ҚАЗАСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ ДЕНСАУЛЫҚ САҚТАУ МИНИСТРЛІГІ
«АСТАНА МЕДИЦИНА УНИВЕРСИТЕТІ» АҚ
Калиева Ж.А., Чудиновских В.Р.
Медициналық биофизика пәні бойынша практикум
Оқу құралы.
Астана, 2013 ж.
УДК 577.3:61(076)
ББК 51:22.3я7 К17
Калиева Ж.А., Чудиновских В.Р. Медициналық биофизика пәні бойынша практикум. Оқу құралы. Астана, 2013 ж.
Пікір жазғандар:
Шаханова Г.А. - Қазахстан-Рессей университетінің, информатика және қолданбалы математика кафедрасының доценті, физика-математика ғылымының кандидаты.
Байканова Р.Қ. – Астана Медицина университетінің, жалпы және биологиялық химия кафедрасының доценті, биология ғылымының кандидаты.
Оқу процесінде медициналық биофизика пәні бойынша оқу құралы жалпы медицина және стоматология факультеттерінің студенттері үшін практикалық сабақтарға қолдануға арналған. Оқулық материалды игеру үшін әрбір тақырыпқа ақпараттық блок, бақылау сұрақтар, тест тапсырмалары берілген.
«АМУ» АҚ-ның ОӘК-мен бекітілген және баспаға ұсынылсын
№ 4 хаттама «26» сәуір 2010ж.
МАЗМҰНЫ
1. |
Медициналық аппараттармен жұмыс істеудің қауіпсіздік техникасы |
7 |
2. |
Беттік керілу күштерін зерттеу |
21 |
3. |
Биологиялық сұйықтардың реологиялық қасиеттерін зерттеу |
31 |
4. |
Спектрофотометрлердің құрылысы мен жұмыс жасау принципі |
39 |
5. |
Биологиялық сұйықтарға спектрофотометрлік зерттеу әдістерін қолдану |
49 |
6. |
Тұрақты токты қолдануға негізделген терапевтикалық техника |
59 |
7. |
ЖЖ, АЖЖ және УЖЖ токтарды қолдануға негізделген терапевтік техника |
67 |
8. |
Төменгі жиілікті медициналық приборлар мен аппараттар |
79 |
9. |
Биологиялық объектілерге микроскопияның арнайы тәсілдері |
93 |
10. |
ЖҚЖ математикалық моделі |
101 |
11. |
Электрокардиографтың құрылысы, жұмыс жасау принципі. ЭКГ-ні тіркеу және талдау принциптері |
109 |
12. |
Эйнтховен үшбұрышында жүректің электрлік осін салу |
131 |
13. |
Биожүйелердің жарық поляризациясы |
139 |
|
Әдебиеттер |
146 |
№ 1 ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫС
Тақырып: Медициналық аппараттармен жұмыс істеудің қауіпсіздік техникасы.
Мақсаты: Медициналық аппаратурамен жұмыс істеу барысында қауіпсіздік техникасы ережесімен студенттерді таныстыру, қауіпсіздік түрлерін, токтың әсерінен негізгі қорғаныс тәсілдерін оқып білу.
Оқыту мақсаты: Студенттерді кафедрада жұмыс істеу ережелерімен, сабаққа дайындалу және сабақты өткізу ретімен, медициналық биофизика пәні бойынша қолданылатын әдебиеттерімен таныстыру. Аппартатурамен жұмыс істеу барысында ағзаға электр тогының әсерін, қорғаныс қабілеттерін және қауіпсіздікті қамтамасыз етуін оқып білу.
Құрал-жабдықтар: УВЧ, Электросон, Амплипульс, ЭКГ, және т.б. медициналық аппараттары, кабельдер, қосқыштар және өткізгіштер, қауіпті жағдайдың блоктық-сызба нұсқалары.
Теориялық кіріспе.
Медициналық электрондық аппараттар үнемі жаңартылып отырылады, аспаптардың жаңа үлгілерімен толықтырылады, сондықтан дәрігерге онық құрылысын білу керек, инструкциясы мен техникалық сипаттамасына қарап отыру керек. Аппаратты дұрыс таңдай отырып оның қызметі бойынша қолдануын және алдын ала қауіпсізідік техникасын білу қажет.
Еңбекті қорғау және денсаулық сақтау жұмысшыларының қауіпсіздік техникасының кафедра аралық бағдарламасына сәйке әр студент және мекеменің дәрігерлік қызметкерлері білуге тиісті.
Электр қауіпсіздік негіздері: электр тогының адам ағзасына әсері; өауірсіздік кернеу; қатрге ұшырау түрлері; электр тогымен зақымдаушыға әсер етуші негізгі факторлар; медициналық электр жабдықтар мен аппараттарды қолданудағы қауіпсіздік техникасы.
Зертханаларда машиналардың қозғалушы бөріктерімен жұмыс жасағанда, электр тізбегіне қосқанда, жолымен не қызған денелермен жанасқанда, әр түрлі қауіпті жағдайлар пайда болуы мүмкін. Мұндай қауіпті жағдайлардың пайда болуы ағзаның бұзылуына әкеледі және қауіпті жағдайлар деп аталады.
Қауіпті жағдайлардың екі түрі болады - өндірістік және тұрмыстық сәтсіз жағдайлар болады да төмендегілерге болады:
Механикалық (кесіп алу, сындырып алу және т.б.).
Термиялық (күйіп қалу, үсіп кету).
Химиялық (күйіп қалу).
Сәулелік (радиациялан пайда болған).
Электрлік.
Комбинациялық.
Біздің жағдайымыздағы өндірістік зақым алу мыналардан пайда болады:
Электр тогынан;
Иондаушы сәулелерден;
Ауының және терінің залалы заттармен ластануы;
Қызған аппараттар және материалдар.
І. ЭЛЕКТР ТОГЫНЫҢ АҒЗАҒА ІСЕРІ
Ағзаның электр тогымен зақымдалуы электрлік соққы не электрлік зақым түрінде болады.
Электрлік зақым – денеге токтың сырттан белгілі бір жеріне әсері: электрлік күйіп қалу, терінің электрленуі, ток таңбасы.
Электрлік күйіп қалу – адам денесі арқылы өтетін токтың жылулық әсері немесе кернеуі 1000 В-тан жоғары болатын қондырғыларда әдетте қысқа қосу болғанда пайда болатын электр доғасының әсері.
Терінің электрленуі – металл тогының әсерінен балқыған бөлшектердің теріге енуі.
Токтың электрлік таңбалары – кернеумен толық жанасқанда, адам денесіне кірген және шыққан ток орындарында қатты білінетін дөңгелек ісік тәріздес таңбалардың теріде пайда болуы.
Электрлік соққы – ағза арқылы өтетін ток әсерінен ағза терісінің өозуы, яғни бұлшық еттердің еріксіз тартылып қалуы.
Электрлік соққылар адамның ішкі ағзаларының қатты ықпал ететін қауіпті зақым тудыруы мүмкін, мысалы жүрек қызметінің, тыныс алуы мүшелерінің жұмыс істеу ритмдері бұзылуы, орталық жүйке жүйесінің өзгеруі және т.б., ал кейбір жағдайларда өлімге дейін апарады. Электр тогының ағзаға әсері көптеген факторларға тәуелді болып келеді.
Солардың ішіндегі негізгілері:
Денеге түсірілген кернеу және дене кедергісінен анықталатын токтың шамасы;
Токтың түрі және жиілігі;
Токтың жүру жолы;
Әсердің ұзақтылығы;
Ток
шамасы зақымдану дәрежесін көрсететін
негізгі параметрі болып есептелінеде.
Токты сезіну табалдырығы деп адам токтың
тітіркендіруін сезетінін токтың ең
минимальды шамасын айтады. Мұндай ток
ток шамасы жанасу орнына және түйісу
ауданына тәуелді. Токты адамның ең
сезгіш мүшесі ол тіл болып табылады
(
).
