Научная статья на тему 'Сравнительная оценка некоторых строительных и технических материалов по их проницаемости и адсорбции паров ртути'

Сравнительная оценка некоторых строительных и технических материалов по их проницаемости и адсорбции паров ртути Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
112
21
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
Область наук
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 «Сравнительная оценка некоторых строительных и технических материалов по их проницаемости и адсорбции паров ртути»

Исследования, проведенные совместно с Е. А. Гофман с целью изучения изменений цитолитических свойств крови у крыс в зависимости от дозы раздражителя, показали, что при применении раздражителя малой силы (ультрафиолетовое облучение субэритемными дозами) цитолити-ческие свойства крови повышаются.

На основании литературных данных и наблюдений, накопленных лабораторией ультрафиолетовой радиации нашего института, мы пришли к выводу, что повторные ультрафиолетовые облучения субэритемными дозами оказывают благоприятное влияние на функции организма человека и состояние его здоровья.

Проф. Парфенов говорит: «Систематическое облучение солнцем или искусственными источниками ультрафиолетовой радиации, регулируя фосфорно-кальциевый обмен, тренируя симпатико-адреналовую систему и пр., придает организму человека ряд качеств, чрезвычайно благоприятствующих получению максимального эффекта при выполнении мышечной работы».

Ультрафиолетовое облучение нормализует ряд функций человека, повышает устойчивость и сопротивляемость организма тем или иным неблагоприятным воздействиям внешней среды.

Целесообразность массового облучения подземных рабочих не вызывает сомнений. Фотарий в надшахтно-бытовом комбинате должен стать такой же неотъемлемой частью, как, например, душевая.

Своевременно поставить вопрос о целесообразности строительства фотариев для ультрафиолетового облучения и рабочих других профессий, подвергающихся неблагоприятным воздействиям окружающей среды вследствие производственных или климатических условий.

Для достижения надлежащего эффекта при профилактическом применении ультрафиолетовой радиации необходимо дальнейшее изучение механизма действия ультрафиолетовых лучей, разработка дозиметрии и др.

* * -¿Г

С. Ф.Яворовская

Сравнительная оценка некоторых строительных и технических материалов по их проницаемости и адсорбции паров ртути

Сообщение 1-е

Из Центральной научно-исследовательской лаборатории гигиены и эпидемиологии Министерства путей сообщения СССР

В производственных помещениях, где ведутся работы с ртутью и содержащими ее приборами, постоянно отмечается проникновение паров ртути в строительные материалы стен, полов, потолков и инвентаря помещений. Объясняется это тем, что все строительные материалы, за исключением стекла, металлов и битумов, имеют пористое строение. Поры могут отличаться своими размерами, формой, смыкаемостью.

Пары ртути, проникая в строительные материалы, в большей или меньшей степени ими удерживаются (сорбируются). При наличии соответствующих условий они могут выделяться обратно и тем самым способствовать загрязнению окружающего воздуха. Количество ртути, адсорбированной в виде паров, иногда бывает довольно значительным и находится в прямой зависимости от концентрации ее паров в воздухе помещений.

Эффективных методов очистки стен и мебели пока не существует, так как поверхностная промывка раствором того или иного химического

демеркуризатора не может оказать воздействия на ртуть, адсорбированную более глубокими слоями строительного материала, в основном штукатурки.

Покрытие стен масляной краской не служит прочной защитой от паров ртути. Повторная побелка стен, в которые уже проникли пары ртути, также не дает хороших результатов.

Учитывая все это, мы считаем более правильным рациональный подбор строительных материалов для помещений, где ведутся работы с ртутью. Этому вопросу до сих пор уделялось мало внимания и он очень скудно освещен в литературе.

Мы поставили перед собой задачу определить отношение к парам ртути ряда строительных материалов, в частности, различных покрытий и красок. С этой целью нами изучалась: 1) скорость прохождения паров ртути через материалы; 2) количество ртути, поглощаемой за определенное, достаточно продолжительное время; 3) скорость обратного выделения поглощенной ртути, т. е. ее десорбции.

