CC BY
16
Введение механизированных и автоматизированных систем обработки спецодежды позволит повысить культуру обслуживания и экономичность за счет уменьшения численности обслуживающего персонала и увеличения производительности. Однако предпринятые ранее попытки проектирования таких систем не получили распространения вследствие недостаточной организации работ и использования неэффективного оборудования 4.
В настоящее время ЦНИИпромзданий совместно с Государственным институтом Резинопроект Миннефтехимпрома СССР составляет принципиально новые схемы механизированных систем санитарной обработки спецодежды, предназначенных для устройства в крупных гардеробно-бытовых блоках с полным набором работ. Использование этих систем уменьшит в 2—3 раза численность обслуживающего персонала и не потребует больших площадей, чем описанные выше системы с периодически работающими обеспыливате-лями. Одновременно на основе аэродинамического способа обеспыливания спецодежды разрабатываются схемы нового оборудования, обладающего высокой эффективностью, неограниченной производительностью и возможностью работы в механизированных системах.
Дальнейшее развитие механизированных систем обработки спецодежды требует установления оптимальных пределов централизации систем с учетом используемой технологии и оборудования, затрат времени и средств на транспортировку, численности рабочих и т. п. Необходимо добиваться повышения производительности оборудования для обработки и транспортирования спецодежды, а также разрабатывать новые архитектурно-планировочные решения гардеробно-бытовых блоков.
Поступила 22/1 1975 г.
Краткие сообщения
УДК 613.32:546.1611-074
А. И. Абросимов
МОБИЛЬНЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФТОРИДОВ В ПИТЬЕВОЙ ВОДЕ
Центральная лаборатория производственного управления водопроводно-канализацконного хозяйства, Ярославль
| Визуальный цирконий-ализариновый метод определения фторидов имеет ряд вариантов (De Boer; Sanchis; Scott).
В сильно кислом растворе (pH 1,30—1,35) интенсивность образования ярко-розо-вого цирконий-ализаринового комплекса находится в обратной пропорциональной зависимости от концентрации фторионов: фтор с 4-валентным цирконием дает более прочный и бесцветный комплекс [ZrF,]2+. Таким образом, фтор-ион, соединяясь с ZrIV, изменяет розовую окраску цирконий-ализаринового индикатора, при этом высвобождается ализариновый красный С, который и дает слабо-желтую окраску сильно кислого раствора с большим содержанием фторидов. (В слабокислом растворе ализариновый красный С имеет буро-розовую окраску — интервал перехода при pH 3,7—5,2, в щелочном растворе — фиолетовую.) Метод Lamar считается лучшим при определении фторидов в питьевой воде без дистилляции. Время контакта реактива с водой—до 1 сут. Метод прост и надежен, его точность ±0,05 мг/л ионов F-, но мобильность ничтожна. Метод Lamar примерно равноценен методу Scott — Sanchis. Tegregian и Taier видоизменили последний способ применительно к объективному измерению экстинкции (оптической плотности) в современных фотоэлектроколориметрах. Однако продолжительность анализа питьевой воды на фтор-ион осталась прежней— до 2 ч и более (Р. Д. Габович и соавт., и др.). Это затрудняет контроль за процессом фторирования воды.
Я. Б. Лазовский и соавт. и др. довели время анализа до 5—10 мин путем предварительного нагрева пробы воды с реактивами до 40° перед определением экстинкции в фотоэлектроколориметре типа ФЭК-Н-57 со светофильтром № 5 (длина волны 536 нм). Перед колориметрированием пробу охлаждают до 20°. Раствором сравнения служит дистиллированная вода, одновременно обработанная как исследуемая проба воды. Но при построении калибровочной кривой здесь нагревание жидких эталонов не применяется. Далее при определении фторидов предлагается прибавлять 10 мл реактивов А и Б к 100 мл исследуемой воды, а при построении калибровочной кривой 10 мл реактнвсв прибавляют к 90 мл стандартных растворов фторидов. Это не согласуется с требованиями.
4 Устройства для обеспыливания спецодежды. Обзоры по межотраслевой тематике. Госинти. № 1/80—70. М. 1970.
предъявляемыми к фотометрическим анализам. Практически нагревать и охлаждать одновременно 5—10 проб воды—длительный процесс, особенно летом.
Поскольку окрашенная система недостаточно устойчива во времени (окраска развивается до 24 ч и более), здесь предлагается точное время измерения оптической плотности после начала цветаой реакции устанавливать по секундомеру. Предлагаемая модификация дает возможность определить 0,05—2,00 мг/л фтор-иона в кювете толщиной 1,0 см через 5 мин после добавления к пробе воды реактивов А и Б. В особо срочных случаях для этого достаточно 1— 3 мин: при определенных температурах и рН раствора выделение ярко-розового комплекса цирконий-ализарина и высвобождение в сильно кислой среде (рН 1,35) ализаринового красного С идет с одинаковой скоростью как для жидких эталонов, так и для исследуемой воды. Особенно это заметно во времени развития цветной реакции до 10 мин (см. таблицу). Предлагаемая модификация применяется у нас около 5 лет.