Электродтарды қолдарымен қысқанда жиілігі 50-60 Гц шамасында токты сезнуі 1 мА маңайында басталады, ал токты 5-10мА дейін арттырғанда қолда оның сіңірлерінің тартылуы басталады, 12 -15 мА –де электродтардан қолды жұлып алу өте қиынға түсетін болады. 50-80 мА – де тыныс алуы тоқталады, ал 90-100 мА-де және токтың әсері 3 секундтқа дейін жетіп одан әрі қарай барса онда жүректің соққысы тоқталады. Осы айтылғандарға тұрақты ток әсер еткенде оның шамасы 4-6 рет есе жоғары болуы керек.
Егер ток күші сезіну табалдырығының мәнінен жоғары болса, онда адам өткізгіш көзінен өздігінен қолын тартып және еркін босаталмайды.
Ток күшінің жібермейтін табалдырығы деп адам өздігінен тогы бар өткізгіштен қолын еркін босатып алалмайтын минималды ток күшін айтады.
Электр қауіпсіздік тұрғыдан қарастырғанда бұл токтың параметрі өте маңызды болып табылады, өйткені ол қауіпті дәрежесінің күрт өсуінің шегін береді.
Адам ағзасы арқылы өтетін айнымалы токтың әсері. 1 кесте
Ағза |
Токты сезіну табалдырығы |
Жібермейтін токтың күші |
Токтың шекті мәні |
Жанасу кернеуліктің шекті мәні |
Ер адам |
1,1 мА |
9 мА |
9 мА |
24 В |
Әйел адам |
0,8 мА |
6 мА |
6 мА |
24 В |
2 жастан жоғары балалар |
0,55 мА |
4,5 мА |
5 мА |
Бәрі қауіпті. |
0,1 А токтың шамасын өлім тогы деп есептейді.
Қауіпті жағдайларды талдағанда айтуға болады, жүрек арқылы өткен ток (жүрекке электродпен катетер енгізілгенде) жүректің фибрилляциясы білінгенде токтың минимальды шамасы 50-100 мкА құрайды.
Ағза
токтың әсер ету уақыты қауіпті жағдай
үшін өте маңызды мәні қажет. Уақыттың
әсерінің кемігенде
ток күші өседі, бұндай жағдайда жүректің
параличіне немесе фибрилляциясына
әкелдірмейді.
Әсер ету уақытына тәуелді жүрек тоқтауын тудыратын токтың шамасы.
2 кесте
Әсер ету уақыты |
0,2 |
0,5 |
0,7 |
1,0 |
1 сек артық |
Ток (мА) |
250 |
100 |
75 |
65 |
6 |
Жиілігі 25-2000 Гц ток ағза үшін ең қауіпті болады. Жиілігі 100 000 Гц жоғары ток электрлік соққыға қатынасты қауіпті емес, ол тек жылулық зақым келтіреді. Ағза арқылы өтетін токтың шамасы тәуелді болады түсірілген кернеуге және кедергі учаскесіне. Адам дененесінің кедергісі тері бетінің және физиологиялық күйіне байланысты. Адам денесінің жалпы кедергісі тұрады терінің кедергісінен және ішкі ұлпалар мен тіндердің кедергісінен. Тері ағзаны электр тоғының соққысынан қорғайтын табиғы қорғаныс болып келеді. Тері кедергісі басқа ұлпалар кедергісінен үлкен болып келеді. Ішкі ұлпалар мен мүшелердің электр кедергісі тері кедергісіне қарағанда тұрақты болып келеді.
Барлық биологиялық ұлпалардың сұйықтары ішінде әр түрлі ерітілген иондар болады. Клетканың арасындағы сұйықтардың ионды өтімділігі төменгі жиілікте электр тогын өткізе алатын негізгі күйі болып табылады. Адамның қалыпты жағдайда жалпы электр кедергісі 1000 Ом деп есептелінеді.
Адам денесіндегі токтың өту жолы маңызды болып келеді. Әсіресе зақым алған жағдайлар қауіпті. Мұндай ток жүрек және өкпе мүшелері арқылы өтеді, яғни қолдан қолға немесе қолдан аяққа түйісуі бір не екі полюсті болып есптелінеді. Бір полюсті жағдайда адам бір сымды ұстайды. Осындай ток адам денесі арқылы жерге өтеді. Көбінесе кернеу беріліп тұрған желі сымдарын, қондырғы қораптарын (изоляциясы бұзылса) ұстаған кезде электр тогынан зақым алу жағдайлары жиі кездеседі.
Екі полюсті жағдайда адам ток көзінің толық кернеуінің әсерінде болады. Осындай жағдайлардағы жанасу ең ауыр жағдай болып есептелінеді.
Қондырғы қорабымен жанасқанда адам арқылы өтетін ток өтіп шығу тогы деп аталады.
Металл бөліктерімен бір полюсті жанасқандағы кернеу жанасу кернеу деп аталады. Бұл кернеу 24 В-тан аспауы керек. Одан жоғарлардың барлығы сақтау ережесіне орай оқшаулану қажет.
ІІ. МЕДИЦИНАЛЫҚ АППАРАТТАРДЫ ПАЙДАЛАНҒАНДА ЭЛЕКТР ТОҒЫНЫҢ ЗАҚЫМДАНУЫНАН ҚОРҒАНУ
Қазіргі заманғы медициналық аппараттарда электр қауіпсіздік дұрыс қолдану барысында үзіліссіз қамтамасыз етіліп отыруы керек. Қорғануды үш негізгі шартты сақтаумен жетіледі:
Шартсыз қауіпсіздікті қамтамасызететін аппараттың дұрыс жинақталуы.
Шартты қауіпсіздікті беретін арнайы сыртқы қорғаныс құралдарын қолдану.
Аппаратпен жұмыс істеуде қауіпсіз болатын шарттарды көрсету (жазбалы қауіпсіздік).
ШАРТСЫЗ ЭЛЕКТР ҚАУІПСІЗДІК.
Дәрігерлік аппараттардың электрлік қауіпсіздігіне негізгі талаптың бірі ол техникалық шарттарға сәйкес барлық жұмыс атқару режимдерінде дұрыс қолданғанда оператор мен науқас үшін шартсыз қауіпсіздік. Кез-келген ақаулық жұмыстың қауіпсіздігін төмендетпеуі керек. 24 В-тан жоғары кренеуден түрған бөліктермен кездейсоқ жанасу мүмкіндіктерін болдыраму керек. Ол үшін кернеумен қоректеніп тұрған аппарат бөліктері және аппаратың корпусы изоляцияланған болу керек. Осыған байланысты аппарат құрылысына мына талаптар қойылады:
Аспаптардың қорабы берік, жанбайтын, ылғал өткізбейтін материалдан жасалуы керек.
Аспаптың сызбанұсқаларының элементтері бір-бірінен 6 мм қашықтықтарды орналасуы керек.
Артық ток пен кернеуден қорғану сақтандырғыштар (преохранитель) көмегімен жасалады.
Аспаптардың басқару тетіктері арнайы ток өткізбейтін материалдардан жасалуы керек. Сымдар мен тетіктердің кедергілері 2МОм-нен кем болмауы керек.
Аспаптың басқару бөліктерінің жазылу аттары болуы керек және қолдануға ыңғайлы болғаны орынды. Егерде басқару бөліктерінің жанында қосымша көрсетулер болмаса, онда параметрдің көбейтілуі сағат тілімен немесе жоғарғы қозғаумен көтеріледі. Аппарат бөліктерінде 10 000 В кернеу таңбасы- қызыл найзағай тұруы керек.
Аспаптардың токтан толық ажыратылатын блоктары болуы керек.
Басқа денелердің аппарат ішінде кездейсоқ енуін болдырмау керек.
Кернеуді, ток жиіліктері кездеймоқ ауыстырып қосудан сақ болу керек. Бұндай аппарат арнайы қорғаныс блоктарымен қамтамасыз етіледі.
Аппаратта жоғарғы кернеу болғанда арнайы қорғаныс қондырғыларын қолданылады. Бұндай аппарат қорабын алғанда кернеуді өшіреді және желіден ажыратқанда конденсатордың автоматты разрядталуын қамтамасыз етеді.
Аспатың қызған бөліктеріне кездейсоқ тиіп кетуден сақтану.
