CC BY
19
4. Длительность сохранения резидуального хлора значительно увеличивается в аммонизованной воде сравнительно с неаммонизованной. Опыт в лабораторных условиях доказал, что при инициальном хлоре в 0,93 мг/л в аммонизованной воде через 18 часов осталось еще 0,18 мг/л активного хлора, в неаммонизованной только следы.
5. Результаты испытания позволяют рассчитывать, что метод ам-миачно-хлорной обработки может занять видное место в практике водоочистных станций.
Д-р В. В. ПЕТРОВ (Сталинград)
Материалы к санитарной оценке соленой газированной воды1
Из лаборатории оздоровления труда Сталинградского тракторного завода (начальник— д-р В. В. Петров) и Сталинградской краевой санитарно-гигиенической лаборатории (и. о. директора—д-р А. П. Черников)
Высокая температура воздуха горячих цехов, обычно сочетающаяся с интенсивным теплоизлучением, вызывает глубокие изменения в психо-физиологическом статусе работающего, особенно выраженные в механизме терморегуляции, в частности, в водно-солевом обмене. По данным ряда авторов (Стожкова-Гольдфорб, Дукельская и др.), за рабочий день человек может выделить до 8—10 л пота, что связано со значительной потерей воды и хлоридов.
Одним из средств борьбы с указанными явлениями является употребление рабочими горячих цехов в качестве питья подсоленной воды.
Введение с водой хлоридов (NaCl) компенсирует их потерю с потом, восстанавливает нарушенное электролитное равновесие крови, способствует задержке воды в организме и, как показал ряд работ (Маршак и Дукельская, Дервиз, Северин, Миттельштадт, Юделович, Glover, Borchardt и др.), дает весьма положительный эффект. Для придания соленой воде более приятного вкуса ее охлаждают и, кроме того, насыщают углекислотой. Такая газированная соленая вода, по вкусу напоминающая сельтерскую или нарзан, охотно употребляется рабочими горячих цехов и на большинстве крупных предприятий металлургической и металлообрабатывающей промышленности прочно вошла в быт.
Для производства ее оборудованы особые установки с большой производительностью. Так, на Сталинградском тракторном заводе суточный расход газированной воды в жаркое время года достигает 25 000 л.
Это ставит перед органами охраны труда проблему контроля за качеством газированной воды, так как самый процесс ее производства и условия хранения могут вызвать ухудшение ее питьевых свойств, что вызывает справедливые нарекания рабочих и ведет к дискредитации этого весьма ценного и физиологически оправданного оздоровительного мероприятия. Например, в отдельных случаях химическое исследование |проб газированной воды, взятой из баллонов, где она
1 По материалам доклада на научной конференции Сталинградской краевой лаборатории 7.ХП.1937 г.
хранилась, показало наличие в воде азотистой кислоты и даже аммиака, высокие цифры окисляемости, присутствие железа и как результат всего этого дурной вкус, делающий воду негодной к употреблению.
Для выяснения причин порчи вполне доброкачественной воды лабораторией оздоровления труда совместно с краевой санитарно-гигиенической лабораторией было проведено обследование всего процесса производства газированной воды и условий ее хранения; к изложению результатов обследования мы и переходим.
Газированная вода производится в особо изолированном помещении («газировка»). Самый процесс заключается в следующем (см. рис.).
В меловик 1, представляющий собой медный барабан, выложенный внутри листовым свинцом и снабженный мешалкой, приводимой во вращение руками, наливается 12 ведер разведенного водой порошкообразного мела. Из кислотиика 2 в меловик поступает серная кислота. Выделяющийся в результате реакции нейтрализации углекислый газ поступает в водоотделитель 3, а оттуда проходит через систему очистителей 4. наполненных растворами СиБО«, КМпС>4, ЫазСОз и водой. Очищенный от посторонних примесей (НгБ, ЗО'з и др.) газ собирается в газольдер 5, откуда подается в сатуратор 6. Водопроводная вода подается в медный луженый бак емкостью в 1 ООО л (на схеме не показан), установленный в железном чане, наполненном льдом1. Охлажденная вода подсаливается поваренной
3—водоотделитель, 4 — очистители, 5 — газгольдер, 6—сатуратор
солью до концентрации 0,5°/о и подается в сатуратор, при входе в который встречается в смесителе с идущим из газгольдера углекислым газом. В сатураторе лопасти вращающейся мешалки производят энергичное перемешивание воды для более полного насыщения ее углекислотой. Газированная вода разливается из сатуратора в железные или медные баллоны емкостью от 15 до 50 л и развозится по цехам. В жаркое время года такого баллона хватает на 15—30 минут, вследствие чего отдаленные от газировки цехи обычно берут сразу 20—30 баллонов и расходуют их по мере надобности. Таким образом, соленая газированная вода находится в металлическом баллоне от 30 минут до нескольких часов.
