Научная статья на тему 'КРИОГЕННЫЙ ПРОБООТБОРНИК ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ГАЗОВ И АЭРОЗОЛЕЙ'

КРИОГЕННЫЙ ПРОБООТБОРНИК ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ГАЗОВ И АЭРОЗОЛЕЙ Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
31
8
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.

Похожие темы научных работ по химическим технологиям , автор научной работы — Ю.И. Гаврилин, У.Я. Маргулис, В.Г. Хрущ

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «КРИОГЕННЫЙ ПРОБООТБОРНИК ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ГАЗОВ И АЭРОЗОЛЕЙ»

достигает максимума через 5—6 ч после последнего приема пищи (Р. М. Гланц и соавт.). Естественно, чтобы определить уровень накопления азота мочевины в сыворотке крови при определении БЦ белка консервов, кровь необходимо взять через 5—6 ч после последнего приема пищи, в то время как азот мочевины сыворотки крови, взятой натощак (через 12—16 ч после приема пищи), т. е. когда исследуются другие показатели сыворотки крови, характеризует функциональное состояние почек, а не белковую обеспеченность организма. Особенно это имеет значение после месячного потребления растущими крысами мясных консервов, которые оказали уже одновременно определенное влияние на белковую обеспеченность и чувствительную ре-нальную систему организма. Снижение уровня азота мочевины спустя 5—б ч после отнятия пищи (которую крысята получали в течение месяца) свидетельствовало о достаточно хорошо выраженных анаболических способностях белка мясных консервов, т. е. белок высокого качества быстро усваивался и включался в биохимические процессы организма, характер обмена которого уже успел измениться в соответствии с данным белком.

В табл. 2 представлены данные об изменении анаболических свойств белка мясных консервов.Изу-

Лнтература. Гланц Р. М., Сковронская Е. В., Вов!с Г. П. и др. — Вопр. питания, 1979, № 1, с. 11— 14.

Кремер Ю. Н., Витолина С. П. и др. — Там же, 1972,

№ 1, с. 47—51. МусейкоА.С., Сысоев А. Ф. — Докл. ВАСХНИЛ, 1970, № 6, с. 10.

чение проведено путем сопоставления уровня азота мочевины в сыворотке крови, взятой через 5—6 ч после приема пищи, и КЭБ.

Увеличение КЭБ и снижение уровня азота мочевины у крысят 5-й группы, получавших консервы с добавлением 4% сбивочного масла и 4% говяжьего жира, указывает на высокие анаболические свойства белка изучаемых консервов. Добавление же «диетического масла» или только говяжьего жира давало противоположные результаты.

Данные биологического и биохимического экспериментов хорошо согласуются с химическим анализом мясных консервов по определению доступного лизина и выводами из этого анализа.

Выводы. 1. Изменение температурного режима и рецептуры мясных консервов влияет на качество белка консервов, его анаболические свойства в результате скорости и нтенсивности реакции Майара.

2. Определение доступного лизина бесспорно важно для оценки БЦ белка мясных консервов.

3. Изучение уровня азота мочевины в сыворотке подопытных животных наряду с исследованием интегральных показателе.4 (общее состояние, прибавка массы, КЭБ) является важным критерием для оценки анаболических свойств белка мясных консервов детского питания.

Покровский А. А. — Вопр. питания, 1975, № 3, с. 25. Пупеле О. Гром И. П., Кремер Ю. Н. — Там же,

1972, № 1, с. 47—51. Пятницкая И. Н , Воробьева Н. А. — Там же, 1977,

№ 3, с. 3—12. Eggum В. О. — Brit. J. Nutr. 1970, v. 24, p. 983—988

Поступила 24/VII 1980 г.

УДК 814.73-07:615.47

Ю. И. Гаврилин, У. Я. Маргулис, В. Г. Хрущ

КРИОГЕННЫЙ ПРОБООТБОРНИК ДЛЯ УЛАВЛИВАНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ГАЗОВ И АЭРОЗОЛЕЙ

Исследование содержания радиоактивных и токсичных примесей в воздухе начинается с отбора проб аэрозолей и газов на различные улавливающие элементы: аэрозольные фильтры и сорбенты. Эффективность улавливания некоторых примесей бывает далека от 100%, и, что еще хуже в методическом отношении, может сильно варьировать от пробы к пробе. Неопределенность коэффициента проскока снижает корректность проводимых исследований, особенно при комплексном анализе содержания в воздухе примесей с малоизученными свойствами. Чтобы частично компенсировать такую неопределенность, применяют контрольный сбор газа, прошедшего сквозь улавливающий элемент, в замкнутую емкость. При анализе состава радиоактивных благородных газов только этот способ позволяет быстро отобрать достаточно большую по объему пробу газа. При этом появляется необхо-

димость измерения внутренних стенок самой замкнутой емкости, а также внутренних стенок магистральных элементов. Чувствительность последующего гамма-спектрометрического анализа газообразной пробы слишком мала и не удовлетворяет требованиям многих гигиенических исследований. Дальнейшее же концентрирование радиоактивных газов, например на сорбенте, охлаждаемом жидким азотом, требует дополнительного времени, что весьма нежелательно, особенно в случае анализа содержания короткоживущих радионуклидов.

