Научная статья на тему 'ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА МИГРАЦИИ МОНОМЕРОВ ИЗ ОБУВНЫХ РЕЗИН'

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА МИГРАЦИИ МОНОМЕРОВ ИЗ ОБУВНЫХ РЕЗИН Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
14
6
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 «ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА МИГРАЦИИ МОНОМЕРОВ ИЗ ОБУВНЫХ РЕЗИН»

результатов (90% и более) достигается при проведении анализа следующим образом. К спиртовому раствору фосфорсодержащего соединения (10 мл) прибавляют 5 мл (для ТХПФ) и 10 мл (для ТХЭФ) окислительной смеси, упаривают медленно до 1/3 объема, охлаждают, оттитровывают раствором Н202, упаривают досуха, переносят в пробирку путем повторных смывов дистиллированной водой (примерно по 2 мл 4 раза), доводят объем водой до 10 мл, приливают 1 мл раствора молибдата аммония, 0,5 мл раствора аскорбиновой кислоты, нагревают на кипящей водяной бане 3 мин, охлаждают и измеряют оптическую плотность синего раствора. Чувствительность метода 6,0 мкг ТХПФ и 5 мкг ТХЭФ в пробе. Определению мешают другие фосфорорганические соединения. Пробы воздуха отбирают в 2 поглотительных прибора, содержащих по 5 мл этилового спирта, со скоростью 24 л/ч в течение 1 ч (ТХЭФ) и 2 ч со скоростью 60 л/ч (ТХПФ). Во время отбора проб поглотители охлаждают. Объем воздуха, необходимый для обнаружения фосфатов, определяли, исходя из расчетной ПДК (А. А. Голубева и соавт.; Е. И. Спыну и Л. И. Иванова), равной 0,25 мг/м3 для ТХЭФ и 0,05 мг/м3 для ТХПФ, что установлено экспериментально. Калибровочный график строили по

стандартному раствору КНгР04. Для этого в колориметрические пробирки отбирали 0, 0,05, 0,1, 0,2, 0,3, 0,5, 0,7 и 1 мл стандартного раствора КН2Р04 с концентрацией фосфора 10 мкг/мл. Затем прибавляли 10,0, 9,95, 9,90, 9,80, 9,70, 9,50, 9,30 м 9,0 мл дистиллированной воды соответственно во все пробирки, по 1 мл раствора молибдата аммония и 0,5 мл раствора аскорбиновой кислоты, нагревали 3 мин на кипящей водяной бане, охлаждали и фотоколориметрировали при красном светофильтре в кюветах шириной 3 см.

В полученном ряду содержание фосфора было следующим: 0, 05, 1, 2, 3, 5, 7 и 10 мкг. При построении калибровочного графика рассчитывают концентрацию фосфора в колориметрируемом растворе, учитывая, что объем раствора 11,5 мл.

Содержание фосфата в анализируемой пробе определяли по формуле:

Х=К-А,

где А — количество фосфора в 1 мл колориметри-руемого раствора, найденное по графику; К — коэффициент пересчета, который для ТХПФ равен 124,20, а для ТХЭФ —105,8.

Метод может быть рекомендован для определения ТХПФ и ТХЭФ в воздухе при гигиенической оценке полимерных материалов.

ЛИТЕРАТУРА

Голубев А. А., Люблина Е. И., Талоконцев Н. А. и др. Количественная токсикология. Л., 1973, с. 236—237.

Гуричева 3. Г. и др. Санитарно-химический анализ пластмасс. Л., 1977, с. 43—45.

Клисенко М. А., Лебедева Т. А., Юркова 3. Ф. Химический анализ микроколичестЕ ядохимикатов. М., 1972, с. 67—70.

Клисенко М. А., Лебедева Г. А. Определение малых кон-

центраций ядохимикатов в^воздухе, продуктах питания, биологических и других средах. Киев, 1964.

Методы определения микроколичеств пестицидов. М., 1977, с. 85—87.

Спыну Е. И., Иванова Л. И. — Гиг. труда, 1967, № 7, о. 18-20,

Поступила 31/1Л 1980 г.

УДК б 13.632.4:[678.7:685.31/.32

В. В. Тарарин

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА МИГРАЦИИ МОНОМЕРОВ ИЗ ОБУВНЫХ РЕЗИН

I Московский медицинский институт им. И. М. Сеченова

В настоящее время обувная промышленность широко использует подошвенные резины на основе сти-рольных каучуков.

