Экспресс-методы анализа в токсикологии. Лабораторный практикум. Учебное пособие

Hb + O2 Û HbO2

(оксигемоглобин, скорость реакции V1),

Hb + CO Û HbCO

(карбоксисигемоглобин, скорость реакции V2).

( КнестHbO 2 = 3500 КнестHbCO ), а V2 = 250V1, то вдыхание воздуха, содержащего угарный газ, приводит к его накоплению в крови. При содержании CO всего 0,07% половина имеющегося гемоглобина переходит в карбокси-форму, равновесие HbO2 + CO Û HbCO + О2 смещено вправо, а константа равновесия (Кр)

[HbCO ][O 2 ]

Кp = [CO ][HbO 2 ]

называется коэффициентом отравления, для человека лежит в интервале 200 – 280. Это приводит к гипоксии– недостатку кислорода в тканях.

При легком отравлении человек сам активно стремится выйти на свежий воздух. Иногда для прекращения симптомов отравления этого бывает достаточно. Помещение, в котором произошло отравление, необходимо проветрить, двигатель внутреннего сгорания, печь, отопительный прибор, которые послужили источником отравления – выключить.

Если вы определили степень отравления как средней тяжести, выведите или вынесите пострадавшего на свежий воздух, расстегните ворот рубашки, освободите грудь, обеспечьте приток свежего воздуха, если дыхание поверхностное или отсутствует, может помочь вдыхание нашатырного спирта или любой другой раздражающей жидкости, например, одеколона. Но процедуру эту нужно проводить уже на свежем воздухе.

Если пострадавший не потерял сознания, вызовите у него рвоту, после чего напоите горячим крепким чаем или кофе. Полезно также щелочное питье (1 столовая ложка питьевой соды на 1 литр воды).

31

При потере сознания, что говорит о тяжелом отравлении, пострадавшего все также нужно вынести на улицу, или хотя бы открыть окно, в крайнем случае, разбить. Необходимо помнить, что если отравление средней степени или тяжелое, то содержание СО в помещении, в котором оказывается помощь, может быть все еще опасным для того, кто оказывает помощь. На голову и грудь пострадавшего необходимо положить холодные компрессы или грелку со льдом, бутылку с холодной водой, но только до восстановления нормального самостоятельного дыхания.

Затем наоборот показано укутывание пострадавшего. Положение при оказании помощи должно быть горизонтальным для обеспечения нормального притока крови к легким и мозгу.

Дайте понюхать ватку с нашатырным спиртом и разотрите виски нашатырным спиртом. Ватку с нашатырным спиртом нужно держать на расстоянии не ближе 1 см от кончика носа и помахивать. При прикосновении ватки с нашатырным спиртом к кончику носа из-за мощного воздействия нашатыря на дыхательный центр может наступить его паралич.

При остановке сердечной и дыхательной деятельности необходимо начать проведение искусственного дыхания и непрямого массажа сердца. Приступая к оказанию нeoтложной помощи, организуйте вызов «скорой помощи».

При выходе из коматозного состояния характерно появление резкого двигательного возбуждения. Оказывая первую помощь, к этому нужно быть готовым. Пострадавшего нужно удержать от излишней подвижности, так как возможно повторное развитие комы. В связи с этим вне зависимости от эффекта оказанной первой доврачебной помощи пострадавшего желательно доставить в больницу.

Выбор сенсоров для определения концентрации газов

Требования, предъявляемые к измерительным приборам, обуславливают выбор сенсоров для определения концентраций газов. Электрохимические сенсоры газа прекрасно зарекомендовали себя в практическом применении.

32

Основные преимущества сенсоров такого типа заключаются в высокой степени быстродействия, компактности, возможности технического обслуживания пользователем, а также в экономичности при производстве.

Однако необходимо провести обширные исследовательские и опытно-конструкторские работы для создания оптимальных условий работы сенсоров газа. Требуется оптимизация газового тракта, соблюдение соответствующего допуска по перекрестной чувствительности, сохранение возможности легкой замены сенсора пользователем.

Сенсор кислорода – стандартный двухэлектродный сенсор. Устройство сенсора приведено на рис. 5.

Рис. 5. Схема и принцип действия кислородного анализатора газоанализатора Testo-310

Молекулы О2 проходят через газопроницаемую мембрану и

попадают на катод. Образуются ионы ОН-. Ионы проходят через жидкий электролит и попадают на анод. Движение ионов приводит к увеличению электрической проводимости во внешней цепи

33

в зависимости от концентрации О. Полученные данные обраба-

2

тываются электронным способом.

Для компенсации влияния температуры служит интегральное сопротивление с отрицательным температурным коэффициентом, что обеспечивает стабильность работы сенсора независимо от температуры. Уравнения реакций, протекающих при анализе:

_

катод: О2 + 2Н2О + 4 e ¬¾¾¾® 4ОН–;

Сенсор угарного газа. Молекулы угарного газа проходят через газопроницаемую мембрану и попадают на рабочий электрод, где образуются ионы Н+, которые переносятся к считывающему электроду. Вторая химическая реакция с участием О2 в свежем воздухе, которая определяет электрическую проводи-

Рис. 6. Принцип действия газоанализатора Testo-310 34

Уравнения реакций:

_

анод: СО + Н2О ¬¾¾¾® СО2 + 2Н+ + 2 e

_

катод: О2 + 4Н+ + 4 e - ¬¾¾¾® 2Н2О.

Рис. 7. Устройство полупроводникового сенсора для измерения концентрации горючих газов

Полупроводниковый сенсор при измерении концентрации горючих газов(на примере использования в зонде для обнаруже-

ния утечки газа). Полупроводниковый сенсор используется для измерений горючих газов (например, СН4, Н2 и СО), в том числе при установлении утечки газов. Устройство полупроводникового сенсора представлено на рис. 7.Сенсорный элемент нагревается до рабочей температуры 300 °С. При нагревании в оксиде олова создаётся высокое сопротивление. При наличии горючих газов в воздухе внутри сенсора газы собираются на слое оксида олова.

35

Ход работы

Отбор газа производят с помощью зонда1 газоанализатора Testo-310, внешний вид которого представлен на рис. 8.

Общий внешний вид газоанализатора Testo-310 и конденсатосборника представлен на рис. 9 – 12.

36

37

Общий вид дисплея и представления показаний на экране приведены на рис. 13.

Рис. 13. Дисплей и виды представления показаний на экране

38

Цифрами на рис. 13 обозначены: 1 – тип измерения (стрелкой будет отмечен активный тип измерения в соответствующей пиктограмме).

2– состояние прибора.

39

Региональные настройки также применяются к форматам даты и времени. Выбор региональной версии осуществляется через Меню конфигураций/базовых настроек прибора.

5 – программирование функциональных кнопок.

Порядок включения прибора представлен на рис. 14

Рис. 14. Порядок действий при включении прибора.

Помещают зонд прибора в отверстие в крышке в камеры, записывают в лабораторный журнал концентрации кислорода, углекислого газа и угарного газа до сжигания.

40