Измерение концентрации вредных веществ индикаторными трубками в воздухе рабочей зоны

Цель работы

1. Определить концентрацию паров ацетона, бензина, бензола, ксилола, толуола, и этилового эфира в газовой камере экспрессным методом с помощью индикаторных трубок и сравнить полученные значения с предельно допустимой концентрацией данных вредных веществ.

2. Определить класс опасности и среднюю смертельную концентрацию паров ацетона, бензина, бензола, ксилола, толуола и этилового эфира в воздухе.

Основные исходные сведения.

СОДЕРЖАНИЕ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ И ИХ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

Атмосферный воздух, наиболее благоприятный для дыхания, представляет смесь газов с компонентами (по объему): азот 78.08%; кислород 20,95; аргон, неон и другие инертные газы 0,93; углекислый газ 0,03; прочие газы - менее 0,01%.

Однако воздух рабочих помещений может оказаться насыщенным примесями вредных газов или паров, выделяющихся при производственных процессах. Например, в литейных, термических, механических и механосборочных цехах выделяются вредные газы и пары оксида углерода, оксида азота и серы, бензола, цианистого водорода, бензина, ацетона, ксилола, толуола, этилового эфира.

Вредные пары и газы, проникая в организм человека через дыхательные пути ("-") и кожный покров ("+") вызывают отравления. Симптомы отравления могут развиваться сразу (острые отравления) или по прошествии некоторого скрытого периода(хронические отравления). Опасность отравлений зависит не только от химического состава, концентрации, длительности воздействия вредного вещества, но и от параметров окружающей среды, индивидуальных особенностей человека. Большинство случаев связано с поступлением вредных веществ в организм человека через органы дыхания. Этот путь наиболее опасен, поскольку вредные вещества через разветвленную легочную ткань поступают непосредственно в кровь и разносятся по всему организму. Следует учитывать, что при выполнении тяжелой работы человек за 1 мин. вдыхает около 0.1 м³ воздуха.

По физическому воздействию на организм человека вредные вещества разделяются на 5 групп:

раздражающие - вызывающие раздражение слизистых оболочек и дыхательного тракта (хлор, аммиак, оксиды серы, ацетон, озон и др.);

удушающие - физически инертные газы, разбавляющие содержание кислорода в воздухе (углекислый газ, ацетон, метан и др.);

общетоксичные (яды) - вызывающие, повреждение внутренних органов, кровеносной системы (бензин, фенол), нарушающие костномозговое кроветворение (бензол, толуол, ксилол) и вызывающие повреждение нервной системы (спирты, эфиры); к ним относятся также пыли токсичных металлов - олово, свинец, ртуть.

летучие наркотики - оказывающие наркотическое действие (ацетилен, летучие углеводороды);

пыли - инертные иди вызывающие аллергические (сенсибилизирующие) реакции (чугунная, железная, медная, пластмассовая, наждачная, древесная и др.);

Сенсибилизация - состояние организма, при котором повторное воздействие вещества вызывает больший эффект, чем предыдущее.

Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны регламентируется величиной предельно допустимых концентраций (П1ДК) (мг/м³)

ПДК - это такое количество вредного вещества которое при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 часов в неделю, в течение всего рабочего стажа не должно вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Соблюдение ПДК не исключает нарушение здоровья у определенной категории лиц, так как остается риск (до 10%) развития заболевания и обусловленное этим сокращение продолжительности жизни.

Концентрацию вредных веществ определяют по результатам анализа проб состава воздуха рабочей зоны. При проведении контроля в течение смены в каждой точке необходимо последовательно отобрать не менее 5 проб. Концентрацию вредных веществ можно определить стандартными методами, основанными на химических, диффузионных и электрических принципах. Наиболее быстрые из них по получению результатов называют экспресс-методами.

В настоящей работе изучается экспрессный линейно-колористический метод анализа. Сущность метода заключается в изменении окраса индикаторного порошка в результате реакции с вредными веществами, находящимися в анализируемом воздухе пропускаемом через трубку.

Длина изменившего первоначальную окраску слоя индикаторного порошка пропорциональна концентрации вредного вещества. Концентрацию, вредного вещества измеряют по градуированной шкале, нанесенной на трубку, или по этикетке, прилагаемой отдельно.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Применяемое оборудование

Установка для определения концентрации вредных веществ в анализируемом воздухе (рис.1) состоит из газовой камеры 1 и универсального газоанализатора 2 типа УГ-2.

Газовая камера имитирует производственное помещение, в котором исследуется загрязненный воздух. Загрязненность воздуха вредными веществами оценивается их концентрацией, то есть содержанием их в единице объема. Камера имеет откидную стенку 3, которая выполнена из оргстекла. При повороте откидной стенки камера открывается, что позволяет поставить внутрь камеры емкости 4 с различными жидкими вредными веществами. На правой боковой поверхности камеры расположен штуцер 5 с резиновым шлангом 6. Резиновый шланг соединяется с индикаторной трубкой 7. Свободный конец индикаторной трубки присоединяется к резиновому шлангу 8 воздухозаборного устройства УГ-2. Универсальный газоанализатор УГ-2 - прибор для пропускания исследуемой газовой смеси заданного объема (см³) через индикаторные трубки при экспресс-определении содержания вредных газовых компонентов в воздухе. Газоанализатор представляет собой, сильфонный насос ручного действия, всасывающий воздух за счет раскрытия пружины предварительно сжатого сильфона. Объем всасываемого воздуха за один рабочий ход -100 см³.

Рис. 1. Схема установки

Индикаторная трубка для определения вредного вещества представляет собой стеклянную трубку длиной 90 мм с внутренним диаметром 2,5..2,6 мм, заполненную в соответствии с инструкцией индикаторным порошком. Концы индикаторной трубки запаяны.