CC BY
7
Канд. мед. наук В. О. Шефтель, Р. Е. Сова
УДК 614.777:678.675'126
САНИТАРНО-ХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МИГРАЦИИ МОНОМЕРА ИЗ КАПРОЛОНА В ВОДУ
Всесоюзный научно-исследовательский институт гигиены и токсикологии пестицидов, полимерных и пластических масс, Киев
Одним из важнейших критериев возможности использования труб и других изделий из полимерных материалов в практике хозяйственно-питьевого водоснабжения является санитарно-гигиеническая оценка новых полимерных материалов.
При изучении возможности применения изделий из капролона в контакте с питьевой водой наибольший интерес представляет выяснение интенсивности миграции в воду мономера капролактама.
Рассматривалось влияние на интенсивность миграции трех факторов: температуры воды (<°). времени ее контакта с пластмассой (Т) и рН воды. Применяя принцип ортогонального планирования (Э. Э. Рафалес-Ламарка и В. Г. Николаев), нормирование параметров осуществляем таким образом, что область задания функции У = / (*,, *„, х3) лежит в интервалах, указанных в табл. 1. Соотношение поверхности пластмассы и'ири-ходящегося на нее объема воды составляло 1 : 1 и во всех опытах сохранялось неизменным. Первоначально опыт ставили в 8 точках, координаты которых указаны в табл. 2, т. е. реализовался полный трехфакторный эксперимент типа 23.
Используя полученные экспериментальные данные, определяем коэффициенты регрессии уравнения, содержащего 8 членов:
У = 1,06 + 0,10 -I- 0,56 *2 + 0,005 х3 + 0,004 0,07 Х1 х3 — 0,04 *2 *3 +
+ 0,03 Х\ х2 Изданный полином является неполной квадратичной моделью изучаемого процесса» который отражает результат опыта при нулевом уровне трех факторов (/ = 40°, Т = 1,5 сут. рН 7,2), влияние каждого из фак-
торов (коэффициенты при хи хг, х3), а также влияние сочетаний факторов.
Для оценки значимости коэффициентов регрессии используем неравенство:
в| > Б [а4) /„ (/),
где 5 [а,] — ошибка коэффициента регрессии, ¡р (/) — коэффициент Стьюдента, находимый для заданной достоверности Р и числа степеней свободы /= N (К— 1), где N — число опытов, к — число пов-торностей. В нашем случае при / = 8 (3— 1) = 16 н уровне достоверности 95% находим / = 2,12. Критерий значимости приобретает вид:
а,- > 0,03-2,12 = 0,064.
После статистической оценки коэффициентов регрессии уравнение принимает вид:
У = 1,06 + 0,10 х1 + 0,56 х,— 0,07 х3.
Проверяем пригодность линейного описания действительной зависимости по формуле:
Таблица
Уровни факторов и интервалы варьирования
1
Факторы Уровни факторов Интервал варьирования
— 1 0 + 1
— температура воды 20° 40° 60° 20°
дг2 — время контакта по-
лимеров с водой . . . 3 ч 1,5 3 1,5
х3 — рН воды .... сут сут сут
6,2 7,2 8,2 1,0
Таблица 2
Матрица планирования и результаты эксперимента
с/ (*|. *г> *з)
-у.) 4
Полученная величина а/= 0,1 равна ошибке измерения. Контрольный опыт (в трех повторностях) при нулевом уровне факторов показал практическое совпадение с расчетными данными. Таким образом, результаты опытов свидетельствуют о том, что описываемая зависимость У = / (д^, хг, х3) действительно линейна.
Полиномиальная модель процесса миграции показывает следующее.
« в н
со Н 3 а а> с а г а ы >. рН У У 6
О Н ь Си *
г «I X1 X,
1 1 1,77 1,73 0,04
2 —1 1,67 1,72 —0,05
3 —1 1 0,67 0,07 0,07
4 —1 —1 0,52 0,59 —0,07
5 —1 1 1,39 1,52 —0,13
6 — 1 —1 1,64 1,51 0,13
7 —1 —1 1 0,42 0,40 0,02
8 — 1 — 1 —1 0,38 0,39 —0,01
Обозначения: римента, у— расчетное
£6 — 0 у—результат экспе-значенне, А = у—у.
1. На нулевом уровне факторов (температура 40°, время контакта 1,5 сут, рН воды 7,2) миграция капролактама из капролона в воду составляет 10,6 мг/л, что незначительно превышает предельно допустимую концентрацию для воды открытых водоемов (1 мг/л), установленную по общесанитарному лимитирующему показателю. Это позволяет рекомендовать использование капролона в практике водопроводного строительства.
