CC BY
4
Идентификацию отдельных компонентов анализируемой смеси осуществляли сравнением удерживаемых объемов чистых веществ с удерживаемыми объемами, установленными по хроматограмме (М. С. Вигдергауз), а также методом добавок чистых веществ (см. рисунок).
Количественное содержание веществ, рассчитанное методом нормализации, составляет: 0,5% н-пен-тана, 0,4% н-гексана, 0,9% н-октана, 14% изо-октана, 19 % н-нонана, 4,2% н-декана, 10% пропионового альдегида, 10% масляного альдегида, 10% валерианового альдегида, 0,4% уксусного альдегида, 21% ацетона и 9% ундекана. Эти данные вполне согласуются с групповой идентификацией, проведенной химическими методами.
Выводы
1. Разработан газо-хроматографический метод определения продуктов термической деструкции смазки, состоящей из 70% индустриального масла 45 и 30% СЖК.
2. Разработан способ отбора проб воздуха на рабочих местах при консервации труб в трубопрокатном производстве.
3. Установлено, что при консервации труб смазкой в воздушную среду выделяются н-пентан, н-гексан, изо-октан, н-октан, н-нонан, н-декан, уксусный, пропионовый, масляный и валериановый альдегид, ацетон и ундекан.
ЛИТЕРАТУРА. Алексеева М. В., Гольдина Ц. А. — «За-водск. лабор.», 1950, N° 1, с. 35—36. — Вигдергауз М. С. Газовая хроматография как метод исследования нефти. М., 1973, с. 255. — Лутов В. А. — «Гиг. труда», 1964, № 2, с. 53—55. —Полетаев М. И. — «Гиг. и сан.», 1960, № 1, с. 61—62. — Ч е р -ножу ков Н. И., Крейн С. Э. Окисляемость минеральных масел. М., 1955, с 371.
Поступила 20/Х1 1975 г
Хроматограмма определения продуктов термической деструкции консервирующей смазки.
/ — пентан; 2 — гексан; 3 — ацетальдегид; 4 — изо-октан; 5 — пропионовый альдегид; 6 — октан; 7 — ацетон; 8 — масляный альдегид; 9-нонан; 10 — валериановый альдегид; 12 — декан; 16 — ундекан; 11. 13. 14. 15 — не идентифицированы.
УДК 614.72-074:646.264-61:543.422.4
Доктор хим. наук М. Т. Дмитриев, канд. техн. наук В. И. Киприн
ИНФРАКРАСНО-ФОТОМЕТРИЧЕСКОЕ АВТОМАТИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДВУОКИСИ УГЛЕРОДА В ВОЗДУХЕ
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
Для выявленияТоптимального физико-химического принципа анализа углекислого газа в "воздухе и разработки портативного газоанализатора на его основе следует учитывать, что у важнейших компонентов воздушной среды — азота, кислорода и инертных газов, а также водорода инфракрасный (ИК) спектр поглощения полностью отсутствует. В то же время интенсивное поглощение ИК-излучения — наиболее характерное свойство линейной и симметричной молекулы С02. Спектр ИК-поглощения СОг (исходное и образующееся электронное состояние, волновые числа, соответ-
Спектр ИК-поглощения молекулы С0.2
Состояние молекулы Волновое число Длина волны Температура излучателя (в град)
(в см"1) (в мкм)
исходное образующееся по Кельвину по Цельсию
Se+ 2«. 2 5109 1,96 1470 1197
S/ у+, ¿j и. 1 4983,5 2,01 1440 1167
V + V 4860,5 2,06 1405 1132
—g ¿JU
У+„ ^Jg. 0 У + 2349,3* 4,26 680 407
Пц У+ -Jg 2137 4,69 618 345
S«+ Пи,1 • 2076,5 4,83 598 325
У + —g Пи>0 1932,5 5,18 560 287
Пи .0 Пи.1 1409,0 7,12 407 134
V + —g.oo V + Zit. lo 1388,3* 7,22 401 128
V + —Jg.00 Sg. 02 1285,5* 7,28 397 124
Пи Sg. 0 720,5 13,9 208 —65
Sg%0 Пи,oí 667,3* 15,0 193 —80
Пи Se. i 618,1 16,2 179 —94
Ag.02 Пи,os 596,8** 16,8 172 —101
Степень поглощения линий: * очень сильная; **—слабая; остальные—средние.
