CC BY
11
Жюри конкурса отметило, что предложенный прибор требует углубленной опытной проверки и последующего широкого внедрения при определении запыленности рудничного воздуха.
Удостоен поощрительной премии предложенный Д. М. Труфоновым мультициклон с фильтрами для очистки воздуха (рис. 7).
В кожухе воздухоочистителя расположено 7 циклонов. В головке установлены в качестве фильтров две кассеты с промасленной канителью. Жюри конкурса рекомендовало разработку чертежей, изготовление образца и экспериментальную проверку предложения.
Конкурсные работы открыли ряд новых творческих течений и идей в вопросах пылеулавливания и борьбы с силикозом при горных работах. Необходимы дальнейшие искания и работа в этой области советских научно-исследовательских институтов, проектных организаций, лабораторий, экспериментальных бюро, рудо- и шахтоуправлений и отдельных работников.
Работа жюри еще раз подчеркнула необходимость совершенствования существующих систем и приборов для определения количества и состава пыли как по весовому, так и по кониметрическому методу. При этом должна быть использована одобренная на конкурсе система экспресс-анализа по фотоэлектрическому методу.
В. А. ПЬЯНКОВ
Пути проникновения ртути в спецодежду
и ее выделение
Из Сталинской областной промышленно-санитарной станции
В санитарно-гигиенической литературе имеются указания об отравлении рабочих и даже членов их семьи парами ртути, выделяющимися из спецодежды при ее хранении, сушке и особенно при стирке.
Возникает вопрос, каким образом ртуть проникает в ткань и как ее можно удалить оттуда. На основании нашего обследования Никитов-ского ртутного завода мы считаем, что возможны два пути проникновения ртути в ткань. Во-первых, ртуть может сорбироваться волокнами тканей или красителем из воздуха, загрязненного парами ртути. Во-втог рых, ртуть в виде мельчайших капелек может импрегнироваться в порах ткани. Этот второй вид загрязнения спецодежды как раз имеет место у рабочих-отбойщиков ртутного металлургического завода. На их обязанности лежит выделение ртути из так называемой «ступы» — мелко измельченной металлической ртути, смешанной с известью, продуктами термического разложения примесей к ртутной руде и продуктами неполного сжигания топлива.
По вопросу о сорбции паров ртути тканями имеется единственное исследование, проведенное Штоком. При выдерживании в течение суток различных тканей на воздухе, содержащем 67 (микрограммов) на 1 л, автор получил на 1 квадратный дециметр ткани от 2 до 4 7 ртути.
Наши ориентировочные опыты, однако, показали, что некоторые окрашенные ткани сорбируют ртути во много раз больше, чем было получено Штоком.
Дальнейшие исследования были проведены по следующей методике. Образцы различных тканей размером в 1 дм2 помещались в эксикатор над металлической ртутью и выдерживались таким образом в течение месяца при средней температуре 25°. Чтобы выделить сорбированную ртуть, мы в первых опытах нагревали ткань в токе воздуха при 100° и выделяющиеся при этом пары поглощали слабым раствором перман-
3* _______
19
ганата калия. В дальнейшем ртуть определялась дитизоновым методом, сп&циально для этой цели проверенным нами и в значительной степени переработанным. Оказалось, что в течение первых 2—3 часов выделялись значительные количества ртути, а затем в течение многих часов — маленькие, почти одинаковые порции. Чтобы ускорить процесс, температура была повышена до 160°. И в этом случае для полного выделения ртути требовалось от 8 до 12 часов.
Таблица 1. Количество ртути, сорбируемой различными тканями
Вес ткани в г Количество
Характер ткани сорбируемой ртути
в 7 на 1дм2
Черная хлопчатобумажная..... 2,3 91
2,9 334
Та же ткань после обесцвечивания 2,8 4,3 136
Черная хлопчатобумажная .... 2,4
2,6 184
Сукно темносинее ........ 3,4 638
Белая хлопчатобумажная..... 2,15 3,9
Темноголубая ........... 1,1 2,8
Коричневая ............ 1,4 2,6
Серая ............... 1,1 14
Защитного цвета ......... 2,6 7,1
Из табл. 1 видно, что образцы, окрашенные в черный и синий цвет, поглощают во много раз больше паров ртути, чем неокрашенные или окрашенные в другие цвета. Что причиной повышенной сорбции является действительно краситель, а не волокно ткани, показывают данные сорбции ртути черной хлопчатобумажной тканью. Будучи окрашена в черный цвет, она поглощала 334 у, а после обесцвечивания хлорной известью только 4,3 у. с
Установить истинную причину повышенной сорбции черных и синих тканей нам не удалось. Есть основания предполагать, что сернистые красители, применяемые обычно при черном крашении, могут обусловливать такую повышенную сорбцию. Специально для этой цели проведенный опыт крашения черным сернистым красителем подтвердил это. При нанесении красителя на ткань без протравливания ее сернистым натрием сорбция получается низкой, а после протравливания повышается во много раз.