А п паратура: фотоэлектрокол ор и метр ы типов ФЭК-Н-57 и ФЭК-56. Для ФЭК-Н-57 светофильтры № 4 или 5 (длина волны 508 и 536 нм), оба светофильтра подходят одинаково: при их использовании разности оптических плотностей ADt и AD2 для эталонов 0,05 и 2,00 мг/л фтор-иона получаются максимальными и равными.
При использовании предлагаемой модификации нужно учитывать следующее.
1) В мягкой коагулированной воде мешает остаточный алюминий, поэтому мельчайшие хлопья гидрата окиси алюминия с примесью гидроокиси железа отфильтровывают. В воде остается меньшая часть ионного остаточного алюминия (А!3+).
2) Речную воду, если она мутная, цветная, коагулируют и фильтруют перед определением фторидов.
3) Если активный остаточный хлор свободный, окраска цирконий-ализаринового индикатора ослабляется. В таких случаях добавляют восстановитель — арсенит натрия или серноватисто-кислый натрий-гипосульфит (Р. Д. Габович и соавт.). На практике это встречается редко, так как в речной воде имеются соли аммония и органический азот. Так, зимой мы не аммонизируем воду, остаточный хлор находится в связанном состоянии и не мешает определению фторидов. При продолжительности развития цветной реакции на фториды до 10 мин влияние мешающих веществ минимально. Во фторированной питьевой воде по калибровочной кривой находят фактическую дозу фтора, а также содержание фтор-нона в исходной воде. При продолжении цветной реакции более 10 мин наблюдается некоторое ослабление окраски раствора, особенно в хлорированной питьевой воде, имеющей связанный остаточный хлор. Очевидно, имеет место медленный гидролиз моно- и дихлораминов с выделением порций свободного остаточного хлора. Следствием этого является регистрируемое по калибровочной кривой завышенное содержание фторидов. Все это указывает на то, что время цветной реакции должно быть ограничено, 10 мин.
4. Бидистиллят без следов фтор-иона для построения калибровочной кривой получают перегонкой дистиллированной воды после подщелачивания ее 5 мл/л 10% раствора едкого натра.
5. Если исследуют до 5 проб воды, то время развития цветной реакции выбирают 5 мин, до 10 проб— 10 мин.
6. При определении концентрации фтор-иона по калибровочной кривой типа И, проходящей через начало координат (см. рисунок), в правую кювету на 1,0 см в ФЭК-Н-57 наливают нулевой эталон, в левую кювету на 1,0'см— исследуемую воду с реактивами. Точно через 5 мин после добавления второго реактива (Б) прибор настраивают по левому барабану на 0. Далее ставят в левый пучок лучей кювету на 1,0 см с контрольным раствором и определяют его оптическую плотность. Для 5-минутного развития цветной реакции и температуры раствора 25° этот нулевой раствор в данном случае имеет оптическую плотность 0,168. Этот нулевой раствор готовят подгонкой смеси жидки* эталонов, выдержанных не менее 1 сут. До нужной экстинкции их разбавляют подкисленной дистиллированной водой. В темной склянке эти нулевые эталоны сохраняются довольно долго.
Реактивы: 1) реактив А— 0,750 г ализаринового красного С растворяют в дистиллированной воде и объем доводят до 1 л;
Определение фторидов в хлорированной и фторированной водопроводной воде со связанным остаточным хлором при продолжительности развития цветной реакции от 3 до 30 мин
Nt пробы
1 2 3 4
Связанный остаточный хлор (в мг/л) Доза фтора (в мг/л F-) 1,00 0,00 1,00 0,50 ¡ ,00 0,75 1,00 1,00
Найдено фтора по калибровочной кривой (в мг/л фтор-иона)
Время развития цветной реакции (в мин): 3 5 10 20 30 0,08 0,06 0,08 0,15 0,22 0,56 0,58 0,58 0,66 0,75 0,83 0,85 0,83 0,95 0,95 1,08 1,10 1,10 1,22 1,25
2) реактив Б — растворяют 0,354 г оксихло-рида цирконила Zr0CI2-8H20 (октагидрат) или 0,295 г нитрата цирконила 3Zr02-2N206-2H20, либо ZrO (N03). 2Н30 (дигидрат) в 600—800 мл дистиллированной воды. Медленно при помешивании добавляют 100 мл концентрированной HCl, 33,3 мл концентрированной H2S04, перемешивают, охлаждают до комнатной температуры и разбавляют до объема 1 л. Хранят реактив в темной склянке;
3) основной стандартный раствор фторида натрия 1 мл (0,10 мг фтор-иона). Берут 0,221 г высушенного при 105° или прокаленного до 400° фторида натрия, растворяют в бидистиллированной воде, объем доводят до I л. Рабочий раствор 1 мл (0,01 мг фтор-иона) получают разбавлением бидистиллированной водой основного раствора в 10 раз. Этот раствор должен быть свежим. Основ-нон раствор хранят в полиэтиленовой склянке (3. Марченко).
