Определение диоксида углерода в воздухе экспресс-методом Лунге-Цеккендорфа в модификации д.В. Прохорова

Принцип метода основан на пропускании исследуемого воздуха через титрованный раствор углекислого натрия (или аммиака) в присутствии фенолфталеина. При этом происходит реакция Na2CO3 + H2O + CO2 = 2NaHCO3. Раствор фенолфталеина, который имеет розовую окраску в щелочной среде, после связывания CO2 обесцвечивается (кислая среда).

Разведением 5,3 г химически чистого Na2CO3 в 100 мл дистиллированной воды готовят исходный раствор, к которому добавляют 0,1% раствор фенолфталеина. Перед анализом готовят рабочий раствор разведением исходного раствора 2 мл до 10 мл дистиллированной водой.

Раствор переносят в стакан Дрекселя по Лунге-Цеккендорфу или в шприц Жанне по Прохорову (рис. 11.1б). В первом случае к длинной трубке стакана Дрекселя с изящным носиком присоединяют резиновую грушу с клапаном или небольшим отверстием.Медленно сжимая и быстро отпуская грушу, продувают через раствор исследуемый воздух. После каждой продувки стакан встряхивают для полного поглощения CO2 из порции воздуха. Во втором случае (по Прохорову) в шприц, наполненный 10 мл рабочего раствора соды с фенолфталеином, держа его вертикально, набирают порцию исследуемого воздуха. Затем энергичным встряхиванием (7-8 раз) воздуха приводят в контакт с поглотителем, после чего воздух выталкивается и вместо него набирается одна за другой порции исследуемого воздуха до полного обесцвечивания раствора в шприце. Считают количество объемов (порций) воздуха, пошли на обесцвечивание раствора. Анализ воздуха проводят в помещении и вне помещения (атмосферный воздух).

Результат рассчитывают по обратной пропорции на основании сопоставления количества израсходованных объемов (порций) груш или шприцев и концентрации CO2 в атмосферном воздухе (0,04%) и в конкретном исследуемом помещении, где определяется концентрация СО2. Например, в помещении потрачено 10 объемов груш, или шприцев, на улице - 50 объемов. Отсюда, концентрация CO2 в помещении = (0,04 x 50): 10 = 0,2%.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) CO2 в жилых помещениях различного назначения установлена ​​в пределах 0,07-0,1%, в производственных помещениях, где CO2 накапливается от технологического процесса, до 1-1,5%.

Методика определения и гигиенической оценки показателей воздухообмена и вентиляции помещений

Воздух жилых помещений считается чистым, если концентрация CO2 не превышает предельно допустимых концентраций - 0,07% (0,7 ‰) по Петтенкофер или 0,1% (1,0 ‰) по Флюг.

На этом основании рассчитывается необходимый объем вентиляции - количество воздуха (в м3), которое должно поступать в помещение в течение 1 ч, чтобы концентрация CO2 в воздухе не превысила предельно допустимых концентраций для данного вида помещений. Его рассчитывают по формуле:

V = 

где: V - объем вентиляции, м3 / ч;

К - количество СО2, выделяемого одним человеком за один час (в покое 21,6 л / ч; во сне - 16 л / ч, при выполнении работы различной тяжести - 30-40 л / ч);

n - количество людей в помещении;

Р - предельно допустимая концентрация СО2 в промилле (0,7 или 1,0 ‰);

Р1 - концентрация СО2 в атмосферном воздухе в промилле (0,4 ‰).

При расчете количества СО2, которое выделяет один человек за один час, исходят из того, что взрослый человек при легкой физической работе выполняет в течение 1 минуты 18 дыхательных движений с объемом каждого вдоха (выдоха) 0,5 л и, следовательно, в течение часа выдыхает 540 л воздуха (18 х 60 х 0,5 = 540).

Учитывая, что концентрация углекислого газа в выдыхаемом воздухе примерно 4% (3,4-4,7%), то общее количество выдыхаемого углекислого газа за пропорцией составит:

х =   = 21,6 л / час

При физических нагрузках пропорционально их тяжести и интенсивности растет количество дыхательных движений, а потому растет и количество выдыхаемого СО2 и необходимый объем вентиляции.

Требуемая кратность вентиляции - число, которое показывает, сколько раз в течение часа меняется воздух помещения, чтобы концентрация СО2 не превышала предельно допустимых уровней.

Необходимую кратность вентиляции находят путем деления рассчитанного необходимого объема вентиляции на кубатуру помещения.

Фактический объем вентиляции находят путем определения площади вентиляционного отверстия и скорости движения воздуха в нем (фрамуга, форточка). При этом учитывают, что через поры стен, щели в окнах и двери в помещение проникает объем воздуха, близкий к кубатуре помещения и его надо добавить к объему, который проникает через вентиляционное отверстие.

Фактическую кратность вентиляции рассчитывают делением фактического объема вентиляции на кубатуру помещения.

Сопоставляя необходимые и фактические объемы и кратность вентиляции, оценивают эффективность обмена воздуха в помещении.

Нормативы кратности обмена воздуха в помещениях различного назначения

помещения	Кратность обмена воздуха, ч
	вытяжка	притоков
СНиП 2.08. 02-89 - больничные помещения
палата взрослых	80 м 3 на 1 койку
Предродовая, перевязочная	1,5 раза / ч	2 раза / ч
Родовая, операционная, предоперационная	8 раз / ч
Послеродовая палата	80 м 3 на 1 кровать
Палата для детей	80 м 3 на 1 кровать
Бокс, полубокс	2,5 раза / ч в коридор	2,5 раза / ч
кабинет врача	1 раз / ч	1 раз / ч
СНиП 2.08. 01-89 - жилые помещения
Жилая комната		3 м 3 / ч на 1 м 2 площади
кухня газифицирована		90 м 3 / ч
Туалет, ванная комната		25 м 3 / ч
ДБН 2.2-3-97 - дома и сооружения учебных заведений
Класс, кабинет	16 м 3 на 1 человека	1 раз / ч
мастерская	20 м 3 на 1 человека	1 раз / ч
Спортзал	80 м 3 на 1 человека	1 раз / ч
учительская		1,5 раз / ч

Необходимый объем и кратность вентиляции возложены также в основу научного обоснования норм жилой площади. Учитывая, что при закрытых окнах и двери, как сказано выше, через поры стен, щели в окнах и двери в помещение проникает объем воздуха, близкий к кубатуре помещения (то есть, его кратность равна ~ 1 раз / час), а высота помещения в среднем равен 3 м, норма площади на 1 человека составляет:

- По флюг (ПДК СО2 = 1 ‰)

S =   = = 12 м²/чел

• по Петтенкофер (ПДК СО2 = 0,7 ‰)

S =  = 24 м²/чел