Лабораторная работа №1
Определение концентрации аммиака в воздухе.
Лабораторная работа №2.
Определение концентрации пыли в воздухе.
Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности».
Лабораторная работа № 1,2
Введение.
Основная характеристика взвешенных частиц – дисперсный состав, представляемый обычно в виде массы частиц различных фракций. Фракцией называют относительную долю частиц, размеры которых находятся в определенном интервале значений, принятых в качестве нижнего и верхнего пределов. Дисперсный состав зависит от механизма образования взвешенных частиц и определяется первой стадией технологии пылеулавливания
При анализе механизма образования пылей необходимо учитывать, что газы или запыленный воздух, удаляемые от источника выделения и содержащие взвешенные частицы, относятся к промышленным аэрозолям, которые с некоторым приближением принято подразделять на четыре класса: дымы, пыли, туманы и смешанные аэрозоли.
К дымам относятся так называемые конденсационные аэрозоли, образующие при возгонке веществ и конденсации их паров, а также в результате химических и фотохимических реакций; размер частиц в дымах от 5 до 0,1 мкм.
Пыли содержат взвешенные частицы, образующиеся в результате механического измельчения твердых материалов в порошкообразное состояние, в процессах обжига, сушки, загрузки, смешения, дозировки, просеивания и транспортировки сыпучих материалов, а также при сжигании твердого топлива. Пыли – полидисперсные системы с размером частиц от 5 до 200 мкм и более.
В туманах взвешенными частицами являются капельки жидкости, в которых могут содержаться растворенные вещества или суспензированные твердые частицы. Туманы образуются в результате конденсации паров или при распылении жидкости в газовой среде. Размер капель в первом случае может быть близок к размеру частиц в дымках, во втором – к размеру частиц в пылях.
В ряде химико-технологических процессов взвешенные частицы могут образовываться по двум механизмам, например дым и пыль или пыль и туман. Такие аэрозоли называют смешанным. Для оценки с точки зрения гигиены различают аэрозоли дезинтеграции и аэрозоли конденсации.
Аэрозоли дезинтеграции образуются при дроблении какого-либо твердого вещества, например в дробилках, мельницах, при бурении и т.п. неправильной формы (в виде обломков), хотя в их состав входят также микроскопические частицы.
Аэрозоли конденсации образуются из паров металлов, которые при охлаждении превращаются в твердые частицы. При этом размеры пылевых частиц значительно меньше, чем при образовании аэрозолей дезинтеграции.
Усредненной характеристикой дисперсного состава являются медианный размер частиц dm, представляющий собой такой размер, при котором масса частиц крупнее dm равна массе частиц мельче dm и стандартное отклонение lgδч, размера частиц dm от текущего размера частиц dч.
При оценке токсического действия пыли необходимо учитывать такие факторы, как дисперсность, форма частиц, растворимость, химический состав. Наибольшую опасность представляют пыли с частицами размером до 5 мкм, частицы этого размера задерживаются в легких, проникая в альвеолы и частично или полностью растворяются в лимфе. Частицы большего размера задерживаются в верхних дыхательных путях и выводятся наружу при выдохе или откашливании.
В зависимости от химического состава пыли может оказывать отравляющее или механическое действие. К пылям вредных химических веществ относятся аэрозоли ДДТ, хромового ангидрида, свинца, ртути, мышьяка, урана, бериллия и др. Аэрозоли этих соединений могут не только оказывать местное воздействие на верхние дыхательные пути, но и проникать в легкие и желудочно-кишечный тракт и вызывать общее отравление организма.
Неядовитые пыли при значительных концентрациях также оказывают вредное воздействие на организм человека. Они засоряют и раздражают слизистые оболочки глаз, кожу, верхние дыхательные пути и вызывают различные легочные заболевания. Заболевания легких, связанные с воздействием на них вдыхаемой пыли, называются пневмоконеозами. В зависимости от природы пыли пневмоканеозы могут быть различных видов: силикоз – наиболее частая и характерная форма, развивающаяся при действии пыли свободного диоксида кремния SiO2 , силикатоз – возникает при вдыхании пыли солей кремниевой кислоты, антракоз – при вдыхании угольной пыли, асбестоз – одна из агрессивных форм силикатоза – может привести не только ко всем вызываемым силикозом болезням, а именно фиброзу и флакцитозу легких, но и к развитию рака легких, вызываемого некоторыми видами асбестовой пыли.