ствующие им длины волн ИК-излучения и оптимальные температуры излучателя по закону Вина) приведен в таблице. Из таблицы видно, что достаточно сильное поглощение ИК-излучения может быть обеспечено при температурах излучателя порядка нескольких сотен градусов (возбуждающего состояния 2г,10).
В то же время высокое естественное содержание С02 (0,03%, или 640 мг/м3) исключает влияние на анализ таких веществ, как СО, Мо2, 03, 502, Н.Э, СН4, поскольку их концентрации в 103—10< раз ниже. Остается лишь мешающее влияние паров воды, которое легко может быть устранено применением осушителей воздуха, не поглощающих С02. Хотя ИК (оптико-акустические)-анализаторы используются в промышленности для анализа газовых смесей, содержащих СО, С02 и СН4, в их применении для анализа воздуха существует ряд трудностей (М. Т. Дмитриев и В. И. Кип-рин). В частности, ИК-излучение по части спектра, практически не поглощаемое молекулами С02 (балластное излучение), существенно влияет на качество измерений вследствие неизбирательного поглощения ИК-лу-чей окнами и стенками лучеприемных цилиндров и их последующего теплообмена с воздушной средой. Такое балластное излучение способствует возникновению мультипликативной ошибки измерения, пропорциональной изменению положения нулевой или компенсационной заслонки.
Попадая в лучеприемные устройства, 2 параллельных потока ИК-лу-чей поглощаются избирательно воздушной средой и неизбирательно материалами стенок лучеприемных цилиндров. Для снижения ошибки необходимо строго соблюдать условия сохранения симметрии сравниваемых балансовых потоков ИК-излучения на участках поглощения С02. Поскольку ИК-спектры поглощения С02 и Н20 частично перекрываются, важно также обеспечить избирательность, т. е. способность анализатора выделять сигнал, обусловленный поглощением ИК-излучения лишь С02 (в присутствии остаточных количеств паров воды).
Для повышения помехоустойчивости оптико-акустического преобразователя газоанализатора, т. е. снижения балластного излучения и повышения избирательности анализа, целесообразно использовать принцип газовой модуляции сравниваемых потоков ИК-излучения, осуществляемый самой анализируемой смесью. Лучеприемное устройство становится также и приемоизлучающей камерой. Кюветы оптической системы имеют по 1 окну, каждое из которых обращено к соответствующему окну камеры. Обе камеры нагреваются от внешнего источника энергии на 40—50° относительно кювет. При этом источником ИК-излучения оказывается газовая среда, заключенная в камеру. Она же, по закону Кирхгофа, является и приемником ИК-лучей. Балластное излучение в измерениях не участвует, непрерывно отражаясь от зеркальной поверхности кювет. Минимальное количество зазоров в оптической системе допускает сравнительно легкую ее герметизацию, что снижает нежелательную чувствительность прибора к изменению внешних условий. Эксперименты показали, что частная избирательность по отношению к парам воды при газовой модуляции увеличивается более чем на 1 порядок.
Графическая запись концентрации С02 на ленте самописца представляет собой последовательную цепь отсчетов, при этом одновременно осуществляются записи концентраций из 2 точек. Для сокращения длительности регистрации каждого измерения необходимо максимальное сокращение объема воздуховодов. Поэтому устройства подготовки воздуха к анализу должны быть для'каждого канала и помещены перед системой коммутации воздушных потоков. Быстрая смена проб воздуха в оптической системе газоанализатора приводит к увеличению чувствительности и точности анализа более чем на 1 порядок. Измерение в режиме прямого преобразования концентрации С02 в контрольной пробе позволяет превратить случайную ошибку, обусловливающую потери чувствительности, в учитываемую систематическую.
