CC BY
15
\ w л г- . uA V
\ v\ V* , jjL> 0 Н. И. ФОМИЧЕВА (Москва)
у Индикация сернистого ангидрида в вагонах V M^j после их дезинсекции
Из дезинфекционного отдела Центральной научно-исследовательской лаборатории гигиены и эпидемиологии НКПС
В практике дезинсекции вагонов широко применяется сернистый ангидрид. После обработки сернистым ангидридом вагоны дегазируются. Перед выпуском их из дезинсекции необходимо проверить полноту дегазации. Обычно применяемый в таких случаях органолептический метод является субъективным, между тем как для суждения о полноте дегазации и возможности выпуска вагонов после дезобработки требуются объективные методы определения остаточного газа. Принятые для определения малых концентраций SO, в воздухе количественные методы в условиях практической работы неприменимы вследствие их громоздкости, значительной затраты времени на отбор пробы и анализ, необходимости ведения анализа в лаборатории и в связи с этим невозможности получения быстрого ответа на вопрос о наличии той или иной концентрации газа. Существующие экспрессные методы определения S02 также не вполне пригодны для проверки полноты дегазации вагонов.
Наиболее целесообразными являются индикаторные методы, позволяющие быстро определять концентрацию газа непосредственно на месте испытания. f
По литературным данным, в основу индикаторных методов определения газов в воздухе положено пропускание воздуха через трубку, содержащую индикатор, нанесенный на твердый адсорбент. В результате происходящих при этом реакций индикатор изменяет свой цвет, и обра, зующаяся окраска сравнивается со стандартной шкалой окрасо«, полученных при определенных концентрациях газа. Воздух протягивается при помощи резиновой груши, ручного насоса или напорной склянки. В качестве адсО|рбентов для нанесения индикаторных растворов приме - няются фильтровальная бумага, пемза, силикагель. Последний, благодаря своим! высоким адсорбционным свойствам, имеет ряд преимуществ перед другими адсорбентам«. В нашем распоряжении был технический силикагель. Вследствие большого содержания окрашенных зерен технический силикагель не пригоден для индикации, так как для проведения цветных реакций исходный продукт одолжен быть белого цвета. Окраска зерен обусловлена присутствием! в силикагеле окислов железа. Удаление окислов достигается обработкой силикагеля кислотами. По имеющимся в литературе данным, для этого применяются или 6 N раствор HCl, или 6—9 N раствор H2SO<. Мы брали и 6 N HCl, и 9 N H9SO,. После кипячения с кислотой в течение 15 минут силикагель промывался водой до исчезновения реакции на анион, затеи высушивался в сушильном шкафу, прокаливался в муфельной печи и снова обрабатывался кислотой, промывался, высушивался, прокаливался. Уже после первой обработки кислотой и прокаливания силикагель получался значительно белее, а после второй обработки становился совсем белым и по своему цвету вполне пригодным для индикации.
Хорошие результаты при индикации SO, дал силикагель, пропитанный раствором иодноватокислого калия в смеси с крахмалом. В Англии разработан способ индикации ?02 в воздухе этим реактивом, но реакция проводится не на силикагеле, а на фильтровальной бумаге, пропитанной растворами KJ02, KJ с крахмалом и глицерином.
Механизм действия данного индикатора основан на известной иодо-метрической реакции восстановления сернистым газом иодата калия (КДРЯ + ЗБО, + ЗН20 = КЛ + ЗН25 04), причем образующиеся иодистый калий и серная кислота выделяют иод, дающий с крахмалом синее окрашивание (КЛО + 5КЛ + ЗН2504 = ЗХ, + ЗК,504 + ЗН.О). Однако яри избытке БО,, когда использован весь Ю(Э31 синее окрашивание исчезает, так как иод восстанавливается в иод-ион (ЗЛ2 + ЗЭОя +. + 6НаО == 6НЛ + ЗНг504). В известных пределах концентрации 302 можно избежать второй степени процесса восстановления, и тогда по интенсивности окраски силикагеля, полученной в определенных условиях, можно судить о концентрации БО,,. Изучение этого индикатора велось в лабораторных условиях и в вагонах.