Воздухопроницаемость определяется или по времени, необходимому для прохождения через образец заданного количества воздуха при определенном рабочем давлении, неизменном в течение всего опыта, или по количеству воздуха, проходящего через образец при заданной разности давлений за установленное время.

Для определения сорбирующей способности применяются два метода: статический и динамический. При статическом методе образец выдерживается в атмосфере, насыщенной тем или иным паром, до приобретения постоянного веса При динамическом— содержание пара в воздухе, входящем в образец, и в воздухе, из него выходящем, должно быть одинаковым. Мы остановились на статическом методе.

Скорость прохождения паров ртути, или, иначе, проницаемость материалов, определялась нами с помощью следующей простой методики. Исследуемый образец воздушно-сухого материала, размером около 20 см2, герметично при-, креплялся к стеклу служащему крышкой для чашки Петри, в которой определенное количество ртути распределялось в виде капель для сохранения постоянной поверхности испарения. Между образцом и стеклом помещалась индикаторная бумажка Полежаева.

В чашке Петри под образцом создавалась атмосфера, насыщенная парами ртути, которые проникали через исследуемый материал и окрашивали индикатор. Толщина образцов была от десятых долей до нескольких миллиметров. Опыты проводились при температуре 18—22°.

В опытах по определению скорости прохождения паров ртути через материалы отмечалось как время начала окраски индикатора, так и время наступления полного его окрашивания.

По окончании определения проницаемости производчлось определение скорости десорбции паров ртути. Для этой цели исследуемый образец переворачивали (не снимая со стекла) и покрывали чашкой Петри с укрепленной внутри нее чистой индикаторной бумажкой. Отмечалось появление слабого окрашивания по краям индикатора, которое условно принималось нами за начало десорбции поглощенной ртути. Во все опытах соблюдалось одинаковое расстояние между исследуемым образцом и индикатором. Затем образцы снимали со стекла, как можно быстрее измельчали и исследовали на содержание поглощенной ртути.

Количество ртути, адсорбированной за 3 месяца экспозиции образцов в ее парах, определялось аналитическим путем с помощью метода Полежаева. Некоторые материалы, легко отдающие пары ртути, исследовались также по разработанному нами ускоренному способу, основанному на термической десорбции паров ртути из исследуемого материала (метод будет описан в отдельном сообщении).

Было испытано свыше 50 различных материалов: строительные, отделочные, краски, лаки, ткани и разные технические материалы.

Результаты исследования строительных материалов приведены в табл. 1. Как правило, десорбция определялась для образцов с пол^ ностью окрашенным индикатором.

Толщина исследованных образцов в большинстве случаев определялась их производственными характеристиками (фанера, толь, фибра, метлахские плитки и др.). Привести полученные результаты к общему показателю невозможно ввиду отсутствия прямой зависимости между проницаемостью и толщиной строительных материалов (Брилинг).

Из приведенных данных видно, что, наряду с легко проницаемыми материалами (асбестовый картон, штукатурка, бетон), имеются мате-

Материал Толщина образца в мм Проскок паров ртути Полное окрашивание индикатора Количество поглощенной ртути в мг/г Начало десорбции через

через

Асбестовый картон . . . 3 1 минуту 5 минут 0,030 3 минуты

Асбофанера ....... 3 24 часа >120 суток 0,112

Бетон простой ...... 10 25 минут 6 часов 0,0070 10 минут

ожелейненный . . . 5 10 суток >Н) су ГОК 0,0025

Дерево еловое волокном 8 2 часа 28

Дерево сосновое воло- 20 минут

кном .......... 10 2 часа 5 . 0,0033 16 часов

Дерево сосновое+ЮУогпСЬ 10 5 часов 12 .

сосновое + антра- 1°

ценовое масло ..... 4 суток >90 . 0,0006

Кафельная плитка:

с хорошей эмалью . . . 4 9 . - 90 0,0006

с поврежденной эмалью 4 15 минут 21 час 0,0011

Кирпич строительный 10

красный ........ 30 . 3 су.ток 0,0019

Метлахская плитка:

желтая неуплотненная . 8 2 часа 3 . 0,0006 6 часов

. уплотненная . . 8 >90 суток 40 . 0,0012

розовая ........ 8 72 часа 0,0021

серая ......... 10 22 ЬО .

