Выпускаемые промышленностью индикаторные порошки для уг-2

Определяемый газ (пар)	Просасываемый объем, см3	Диапазон показаний, мг/м3	Общее время просасывания, с	Газы (пары), улавливаемые фильтрующим патроном	Газы (пары), мешающие определению
Окислы азота	300	0-50	420	-	Галогены (хлор, йод, бром), озон в концентрациях, превышающих ПДК в 10 и более раз
Аммиак	200 100	0-30 0-100	120 40	-	Кислоты, щелочи и амины
Сернистый ангидрид	300 100	0-30 0-120	300 60	Сероводород, аммиак, двуокись азота, вода, туман серной кислоты
Ацетилен	300	0-1400	420	Сероводород, аммиак, фосфористый водород, ацетон, вода, кремнистый водород
Ацетон	300	0-2000	420	Уксусная кислота, уксусный ангидрид, соляная кислота, сернистый ангидрид в концентрациях, не превышающих ПДК в 10 и более раз	Кетоны, уксусный ангидрид, хлористый водород, уксусная кислота и сложные эфиры в концентрациях, превышающих ПДК в 10 и более раз
Бензин	300	0-1000	420	Углеводороды ароматического и непредельных рядов
Бензол	300	0-200	420	Вода	Углеводороды жирного и ароматического рядов
Ксилол	300	0-500	240	Вода	Углеводороды жирного и ароматического рядов
Сероводород	300 100	0-30 0-200	300 60		Меркаптаны
Толуол	300	0-500	420	Вода	Углеводороды жирного и ароматического рядов
Углеводороды нефти	300	0-1000	420	Вода, углеводороды ароматические и непредельные
Окись углерода	200	0-120	420	Ацетилен, этилен, бензин, бензол и его гомологи, спирты, ацетон, соединения серы, хлор, окислы азота, двухлорэтан, сероуглерод	Карбонилы металлов
Хлор	300	0-15	420		Бром, йод, окислители и хлорамины
Этиловый	400	0-3000	600	Вода, органические кислоты, фенол

На поверхности индикаторной трубки нанесены: химическая формула вещества, шкала, имеющая кольца и штрихи, отвечающие определенным значениям концентрации; стрелка, указывающая направление протягивания воздуха; окрашенная полоса для отметок; товарный знак.

Параметры индикаторных трубок приведены в табл. 6.

Таблица 6

Параметры индикаторных трубок газоопределителя ГХ-4

Определяемый газ	Просасываемый объем воздуха, м3	Пределы измеряемых концентраций по шкале
		мг/м3	мг/м3
Оксид углерода	1000 100	0…0,002 0…0,2	0…250 0…02500
Сернистый ангидрид	1000	0…0,007	0…200
Сероводород	1000	0…0,0066	0…100,1
Диоксид азота	1000	0…0,005	0…102,6

Газоопределитель ШИ (рис. 9) состоит из системы призм и линз, через которые проходит луч света. В окуляре при этом мы видим интерференционную картину. При чистом воздухе, прокачиваемом через прибор, начало интерференционной картины совпадает с началом шкалы. Смещение интерференционной картины относительно её нулевого положения пропорционально содержанию газов СО₂ и СН₄ в воздухе. Так как показатели преломления для метана и углекислого газа мало отличаются, то при определённой концентрации в воздухе пользуются одной и той же шкалой без существенной погрешности измерения, Обычно эти газы сопутствуют друг другу, поэтому прибором замеряют их суммарное содержание. Чтобы данным прибором замерить метан как наиболее опасный газ, необходимо исследуемый воздух пропустить через специальный патрон прибора, заполненный специальным поглотителем (ХПИ). Очищенный таким образом от СО₂ воздух затем поступает в камеру, через которую проходит луч света, и прибор регистрирует только содержание метана в воздухе. Чтобы на результаты замера не влияла влага, содержащаяся в воздухе, в приборе находится осушитель (силикагель), который поглощает влагу.

Л абораторная установка (рис. 10) для имитации загазованности воздуха и измерения концентрации газа включает в себя газовую камеру с источником выделения газа (сосуд с быстро испаряющейся жидкостью). Отбор исследуемого воздуха из камеры осуществляется через специальный наконечник с резиновой трубкой.

Задание 1

Исследовать воздушную среду на содержание газов газоанализатором УГ-2

Получить у преподавателя или подготовить необходимое количество индикаторных трубок на заданный преподавателем газ. При подготовке трубок необходимо в один конец стеклянной трубки длиной 90 мм и внутренним диаметром 2,5 мм специальным металлическим стерженьком вложить тампон из гигроскопической ваты так, чтобы длина его не превышала 2,5 мм. С другой стороны трубки через воронку насыпать соответствующий индикаторный порошок и легким постукиванием уплотнить его. Установить второй тампон. Общая длина уплотненного порошка должна составлять 68-70 мм. Колбочку с порошком закрыть пробкой и убрать в установленное место.

Проверить герметичность воздухозаборного устройства газоанализатора УГ-2 (рис. 7). Для этого сжать сильфон штоком на 400 мл до верхнего углубления и закрепить его фиксатором, перегнуть и зажать резиновую трубку газоанализатора. Придерживая шток резкой сверху, оттянуть фиксатор и отпустить шток. После начального рывка шток в течение 10 мин не должен перемещаться, что свидетельствует о герметичности прибора.