Лабораторные опыты проводились по следующей методике.
В стеклянных бутылях емкостью 20—30 л создавалась концентрация 502. Сер-'нистый газ получался в колбе путем взаимодействия серной кислоты с сернистокис-лым натрием. Смесь ^02 с воздухом отбиралась из колбы в газовую бюретку, определялась концентрация и потребное количество 503 из бюретки подавалось в бутыль, закрытую резиновой пробкой с двумя отверстиям^. Через одно из них прохо-
Рис. 1
дила снабженная краном отводная трубка (для отбора пробы и пропускания воздуха через индикатор), а через другое — ось мешалки. Мешалка (в виде пропеллера) вращалась от электромотора Отверстие вдоль оси герметизировалось специальным гидравлическим затвором.
Пробы воздуха отбирались аспиратором в узкие трубки Петри (диаметром 1,5 см. длиной 20 см), содержащие раствор хлорноватокислого калия. Определение S02 н пробах производилось нефелометрическим способом. Для пропускания воздуха через индикатор последний присоединялся одним концом к отводной трубке бутыли, а другим — к микроаспираторуМикроаспиратор представляет собой градиурованный цилиндр емкостью 150 см®, имеющий вверху отводную трубку с краном, к которой присоединяется трубка с индикатором, а снизу — горло, в которое вставлена при помощи резиновой пробки капиллярная трубка (рис. 1). В нижней части цилиндра предусмотрена вторая отводная трубка с краном. Обе нижние трубки соединены тройником 'с резиновой грушей, наполненной водой.
Цилиндр смонтирован на деревянной подставке. Для заполнения его водой оба крана открываются нажимом груши, вода в цилиндре поднимается до требуемого уровня, а затем оба крана закрываются. Для протягивания воздуха аспиратором необходимо только открыть верхний кран>, после чего вода начнет вытекать с требуемой скоростью по капилляру из цилиндра в грушу. Скорость регулировалась путем подбора капилляра соответствующего диаметра.
После ряда испытаний был выработан следующий способ приготов-, ления индикатора. Готовится смесь из 1 см3 1% раствора иодноватокис-
1 Конструкция микроаспиратора разработана санитарно-гигиенической лабораторией Мосгорздравотдела (см. статьи В. А. Хрусталевой и М. В. Яковенко в «Сборнике трудов ЦСГЛ>, в. 3, 1940).
лого калия (KJOs) и 0,5 ом3 1%> раствора крахмала (в фарфоровой чашке). Затем в нее насыпается 2 г силикагёля (размер зерен 0,5—1 мм), вся масса тщательно перемешивается для равномерности ее смачивания и оставляется подсыхать на воздухе в течение 30—40 минут. В воз-душносухом состоянии силикагель, пропитанный реактивами, насыпается в стеклянные трубки длиной 5—6 см и диаметром! 5 мм1. Длина слоя силикагёля 2 см. С двух сторон приложены тампоны из сухой ваты, достаточно плотные для того, чтобы силикагель не рассыпался и ие двигался по трубке во время протягивания воздуха, но вместе с тем и. не затрудняющие прохождение последнего. Условия набивки индикаторных трубок должны быть одинаковым«, так как длина слоя силикагёля, плотность тампонов ваты, их размеры и т. п. сказываются на характере и скорости появления окраски.
Зависимость момента появления окраски от скорости пропускания воздуха через трубку с индикатором выяснялась путем! пропускания с различной скоростью (в пределах 40—500 см4 в минуту) воздуха, содержащего S02. Оптимальной для концентрации SO, от 0,05 до 0,005 мг/л оказалась скорость в 120 см^/мии. Для протягивания воздуха через индикаторные трубки в практических условиях намечено было использовать резиновые груши. В нашем распоряжении имелись резиновые груши (баллоны для продувания ушей, размер № 6) емкостью около 250 см3, всасывавшие в один прием 180 см3. (Измерения производились путем сжатия груши, затем* всасывания в нее воды и выжимания последней в мерный цилиндр.)
