25

ВИЗНАЧЕННЯ КОНЦЕНТРАЦІЇ ШКІДЛИВИХ РЕЧОВИН У ПОВІТРІ РОБОЧОЇ ЗОНИ ВИРОБНИЧИХ ПРИМІЩЕНЬ

Загальні положення

В сільськогосподарському виробництві постійно відбувається виділення шкідливих газів: сірководню, хлору, парів бензину. Так. при роботі автомобільних і тракторних двигунів, особливо при неповному згорянні в циліндрах пальної суміші, у відпрацьованих газах міститься велика кількість окису водню. Окис водню і аміак виділяються і в тваринницьких приміщеннях. У силосах, бункерах, нижніх галереях, підвалах, криницях, баках та інших місткостях можуть накопичуватися шкідливі для здоров'я і життя людей речовини, наприклад, вуглекислий газ - без кольору, без запаху, з кислим смаком. У деяких цехах (відділках) ремонтних майстерень повітря буває насичене парами нафтопродуктів, особливо парами бензину і ін.

Шкідливі гази (пари) проникають в організм людини найчастішу через дихальні шляхи і таким чином потрапляють прямо в кров, а деякі з них, що добре розчиняються в жирах, - через шкіру [10, с. 230-233]. Вміст в атмосфері повітря шкідливих домішок газів або парів, що перевищують допустимі санітарні норми, може призве ти до отруєння людей, які перебувають у місцях утворення й накопичення отруйних газів. Вплив шкідливих газів і парів посилюється залежно від виду шкідливого газу, його концентрат ї та умов навколишнього середовища. При високій температурі повітря збільшується швидкість випаровування і леткість шкідливих речовин.

У працюючого в таких умовах розширюються судини шкірного покриву, посилюється інтенсивність дихання, потовиділення, а все це прискорює проникнення отруйних речовин в організм.

Методи дослідження повітряного середовища

Дослідження повітряного середовища з метою визначення в ньому шкідливих газів і парів проводиться різними методами.

Колориметричний метод ґрунтується на зміні забарвлення розчину реактиву внаслідок взаємодії його зі шкідливими речовинами. За забарвленням реактиву визначають концентрацію шкідливих парів або газів шляхом візуального порівняння кольору розчину з контрольним.

Фотоелектричний метод оснований на світлопоглинанні фотоелементів світлової енергії від забарвлених або групових розчинів. Цей метод дозволяє одержати більш точні результати порівняно з викладеними вище методами.

Нефелометричний метод полягає у порівнянні каламутних розчинів. При взаємодії реактиву зі шкідливою речовиною утворюється зависла муть, за кількістю якої визначають концентрацію шкідливої речовини в повітрі.

Кондуктометричний метод ґрунтується на вимірах електричної провідності розчинів. Вини стають такими внаслідок поглинання з досліджуваного повітря наявних у ньому шкідливих газів і парів.

Експресний метод - це колометричний метод, який спирається на швидкоплинні реакції, цей метод дістав надзвичайного поширення як найбільш простий і швидкий аналіз повітря [16, с. 88-90]

Прилади та обладнання:

Для аналізу повітряного середовища застосовуються прилади АМ-2, ГХП, УГ-2 (ГОСТ 6329-62), ПГФ-2М та ін.

.

Рис 2. Газоаналізатор УГ-2:

1 - повітрозабірне пристосування; 2- шток; 3 - індикаторна трубка; 4 - трубка з поглинаючим порошком; 5 - шкала; 6 - футляр для трубок; 7 - футляр для складання приладдя; 8 - ампули з індикаторним порошком; 9 - ампули з поглинаючим. порошком; 10 - порожня запасна ампула, для індикаторного порошку; 11 - ампула для поглинаючого порошку; 12 - воринка з витягнутим кінцем; 13 - стержень; 14 – пижі; 15 - штирок; 16 - шаблон для виготовлення пижів; 17 - воринка; 18 - індикаторна трубка з ковпачками із сургучу; 19 - відпрацьована індикаторна трубка; 20 – термометр.

У практиці сільськогосподарського виробництва широко використовуються універсальний газоаналізатор УГ-2 (рис.2). У ньому забруднене повітря проходить через спеціальні скляні трубки з індикаторним порошком. Залежно від концентрації шкідливої речовини у повітрі порошок змінює колір. Вимірюючи спеціальною шкалою довжину забарвленої частини трубки, визначають концентрацію (мг/м³) речовини у повітрі.