2. Существенное влияние на процесс миграции оказывают температура водь; и время ее контакта с пластмассой: а) при изменении температуры воды на ±20° от нулевого уровня миграция капролактама изменяется на ±0,1 мг/л; б) изменение времени контакта на ±1,5 сут сказывается отклонением уровня миграции на ±0,56 мг/л.
3. Изменение рН воды в пределах, допустимых для питьевой воды, не оказывает влияния на миграцию мономера, что может быть связано с узостью области варьирования этого показателя (6,2—8,2), однако взаимодействие рН с температурой воды выявилось значимым.
ЛИТЕРАТУРА. Рафалес-Ламарка Э. Э., Николаев В. Г. Некоторые методы планирования и математического анализа биологических экспериментов. Киев, 1971.
Поступила 11/1X 1972 года
УДК 614.37:6(7.663.26-121
3. Г. Гуричева, В. В. Ротенберг, Н. С. Шаулова
О МИГРАЦИИ ЛАКА КРАСНОГО ЖБ ИЗ ПОЛИЭТИЛЕНА ВЫСОКОГО
ДАВЛЕНИЯ
Научно-производственное объединение «Пластполимер», Ленинград
В настоящем сообщении приводятся результаты изучения миграции лака красного ЖБ, введенного в нестабилизированный и стабилизированный антиоксидантом НГ 2246 полиэтилен высокого давления в количестве 0,3 вес%.
Лак красный ЖБ — однородный порошок красного цвета, получаемый из диазоти-рованного 2-хлор-5-амино-4-сульфотолуола и 2-нафтола. Он устойчив к воздействию температуры до 200°, степень его устойчивости к воздействию дистиллированной воды и 5% ЫаС1 составляет 5 баллов, спирта— 3—4 балла (ГОСТ 8573-67).
Для исследования были использованы литьевые пластинки толщиной около 1 мм. Настаивание пластинок проводили на дистиллированной воде в герметичных стеклянных емкостях при Б : V = 4 : 1 и 1:1 см2/см3. Изделия выдерживали при разных температурах (20, 60 и 80°) и различном времени контакта с периодической заменой дистиллированной воды.
Для установления перехода малых количеств лака красного ЖБ из полиэтилена в воду мы разработали спектрофотометрический метод определения красителя, так как установлено, что кривая зависимости О = I (X) для раствора лака в диметилформамиде (ДМФА) имеет характерный максимум, который хорошо воспроизводится при извлечении красителя из водной вытяжки.
Метод определения лака красного ЖБ заключается в следующем. 500 мл водной вытяжки выпаривают досуха в фарфоровой чашке. Сухой остаток количественно растворяют в 5 мл ДМФА. Окрашенный в красный цвет раствор спектрофотометркруют в кювете длиной 1 см при Я.тах = 490 нм на СФ-4А или СФ-16. Чувствительность метода определения красителя — 0,002 мг/л. Ошибка метода не превышает 10%.
Для построения градуировочного графика используют стандартный раствор красителя в ДМФА. Краситель в количестве 1—0,8 г тщательно растворяют в 50 мл ДМФА, раствор фильтруют через бумажный фильтр (доведенный до постоянного веса) в мерную колбу на 50 мл и доводят до метки ДМФА. Фильтр после доведения до постоянного веса взвешивают и корректируют концентрацию стандартного раствора (следует отметить, что растворяется только 3—5% взятой навески). Стандартный раствор вносят в соответствующих количествах в дистиллированную воду так, чтобы получить следующий ряд концентраций: 0,001, 0,01, 0,02, 0,04 мг и т. д. в 500 мл. Растворы тщательно перемешивают и проводят через все операции, указанные при определении красителя в вытяжке. На основании полученных оптических плотностей строят градуировочные кривые О = I (С).
(; Установлено, что лак красный ЖБ в условиях эксперимента мигрирует из полиэтилена высокого давления (стабилизированного и нестабилизированного) постоянно в течение продолжительного времени, как при повышенных температурах, так и при 20°. Оказалось, что при 20° красителя мигрирует несколько больше, чем при 60°.
Следует отметить, что однократно (например, за первые 10—30 сут) краситель мигрирует в количестве 0,2—0,6 мг/л. При Б : V = 1 : 1 см2/см3 красителя выделяется в 3—4 раза меньше, чем при Б : V = 4 : 1 см.2/см3.
? За длительный срок выдерживания окрашенных изделий (до 140 сут при 20° и до 480 сут при 60°) со сменой воды через 10 и 30 сут соответственно лак красный ЖБ мигрирует в количествах, составляющих Тйп^бОО количества красителя, введенного в полимер.