Ориентируясь на два нажима груши, т. е. 360 см5 воздуха, мы взяли этот объем как стандартный. Пропускание через индикатор 360 смг'1 воздуха с указанной скоростью показало, что при концентрации от 0,5 до 0,2 мг/л окрашивание начинается моментально, причем окрашивается весь слой силикагёля. У места поступления воздуха получается интенсивно синий цвет, постепенно переходящий в более бледные тона. С понижением концентрации SO* интенсивность окраски и длина окрашенного слоя силикагёля уменьшаются. При концентрации от 0,010 до 0,008 мг/л окраска появляется после пропускания 100—200 с Mi1 воздуха, причем' окрашенный слой получается более коротким, а цвета значительно менее интенсивные, с сиреневатым оттенком. Более низкие концентрации (0,004 мг/л и менее) дают замедленное окрашивание с оранжеватым оттенком, постепенно переходящим в сиреневые тона. Все окраски, получаемые на сишикагеле, постепенно (в течение 30—50 минут) изменяются.
Указанный выше метод пропускания воздуха с помощью микроасПи-ратора был применен для установления стандартной шкалы окрасок, полученных при определенных концентрациях SO,.
Так как цвет индикаторов с течением времени меняется, то4 для сравнения окрасок, полученных в разных опытах, немедленно по получении окраска имитировалась на бумаге и нумеровалась. Бумажки, имитирующие окраски, закладывались внутрь сте^янной трубки (такого же диаметра, как индикаторная) и плотно прижимались к стеклу слоем ваты.
Таким образом, методика изготовления шкалы стандартных окрасок состояла в следующем. 860 см3 воздуха, содержащего SOa, пропускалось со скоростью 120 см3/мин. через индикатор. Полученная на силикагеле окраска имитировалась на бумаге и нумеровалась. Для проверки концентрации отбирались пробы воздуха и определялось содержание SO.,. Имитации окрасок, полученные при одинаковых концентрациях S02, сравнивались между собой и сопоставлялись с имитациями, изготовленными
1 Испытывались трубки диаметром в 5—7,5—9 мм, причем наилучшие результаты получились при диаметре в 5 мм.
■при других концентрациях S02. На основании лабораторных данных была построена ориентировочная шкала со следующими значениями для концентрации S02 мг/л: 0,100; 0,050; 0,020; 0,010; 0,008; 0,006; 0,005;
0,004; 0,003; 0,002.
Параллельно с лабораторными опытами велись испытания индикаторов в вагонах по следующей методике. В вагоне отбирались пробы воздуха для нефелометрического определения S02, одновременно с помощью микроаспиратора через индикаторную трубку пропускался указанным выше способом воздух, полученная на силикагеле окраска сравнивалась с ранее приготовленными имитациями и записывался подходящий по окраске номер имитации (если подходящей имитации не было, окраска зарисовывалась на месте). Потом имитации окрасок сравнивались со шкалой, разработанной >в лабораторных условиях, и сопоставлялись с данными анализа.