Універсальним газоаналізатором швидко визначають присутність шкідливих газів і парів у повітрі виробничих приміщень: сірчаного ангідриду, ацетилену, окису водню, сірководню, хлору, окису азоту, аміаку, етилового ефіру, бензину, толуолу, бензолу, ксилолу, ацетону, вуглеводів нафти (гасу, освітленого тракторного палива, Т-2, Т-4, ГС-І і уайт-спіриту).

Принцип дії цього приладу періодичної дії оснований на утворенні забарвленого стовпця в процесі просочування через індикаторну трубку повітря з наявністю визначуваної речовини.

Довжина забарвленого стовпця пропорційна концентрації досліджуваного газу або пари в повітрі, вимірюється за шкалою (мг/м³).

В закритій частині корпуса (рис. 3) міститься гумовий сильфон 2 з двома фланцями і стаканом, в якому знаходиться пружина 3. На верхній панелі корпуса передбачена нерухома втулка 8, через неї вставляють шток 7, яким стискують сильфон. На циліндричній частині штоку дві повздовжні канавки 6, кожна з двома заглибинами для фіксації об'єму засмоктуваного повітря [1, с. 24-26].

Рис. 3. Повітрозабірне пристосування газоаналізатора типу УГ-2:

1 - трубка від штуцера до нерухомого фланця сильфона; 2 - гумовий сильфон; 3 - пружина; 4 - гумова трубка; 5 - стопор; 6 - канавка на штоці з двома заглибинами; 7 - шток; 8 - напрямна втулка.

Відстань між заглибинами в канавках підібрана так, що при проході штока від однієї заглибини до другої сильфон забирає об'єм повітря, необхідний для аналізу даного газу. Верхня панель корпуса має отвір для штока і передбачено штуцер, який проходить через панель.

На нижній кінець штуцера надіта гумова трубка 1, другий кінець якої через нижній фланець з'єднаний з- порожниною сильфона. На зовнішній кінець штуцера також надіта гумова трубка 4, другий кінець якої з'єднаний з індикаторної трубкою, а остання - з фільтруючим патроном (рис. 4).

Рис. 4, Фільтруючий патрон:

І - скляна заглушка; 2 - гігроскопічна вата; 3 - шамот, оброблений розчином сірчанокислої міді; 4 - шамот, оброблений розчином сірчанокислого закису ртуті; 5 - шамот, оброблений розчином азотнокислого срібла; 6 - гумова заглушка.

Призначення фільтруючого патрона - пропускати досліджуваний газ і затримувати інші, які заважають аналізу. Він виготовлений із скляної трубки довжиною 86 мм, діаметром 10 мм, з трьома перетяжками. З одного кінця трубка звужена до діаметра 8мм (вхідний), з іншого - до 5 мм (вихідний). У вузький кінець трубки закладають гігроскопічну вату шаром приблизно 5мм і надягають гумову заглушку (з іншої сторони трубка заглушена скляною пробкою).

Через скляну воринку в широкий кінець трубки до другої перетяжки засипають шар вогнестійкого шамоту 5, обробленого розчином азотнокислого срібла у сірчаній кислоті.

На цей шар до половини останньої "сливи" насипають вогнестійкий шамот 4, оброблений розчином сірчанокислого закису ртуті. Другу половину "сливи" заповнюють шамотом, обробленим розчином сірчанокислої міді. Знявши воринку, на шамот .накладають шар гігроскопічної вати 2 товщиною 5 мм і негайно закривають трубку заглушкою 6.

На панелі корпуса зроблена підставка для шкал і індикаторних трубок з фільтруючим патроном.

Трубку і патрон встановлюють в затискачі, один з яких може висуватися від підставки. Шкали (одна чи дві в залежності від границь вимірювання) являють собою металеві пластинки 5, градуйовані в міліграмах на літр (див. рис. 2); на кожній шкалі вказано назву визначуваного газу і об’єм просочу ванного повітря.

Приготування індикаторних трубок.

Скляні трубки довжиною 90....91 мм з внутрішнім діаметром 2,5...2,6мм старанно промивають хромовою сумішшю, потім водою, висушують при температурі 120...130^о і кладуть в індикатор над сірчаною кислотою

В один кінець готової трубки вставляють стержень 13 (див. рис. 2), у протилежний штирком 15 вкладають тонкий (приблизно 0,5мм) рівний прошарок з вати до сполучення із стержнем.

