Научная статья на тему 'ХЕМИЛЮМИНЕСЦЕНТНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОЗОНА В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ'

ХЕМИЛЮМИНЕСЦЕНТНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОЗОНА В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
44
9
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «ХЕМИЛЮМИНЕСЦЕНТНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОЗОНА В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ»

фессии. С повышением стажа работы отмечается также перераспределение ранговых мест по показателю болевших лиц. Так, среди работающих по своей профессии 6 лет и более первое место занимают водители вспомога-% тельного автотранспорта, оттесняя на второе место грузчиков. Стандартизация показателей по возрасту не изменяет сущности этих тенденций.

Выводы

1. Установлено определяющее влияние стажа работы и производственно-профессиональной деятельности на уровень временной потери трудоспособности в связи с заболеваниями.

2. Профессиональные группы, занятые санитарной очисткой, в порядке снижения индексов здоровья располагаются следующим образом: грузчики, рабочие свалок, автотуалетов и утильцехов, водители автомашин-мусоро-возов, рабочие ремонтных мастерских и отдела главного механика, водите-

% ли вспомогательного автотранспорта.

3. Рекомендации, разработанные в ходе исследования, были использованы для планирования и проведения комплекса оздоровительных мероприятий на предприятии «Киевспецкоммунтранс».

ЛИТЕРАТУРА. Гаврилов Н. И., Мозглякова В. А., Шах-гельдянц А. Е. и др. Методика изучения и пути снижения заболеваемости промышленных рабочих. М., 1969. — Ф е л ь И. И., Ахмедов А. А. В кн.: Материалы Научной конференции, посвящ. вопросам гигиены труда, промышленной токсикологии и профессиональной патологии в нефтяной и нефтехимической промышленности. Баку, 1966, с. 99.

Поступила 2/1 1974 г.

* -

Методы исследования

УДК 614.711546.2 141-074:543.426

Канд. хим. наук М. Т. Дмитриев ХЕМИЛЮМИНЕСЦЕНТНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОЗОНА В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ

Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва

Нами разработан и применяется в гигиенических исследованиях хе-милюминесцентный автоматический анализатор озона, обладающий мак-*> симальной чувствительностью и специфичностью по сравнению с другими анализаторами. Ранее принцип хемилюминесценции для определения озона использовали также №(1егЬгад1 и соавт., С. А. Ерин и В. В. Резвушкин, 81егеп5 и соавт.).

Схема автоматического анализатора изображена на рис. 1. Анализируемый воздух через трубку 1 попадает в сопло-смеситель 2, реакционную камеру 3 и далее через трубку 4 в аспиратор 5, обеспечивающий забор воздуха на анализ и измерение скорости отбора при помощи ротаметров 6. В смеситель 2 подается также этилен из баллона (на 5 л) 7 при помощи редуктора 8 и вентиля-дозатора 9. Расход этилена определяется ротаметром (на 50 мл/мин) 10. Свечение хемилюминесценции, возникающее в реакционной камере 3 после выхода воздуха в смеси с этиленом из сопла 2, усиливается 11-каскадным фотоумножителем (ФЭУ-38) 11, трансформируется в силу тока и через экранированный вывод 12 поступает на электро-* метр 13 (типа ТР-1501). Для устранения влияния стенок сосуда на распад

Рис. 1. Схема хемилюминесцентного анализатора озона. Обозначения в тексте.

озона и его реакцию с этиленом сопло-смеситель и реакционная камера выполнены из кварца. Для резкого сокращения светопотерь на пути от реакционной камеры 3 к окну фотоумножителя 11 поверхности стекол смазаны жидкостью с тем же коэффициентом преломления, что и у стекла (кремнийорганическим вазелином КВ-2). Показание электрометра, возникающее при постоянной концентрации озона и этилена и интенсивности свечения, зависит от расстояния сопла до окна фотоумножителя — сначала оно возрастает с увеличением расстояния, затем уменьшается. Оптимальная величина в приборе составила 8 мм. Для того чтобы исключить внешнее засвечивание, камера 3 и фотоумножитель 11 помещены в светопроницаемый кожух. Электрометр имеет милливольтметр 14 (со шкалой на 100 делений), переключатель шкал 15 в 5 положениях (вся шкала на 10, 30, 100, 300 и 1500 мВ) и 2 тумблера регулировки нуля прибора 16 (а — грубо и б — плавно). Питание фотоумножителя обеспечивается блоком батарей 17 (типа «Молния», которые включены постоянно) и резистерного делителя напряжения 18. В зависимости от напряжения питания умножителя сила тока при постоянном свечении также имеет максимум. Оптимальное напряжение составило 1200 В (4 батареи). Прибор смонтирован в закрывающемся ящике 19. Для постоянной регистрации концентрации к электрометру может быть подключен электронный самописец.

