Визначення діоксиду вуглецю у повітрі експрес-методом Лунге-Цеккендорфа у модифікації Д.В. Прохорова

Визначення хімічних забруднювачів повітря за допомогою універсального газоаналізатора УГ-2

Принцип роботи газоаналізатора – лінійно-колористичний: концентрацію хімічного забруднювача повітря визначають по довжині забарвлення індикаторного кристалічного реактиву в скляній трубці після протягування через нього певного об’єму досліджуваного повітря. Індикаторну трубку з реактивом накладають на колористичну лінійку, яка додається до приладу для кожного забруднювача повітря. На лінійці нанесені концентрації досліджуваної речовини в мг/м3.

Прилад дозволяє визначити 14 хімічних забруднювачів, які зустрічаються в промисловому виробництві: аміак, ацетон, ацетилен, бензин, бензол, ксилол, окис вуглецю, окиси азоту, сірчаний ангідрид, сірководень, толуол, вуглеводні нафти, хлор, етиловий ефір.

Для виконання аналізу готують індикаторні трубки з кристалічними реактивами, які додаються до приладу.

Порядок дослідження. На місці дослідження (в цеху, на робочих місцях, в місцях викидів забруднень), користуючись штоком з відповідним для даного аналізу об’ємом повітря, приведеним на одній з чотирьох граней, витискують повітря з повітрязабірного сифону (гумової камери, розтягнутої пружиною). Після цього приєднують до гумової трубки приладу відповідну індикаторну трубку і протягують через неї необхідний об’єм повітря, звільнивши шток від утримуючої защіпки. Після цього індикаторну трубку накладають на колориметричну лінійку і по довжині частини реактиву, яка змінила колір (потемніла), визначають концентрацію досліджуваного забруднювача.

Електроаспіратор

Для лабораторних методів використовується аспіраційний метод відбору проб, сутність якого полягає у протягуванні за допомогою водяного аспіратора (мал. 10.1-а), пилососа, чи електроаспіратора (мал. 10.1-б) певного об'єму повітря через елективні поглинаючі розчини, вміщені в поглинаючі прилади різних конструкцій. Досліджуване повітря через довгу трубку такого приладу попадає в поглинаючий розчин, а потім через коротку трубку витягується аспіратором. Використовують також кристалічні поглинаючі реактиви, які вміщують в трубки – алонжі певної форми.

Кількість протягнутого через поглинаючий розчин чи алонж повітря визначається за допомогою газового лічильника, чи кулькового ротаметра, які визначають швидкість аспірації повітря в л./хв. Лічильник чи реометр підключаються послідовно між поглинаючим приладом і аспіратором. Необхідну кількість повітря для конкретного хімічного аналізу визначають згідно додатку 2.

Проби повітря для лабораторного аналізу можна відбирати також у судини певної ємності, продуваючи їх повітрям досліджуваного приміщення, або методом виливання з судини в цьому приміщенні води.

Мал. 10.1. а - Водяний аспіратор (1), з’єднаний гумовими трубками (2) з поглинаючими приладами; б – Елекроаспіратор „Ліот”

Визначення діоксиду вуглецю у повітрі експрес-методом Лунге-Цеккендорфа у модифікації Д.В. Прохорова

Принцип методу базується на продуванні досліджуваного повітря через титрований розчин вуглекислого натрію (або аміаку) в присутності фенолфталеіну. При цьому відбувається реакція Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3. Рожевий у лужному середовищі, фенолфталеїн знебарвлюється після зв’язування CO2 (кисле середовище).

Розведенням 5,3 г хімічно чистого Na2CO3 в 100 мл дистильованої води готують вихідний розчин, до якого додають 0,1% розчин фенолфталеїну. Перед аналізом готують робочий розчин розведенням вихідного розчину 2 мл до 10 мл дистильованою водою.

Розчин переносять в склянку, типу дрексельної за Лунге-Цеккендорфом (мал. 11.1-а) або в шприц Жане за Прохоровим (мал. 11.1-б). У першому випадку до довгої трубки склянки Дрекселя з витонченим носиком приєднують гумову грушу з клапаном чи невеликим отвором. Повільно стискуючи і швидко відпускаючи грушу, продувають через розчин досліджуване повітря. Після кожного продування склянку струшують для повного поглинання CO2 з порції повітря. У другому випадку (за Прохоровим) у шприц, наповнений 10 мл робочого розчину соди з фенолфталеїном, тримаючи його канюлею догори, набирають повний об’єм повітря і також струшують. Рахують кількість об’ємів повітря, витрачених на знебарвлення розчину. Аналіз повітря проводять в приміщенні та за межами приміщення (атмосферне повітря).

Результат розраховують за зворотною пропорцією на підставі співставляння кількості витрачених об’ємів груш чи шприців та концентрації CO2 в атмосферному повітрі (0,04%) та у конкретному досліджуваному приміщенні, де концентрація СО2 невідома. Наприклад, у приміщенні витрачено 10 об’ємів груш, чи шприців, на вулиці – 50 об’ємів. Звідси, концентрація CO2 у приміщенні = (0,04 x 50) : 10 = 0,2%

Гранично допустима концентрація (ГДК) CO2 в житлових приміщеннях різного призначення встановлена в межах 0,07-0,1%, у виробничих приміщеннях, де CO2 накопичується від технологічного процесу, до 1-1,5%.

Мал.11.1-а. Прилад для визначення концентрації СО2 за Лунге-Цеккендорфом

(а – гумова груша для продування повітря з клапаном; б – склянка Дрекселя з розчином соди з фенол-фталеїном)

Мал. 11.1-б. Шприц Жане для визначення концентрації СО2 за Д.В.Прохоровим