Комплекс химических веществ, выделяющихся при переработке полимерных композиций в готовые изделия (Ю. С. Другое и соавт.), исследован детально, миграция же химических веществ из обувных резин на основе стирольных каучуков изучена недостаточно.

Целью данной работы являлось изучение закономерности миграции химических веществ в воз-дух^из обувных резин при нормальных условиях (20 °С) и повышенной температуре (60 °С). Было отобрано 11 образцов обувных резин, содержащих 30—40 об. % метилстирольного и 10—15 об. % вы-

сокостирольного каучука. Миграцию мономеров из резин определяли в условиях, близких к режиму эксплуатации.

Согласно имеющимся данным (В. А. Каргин и Г. Л. Слонимский; Н. Грасси), деструкция полистирола ----СНг—СН—СН2—СН----и полиметилсти-

СвН5 С,Н5 СН5 сн3

рола •—СНг—С—СН,—С—протекает с обра-¿вн6 с,не

зованием мономеров — стирола и а-метилстирола соответственно, причем повышение температуры приводит к увеличению скорости деструкции. По

_I_I_I_I_I_

8 6 4 2 0 мин Рис.*

Рис. 1. Хроматограмма смеси стирола (/) и а-метилсти-'рола (2) в гептане.

данным Ч. Уоллинга, процесс полимеризации кр

Mn+M±*MD+1 (Кр — константа скорости роста к _ р

цепи; К-р — константа скорости деполимеризации) обратим и при какой-то предельной температуре будет протекать в сторону образования мономера. Для полистирола эта температура 190 °С и выше. При более низких температурах мономера практически не образуется, так как энергия активации полимеризации значительно меньше, чем деполимеризации. Основной стадией производства обувных резин является процесс вулканизации «сырых» заготовок, который проводится примерно~при 175 °С. При этом образуется полимер сетчатой структуры, т. е. сшитый, вспененный порообразо-вателями. Мономеры, образовавшиеся в процессе вулканизации, способны проникать сквозь поры и мигрировать из резин в воздух.

Для определения мономеров (стирола и а-метил-стирола), мигрирующих из обувных резин, нами применен метод газожидкостной хроматографии.

Рис. 2. Динамика выделения мономеров из обувных ревнн в воздух.

По оси абсцисс — экспозиция (в ч); по оси ординат — концентрация (в мг/м').

1, 2, 4 — а-метилстирол (20 °С); 3 — стирол (60 °С); 1—3 — через 1 мес после изготовления: 2, 4 — через 3 нес «пролежки» гри 20 и 60 °С соответственно.

Хроматографирование проводили на газожидкостном хроматографе «Цвет-106» с двумя пламенно-ионизационными детекторами. Двухметровые колонки из нержавеющей стали внутренним диаметром 3 мм заполняли твердой фазой Chromaton NAW HMDS зернением 0,250—0,315 мм, пропитанной жидкой неподвижной фазой «Reoplex-400» (Г. Мак-Нэйл и Э. Бонелли) в количестве 15 % (П. И. Се-ливохин и Н. Д. Гришчина).

Газом-носителем служил азот особой чистоты. Его давление на входе колонки 1 ати, расход 40 мл/мин. Расход водорода и воздуха 33 и 330 мл/мин соответственно. Температура в термостате колонок 115±3°С, испарителя 170±1,5°С. Чувствительность измерителя малых токов устанавливалась на 50- Ю-12 А, скорость движения диаграммной ленты 600 мм/ч.

Для количественного определения стирола и а-метилстирола пользовались методом абсолютной калибровки. Растворы мономеров в гептане с помощью микрошприца МШ-10 вводили в хроматограф в количестве 1 мкл. На рис. 1 представлена хроматограмма. Время выхода стирола 4мин15с, а-метилстирола — 5 мин 51 с.

Площади пиков рассчитывали по формуле:

_ . <Др.16 + Юр,86 S = h § •

где h — высота пика, ш 0, is — ширина пика на высоте 0,15 Л; со оо,85 — ширина пика на высоте 0,85 И. Затем строили график зависимости концентрации мономера от площади пика. Минимально детектируемое количество стирола составило 2,5-10_вмкг, а-метилстирола — 1,8-10~в мкг в 1 мкл

Закономерности миграции мономеров из обувных резин в воздух изучали « специальной камере при 20 и 60 °С ч течение 4—48 ч экспозиции. Удельная

Рис. л

Рис. 3. Динамика выделения а-метилстирола из обувных

резин в воздух при 60 °С. По оси абсцисс — экспозиция (в ч): по оси ординат — концентрация (в мг/м'); 1 — через I мес после изготовления; 2. 3 — через 3 мес «пролежки» при 20 и 60 °С соответственно.

