CC BY
13
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
#
УДК 614.3-074:691.175
• •
О МЕТОДИКЕ САНИТАРНО-ХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
СТРОИТЕЛЬНЫХ ПЛАСТМАСС
Э. В. Вольский и А. А. Харитонова (Николаев)
' Методики изучения токсических свойств водных вытяжек из пластмасс и летучих продуктов их термоокислительной деструкции (Б. Ю. Калинин и Е. Н. Комарова) достаточно освещены в литературе, хотя описанные методики проведения санитарно-химических исследований отличаются друг от друга (К. И. Станкевич; Г. И. Морозова).
При санитарно-химических исследованиях пластмасс наиболее часто используют принцип тормостатирования образцов при заданной температуре в герметической емкости и последующего анализа продуктов выделений. Однако аппаратурное оформление, применяемое разными авторами, различно. Некоторые авторы (К. И. Станкевич) берут для этой цели стеклянные колбы и бутыли различной емкости, вакуумные эксикаторы и другие емкости. Широкое распространение находят металлические емкости различного объема (0,2—1 м3), в некоторых случаях футерованные стеклом. Заданный температурный режим, как правило, обеспечивается выдержкой емкостей в термошкафах, в некоторых случаях производится внутренний обогрев с помощью различных нагревательных устройств (лампы накаливания, элементы закрытого типа и т. п.).
Наиболее существенным недостатком этого метода, особенно при использовании сосудов с малым объемом, является принцип внутреннего обогрева, так как в данном случае не достигается равнохмерности обогрева исследуемого образца. Так, при размерах образца 120x60x5 мм, подвешенного на уровне ртутных шариков термометра, и обогреве емкости лампой накаливания, при заданном режиме 60° верхний конец образца нагревается до 40—50°, тогда как его нижний конец — до 80—100°. Перегрев некоторых полимерных материалов (поливинилхлорид, полистирол и др.) ввиду сравнительно невысокой их термостойкости может привести к деструкции, усиливающейся при жестком облучении инфракрасными лучами, к искажению процесса термостатирования и результатов исследований.
Равномерность обогрева исследуемого образца зависит от расстояния между образцом и источником тепла, а также от цвета образца и состояния его поверхности (гладкие, глянцевитые поверхности образцов белого цве-
та отражают значительное количество лучистой энергии, образцы же с матовой, шероховатой поверхностью черного цвета хорошо поглощают ее). Большая равномерность при внутреннем обогреве емкости возможна путем перемешивания воздуха при термостатировании и откачке мешалкой пропеллерного типа, введенной в емкость через гидравлический затвор (скорость вращения 150—250 об/ман). Однако установка мешалки усложняет аппаратурное оформление метода.
Наиболее удовлетворительные результаты получены нами при внешнем воздушном и водном обогреве емкостей и использовании при этом стеклянной аппаратуры на шлифовых соединениях, исключающих применение резины, корки и различных замазок.
Использование последних неприемлемо, так как они выделяют разные примеси, а использование фторопластовой защиты не обеспечивает герметичности системы.
Самым ответственным этапом санитарно-химических исследований является отбор проб воздуха на газовый анализ, обычно осуществляемый ас-пирационным способом. Анализируемый воздух из емкости протягивают через поглотительные приборы с определенной скоростью, зависящей от типа и конструкции поглотительного прибора, объема и природы поглотительной среды, температуры и других факторов. Наиболее эффективны поглотители с пористой пластинкой: они позволяют повысить скорость откачки и снизить вероятность проскока. Многообразие аппаратурных схем, а также отсутствие единых требований, регламентирующих способы отбора проб, обусловливают различие способов отбора воздуха. Наиболее употребительными из них являются следующие. 1. На газовый анализ аспирационным способом отбирают не более 5% воздуха общего объема. Этот способ наиболее удобен при использовании емкостей большого объема (0,1—1 л*3), высокой скорости откачки и высокой насыщенности материала в емкости. 2. Отбор проб воздуха производят аспирационным способом при 5—10-кратном воздухообмене общего объема воздуха (Г. И. Морозова).
