Файл: Лекция 1 Тема лекции Введение. Основы химической и биологической безопасности.doc

Маркированная коробка
К газоанализатору прилагаются маркированные коробки ЗИП (одна или несколько) с запасами индикаторных и поглотительных порошков в ампулах соответственно для индикаторных трубок и фильтрующих патронов, а также принадлежностями, необходимыми для приготовления последних. В коробку укладываются индикаторные трубки и фильтрующие патроны, запасные неснаряженные трубки и патроны, измерительные шкалы, воронки с тонкими и толстыми концами для заполнения соответствующими порошками индикаторной трубки и фильтрующего патрона, заглушки для патрона, пыжи, стержень для установки тампонов из ваты и пыжей, штырек для удаления их и сургучной головки индикаторной трубки (рисунок 2).

Установка для создания искусственной загазованности воздуха (рисунок 3) состоит из мерной бюретки (1), заполненной для легко испаряющейся жидкости (ацетон, бензин и др.) и эксикатора (2), в объеме которого создается определенная концентрация паров жидкостей. Бюретки установлены на пластинке (3), удерживаемой с помощью зажимов (4) и штативов (5). Для создания загазованности из мерной бюретки подают в эксикатор 3-4 капли жидкости, затем закрывают крышку эксикатора пробкой до испарения в нем жидкости.

Рисунок 3. Установка для создания загазованности воздуха

1 - бюретки; 2 - эксикатор; 3 - пластика; 4 - зажимы; 5 - штатив-стойка
Порядок выполнения работы

Приготовление индикаторных трубок. В один из концов стеклянной неснаряженной трубки (1) (рисунок 2) вставляют стальной стержень (8), в его противоположный конец вкладывают прослойку гигроскопической ваты (5) толщиной 0,5 - 1 мм. Прослойка большей толщины не допускается, поскольку увеличивается сопротивление трубки и укорачивает окрашенный столбик порошка при анализе. Затем вату сжимают штырьком (9) до упора со стержнем, вставляют пыж и тем же штырьком проталкивают его в трубке, плотно прижимая к ватной прослойке. После вынимают стержень, вскрывают ампулу с порошком (10) и через воронку с тонким концом (11) индикаторный порошок насыпают в открытый конец трубки до верхнего края. Далее, постукивая по стенке трубки стержнем, уплотняют столбик порошка. Плохое уплотнение порошка увеличивает длину окрашенного столбика и размытости его границы. При всем этом ампула с порошком после использования закрывается заглушкой (13) с резиновой трубкой. Расстояние от тампонов до свободного конца трубки не должно превышать 5 мм.

---

Правильность наполнения индикаторной трубки и уплотнения в ней порошка контролируется временем защелкивания штока при проведении анализа, т.е. временем просасывания воздуха (таблица 1). При анализе воздуха в производственных условиях приготовленные индикаторные трубки необходимо герметизировать колпачками из конторского сургуча (14).
Приготовление фильтрующих патронов

Согласно данным таблицы 1, применение фильтрующих патронов обязательно при определении содержания в воздухе следующих газов; аммиак, ацетилен, ацетон, бензин, ксилол, сернистый ангидрид, углеводороды нефти и этиловый эфир. Приготовление фильтрующего патрона заключается в следующем: в узкий конец патрона (15) с помощью штырька (9) вкладывают тампон из гигроскопической ваты, толщиной 5 мм (6) и надевают резиновую трубку с заглушкой (13). Затем, держа патрон вертикально, при легком и постоянном постукивании штырьком о стенки патрона, через воронку с толстым концом (12) насыпают фильтрующие порошки (4) одного или нескольких видов, обработанных в какой-либо кислой среде, в зависимости от числа перетяжек патрона. После быстро снимают воронку, вкладывают такой же, как в узком конце патрона, ватный тампон (6) и надевают резиновую трубку с заглушкой (13).

При анализе указанных газов патроны со сколькими перетяжками используются, какими фильтрующими порошками и в какой последовательности они заполняются, чем эти порошки обрабатываются, каковы показатели обработанности патронов видно из таблицы 4.
Таблица 4. Химические реактивы, используемые при приготовлении фильтрующих патронов.