Выбрать шток с надписью (под головкой штока) соответствующего объема и газа (табл. 5). Отвести стопор, поместить шток во втулку таким образом, чтобы наконечник стопора скользил по канавке (5). Давлением руки на головке штока сжимают сильфон (10), пока стопор не совпадёт с верхним углублением (4) канавки (5) штока (шток неподвижен). Индикаторную трубку соединить резиновыми трубками с газоанализатором и имитационной камерой. Создать в газовой камере загазованность. Для этого необходимо открыть источник газа и через 3-5 мин приступить к измерениям.

Измерить концентрацию газа в камере. Для этого необходимо надавить одной рукой на головку штока, другой отвести штопор. Как только шток начнёт двигаться, стопор отпустить. Когда наконечник стопора войдёт в нижнее углубление канавки, шток остановится (слышен щелчок), но просасывание воздуха будет продолжаться вследствие остаточного вакуума в сильфоне.

По часам с секундной стрелкой фиксировать время хода штока до щелчка, оно должно соответствовать по каждому газу данным табл. 5. Если продолжительность хода штока не укладывается во время, то это значит, что индикаторная трубка подготовлена неправильно. Слишком рыхла – время меньше или слишком плотно – время больше указанного. В этом случае измерение повторяют с другой трубкой.

Определить по специальной шкале исследуемого газа его концентрацию в камере. Для этого необходимо совместить начало окрашенного слоя трубки с нулевым отсчетом измерительной шкалы по виду исследуемого газа и объему протянутого воздуха. Если граница размыта, то измерение следует вести по верхней и нижней граниам размыва и взять среднее.

При малых концентрациях газа (высота окрашенного столбика в индикаторной трубке незначительна) необходимо повторить просасывание исследуемого воздуха через одну и ту же индикаторную трубку до 2-5 раз и полученную концентрацию разделить на число этих повторений.

Вычислить концентрацию газа при нормальных условиях (температура ⁰С, давление 101,3 кПа) в мг/м³ по формуле:

где: q_изм – измеренная концентрация газа, мг/м³;

t – температура воздуха, ⁰С;

В – барометрическое давление, Па.

Произвести пересчет концентрации в объемные проценты по формуле:

где: q_изм – измеренная концентрация газа, мг/м³;

t – температура воздуха, ⁰С;

В – барометрическое давление, Па;

М – молекулярная масса вещества.

Результаты исследований занести в табл. 7.

Таблица 7

Результаты измерений концентрации газов

Тип прибора	Давление воздуха, Па	Температура воздуха, 0С	Исследуемый газ (пар)	Концентрация газа (пара)		ПДК, мг/м3
				мг/м3	%

Задание 2

Исследовать воздушную среду на содержание газов газоопределителем ГХ-4

Получить у преподавателя необходимое количество индикаторных трубок на заданный им газ (газы). Проверить газоопределитель ГХ-4 на герметичность. Для этого сжать рукой аспиратор и в мундштук вставить запаянную индикаторную трубку, выдержать 5-8 мин, при этом аспиратор должен находиться в сжатом состоянии.

Обломать запаянные концы индикаторной трубки с помощью специального ушка прибора и вставить один конец трубки в резиновый шланг прибора так, чтобы стрелка на трубке была направлена в сторону прибора, а второй конец трубки соединить шлангом с газовой камерой. Создать в камере загазованность.

Измерить концентрацию газа в камере. Для этого необходимо сжимая и опуская аспиратор с интервалом 2 ..3 с прокачать 100 мл газа (100 мл – 1 сжатие, 1000 мл - 10 сжатий). Спустя 2 мин по шкале определить концентрацию газа, совместив градуированную часть индикаторной трубки с началом шкалы. Отчет берут по верхней границе охраняемого слоя.

Определить температуру и давление воздуха в месте замера (см. указания работы 1).

Пересчитать полученную концентрацию в объемных процентах на концентрацию в мг/м³ по формуле:

где: q_изм – концентрация вещества, в % по объему; М – молекулярная масса вещества (принимается по табл. 3), г; В – барометрическое давление, Па; t – температура, С.

Результаты замеров занести в табл. 7.

Сделать вывод о вредности и опасности газов (паров), сопоставив полученную концентрацию анализируемого вещества с ПДК и концентрационными пределами воспламенения, указанными в табл.3. Произвести расчет потребного воздухообмена в помещении (м³/ч) по формуле:

где: q – полученная концентрация, мг/м³;

q_ПДК – ПДК исследуемого газа (пара), мг/м³;

G_и – интенсивность образования вредного вещества в данных условиях;

q_В < q_ПДК – максимальная концентрация исследуемого вещества в приточном воздухе, мг/м³.

где: V_n – объём производственного помещения (берётся объем лаборатории), м³;

_а – время аспирации воздуха через индикаторную трубку, мин.

Определить кратность воздухообмена в производственном помещении:

.

Результаты расчётов занести в табл. 8.

Таблица 8

Результаты расчетов потребного воздухообмена

Номер опыта	Исследуемый газ	Объем помещения, м3	Время аспирации воздуха, мин	Необходимый воздухообмен, м3/ч	Кратность воздухообмена