В процессе исследований выяснилось, что окраски индикаторов в вагонах получались несколько менее интенсивными, чем в лабораторной обстановке при такой же концентрации SO», и, таким образом, по показаниям шкалы содержание S02 было ниже, чем по данным анализа. Поэтому в шкалу, изготовленную на основании результатов лабораторных опытов, были введены поправки по данным, полученным в вагонах, В конечном счете шкала приняла такой вид:
^оТЯ**"" Характеристика окрасок
0,100 Окрашен почти весь столбик силикагеля в темнобние-фиолето-
вый цвет, в отдаленном конце трубки—несколько слабее 0,050 Около V3 столбика силикагеля окрашено в синий той, остальная
ч 1сть—голубоватого тона 0,025 Окрашено около 1U столбика силикагеля в синий тон 0,015 . , 4 мм столбика в сине-гиреневатый тон
0,007 » , 2 , в голубовато-сиреневый тон
0,004 „ 1 , в светлосиреневый тон
0,002 Слегка окрашена едва заметная узкая полоска
В вагонах, которые после химической нейтрализации еще сохраняли запах аммиака, индикаторы не показывали присутствия 502, а в тех же вагонах после удаления запаха аммиака индикаторы обнаруживали значительное количество 502. Иначе говоря, аммиак мешает индикации 802, так как реакция, лежащая на основе индикации, требует кислой ■среды, а не щелочной, при наличии же в воздухе значительных количеств аммиака это условие не соблюдается. В вагонах, где после нейтрализации запаха аммиака не было, концентрация его находилась в пределах 0,001—0,004 мг/л и не мешала индикации 502.
Отсюда ясно, что индикация БО, этим методом должна производиться только при отсутствии аммиачного запаха.
Характер окрасок зависит от времени изготовления индикаторных трубок и способа их хранения Если трубки, наполненные силикагелем, пропитанным реактивами, лежат до употребления открытыми один-два дня, то получаются окраски сиреневых тонов, в то время как свежеприготовленные индикаторы дают более синие тона. Здесь играет роль подсыхание геля. При хранении индикаторных трубок в закрытых банках с притертыми пробками, т. е. при устранении подсыхания, окраски, получаемые на следующий день после изготовления индикатора, не отличаются от полученных на свежеприготовленном индикаторе. Кроме того, на окраске сказывается качест-ио раствора крахмала. Лучше всего применять свежеприготовленные или стерилизованные и хранящиеся в небольших, хорошо заакупоренных склянках растворы. Если крахмал иесвежий, с плесенью, окраски получаются фиолетовые, а не синие.
Результаты индикации БО,, в вагонах, сопоставленные с данными анализа, приведены в таблице.
Как видно из таблицы, при концентрациях БОг 0,025—0,015 мг/л данные анализа и показания шкалы очень близки между собой. При
< Гигиена и здоровье, № 9—10 ————
концентрациях от 0,007 мт/л и ниже после протягивания через индикатор 360 см5 воздуха показания по шкале в некоторых случаях понижены, но при удвоенном объеме воздуха, протягиваемого через трубку, индикаторы дают более близкие показания. Это можно объяснить тем, что на результатах индикации при низких концентрациях в значительной степени сказывается влияние сорбции БО., ватными тампончиками {что установлено рядом испытаний). Устранением указанного влияния путем конструктивных изменений индикаторных трубок, а также градуировкой шкалы на больший объем воздуха можно повысить точность определения.
Содержание ¿О, в мг/л (ао
ДАЧНЫМ
Анализа)'
0.025 0.020
0,017 0,015
0,007 0,006 0,006 0,006
0,004 0,004 0,004
0,002 0,002
0,002 0.001
Результаты индикации 50а в вагонах
Содержание SOt в мг/л (по показаниях индикаторов)
0,025 0,02
Оргаполептпческие наблюдении
0.015 0,015
^ Сильный запах SOa »
Значительный запах БОз
0,004. После удвоенного объема—0,007 мг/л 0,002. После удвоенного объема—0,007 мг/л 0,007 0,004
0,004 0,004
0,002. После удвоенного объема—0,004 мг/л 0,002
Не обнаруживается. После удвоенного объема—0,002 мг/л Не обнаруживается Не обнаруживается. После удвоенного объема—следы
\
> SO2 слабо ощущаете»
SOj едва ощущается
}■ S02 не ощущается
Кроме микроаспиратора, для протягивания воздуха через индикатор применялись упомянутые выше резиновые груши. В результате испытания различных способов протягивания воздуха при помощи груши мы остановились на следующем. К наконечнику груши присоединялся резиновой трубкой стеклянный трехходовой кран. Прямой отвод крана соединялся с капилляром, диаметр которого подбирался соответственно
Рис. 2
требуемой скорости п'ротягивания воздуха. К свободному концу капилляра присоединялась индикаторная трубка (рис. 2). Чтобы протянуть воздух через индикатор, надо предварительно сжать грушу. Для этого трехходовой кран поворачивается таким обр&зом, чтобы при сжимании груши воздух выходил через боковую трубку крана, а затем когда груша сжата, кран поворачивается на прямой ход, и тогда воздух поступает через индикатор в грушу,. Для протягивания 360 см3 воздуха груша сжимается два раза.