Порядок операций измерения на приборе следующий. Электрометр подключают к фотоумножителю и включают на прогревание (питание электрометра батарейное или от сети). Далее открывают редуктор и обеспечивается расход этилена в 20 мл/мин, стрелку электрометра устанавливают на одной из чувствительных шкал в нулевое положение. Затем включают аспиратор, после чего определяют содержание озона в воздухе.

При помощи электронного потенциометра был изучен процесс образования сигнала в анализаторе. На рис. 2 приведены зависимости показания прибора с момента включения расхода воздуха. Стрелку прибора устанавливают на постоянной отметке не сразу, а лишь в течение некоторого времени. Длительность установления стрелки от 0 до значения, соответствующего отбираемому воздуху. С увеличением скорости отбора воздуха через прибор длительность

/О 20 Время (в с)

Рис. 2. Зависимость концентрации озона в реакционной камере газоанализатора от времени после включения (кривые 1—3) и выключения скорости отбора (кривая 4). Скорость отбора воздуха: 1 — 1 л/мим; 2 — 0,7 л/ыин; 3 — 0,4 л/мин. Расход этилена 20 ыл/мнн.

установления стрелки сокращается. В оптимальных условиях при скорости отбора 1 л/мин через 14 с показание стрелки составляет 96 % максимальной величины. При выключении скорости отбора показание прибора быстро уменьшается (кривая 4) и примерно за 22 с падает до 0, что обусловлено уменьшением концентрации озона от начальной величины в результате его распада в реакционной камере в присутствии этилена. В присутствии люминола распад озона в хемилюминесцентном анализаторе (М. Т. Дмитриев и Н. А. Китросский) происходил лишь за 40—50 с. Таким образом, измерение концентрации озона и подготовка прибора к следующему анализу в данном анализаторе могут быть проведены за 36— 40 с. Применение электронного электрометра и стрелочного индикатора позволяет, кроме того, визуально наблюдать и автоматически регистрировать концентрацию озона, тогда как в предыдущих приборах были использованы пересчетные схемы, позволяющие устанавливать лишь средние концентрации за 2 мин.

Приведены градуировочные зависимости анализатора озона, концентрации, которые создавались с помощью калиброванного генератора коронного разряда в камере объемом 150 л. В изученном интервале концентраций (до 5 мг/м3) выходной сигнал анализатора связан с концентрацией строго прямолинейной зависимостью.

Показание стрелки анализатора повышается по мере увеличения расхода этилена через реакционную камеру. Однако это увеличение наиболее значительно при концентрациях этилена, сравнимых с определяемыми концентрациями озона. При концентрациях этилена, в 500—1000 раз превышающих концентрации озона, дальнейшее увеличение расхода этилена дает незначительное повышение сигнала. Так, при увеличении расхода этилена с 20 до 40 мл/мин сигнал при различных концентрациях озона повысился лишь на 6 %. Поэтому можно ограничиться расходом этилена 20 мл/мин. В этом случае имеющегося баллона хватает примерно на 30 сут непрерывной работы. Давать расходы этилена до 1 л/мин, как это сделано в предыдущих приборах, нерационально (в этом случае баллона хватило бы лишь на 13 ч, и, кроме того, при анализе создаются взрывоопасные концентрации этилена в приборе и окружающем воздухе).

Представляет интерес высокая чувствительность анализа. В положении переключателя шкал на 10 мВ вся шкала соответствует концентрации озона 7,4 мкг/м3. Флюктуации фонового тока фотоумножителя составляют на самой чувствительной шкале около 1 деления (0,1 мВ). Таким образом, измеряемые концентрации составляют ~0,1 мкг/м3, а при длительности измерения 15 с чувствительность анализа в определяемой пробе достигает 0,001 мкг, что превышает чувствительность анализаторов других типов — радиоизотопных и кулонометрических (М. Т. Дмитриев и В. 3. Альперин; Hodgeson). Поскольку в атмосферном воздухе фоновое содержание озона обычно не бывает ниже 5—10 мкг/м3 (М. Т. Дмитриев и Н. П. Дадунашви-ли), разработанный прибор позволяет определять концентрации озона в жилых и общественных зданиях, в частности при кондиционироваиии воздуха.

Хемилюминесцентное определение озона с этиленом превосходит другие методы и по специфичности анализа. Так мешающее действие в приборе перекиси водорода составляет 0,5 %, формальдегида — 0,02 %, двуокиси азота — 0,03 %, окиси азота — 0,01 %, сернистого газа — 0,006 %, акролеина — 0,005 %, тогда как в других приборах мешающее действие этих веществ достигает 5—15%. Разработанный прибор был использован в различных гигиенических исследованиях.