Ход определения фтор-иона. Берут 50 мл прозрачной бесцветной водопроводной воды, температуру которой доводят до температуры растворов при построении калибровочной кривой. Добавляют 2,0 мл реактива А, затем 2,0 мл реактива Б, быстро перемешивают раствор вращательным движением колбы и включают секундомер. Точно через 5 мин измеряют оптическую плотность в ФЭК-Н-57 в кювете на 1,0 см со светофильтром № 4 (длина волны 508 нм) по отношению к дистиллированной воде или исходной воде, подкисленной смесью кислот HCl и H2S04 до pH 1,35 (для подкислення можно брать 2,0 мл реактива Б).
Концентрацию фтор-нона (F~) находят по калибровочной кривой типа I.
Построение калибровочной кривой. В 5 стаканов на 150 мл наливают по 20—25 мл бидистиллированной воды, имеющей определенную (комнатную) температуру, например 20°, а летом даже 25° и выше. В стаканы последовательно вносят по 0,0, 2,5, 5,0, 7,5 и 10,0 мл рабочего стандартного раствора на фториды. С помощью одного пикнометра на 50 мл той же бидистиллированной водой последовательно разбавляют содержимое всех проб до 50 мл. Получают жидкую шкалу 0,0, 0,025, 0,050, 0,075 и 0,10 мг в 50 мл или 0,0, 0,50, 1,0, 1,5 и 2,0 мг/л фтор-иона (т. е. в 20 раз больше). Во все стаканы вносят по 2,0 мл реактива А. В первый стакан прибавляют 2,0 мл реактива Б, содержимое быстро перемешивают вращательным движением стакана и включают секундомер. В 4 другие стакана реактив Б прибавляют с иптервалом 1 мин. Через 5 мин определяют оптическую плотность окрашенной пробы по отношению к дистиллированной воде. Все определения делают по левому барабану. В других 4 пробах экстинкцию замеряют с интервалом 1 мин. Строят калибровочную кривую типа 1 (см. рисунок): по оси ординат откладывают оптические плотности, по оси абсцисс—содержание фтор-иона в мг/л. Кривая имеет вид прямой линии с отрицательным тангенсом угла наклона. ,
Фотометрическая кривая типа II (см. рисунок), проходящая через начало координат, может быть построена следующим образом: по калибровочным кривым со временем развития цветной реакции на фториды 5 и 10 мин находят разности оптических плотностей D„—Dx, где D0— оптическая плотность нулевого эталона (в нашем случае для 5- и 10-мииутного продолжения цветной реакции Ь6=0,168 и Dlo=0,183), Dx— оптическая плотность эталонов на фториды 0,5, 1,0, 1,5 и 2,0 мг/л фтор-нона. Приняв эти разности оптических плотностей за ординаты 4 концентраций эталонов, строим калибровочную кривую типа II. Оптическая плотность принимает здесь обратный знак, и нулевой оптической плотности соответствует нулевое содержание фтор-иона.
До 10-мннутного развития цветной реакции закон Бера соблюдается до содержания фгорндов 1,5 мг/л фтор-иона. При этом кривая типа II описывается уравнением D=0,056C, где D—оптическая плотность, С— концентрация фтор-иона в миллиграммах на 1 л.
Для корректирования дозы фтора при фторировании воды предлагаемый способ определения фтор-иона наиболее мобилен, так как дает результат анализа в наикратчайшее время.
ЛИТЕРАТУРА. Лазовский Я- Б., Б о м а ш М. В., Колобова Ф. А. — «Гиг. и сан.», 1972, № 5, с. 95. — Марченко 3. Фотометрическое определение элементов. М., 1971, с. 433. — Габович Р. Д., Николадзе Г. И., Савельева Н. П. Фторирование и обесфторнвание питьевой воды. Гигиена и технология. М., 1968, с. 221, —4. De Boer I. H. — «Ree. Trav. chim. Pays-Bas» 1925, v. 44, p. 1071. — 5. L a ш a г W. L. — «Industr. Eng. Chem. Analyt. Ed.», 1945, v. 17, p. 148.—
6. M e g г e g i a n S., M a i e r F. I. — «J. Am. Water-Works Ass.», 1952, v. 44, p. 239.—
7. San chis I. M. — «Industr. Fng. Chem. Analyt. Ed.», 1934, v. 6, p. 134. —
8. Scott R. D. — «J. Am. Water — Works Ass.», 1941, v. 33, p. 218.
Поступила 13/V111 1973 r.
Калибровочные кривые типов I и 11 при продолжительности развития цветйой реакции на фториды 10 мин.
По оси абсцисс — содержание фторидов (в мг/л фтор-иона; по оси ординат — оптическая плотность для кривой типа
I (слева) и типа 11 (справа). Температура растворов эталонов 25'.