В пищевой промышленности также выделяются различные вредные газы, пары и пыли в воздухе рабочей зоны. Например, метилмеркаптан при производстве колбас, углекислый газ при брожении теста, акролеин при жарке на растительных маслах котлет, пышек и т.п. в общественном питании и органические пыли: мука (на мельницах и хлебокомбинатах), сахарная пудра и т.д. Если концентрация систематически превышает предельно допустимую, то при попадании в организм человека вредных веществ возможно возникновение профессиональных хронических заболеваний и отравлений.
Предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны (ПДКр.з.) – это максимальная концентрация, которая при длительном воздействии в течении всего рабочего времени на организм человека не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований, включая отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.
Цель работы – определение концентрации аммиака и пыли в воздухе специальных камер и сравнение полученных данных с санитарными кормами для производственных помещений.
Часть 1. Определение концентрации аммиака в воздухе.
Описание установки.
Установка для экспрессного определения концентрации аммиака в воздухе показана на рис. 2.
Универсальный газоанализатор (УГ-2, рис.1) предназначен для определения концентрации аммиака, сернистого ангидрида, ацетилена, окиси углерода, сероводорода, хлора, этилового эфира, бензина, толуола и некоторых других газов.
Принцип работы газоанализатора УГ-2 основан на изменении длины окрашиваемой части столбика индикаторного порошка в результате просасывания через индикаторную трубочку 8 определенного объема воздуха, содержащего вредные примеси. Шкала 9 прибора отградуирована в мг/м3.
В комплект газоанализатора УГ-2 входят воздухозаборное устройство, индикаторные трубки и набор принадлежностей для газоанализатора (индикаторный порошок, индикаторные трубочки, пыжи и пр.).
Воздухозаборное устройство, изображенное на рис.1 представляет собой помещенный в металлический корпус с крышкой резиновый сильфон 1, имеющий внутри пружины 2, которая удерживает его в растянутом состоянии. На верхней крышке имеется неподвижная направляющая втулка 6 для штока 5, куда он помещается при анализе, и отверстие для хранения штока в нерабочем положении. Штуцер с внутренней стороны соединяется с внутренней полостью сильфона.
На наружный конец штуцера надета отводная резиновая трубка 3, к которой присоединяется индикаторная трубочка. К последней в случае надобности присоединяется фильтрующий патрон. Просасывание исследуемого воздуха через индикаторную трубочку производится после предварительного сжатия сильфона штоком. На гранях штока, перед его головкой обозначены газ и объем присасываемого при анализе воздуха. На цилиндрической поверхности штока имеется два продольных газа, каждый с двумя углублениями 7, служащими для фиксации объема просасываемого воздуха. Расстояние между углублениями в пазах подобрано таким образом, чтобы при входе штока от одного углубления до другого сильфон забрал необходимое для анализа данного газа количество исследуемого воздуха.
На подставку для шкалы перед проведением анализа устанавливается шкала и индикаторная трубка, а для некоторых газов дополнительно ставится фильтрующий патрон. Подставка с установленным на ней шкалами, индикаторной трубкой и фильтрующим патроном может легко сниматься с крышки. Это позволяет производить работу по определению содержания газа на некотором расстоянии от прибора.
Рис 1. Газоанализатор типа УГ-2 ЛИОТ
Рисунок 2.
1-шток; 2-стопор; 3-соединительная трубка; 4-отводной шланг; 5- краны; 6-камера; 7-шланг поступления аммиака; 8- индикаторная трубка; 9- шкала; 10-УГ-2.
Рисунок 3.
Рисунок 4.
Общий вид Фильтр
 | |||
 | |||
Измерительные шкалы представляют собой пластинки, градуированные в мг/м3. На каждой шкале указан определенный газ и объем просасываемого при анализе воздуха при мл. Такие же обозначения нанесены на штоках. При анализах необходимо использовать соответствующие шкалы и штоки.
Индикаторные трубки представляют собой стеклянные трубочки длинной около 90 мм и внутренним диаметром 2,5-2,6 мм. Каждая трубочка заполнена соответствующим индикаторным порошком, который удерживается в трубке с помощью прокладки из ваты толщиной 0,5 мм и двух пыжей из медной фольги и конторского сургуча.
Фильтрующие патроны представляют собой стеклянные трубочки диаметром 10 мм с перетяжками, суженными с обоих концов и заполненные поглотительными порошками, улавливающими различные примеси, мешающие определению концентрации анализируемых газов. Порошки сдерживаются в трубке двумя тампонами из гигроскопической ваты.