Егерде қондырғы қараңғыда пайдалануға арналса тектік пішіндері басқару ыңғайлы болуы және арнайы жабдықталуы қажет.
ШАРТТЫ ҚАУІПСІЗДІК
Қызыметшілер мен сырқаттарды электрлік соққыдан қорғау үшін сырттан қоректендірілетін барлық медициналық құрал-жабдықтар 5 класқа бөлінеді.
Класс |
Қосымша қорғаныс |
0 |
Қосымша қорғанысы жоқ |
01 және 1 |
Жерге қосу немесе нольге келтіру. |
ІІ |
Қоғаныс жабдығы (изоляциялау). |
ІІІ |
24 В-тан аспайтын желі кернеуі. |
Негізігі қорғаныс жабдықтары жұмыс істеу процесіндегі кернеуі бар бөліктермен жанасудан қорғану үшін қызмет атқарады. Қорғаныс изоляциясы негізге қосымша болып келеді және де ол негізгі қорғаныс бұзылғанда кернеуден қорғануға мүмкіндік береді.
«0» класс – аппаратта тек бір ғана негізгі қорғаныс бар (изоляция), қосымша қорғаныс құралы жоқ. Бұндай жабдықтар: тұрмыс жабдықтары, шаруашылық қажеттіліктері үшін қолданылатын аппараттар.
ЕСКЕРТУ: Медициналық практикада «0» класына жататын аппараттарды қолдануға рұқсат етілмейді.
Жерге қосу арқылы не нольге келтіру арқылы қорғаныс жасалатын аппараттар «1» және «01» класстарына жатады.
Жерге
қосу арқылы қорғану
– кернеуден қорғанудың ертеден келе
жатқан түрі. Желі сымымен қосу нәтижесінде
аппараттың қол жетерлік желіліерінде
пайда болатын кернеу. Аппараттың кейбір
бөліктері жерге қатысты кернеу «астында»
болады. Эдетте бұл аппарат қорабы,
адамның қораппен жанасқан кездегі
алатын кернеуін азайту үшін қорапты
арнаулы аспаптар жерге қосады. Жерге
қосу мақсаты кернеуді қауіпсіз шамаға
дейін төмендету. Жерге қосу былай
жүргізіледі: өткізгішті жоғары топырақ
астына металл өткізгіштер салып оның
ұ штарын аппарат қорабымен қосады (1
сурет). Адам кедергісі 1000 Ом деп
алынатындықтан, ол жерге қосу арқылы
қорғаныс кедергісі 1 Ом-нан артық болмауы
керек. Демек адам кедергісі «Жер»
кедергісінен 1000 есе артық өйткені
,
онда адам кедергісі жердікінен неше
есе артық болса, жердегі ток адамдікінен
сонша артық болады.
1 – сурет. ш фазалы жел¿дег¿ жерге ³осу.
2 – сурет. ш фазалы жел¿дег¿ нолге
Нольге келтіру электрлік қондырғылар қорабтарына зақым келгенде оны желіден ажыратыды қамтамасыз етеді. Бұл әдейі алдын ала жасалатын шар. Қондырғының кейбір металға бөліктерінің кернеумен қатысты болмағандықтан оған қол тигізу үшін нольдік сыммен жалғанады, яғни жерге жалғанғанымен (2 сурет). Фаза сымы мен қондырғы қорабы кезлейсоқ байланысқанда қауіп тоғы пайда болады ол фазалық пен сызықтық сымдардың қысқа қосылу тоғына тең болады және де ол сақтандырғыштың жанып кетуіне әкелдіреді де қондырғыны желіден тез ажыратады.
«1» класс – негізгі қорғаныстан басқа қосымша жерге жалғауға не нольге келтіру, қорғаныстары арнайы үш желілік қосқышпен желіге қосамыз, яғни желілік қосқышта арнайы жерге қосқыш жүйемен байланысатын контактісі болады.
«01» класс – қондырғыда арнайы жермен қосылатын қысқыш қошусы болады. Бұндай аспатарды қосу оның желіге қосылуын тәуелсіз жүргізіледі. Жерге қосу бұндай зерттеушінің ұқыптылығына байланысты.
Осы қондырғыларды қолданудың басты ерекшелігі оның қарапайымдылығымен арзан болуында. Көптеген электрлік медициналық аспаптар 01сынып қорғанысына жатады. Бұл сыныпқа электрокардиограф (ЭКГ), электростимуляторлар, УЖЖ аппараттар, импульсті токтарды алатын төменгі жиілікті синусоидальды-модуляцияланған аппраттар, қысқа толқынды терапия аппараттары және т.б.
«ІІ» класс – бұл топтағы аппараттарда негізгі қорғаныс бөлігінен басқа күшейтілген қосымша қорғанысы болады. Аппараттың өткізгіштерінің бәрі және бөліктері қосымша изоляцияланған болады. ІІ сынып аппараттарының қорғаныс жерге жалғауы болмайды, бірақ оған жұмыс ітеуші адам үшін контактілік түрде қорғаныс жасауға болады.
«ІІІ» класс – кернеуден қорғануға болатын ең жоғары эффективтілігі құрал – жабдықтар қоректендіруші аппарат ретінде 24В-тан аспайтын төменгі кернеу көздері пайдаланылады. Бұнда жоғары кернеу көздері жоқ. Осындай аппараттарды жерге жалғауында қажеттілігі жоқ. Бұл сынып бойынша эндоскопия аппараттары, дәрігерге қолайлы шамдар т.б. дайындалады.
СИПАТТАМАЛЫҚ ҚАУІПСІЗДІК
Сипаттамалы қауіпсіздіктің басты шарттары:
Электрондық аппараттарды электрлік қауісіздікке тексеру.
Қондырғыларды арнайы сипаттамасына сүйене отырып қолдану. Медицина мекемелерде емдеу мақсатында және эксперименттік бөлімдерінде қондырғыларды электрлік қауісіздікке тексеруде бірнеше кезеңдерге бөледі, олары:
І. Қондырғы сапасын тексеру.
А) қондырғының сыртын тексеру:
Кабельдер, қосқыштар мен жалғағыштарды тексеру;
Зақым келу детекторлары мен сигнализаторлардың жұмыс қабіліеттілігін тексеру;
Сақтандырғыштар мен үзілгіштерді тексеру;
Ауыстырып қосқыштарды, басқару тұтқаларын тексеру;
Пациентке қойылатын датчиктер мен кабельдерін тексеру.
Ә. Қондырғының ішкі жағын тексеру:
Транформатордың бірінші орамында фильтрлердің болуын тексеру;
Бөліктердің жұмыстық кернеулерінің желіге сәйкес келуі;
Бөлшектер сапасын тексеру;
Қорабдың изоляциясын тексеру;
Транформатордың электрлік эранының бар екенін тексеру;
Активті компоненттер мен емделушімен байланысатын сымдар арасындағы кедергі шамасын тексеру;
ІІ. Қондырғының жұмыстық қабілетін тексеру.
А. Тұрақты және айнымалы ток шығынын өлшеу (емдеуші мен қорап, шығыстары мен арасындағы).
Ә. Аспап шығысының изоляциясын тексеру.
Б. Аспап жұмыс істеп және тоқтап тұрғанда одан емдеушіге келетін шығысындағы потенциалдарды өлшеу.
В. «Жер» және сызба-нұсқа арасындағы кедергіні өлшеу.
Г. Сақтандырғыш және қорғаныс жабдықтарындағы ток пен кернеуді өлшеу.
Д. Жоғары жиілікті келтірілген шаманы өлшеу.
ЕСКЕРТУ: Медициналық электрлік қондырылғыларды қауіпсіздікке тексеру жауапкершілігі емдеу орындарының басшыларына жүктеледі және ол арнайы қызмет мекемелері көмегімен жүргізілуі керек.
ІІІ. Электрлік тізбектерімен жұмыс жасаудағы қауіпсіздік шаралары.
Зертханаларда тек стандарт сұранысына, техникалық шарттарға және нормативтік-техникалық құжаттарға жауап бере алатын аспаптар қолданылады.