Несмотря на широкое применение второго способа, он практически непригоден для количественного определения, особенно если концентрации анализируемого вещества находятся на уровне или ниже ПДК ввиду значительных наслоений. Так, при скорости откачки 20 л/час и объеме емкости 20 л отбор пробы при 10-кратном воздухообмене займет 10 часов. При этом, если действительное количество анализируемого вещества находится на уровне ПДК, то за время отбора пробы его количество превысит ПДК в несколько (иногда десятки) раз. Даже в том случае, если отбор пробы производят при выключенном обогреве, полученные результаты будут значительно завышены, так как скорость выделения летучих продуктов у большинства полимеров не равна нулю, а теплопроводность пластмасс низка (образец будет долго нагрет даже при выключенном обогреве). При малом объеме отобранного воздуха и непродолжительном времени откачки резко возрастает ошибка за счет потери чувствительности метода, а при длительной откачке резко возрастает ошибка за счет значительных наслоений.
Особые затруднения возникают при отборе проб воздуха в стендовых и эксплуатационных условиях, что связано с чрезвычайно большой продолжительностью отбора проб, сложностью регулирования температуры, а также потерей значительной части поглотительной жидкости за счет разбрызгивания и испарения. Так, если предполагается, что количество определяемого вещества находится на уровне ПДК, равном, например, 0,1 л*г/л*3, то для того, чтобы с достаточной точностью установить истинное его содержание, понадобится откачать 300 л исследуемого воздуха. При чувствительности метода 3 мкг в анализируемом объеме жидкости (3мл) и скорости откачки 15—20 л/час это составит 15—20 часов.
Проведенные нами опыты показывают, что при длительном времени откачки наблюдается потеря поглотительного раствора, и при первоначальном его объеме 10 мл к концу откачки остается 7—8 мл.
Предполагая, что скорости потери в ходе эксперимента постоянны, количество анализируемого вещества, очевидно, можно вывести как среднее арифметическое из 2 определений по первоначальному и конечному объему поглотительной жидкости. Рекомендация восполнять потерянное количество поглотительной жидкости (Н. Л. Немировский и Г. И. Мееро-вич), очевидно, неправомерна.
Недостаточно четко в настоящее время представляется вопрос о рекомендуемой насыщенности (в килограммах на 1 м3 или в квадратных метрах на 1 м3) полимерного материала и кратности воздухообмена в ходе санитарно-химических испытаний.
Ограничения по использованию любой насыщенности вместо задаваемой на уровне фактически применяемой при эксплуатации создают значительные трудности, особенно в тех случаях, если полученные результаты находятся на уровне чувствительности анализа, что вносит большую ошибку при малых концентрациях определяемых веществ. Поэтому целесообразно проводить исследования при насыщенности, обеспечивающей достаточную точность анализа, пренебрегая отсутствием пропорциональной зависимости между количеством выделений и навеской образца, на что, в частности, указывают А. Н. Боков и Г. И. Морозова.
Нам представляется также дискуссионным вопрос о продолжительности термостатирования образцов и температурных условиях проведения испытаний. Исходя из реальных условий эксплуатации, целесообразно проводить при различных температурах (например, 20°, 40° и 60°) и продолжительности термостатирования в течение 2—6 часов. При нормальной температуре продолжительность термостатирования может быть увеличена до нескольких суток, однако оценку вредных выделений, по нашему мнению, необходимо во всех случаях производить не только по суммарному показателю, как в настоящее время, но и по скорости выделения вредных веществ в миллиграммах на 1 ж3 в час.
Основное внимание должно уделяться исследованиям материалов в динамических условиях, соответствующих средним условиям эксплуатации. Температура при проведении исследований должна быть на 5—10° выше фактической при эксплуатации, а кратность воздухообмена должна соотвствтвовать средней величине, рассчитанной по минимальной и максимальной кратности его при эксплуатации (не менее 1 обмена в час в помещениях с естественной вентиляцией и 4—9 обменов в час в помещениях с принудительной вентиляцией или кондиционированием воздуха).
При проведении исследований полимерных материалов необходимо обратить серьезное внимание на чистоту воздуха в лабораторных помеще- • ниях, где производятся термостатирование образцов, отбор проб воздуха и анализ определяемых веществ.