Скорость сорбции паров ртути, как показали наши исследования, «аходится в прямой зависимости от концентрации ртути в воздухе. При концентрации ртути в 1,3 т /л количество адсорбировавшейся ртути была 18,5 т. а при 12,1 т/л — 143,3 у .
По мере удлинения времени экспозиции количество сорбированной ртути значительно возрастает.
При концентрации 2,5 у/л за 6 часов поглощается около 30% от максимального количества ртути, а при концентрации 12,1 у — около 90%. На основании этих опытов можно приблизительно подсчитать скорость сорбции и для меньших концентраций.
Как показали исследования четырех образцов ткани, насыщенных «арами ртути и выдерживавшихся на чистом воздухе при 25°, количество ртути по истечении месяца уменьшилось в среднем на 70—75%. Отдача идет наиболее быстро вначале (около 50% в первые 20 часов), а в дальнейшем постепенно замедляется. •
Даюг ли эти опыты основание считать, что возможны отравления парами ртути, десорбированной из спецодежды? Мы не исключаем та-
кон возможности в случае хранения или сушки в закрытых помещениях большого количества окрашенной в черный или синий цвет спецодежды. Нт этот счет, очевидно, должны быть разработаны соответствующие правила.
Следующая серия опытов была поставлена, с целью установить, с какой скоростью испаряется металлическая ртуть, импрегнированная на ткана в виде мельчайших капелек, и как прекратить ее испаренио при обычней и в особенности повышенной температуре.
Поскольку с испарениями капельно-жидкой ртути связан вопрос о загрязнении воздуха парами ртути из капелек, попавших в щели, под пол и т. д., мы поставили вначале опыты для изучения тех закономерностей, которые имеют место при испарении капельной ртути на воздухе.
Был изготовлен специальный капилляр, при помощи которого можно было нанести на поверхность стекла любое количество капель с радиусом от 0,22 до 0,85 мм. Пользуясь таким капилляром, мы приготовляли на стеклянной пластинке в токе углекислого гяза (чтобы исключить образование на поверхности защитной оксидной пленки) препараты с каплями ртути в количестве от 11 для больших капель и 132 для самых маленьких. Через различные промежутки времени над препаратом пропускался воздух с постоянной скоростью 250 мл на 1 см2 сечения трубки, где находился препарат, и при температуре сначала 20°, а потом 40°. Испаряющаяся при этом ртуть улавливалась и определялась, как указано выше.
Таблица 2. Зависимость скорости испарения свежей поверхности ртути от диаметра капель и температуры
Радиус капель в мм Общее испарение в минуту в 7 при 20° Испарение с 1 см3 в минуту в 1 при 20° Общее испарение в минуту в 1 при 40° Испарение с 1 см2 в минуту в у при 40°
0,22 1,04 2,9 6,5 18,0
0.31 1,51 2,1 10,5 14,6
0,47 2,52 1,5 15,4 9,4
0 69 3,76 1,04 22,0 6,2
0,85 5,4 0,98 32,5 5,9
Нетрудно видеть, что общее испарение изменяется пропорционально радиусу капель, за исключением самых крупных, павидимому, вследствие резко выраженной сфероидной их формы.
Скорость испарения с одной и той же величины поверхности тем больше, чем мельче капли. Радиус капель возрастает от 0,22 до 0,85 мм, т. е. приблизительно в 4 раза, а скорость испарения уменьшается приблизительно в 3 раза как при температуре 20°, так и 40°.
При одном и том же весовом количестве разлитой ртути поверхность и скорость испарения мелких капель будут во много раз больше, чем при крупных каплях.
Отсюда можно сделать вывод, что наибольшую опасность в смысле загрязнения воздуха парами ртути представляют мелкие капельки ртути.
Чтобы определить влияние размера капелек на скорость образования защитной оксидной пленки на их поверхности за счет кислорода воздуха и связанную с этим скорость их испарения, были поставлены специальные опыты, результаты которых приводятся в табл. 3.
За 100% принята скорость испарения на свежей поверхности ртути. Как показали опыты, образование защитноц оксидной пленки резко снижает скорость испарения, причем тем больше, чем меньше диаметр капель. Приблизительно через месяц скорость испарения капель радиусом 0,22 мм снижается до 2%, для капель радиусом 0,47 мм — до 4% и для капель радиусом 0,85 мм — до 14%.
При повышении температуры до 40° наблюдается приблизительно такое же изменение скорости испарения, что и при 20°.
