CC BY
14
УДК 613.633 + 553] : 546.284 : 543
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СВОБОДНОЙ ДВУОКИСИ КРЕМНИЯ В ПЫЛИ И ГОРНЫХ ПОРОДАХ ВЕСОВЫМ И КОЛОРИМЕТРИЧЕСКИМ
СПОСОБОМ
Канд. биол. наук Я. А. Апель Читинский институт эпидемиологии, микробиологии и гигиены
Для решения ряда профилактических задач по борьбе с пневмо-кониозами необходим простой и удобный метод определения кварца в пыли и горных породах.
М. Н. Федорова и Ю. В. Клименко применили фторид натрия в солянокислой среде с целью разложения силикатов в бурых железняках с относительно крупными частицами зерен (диаметром 70—100 мк). С гигиенической точки зрения при развитии пневмокониозов важное значение имеют частицы пыли размером до 5 мк, наиболее часто попадающие в легкие.
Мы (по методу М. Н. Федоровой и Ю. В. Клименко) изучали действие растворов фторида натрия в различные сроки и в разных концентрациях на мелкодисперсные пыли кварца и силикатов. Опыты позволили установить оптимальные условия, в которых растворяются силикаты и полностью или почти полностью отделяется кварц. Это в свою очередь дало возможность разработать метод определения свободной двуокиси кремния в присутствии силикатов, пригодный для применения к высокодисперсной пыли. Метод назван фторидным.
Фторид натрия в солянокислой среде в определенных условиях растворяет силикаты и почти не разрушает кварц. Содержание последнего определяется весовым или колориметрическим способом по образованию силикомолибденового комплекса. Чувствительность метода 0,001 мг 5Ю2 в анализируемом объеме при колориметрическом способе.
Основной стандартный раствор двуокиси кремния, содержащий в 1 мл 0,1 мг БЮа, готовят из чистого, мелко растертого кварца, 50 мг которого сплавляют с пятикратным количеством смеси карбонатов калия и натрия 1 : 1 в платиновом тигле. Сухой остаток растворяют в дистиллированной воде и фильтруют в мерную колбу емкостью 500 мл. доводя объем жидкости до метки дистиллированной водой. Десятикратным разведением этого раствора получают раствор, содержащий в 1 мл 0,01 мг БЮг. Стандартные растворы хранят в парафинированных склянках не более 1 месяца. Для анализа из предварительно прокаленной при 600° в течение получаса тщательно растертой пыли 1 берут навеску 100 мг, помещают в химический стакан емкостью 100 мл.
При анализе пробы, отобранной на фильтр, его помещают в предварительно прокаленный и взвешенный фарфоровый тигель и прокаливают в муфельной печи при 600° в течение получаса или над паяльной горелкой. После охлаждения содержимое переносят в химический стакан емкостью 100 мл.
В стакан приливают 15 мл концентрированной соляной кислоты (удельный вес 1,19), накрывают часовым стеклом и кипятят в течение 10 мин. (в вытяжном шкафу); затем добавляют 0,3 г фторида натрия. перемешивают и ставят на кипящую водяную баню на 15 мин., перемешивая по истечении 8 мин. Стакан снимают и наливают 25 мл
1 Обычно потеря при прокаливании рудничной- пыли незначительна (0,1—0,2%). Если предполагается более высокая потеря при прокаливании, то следует высушивать и прокаливать пробу с соблюдением аналитических приемов (навеска около 0.5—1 г) и, определив убыток при прокаливании, учитывать его в окончательных расчетах.
дистиллированной воды, перемешивают, переносят в широкую центрифужную пробирку и центрифугируют 5—8 мин. при 2000 об/мин. Прозрачный слой жидкости сливают, к остатку добавляют дистиллированную воду, вновь центрифугируют и сливают прозрачный центрифугат. Остаток в пробирке нейтрализуют 20% раствором едкого натра по метилоранжу и добавляют 20 мл 10% раствора этого вещества для растворения геля кремнекислоты. Пробирку помещают в кипящую водяную баню на 30 мин., перемешивая содержимое по истечении 15 мин. выдержки.
Затем наливают 6 мл воды и центрифугируют. Прозрачную жидкость сливают, осадок промывают дистиллированной водой, 1 н. раствором соляной кислоты и опять водой. Раствор фильтруют через беззольный бумажный фильтр (синяя лента). Фильтр подсушивают и сжигают в взвешенном фарфоровом тигле. Осадок прокаливают 40 мин. при 600—700° и по охлаждении в эксикаторе взвешивают (вес А).
Проверку на чистоту кварца проводят в платиновом тигле, куда переносят осадок, добавляют к нему по 1 капле воды и концентрированной серной кислоты, а также по 5 мл плавиковой кислоты. Жидкость в тигле выпаривают на песчаной бане до исчезновения белых паров серной кислоты, после чего прокаливают в муфельной печи до постоянного веса (вес В).