Анализиру- емые газы	Признаки отработанности патронов	Используемые хим. реактивы по перетяжкам патронов
		первой	второй	третьей (до половины олива)
Аммиак, ацетилен	Распылившиеся от увлажнения водой зерна хлористого кальция в слое длиной 5-8 мм	Силикагель, отработанный раствором хромового ангидрида в серной кислоте	Хлористый кальций	Хлористый кальций
Бензол, ксилол, толуол	То же	Хлористый кальций	нет	нет
Этиловый спирт	То же	То же	Фосфорный ангидрид, кварцевый песок	Едкий натрий и хлористый кальций
Сернистый ангидрид	Темно-голубой цвет столбика длиной 5-8 мм	Шамот, обработанный раствором сернокислой меди и дифенилами	нет	нет
Бензин, углево- дороды нефти	Темно-серый цвет столбика порошка длиной 5-8 мм	Шамот, обработанный раствором в серной кислоте	Шамот, обработанный сернокислой закисью ртути	Хлористый кальций
Окись углерода	Серо- и темно-желтый цвет столбика порошка длиной 5 мм	Силикагель, отработанный раствором хромо-вого ангидрида в серной кислоте	Активированный уголь	Силикагель, отработанный сернокислой закисью ртути

---

Проведение анализа
Для проведения анализа необходимо подобрать соответствующие анализируемому газу набор химических реактивов и согласно пунктам 3.2.1.3.1 и 3.2.1.3.2 приготовить 2 - 3 индикаторных трубки и один фильтрующий патрон, если это требуется по условиям указанным в таблице 3 и 4.

В эксикаторе создать загазованность воздуха, подав в него 3-4 капли испаряющейся жидкости. Открыть крышку воздухозаборного устройства (рисунок 1), отвести отпор (12) и в направляющую втулку (8) вставить шток (9) так, чтобы стопор скользил по канавке (16) штока, над которой указан объем просасываемого воздуха. Далее давлением руки на головку штока сжимаем сильфон (2) до тех пор, пока наконечник стопора не совпадет с верхним углублением (17) на канавке штока, фиксируем сильфон в сжатом состоянии. Затем один конец индикаторной трубки вставить в отводную резиновую трубку (15) прибора, а другой свободный конец поместить в эксикатор (рисунок 3). Надавливая одной рукой на головку штока, другой оттягивать стопор, при этом шток начнет плавно подниматься, а воздух просасываться через индикаторную трубку. Как только шток начнет двигаться стопор нужно отпустить. После протягивания указанного на штоке объема воздуха наконечник стопора войдет в нижнее отверстие канавки штока и будет слышен щелчок. Часть столбика порошка в индикаторной трубке со стороны всоса воздуха меняет свою цветовую окраску. Затем индикаторную трубку освобождают и производят отсчет концентрации газа по соответствующей шкале. При измерении необходимо совместить начало измененной окраски столбика индикаторного порошка с нулевым делением шкалы и снять отсчет. На основании полученных данных составить отчет о проделанной работе с занесением результатов в таблицу.
2.1.4 Меры безопасности при работе с УГ-2
1) При проведении анализа необходимо соблюдать меры безопасности при работе с определяемым газом.

2) Необходимо соблюдать осторожность при обращении со стеклом.

3) Не допускать попадания индикаторных порошков на кожу и в глаза.

4) При работе с индикаторными порошками во избежание повреждения и загрязнения ими одежды рекомендуется работать над столом или в прорезиненном фартуке.

5) По окончании работы и перед принятием пищи следует тщательно вымыть руки водой с мылом.

6) Применять индикаторные трубки без наружного повреждения.

7) Использовать индикаторные и фильтрующие порошки только из неповрежденных ампул.

---

8) Индикаторные и фильтрующие порошки запрещается хранить открытыми.

9) Строго соблюдать инструкции по приготовлению индикаторных трубок и фильтрующих патронов.