В настоящее время предложен новый криогенно-конденсационный пробоотборник газов и аэрозолей непрерывного действия, работа которого основана на способности воздуха сжижаться в том же составе основных компонентов на конденсирующей поверхности, охлаждаемой жидким азотом с температурой кипения —196 °С.

Рис. I. Устройство для отбора проб воздуха с примесями.

/ — конденсирующий элемент. 2 — термостат; 3 — жидкий азот; 4 — защитный кожух;5 — выходной патрубок; 6 —термос; 7 —жидкий азот; 8 — приемная емкость; 9 — жидкий воздух; 10 — входной патрубок; II — выходной патрубок; /2 — регулятор уровня; 13 — сорб-ционио-фильтрующая насадка: 14 — сорбционно фильтрующие элементы.

Пробоотборное устройство с механической очисткой конденсирующей поверхности показано на рис. 1. Устройство состоит из пенопластовой емкости ПС-1-150, на время работы заливаемой жидким азотом. В емкость помещается конденсирующий элемент. Полезный расход хладагента обусловливается теплообменом с конденсирующей поверхностью конденсирующего элемента и является определяющим. Бесполезный расход обусловливается теплообменом с ограничительной емкостью и потерями на подводящих элементах. В связи с этим отношение площади конденсирующей поверхности к площади неконденсирующих поверхностей несущих конструкций (внутренние стенки емкости, трубопроводы и др.), омываемых жидким азотом, должно быть по возможности большим. Теплопроводность материала несущих конструкций должна быть минимальной.

Конденсирующий элемент имеет выходной патрубок, через который непрерывно вытекает сконденсированный в том же составе жидкий воздух вместе со всеми находящимися в нем примесями. Отбор воздуха из атмосферы идет самопроизвольно за счет разряжения, образующегося в конденсирующем элементе в результате сжижения воздуха. Сжижение воздуха в том же составе в сочетании с непрерывностью отбора обеспечивается конструкцией выходного патрубка, длина, внутренний диаметр и форма которого подбираются таким образом, чтобы в выходном патрубке сохранялся столб жидкости, препятствующий выходу через него обогащенного азотом газа. В случае свободного выхода обога-Г— через выходной патрубок условие сжижения воздуха в том же составе нарушается и появляется необходимость определения коэффициента проскока анализируемых примесей.

Очистка конденсирующей поверхности необходима в силу того, что наряду с конденсацией 02 и N8 на этой поверхности кристаллизируется вода и углекислота. Это приводит, во-первых, к сниже-

нию скорости пробоотбора, а во-вторых, к потере части улавливаемых примесей, фиксируемых кристаллами углекислоты и воды.

На входе устройства до конденсирующего элемента расположена сорбционно-фильтрующая насадка, позволяющая разделять газообразную и аэрозольную фракции и фиксировать частично (или полностью) некоторые газообразные компоненты. Аэродинамическое сопротивление сорбцнонно-фильтрующей насадки не превышает давления столба жидкого воздуха в выходном патрубке. Производительность пробоотбора в процессе работы устройства неизменна благодаря поддержанию одного и того же уровня жидкого азота, омывающего конденсирующий элемент. Это обеспечивается устройством для регулирования и автоматического поддержания уровня жидкого азота в емкости (рис. 2).

Основным элементом регулятора является датчик уровня, состоящий из чувствительного элемента, соединенного трубопроводом с сильфонной мембраной. Чувствительный элемент представляет собой тонкостенный сосудик из медной или латунной фольги. Трубопровод — миллиметровая трубка необходимой длины из нержавеющей стали. Силь-фонная мембрана имеет с одной стороны нормально замкнутые контакты, которые разрываются при понижении давления в ней. Высота расположения чувствительного элемента задает уровень хладагента в термостате.

