термических ожогов при нарушении правил работы с нагревательными приборами;

— возможностью получения механических травм при нарушении правил работы со стеклянной химической посудой;

— возможностью взрыва, отравления, загорания при нарушении: правил эксплуатации баллонов и сосудов, работающих под давлением, правил эксплуатации газовых приборов (газовой сети), правил безопасной работы с пожароопасными и взрывоопасными веществами.

Целью моей письменной экзаменационной работы является газовая хроматография и определение этанола в метаноле методом внутренней нормализации.

1. Теоретические основы метода

Хроматография [гр. сhromatos? цвет + grapho? пишу] - метод разделения, анализа и физико-химических исследований веществ, основанный на перемещении зоны вещества вдоль слоя сорбента в потоке подвижной фазы с многократным повторением сорбционных и десорбционных актов. При этом разделяемые вещества распределяются между двумя несмешивающимися фазами (в зависимости от их относительной растворимости в каждой фазе): подвижной и неподвижной. Газовая хроматография — хроматография, в которой подвижная фаза находится в состоянии газа или пара — инертный газ (газ-носитель). Неподвижной фазой (НЖФ) является высокомолекулярная жидкость, закрепленная на пористый носитель или на стенки длинной капиллярной трубки.

Газовая хроматография универсальный метод разделения смесей разнообразных веществ, испаряющихся без разложения. При этом компоненты разделяемой смеси перемещаются по хроматографической колонке с потоком газа-носителя. По мере движения разделяемая смесь многократно распределяется между газом-носителем (подвижной фазой) и нелетучей неподвижной жидкой фазой, нанесенной на инертный материал (твердый носитель), которым заполнена колонка. Принцип разделения неодинаковое сродство веществ к летучей подвижной фазе и стационарной фазе в колонке. Компоненты смеси селективно задерживаются последней, поскольку растворимость их в этой фазе различна, и таким образом разделяются (компонентам с большей растворимостью требуется большее время для выхода из жидкой фазы, чем компонентам с меньшей растворимостью). Затем вещества выходят из колонки и регистрируются детектором. Сигнал детектора записывается в виде хроматограммы автоматическим потенциометром (самописцем) или же регистрируется компьютером.

Хроматография один из наиболее распространенных физико-химических методов исследования. Хроматографические методы широко используются в химии и биохимии, находят применение в химической, нефтехимической, металлургической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности. С повышением экологических требований к среде обитания, продуктам питания, лекарствам естественно находят свое отражение в исследовании охраны окружающей среды и медицине, а также в других областях науки и промышленности. Круг решаемых задач и практическое использование хроматографии непрерывно расширяется.

1.1 Метод внутренней нормализации

ПРИБОРЫ, ПОСУДА И РЕАКТИВЫ Хроматограф газовый, с детектором ионизации в пламени.

Колонка газохроматографическая из высоколегированной стали длиной 2,5−3,5 м, внутренним диаметром 4 мм.

Микрошприц вместимостью 0,01 .

Лупа измерительная по ГОСТ 25 706–83.

Шкаф сушильный вакуумный, обеспечивающий температуру нагрева до С.

Весы лабораторные общего назначения 2-го класса точности по ГОСТ 24 101–88 с наибольшим пределом взвешивании 200 г.

Колбы 2−25−2, 2−100−2 по ГОСТ 1770–4.

Пипетка градуированная вместимостью 1 .

Колба 1−250 по ГОСТ 25 336–82.

Водород технический по ГОСТ 3022–80, марка А.

Воздух сжатый для питания приборов.

Газ-носитель — азот по ГОСТ 9293–74, сорт 1.

Метанол яд по ГОСТ 6995–77, х. ч. и очищенный, с массовой долей этилового спирта не более 0,001% готовят по п. 1.2.1.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18 300–87, раствор в метаноле, готовят по п. 1.2.2.

Фаза неподвижная — ксилит пищевой по ГОСТ 20 710–75 и глицерин по ГОСТ 6259–75.

Носитель твёрдый — цели — 545 или хромосорб W размером частиц 0,4−0,6 мм.

Кислота соляная по ГОСТ 3118–77.

Кислота азотная по ГОСТ 4461–77.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709–72.

Допускается применение импортной аппаратуры и лабораторной посуды по классу точности и реактивов по качеству не ниже отечественных.

ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ Твёрдый носитель предварительно прокаливают 2−3 ч. при С, обрабатывают 8−9 ч. смесью соляной и азотной кислот 1:2 промывают дистиллированной водой и сушат в вакуумном шкафу при С в течении 3−4 ч.

4 г. подготовленного твёрдого носителя обрабатывают смесью состоящей из 5 г. ксилита, 5 г. глицерина и 90 г. химически чистого метанола, тщательно перемешивают в колбе с тубусом и сушат под вакуумом при комнатной температуре не менее 2 ч. при встряхивании.

Высушенной насадкой заполняют колонку при легком постукивании, колонку помещают в термостат хроматографа и, не присоединяя к детектору, продувают азотом в течении 3−5 суток. При С (расход азота 0,3;

0,5).

Все взвешивания в граммах проводят с точностью до первого десятичного знака.

1.2 Режим работы хроматографа

Температура термостата колонки, …70−80

Температура испарителя, …120−130

Расход азота, …0,9−1,5

Объём вводимой пробы, … 0,003−0,006

ГРАДУИРОВКА ПРИБОРОВ Для градуировки прибора готовят искусственную смесь с массовой долей этилового спирта 0,02%. Для этого в мерную колбу вместимостью 25 вносят 20 очищенного метанола и добавляют 1,0 раствора этилового спирта в метаноле, объем доводят до метки очищенным метанолом и тщательно перемешивают.

При режиме, указанном в п. 2.2.2, снимают хроматограмму искусственной смеси и вычисляют площади пиков метанола и этилового спирта (S) в квадратных миллиметрах по формуле:

где h — высота пика, мм;

b — ширина пика, мм;

M — масштаб записи сигнала пика.

