CC BY
13
УДК 621; 006
МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОДОРОДНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ
И.В. Муравьева, Д.И. Благовещенский
Апробированы новые правила приемки, отбора проб и метод определения водородного показателя продукции. Методом прямой потенциометрии (ионометрии) выполнено определение фторида и водородного показателя в образцах зубных паст. По результатам исследования и сопоставления с нормированными значениями подтверждена функциональная пригодность новых требований метрологического обеспечения.
Ключевые слова: метрологическое обеспечение, метод определения водородного показателя, ионометрия, массовая доля фторида, зубные пасты.
С 01.07.2017 г. введены в действие утвержденный Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 01.07.2016 г. №785-ст ГОСТ 29188.2 [1] и утвержденный Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 07.07.2016 г. №820-ст ГОСТ 29188.0 [2]. Они устанавливают правила приемки, отбор проб, методы органолептических испытаний и метод определения водородного показателя рН продукции разного вида и типа, в том числе - зубных паст по ГОСТ 7983 [3]. Получение достоверной измерительной информации о значениях показателей качества и безопасности продукции - основная цель метрологического обеспечения испытаний [4-7].
В целях выполнения требований по метрологическому обеспечению поставлена задача подтвердить функциональную пригодность испытаний на примере контроля показателей качества зубных паст.
Потребительский рынок предлагает широкий выбор зубных паст отечественного и зарубежного производства. Среди крупнейших производителей России - компании ОАО «Невская косметика» (г. Санкт-Петербург), ОАО «Косметическое объединение «Свобода» (г. Москва) и ОАО Концерн «Калина» (г. Екатеринбург). Наиболее популярные марки зубной пасты: «Жемчуг», «Кедровый бальзам», «В1епё-а-шеё», «АдиаЁгевЬ», «Лесной бальзам» и «Новый жемчуг».
В соответствии с ГОСТ 7983 - 99 [3] все зубные пасты разделены на гигиенические и лечебно-профилактические. Гигиенические зубные пасты обладают только очищающими и освежающими свойствами и не содержат специальных целебных и профилактических добавок. Любая гигиеническая паста отечественного производства содержит: глицерин 10...33 %, химически осажденный мел 23...43 %, парфюмерное масло
1___1,5 %, натриевую соль карбоксиметил целлюлозы 1.1,8 %, лаурил-
37
сульфат натрия, водау, консервант и отдушку. Наиболее распространенные отечественные гигиенические зубные пасты: «Семейная», «Мятная» (ОАО «Весна»).
Детские гигиенические пасты отличаются вкусовыми свойствами. Для этого в состав детских паст «Ну, погоди», «Буратино», «Карлсон» вводят пищевые эссенции и различные эфирные масла.
Лечебно-профилактические зубные пасты используют для гигиены и профилактики заболеваний полости рта. В составе этих паст присутствуют специальные добавки: витамины, экстракты, настои лекарственных растений, соли, микроэлементы, ферменты. Подобные пасты предназначены как для повседневного ухода за полостью рта с профилактической и гигиенической целью, так и для целенаправленной профилактики кариеса зубов, заболеваний пародонта, некариозных поражении, заболеваний слизистой оболочки полости рта. К лечебно-профилактическим пастам относят противокариозные зубные пасты, которые обладают свойством, предупреждающим образование зубного налета, а также укрепляют минеральные ткани зуба. Это достигается за счет ввода в состав зубных паст таких компонентов как фтор, фосфор и кальций. Из соединений фтора используют фторид олова, моно-фторфосфат натрия, фторид натрия и органические соединения, которые содержат фтор. Насыщение ионами фтора твердых тканей зуба происходит при использовании зубных паст с невысокой концентрацией фтора. Эффективное действие зубных паст наблюдается при содержании 1.. .3 мг фтора в 1 г пасты.
Основные документы, в которых отражены требования к качеству и безопасности зубных паст для жизни и здоровья населения, - ГОСТ 7983 [3] и СанПиН 1.2.676 - 97. При экспертизе качества зубной пасты в первую очередь проверяют органолептические показатели, а затем физико-химические. Органолептические показатели качества зубных паст включают: цвет, внешний вид, вкус и запах. Физико-химические показатели нормируются ГОСТ 7983 и включают: водородный показатель, массовую долю фторида, массовую долю суммы тяжелых металлов, массу фторида и абразивность. Продукция считается безопасной, если по всем видам испытаний получена положительная оценка.
