Лабораторная работа № 5 контроль химического заражения
Цель работы: изучить методы и приборы контроля химического загрязнения окружающей среды.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ:
1. Методы контроля загрязнения среды агрессивными химически опасными веществами
Контроль отравляющих веществ (ОВ) в воздухе, на местности и предметах может осуществляться при помощи специальных приборов непосредственно в месте исследования или путем взятия проб и последующего анализа их в химической лаборатории.
Существуют четыре способа отбора проб воздуха для исследования их на содержание ОВ:
аспирационный – воздух протягивают через поглотительные растворы или зерненые сорбенты (активированный уголь, силикагель) помещенные в поглотительные сосуды;
одномоментный – в сосуды (бутылки емкости 1...3 л или газовые пипетки емкостью 100...500 мл);
3) для анализа аэрозолей применяют различные фильтры типа МА;
4) для улавливания туманов кислот (серной, азотной и т.д.) используют специальные поглотители с пористыми пластинками.
Для исследования воздуха на содержание ОВ применяют разные методы контроля:
лабораторные (санитарно-химические);
экспрессные (индикационные);
инструментальные.
Лабораторныеметоды дают возможность точно определить макроколичества токсичных веществ в воздухе. Они подразделяются на: фотометрические, хроматографические, электрохимические, люминесцентные, спектроскопические.
Экспрессныеметоды отличаются простотой и позволяют быстро производить качественные определения. В экспрессных методах широко используются переносные универсальные газоанализаторы, к которым прилагаются наборы индикаторных трубок, реактивная бумага, специальные растворы со стандартными шкалами.
Инструментальныеметоды наиболее совершенны, выполняемые с помощью газоанализаторов и газосигнализаторов, принцип которых основан на фотоколориметрическом, термохимическом, ионизационном, эмиссионном, кулонометрическом и других способах анализа.
Наиболее распространенным методом контроля ОВ считается экспрессный (индикационный), так как им можно наиболее быстро и экономично определить концентрацию газа (пара) в среде.
Приборы контроля химического загрязнения среды
Для проведения экспрессного и инструментального метода контроля химического загрязнения среды широко используются прибор химической разведки медицинской и ветеринарной служа (ПХР-МВ), полуавтоматический прибор химической разведи (ППХР), войсковой прибор химической разведки (ВПХР), газоанализатор автоматический (ГСП-11) и т.д. Принцип действия выше указанных газоанализаторов основан на протягивании через индикаторную трубку строго определенного объема исследуемого воздуха.
Прибор химической разведки медицинской и ветеринарной служб (ПХР-МВ) предназначен для определения в воде, пищевых продуктах, кормах и воздухе концентрации следующих ОВ: зарина, зомана,VX, иприта, люизита, хлорциана, синильной кислоты, алкалоидов и солей тяжелых металлов. ПХР-МВ позволяет отбирать пробы воды, почвы и других материалов. Принцип работы прибора заключается в прокачивании воздуха одновременно через несколько индикаторных трубок с помощью насоса.
Полуавтоматический прибор химической разведки (ППХР) предназначен для определения в воздухе концентрации ОВ (VX, зарина, зомана, фосгена, дифосгена, синильной кислоты, хлорциана, иприта, люизита), а также для ориентировочного установления концентрации ОВ на местности, техники и других предметах.
Принцип работы прибора заключается в просасывании воздуха через индикаторную трубку с помощью ротационного насоса, работающего от электродвигателя постоянного тока.
Газоанализатор автоматический ГСП-11является прибором непрерывного контроля действия, работающий в следящем режиме, принцип работы основан на фотоколориметрическом методе и заключается в просасывании воздуха через индикаторную ленту, окраска которой регистрируется с помощью фоторезисторов.
Полевая химическая лаборатория (ПХЛ-54) комплектуется: приборами, наборами аналитической посуды и реактивов, обеспечивающих отбор и количественный анализ зараженных проб.
Войсковой прибор химической разведки (ВПХР) предназначен для определения в воздухе, на местности и технике концентрации ОВ (VX, зарина, зомана, иприта, люизита, фосгена, дифосгена, синильной кислоты, хлорциана). С помощью ВПХР можно определить как опасные, так и практически безопасные концентрации ОВ в воздухе и установить возможность снятия противогаза.