В -следующих опытах мы исследовали скорость испарения капельной ртути, нанесенной на ткань. Для опытов были взяты образцы белой хлопчатобумажной ткани размером в 1 дм2. Мы погружали их на 10 минут в суспензию «ступы», взятую в печи Гульда Никитовского ртут-
Таблица 3. Окисление капелек ртути различного размера при температуре 20'
Продолжительность нахождения Изменение скорости испарения в %
на воздухе в часах радиус капель радиус ка- радиус ка-
0,22 мм пель 0,47 мм пель 0,85 мм
0 100,0 100,0 100,0
1 45,6 72,5 87.0
2 22,0 5!,7 67,3
4 30,8 28,5 47,7
8 6,7 22,2 33,5
24 6,0 12,1 31,8
96 4,2 8,0 24,0
300 2,8 5,8 20,4
700 2,2 4,0 ! 14,0
ного завода. После этого образцы тщательно промывались холодной водой, высушивались на воздухе, и при температуре 20° над ними в стеклянной трубке пропускался воздух со скоростью 250 мл на 1 см2 сечения трубки. Испаряющаяся ртуть поглощалась и определялась по методу, указанному выше.
Оказалось, что средняя скорость испарения составляла при этом 8—10 у в минуту, что по нашим более ранним опытам соответствует скорости испарения с поверхности ртути около 70 см2 при тех же самых условиях.
Так как три мойке спецодежды нередко наблюдаются случаи отравления парами ртути, мы считали необходимым исследовать изменение скорости испарения образцов загрязненной ткани при различной влажности.
Небольшое количество влаги повышает скорость испарения ртути, что, повидимому, объясняется удалением загрязнений с поверхности ртути при отжимании ткани. И только при влажности, близкой к максимальной, скорость испарения уменьшается приблизительно в 2—3 раза за счет защитной водяной пленки на поверхности капель.
Насколько прочно удерживается импрегнированная ртуть на ткани, показывает тот факт, что при кипячении загрязненной ткани в мыльном растворе в течение 40 минут скорость испарения уменьшилась только наполовину. Колебания концентрации мыла в пределах от 0,2 до 1ч/с| не оказали влияния на скорость испарения.
Мало вероятно, чтобы при существующих приемах механической мойки спецодежды рабочих ртутного завода ртуть полностью удалялась из ткани. Следовательно, при извлечении горячих тканей из моечного аппарата не исключена возможность отравления парамч ртути.
В дальнейших опытах мы пытались найти такие химические реагенты, после обработки которыми прекратилось бы испарение ртути. Как было установлено нами ранее, испарение ртути совершенно прекращается. после ее озонирования. Недостаточно был изучен вопрос о том, как будут изменяться защитные свойства получаемой при озонировании оксидной пленки при повышенных температурах.
Для озонирования, как и в предыдущих опытах, были приготовлены препараты капельной ртути на стекле и, наряду с этим, 'был испытан также сплошной слой ртути в тех же условиях, что и препараты с каплями. Озонирование производилось при 20° в течение 15 минут при концентрации озона 0,025 мг на 1 л воздуха.
Если при 20° до озонирования с 1 дм2 в минуту испарялось 290 у ртути, то после озонирования ртути обнаружить не удалось.
Разница в скорости испарения с поверхности до озонирования находится в сильной зависимости от кривизны поверхности. При повышенных температурах после озонирования разница сглаживается.
С поверхности 1 дм2 капель радиусом 0,22 мм при температуре 40° испаряется в минуту 1 800 у , а после озонирования только 7,5 т , т. е. приблизительно в 240 раз меньше. При температуре 65° после озонирования скорость испарения уменьшается в 160 раз для данного размера капель.
В процессе мойки температура ткани может достигать 100% и поскольку в этом случае будет иметь место также чисто механическое разрушение защитной пленки, озонирование нельзя считать радикальным методом предупреждения отравлений парами ртути.
Испытание ряда других химических реагентов для обработки загрязненных тканей давало в лучшем случае прекращение испарения при обычной, но не повышенной температуре. В результате этих испытаний мы пришли к выводу, что полное удаление ртути с загрязненной ткани достигается путем нагревался ее в вакууме при 100°.
Капля ртути, предварительно взвешенная, помещалась в вакуум, нагревалась при 100° и 10 мм ртутного столба в течение получаса и снова взвешивалась. По разности весов подсчитывалось уменьшение поверхности. И в данном случае была обнаружена та же прямая зависимость скорости испарения от радиуса капель, о которой мы уже говорили. Разница только в том, что при испарении капель под вакуумом определялась не скорость испарения, а величина поверхности. Это уменьшение поверхности было обратно пропорционально начальным радиусам капель.
