Научная статья на тему 'ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА МАТЕМАТИЧЕСКОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА ПРИ САНИТАРНО-ХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ЭПОКСИДНЫХ ПОКРЫТИЙ'

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА МАТЕМАТИЧЕСКОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА ПРИ САНИТАРНО-ХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ЭПОКСИДНЫХ ПОКРЫТИЙ Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

CC BY
7
0
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА МАТЕМАТИЧЕСКОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА ПРИ САНИТАРНО-ХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ЭПОКСИДНЫХ ПОКРЫТИЙ»

На основании полученных данных вычисляют суммарные экстраре-нальные и ренальные влагопотери (разница между весом тела перед работой и после нее с учетом количества выпитой жидкости и съеденной пищи во время работы), созданные перед началом работы запасы жидкости в организме (разница между весом тела перед работой и весом тела натощак). Опытным путем установлено, что запасы жидкости в организме шахтеров подземных профессий перед сменой составляют 1,2±0,2 кг.

Наконец, вычисляют истинный дефицит веса тела (разница между показателями веса тела натощак и после работы). Как выявлено, допустимая величина истинного дефицита веса тела может колебаться у шахтеров от 0 до 1,5 кг. При большем истинном дефиците веса тела функциональные возможности организма снижаются и работоспособность падает.

Изложенный способ позволил вывести зависимости (формулы), на основании которых могут быть рассчитаны нормы потребления воды при различных величинах влагопотерь организма. При влагопотерях за рабочую смену 2 кг потребность организма в воде рассчитывают по формуле:

X = А — В, (1)

где: X — потребность в воде (в кг); А ■— суммарные экстраренальные и ренальные влагопотери организма (в кг); В — созданные перед началом работы запасы жидкости в организме (в кг).

При влагопотерях от 2 до 5 кг расчет потребности организма в воде в связи с наличием истинного дефицита веса тела производят по формуле:

Х = Л-[В + (Л-2,0).0,4], (2)

где при помощи выражения 0,4-(Л—2,0) учитывают допустимую величину истинного дефицита веса тела; 0,4—полученный опытным путем поправочный коэффициент; 2,0 — максимальные влагопотери, при которых обычно истинного дефицита веса тела не наблюдается. Остальные обозначения те-же, что в формуле (1).

При влагопотерях свыше 5 кг расчет потребности организма в роде проводят по упрощенной формуле:

Х = Л-(В+1,5), (3)

где 1,5—установленный опытным путем максимально допустимый истинный дефицит веса тела в конце рабочей смены (в кг). Остальные обозначения те же, что и в предыдущих формулах.

: ЛИТЕРАТУРА. Шек М. П. Воен.-мед. ж., 1963, № 4, с. 66. — К у н о Я-Перспирация у человека. М., 1961.

Поступила 11/У 1973 г.

УДК в13.298:в78.7]-07:519.24

Канд. мед. наук В. О. Шефтель, канд. хим. наук В. А. Цендровская

ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА МАТЕМАТИЧЕСКОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА ПРИ САНИТАРНО-ХИМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ ЭПОКСИДНЫХ ПОКРЫТИЙ

Всесоюзный научно-исследовательский институт гигиены и токсикологии пестицидов, полимерных и пластических масс, Киев

В большинстве случаев санитарно-химическая оценка полимерных материалов может быть эффективно проведена с использованием метода математического планирования эксперимента, позволяющего описать процесс выделения вредных веществ в зависимости от условий эксплуатации изделий, его рецептуры и физико-химических свойств определяемых ин-

Таблица 1

Кодирование факторов и интервалы варьирования

Факторы Уровни факторов Интервал

— 1 0 + 1 варьирования

*Х Время*контакта образцов с водой (в сут) ........... 5 15 25 10

хг Температура воды (в градусах) 20 40 60 20

*з Удельная поверхность (в см2/см3) 1:10 1:5 10:1 1:5

гредиентов. Такой подход помогает значительно сократить время и материальные затраты, связанные с гигиенической оценкой полимерного материала.

Нашей целью было изучить влияние рецептуры и условий эксплуатации эпоксидных покрытий, предназначенных для водоснабжения, на уровень выделения из них вредных химических веществ. Исследуемые покрытия были изготовлены на основе эпоксидно-диеновой смолы ЭД-5, смолы ПО-ЗОО и отвердителя АФ-2. О степени воздействия эпоксидных покрытий на качество воды судили по интенсивности миграции в воду полиэтилен-полиамина (ПЭПА), дифенилолпропана (ДФП) и эпихлоргидрина (ЭХГ).