Сырье, используемое в производстве, состоит из технического размолотого мела, технической серной кислоты и поваренной соли низкого качества («бузун»). Последняя, как и мел,-хранится в складах небрежно — навалом на полу и сильно загрязнена посторонними примесями. Химического исследования этих продуктов не производилось, но по литературным данным известно, что неочищенный мел часто содержит примеси Бе, РЬ, Си, битуминозные вещества и НгБ. В отношении серной кислоты, представляющей собой жидкость темнобурого цвета, мы располагаем данными технического контроля, по которым в отдельных партиях кислоты обнаружено присутствие Ре, тяжелых металлов, ЫгОб и следов мышьяка.
Таким образом, сырье для газированной воды может быть причиной загрязнения ее посторонними примесями, в частности, окислами азота и органическими веществами.
Вся аппаратура «газировки> построена из меди, выложенной толстым слоем олова или покрытой изнутри листовым свинцом. Соединительные трубки, по которым соленая вода поступает в сатуратор, частью медные, частью железные; последние сильно разъедены ржавчиной. Следы ржавчины обнаружены и на стенках подсолочного бака, куда она, очевидно, попадает с железной крыши, покрывающей бак. Соприкосновение с водой двух разноименных металлов создает
Сводка результатов исследования газированной воды
«в т П о к а з а т е л и
X ч га X га Дата Откуда взята проба Вода прозрачность цвет запах вкус осадок реакция МН3, НЖ)г шо8 окисл. Ре РЬ
1 21. VIII Литейн. № 2 Газиров. Мутная Желтая Без особенн. Соленый Нет Слабо щел. Положит. Следы Нет 5,17 Положит. •Нет
2 21. VIII Группа М. » » Кремов. То же » Желтый То же Рез. пол. 0,65 » 9,8 » »
3 10.1Х «Газировка» Водопр. Прозрач. Бесцвет. » Нет Резко щел. Нет Нет » 15,3 Нет »
4 25.Х » » X » » » Щелочная » » 1,47 Следы и
5 26.Х » » » » » » Слабо щел. » » » 3,92 0,25 »
6 10.1Х «Солен.» бак Соленая » » » » » То жо » » » 16 Нет »
7 25.Х То же » » » » » » » 1,97 Следы »
8 26.Х » » » » » » » » » » » 4,07 0,25 »
9 10.1Х Сатуратор Газиров. Мутная Желтая » Неприят. Незнач. желтый Кислая и Следы » 17,8 Следы »
10 25.Х 8 » Прозрач. Без осо-бенност. 1 -V- с". -» Соленый Нет » » 10 Следы 2,4 1 »
11 26.Х » » » То же » » » » » 5,25 Нет 5,1 1
12 11.IX Железн. бал. » Мутная Желтая » Неприят. Оч. бол. Слабо кисл. Рез. пол. Следы » 20,1 В больш. колич. »
13 11.IX Медн. бал. • Прозрач. Желтов. » Соленый Нет Слабо щел. Нет » » 9,8 Следы »
14 26.Х Железн. бал. » Мутная Желтая » Неприят. Небол. То же Положит. Нет » 5,7 >5 »
15 25.Х Медн. бал. » Прозрач. Бесавет. » Соленый Нет » » » » 5,31 Нет »
16 3-Х Железн. бал. » Мутная Желтая Неприят. Желтый » Следы 7,5 » 7,5 >5 »
17 З.Х Медн. бал. » Прозрач. Желтов. » » Незнач. » Нет 6 » 2,4 1 »
18 4.Х Железн. бал. к Мутная » Неприятный » Желтый » Есть 4 » 7,75 >5 »
19 4.Х Медн. бал. » Следы мути » » » Незнач. » Нет з » 4,4 1 »
также условия для возникновения гальванических пар и весьма способствует процессам коррозии, продукты которой, поступая в воду, тоже могут ухудшить ее питьевые свойства.