Ширину пика определяют на половине его высоты с помощью лупы.

Допускается определять площадь пиков с помощью электронного интегратора.

Градуированный коэффициент вычисляют по формуле:

Где Х — массовая доля этилового спирта в искусственной смеси, %;

— массовая доля метанола в искусственной смеси, %;

S — площадь пика этилового спирта на хроматограмме искусственной смеси, ;

— площадь пика метанола на хроматограмме искусственной смеси, ;

За градуировочный коэффициент принимают среднее арифметическое пяти параллельных определений, допускаемое расхождение между наибольшим и наименьшим значением которых не должно превышать 10% относительно максимальной величины.

ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА Массовую долю этилового спирта в анализируемом продукте определяют методом внутренней нормализации.

Хроматограмму снимают при режиме, указанном в п. 2.2.2.

Типовая хроматограмма метанола приведена рисунке 2.

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТА Массовую долю этилового спирта в анализируемом продукте () в процентах вычисляют по формуле:

где — градуировочный коэффициент;

— площадь пика этилового спирта на хроматограмме, ;

— площадь пика метанола на хроматограмме анализируемого продукта, ;

За результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, относительное расхождение между которыми не превышает допускаемое расхождение равное 10%.

Допускаемая относительная суммарная погрешность результата анализа 10% при доверительной вероятности Р=0,95.

Допускается проводить анализ другими хроматографическими методами, обеспечивающими аналогичную точность определения.

1.3 Порядок работы прибора

В газовой хроматографии в качестве подвижной фазы используют газ, называемый газом-носителем. Неподвижная фаза может быть как твердым телом (адсорбентом), так и жидкостью (в виде плёнки, нанесённой на поверхность твердого носителя).

Устройство ввода подаёт в поток газа-носителя определенное количество анализируемой смеси в газообразном состоянии непосредственно перед колонкой.

В хроматографической колонке осуществляется разделение смеси на отдельные составляющие компоненты за счёт процессов сорбции и десорбции веществ на неподвижной фазе. При этом слабо сорбируемые вещества, будут переноситься подвижной фазой по колонке с большей скоростью и наоборот.

Из колонки разделённые компоненты смеси попадают в детектор. Детектор регистрирует присутствие веществ, отличающихся по физической или физико-химическим свойствам от газа-носителя, и преобразует возникающие изменение в электрический сигнал. Далее происходит усиление и аналого-цифровое преобразование полученного сигнала. Регистрирующий прибор (компьютер и самописец) и строит график зависимости сигнала детектора от времени, называемый хроматограммой.

Прохождение в детекторе газа-носителя без пробы на хроматограмме отражается фоновым сигналом детектора, который называется нулевой линией. Нулевая линия имеет высокочастотные колебания — шум. Изменение сигнала нулевой линии детектора во времени называется дрейфом.

При прохождении через детектор анализируемого компонента происходит отклонение уровня сигнала детектора от нулевой линии. Это отклонение отображается на хроматограмме в виде пика. Пик на хроматограмме имеет следующие характеристики:

Время удержания — время от начала анализа до выхода максимума пика. Время удержания — качественная характеристика анализируемого компонента, площадь и высота — количественной характеристики.

Площадь — область, ограниченная профилем пика и базовой линией.

Высота — расстояние от вершины пика до базовой линии.

1.4 Метод внутренней нормализации

Этот метод осуществляется в виде нескольких вариантов. В методе простой нормализации сумма площадей всех пиков принимается за 100% и концентрация любого компонента пробы рассчитывается как относительная площадь пика:

Необходимым условием применения этого метода является регистрация всех компонентов пробы и одинаковая чувствительность детектора к разным веществам. Для большинства детекторов это, в общем, справедливо, если анализируется смесь родственных соединений, молекулярные массы которых значительно не различаются или все компоненты пробы имеют большие молекулярные массы. Например, не требуется калибровка при анализе смеси циклогексана и бензола или при анализе изомеров ксилола. Этот вариант метода имеет ограниченное применение. В большинстве случаев приходится учитывать разный отклик детектора к различным веществам пробы с помощью калибровочных коэффициентов, зависящих от свойств вещества, способа детектирования, а также от конструкции детектора. В основном варианте метода расчет проводится с учетом калибровочных коэффициентов:

где Сi — концентрация компонента i, %;

Si — площадь соответствующего пика;

Кi — калибровочный коэффициент;

— сумма произведений площадей пиков на относительные поправочные коэффициенты для всех пиков хроматограммы.

Достоинства метода внутренней нормализации состоят в том, что он не требует воспроизводимого ввода пробы по величине и тождественности условий анализа. Расчеты проводятся с использованием относительных калибровочных коэффициентов, которые малочувствительны к небольшим изменениям в условиях проведения эксперимента. Недостатки метода заключаются в трудности разделения всех компонентов сложных смесей, необходимости их идентификации и трудоемкости определения калибровочных коэффициентов, хотя некоторые компоненты могут и не представлять аналитического интереса. Недостатком метода является взаимозависимость точности определения одного компонента от точности определения остальных присутствующих в смеси. Ошибки в определении параметров пика или калибровочного коэффициента какого-либо одного компонента приводит к неверным результатам для всех компонентов пробы. Метод используется в основном для рутинных анализов мало-компонентных смесей и для приближенных расчетов.

Недостатки метода заключаются в трудности разделения всех компонентов сложных смесей, необходимости их идентификации и трудоемкости определения калибровочных коэффициентов, хотя некоторые компоненты могут и не представлять аналитического интереса. Недостатком метода является взаимозависимость точности определения одного компонента от точности определения остальных присутствующих в смеси. Ошибки в определении параметров пика или калибровочного коэффициента какого-либо одного компонента приводит к неверным результатам для всех компонентов пробы.

Метод используется в основном для рутинных анализов мало-компонентных смесей и для приближенных расчетов.