Толь........... 1,5 30 часов 75 . 0,0029 3 суток

Фанера трехслойная . . . 3 ~2 часа -10 , 0,0025 1 час

30 минут

Фибра .......... 2 24 . >120 суток 0,0041 25 часов

Штукатурка неокрашенная 8 5 минут 1 час 0,0023 2 минуты

20 минут

Штукатурка, окрашенная 0,0025

масляной краской . . . 8 4 часа 3 суток

риалы с малой проницаемостью (толь, фибра, фанера, дерево, пропитанное антраценовым маслом, ожелезненный бетон, некоторые сорта метлахских плиток). Количество поглощенной ртути колеблется от десятитысячных долей миллиграмма на 1 г вещества до десятых долей миллиграмма. Десорбция может наступать, начиная от нескольких минут,, до нескольких суток.

В табл. 2 приведены данные исследования 12 образцов отделочных материалов. Как видно из таблицы, время проскока изменяется от нескольких минут до многих суток. В случае эбонита проскок паров ртути в течение 90 суток вообще не наблюдался.

Из исследованных отделочных материалов наибольшей плотностью обладает красный хлорвинил, желтый линкруст и линолеум. Больше всего поглощают ртуть искусственные заменители кожи и красный хлорвинил.

В табл. 3 приведены результаты исследования образцов как приготовленных нами, так и полученных в готовом виде с некоторых производств.

Образцы, приготовленные нами, имеют основой белую пористую бумагу. Пленки получали путем двукратного покрытия основы той ил» иной краской.

Как видно из табл. 3, покрытие лаками и красками пористых материалов оказывает заметное влияние на их проницаемость, сорбционную емкость и скорость десорбции паров ртути. Особенно заметное влияние оказывает нитрокраска. Испытания производственных образцов показа-

Материал Толщина образца в мм Проскок паров ртути Полное окрашивание индикатора Количество поглощенной ртути в мг/г Начало десорбции через

че] >ез

Линкруст хлорвинило-

вый:

а) серый...... 0,6 6 часов 30 суток 0,045 6 часов

б) желтый..... 0,6 30 минут

24 часа >00 . 0,025

Линолеум (старый) . . 3 24 . >90 . 0,00025 20 .

Текстолит ...... 6 18 суток >90 .

Текстовинит „АЗИК":

а) черный...... 0,3 5 минут 2 часа 0,837 6 .

0,3 30 минут

б) коричневый . . . 2 часа 6 суток

30 минут

Текстовинит „ОИК"

коричневый..... 0,3 5 часов 33 суток 0,465 1 час 30 мин.

Хлорвинил: белый . . . 0,3 5 . 65 , 0,022

красный . . . 0,3 72 суток >90 суток 0,125 7 часов

Эбонит........ 0,6 >90 .

Таблица 3

Материал Толщина образца в мм Проскок паров ртути Полное окрашивание индикатора Количество поглощенной ртути в мг/г Начало десорбции через

через

Пористая бумага (осно-

ва) . • ....... 0,2 1 минуту 7 минут 0,060 15 минут

Лак масляный .... 0,3 40 минут 23 суток 0,010 35

Масляная краска (на 3 часа

искусственной олифе) 0,3 30 минут

Нитрокраска белая . . 0,3 5 суток >90 0,0020

Нитроэмаль зеленая . . 0,3 24 . 47 0,038 8 часов

Перхлорвиниловая кра- 28

ска ......... 0,3 20 часов 0,010 2 часа

Эмаль глифталевая ма- 1 час

сляная ....... 0,3 50 минут 13 0,033 20 минут

ли, что наибольший эффект оказывает покрытие нитроклеями, в состав которых входит смола.

В табл. 4 представлены результаты испытаний некоторых тканей.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

При рассмотрений величин проницаемости и начала десорбции выявляется влияние окраски и качества волокна тканей. Темные и шерстяные ткани несколько менее проницаемы, больше адсорбируют ртути и медленнее ее десорбируют.

Свойства материалов, вошедших в группу разных технических материалов (табл. 5), были самыми разнообразными.