Электр тогынан сақтану үшін электрондық аппараттың барлық токка қатысы бар бөліктері жермен жалғануы керек.
Электр аспбының жұмыс істеу режимінің бұзылуы байқалғанда ол тез арада желіден ажыратылуы керек. Жұмыс істеуді жалғастыру үшін ол аспапты жоғары дәрежелі маманға көрсетіп тексерістен өткізу керек.
Электр тізбегін жинағанда қоректену көзі ең соңынан қосылады. Жиналған электрлік сызба-нұсқаны оқытушы тексерген соң қосуға болады.
Электр тізбектерінің изоляцияланбаған элементтерін ұстауға рұқсат жоқ. Зертханалық қондырғыларда қолданылатын жалғағыш сымдарда ешқандай ақау болмау керек. Қоректену желісіндегі кернеуді байқау үшін вольтметріне бақылау шамы қолданылады.
Сызба-нұсқадағы барлы тексерістерді кернеуден ажыратылған соң орындау керек. Сақтандырғышты ауыстыруды және орнатуды тек кернеу жоқ кезде оқытушы рұқсатымен орындау керек.
Қалдық заряды бар кондесаторды қолмен ұстау қауіпті екенін ұмытпаңыз. Тізбектегі кернеуден ажыратқан соң конденсаторды міндетті түрде разрядтау керек.
Емделушімен тікелей байланысатын қондырғыларда, желілік кернеу қажет болмағанда немесе электрлік емес аспаптарды қолдану мүмкіншілігі туғанда мүмкіншілікті батареялық қоректенуге беру орнды.
Жұмыс орындалып біткен соң қоректену көздері сөндіріліп тізбекті бөліктеп элементтерді қайтадан жинастыру күйіне келтіру керек.
ІV. Дәрігерлік қондырғыларды қолданудағы қауіпсіздік шаралар.
Аспапты қосу тек арнайы сипаттамасымен мұқият танысқан соң жүргізіледі.
Аспаптың дұрыс жұмыс істеп тұрғанына күмәніңіз болса желіден ажыратыңыз. Дұрыс жұмыс атқармайтын қондырғыларды қолдануға рұқсат жоқ.
Нәтижелерді жазу барысында пайда болған әр түрлі шуларды емделушіні жерге қосумен жонға болмайды. Себебі аспаптарды артық қосымша жерге жалғауды қолдану емделуші арқылы қауіпті токтың өтуіне мүмкіндік тудырады.
Егерде осындай жерге қосу қажет болса, жалғыз болуы керек.
Жылу түтіктеріне және су құбырларына қосуды қанағаттанарлық деп аайтуға болмайды өйткені оларға басқа бөлмеде емделуші мен емдеушіге қауіп төндіретін шығын токтарды жоғары қондырғылар жалғануы мүмкін.
Егер бірнеше аспаптар бірдей қолданылатын болса, онда олардың жалпы ортақ жерге қосылуы нүктесі болуы керек.
Қондырғының бөлшектерін айырбастауды, жұмысы оңай көрінседе, мамандардың орындағаны дұрыс.
Қолдану ережелерінде айтылмаған аспаптарды пайдалануға рұқсат жоқ.
Аппараттардың қауіпсіздік пайдалануының шарттарын сақтамай оның құрылысында өздігінен өзгеріс жасауға тиым салынады.
Электр аппараттары мен жұмыс жасағанда оған екі қолыңызбен не денелеріңіздің ашық жерлерімен жанасуға болмайды. Бөлмедегі әр түрлі жылу, су, газ жүйелерінен контакт жүргізбеңіз.
V. Ультрадыбыстық, ультражоғары және аса жоғары жиілікті аппараттарымен жұмыс істеудің қауіпсіздік шаралары.
ГОСТ 12.1.006-76 «Радиожиіліктердің электромагниттік өрісі». Қауіпсіздіктің жалпы талабы шекті мүмкін болатны кернеу мәндерін және 30 кГц - 60 кГц жиіліктер аралығындағы қызметші жұмыс орнындағы электромагниттік өрістің энергия ағынының тығыздығының шектік мәндерін тағайындау. Бақылау әдістерін және қорғану тәсілдерін білу.
Қоршаған ортаға таралатын сәуле ағынын азайту үшін сәуле шығарушы аспап объектіге қатысты дұрыс орналастырылып болған соң жоғарғы кернеу генера орға беріледі. Сәуле шығару аспабының өлшемі мен формасы сәуле қабылдаушы объектінікіне сәйкес келуі керек.
Интенсивтілігі нормативтік шамадан артық болып келетін ультражоғары және аса жоғары жиіліктер өрісінің үзіліссіз әсері емдеушінің жүйке жүйесінің және жүрек тамырлар жүйесінің дұрыс жұмыс істеуіне зиян келтіреді. Сондықтан сантиметрлік және дециметрлік толқындардың пайда болуына жол бермеу керек.
УЖЖ-терапия аппараттарымен жұмыс жасағанда рұқсат етілмейді:
А) қолдану ережесімен таныспай жұмыс жсауға;
Ә) қосулы аппаратпен әр түрлі механикалық өзгеріс жұмыстарын жүргізу;
Б) аппарат сымдары мен электродтары жоғары жиілікті күйдіру токтарын болдырмас үшін темір заттарды жақындатпау керек;
В) аппараттың жұмыс істеп тұрған күйінде электродтарды ауыстыру.
Vі. Лазерлерді қолдануға қауіпсіздік шаралары.
Лазерлер мен жұмыс жасау үшін ГОСТ 12.1.040-83 «Лазерлік қауіпсіздік» талаптарын орындауды қамтамасыз ету керек.
Лазерлер шығару сәулелерінің қауіптілік дәрежесі бойынша төрт топқа бөлінеді:
1 топ – көзбен тері үшін шығыс сәулелерінің зияны жоқ лазерлер;
2 топ – шығыс сәулесінің көзге зияны бар лазерлер (тікелей және айналы шағылдырумен сәулелендіргенде);
3 топ – шығыс сәулесінің көзге тікелей айналы шағылумен, сонымен қатар диффузиялы шағылған сәулемен келіп түсуі зиянды. Теріні тікелей және айналы шағылумен сәулелендіру зиянды;
4 топ – дене терісінің диффузиялы шағылдырушы беттен 10 см қашықтықтағы диффузиялы шағылған сәулемен сәулелендіруде шығыс сәулелерінің зияны болады.
2 – 4 топтағы лазерлерді қолданғанда арнайы қорғаныс көзілдірігін кию қажет.
БАҚЫЛАУ СҰРАҚТАРЫ
Аппарттармен жұмыс істегенде қауіпсіздік ережесін сақтау.
Медициналық электронды аспабтар мен аппараттардың негізгі топтары.
Медициналық электронды аппараттармен жұмыс істегенде қауіпсіздікті қамтамасыз ету тәсілдері.
Өндірістік қауіптер.
Электр тоғының адам ағзасына әсері.
Қорғану тәсілдері бойынша аспаптар тобы.
Қауіпті жағдайдын болктық сызба-нұсқасы.
Сипаттамалық қауіпсіздік.
Шартты қауіпсіздік.
Шартты емес электрлік қауіпсіздік.
Электр тізбектері және дәрігерлік электр аппараттарына жқмыс жасау ережелері.
Тест тапсырмалары
1. Электр закымдану деген не? //
Механикалык закымдану (кесiп алу, сындырып алу, жэне т. б.). //
Сэулелiк (радиациядан пайда болган). //
Адам денесiне электр тогынын эсерi. //
Ауанын жэне терiнiн залалы заттармен ластануы//
Химиялык (куйiп калу). //
2. Электрлiк күйiп қалу деген не? //
денеге токтың сырттан белгiлi бiр жерiне әсерi: электрлiк күйiп қалу, терiнiң электрленуi, ток таңбасы. //
адам денесi арқылы өтетiн токтың жылулық әсерi немесе кернеуi 1000 В - тан жоғары болатын қондырғыларда әдетте қысқа қосу болғанда пайда болатын электр догасының әсерi. //
металл тогының әсерiнен балқыған бөлшектердiң терiге енуi. //
кернеумен толық женесқанда, адам денесiне кiрген және шыққан ток орындарында қатты бiлiнетiн дөнгелек iсiк тәрiздес таңбалардың терiде пайда болуы. //
ағза арқылы өтетiн ток әсерiнен ағза терiсiнiң қозуы, яғни бұлшық еттердiң ерiксiз тартылып қалуы.