2. Техника безопасности и охрана труда

Общие требования безопасности

1.1.1 К самостоятельной работе в лаборатории допускаются лица не моложе 18 лет, имеющие образование не ниже среднего, прошедшие медицинское освидетельствование, вводный инструктаж, первичный инструктаж на рабочем месте, обучение безопасным методам работы и аттестацию по охране труда и промышленной безопасности на допуск к самостоятельной работе.

1.1.2 Работники лаборатории должны соблюдать действующие «Правила внутреннего распорядка для работников ООО «Сибметахим» и «Инструкцию по пропускному и внутри объектовому режиму на охраняемых объектах ООО «Сибметахим».

1.1.3 Режим работы 4-х сменный, выход на работу согласно утвержденному годовому графику учета рабочего времени, для дневных лаборантов режим работы согласно графику учета рабочего времени для дневного персонала.

1.1.4 Для определения состояния здоровья работники лаборатории обязаны проходить 1 раз в год медицинские осмотры.

1.1.5 За работу во вредных условиях труда работникам лаборатории выдается молоко (производство метанола) и талоны спецпитания (производство формалина и карбамидных смол).

1.1.6 Работники лаборатории должны знать:

— свойства имеющихся в лаборатории химических реактивов, продуктов реакции, а также веществ поступающих в лабораторию на анализ, особенно их токсичность, пожароопасность и взрывоопасность;

— опасные моменты при проведении работ в лаборатории и способы их предупреждения;

— профессиональные вредности данной работы и методы борьбы с ними;

— меры первой (доврачебной) помощи при отравлениях, ожогах, поражениях электрическим током, травмах и других несчастных случаях;

— меры по пожарной безопасности и применение первичных противопожарных средств.

1.1.7 Запрещается выполнение в лаборатории работ, не связанных с заданием и не предусмотренных рабочими инструкциями.

1.1.8 Приточно-вытяжная вентиляция в помещении лаборатории включается за 30 минут до начала работы. При этом в начале включают вытяжную вентиляцию, а потом приточную, а выключают в обратном порядке. Работы в лаборатории должны проводиться только при исправной вентиляции. В случае обнаружения каких-либо неисправностей вентиляции необходимо сообщить об этом начальнику производственной лаборатории химического анализа и контроля за качеством продукции (далее — начальнику лаборатории) или старшему инженеру — химику.

1.1.9 Все работы с газоопасными, летучими или дымящимися веществами следует проводить только в вытяжных шкафах при включенной вентиляции. Шторки вытяжных шкафов следует открывать на минимально удобную для работы высоту, но не более чем на 1/3.

1.1.10 Вытяжные шкафы должны быть оборудованы верхними и нижними отсосами.

1.1.11 Рабочие столы и вытяжные шкафы, предназначенные для работы с пожароопасными и взрывоопасными веществами, должны быть покрыты несгораемыми материалами, а при работе с кислотами, щелочами и другими химически активными веществами — материалами, стойкими к их воздействию, и иметь бортики.

1.1.12 Вытяжные шкафы должны иметь электроосвещение во взрывозащищенном исполнении, электрические выключатели и розетки размещают вне вытяжного шкафа.

1.1.13 При работе в вечернее и ночное время, а также при выполнении особо опасных работ в любое время суток, в лаборатории должно находиться не менее 2-х человек, один из них назначается старшим.

1.1.14 Недопустима работа на неисправном оборудовании. Обо всех неисправностях оборудования, приспособлений, инструмента работник лаборатории должен сообщить начальнику лаборатории или старшему инженеру-химику.

1.1.15 По окончании той или иной операции (работы) необходимо выключить воду, газ, сжатый воздух, электроприборы, применявшиеся при выполнении данной операции.

1.1.16 Запрещается содержать в беспорядке свое рабочее место.

1.1.17 В лаборатории на видном и легкодоступном месте должна находиться аптечка, содержащая необходимые медикаменты для оказания первой помощи и список с их наименованием и назначением.

1.1.18 В случае получения работником лаборатории травмы уведомление администрации и последующие действия выполняются в соответствии с инструкцией ОТБ-11 «О порядке расследования и учета несчастных случаев, микротравм, происшедших с работниками предприятия». Оказание первой помощи в соответствии с инструкцией ОТБ-6 «По оказанию первой помощи пострадавшим».

1.1.19 Посторонние лица в химическую лабораторию допускаются только с разрешения начальника лаборатории.

1.1.20 Работник лаборатории отстраняется от самостоятельной работы в следующих случаях:

— по истечении срока аттестации по охране труда и промышленной безопасности и проверки знаний на допуск к самостоятельной работе;

— при совершении грубого нарушения трудовой или производственной дисциплины, нарушении правил охраны труда, инструкций по рабочему месту;

— при проведении работ без использования положенной спецодежды и средств индивидуальной защиты;

— при болезненном состоянии, длительной работе без отдыха или появлении на работе в нетрезвом виде;

— по истечении срока ежегодного медицинского осмотра.

Правила безопасной работы с пожароопасными и взрывоопасными веществами

1.2.1 Легковоспламеняющиеся (ЛВЖ) и горючие (ГЖ) жидкости (за исключением веществ имеющих низкую температуру кипения) должны храниться в помещении лаборатории в толстостенной стеклянной посуде объемом не более 1 литра с плотно закрывающимися пробками. Посуда с ЛВЖ и ГЖ помещается в специальный металлический ящик с крышкой, стенки и дно которого выложены асбестом. Устанавливается ящик на полу вдали от проходов и нагревательных приборов с удобным подходом к нему. На внутренней стороне крышки ящика вывешивается список с указанием наименований и общей допустимой нормой хранения ГЖ и ЛВЖ для данной лаборатории. Список утверждается начальником производственной лаборатории химического анализа и контроля за качеством продукции (далее — начальником лаборатории).

1.2.2. Количество ЛВЖ и ГЖ на рабочем месте не должно превышать сменную потребность.