Приведем несколько цифр, иллюстрирующих выводы из этих опытов. Поверхность капли радиусом 0,28 мм за полчаса уменьшилась на 73%, капли радиусом 0,43 мм — на 50% и капли радиусом 0,6 мм — на 30%.
На основании этих опытов мы ожидали, что значительно более мелкие капли на поверхности тканей должны были целиком испариться за 1 »/2 — 2 часа. Опыт, однако, этого не подтвердил. Для полного прекращения испарения требовалось 5—6 часов. Причина была в том, что при испарении большого количества капель ртути на ткани, помещенной в вакуум, диффузия из нагретого пространства вакуумного сосуда в холодное с последующей конденсацией на стенках сосуда была замедленной по сравнению с тем, что имело место для одной капли.
Необходимо было испытать испарение в динамических условиях — также при нагревании под вакуумом, но с добавочным подсосом воздуха извне. Для различных давлений в этом случае скорость испарения одной капли возрастала на 5—6% по сравнению со статическим испарением, независимо от скорости подсоса воздуха в пределах 1—5 мл на
1 см2 сечения вакуумного сосуда.
Для полного прекращения испарения ртути с поверхности тканей, как показали наши исследования, достаточно нагревания в течение
2 часов. Только ткань, покрытая «ступой» с печи Фишера с большим количеством крупных капель, требовала больше времени. Нужно заметить, что то количество «ступы», а вместе с ней и ртути, которые мы наносили на ткань для данных опытов, было во много раз больше того, что может иметь место в реальных условиях. Этим мы имели в виду испытать метод в наихудших условиях.
Выводы
1. Скорость испарения ртути в обычных условиях изменяется прямо пропорционально радиусам капель. При уменьшении радиуса капель в 4 раза скорость испарения увеличивается приблизительно в 3 раза с одной и той же величины поверхности ртути.
2. Скорость образования защитной оксидной пленки на поверхности капель за счет кислорода воздуха возрастает с уменьшением размеров капельки. Пары ртути могут сорбироваться черной или синей тканью в количестве до 600 т на 1 дм2. Для других тканей это количество не превышает 10 7.
3. Скорость сорбции пропорциональна концентрации паров ртути. Ртуть, сорбированная на ткани, выделяется в чистом воздухе при обычной температуре. Через 20 часов может выделиться до 500/с.
4. При нагревании капель ртути под вакуумом при 100° их поверхность уменьшается с$> скоростью, обратно пропорциональной радиусам капель. .
5. Для полного удаления ртути, импрегнированной на ткани, можно рекомендовать нагревание ткани при 100° и разрежении около 20 мм ртутного столба при слабом подсосе воздуха.
С. Л. ГИНЗКУРГ
Определение ртути в моче
Из Института гигиены труда и профзаболеваний Академии медицинских наук СССР
Применяющиеся методы определения ртути в моче основаны на извлечении ртути из мочи в виде медной амальгамы и затем на количественном определении иона ртути. Некоторые авторы (Вышемирский, Перегуд и Кузьмина и др.) производят извлечение ртути амальгамированием непосредственно из мочи, вводя в нее серную и соляную кислоту и медную вату. Другие авторы (Стуковенков) предварительно осаждают ртуть из мочи яичным белком. Полученный осадок обрабатывается соляной кислотой, в которую вводится медь для извлечения ртути.
Для количественного определения иона ртути в обоих случаях медная амальгама возгоняется в пробирке в присутствии иода, причем на стенках пробирки образуется красный налет двуиодистой ртути. Стуковенков определяет количество ртути по кольцу на стенках пробирки, а Перегуд и Кузьмина растворяют двуиодистую
ртуть водным раствором иода и в последнем определяют количество ртути по микрометоду Полежаева.
Этот же метод применен и в данной работе для определения иона ртути. .Он основан на образовании окрашенного комплекса СиЛ • при взаимодействии йодного раствора ртути с реактивным раствором, состоящим из смеси Си304 (или СиС12), Ыа2503 и ЫаНС03.
На фоне густой белой взвеси иодистой меди ртутный комплекс дает желто-оранжевую окраску, интенсивность которой нарастает соответственно концентрации ртути в исследуемом растворе. Метод, специфичный для ртути, позволяет определить 0,5 7 ртути в 5 мл мочи.
В литературе имеются указания на то, что извлечение ртути из растворов амальгамированием происходит полностью. Нами была проверена полнота извлечения ртути в виде медной амальгамы из мочи.
В мочу вводились определенные количества ртути в виде стандартного водного раствора сулемы. Затем из этой мочи ртуть извлекалась в виде медной амальгамы по методу Стуковенкова, а также по способу Перегуд и Кузьминой. Амальгама возгонялась, и полученное кольцо двуиодистой ртути сравнивалось со стандартной шкалой. В другом слу-