Расчет количества свободной двуокиси кремния производят по формуле:
(А —В)-100
где К—количество свободной двуокиси кремния (в %); А — вес осадка в фарфоровом тигле (в г); В—вес осадка в платиновом тигле (в г); Н — навеска пыли (в г).
Если вес осадка (А) менее 10 мг, то его переносят в платиновый тигель, добавляют пятикратное количество смеси карбонатов калия и натрия 1:1, перемешивают платиновой или алюминиевой проволокой, накрывают крышкой и сплавляют в муфельной печи или в окислительном пламени паяльной горелки.
В охлажденный тигель вносят 10 мл теплой (35°) воды, ополаскивая крышку тигля, и фильтруют в мерный цилиндр, фиксируя объем фильтрата. Далее 1 и 5 мл жидкости помещают в колориметрические пробирки.
Одновременно готовят стандартную шкалу, наливая в колориметрические пробирки от 0,1 до 1 мл основного или разведенного стандартного раствора в зависимости от предполагаемой концентрации ЭЮ» в: пробе. Объем жидкости во всех пробирках доводят до 5 мл водой. Одну пробирку для «контрольного опыта» заполняют только 5 мл воды. Во все пробирки вносят 0,5 мл 10% раствора уксусной кислоты и по 1 мл раствора молибдата аммония. Пробирки встряхивают и оставляют на 15 мин., после чего вносят по 0,5 мл 10% раствора виннокаменной кислоты, взбалтывают и оставляют на 5 мин. Затем в пробирки прибавляют 1 мл раствора сульфита натрия, вновь взбалтывают и помещают в кипящую водяную баню на 5 мин. После охлаждения проводят сравнение интенсивности окраски пробы со стандартной шкалой.
Расчет содержания БЮг в пробе производят по формуле:
где М — содержание 5Ю2 в исследуемой пробе пыли (в %); А — количество ЭЮг, найденное в анализируемом объеме пробы (в мг)\ Б —
объем пробы, взятой для определения (в мл)\ В — объем всей пробы (в мл)-, Г — навеска или вес пыли, осевшей на фильтре (в мг).
Для оценки интенсивности окраски молибденовой сини можно применить фотоэлектроколориметр. Определение ведется на левом барабане, в кювете 10 мм с красным светофильтром. Оптическую плотность растворов определяют по отношению к дистиллированной воде.
Проведенные нами определения содержания свободной двуокиси кремния фторидным методом в пыли и горных породах Читинской области показали целесообразность внедрения его в гигиеническую практику.
ЛИТЕРАТУРА
Апель Я. А. Труды научной конференции по применению физико-химических методов исследования в биологии и медицине. Чита, 1962, стр. 14. — Федорова M. Н. Клименко Ю. В. Заводская лабор.. 1953, т. 19, № 1, стр. 11.
Поступила 22/1II 1965 -
УДК 613.155 : 546.215 : 544
ЭКСПРЕССНЫЙ МЕТОД КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРОВ ПЕРЕКИСИ ВОДОРОДА ПРИ ПОМОЩИ РЕАКТИВНЫХ БУМАЖЕК
В. П. Федотов (Ростов-на-Дону)
Нами разработан метод быстрого количественного определения паров перекиси водорода в воздухе. Для этого используют пропитанные раствором молибдата аммония и высушенные беззольные фильтровальные бумажки. После того как через них пропущен воздух с примесью перекиси водорода и проведена последующая обря^отка раствором бензидина, бумажки окрашиваются в синий цвет. Заключение о количественном содержании паров перекиси водорода по предлагаемому нами способу производится быстро, непосредственно на рабочем месте в цехе, путем сравнения получаемых результатов со шкалой эталонов. Обладая очень высокой чувствительностью, примененная реакция позволяет ограничиваться просасыванием через реактивную бумажку небольших объемов воздуха (50—100 мл), что значительно сокращает время отбора пробы (до 15—20 сек.). Аппаратура для просасывания и патроны для реактивных бумажек используются общеупотребительные в экспрессных методах. Предлагаемый метод отличается большой специфичностью, не требует применения дефицитных реактивов, обусловливает стойкость хранения реактивных бумажек.
Химизм реакции заключается в следующем. Перекись водорода при действии на молибдат аммония образует надмолибденовую кислоту. Последняя в отличие от молибденовой кислоты и ее солей легко окисляет бензидин в мерихиноидное соединение синего цвета — бен-зидиновую синь. При этом одновременно надмолибденовая кислота восстанавливается и образуется другой окрашенный в синий цвет продукт реакции — молибденовая синь. Образование двух одинаково окрашенных соединений делает реакцию высокочувствительной, а разработанная методика ее выполнения — специфичной для перекиси водорода.