1.2.3. Все работы с ЛВЖ и ГЖ должны проводиться в вытяжном шкафу при работающей вентиляции, выключенных газовых горелках и электронагревательных приборах и при отсутствии рядом окислителей (хлоратов, нитратов, азотной кислоты, брома, перекиси водорода, перманганатов и др.).

1.2.4. Нагрев и перегонку ЛВЖ и ГЖ следует проводить в вытяжном шкафу на предварительно нагретых банях, заполненных соответствующим теплоносителем. Диаметр бани должен превышать размер используемого нагревательного прибора (электрические плитки с закрытой спиралью), а свободный объем бани должен превышать объем ЛВЖ или ГЖ.

1.2.5. Запрещается нагревать на водяных банях вещества, которые вступают в реакцию с водой со взрывом или выделением газа, а также запрещается вносить в нагретые ЛВЖ и ГЖ. пористые порошкообразные вещества (активированный уголь, пемзу и др. губчатые материалы).

1.2.6. Сосуды, в которых проводились работы с ЛВЖ и ГЖ, после проведения анализа должны быть немедленно промыты.

1.2.7. Запрещается выливать ЛВЖ и ГЖ в канализацию. Отработанные жидкости следует собирать раздельно в герметично закрывающуюся тару, которую в конце рабочей смены передают на слив в специально отведенную технологическую емкость.

1.2.8. Взрывоопасные вещества необходимо хранить в отдельных помещениях, соблюдая все меры предосторожности, предусмотренные специальными инструкциями. Для хранения взрывоопасных веществ можно применять толстостенные стеклянные банки, закрываемые корковыми или резиновыми пробками, банки со стеклянными пробками для этого не пригодны, так как при открывании и закрывании банки в результате трения может произойти взрыв.

1.2.9. Для хранения жидких перекисей применяются емкости из полиэтилена или темного стекла.

2.2.10. В помещении лаборатории разрешается хранить запас перекисных соединений, не превышающий суточной потребности и при температуре значительно ниже температуры их разложения (в холодильнике).

Правила безопасной работы с метанолом

1.3.1 К работе с метанолом допускаются лица, прошедшие специальный инструктаж о мерах безопасной работы с метанолом согласно инструкции ОТБ-12 «По охране труда при работе с метанолом» и давшие расписку установленной формы. Повторный инструктаж и проверка знаний инструкции проводится ежеквартально с отметкой в личной книжке по охране труда и промышленной безопасности.

1.3.2 Все работы с метанолом должны проводиться в вытяжном шкафу при включенной вентиляции.

1.3.3 Работу с метанолом необходимо проводить в спецодежде и резиновых перчатках.

1.3.4 Запрещается одновременное использование метанола и этилового спирта, если это не вызвано специфической особенностью работы, а также их совместное хранение.

1.3.5 Пролитый метанол должен немедленно смываться большим количеством воды. При попадании метанола на руки, лицо и одежду необходимо немедленно облитые места обмыть большим количеством воды и сменить одежду.

1.3.6 Запрещается использовать метанол не по назначению, а также передавать его другим лицам без оформленного требования в соответствии с инструкцией ОТБ-12. Прием на анализ и передачу метанола на слив необходимо оформлять записью в Журнале учета и распределения метилового спирта.

1.3.7 Тара для отбора проб метанола и его хранения должна иметь маркировку несмываемой краской «Метанол-яд», «Огнеопасно» и изображение черепа со скрещенными костями.

1.3.8 Арбитражные пробы метанола хранятся в специальном металлическом шкафу, который закрывается на замок и пломбируется начальником лаборатории.

1.3.9 Запрещается сливать в канализацию отработанный метанол и вещества его содержащие. Отработанный метанол собирают в маркированную емкость, которую в конце каждой смены передают на слив аппаратчику установки производства метанола под роспись в Журнале

учета и распределения метилового спирта.

1.3.10 Запрещается набирать метанол в пипетки ртом, для этой цели следует применять резиновую грушу или другое устройство для отбора жидкостей.

1.3.11 В помещениях, где проводится работа с метанолом, необходимо периодически проводить анализ воздуха на содержание паров метанола.

Правила безопасной эксплуатации баллонов и сосудов, работающих под давлением и вакуумом

1.4.1 Для обеспечения работы оборудования в лаборатории применяются сжиженные газы: водород, гелий, воздух, азот. Водород и гелий завозятся в баллонах под давлением 160 кгс/см² (16 МПа). Воздух и азот подаются в лабораторию по трубопроводам, проложенным по наружным эстакадам из азотно-кислородного производства.

1.4.2 Баллоны со сжатыми горючими газами с избыточным давлением необходимо устанавливать вне помещения лаборатории в специально оборудованных местах. Баллоны размещаются в металлических шкафах, закрытых на замок, и закрепляются в стойках металлическими хомутами. Шкафы должны иметь прорези или жалюзийные решетки для проветривания.

1.4.3 В помещениях лаборатории допускается устанавливать баллоны с инертными газами (азот, двуокись углерода, гелий, аргон), а также баллоны со сжатыми горючими газами вместимостью до 12 л (0,012 м³). Баллоны должны находиться на расстоянии не менее 1 м от радиаторов отопления и других отопительных приборов и не менее 5 м от источников тепла с открытым огнем.

1.4.4 Газ из баллона должен расходоваться через редуктор, предназначенный для данного газа. Камера низкого давления редуктора должна иметь манометр и пружинный предохранительный клапан, отрегулированный на соответствующее разрешенное давление.

1.4.5 Отогревать вентиль или редуктор в случае замерзания следует горячей чистой водой, поливая ею ткань, обернутую вокруг вентиля.

Применение для отогрева открытого огня или пара запрещается.

1.4.6 Эксплуатацию баллонов необходимо прекратить:

— при неисправности вентиля или редуктора, обнаружении трещин, пропусков или запотевания в сварных швах, течи в заклепочных и болтовых соединениях, разрыва прокладок;

— при возникновении пожара, непосредственно угрожающего сосуду под давлением;

— при неисправности манометра и невозможности определить давление по другим приборам.