Предварительно изучен уровень выделения вредных веществ при стабильных внешних условиях (экспозиция 1 сут, температура воды 40°, удельная поверхность 1 сма/см3). Во всех опытах наблюдалось интенсивное выделение в воду ПЭПА, ЭХГ и ДФП. Минимум миграции химических веществ из эпоксидных покрытий наблюдается при соотношении ЭД-5 : ПО-ЗОО, равном 8 : 3. Введение в композиции песка и отвердителя АФ-2 практически не сказывается на уровне миграции в воду компонентов эпоксидных составов. При дальнейшем изучении воздействия условий эксплуатации на интенсивность миграции вредных веществ применен метод математического планирования эксперимента с использованием регрессионного анализа, позволяющий получить математическую модель процесса (В. В. Налимов; Ю. П. Адлер и соавт.).

Исследовали влияние на интенсивность миграции 3 наиболее существенных факторов — времени контакта материала с водой, температуры воды и удельной поверхности.

Поставленную задачу решали с помощью полного факторного эксперимента типа:

N = 2* = 23 = 8,

где N — количество опытов; к — количество факторов.

Построение плана эксперимента заключалось в выборе экспериментальных точек, симметричных относительно нулевого уровня. За нулевой уровень приняты наиболее адекватные условия эксплуатации.

Кодирование факторов и интервалы варьирования показаны в табл. 1.

Реализация матрицы планирования такого эксперимента позволила получить уравнение, связывающее количество выделяющегося вещества у от экспериментальных факторов хи хъ и

3*

у = а0 4- а,х, + а^ + а^х*.

67

О КО СО 1Л 00 00 Ч-

сч ш -г со от от сч

— со со сч о_— сч_

— о о о о— о*

СО <М СО СО — СО СО

о (-_о о о_о о о о о о о о о

ш од со — ч" ю ююяом^л о_чо5ооо_

о о о о'о о о

ю — г— 1Л г*- 10 »л оо сч см — со от — 000_1П>ГГ-Ю_00 — о" — сч о — —

ТТ7

г-- со ч1 Ч" Ч" г^ со ю — со со о ч^ч^юю с^со 00 О О СО — о —' —

сч со оо о ч- от ю

Ю СО СО СЧ — 00 О о сч со — сч_ сч

оо—оооо

^00 ОТ ^ СЧ СО 4« СО ОО о 00 г*-

о о сч сч — —• сч Оо— О ООО

— МДОЮСО«

4-00 - -сооо -- -—1С - -сч СЧ СЧ СО — ч- г-—■

I I I I I II

ч- о со — т со о от — со со —

— ~ 'О ——

| -10СОО--

— СЧ СЧ СЧ о со ю сч сч ю от со ч1 сч о ч^оо о ——

о— о о"о'о о

«С5 г^ ю а> г-» —

СО Ю — ^ О) — О СО О^ — С* С^

©—©ооо©

со ю 'Г —. — г---.со

Г» О СО 00 см

о о — т ^ ^

I I м м

Результаты санитарно-химиче-ских исследований, проведенных в соответствии с матрицей планирования трехфакторного эксперимента, обработаны на ЭВМ «Минск»-22.

Для полученных уравнений регрессии рассчитаны общие коэффициенты корреляции (гх,у ) и критерии (/) Стьюдента для коэффициентов уравнений. Модель считали достоверной при гх,у >0,75 и ¿>2.

Значение коэффициентов уравнений регрессии, характеризующих влияние факторов на выделение ЭХ Г, ДФП и ПЭПА из эпоксидных покрытий, приведено в табл. 2.

Коэффициенты взаимодействия оказались незначимыми и потому в дальнейшем не рассматривались.

Анализ полученных уравнений регрессии позволил дать гигиенические рекомендации по разработке нетоксичных рецептур эпоксидных покрытий и их применению. Установлено, что увеличение удельной поверхности эпоксидных покрытий от 1 : 1 до 10 : 1 сильно сказывается на интенсивности выделения в воду ЭПХ, ДФП и ПЭПА. Поэтому из гигиенических соображений эпоксидные составы должны предназначаться только для покрытия емкостей и труб большого диаметра.

Введение песка уменьшает термостойкость эпоксидных составов, что выражается в первую очередь в увеличении миграции ЭХ Г. В то же время увеличение содержания от-вердителя АФ-2 в эпоксидных композициях повышает их термостойкость (по ЭХ Г).

Время контакта эпоксидных составов с водой (после 5 сут эксплуатации) практически не влияет на уровень миграции ДФП, что объясняется, вероятно, хорошей отмывкой образцов от следов этого вещества в первые же дни их эксплуатации.

— СЧ СО Ч- СО !■"- 00

ЛИТЕРАТУРА. Адлер Ю. П., Маркова Е. В., Г р а н о в с к и й Ю. В. Применение эксперимента при поиске оптимальных условий. М., 1971. — Налимов В. В. Применение математической статистики при анализе веществ. М., 1961.

Поступила ЕЗ/УШ 1973 г |

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.