3. Терiнiң электрленуi - бұл... //
денеге токтың сырттан белгiлi бiр жерiне әсерi: электрлiк күйiп қалу, терiнiң электрленуi, ток таңбасы. //
адам денесi арқылы өтетiн токтың жылулық әсерi немесе кернеуi 1000 В - тан жоғары болатын қондырғыларда әдетте қысқа қосу болғанда пайда болатын электр догасының әсерi. //
металл тогының әсерiнен балқыған бөлшектердiң терiге енуi. //
кернеумен толық женесқанда, адам денесiне кiрген және шыққан ток орындарында қатты бiлiнетiн дөнгелек iсiк тәрiздес таңбалардың терiде пайда болуы. //
ағза арқылы өтетiн ток әсерiнен ағза терiсiнiң қозуы, яғни бұлшық еттердiң ерiксiз тартылып қалуы.
4. Токтын электрлiк танбалары - //
денеге токтың сырттан белгiлi бiр жерiне әсерi: электрлiк күйiп қалу, терiнiң электрленуi, ток таңбасы. //
адам денесi арқылы өтетiн токтың жылулық әсерi немесе кернеуi 1000 В - тан жоғары болатын қондырғыларда әдетте қысқа қосу болғанда пайда болатын электр догасының әсерi. //
металл тогының әсерiнен балқыған бөлшектердiң терiге енуi. //
кернеумен толық женесқанда, адам денесiне кiрген және шыққан ток орындарында қатты бiлiнетiн дөнгелек iсiк тәрiздес таңбалардың терiде пайда болуы. //
ағза арқылы өтетiн ток әсерiнен ағза терiсiнiң қозуы, яғни бұлшық еттердiң ерiксiз тартылып қалуы.
5. Электрлiк соққы - бұл... //
денеге токтың сырттан белгiлi бiр жерiне әсерi: электрлiк күйiп қалу, терiнiң электрленуi, ток таңбасы. //
адам денесi арқылы өтетiн токтың жылулық әсерi немесе кернеуi 1000 В - тан жоғары болатын қондырғыларда әдетте қысқа қосу болғанда пайда болатын электр догасының әсерi. //
металл тогының әсерiнен балқыған бөлшектердiң терiге енуi. //
кернеумен толық женесқанда, адам денесiне кiрген және шыққан ток орындарында қатты бiлiнетiн дөнгелек iсiк тәрiздес таңбалардың терiде пайда болуы. //
ағза арқылы өтетiн ток әсерiнен ағза терiсiнiң қозуы, яғни бұлшық еттердiң ерiксiз тартылып қалуы.
6. Электр тоғының ағзаға әсерi қандай факторларға тәуелдi болып келедi? //
ток шамасының түрiне және жиiлiгiне; //
кернеудiң шамасына және адам денесiнiң кедергiсiне; //
Токтың жүру жолына және эсердiн узактылыгы; //
Токтын шамасына жэне тегiне, эсердiн узактылыгына жэне егзе аркылы оту жолына; //
тiзбектегi индуктивтi, сыйымдылық және белсендi кедергiлерге, қоршаған ортаға.
7. Сезiлетiн ток табалдырығы деген не? //
Ауыр сезетiн ток күшi; //
Адам өздiгiнен өткiзгiштен қолын босатып ала алмайтын ен аз ток күшi; //
Адам сезетiн токтың ен кiшi мәнi; //
Аппаратура корпусына адам қолын тигiзген кездегi, денесiнен өту жолы; //
Адам өздiгiнен тогы бар өткiзгiштен қолын босатып ала алмайтын токтың максимал шамасы.
8. Жiбермейтiн ток табалдырығы деген не? //
Адам сезетiн токтың ен кiшi мәнi; //
Адам тоғы бар өткiзгiштен қолын өздiгiнен босатып ала алмайтын ен аз ток күшiнiң шамасы. //
Аппаратура корпусына адам қолын тигiзген кездегi, денесiнен өту жолы; //
Агзасыдан өткен кездегi адамның ауыр сезiну токтың шамасы. //
Адам тiтiркенудiң әсерiн сезетiн токтың ен максимал шамасы.
9. Токтың әсерiнен қосымша қорганысы бар 1-шi сынып приборларында болады: //
жерге қосу немесе нольге жiберу. //
изоляциялы қорганыс. //
24 В аспайтын қоректену кернеулiк. //
қосымша корганысы жок.
10. Адам аппараттың корпусына жанасқан кезде, адам арқылы өткен токты айтады://
токтың шекті мәні деп//
токтың кемуі деп//
өлім тогы деп//
сезіну табалдырық тогы деп//
жібермейтін табалдырық тогы деп
11. Пациентті және персоналды электр соққыдан қорғауды қамтамасыз етіп түратын 2 сынып приборларында қолданылады://
изоляция қорғаныс//
нольге келтіру немесе жерге жіберу//
24 В аспайтын қоректену кернеулiк //
қосымша қорғанысы жоқ//
аппаратурада тек қана бірақ қорғанысы болады
12. Пациентті және персоналды электр соққыдан қорғауды қамтамасыз етіп түратын 3 сынып приборларында қолданылады://
изоляция қорғаныс//
нольге келтіру немесе жерге жіберу//
24 В аспайтын қоректену кернеулiк //
қосымша қорғанысы жоқ//
аппаратурада тек қана бірақ қорғанысы болады
13. Пациентті және персоналды электр соққыдан қорғауды қамтамасыз етіп түратын 0 сынып приборларында қолданылады://
изоляция қорғаныс//
нольге келтіру немесе жерге жіберу//
24 В аспайтын қоректену кернеулiк //
қосымша қорғанысы жоқ//
аппаратурада тек қана бірақ қорғанысы болады
14. Аппараттың конструкциясын дұрыс қолданылуын қамтамасыз етіп тұратын шарт://
шартты қауіпсіздік//
шартсыз қауіпсіздік //
сипаттамалы қауіпсіздік //
прибормен жұмыс жасаудағы инструкцияны қолдану қауіпсіздік //
жерге жіберуді қолдану қауіпсіздік
15. Арнайы сыртқы қорғаныс құралдарын қолданылуын қамтамасыз етіп тұратын шарт://
шартты қауіпсіздік//
шартсыз қауіпсіздік //
сипаттамалы қауіпсіздік //
прибормен жұмыс жасаудағы инструкцияны қолдану қауіпсіздік //
жерге жіберуді қолдану қауіпсіздік
16. Аппаратпен жұмыс істеу барысында алдын ала көрсетілген шарт - ол://
шартты қауіпсіздік//
шартсыз қауіпсіздік //
сипаттамалы қауіпсіздік //
прибормен жұмыс жасаудағы инструкцияны қолдану қауіпсіздік //
жерге жіберуді қолдану қауіпсіздік
17. Қандай жиіліктегі ток адам ағзасы үшін өте қауіпті болады?//
16 - 25 Гц;//
25 - 2000 Гц;//
2000 - 100 000 Гц;//
100 000 Гц жоғары.//
0 - 20 КГц
18. Қандай жиіліктегі токытың жылу әрекетін адам үшін қолдануға болады және электрлік соққыдан сақтайтын?//
16 - 25 Гц;//
25 - 2000 Гц;//
2000 - 100 000 Гц;//
100 000 Гц жоғары.//
0 - 20 КГц
№2 ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫС
Тақырып: Беттік керілу күштерін зерттеу.
Мақсаты: Беттік керілу құбылысын зерттеу және сұйықтардың беттік керілу коэффициентін тәжірибе арқылы анықтаудың салыстырмалы әдісімен танысу.
Оқыту мақсаты: Тамшаны үзіп алу алу әдісімен және Ребиндер әдісімен (ауа көпіршігіндегі максимал қысымды өлшеу әдісі) анықтау. Есептеу формулаларын шығару.