1.4.7 Баллоны для сжатых газов, передаваемые на наполнительные станции от потребителей, должны иметь остаточное давление не менее 0,5 кгс/см² (0,05 МПа).

1.4.8 Транспортировать и хранить стандартные баллоны емкостью более 12 л можно только с навернутыми транспортировочными колпаками и на боковых штуцерах вентилей баллонов должны быть поставлены заглушки.

1.4.9 Запрещается хранение в одном металлическом шкафу баллонов с кислородом и горючими газами.

1.4.10 Запрещается курить и зажигать огонь в местах хранения баллонов с кислородом.

1.4.11 Кислородный редуктор и другие детали кислородной газовой линии не должны иметь следов масла или других жировых загрязнений.

1.4.12 Не разрешается ремонтировать редуктор, установленный на баллоне, а также самостоятельно ремонтировать вентиль баллона.

1.4.13 Запрещается снимать транспортировочный колпак с баллона, применяя молоток, зубило и другие предметы, могущие вызвать искру. Если колпак не отвинчивается, баллон возвращается поставщику.

1.4.14 Запрещается допускать соприкосновение баллонов с токоведущими проводами.

1.4.15 Редуктор необходимо присоединять к баллону специальным ключом. Подтягивание накидной гайки редуктора при открытом вентиле баллона запрещается.

1.4.16 При длительных перерывах в подаче газа вентили баллонов должны быть закрыты. Запрещается оставлять баллоны в рабочем состоянии без наблюдения.

1.4.17 В лаборатории для проведения фильтрования с отсасыванием, вакуумной перегонки, сушки в вакууме требуется создать разрежение. Для этого используются водоструйные и вакуумные насосы. Опасность работы с вакуумными системами связана с возможностью разрыва стеклянной аппаратуры, поэтому вся вакуумная установка или отдельные ее части, представляющие наибольшую опасность при взрыве, должны быть экранированы проволочной сеткой или органическим стеклом. Вакуум-эксикаторы и колбы Бунзена перед работой помещают в специальные матерчатые чехлы или оборачивают полотенцем. Все стеклянные детали, применяемые для сборки вакуумной установки, нужно предварительно проверить на отсутствие дефектов (трещин, пузырей и т. д.). Шлифы и краны необходимо тщательно очистить от старой смазки и смазать тонким слоем вакуумной смазки.

1.4.18 После сборки вакуумной установки обязательно проверить систему на герметичность при максимальном разрежении.

1.4.19 Запрещается создавать вакуум в перегонной колбе, наполненной горячей жидкостью — это может привести к бурному вскипанию жидкости и забросу ее в приемник вакуумного насоса.

1.4.20 По окончании вакуумной перегонки необходимо сначала охладить перегонную колбу, а затем осторожно наполнить её воздухом или инертным газом, после этого разобрать перегонную установку.

Электробезопасность

1.5.1 Устройство и эксплуатация электрооборудования в лабораторных помещениях должны соответствовать требованиям действующих «Правил устройства электроустановок», «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей».

1.5.2. Всё оборудование, электроинструмент при напряжении свыше 36 В, а также оборудование и механизмы, которые могут оказаться под напряжением, должны быть надежно заземлены.

1.5.3 В целях предотвращения электротравматизма запрещается:

— работать на не исправных электрических установках и приборах;

— переносить включенные приборы и оставлять их без надзора;

— работать вблизи открытых токоведущих частей электроустановок и прикасаться к ним;

— загромождать подходы к электрическим устройствам.

1.5.4 Обо всех обнаруженных дефектах в изоляции проводов, о неисправности пускателей, рубильников, штепсельных вилок, розеток и т. п., а также заземления следует немедленно сообщать дежурному электротехническому персоналу.

1.5.5 В случае перерыва в подаче электрической энергии все электроприборы должны быть немедленно выключены.

Правила безопасной работы с газовыми приборами

1.6.1 В лабораторных помещениях, имеющих газовую разводку, начальник лаборатории назначает из числа инженерно-технических работников лаборатории ответственного за правильную эксплуатацию газовой сети.

1.6.2 На всех газовых и воздушных отключающих устройствах должны быть надписи «Газ», «Воздух» соответственно.

1.6.3 Запрещается вешать на отключающие устройства шланги и другие предметы, присоединять к газовым кранам неисправные резиновые шланги и соединять их с горелками через стеклянные трубки.

1.6.4 При неисправности газового прибора или прекращении подачи газа необходимо немедленно прекратить работу, перекрыть отключающее устройство на газопроводе и кран подачи газа в прибор.

1.6.5 Запрещается применять огонь для обнаружения утечки газа из газопроводов и приборов. Для этих целей необходимо пользоваться мыльной эмульсией.

1.6.6 При появлениях в помещениях запаха газа необходимо немедленно прекратить пользование газовыми приборами, не зажигать огонь, не включать и не выключать электроосвещение и электроприборы, проверить, закрыты ли все краны у газовых приборов, открыть окна для проветривания помещения, сообщить своему непосредственному руководителю.

1.6.7 Краны на газопроводах к приборам должны закрываться по окончании работы с приборами.

Порядок безопасного передвижения работников по территории предприятия

2.1 Движение пешеходов на территории ООО «Сибметахим» осуществляется согласно инструкции ОТБ-9 «По безопасному передвижению работников и транспорта по территории ООО «Томскнефтехим».

2.2 Хождение по территории производства разрешается только по пешеходным дорожкам, а где их нет — необходимо держаться левой стороны проезжей части дороги, двигаясь навстречу транспортным средствам.

2.3 При хождении по территории не наступать на крышки колодцев, не спускаться в ямы, траншеи, приямки, так как в них может быть скопление газов, что приведет к отравлению или кислородному голоданию.