Потім вставляють пиж 14 з мідного дроту і тим же штирком проштовхують його до вати, стержень виймають.

За допомогою воринки 12. з відтягнутим кінцем до відкритого кінця трубки насипають до краю індикаторний порошок, взятий з ампули (ампулу негайно закривають заглушкою).

Щоб ущільнити порошок, обережно постукують по трубці штирком Після того на шар порошку кладуть вату товщиною приблизно 0,5 мм і закріплюють її пижем із дроту. Для остаточного ущільнення індикаторного порошку ще раз постукують по стінках трубки і, натиснувши штирком, осаджують вату і пиж.

Перевернувши трубку вверх другим кінцем, повторюють цю операцію.

Слабке ущільнення порошку збільшує довжину забарвленої частини стовпця порошку і розмитість межі забарвлення.

Довжина ущільненого стовпця порошку повинна бути 68-70 мм. Відстань від тампонів вати до кінця трубки придатна для дослідження. Приготовлені індикаторні трубки необхідно герметично закрити. Для цього в ванні нагрівають конторський сургуч до повного розплавлення, не допускаючи його підгоряння. Обгортають фольгою кінці трубки і опускають їх у розплавлений сургуч так, щоб уся частина трубки у фользі вкрилася розплавленою масою.

Строк придатності індикаторних трубок для аналізів - один місяць. Індикаторні трубки готують у сухому, добре вентильованому приміщенні.

При роботі з індикаторними порошками потрібно надівати прогумований фартух, щоб уберегти одяг від пошкоджень.

Порядок виконання роботи

1. Приготувати індикаторну трубку і шток з відповідним написом досліджуваного газу.

2. За умовою аналізу вибрати об'єм просочуваного повітря, для чого .шток вставити у втулку 8 (див. рис. 3). Відвести стопор 5 так, щоб він ковзався у вибраній канавці штоку, де показано об'єм просочуваного повітря. Натискувати на шток рукою доти, поки стопор автоматично зафіксує об'єм у верхній заглибині канавки штоку.

3.Зігнути гумову трубку 4 (див. рис. 3) І стиснута її затискачем.

4. Очисти індикаторну трубку з обох кінців від сургучу і фольги скребком, не допускаючи попадання сургучу всередину трубки. Якщо в індикаторній трубці між стовпцями порошку і пиками виникає просвіт, то його слід позбутися легким натискуванням штиря на пиж.

5. Приготовлену для дослідження індикаторну трубку з'єднати одним кінцем з гумовою трубкою сильфона, а другий кінець направити на робоче загазоване середовище (на рівні дихання людини).

6. Після цього відвести стопор і як тільки шток почне рухатись, стопор відпустити. З цього моменту загазоване повітря буде просочуватись через індикаторну трубку.

7. Після зупинки руху штоку витримати паузу - час просочування. Від'єднати індикаторну трубку від гумового шланга і прикласти до шкали так, щоб початок зміненого забарвлення стовпця індикаторного показника збігся з нульовою поділкою шкали. Верхня межа забарвленого стовпця порошку покаже на шкалі концентрацію шкідливих парів у повітрі.

Наприклад, якщо при визначенні концентрації парів бензину досліджуване повітря просочується в об'ємі 300 мл (цифра на межі штоку), то дану концентрацію відлічують по шкалі з написом „Бензин, мг/л, 300 мл”, а якщо повітря просочується в об'ємі 60 мл, то концентрацію знаходять по іншій шкалі з написом "Бензин, мг/л, 60 мл". Помноживши концентрацію на 100, одержують фактичну концентрацію парів бензину в повітрі у міліграмах в 1 м³.

8. Порівняти колір порошку в індикаторній трубці з кольором показаних у характеристиці індикаторних порошків, зробити висновок.

9. Скласти звіт про виконання роботи у вигляді табл. З, 4, 5.

Таблиця 3.

Виробниче приміщення і досліджувані гази.