В работе исследовали пять видов зубных паст - фторидсодержа-щие: «Фтородент», «Волжский жемчуг», «Blend-a-Med», «Colgate», а также «Splat» биокальций - зубная паста без фтора. Отбор проводили по ГОСТ 29188.0 [2].
Органолептические испытания зубных паст в определённой степени субъективны, так как не существует образцов заводских эталонов для сравнения. По органолептическим показателям качества все образцы соответствовали требованиям стандарта: имели однородную консистенцию; соответствующие цвет, запах и вкус.
Из физико-химических показателей качества зубных паст определяли уровень рН и массовую долю фторида методом прямой потенцио-метрии (ионометрии) [8-10]. Электрохимический метод ионометрии с использованием ионоселективных электродов отличается рядом преимуществ: простотой техники выполнения измерений, невысокой стоимостью измерительных приборов, экспрессностью, так как продолжительность анализа в основном определяется временем подготовки пробы, а на само измерение тратится несколько минут.
Использовали фторидселективный электрод «Эком-Б» фирмы «Эконикс» (Москва), электрод стеклянный лабораторный ЭСЛ-43-87, хло-ридсеребряный электрод сравнения марки ЭВЛ-1М3.1. Ионометрическим преобразователем служил микропроцессорный иономер «Эксперт 001» фирмы «Эконикс» (Москва), позволяющий автоматически рассчитывать концентрацию ионов [8-10]. Также применяли электронные аналитические прецизионные весы фирмы АССЦЪАВ АЬС-210ё4.
Определение водородного показателя рН проводили по ГОСТ 29188.2 в водной суспензии с массовой долей зубной пасты 25 %.
Результаты потенциометрического определения водородного показателя в пробах зубных паст приведены в табл. 1.
Таблица 1
Результаты определения водородного показателя в образцах зубных паст
Наименование образца Водородный показатель рН
Экспериментальные значения ГОСТ 7983
Паста зубная «Фтородент» 8,87 ± 0,03 5,5.10,5
Паста зубная «Волжский жемчуг» 8,47 ± 0,05
Паста зубная «Blend-a-med. Anti-cavity» 7,00 ± 0,02
Паста зубная «Colgate. Лечебные травы» 9,66 ± 0,03
Паста зубная «Splat. Биокальций» 8,53 ± 0,06
Согласно ГОСТ 7983 уровень водородного показателя зубных паст должен быть от 5,5 до 10,5 рН. Все образцы пяти марок зубных паст соответствовали нормативным требованиям стандарта.
Массовую долю фторида определяли после обработки зубной пасты раствором серной кислоты. Результаты определения и сопоставление массовой доли фторида в образцах пяти марок зубных паст с нормируемыми значениями приведены в табл. 2.
Таблица 2
Оценка массовой доли фторида в исследуемых образцах зубной пасты
Наименование образца Массовая доля фторида, %
Экспериментальные значения Заявлено на этикетке ГОСТ 7983
Паста зубная «Фторо-дент» 0,088 ± 0,008 0,1 0,05...0,15
Паста зубная «Волжский жемчуг» 0,103 ± 0,009 0,125
Паста зубная «Blend-a-med. Anti-cavity» 0,123 ± 0,004 0,321
Паста зубная «Colgate. Лечебные травы» 0,066 ± 0,003 0,145
Паста зубная «Splat. Биокальций» Следы Не содержит фтор —
На основании данных табл. 2 определяли массу фторида в единице упаковки (табл. 3).
Таблица 3
Результаты определения массы фторида в единице упаковки
Масса фторида
Наименование образца в единице упаковки, мг
Экспериментальные значения ГОСТ 7983
Паста зубная «Фтородент» 88
Паста зубная «Волжский жемчуг» 103
Паста зубная «Blend-a-med. Anti-cavity» 123 Не более 300
Паста зубная «Colgate. Лечебные 66
травы»
Паста зубная «Splat. Биокальций» Следы —
По результатам потенциометрического определения фторида в пяти марках зубных паст можно сделать вывод, что содержание фторида не превышает установленных нормируемых значений для фторидсодержащих зубных паст в соответствии с требованиями ГОСТ 7983, это подтверждает безопасность исследуемых видов паст. Таким образом, все исследованные образцы пяти марок зубных паст соответствуют нормативным требованиям и являются безопасными для здоровья человека.
Список литературы
1. ГОСТ 29188.2-2014. Продукция парфюмерно-косметическая. Метод определения водородного показателя pH. М.: Стандартинформ, 2016. 8 с.
2. ГОСТ 29188.0-2014. Продукция парфюмерно-косметические. Правила приемки, отбор проб, методы органолептических испытаний. М.: Стандартинформ, 2016. 8 с.