Для определения места и причин порчи воды пробы брались одновременно из водопроводной воды, поступающей в «газировку», «соленого» бака и сатуратора. После взятия проб этой же порцией воды наполнялись железный и медный баллоны, из которых через сутки тоже брались пробы.
Исследование воды заключалось в определении общепринятыми методами содержания азотной и азотистой кислот, аммиака, железа, свинца, окисляемости и жесткости. Было исследовано 40 проб. В приводимой таблице за недостатком места представлены результаты не всех, а лишь наиболее характерных по своим показателям проб, причем опущены данные о жесткости и содержании хлоридов. Бактериологические показатели не приводятся, так как в отношении количества бактерий и коли-титра вода вполне удовлетворительна.
Из таблицы видно, что водопроводная вода (анализы № 3, 4, 5) является удовлетворительной за исключением высоких цифр окисляемости в пробе № 3, подсолка воды (анализы № б, 7, 8) не ухудшает ее свойств, если пренебречь незначительным повышением окисляемости.
Но после прохождения воды через сатуратор качество ее резко ухудшается; появляется муть, цвет, становится желтоватым, при стоянии выпадает осадок, вкус делается неприятным. Химический анализ отмечает появление следов азотистой кислоты, железа и дальнейшее повышение цифр окисляемости (анализы № 9, 10, 11).
После суточного стояния в баллонах, особенно в железном {анализы № 12, 14, 16, 18), качество воды еще более снижается: выпадает обильный желтый осадок, появляется положительная реакция на аммиак, железо обнаруживается в больших количествах.
На основании этих данных приходим к заключению, что основными причинами, обусловливающими ухудшение воды, является, с одной стороны, процесс ее сатурации С02, и, с другой — хранение ее в металлических (особенно в железных) баллонах.
Резюмируя сказанное, можем отметить следующие основные изменения качества газированной и соленой воды по сравнению с обычной водопроводной (таблица): 1) переход реакции из щелочной в кислую (при сатурации), 2) появление желтоватой мути и осадка, 3) повышение окисляемости, 4) появление следов азотистой кислоты, а также положительной реакции на аммиак и железо.
Наиболее .простым объяснением этих изменений надо считать загрязнение воды посторонними примесями, содержащимися в соли, и недостаточную очистку получаемой углекислоты. На последнее обстоятельство указывает в своей работе Лыновский, обследовавший 26 проб газированной и негазированной воды и обнаруживший появление в газированной воде ранее отсутствовавшей азотистой кислоты, увеличенное содержание азотной и увеличение окисляемости.
Но, помимо' этого ¡весьма важного момента, нужно учесть и то обстоятельство, что подсолка и насыщение воды углекислотой существенно изменяют ее физико-химические свойства и создают условия, способствующие ряду явлений, не имеющих места или слабо выраженных в обычной питьевой воде.
В этих процессах видную роль играет хлор-ион, агрессивная углекислота и явления, связанные с гальвано-коррозией металлов.
Наличие свободных хлор-ионов может оказывать неблагоприятное влияние на структуру пассивирующих пленок, образующихся на поверхности металлических сосудов или трубок, вызывая в них коллоидные процессы, делающие пленку проницаемой для ионов (Изгарышев, Ле Блон и Леви). Насыщение воды углекислотой также придаёт воде новые свойства, весьма осложняющие ее хранение.
Как известно, СОг может содержаться в виде связанной (карбонатной), бикар-бонатной и свободной углекислоты. Количество СОг, которое содержится в воде сверх того, что необходимо для равновесия бикарбонатов, называющееся агрессивной углекислотой, будет усиливать процессы разъедания железа.
По современным электро-химическим воззрениям, каждый металл, погруженный в раствор, отдает в него некоторые количества своих частиц в виде положительно заряженных ионов, вследствие чего на металле скопляется эквивалентное количество отрицательно заряженных ионов. Сила, обусловливающая переход в раствор частиц металла называется упругостью растворения металла. Если разложить наиболее известны-е металлы по степени упругости их растворения, то получим следующий нисходящий ряд: А1, 1х\, Сг, Ре, 5п, РЬ, Си, Ag.