Виробниче приміщення	Шкідливі пари (гази)

Таблиця 4

Покази приладів і довідкові дані

Аналізовани гази	Температура повітря, t Со	Об’єм повітря, м3	Час, хв		Колір індикаторного порошку		Довжина забарвленого стовпця індикаторного порошу у поділку вимірюваної шкали „Д”	Ціна поділки шкали „Ц” мг/м3	Визначення коефіціента
			Закладання штоку, Тз	Просочування, Т	До просочування повітря	Після просочування повітря
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10

Порівняти фактичну концентрацію з допустимою (ГКД) шкідливих парів (газів) у повітрі виробничого приміщення, згідно з ГОСТ 12.І.005-88 і ГОСТ 12.І.007-76 ССБТ.

Таблиця 5

Порівняльна характеристика концентрації

Досліджувані гази	Фактична концентрація	Допустима концентрація

Зробити висновки.

Дати санітарно-гігієнічну оцінку умов праці щодо вмісту шкідливих газів (парів) у повітрі виробничих приміщень:

одержана концентрація шкідлива;

одержана концентрація відповідає нормі..

Виконавець __________________ Дата _______________

Контрольні запитання

1. Які існують методи визначення концентрації шкідливих речовин?

2. Назвати прилади і пристосування, що їх використовують вимірювання концентрації шкідливих речовин.

3. Як приготувати індикаторні трубки?

4. В чому універсальність газоаналізатора УГ-2. Записати 14 шкідливих газів, концентрацію яких визначають цим приладом.

5. Коротко опишіть методику дослідження концентрації шкідливих речовин у повітрі виробничих приміщень.

Завдання для самостійної роботи

Визначити санітарні норми допустимих рівнів і концентрації шкідливих речовин [4, с. 8].

Описати принцип визначення концентрації шкідливих речовин у повітрі за допомогою індикаторних трубок; накреслити схеми вимірювання концентрації газу приладом УГ-2 [17, с. 22-25 ].

Додаток 5

Класифікація шкідливих речовин (гост 12.1.007-76)

Показник	Норма для класу небезпеки*
	1	2	3	4
1	2	3	4	5
Гранично допустима концентрація шкідливої речовини у повітрі робочої зони, мг/м3	менш 0,1	0,1 – 1,0	1,1 – 10,0	більш 10,0
Середня смертельна доза при введенні в шлунок, мг/кг	менш 15	15 - 150	151 – 5000	більш 5000
Середня смертельна доза при нанесенні на шкіру, мг/кг	менш 100	100 - 500	501 – 2500	більш 2500
Середня смертельна концентрація в повітрі, мг/м3	менш 500	500 - 5000	5001 – 50000	більш 50000
Коефіцієнт можливого інгаляційного отруєння	більш 300	300 - 30	29 – 3,0	менш 3,0
Зона гострої дії	менш 6,0	6,0 – 18,0	18,1 – 54,0	більш 54,0
Зона хронічної дії	більш 10,0	10,0 – 5,0	4,9 – 2,5	менш 2,5

*Класи небезпеки речовин:

1 – надзвичайно небезпечні; 2- високо небезпечні:

3- помірно небезпечні; 4 – мало небезпечні.

Додаток 6

Показники режимів просочування досліджуваного повітря

Визначувані гази (пари)	Просочуванні об’єми, мл	Границі виміру, мг/л	Час защіпання		Час просочу вання, хв.	Термін придатності, міс.
			від, хв. та сек.	до хв. та сек.
Сірчаний ангідрид	400	0 – 0,1	4 10	4 50	8	8
Пари етилового спирту	400	0 – 0,3	6 45	7 15	10	15
Ацетилен	265	0 -1,4	3 10	3 50	6	24
	80	0 – 6,0	миттєво		3	24
Окис вуглецю	220	0 – 0,12	3 20	4 40	8	18
	60	0 – 0,4	миттєво		5	18
Сірководень	300	0 – 0,3	2 20	3 20	5	20
Хлор	350	0 – 0,015	4 45	5 30	7	24
	60	0 – 0,08	0 20	0 25	7	24
Аміак	250	0 – 0,03	2	2 40	4	8
	30	0 – 0,3	миттєво		2	8
Окис азоту	325	0 – 0,05	4 20	5 30	7	12
	150	0 – 0,2	1 20	2 10	5	12
Бензин (пари)	100	0 – 1,0	3 20	3 50	7	24
	60	0 – 5,0	миттєво		4	24
Бензол (пари)	350	0 – 0,2	4 15	4 50	7	24
	100	0 – 1,0	0 20	0 23	4	24
Толуол (пари)	300	0 – 0,5	3 20	3 50	7	24
	100	0 – 2,0	0 20	0 25	4	24

Додаток 7