Через нормально-замкнутые контакты на сильфонной мембране включена обмотка электромагнитного реле, через нормально-разомкнутые контакты которого включена электронагревательная спираль, помещенная в сосуд Дьюара — хранилище жидкого азота. Этот сосуд и термостат соединены через трубопровод, как показано на рис. 2. При подаче напряжения включается реле, спираль нагревается, испаряя жидкий азот в сосуде Дьюара. Под действием давления собственных паров жидкий азот по трубопроводу начинает поступать в термостат до тех пор, пока его уровень не достигнет чув-

Рис. 2. Устройство для регулирования и автоматического

поддержания уровня жидкого азота в емкости. / — термостат; 2 — жидкий азот; 3 — сосуд Дьюара; 4 — жндкнй азот; 5 — трубопровод; 6 — электроспираль; 7 — обмотка реле; 8 — блок управления; 9 — сильфонная мембрана; 10 — трубопровод; II — чувствительный элемент.

ствительного элемента, в котором начинается конденсация воздуха за счет охлаждения до температуры —196°С. В датчике уровня возникает разряжение, что приводит к размыканию цепи питания обмотки реле, а следовательно, и к отключению электроспирали — подача жидкого азота прекращается. По мере выкипания жидкого азота жидкий воздух в чувствительном элементе испаряется, включается цепь питания обмотки реле и спираль нагревается снова. Циклы повторяются до тех пор, пока в сосуде Дьюара весь жидкий азот не будет израсходован. Описанный вариант пробоотборного устройства имеет производительность 15 л газообразного воздуха в 1 мин. Принципиально данный способ очистки позволяет получить скорости пробоотбора 150—200 л/мин и более, но это связано со значительным увеличением габаритов устройства. В настоящее время найден высокоэффективный метод очистки конденсирующих поверхностей и проведены испытания установок производительностью 60—80 л/мин при тех же габаритах. При этом дальнейшее увеличение скорости пробоотбора не потребует значительного увеличения габаритных размеров. Жидкий воздух, вытекающий из выходного патрубка под действием силы тяжести, попадает в приемную емкость, которая представляет собой стеклянный сосуд Дьюара. В процессе измерения этот сосуд ставится, например, на полупроводниковый детектор (в случае спектро-метрирования радиоактивных примесей). В процессе измерения по мере выкипания из сосуда азота и кислорода производится регулярная доливка жидкого азота до первоначального уровня жидкого воздуха. Сбор пробы в сосуд Дьюара рационален, когда измерения ведутся не более 1 '/2—2 сут и проба не сдается на хранение. На практике возможны

случаи длительного измерения или хранения отобранной пробы. Такая проба собирается в стеклянный (например, из молибденового стекла) сосуд, погруженный в жидкий азот. После отбора пробы сосуд необходимо плотно закрыть пробкой из пенопласта во избежание разбавления пробы за счет притока окружающего воздуха и его конденсации внутри сосуда. Основные достоинства устройства: полное улавливание аэрозольной и газовой фракций загрязнения, возможность разделения фракций загрязнения как на входе, так и на выходе устройства, высокий коэффициент концентрирования примесей (около 800), отсутствие принудительного движения воздушного потока, простота измерения совокупной пробы при радиоактивном анализе, автоматический режим работы.

Обсуждая достоинства предложенного способа пробоотбора, близкого к абсолютному по эффективности улавливания всех примесей, следует отметить, что примерно такой же логике выбора способа отбора проб следовал Р. Расмуссен. Сам факт независимого применения одного и того же явления, по-видимому, служит дополнительным аргументом в пользу выбранного направления разработок «абсолютного» пробоотбора. Важным остается вопрос о дальнейшем концентрировании примесей. В настоящее время изучаются возможности дополнительного концентрирования путем выпаривания жидкости в процессе пробоотбора или из отобранной пробы, а также с помощью сорбентов.

В заключение необходимо отметить, что криогенный пробоотборник можно использовать для отбора не только радиоактивных проб, но и любых газоаэрозольных примесей с применением, например, газового хроматографа.

Поступила 23/1V 1979 г.

Обзоры

УДК 6Н. 1:313.13]-02: [в 13.646 + 613.841(048.6)

Д. Н. Лоранский, Е. Б. Попова

НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ИЗУЧЕНИЯ КОМБИНИРОВАННОГО ДЕЙСТВИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ И КУРЕНИЯ

ЦНИИ санитарного просвещения, Москва

Результаты эпидемиологических, клинических и экспериментальных исследований, проводимых отечественными и зарубежными учеными в последние 10—15 лет, показывают, что в производственных условиях ингаляция табачного дыма приводит к более выраженным изменениям функций и органов человека, чем вне обстановки промышленного производства.

Изучая данные о загрязнении промышленных предприятий различными веществами, особенно обладающими канцерогенной активностью, и вредных последствиях курения для организма человека, ученые ставят задачу выяснить сравнительную роль и возможное комбинированное действие факторов внешней среды и табачного дыма, которое может вызывать взаимоусиление или взанмоослабленне

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.