При погружении в раствор куска однородного металла через некоторое время наступает равновесие между стремлением металла к растворению и сопротивлением электродвижущих сил, возникающих вследствие появления разноименных зарядов на металле и в прилегающем слое жидкости, и дальнейшее растворение металла прекращается. Если же в растворе находятся два соединенных друг с другом разнородных металла с различными упругостями растворения, например, медь и олово, то отрицательные заряды с олова, обладающего большей упругостью растворения, будут переходить на медь и здесь нейтрализоваться положительными ионами, вызывая тем самым поступление с металла меньшей упругости растворения — в данном случае с олова—,все новых и новых отрицательно заряженных ионов.
Вся аппаратура цеха газированных вод построена из меди, покрытой свинцом или оловом. Баллоны для хранения воды также сделаны из луженого железа или меди. Кроме того, трубки, по которым соленая вода поступает в сатуратор, изготовлены не из однородного металла, а частью медные, частью железные, соединенные друг с другом.
В последнем случае, а также при малейшем повреждении слоя полуды возникают гальванические пары, содействующие коррозии, продукты которой, поступая в воду, могут значительно ухудшить ее. Таким образом, при малейшем дефекте в слое полуды она из фактора, защищающего металл от коррозии, превращается в пособника ее. Если взять в качестве примера железо — олово, то обладающее большей упругостью растворения железо будет отдавать свои ионы в раствор, где последние, соединяясь с гидроксильными ионами, дадут образование гидрата закиси железа
Ре" + 2 0Н'$Ре(ЮН)2.
Находящаяся в растворе в значительных количествах углекислота переводит гидрозакись железа в гидроокись по уравнению:
Ре (ОН), + 2 С02 = Ре (НС03)э 4 Ре (НС03)2 + 02 + 2 Н20 = 2 Ре2 (ОН)в + 8 С02
Таким образом, углекислота, как и в разобранной выше аналогичной реакции образования гидрата окиси железа из бикарбоната железа не расходуется, а непрерывно находится в обороте, вызывая все усиливающееся разрушение железа, поскольку коллоидальная гидроокись, коагулируясь, выпадает в осадок, способствуя тем самым дальнейшему образованию гидрозакиси.
В некоторых случаях на железе может образоваться так называемая защитная пленка, состоящая, например, из мало раство-
Гигиена и санитария, № 10
рикой закись —окиси железа (Ре304), как бы защищающей металл от дальнейшего разъедания. Но, вследствие наличия в газированной воде значительного количества хлоридов, образование защитной, пассивирующей пленки, как это уже отмечалось выше, затрудняется, и поэтому процессы коррозии продолжаются беспрепятственно.
Из приведенного краткого элементарного анализа возможных химических процессов становится понятным как изменение реакции газированной воды в кислую сторону, обусловленное ее насыщением углекислотой, так и появление в ней осадка и положительной реакции на железо.
Необходимо остановиться еще на причинах появления в воде следов азотистой кислоты, аммиака и [повышения окисляемости.
По общепринятым воззрениям все вышеуказанные показатели обычно являются индикаторами загрязнения воды какими-нибудь органическими веществами, при своем окислении переходящими через аммиак и нитриты в конечную стадию окисления — в нитраты.
Как уже было сказано, поваренная соль, применявшаяся в наших случаях для подсолки воды, была весьма низкого качества («бузун») и хранилась на складе в недопустимых условиях — навалом на полу. Вполне естественно, что такая соль содержала в себе много всевозможных органических примесей, которые и могли послужить источником образования азотистой кислоты и аммиака.
Но возможно безотносительно к данному случаю и другое объяснение этого явления. Азотистая кислота, как известно, может содержаться и в совершенно безупречных в отношении загрязнения органическими веществами водах; здесь она образуется за счет восстановления нитратов, причем присутствие в воде железа весьма способствует этим процессам; то же самое можно сказать и в отношении аммиака.