2.4 Переход железнодорожных путей разрешается на переездах и по оборудованным переходам.

2.5 Запрещается:

— ходить по железнодорожным путям;

— перелезать и подлезать под вагоны, цистерны;

— в целях сокращения пути следования проходить через территории и производственные помещения цехов;

— заходить в места, где висят предупредительные плакаты и запрещающие знаки;

— проходить и останавливаться под поднимаемыми грузами, входить в зону действия крана.

2.6 Каждый работник обязан:

— остерегаться травмирования длинномерными грузами, выступающими из кузовов машин;

— проявлять особую осторожность в зимнее время, при гололеде, в распутицу, в темное время суток;

— не ездить в качестве пассажиров вне кабин машин, на тракторах и другом транспорте, не предназначенном для перевозки людей;

— соблюдать осторожность в зонах возможного движения автомобилей, особенно при наличии объектов ограничивающих обзорность;

— проходя вблизи строящихся (ремонтируемых) объектов, зданий и сооружений, под эстакадами и т. п., быть осторожным, обращать внимание, нет ли наверху работающих, чтобы не травмироваться упавшими сверху предметами.

Пожарная безопасность. Порядок вызова пожарной охраны и других аварийных служб. Средства пожаротушения, правила пользования ими

Содержание помещений производственной лаборатории

3.1.1 Ответственность за противопожарное состояние, наличие противопожарных средств и содержание их в исправном состоянии возлагается на начальника лаборатории.

3.1.2 Все помещения лаборатории должны постоянно содержаться в чистоте и порядке. Не допускается скопление на рабочем месте химических веществ.

3.1.3 В помещениях лаборатории должен быть обеспечен свободный доступ к каждому рабочему месту. Запрещается загромождение и захламление проходов между лабораторными столами и вытяжными шкафами, подходов к выходам из лаборатории, а также к средствам пожаротушения и связи.

Лабораторная мебель и оборудование следует устанавливать так, чтобы они не препятствовали эвакуации людей. Ширина минимально допустимых проходов между оборудованием должна быть не менее 1 м.

3.1.4 Все работы по перепланировке помещений, изменения их функционального назначения, устройству перегородок необходимо проводить после оформления соответствующей технической документации и согласования ее с пожарной охраной.

3.1.5 Ремонтные работы в помещениях лаборатории с применением огня (газосварочные и электросварочные работы) можно проводить после оформления наряда-допуска утвержденного главным инженером и согласованного с представителем пожарной части.

3.1.6 Запрещается курить на рабочем месте и на территории предприятия. Курение разрешено только в специально отведенных постоянных местах, утвержденных приказом по предприятию, оборудованных скамейками, урной с песком, водой или огнетушителем и обозначенных надписью «Место для курения».

3.1.7 Запрещается уходить с рабочего места и оставлять без присмотра включенные нагревательные приборы и работающее оборудование, пользоваться нагревательными приборами без огнестойких подставок.

3.1.8 Неисправности электрооборудования и электронагревательных приборов, которые могут вызвать искрение, короткое замыкание, сверхдопустимый нагрев горючей изоляции проводов и кабелей, должны немедленно устраняться.

3.1.9 Лаборатория должна быть обеспечена первичными средствами пожаротушения в соответствии с действующими «Правилами пожарной безопасности при эксплуатации предприятий химической промышленности» (песок, асбестовое полотно, огнетушители) и оборудованы средствами автоматической пожарной сигнализации (датчиками, извещателями).

3.1.10 Каждый работник лаборатории должен уметь пользоваться средствами пожаротушения и знать место их расположения. Средства пожаротушения следует размещать на видных и хорошо доступных местах.

Порядок вызова пожарной охраны и других аварийных служб

3.2.1 Каждый работник, заметивший загорание, задымление или другие признаки пожара в лаборатории, обязан сообщить в пожарную часть по телефону 70−30−01 или по пожарному извещателю.

3.2.2. Общее руководство по тушению пожара до прибытия пожарной команды осуществляет начальник лаборатории / старший инженер-химик или начальник смены производства.

3.2.3 При выделении вредных веществ или загазованности необходимо вызвать газоспасательную службу по телефону 70−30−04, надеть противогазы. Персоналу, незанятому в ликвидации пожара, покинуть помещение лаборатории.

3.2.4 Если есть пострадавшие необходимо вызвать скорую помощь по телефону 70−30−03 и приступить к оказанию первой помощи.

Средства пожаротушения

3.3.1 Вода — наиболее доступное средство для тушения пожаров в лаборатории. Для тушения небольших очагов пламени можно взять воду из ближайшего водопроводного крана. При необходимости подачи большого количества воды в зону очага горения пользуются внутренним пожарным водопроводом (пожарный кран). Вода применяется для тушения твердых горючих материалов — дерева, бумаги, резины, тканей, одежды, а также хорошо растворяющихся в воде горючих жидкостей — ацетона, низших спиртов, органических кислот. Эффективность тушения пожара водой повышается при подаче ее в зону горения в виде распыленных струй. Водой нельзя тушить электрооборудование и электропроводку, находящиеся под напряжением, вещества способные вступить с водой в химическую реакцию.

3.3.2 Асбестовое полотно — применяют для тушения веществ и материалов, горение которых не может происходить без доступа воздуха, но только в тех случаях, когда площадь горения не велика.

3.3.3. Сухой песок — рекомендуется применять при загорании небольших количеств ГЖ, ЛВЖ и твердых веществ, в том числе тех, которые нельзя тушить водой. В соответствии с нормами противопожарной безопасности, наличие песка обязательно в каждом лабораторном помещении. Песок хранят в ящиках, снабженных совком.

3.3.4 Для тушения твердых и жидких веществ, не вступающих во взаимодействие с водой, и в первую очередь — для тушения нефтепродуктов в лаборатории можно использовать воздушно-пенные огнетушители ОВП-10.