Құрал-жабдықтар: Ребиндер аспабы, зерттелетін сұйықтар жиыны, дистилляцияланған cу. Әр түрлі температуралардағы су үшін беттік керілу коэффициентінің мәнінің кестесі.
Теориялық кіріспе:
Сұйықтың беттік керілуін газ немесе басқа сұйықтар жанасатын еркін беттегі молекулалық әсерлесу күштерінің болуымен түсіндіріледі.
|
Заттың молекулалары арасында тартылу және тебілу күштерінің болатыны бегілі. 1-ші суретте екі көршілес молекулаларының тартылыс және тебіліс күштерінің олардың центрлерінің ара қашықтығына тәуелділігі кескінделген. Бұл тең әсерлі күш екі жағдайда 2rm және rо қашықтықтарында нөлге айналады. Шартты түрде rm -молекуланың радиусы, |
ал rо молекулалық әсер радиусы. Молекулалар центрлерінің арасы сфера радиусынан кіші болғанда rо, орталық молекула осы сфера ішіндегі барлық молекулаға тартылады (2 сурет).
|
Егерде зат тығыздығы бірдей болса, онда орталық молекулаға әсер ететін күштердің тең әсерлі күші нөлге тең болады. Ал егерде зат тығыздығ бірдей болмаса, онда молекулалық тартылыстың тең әсерлі күші нөлге тең емес және үлкен тығыздыққа қарай бағытталады. Сондықтан, белгілі бір қалыңдығы бар бет |
қабатының әр молекуласына бетке перпендикуляр және сұйық ішіне бағытталған молекулалық тартылыс күші әсер етеді.
Осы күштің әсерінен молекулалар сұйық бетінен оның тереңіне өтетін болады.Сонымен қатар,беттік қабаттағы молекулаларда сұйық тереңіндегі молекулалармен салыстырғанда артық потенциялдық энергия болады. Сұйықтың орнықты тепе-теңдігі потенциялдық энергияның минимум мәніне тәуелді, яғни берілген күйде мүмкін болатын сұйық бетінің ауданының ең кіші мәніне. Сұйық бетінің ауданын изотермиялық ұлғайтқанда жасалған жұмыс беттік еркін энергияның ұлғаюына тең:
(1)
Мұндағы
– cұйық бетіндегі бір молекуланың еркін
энергиясы,
– тереңдіктегі бір молекуланың еркін
энергиясы,
–тереңінен сұйық бетіне шығарылған
молекулалар саны.
Беттік
керілу күшінің
cұйықтың беттік қабат шекарасының
ұзындығына
қатынасымен өлшенетін шама беттік
керілу коэффициенті деп аталады.
шамасымен бір молекуланың еркін
энергиясының өзгерісін, ал
арқылы сұйық бетінің бірлігіндегі
молекулалар санын белгілейік, сонда
(2)
Кез келген
жүйе минимал потенциалдық энергия
күйіне өтуге тырысатындықтан сұйықтың
еркін беті өз ауданын азайтуға тырысады.
Бұл тәжірибе көрсеткендей қабат бетіндегі
молекулалар арасында сұйық бетінің кез
келген перпендикуляр бетке жанама
бойымен бағытталған беттік керілу
күшінің әсер етуімен түсіндіріледі.
Беттік қабаттың молекулаларының 2rm
шамасынан
үлкен қашықтықтарда орналасуы мүмкін
деп жорамалдауға болады (1 сурет). Бұл
қашықтық беттен алшақтаған сайын азаяды
да
тереңдікте
2rm
шамасынан едәуір аз болып келеді.
Беттік керілу күштері дегеніміз молекулалардың өз ара тартылыс күштері. Беттің ұлғаю жұмысын мысалы сабын пленкасының бетінің ұлғаюынан есепетеуге болады:
мұндағы
- беттік керілу күшіне тең сыртқы күш.
Ол барлық
2
бет
шекарасына әсер
етеді, бірақ бағыты жағынан қарама-қарсы
болады:
Сондықтан
(3)
Сонымен
беттік керілу керілу коэффициенті сұйық
бетінде еркін контурдың ұзындық
бірлігінің бетіне жанама бойымен әсер
етуші беттік керілу күшімен өлшенеді:
және
Беттік керілу коэффициенті сұйықтың тегіне байланысты, яғни молекулалар еркін беттік энергиясының, тереңдіктегі энергиясының қатынасына және сұйықтың тығыздығына тәуелді, өткені одан бет бірлігіндегі молекулалар саны тәуелді.
Сұйықты қыздырғанда энергия W азайса, онда n молекулалар саны азаяды, сондықтан беттік керілу коэффициенті де азаяды. Сұйық бетіндегі молекулалар әсерлесуін қарастырғанда біз молекулалық әсер ету сфераны жоғары жағынан болатын молекулалар әсерін ескермедік. Температура өскен сайын булардың тығызыдығы арттады, ол сұйықтыкі кемиді. Сондықтан беттік қабаттағы әр молекулаға әсер ететін молекулалық тартылыстың тең әсерлі күші де азаяды.
Судың беттік керілу коэффициентінің температураға тәуелдігінің кестесі:
-
0
75,49
40
69,54
5
74,75
45
66,8
10
74,01
50
66,0
15
73,26
60
64,2
20
72,53
70
62,3
25
71,78
80
30
71,08
90
Кризистік температурада яғни сұйық пен оның буы арасындағы айырмашылық жойылғанда тең әсерлі күш нөлге айналады. Беттік қабат жойылады, ΔW нолге айналады, ендеше беттік керілу коэффициентіде нөлге айналады.
Беттік керілу коэффициентін әр түрлі әдістермен анықтауға болады. Ең жиі қолданылатыны: сақинаны жұлып алу, тамшы әдісі және ауа көпіршігіндегі максимал қысымды өлшеу әдісі (Ребиндер әдісі).
Жұмыстың орындалуы.
Құрал – жабдықтар: Ребиндер аспабы, зерттелетін сұйықтар жиыны.
Қауіпсізідік техникасы ережесі.
Жұмыстың негізгі кезеңдері.
Ребиндер әдісі және қондырғының сипаттамасы
Ребиндер әдісімен сұйықтың беттік керілу коэффициентін анықтайтын қондырығы 4 – суретте кескінделген. Ол резеңке түтікшелер қосылған су толтырылған аспиратордан (1), монометрмен (2) жалғанған төрт жақты түтікшеден (6) және ыдыстың (3) жоғарғы ауа кеңістігінен тұрады.
Саңылау арқылы ыдысқа шыны түтікше (4) (капилляр) енгізіледі. Осы түтікшенің жіңішке ұшы, сұйық бетімен жанасатындай етіп, зерттелетін сұйық құйылады. Манометрдің бос иіні және (4) түтікшелер арқылы бұл жүйе атмосферамен жалғанған. Бұл әдісте беттік керілу коэффициентін табу мынаған негізделген: сұйық тамшысының ауада ілініп тұруы кезінде пішіні радиусы R ең аз беттік энергиясы бар шарға ұмтылатындығын білеміз. Бұл сұйық тамшысы бетінің пайда болатындығын көрсетеді. Ол беттік керілу күштеріне тәуелді және сұйық беті қисығының ортасына бағыттылған:
(4)
Осы қосымша қысым сұйықтың капилляр бойымен берілген биіктікке көтерілуіне себепкер. Нәтижесін, жұғатын сұйық жағдайында сұйық беті радиусы R ойыс бет (мениск) түзеді. Бұндай кезде капиллярдағы сұйық қысымы қосымша қысыммен теңгеріледі.
Қосымша қысым шамасын капиллярдағы сұйық деңгейін капилляр түсірілген ыдыстағы сұйық деңгейіне дейін түсіре отырып өлшеуге болады. Ол үшін сұйық менискісі бетінде, сыртқы ауа қысымымен салыстырғанда, капилляр ішінде қосымша ауа қысымын тудыру керек, не ыдыстағы сұйықтың еркін бетін сыртқы ауадан (капиллярдан басқасын) жауып тастау керек.