ЛИТЕРАТУРА. Дмитриев М. Т., Альперин В. 3. Гиг. и сан., 1971, № 2, с. 54. — Д м и т р и е в М. Т., Д а д у н а ш в и л и Н. П. В кн.: Методы воздействия на градовые процессы. Л., 1968, с. 21.—Дмитриев М. Т., Китросский Н. А. Ж- физ. химии, 1968, № 12, с. 125. — Е р и н С. А., Р е з в у ш -к и н В. В. Гиг. и сан., 1970, № 8, с. 70. — Ж и т и е в Ю. Н. Ж- физ. химии, 1963,

№ 9, с. 136. — H о d g е s о n I. A. et al. Analyt. Chem., 1970, v. 42, p. 1795. - Ne-d e г b г a g t I. W. et al. Nature, 1965, v. 206, p. 87. — S t e v e n s R. K. et al. ISA Transactions, 1970, v. 9, p. 1.

Поступила 19/XI 1973 r.

УДК 614.72-074: 647.841

Канд. биол. наук М. Н. Кузьмичева

ОПРЕДЕЛЕНИЕ 4,4-ДИМЕТИЛДИОКСАНА - 1,3 В ВОЗДУХЕ

Московский научно-исследовательский институт гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана

При исследованиях воздушной среды возникла потребность в определении 4,4-диметилдиоксана-1,3 (ДМД) в воздухе в присутствии формальдегида. Большинство имеющихся методов неизбирательны, так как основаны на гидролизе ДМД до формальдегида с последующим его анализом по реакции с хромотроповой кислотой (Е. А. Перегуди, Е. В. Гернет).

Мы попытались использовать для определения ДМД реакции на другой продукт его гидролиза двухатомный спирт — диметилпропандиол-1,3. При этом испытывали 2 реакции на спирты — с ванадий-оксихинолиновым комплексом и с ароматическими альдегидами. Наиболее чувствительной оказалась реакция с ароматическими альдегидами, известная в химии как реакция Комаровского (И. М. Кореннан; А. С. Комаровский).

В нашем распоряжении было 3 ароматических альдегида — ванилин, салициловый альдегид и п-диметиламинобензальдегид. Качественные испытания показали, что наиболее четкая и интенсивная окраска наблюдается в сернокислых растворах ДМД в случае применения п-диметиламинобенз-альдегида. Этот же реактив был использован П. Н. Коваленко и соавт. для количественного определения ДМД в сточных водах. Для извлечения ДМД из воды авторы рекомендуют использовать бензол. После добавления эфирно-сернокислых растворов к исследуемым бензольным экстрактам образующуюся красную окраску измеряли фотометрическим способом. В рекомендуемых условиях окраска устойчива только 20 мин, чувствительность определения составляет 2 мг в объеме 50 мл.

Нами разработаны другие условия определения ДМД по реакции взаимодействия с п-диметиламинобензальдегидом, позволяющие обнаружить 2 мкг (0,002 мг) вещества в 3 мл исследуемого раствора.

При установлении оптимальных условий использовали водные растворы ДМД с различным его содержанием (от 1 до 20 мкг). К исследуемым растворам добавляли различные количества серной кислоты и п-диметиламино-бензальдегида. При этом появлялась оранжево-красная окраска, интенсивность которой измеряли на спектрофотометре. Максимальное светопогло-щение окрашенных растворов наблюдалось в диапазоне 485—505 нм. Выявлено, что для определения ДМД в пределах от 2 до 20 мкг вполне достаточно добавить 0,5 мл 5 % спиртового раствора п-диметиламинобензальде-гида. Соотношение серной кислоты и воды в исследуемых растворах должно составлять не менее 3 : 5. Мы применили спиртовые растворы п-диметил-аминобензальдегида вместо рекомендуемых сернокислых и эфирных, так как они оказались более устойчивы при хранении. Во всех случаях использовали серную кислоту ч. д. а. для пробы Саваля (ГОСТ 4206-66). Для проверки возможности применения дистиллированной воды в качестве поглотительного раствора создавали различные концентрации ДМД в воздухе (от 0,1 до 2 мг/м3). Поглощение осуществляли в 3 последовательно соединенных поглотительных прибора с пористой пластинкой № 1, наполненных дистиллированной водой, при охлаждении.

Опыты показали, что при скорости 0,3—0,5 л/мин ДМД практически полностью поглощается в 2 первых поглотительных приборах. Но при увеличении скорости отбора до 0,7—1 л/мин значительное количество ДМД

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.