Наиболее проницаемыми оказались непроклеенный картон, прессованный уголь, микропористая резина; фарфор и целлулоид—мало проницаемы; пластилин и серая прокладочная резина проскока за время испытаний совсем не обнаружили. Объяснить это можно высоким со-

4 Гнгие 1а и санитария, >» 11

Материал СО я в а § о 1 Проскок паров ртути Полное окрашивание индикатора Количество поглощенной ртути в мг/г Начало десорбции через

е- о. через

Перкаль белый .... Полотно белое .... Сатин черный..... Сукно черное шерстяное ......... Шевиот черный шерстяной ....... 0,1 0,2 0,2 0,8 0,3 10 секунд 10 1 минуту 30 секунд 40 5 минут 1 минуту 5 минут 3 минуты 8 минут 0,020 0,094 0,036 0,070 8 минут 13 45 30 25

Таблица 5

Материал S 2 03 сЗ »1 fS О \о s- о Проскок паров ртути Полное окрашивание индикатора Количество поглощенной ртути в мг,г Начало десорбции через

через

Картон непроклеенный Пергамент...... Пластилин...... Резина микропористая Резина прокладочная: а) красная..... б) серая ...... Уголь прессованный . Фарфор (без глазури) . Целлулоид...... 1 0,1 3 3 1 1,5 5 2 1 10 минут 1 час 10 минут >120 суток 1 час 5 минут 5 суток >90 суток 5 минут 3 суток 14 . 1 час 30 минут 2 суток 3 . 80 24 часа >90 суток >120 , 0,026 Í 0,015 0,0030 0,050 0,0016 15 минут 6 часов 25 минут • 7 часов

держанием серы, которое в пластилине доходит до 31%. При сравнении картона с толем из группы строительных материалов ясно обнаруживается роль пропитки дегтем и смолами.

Помимо указанных исследований, в пяти образцах производилось определение зависимости скорости десорбции паров ртути от времени насыщения материала. Установлено, что скорость десорбции находится в обратной зависимости от времени экспозиции.

С целью систематизации всего полученного экспериментального материала изученные нами образцы были условно распределены по степени проницаемости, адсорбции и десорбции паров ртути (табл. 6).

К плохо проницаемым отнесены материалы со временем полного окрашивания индикатора, превышающим сутки, к хорошо проницаемым — материалы со временем полного окрашивания от нескольких минут до часов. К плохо адсорбирующим отнесены материалы с содержанием ртути до 0,02 мг/г, к хорошо адсорбирующим — с более высоким содержанием ртути. Плохо десорбирующими мы считаем материалы со временем начала десорбции порядка нескольких часов; материалы со временем начала десорбции до 1 часа мы отнесли к хорошо десорбирующим.

Как видно из табл. 6, в большинстве случаев плохо проницаемые материалы плохо адсорбируют и десорбируют пары ртути и наоборот,

Свойства исследованных материалов и их отношение к парам ртути

Материал Проницаемость Адсорбция Десорбция Примечание

Асбестовый картон Очень хорошая Хорошая Очень хорошая

Асбофанера Плохая Очень хорошая

Бетон простой Хорошая Плохая Хорошая

Бетон ожелезненный Очень плохая

Бумага пористая » хорошая Хорошая Очень хорошая

Дерево (доска, фа- Средняя Плохая Плохая

нера)

Дерево, пропитанное Очень плохая Очень плохая Антрацено-

маслом вым маслом

Картон (непроклеен- Хорошая Хорошая Хорошая

ный)

Кирпич красный Плохая я

Краска на пористой Плохая Средняя Средняя

основе

Линкрусты Средняя „ я Разных

Линолеум Очень плохая Очень плохая цветов

Метлахские и ка- Плохая—очень ■ ш Разных

фельные плитки плохая цветов и спекаемости

Масляные лаки и Средняя Средняя Средняя

краски

Нитрокраска Очень плохая Плохая

Пергамент Средняя Не определялась

Резина прокладо-

чная:

красная Очень плохая Плохая

серая » ■ Очень хорошая

Резина микропори- Хорошая Средняя Средняя

стая

Текстовиниты Средняя Очень хорошая л

Ткани: белые Очень хорошая Средняя Очень хорошая

черные ■ » „ Плохая

Толь Плохая Плохая

Фибра » „

Штукатурка неокра- Очень хорошая » Очень хорошая

шенная

Хлорвинил красный плохая Очень хорошая

но некоторые материалы (штукатурка, кирпич, асбофамера, резина прокладочная серая, ткани черного цвета) нарушают эту зависимость в ту или иную сторону.