3. ГОСТ 7983 - 99. Пасты зубные. Общие технические условия. М.: ИПК Издательство стандартов, 2000. 36 с.
4. ГОСТ Р 51672-2000. Метрологическое обеспечение испытаний продукции для целей подтверждения соответствия. Основные положения. М.: Стандартинформ, 2008, 21 с.
5. Нуждин Г. А., Анисимова М.А., Благовещенский Д.И. Метрологическое обеспечение инструментального производства // Станкоинстру-мент. 2017. №4. С. 58 - 60.
6. Анисимова М.А., Благовещенский Д.И., Нуждин Г.А. Метрологическое обеспечение производства оборудования неразрушающего контроля.// Контроль. Диагностика. 2017. №7. С. 50 - 55.
7. Благовещенский Д.И., Ежова Н.П., Нуждин Г.А., Перминов А.С. Метрологическое обеспечение испытаний магнитных материалов // Черные металлы. 2017. №12.
8. Муравьева И.В., Бебешко Г.И. Определение фтора в отходах производства алюминия // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2013. № 7. С. 13-16.
9. Муравьева И.В., Бебешко Г.И. Определение хлора в объектах доменного производства // Изв. вуз. Черная металлургия. 2017. № 5. С.342-347.
10. Муравьева И.В., Бебешко Г.И. Контроль содержания хлора в углях // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2017. № 8. С. 2326.
Муравьева Ирина Валентиновна, канд. техн. наук, доц., iravm@bk.ru, Россия, Москва, Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»,
Благовещенский Дмитрий Иванович, канд. техн. наук, iravm@bk.ru, Россия, Тула, Государственный региональный центр стандартизации, метрологии и испытаний в Тульской области (ФБУ «Тульский ЦСМ»)
METROLOGICAL SUPPORT OF THE HYDROGEN INDICATOR DEFINITION
I. V. Murav 'eva, D.I. Blagoveshchenskiy 41
New acceptance procedures, sampling and a method of definition of a hydrogen indicator of production are approved. The method of a direct potentsiometriya (ionometriya) has executed definition of fluoride and a hydrogen indicator in samples of toothpastes. By results of a research and comparison to rated values functional suitability of new requirements of metrological support is confirmed.
Key words: metrological support, method of definition of a hydrogen indicator, io-nometriya, mass fraction offluoride, toothpastes.
Murav 'eva Irina Valentinovna, candidate of technical science, docent, iravm@bk.ru, National University of Science and Technology MISiS,
Blagoveshchenskiy Dmitriy Ivanovich, candidate of technical science, iravm@bk.ru, Russia, Tula, Federal budgetary institution «The State regional center of standardization, metrology and tests in Tula region» (FBI «Tulsky CSM»)
УДК 539.3
НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОДОЛЬНО ПОДКРЕПЛЕННЫХ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ОБОЛОЧЕК НА ОСНОВЕ НЕКЛАССИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ
В.В. Фирсанов, В. А. Хиеу, Ч.Н. Доан
Уравнения состояния оболочек описываются соотношениями трехмерной теории упругости. Перемещения оболочек разлагаются по нормальной к поверхности оболочки координате в полиномы более высокой степени по отношению к классической теории типа Кирхгофа-Лява. С помощью принципа Лагранжа получены уравнения равновесия оболочек и соответствующие краевые условия. На основании преобразования Лапласа получена аналитическая система уравнений, при этом сокращение числа произвольных постоянных позволяет упростить краевую задачу. Дан пример расчета при различных видах нагрузок и краевых условий.
Ключевые слова: подкрепленная оболочка; неклассическая теория; вариационный принцип Лагранжа; преобразование Лапласа; краевая задача.
Основные уравнения оболочек, усиленных продольными ребрами под действием осесимметричных нагрузок. Ребристая оболочка рассматривается как система, состоящая из собственно оболочки (обшивки) и жестко с ней соединенных продольных ребер. Полагается, что ребра укреплены на внешней поверхности обшивки, размещены на равных расстояниях и имеют одинаковые геометрические и механические характеристики. Система координат (x, y, z) для обшивки выбрана так, что оси x, y совпадают с линиями главных кривизн срединной поверхности обшивки, ось z направлена по наружной нормали к этой поверхности. Система координат (x, Y, Z) для ребер выбрана так, что оси x, Y совпадают с главными направлениями срединной поверхности, а ось Z направлена по наружной нормали к этой поверхности (рис. 1), при этом Z = z - (h + H), где h и H - полутолщины обшивки и ребер.
