Речовин в повітрі робочої зони

Виділення пилу з повітря виконується різними методами:

· аспіраційним, що базується на просмоктуванні повітря через фільтри;

· сендиментаційним, що грунтується на природному осадженні пилу під дією гравітації;

· електроосадженням, яке досягається за рахунок утворення поля високої напруженості, в якому частинки пилу електризуються та притягуються до електродів.

В санітарно - гігієнічній практиці основним методом визначення запиленості є гравіметричний, тому що за постійного хімічного складу першочергове значення має маса пилу, що затримується в організмі. Але для повної характеристики запиленості та її гігієнічної оцінки, крім масового вмісту пилу в повітрі, потрібно визначити його дисперсний склад та вміст в ньому вільного оксиду кремнію.

Дисперсний склад пилу являє собою один з основних факторів, що визначає шкідливу дію пилу на організм. Для характеристики дисперсності пилу знаходять вміст частинок пилу у відсотках, розміри яких до 2,0 мкм, 2,0...5,0 та більше 10,0 мкм.

Розмір (діаметр) частинок пилу визначають за допомогою вимірювального мікроскопа в спеціально виготовлених пилових препаратах. Спочатку через фільтр марки (АФА) протягують повітря, яке досліджується на запиленість. Потім укладають фільтр фільтрувальною поверхнею на очищене та знежирене скло і кілька хвилин витримують у парах ацето­ну. Фільтрувальна тканина фільтра розплавляється і утворює прозору плівку, в якій вміщено і добре видно під мікроскопом частинки пилу. За допомогою окулярного мікрометра визначають розміри не менше ніж 100 частинок пилу, постійно змінюючи поле зору, і записують одержані дані в таблицю. Потім знаходять питому вагу кожної з вищезазначених трьох фракцій у відсотках.

Якісну характеристику пилу можна одержати також фотометричним методом за допомогою поточного ультрафотометра, який дозволяє реєструвати окремі частинки пилу за допомогою інтенсивного бічного потоку світла.

Для визначення в пилу вмісту вільного оксиду кремнію використовують метод, що базується на вибірковому його сплавленні із сумішшю гідрокарбонату та хлориду натрію, розчиненні одержаного силікату натрію і знаходженні вмісту іонів кремнію в розчині за реакцією утворення кремніймо-лібденової комплексної сполуки.

Кількісний вміст пилу в повітрі робочої зони знаходять гравіметричним методом, що полягає в протягуванні через фільтр повітря заданого об'єму, зважуванні відкладених на фільтрі пилових частинок та розрахунку на основі цих даних масової концентрації пилу, мг/м³. Для цього застосовуються спеціальні аналітичні аерозольні фільтри марки АФА, що складаються з фільтрувального елемента та захисних паперових кілець з виступами.

Для фільтрувальних елементів використовується матеріал ФП (фільтр Петрянова), утворений із рівномірного шару тонких полімерних волокон на марлевій підкладці. В лабораторній роботі використовуються фільтри марки АФА-ВП-10 з площею робочої поверхні 10 см², що мають такі переваги:

· висока ефективність уловлювання пилу при значних об'ємних швидкостях повітря;

· малий аеродинамічний опір, що обумовлює невеликий час проведення аналізу;

· гідрофобність, що дозволяє зважувати фільтри без додаткового висушування;

· невелика власна маса (біля 50 мг без захисного кільця), завдяки чому можна брати мінімальну наважку пилу біля 1,0 мг.

Масова концентрація пилу визначається за чотири етапи:

Підготовка апаратури і зважування фільтрів для відбирання проб із повітря.

Відбирання проб пилу на фільтри.

Зважування фільтрів після взяття проб.

Розрахунок концентрації пилу.

На робочих місцях проби відбирають на рівні дихання працюючих (1,5...2,0 м) за допомогою аспіраторів з електричним приводом або ежекторних. Останні використовуються в основному у вибухонебезпечних умовах. В електричних аспіраторах об'ємні швидкості повітря визначаються за по­казаннями ротаметрів (по верхньому краю поплавка).

Час відбирання проби залежить від ступеня запиленості повітря, швидкості відбирання та наважки пилу і розраховується за формулою

(1.1)

де а - мінімально потрібна наважка на фільтрі, мг (1 мг для фільтра АФА-ВП-10);

с - гранично допустима концентрація пилу в повітрі, мг/м³;

w- прийнята об'ємна швидкість відбору проб на фільтр, л/хв.

Об'єм повітря V_t, протягнутого через фільтр, при температурі t та атмосферному тиску Р в місці відбору проб знаходять згідно прийнятим значенням w і t:

V_t = w·t, л (1.2)

Відповідно до вимог стандарту [5] цей об'єм приводиться до умов, регламентованих ГОСТ 8.395-80, при температурі 293 К (20°С) і атмосферному тиску 101,3 кПа (760 мм рт. ст.) за формулою:

(1.3)

де V_t - об'єм повітря, протягнутого через фільтр, приведений до нормативних умов, t;

Р - атмосферний тиск, мм рт. ст.;

t - температура повітря в місці відбирання проби, °С.

Масову концентрацію пилу в повітрі, з якого відбирається проба, розраховують за формулою:

(1.4)

Де m₁ і m₂ маса фільтрів відповідно до та після відбирання проби, мг.

(1.5)