7
| Г |
Датчики сопутствующей информации
Рис. 1. Схема автоматической станции для санитарно-гигиенических исследований на основе ИК-анализатора углекислого газа в воздушной среде.
/. II, III — помещения, в которых определяются концентрации углекислоты; IV — газопровод для отбора проб из атмосферы: V — выброс проанализированного воздуха ИК-га-зоанализаторза: I. 2. п — пневмопереключатели. срабатывающие от программного устройства: К — контрольный пневмопсосключатель для отбора из атмосферы; а ^ 2 . п — сигнал с газоанализатора; а„ а......ап— сигналы с концентрациях углекислоты с газоанализатора из помещений; — сигнал о концентрации углекислоты из атмосферы: Ь. с. т — сигналы сопутствующей информации. Обозначения в газоанализаторе: СД — синхронный двигатель, прерывающий поток ИК-лучей с определенной частотой; РД — реверс и вн ы(! .двигатель. устанавливающий компоиснсационную заслонку; I — 2 источника ИК-лучей (проволочки, нагретые до 800°).
Весьма удобным качеством разработанного нами анализатора являются одновременное сравнение концентраций С02 в помещениях с ее концентрацией в наружном воздухе и выдача информации также и об их разности. Анализатор, не считая электронного самописца, весит около 5 кг. Вся шкала соответствует пределам 0,02—0,06% и при необходимости может быть неограниченно затрублена до 10—20 раз реостатом на 30 Ом, включенным на входе электронного самописца по схеме потенциометра. При ширине ленты самописца 27,5 см чувствительность анализа концентрации С02 составляет 1,5-Ю-4 % на 1 мм шкалы (достаточно различимом при сопоставлении одновременно осуществляемых 2 записей). Минимально определяемая концентрация составляет 0,0005% (10 мг/м3), максимально измеряемая при линейной шкале— 1%.
Автоматический ИК-анализатор С02 был использован в исследованиях по определению оптимального воздухообмена и применительно к другим задачам гигиены жилых и общественных зданий (Ю. Д. Губернский и М. Т. Дмитриев). При этом установлено, что ввиду необходимости иметь автоматический потенциометр для непрерывной регистрации концентраций, ИК-анализатор целесообразно использовать в виде автоматической станции для комплексных санитарно-гигиенических исследований. Схема автоматической станции приведена на рис. 1. Один и тот же газоанализатор, служащий основой в автоматической станции, позволяет с помощью пнев-мопереключателей одновременно анализировать воздух из многих помещений или точек забора. В блоки автоматики (согласующее, регистрирующее и программное устройства), помимо газоанализатора, подключены датчики сопутствующей информации (температура, влажность, давление воздуха, освещенность, активность испытууемых, работа бытовых приборов и т. д.). В качестве сопутствующей информации были также использованы данные с автоматических ионометров и озонометров (М. Т. Дмитриев; М. Т. Дмитриев и соавт.). Согласующее распределительное устройство предназначено для распределения сигналов с выхода датчиков и их согласования со входом регистрирующего устройства. Программное устройство служит для выдачи команд управления блокам автоматической станции — коммутации воздушных потоков, управления режимом работы газоанализатора и распределения сигналов на регистрирующее устройство.
В качестве примера (рис. 2) приведены записи концентрации углекислоты в помещениях газифицированной однокомнатной квартиры площадью около 30 м2. Исследовано влияние на концентрацию углекислоты в воздухе квартиры присутствия и активности испытуемого, приготовления пищи и других бытовых процессов, кратности воздухообмена и вида вентиляции через вытяжки, форточки и балкон, метеорологических условий, интенсивности автомобильного движения по улице и многих других факторов. Работа автоматической станции, установленной в помещении кухни, не оказывает какого-либо влияния на поведение испытуемых.
ЛИТЕРАТУРА. Губернский Ю. Д., Дмитриев М. Т. — «Водоснабжение и сан. техника», 1975, № 4, с. 24. — Дмитриев М. Т. — «Гиг. и сан.», 1974, № 10, с. 59. — О н ж е. — Там же, 1975, № 9, с. 62. — Д м и т р и е в М. Т.,
?