Осындай жағдайда сұйық деңгейі азаяды да сұйық бетіне жеткенде капиллярдан ауа көпіршігі бөлініп шығатын болады. Біздің қондырғымызда ауаның қосымша қысымын өлшеу мақсат етілген. Ол қысым сұйық манометрдің деңгейлер айырымымен анықталады:
(5)
мұндағы ρ – манометрдің сұйық тығыздығы, (h2-h1) – маномердің деңгейлер айырымы. Сондықтан, зерттелетін сұйықтың беттік керілу коэффициенті (4) және (5) формулаларынан былай анықталады:
(6)
мұндағы
капилляр радиусы мен
манометр сұйығының
тығыздығына тәуелді аспап тұрақтысы.
Аспап тұрақтысын (А) анықтау
Құрал-жабдықтар: 1) Ребиндер қондырғысы; 2) зерттелетін сұйықтар.
Аспап
тұрақтысын анықтау үшін төменде
келтірілген формуланы қолданылады:
Мұндағы 0 – 1- кестеде берілген температуралаға қатысты судың беттік керілу коэффициентінің мәні, h0 = h2 – h1 капиллярлы түтікшеден ауа көпіршігі шыққан кездегі манометрдің көрсеткіші.
ªлшеу тºмендег¿дей ретпен ж½рг¿з¿лед¿:
Манометрдег¿ ³ысымды теµгер¿п т¼р²ан аспиратор кранын ашамыз. Кранды жауып аспиратор²а су ³¼ямыз. Ыдыс³а (5) зерттейт¿н с¼йы³ ³¼ямыз. Аспиратор кранын (4) т½т¿кше аузынан тамшылар ½з¿л¿сс¿з т½спей араларына уа³ыт салып т½сет¿н¿ндей ет¿п ашамыз. Б¼ндай кезде манометрдег¿ с¼йы³ деµгейлер¿ периоды ºзгер¿п т¼ратын болады. Деµгейлер арасында²ы ³ашы³ты³ еµ ½лкен бол²анда, деµгейлер к½йлер¿н бай³ап ½лг¿ру керек. Осы айырымды h0 = h2 – h1 ж±не 1 – кестеден су ½ш¿н бетт¿к кер¿лу коэффициент¿н б¿ле отырып аспап т¼ра³тысын табамыз:
Ерт¿нд¿ температурасы т¼ра³ты бол²анда беттїк актив заттар (БАЗ) ер¿т¿нд¿с¿н¿µ бетт¿к кер¿лу¿н¿µ шо²ыр²а т±уелд¿л¿г¿н аны³тау.
Б¼ндайды зерттеу ½ш¿н ³ондыр²ыда²ы (3) ыдысты зерттелет¿н ерт¿нд¿с¿ бар сондай ыдыспен ауыстырып отырамызда жо²ары айтыл²ан ±д¿спен табамыз. Ерт¿нд¿н¿ ауыстыр²ан сайын т½т¿кше аузын ³¼р²а³ ш½берекпен с½ртїп отыру керек. ªлшеулерд¿ 1кестеге жазыңыз.
1 – кåñòå
А мм.сын.бағ. |
№ ертінді |
С % |
h2 , (мм) |
h1, (мм) |
һ= h2– h1
|
|
(Н/м) |
|
(дист.су) |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Шо²ыр²а т±уелд¿л¿к графиг¿н = f(с) салыµыз. £орытынды жасаµыз.
Беттік керілу коэффициентін тамшыны үзіп алу әдісімен анықтау.
Бұл әдіс дәлдігі өте жақсы болмасада медициналық тәжірибеде қолданыла береді. Әдістің теориялық негіздемесі мынада: сұйықтың саңылаудан ағып шығуы кезінде тамшының пайда болуы ауырлық күші мен беттік керілу күштерінің әсерлесу нәтижесі. Егер вертикаль қойылған капилляр түтікшеден сұйық ағып шығатын болса, оның ұшында біртіндеп үлкейетін тамшы пайда болады. Тамшы салмағы арта отырып оны ұстауға тырысатын беттік жұқа қабаттың ажырау кедергісіне тең болған кезде тамшы үзіліп түседі. Тамшы үзілер алдында түтікшенің ұшында ab – тартылу беті
5 сурет |
пайда болады. Оның ұзындығы 2πr болады. Беттік керілу күші былай анықталады:
мұндағы r – тартылу беті шеңберінің радиусы. Үзілу
алдында бұл күш
Тамшы салмағы оңай табылады, бірақ тартылу беті шеңберінің радиусын анықтау қиындау болады. Сондықтан екі сұйық аламыз, олардың біреуі эталон және оның беттік керілу коэффициенті белгілі, екіншісі – зерттелетін. |
(1)
тамшы салмағымен Р теңеседі: Р
,
онда:
(2)Әдетте эталондық сүйық ретінде беттік керілу коэффициентінің температураға тәуелділігі жеткілікті зерттелген дистиляцияланған суды алады (оның мәні кестеде берілген). Осындайда екі теңдеу жазуға болады:
Зерттелетін
сұйыққа:
(3)
Эталон
сұйыққа:
(4)
мұндағы Р1 - зерттелетін сұйық тамшысының салмағы, Р2 – дистиляциялған су тамшысының салмағы.
(3) –ті
(4) –ке бөлсек, онда:
формуласын
аламыз.
(4’)
Бір тамшы салмағын былай табамыз: зерттелетін сұйық және судың көлемдерін бірдей қылып алып, ағып шығатын тамшылар санын санаймыз. Ағып шығу жылдамдықтары бірдей болу керек, осы жағдайда ғана тартылу беті шеңберінің радиустары бірдей болады деп есептеу орынды.
Айталық
зерттелетін, ал
судың
көлемінен алынған тамшылар саны.
мен
осы сұйықтардың сәйкес тығыздықтары.
Сонда әр сұйықтағы бір тамшы салмағы
мына өрнекпен анықталады:
Зерттелетін
сұйық үшін:
(5)
Cу үшін:
(6)
Мұндағы
мен
тамшылар массалары,
– сұйықтардың көлемі.
Сонымен (4’), (5), (6) өрнектерінен мынадай формула шығады:
Беттік активті заттар (БАЗ) ертіндісінің беттік керілу коэффициентінің шоғырға тәулділігін зерттеу.
Б¼л ж¼мыста эталон рет¿нде тазартыл²ан суды пайдалана отырып зерттелет¿н с¼йы³тыµ бетт¿к кер¿лу коэффициент¿ аны³талынады. Бетт¿к кер¿лу коэффициент¿н аны³тау ½ш¿н арнайы аспап тамшыла²ыш ³олданылады (капельница). Бер¿лген температурада белг¿лер арасында белг¿л¿ б¿р с¼йы³ кºлем¿ болады. Т½т¿кшен¿µ тºменг¿ жа²ы ж¿µ¿шке саµылау сия³ты болып ая³талады. Тамшыла²ыш м½мк¿нд¿г¿нше т¿к ³ойылады. Сонда²ы орындайтынымыз:
1. Аспапты тазалап жуамыз.
2. Бер¿лген белг¿ге дей¿н су ³¼йып кранды ашамыз.
3. Суды ерк¿н тамшылау²а келт¿р¿п белг¿лер арасында²ы кºлемдег¿ су тамшысын есептейм¿з. Т±ж¿рибен¿ ½ш рет ³айталап жасап, орташа м±нїн аламыз.
4. Тазартыл²ан суды зерттелет¿н с¼йы³пен алмастырамыз (2) ж±не (3) бапта²ыны ³айталап жасаймыз.
5. Т±ж¿рибе кез¿ндег¿ су температурасын ºлшейм¿з.
6. Су температурасын б¿л¿п, кестеден судыµ бетт¿к кер¿лу¿ 2 ìåí 2 табамыз.
7. Ѽéû³ òû²ûçäû²ûí 1 ареометрмен аны³тайды, не о³ытушы беред¿.
8.
формуласымен тамшы сандарыныµ орташа
м±ндер¿н пайдаланып белг¿с¿з шаманы
есептейс¿з.
9. Н±тижелерд¿ 2 кестеге жазыµыз.