Количество загрязнений воздуха, по данным Г. И. Морозовой, почти в 10 раз превышает ПДК по метилметакрилату для атмосферного, что совершенно недопустимо.
Существующие методы исследования вредных веществ, как правило, не являются специфическими, а присутствие в воздухе различных веществ мешает определению анализируемого вещества. Так, при анализе на метил-метакрилат по реакции с фуксинсернистой или хромотроповой кислотами исследованию мешают формальдегид, метанол, эпихлоргидрин, сложные эфи-ры и другие вещества, окисляемые перманганатом в кислой среде.
Источником загрязнений воздуха лабораторных помещений могут быть также различные полимерные материалы, применяемые при обеспечении лабораторий современной лабораторной мебелью и другим оборудованием. Многие лаборатории используют для отделки мебели и панелей слоистый пластик, являющийся источником выделения фенола и формальдегида, а также поливинилхлоридный линолеум (хлорорганические продукты и др.); широко применяется различное оборудование из полимерных материалов (полиметилметакрилат, полистирол, изделия из резины, феноло-формаль-
3 Гигиена и санитария № 12
65
дегидных смол и пр.), которые могут выделять в воздух различные примеси. Поэтому необходимо тщательно контролировать состояние воздуха и по возможности обеспечить его чистоту; если это оказывается невозможным, то следует производить очистку воздуха, поступающего в емкости при их продувке и отборах проб.
Во всех случаях целесообразно ставить параллельно холостой опыт, полностью моделирующий основной процесс (аппаратура, очистка, продувка, температура и продолжительность), и результаты холостого опыта учитывать при оценке полученных данных.
ЛИТЕРАТУРА
Боков А. Н. В кн.: Токсикология и гигиена высокомолекулярных соединений и химического сырья, используемого для их синтеза. М.—Л., 1966, с. 128.— Калинин Б. Ю., Комарова Е. Н. Гиг. и сан., 1965, № 6, с. 65.— Немиров-с к и й Н. Л., Меерович. Там же, 1958, № 2, с. 83.— Станкевич К. И. Там же, 1961, № 12, с. 81.
Поступила 9/У1 1970 г.
УДК 612.843.63-087.85
О МЕТОДИКЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ ПЕРЕРАБОТКИ
ИНФОРМАЦИИ ЗРИТЕЛЬНЫМ АНАЛИЗАТОРОМ
Е. М. Белостоцкая, Л. >7. Каневская
Центральный институт усовершенствования врачей
При проведении гигиенических исследований применяются так называемые корректурные таблицы, разделяющиеся на буквенные и фигурные. Некоторые фигурные таблицы позволяют подсчитывать скорость переработки информации зрительным анализатором (5), используя известные математические формулы теории информации (У. С. Филдс и У. Эббот). Однако применение одних и тех же формул теории информации при определении ¿> по материалам испытаний, полученным с помощью неодинаковых фигурных таблиц, не может не только привести к достижению более или менее совпадающих результатов, но и даже сравнимых данных. Для того чтобы при различных исследованиях могли быть достигнуты сравнимые результаты, должны использоваться единые фигурные таблицы. Целью настоящей статьи является рассмотрение предлагаемого нами проекта такой единой фигурной таблицы, разработанного с учетом опыта применения таблиц других авторов (Г. Хартридж; А. Я. Генкин и соавт.; Ю. Д. Уси-лов).
Обычно фигурные таблицы состоят из набора простейших знаков, одна часть которых обладает каким-либо одним признаком, другая — другим, третья — третьим и т. д. Испытуемому предлагают отметить в таблице все знаки, обладающие каким-либо одним признаком, и выполнить эту работу в возможно короткий срок. По числу правильно отмеченных знаков, числу допущенных ошибок и затраченному на это времени определяют величину 5-скорости переработки информации зрительным анализатором.
Знаки фигурных таблиц, применявшихся в упомянутых выше работах, представлены в увеличенном виде на рис. 1. Эти таблицы использовались в различных исследованиях, но, по нашему мнению, сложившемуся в процессе их применения, они нуждаются в некоторой доработке. Как видно из рис. 1, на нем показаны окружности с разрывом (вроде колец Ландоль-