Мы попытались дать объяснение этого факта, связав полученные результаты с некоторыми физическими свойствами исследованных материалов, главным образом с величиной водопоглощения, характеризующей газопроницаемость твердых материалов. Водопоглощаемость в отличие от водопроницаемости характеризуется количеством воды, заполняющим все поры материала (и сквозные, и замкнутые), и выражается, процентным отношением поглощенной воды к весу сухого материала.

Значение величины водопоглощаемости для толкования полученных результатов может быть показано на примере асбофанеры. Асбофанера практически водонепроницаема, водопоглощаемость же ее доходит до 16%. Это говорит о том, что поры в асбофанере не сквозные, а замкнутые (правильнее, слепые). Поэтому пары ртути, попавшие в поры асбофанеры, не имея второго выхода, накапливаются.

Штукатурка, согласно ее поведению, должна обладать сквозными порами. Свойства текстовинитов тоже, очевидно, могут быть объяснены различным строением их пор. Что касается хлорвинилов и тканей, то

4* 1

здесь приходится предположить существование химического взаимодействия между парами ртути и содержащимися в этих материалах красками. Возможно, что ипрает роль различное строение растительных и животных волокон.

Выводы

1. Проведенные исследования обнаруживают существенные различия некоторых строительных и технических материалов в отношении проницаемости и адсорбции паров ртути.

2. На ряде материалов обнаружено, что плохо проницаемые для паров ртути материалы также плохо адсорбируют и плохо десорбируют и наоборот. Эта зависимость не наблюдается для штукатурки, асбофанеры, тканей черного цвета.

3. Наши исследования показали, что отношение строительных материалов к парам ртути определяется главным образом размерами и формой их пор. На поглощаемость ртути тканями некоторое влияние оказывает также окраска материала и характер волокон. Иногда можно предполагать наличие хемосорбции.

4. На ряде примеров (пергамент, толь, дерево, пропитанное антраценовым маслом) установлено, что пропитка пористых материалов смолами, маслами и битумом заметно уменьшает их проницаемость и величину поглощения паров ртути.

5. Полученный экспериментальный материал может иметь практическое значение при выборе строительных материалов для полов, стен и мебели рабочих помещений, а также спецодежды для работ с ртутью.

у. v v

Доктор медицинских наук А. И. Штенберг

Основные гигиенические принципы окрашивания пищевых

продуктов

Из Института питания АМН СССР и Всесоюзной государственной санитарной

инспекции

Из всех красителей, которые применяются для окрашивания пищевых продуктов, для гигиенистов особый интерес представляют каменноугольные красители. Влияние красителей при введении их с пищей изучено мало; недостаточно выяснено также количество красителей, которые могут представлять опасность. Исследования в этой области прово-лились преимущественно в направлении изучения влияния на животных больших доз красителей (до 25 г на прием). При этом выяснилось, что такие красители, как амарант и нафтол желтый, даже при введении ■больших количеств их per os не вызывали заметных изменений в общем состоянии животных. При изучении влияния красителей на некоторые пищеварительные ферменты установлено, что большинство каменноугольных красителей в малых концентрациях in vitro подавляет переваривающее действие пепсина на белок

Общее действие красителей зависит от их растворимости. Жирорастворимые красители в организме теплокровньус всасываются хорошо. При небольшой растворимости введенный краситель может в основном выводиться с содержимым кишечника и лишь в незначительном количестве всасываться и удаляться из организма с мочой и желчью. Большая роль в обезвреживании и выделении красителей из организма принадлежит печени. Введенные per os растворимые краски частично откла-

1 Виноградов, Русский врач, № 1, 1905.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.