2 кесте
Сұйық/ шоғыры |
№ тәжірибе |
Белгілер арасындағы көлемдегі тамшылар саны |
Тығыздық |
Беттік керілу коэффициенті |
|||
n |
Nорт |
||||||
|
|
Жеке өлшеулер |
Орташа мәні |
|
кестеден |
формуладан |
|
Су |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
Зерттелетін сұйық |
|
|
|
|
|
|
|
С1 = |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
С2 = |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
С3 = |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
С4 = |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
С5 = |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
Áà³ûëàó ñ¼ðà³òàðû
Беттік керілу коэффициенті деген не? Беттік керілуі қалайи пайда болады?
Беттік керілу коэффициентінің өлшем бірлігі.
Қосымша молекулалық қысым деген не, ол қалай пайда болады?
Беттік қабат молекулаларының энергиясы қандай фактоларға тәуелді?
Тамшыны үзіп алу және және Ребиндер әдістерімен беттік керілу коэффициентінің анықтау маңызы неде? Есептеу формулаларын шығару және қондырғыларды түсіндіру.
Сұйықтың беттік керілуі ертіндінің концентрациясына және темперутураға тәуелдігін түсіндіру.
Сүйықтың қисық беті астындағы қысым неге тең?
Газ эмболия құбылысы.
Беттік-активті заттар.
Тест тапсырмалары:
1. Беттік керілу деген не?
А) барлық нүктесіндегі тербеліс фазалары бірдей болатын бет.
В) сұйық бетін бірлік ауданға арттыруға қажетті жұмыс мөлшері.
С) газ немесе сұйық қабаттарының түрлі жылдамдықпен қозғалуы салдарынан пайда болат ішкі үйкеліс.
Д) күштің әсерінен беткі қабатты түзетін жұқа қабыршақ бүкіл сұйыққа қысым түсіреді.
Е) беттік керілу күшінің сұйықтың беттік қабат шекарасының ұзындығына қатынасымен өлшенетін шама.
2.Беттік керілу күшінің сұйықтың беттік қабат шекарасының ұзындығына қатынасымен өлшенетін шама:
А) беттік керілу күші.
В) беттік керілу.
С) тұтқырлық коффициенті.
Д) беттік керілу коэффициенті.
Е) тұтқырлық коэффициенті.
3.Беттік керілу күші деген не?
А) барлық нүктесіндегі тербеліс фазалары бірдей болатын бет.
В) сұйық бетін бірлік ауданға арттыруға қажетті жұмыс мөлшері.
С) газ немесе сұйық қабаттарының түрлі жылдамдықпен қозғалуы салдарынан пайда болатын ішкі үйкеліс.
Д) күштің әсерінен беткі қабатты түзетін жұқа қабыршақ бүкіл сұйыққа қысым түсіреді.
Е) беттік керілу күшінің сұйықтың беттік қабат шекарасының ұзындығына қатынасымен өлшенетін шама.
4.Беттік керілу коэффициентінің формуласы:
А)
;
B)
C)
Д)
E)
Беттік керілу күшінің формуласын көрсетіңіз:
А) ; B) C) Д) E)
Беттік керілу коэффициентінің өлшем бірлігі:
А)
;
B)
H;
C)
;
Д)
;
Е)
.
5.Қосымша қысым – ол...
А) беттік керілу коэффициентіне тура пропорционал, ал беттің радиусына кері пропорцинал болады;
В) беттік керілу күшінің сұйықтың беттік қабат шекарасының ұзындығына қатынасымен өлшенетін шама.
С) газ немесе сұйық қабаттарының түрлі жылдамдықпен қозғалуы салдарынан пайда болатын ішкі үйкеліс.
Д) барлық нүктесіндегі тербеліс фазалары бірдей болатын бет.
Е) сұйық бетін бірлік ауданға арттыруға қажетті жұмыс мөлшері.
6.Газдық эмболия құбылысы деген не?
А) Кішірек диаметрі бар көпіршектің қан тамырында пайда болуы.
В) беттік керілу күшінің сұйықтың беттік қабат шекарасының ұзындығына қатынасымен өлшенетін шама.
С) газ немесе сұйық қабаттарының түрлі жылдамдықпен қозғалуы салдарынан пайда болатын ішкі үйкеліс.
Д) сұйық бетін бірлік ауданға арттыруға қажетті жұмыс мөлшері.
Е) жіңішке түтік ішіндегі сұйық деңгейінің өзгеру құбылысы.
7.Беттік активті заттар – бұл...
А) беттік керілуін төмендететін аз концетрациясы бар заттар.
В) беттік керілуін асыратын көп концетрациясы бар заттар.
С) беттік керілу күшінің сұйықтың беттік қабат шекарасының ұзындығына қатынасымен өлшенетін шама.
Д) сұйық бетін бірлік ауданға арттыруға қажетті жұмыс мөлшері.
Е) газ немесе сұйық қабаттарының түрлі жылдамдықпен қозғалуы салдарынан пайда болатын ішкі үйкеліс.
8.Беттік активті заттарға жатады...
А) қаннтар, балқытылған металдар, кристалдар.
В) тұздар, электролиттер, сабын ертінділері. 100
С) өткізгіштер, сулар, булар.
Д) қаннтар, сулар, булар.
Е) ертінділер, қоспалар, майлар.
№3 ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫС
Тақырып: Биологиялық сұйықтардың реологиялық қасиеттерін зерттеу.
Мақсаты: Медико-биологиялық зерттеулерде гемодинамиканың және қанның реологиялық негізгі түсініктерін, тұтқырлықты зерттеу әдістерін талқылау.
Оқыту мақсаты: Стокс әдісімен және капиллярлық вискозиметрді медико-биологиялық зерттеулерде колдануда сұйықтың тұтқырлығын анықтауды үйрене білу.
Құрал-жабдықтар: Стокс әдісімен және вискозиметр көмегімен тұтқырлықты анықтаудың аспаптар, секундомер, металл шариктер, микрометр, майы бар цилиндр ыдыс, вискозиметр, тазартылған су, әртүрлі концентрациялы глицерин ерітінділері, груша. Металл шариктің, майдың және әртүрлі концентрациялы глицерин ерітінділерінің тығыздығының кестесі.
Теориядан қысқаша мағлұмат:
Сұйық тұтқырлығы немесе ішкі үйкеліс деп сұйық қабаттарының бір-біріне әсер ету нәтижесі. Оны қозғалысқа келтірген бір қабаттың көршілес қабатқа жылдамдық беруінен байқауға болады.
|
Ауданы S бір қабатқа екінші бір ауданы осындай қабаттың әсер етуші күш әсерлесетін беттердің ауданына, жылдамдық градиентіне және тұтқырлық коэффициентіне пропорционал (Ньютон заңы):
Жылдамдық
градиенті
дегеніміз
қабаттар
арасындағы
бірлік
ара
қашықтыққа
келетін
қабаттардың
қозғалыс
жылдамдығының
өзгерісін
көрсететін
шаманы
айтады.
Өлшеу
жылдамдықтар бағытымен жүргізіледі.
Егер S = 1
және
|
болса, онда F
= .
Демек, тұтқырлық
коэффициенті дегеніміз аудандары
бірге тең және жылдамдық градиенті
бірге тең болатын екі қозғалыстағы
қабаттардың сан жағынан алғанда өзара
әсерлесу күшіне тең шаманы айтады.
Халыіаралыі бїрлїктер
жЅйесїндегї ºëøåì á¿ðë¿ê =
Ньютон
секунд/ шаршы метр.
Ендеше
Б¿р¿нш¿ кестеде ±р т½рл¿ температуралар ½ш¿н судыµ т¼т³ырлы³ коэффициент¿н¿µ м±ндер¿ келт¿р¿лген.
1 – кесте
t, °C |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
η, пз |
0,0131 |
0,0127 |
0,0124 |
0,0120 |
0,0117 |
0,0114 |
0,0111 |
0,010 |
t, °C |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
η, пз |
0,0106 |
0,0103 |
0,01005 |
0,0098 |
0,0096 |
0,0094 |
0,0091 |
0,0089 |