поверхность материала составляла 0,02 см2/см3.

Пробы воздуха (50—100 л) из камер отбирали в 2 последовательно соединенных поглотителя с пористой пластинкой, заполненных 5 мл гептана и помещенных в сосуд со льдом. Для газохромато-графического анализа брали по 1 мкл раствора из каждого поглотителя. Результаты исследования динамики выделения мономеров из обувных резин представлены на рис. 2 и 3.

Исследования показали, что при увеличении температуры с 20 до 60 °С скорость миграции а-ме-тилстирола возрастала примерно в 9 раз. Если при 20 °С за 48 ч в камере концентрация а-метилстирола была 1,25 мг/м3, то при 60 °С она достигла 6,78 мг/м (см. рис. 2, / и рис. 3, /). Этот эффект связан как с увеличением летучести мономера, так и с возрастанием пластичности макромолекул резины (мономер легче диффундирует через размягченные

стенки закрытых пор). Накопление стирола в камере происходило только при 60 °С в небольших количествах (см. рис. 2, 3).

Для установления продолжительности миграции мономеров из обувных резин исследуемые образцы подвергали хранению при 20° и 60 °С в течение

3 мес. Результаты анализа миграции мономеров из этих образцов показали, что динамика выделения стирола и а-метилстирола в воздух значительно снизилась (см. рис. 2, 2,4 и рис. 3, 2,3). Из резин, подвергнутых хранению при 60 °С, стирол практически не выделялся, а интенсивность миграции а-метилстирола уменьшилась примерно в 10 раз.

Таким образом, наибольшее количество мономеров выделяется из обувных резин на основе сти-рольных и^метилстирольных каучуков в первые

4 мес после их изготовления.

ЛИТЕРАТУРА

Другое Ю. С., Муравьева Г. В., Беликов А. Б. — В кн.: Современные методы санитарно-гигиенических исследований и применение их в практике санитарного контроля. Тарту, 1978, с. 34—38.

Каргин В. А., Слонимский Г. Л. Очерки по физико-химии полимеров. М., 1967.

Грасси Н. Химия процессов деструкции полимеров. М., 1959.

Мак-Нэйл Г., Бонелли Э. Введение в газовую хроматографию. М., 1976.

Уоллинг Ч. Свободные радикалы в растворе. М., 1960.

Поступил« 8/V 1980 г.

Дискуссии и отклики читателей

УДК в 17.753.2-036.4-053.5-085.825.1-039.71

А. А. Сычев

ЭФФЕКТИВНОСТЬ УПРАЖНЕНИЙ ЗРЕНИЯ В ПРОФИЛАКТИКЕ НАЧАЛЬНЫХ ПРОЯВЛЕНИЙ БЛИЗОРУКОСТИ У ШКОЛЬНИКОВ

Украинский институт усовершенствования врачей, Харьков

Решения XXV съезда КПСС направлены на укрепление связей науки и практики, быстрейшее использование достижений науки, повышение их социальной и экономической эффективности.

Одной из важных особенностей гигиенических исследований является то, что внедрение вытекающих из них рекомендаций в большинстве случаев не дает быстрого, легко определяемого эффекта. Это относится к работам в области коммунальной гигиены, гигиены детей и подростков, гигиены питания. Например, оценка эффективности мероприятий по снижению загрязнений атмосферного воздуха требует длительного наблюдения за изменениями показателей заболеваемости определенных контингентов населения, выявления в числе обнаруженных заболеваний, специфических для данного загрязнителя, установления доли влияния этого загрязнителя среди других факторов, постоянно изменяющихся и воздействующих на здо-

/

ровье населения в целом (Я. И. Звиняцковский; И. Р. Голубев и соавт.).

В настоящем сообщении мы рассматриваем пример оценки гигиенической и экономической эффективности мероприятий по п редупреждению начальных проявлений близорукости у школьников. Изучая состояние здоровья детей школьного возраста, мы убедились в том, что снижение остроты зрения у учащихся в результате аномалий рефракции занимает одно из первых мест в структуре имеющейся у них патологии (второе место после кариеса зубов), причем основной причиной снижения этого является близорукость слабой и средней степени (до 6,0 0). Она выявляется у 70—75% всех школьников с пониженной остротой зрения в возрасте 15—17 лет или у 19—20% учащихся 9—10-го класса. Оценивая близорукость как наиболее социально значимую патологию у выпускников средних общеобразовательных школ, мы за-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.