Порошковые огнетушители (ОП-5, ОП-10) являются одними из самых эффективных средств пожаротушения. Они не повреждают оборудование, нетоксичны и неэлектропроводные и предназначены для тушения твердых веществ, жидких веществ (в том числе ГЖ и ЛВЖ), газообразных веществ, электропроводов и электрооборудования, находящихся под напряжением до 1000 вольт.

Средства защиты от воздействия опасных и вредных производственных факторов. Личная гигиена

4.1 Средства защиты от воздействия опасных и вредных производственных факторов

4.1.1 Каждому работнику лаборатории выдается необходимая спецодежда, спецобувь и средства индивидуальной защиты в соответствии с установленными нормами и сроками носки.

4.1.2 Во время работы работники лаборатории обязаны пользоваться выданной им спецодеждой. Лица без спецодежды, спецобуви и индивидуальных средств защиты к работе не допускаются.

4.1.3 Для защиты рук при работе с химическими веществами и при уборке помещения работники лаборатории пользуются резиновыми и хлопчатобумажными перчатками.

4.1.4 При выполнении работ, требующих защиты глаз используют защитные очки.

4.1.5 Для защиты головы предусмотрены каски. Хождение по наружной установке без защитной каски запрещается.

4.1.6 Для защиты органов дыхания используются фильтрующие противогазы марки БКФ снабженные дополнительным аэрозольным фильтром или фильтрующие противогазовые респираторы марки РПГ-67А.

4.1.7 Подбор средств защиты органов дыхания, а также их хранение и применение, осуществляется в соответствии с инструкцией ОТБ-4 «О свойствах вредных и взрывопожароопасных веществ, по газобезопасности и газозащите».

4.1.8 В лаборатории средства индивидуальной защиты органов дыхания хранятся в специально оборудованном месте. Ежеквартально инструктором профилактики ГСО ООО «Томскнефтехим» проводится проверка средств индивидуальной защиты с отметкой в контрольном талоне.

4.1.9 Для хранения спецодежды и личной одежды выделены отдельные помещения вне лаборатории — для каждого работника отдельная кабинка.

4.1.10 В производственных корпусах №№ 206, 207, 208, 210 производства метанола и 302, 310 производства формалина и карбамидных смол расположены аварийные шкафы, в которых хранятся аварийные запасы средств защиты органов дыхания, спецодежды, инструмента и приспособлений, согласно утвержденному перечню. Аварийный запас предназначен для обеспечения средствами индивидуальной защиты и инструментом персонал, занятый в ликвидации аварийной ситуации.

4.1.11 Для экстренной защиты персонала при выходе из зоны с высокими концентрациями азота, низкокипящих и плохо сорбирующих органических веществ (пропилен, этилен, природный газ) используются самоспасатели ПДУ-3. Место расположения самоспасателей — машинный зал корпуса № 204 и аварийные шкафы в производственных корпусах №№ 206, 207, 208, 210, 302, 310.

4.1.12 Для экстренной обработки кожи при попадании химических веществ используют воду из водопроводного крана или душевые комнаты.

Личная гигиена

5.1.1 В целях соблюдения личной гигиены по окончании работы необходимо тщательно вымыть руки водой с мылом или принять душ, переодеться в личную одежду и обувь. Выход за территорию предприятия в спецодежде запрещается.

5.1.2 Запрещается хранить грязную спецодежду вместе с личной одеждой.

5.1.3 В целях предупреждения дерматитов кожи рук работникам лаборатории выдается регенерирующий восстанавливающий крем для рук.

5.1.4 Все работники лаборатории обеспечиваются ежемесячно мылом, ежеквартально вафельным полотенцем и один раз в полгода банным полотенцем. Мыло также должно быть у всех раковин и умывальников.

5.1.5 Маску личного противогаза после каждого употребления необходимо изнутри протереть насухо чистой хлопчатобумажной салфеткой и высушить.

Требования, обусловленные специфическими условиями производства и труда

6.1 При работе в лаборатории следует исходить из того, что все химические вещества, поступающие на анализ, а также реактивы в той или иной степени ядовиты. Меры предосторожности при работе с химическими веществами должны быть направлены на предотвращение проникновения их в организм через дыхательные пути, пищеварительную систему и кожные покровы.

6.2 Для предотвращения возможности попадания газов, паров и аэрозолей в воздух помещения лаборатории, все работы с летучими веществами необходимо проводить в вытяжном шкафу при включенной вентиляции. В аварийных ситуациях, когда атмосфера оказывается зараженной ядовитыми парами или газами, оставаться в помещении для ликвидации последствий аварии можно только в противогазах. Личные противогазы марки БКФ всегда должны находиться на рабочем месте и быть готовыми к немедленному применению. При выполнении работ с пылящими и сыпучими веществами необходимо использовать противоаэрозольные фильтрующие респираторы.

6.3 Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны лаборатории не должно превышать предельно-допустимых концентраций (ПДК). Периодический контроль помещений лаборатории на наличие вредных веществ проводится Центральной лабораторией аналитического контроля окружающей среды и промышленной санитарии ООО «Томскнефтехим». В зависимости от специфики работ контролируется наличие:

— в помещении лаборатории производства метанола (корпус № 206) — метанола (ПДК — 5,0 мг/м³), серной кислоты (ПДК — 1,0 мг/м³), щелочи (ПДК — 0,5 мг/м³);

— в помещении лаборатории производства формалина (корпус № 302) — формальдегида (ПДК — 0,5 мг/м³), метанола (ПДК — 5,0 мг/м³);

— в помещении лаборатории производства карбамидных смол (корпус № 310) — формальдегида (ПДК — 0,5 мг/м³), аммиака (ПДК — 20 мг/м³).