Окраски, одновременно полученные на индикаторах (при пропускании одинакового объема воздуха с одной и той же скоростью) с помощью груши и микроаспиратором, назывались идентичными.
Нажимать грушу нужно всегда одинаково, чтобы протягивать од и к
и тот же объем воздуха.
Если пользоваться грушей без капилляра, скорость пропускания воздуха будет 900 см'/мин и окраски получатся значительно менее интенсивными, чем в тех же условиях при употреблении груш с капилляром и скоростью пропускания воздуха 120 см3/мин. Соответственно понизятся и концентрации по шкале.
Понятно, что объем воздуха, протягиваемый грушей, менее точен, чем при пользовании микроас пира тором, так как степень сжатия груши может быть не всегда постоянной, но в практических условиях резиновая груша портативнее стеклянного микроаспиратора.
Индикаторный метод определения 502 дает возможность быстрого-ориентировочного количественного определения Б02 в воздухе и при соблюдении определенных условий пригоден для проверки дегазации вагонов.
Техника приготовления индикаторов и проведения индикации проста и доступна любому дезинструктору или помощнику санитарного врача.
Колебания показаний при малых концентрациях 502 являются результатом конструктивного несовершенства трубок и, повидимому, могут быть устранены после дополнительных испытаний других конструкций.
Ъ М \Л
4 V, I» В. И. ЦИТОВСКИЙ, С. И. ПЛИСЕЦКАЯ (Москва >
1 О ГЧ I V
V [У \
Очистка спецодежды от свинцового глета и сурика
Из лаборатории защитных приспособлений гигиенического отдела Института им Обуха
В аккумуляторном производстве спецодежда рабочих сильно загрязняется свинцовым глетом и суриком. Мы произвели в лабораторных условиях проверку присутствия свинца в этой спецодежде' после стирки ее в механической прачечной. В этих же целях определялась эффективность стирки (по принятому в прачечных способу) предварительно загрязненных лоскутов хлопчатобумажной ткани. Так как анализы подтвердили наличие значительных количеств свинца в лоскутах после стирки в обычно применяемом мыльно-содовом растворе вследствие плохой растворимости загрязняющих спецодежду веществ в воде, нами были испытаны различные Другие способы очистки спецодежды.
В этой работе мы пользовались методикой нефелометрического определения свинца, в основе которой лежит следующая реакция. 2РЬ(М03). + К„Сг,07 + Н20 .+ 2№(С2Н302) = 2РЬСг04 + 2КМ03 + .+ 2№1М03 + 2Н(С2Н30).
Количество свинца в пробе определялось по степени замутнения исследуемого раствора взвесью осадка РЬСг04 (чувствительность метода — 0,01 мг).
При сопоставлении эффективности различных методов очистки выяснилась зависимость полноты обезвреживания спецодежды от концентрации и длительности воздействия обезвреживающих растворов и влияния этих растворов на прочность ткани. Мы стремились также по возможности упростить способ очистки, что позволило бы в процессе обычной стирки в механической прачечной ввести дополнительную обработку спецодежды обезвреживающими растворами.
В результате различных экспериментов (с применением уксусной кислоты, уксуснокислого аммония и пр.), на описании которых мы не' останавливаемся, так как этими путями достигалась лишь частичная