Принцип работы прибора ВПХР основан на прокачивании определенного объема исследуемого воздуха через слой индикаторного порошка (наполнителя) с последующим контролем его окраски.
В комплект ВПХР (рис. 14) входят: ручной насос 7, насадка6с воронкой4, гайкой5, и прижимным кольцом1, защитные колпачки3, противодымные фильтры2, химическая горелка9со штырем8, патроны горелки10, индикаторные трубки11, электрический фонарь12и лопатка-отвертка13.
Ручной насос 7предназначен для прокачивания исследуемого воздуха через индикаторные трубки. При 50...60 качаниях насоса в минуту через индикаторные трубки проходит около 2,0 л воздуха. В головке насоса размещены вскрыватель для надреза концов индикаторных трубок и гнездо для их установки. В рукоятке насоса размерен ампуловскрыватель, который служит для разбивания ампул, имеющихся в индикаторных трубках. Штыри ампуловскрывателя имеют маркировку, соответствующую маркировке индикаторных трубок.
Насадка 6предназначена для работы с насосом в дыму, при обнаружении ОВ на местности, а также в почве и сыпучих материалах. В корпусе насадки с одной стороны закреплена воронка, а с другой стороны вставлен стеклянный цилиндр. По резьбе основания воронки свободно вращается гайка с укрепленным на ней прижимным кольцом с фиксатором. Защитный колпачок служит для помещения в нем проб почвы, сыпучих материалов и предохранения внутренней поверхности воронки насадки от заражения каплями стойких ОВ.
Противодымные фильтры 2используют при обнаружении ОВ в дыму или в воздухе, содержащем пары веществ кислого характера.
Химическая грелка служит для подогрева индикаторных трубок во время обнаружения ОВ при температуре окружающего воздуха ниже 5 оС. Снаружи на корпусе крепится штырь для вскрытия ампулы патрона.
Патроны грелки 10содержат ампулы с раствором и порошок магния, между которыми находится гигроскопическая вата. После разбивания ампулы с раствором содержимое вступает в химическую реакцию с порошком магния, сопровождающуюся выделением большого количества тепла.
Рис. 14. Схема устройства комплекта ВПХР: 1 – прижимное кольцо; 2 – противодымный фильтр; 3 – защитный колпачок; 4 – воронка; 5 – гайка; 6 – насадка; 7 – ручной насос; 8 – штырь; 9 – химическая грелка; 10 – патрон грелки; 11 – индикаторные трубки; 12 – электрический фонарь; 13 – лопатка-отвертка
Электрический фонарь 12используют для наблюдения в ночное время за изменением окраски индикаторных трубок.
Лопатка-отвертка 13служит для взятия проб грунта и сыпучих материалов, используется при техническом обслуживании прибора.
Индикаторные трубки 11предназначены для обнаружения ОВ и определения степени их опасности, и представляют собой стеклянные трубки, внутри которых помещены наполнитель и одна или две стеклянные ампулы с реактивами, кроме трубки с желтым кольцом (ампул не содержат). Индикаторные трубки имеют условную маркировку, показывающую для обнаружения, какого ОВ она предназначена. Индикаторные трубки размещаются в кассетах по 10 штук с одинаковой маркировкой. На лицевой стороне кассеты наклеена этикетка, на которой изображена эталонная окраска наполнителя индикаторной трубки после прокачивания через нее воздуха, краткое описание порядка работы с индикаторной трубкой и срок ее годности.
Прибор ВПХР комплектуется индикаторными трубками для определения отдельных ОВ (VX, зарин, зоман, иприт, фосген, дифосген, синильная кислота и хлорциан), их справочные данные указаны в прил. 1.
В дополнение к ним выпускаются и другие, например, на азотистый иприт – с двумя желтыми кольцами; на люизит – с тремя желтыми кольцами; на хлорпикрин – с тремя белыми кольцами; на синильную кислоту – с двумя черными кольцами; на окись углерода – с тремя черными кольцами; на психотропные вещества типа BZ– с одним коричневым кольцом.
При работе с ВПХР особое внимание обращается на годность индикаторных трубок. Индикаторная трубка считается непригодной, если истек срок годности, обломаны один или оба конца трубки, разбита ампула, наполнитель пересыпается по трубке, произошло изменение цвета наполнителя от исходной окраски.