6.4 Для предотвращения попадания химических веществ через пищеварительную систему запрещается:

— набирать химические вещества в пипетки ртом, необходимо пользоваться резиновыми грушами или специальными устройствами для отбора жидкостей;

— хранить пищевые продукты и принимать пищу на рабочих местах, пользоваться химической посудой для бытовых нужд. Для приема пищи пользоваться специально предназначенным для этой цели помещением или специально отведенным местом в лаборатории. Перед приемом пищи необходимо тщательно вымыть руки с мылом и прополоскать рот питьевой водой.

6.5 Для предотвращения проникновения химических веществ через кожные покровы необходимо пользоваться спецодеждой и резиновыми перчатками. При попадании химических веществ на одежду необходимо немедленно сменить ее, пораженные участки промыть водой, при необходимости, обработать нейтрализующим раствором.

6.6 В лаборатории должны поддерживаться оптимально допустимые нормы промышленной санитарии: температура воздуха — (19−24) ^оС, влажность — (15−75)%, освещенность — (300−500) Лк, шум — не более 60 дБ. Для поддержания необходимой температуры воздуха используют отопительные системы: обогрев помещений горячей теплофикационной водой и подогрев воздуха приточной вентиляцией. Для поддержания необходимой освещенности используется естественная (дневной свет) и искусственная освещенность. Центральной лабораторией аналитического контроля окружающей среды и промышленной санитарии периодически проводится контроль помещений лаборатории по указанным выше нормам.

6.7 Ежемесячно начальником лаборатории с привлечением инженера-химика, механика производства, энергетика производства, старшего мастера по ремонту и обслуживанию средств КИПиА, инженера по ОТ, ПБ и ООС проводится проверка состояния условий труда и производственной безопасности на рабочих местах в лаборатории в соответствии с Положением о производственном контроле ООО «Сибметахим».

Обязанности и действия работников при возникновении пожара и различных аварийных ситуаций на производстве

Действие работников при возникновении пожара на производстве

7.1.1 Работник лаборатории, первый заметивший возгорание, задымление или другие признаки пожара обязан:

— окриком предупредить окружающих;

— оценить сложившуюся ситуацию и при необходимости, вызвать пожарную часть по телефону 70−30−01 (при этом необходимо назвать адрес объекта, место возникновения пожара, а также сообщить свою фамилию) или по пожарному извещателю подать сигнал на ЦПУ производства;

— сообщить начальнику лаборатории /старшему инженеру-химику, а при работе в вечернее и ночное время — начальнику смены по телефону 70−31−95 (ЦПУ производства метанола), 70−32−87 (ЦПУ производства формалина), 70−32−86 (ЦПУ производства карбамидной смолы);

— принять меры по ограничению распространения огня и ликвидации пожара имеющимися в наличии средствами пожаротушения;

— организовать встречу пожарных подразделений.

Действия работников при аварийных ситуациях

7.2.1 При внезапной загазованности на производстве или на прилегающей территории необходимо сообщить начальнику смены производства, в газоспасательную службу по телефону 73−00−04.

7.2.2 При возникновении аварийной ситуации персонал, занятый в ликвидации аварии, должен приступить к устранению аварии согласно Плану локализации и ликвидации аварийных ситуаций под руководством ответственного руководителя работ.

7.2.3 Все работники, находящиеся в аварийной зоне, не занятые в ликвидации аварии, обязаны покинуть зону, используя защитные средства органов дыхания (при отсутствии личных защитных средств использовать защитные средства из аварийного шкафа, находящегося в ближайшем корпусе).

Вывод

Газовая хроматография на данный момент развивается огромными темпами. Это можно объяснить следующими причинами.

1. Сравнительная простота аппаратурного оформления.

2. Весьма широкие границы применения, непрестанно расширяемые возникновением новых разновидностей первоначального варианта.

В настоящие время с помощью газовой хроматографии можно выполнять качественное и количественное определение компонентов смесей любых органических газов, жидкостей и твёрдых тел, давление пара которых при температуре колонки превышает 0,133−133 Па (0,001−1 мм. рт. ст.), т. е. перегоняющихся без разложения в области температур до 400−500С, или соединений, для которых отработана методика производимого разложения.

Методом газовой хроматографии могут анализироваться и такие соединения, которые, хотя и не входят в только что очерченную область, но могут быть превращены в летучие производные или производные, которые можно подвергать пиролизу.

3. Возможность разделения и количественного анализа с высокой точностью гаммовых (миллионных долей гамма) количество смесей компонентов, не поддающихся исследованию никакими другими известными физико-химическими методами.

4. Быстрота выполнения анализа. Весь цикл газохроматографического разделения может осуществляться за минуты или даже секунды.

5. Широкий выбор стационарных жидких фаз и адсорбентов, а также типов колонок и рабочих параметров хроматографического опыта, позволяющий добиваться разделения соединений с едва заметной разницей в давлении паров.

6. Газовая хроматография получила заслуженное признание не только как мощное средство аналитического контроля, но также (препаративный вариант метода) и как способ очистки химических препаратов от примесей или выделения отдельных компонентов из смесей.

7. Осуществление химических реакций в самой хроматографической колонке или в реакторах, составляющих с ней единую систему (реакционная газовая хроматография), открывает дополнительные возможности качественного анализа смесей неизвестного состава. Для химиков-органиков особый интерес представляет препаративная реакционная газовая хроматография, совмещающая в одностадийном процессе синтез (с выходами, близкими к количественным) разнообразных соединений и выделение их в индивидуальном виде.

8. В последние годы всё более расширяются неаналитические применения газовой хроматографии, связанные с исследованием физико-химических характеристик хроматографируемого вещества и неподвижной фазы, а также кинетики каталитической реакций.

9. Совмещение достоинств газовой хроматографии и других современных инструментальных методов анализа (некоторые виды спектроскопии, рефрактометрия, кулонометрия) в едином аппаратурном оформлении открывает невиданные ранее перспективы качественного исследования весьма сложных по составу смесей соединений. Следует особо выделить один из таких комбинированных методов — хромато-масс-спектрометрию, — являющийся в настоящее время наиболее информативной при качественном анализе сложных смесей неизвестного состава.