Рис. 2. Зависимость концентрации углекислоты в воздухе от времени суток. / — в комнате (18 м2); II — на кухне (56 м'.): Ill — на балконе; / — приход испытуемого с работы; 2 — начало его сна; 3 — утренний подъем; 4 — уход на работу.
Кирпин В. И. — В кн.: Материалы 3-го Всесоюзн. симпозиума по гигиене жилых и общественных зданий. Киев, 1975, с. 63.—Дмитриев М. Т., Китрос-с к и й Н. А. — «Гиг. и сан.», 1968, № U.c. 48. — Оптико-акустические газоанализаторы на окись углерода, двуокись углерода и метан. Смоленск, 1968.
Поступила 17/X II 1975 г.
УДК 612.015.3+613.2+313.131-057:869.24
Кандидаты мед. наук В. М. Краснопевцев и H.A. Шевырева.
В. Н. Кагиров
СОСТОЯНИЕ ЗДОРОВЬЯ, ПИТАНИЯ И НЕКОТОРЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ БЕЛКОВОГО, УГЛЕВОДНОГО И ВИТАМИННОГО ОБМЕНА У РАБОЧИХ НИКЕЛЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА В УСЛОВИЯХ ЗАПОЛЯРЬЯ
Московский научно-исследовательский институт гигиены им. Ф. Ф. Эрнсмана
Изучение фактического состояния питания и здоровья работающих на Крайнем Севере представляет собой одну из актуальных проблем. Нерациональное, несбалансированное питание вызывает нарушение биохимических процессов в организме, глубокие количественные и качественные изменения межуточного обмена. Это особенно касается работающих в Заполярье с высоким уровнем мышечной нагрузки, которая увеличивает интенсивность метаболических процессов, изменяя тем самым потребность в основных пищевых веществах.
Нашей задачей было изучить фактическое питание и здоровье рабочих никелевого производства, исследовать состояние их белкового и витаминного обмена. Питание изучали опросно-анкетным методом; всего обработано 200 анкет. Проводили биохимические исследования 78 человек в возрасте 20—40 лет; все обследуемые имели достаточный стаж работы в Заполярье. Состояние здоровья было изучено у 149 рабочих никелевого производства. Его оценивали путем осмотра этих лиц в поликлинических условиях. В обследовании принимали участие терапевт, невропатолог и оториноларинголог.
В результате исследований получены данные, свидетельствующие о некоторых сдвигах в состоянии здоровья рабочих изучаемого предприятия. У части из них отмечались изменения верхних дыхательных путей (субат-рофический ринит I—II степени, гипертрофический ринит и фарингит, снижение обоняния и изменения в гортани, нарушение функции мерцательного эпителия). Отчетливых нарушений внутренних органов не выявлено. В то же время при обследовании функционального состояния внешнего дыхания и проведении некоторых биохимических исследований обнаружены отдельные изменения. Так, установлено достоверное повышение содержания билирубина, активности щелочной фосфатазы, фруктозо-1-фосфаталь-долазы. У части обследованных найдено умеренное снижение жизенной емкости и максимальной вентиляции легких. У небольшой группы рабочих определены легкие функциональные сдвиги нервной системы.
Наиболее часто указанные сдвиги проявлялись у рабочих с производственным стажем до 5 лет; после этого срока их частота и выраженность сглаживались, что, по-видимому, объясняется наличием адаптации организма и развитием привыкания к условиям работы и проживания на крайнем Севере.
Изучение фактического питания рабочих в совокупности с пищевыми рационами в столовой дает основание для гигиенической оценки режима и структуры питания, а также химического состава и питательной ценности отдельных блюд и избыточных рационов.
В целом результаты изучения состояния здоровья показали, что среди обследованных отсутствовали лица с органическими заболеваниями, а выявленные у части из них сдвиги отдельных показателей были выражены