Подобные восстановительные процессы могут вызвать и повышение окисляемости, поскольку восстанавливающая способность некоторых находящихся в воде веществ (нитриты, закись железа и др.) может обусловить повышенный расход перманганата при титровании и тем самым симулировать загрязненность воды органическими веществами.
На основании данного обследования администрации цеха газированных вод было предложено:
1. Использовать для производства воды очищенную серную кислоту.
2. Для подсолки воды применять столовую соль.
3. Заменить железные водопроводные трубы, подающие воду тгз~ соленого бака в сатуратор, медными, тщательно вылуженными.
4. Производить периодический осмотр и лужение баллонов для хранения газированной воды.
5. Сменять поглотительные растворы в очистителях не реже двух раз в шестидневку.
Настоящее краткое сообщение не может претендовать на полное освещение всех процессов, возникающих при изготовлении и хранении газированной воды: процессы эти чрезвычайно сложны и многообразны и многим из них, в частности, коррозии металлов не даго еще полного и исчерпывающего объяснения.
Но даже из сказанного выше можно заключить, что затронутая в настоящем сообщении ¡проблема заслуживает пристального внимания со стороны гигиенистов и химиков, поскольку она ставит перед ними ряд конкретных вопросов по разработке наиболее совершенных способов изготовления и хранения газированной подсоленой воды,, являющейся в условиях работы в горячих цехах одним из оздоровительных факторов первостепенного значения.
Выводы
1. Употребляющееся для производства соленой газированной воды еырье (H2S04, N,aCl и мел) — низкого качества и содержит в себе ■осторонние примеси (органические вещества, 1Ч2Об, Fe, As и пр.), могущие вызвать загрязнение воды.
2. При изготовлении соленой газированной воды и ее хранении создаются условия для возникновения разнообразных и чрезвычайно сложных химических процессов, обусловленных в первую очередь аодержанием в такой воде значительных количеств агрессивной углекислоты и ионизацией N,aCl.
3. По указанным обстоятельствам при хранении соленой газированной воды в металлических баллонах процесс коррозии металлов идет более интенсивно.
4. В результате вполне доброкачественная питьевая вода значительно ухудшает свои качества, что выражается в появлении в ней мути и осадка, следов азотистой кислоты и аммиака и повышении екисляемости.
5. Моментами, особенно неблагоприятно отражающимися на качестве воды, являются процесс сатурации и хранение воды в металлических баллонах.
6. Для предотвращения ухудшения свойств соленой газированной «оды необходимо изыскание более рациональных способов ее изготовления и хранения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Маршак и Клаус, Гигиена труда, № 9, 1927.— 2. Маршак и Дуге л ь с к а я, Гигиена труда, № 1, 1928.—3. Георгиевская, Дервиз и др., Влияние высокой температуры на животный организм человека (сборник), в. 1, 1934. 4. Миттельштедт и Северин, Гигиена труда, в. 1, 1934, — 5. Л ы-■ о в с к и й, Вопросы питания, № 4, 1937. — 6. Г л е с с т о н, Электрохимия растворов, иНТИ, 1936.—7. Проф. К л ют. Исследование воды на месте, Г'МТИ, 1 >31,— 3. Проф. Изгарышев, Болезни металлов и средства их сохранения.—9. Проф. X л о п и н, Основы гигиены, Москва, 1922.—10. О lo v е г D. М., Journ. of industr Hygiene, XIII, 1931.
Д-р Г!. М. КРАПИВИНА (Саратов)
Санитарно-гигиеническая оценка школ-новостроек Саратова
lis кафедры общей гигиены Саратовского медицинского института (зав.—проф. Лось)
Постановление правительства о ликвидации в 1937 г. двусменных занятий в школах крупных городов, выдвинувшее массовую стройку школьных зданий во всех республиках Союза, отразилось и на школьном строительстве в Саратове. В 1935 г. в Саратове было построено 5 школ, в 1936 г. — 8, всего же по области было намечено к строительству в 1936 г. 12 школ. План 1937 г. предусматривал постройку в Саратове 5 школ. Однако хозяйственные организации не отнеслись к этому делу с должным вниманием: они недооценили такие важные вопросы, как планировка, ориентация зданий, благоустройство пришкольных участков, внутреннее оборудование, благоустройство зданий.