10) Газоанализатор необходимо проверять на герметичность газовой системы не реже двух раз в месяц. Для этого сильфон сжимают штоком до верхнего отверстия в канавке штока в объеме 300 или 400 мл и фиксируют в таком положении стопором. Резиновую трубку перегибают, сжимают зажимом и отпускают стопор. При этом шток после первоначального рывка не должен двигаться в течение 10 мин, что свидетельствует о герметичности прибора.
Определение концентрации газов газоопределителем ГХ-4
Назначение и описание прибора. Газоопределитель химический типа ГХ-4 представляет собой портативный прибор ручного действия. Предназначен для определения содержания вредных газов в рудничной атмосфере экспресс-методом. В нем в качестве аспиратора используется устройство АМ-6, которое служит для просасывания воздуха через индикаторную трубку. Объем просасываемого воздуха за полный ход мехового насоса 100 ±5 мл, погрешность измерения не превышает ±10%. Вид определяемых газов, объемы проб и пределы измерений приводятся в таблице 5.
Таблица 5. Показатель прибора ГХ-4 с меховым аспиратором АМ-6.

Анализируемый газ	Объем пробы, мл	Пределы измерений
		объем, %	мг/л
Окись углерода	1000 100	0-0,0030 0-0,3000	0-0,0375 0-3,7500
Сероводород	1000	0-0,0065	0-0,1000
Сернистый газ	1000	0-0,0070	0-0,2000
Окислы азота	1000	0-0,0080	0

Прибор ГХ-4 состоит из мехового аспиратора АМ-6 сильфонного типа и набора индикаторных трубок, изготавливаемых на заводе (рисунок 4).

Основной частью аспиратора является резиновый мех (3), который закреплен на крышках с накладками. Внутри меха расположены две пружины (2), удерживающие его в разжатом положении. Проушина (1) предназначена для отламывания концов индикаторной трубки. Выпускной клапан (7) обеспечивает выход воздуха из меха при его сжатии. Ремешок (4) ограничивает ход меха и винт (5) с цепочкой служит для регулирования объема всасываемого воздуха. Аспиратор приводится в действие одной рукой. При сжатии меха воздух не выходит через индикаторную трубку, вставленную в мундштук (8) аспиратора, т. к она представляет собой значительно большее сопротивление, чем выпускной клапан. При обратном ходе меха клапан закрывается под влиянием разрежения в аспираторе. Воздух проходит в аспиратор только через индикаторную трубку, и мех снова принимает первоначальный объем.

---

Индикаторная трубка (9) представляет стеклянную трубку, заполненную специальным реагентом. Наружный диаметр трубки 7 мм, длина 125 мм, концы оттянуты и запаяны. Для облегчения отсчета результатов анализа на поверхности трубки в области реактивного слоя нанесены кольца с соответствующими значениями концентрации определяемого газа. Стрелка на трубке указывает направление движения исследуемого воздуха. При взаимодействии просасываемого воздуха с реактивным порошком, последний, принимает окраску от окиси углерода - зеленую, от сернистого газа - темно-синюю, от сероводорода - коричневую и от окислов азота - фиолетовую. Срок годности индикаторных трубок - 15 месяцев со дня изготовления.


Рисунок 4. Общий вид мехового аспиратора АМ-6
Порядок выполнения работы
Перед работой проверяет герметичность аспиратора. Для этого плотно вставляют в мундштук аспиратора неоткрытую индикаторную трубку, и мех сжимают рукой до упора. Прибор считается герметичным, если в течение 10 минут сжатый мех полностью не раскрылся и ремешок не натянулся. Для точности анализа перед пользованием аспиратор необходимо проверять и на время раскрытие меха без индикаторной трубки (т.е., на исправность пружин жесткости), которое должно составлять 1 - 2 с. Если это время значительно больше указанного, то следует проверить защитную сетку, находящуюся в мундштуке. При загрязнении её следует вынуть и очистить.

После проверки герметичности аспиратора вскрыть индикаторную трубку путем отламывания обоих её концов в проушине аспиратора. Трубку плотно вставить в мундштук так, чтобы стрелка на трубке показывала направление к аспиратору. Затем правой рукой, плотно обхватив корпус прибора, сжать резиновый мех до упора и тут же отпустить его. Конец всасывания определяется натяжением ремешка. После этого одного хода меха, если появилась окраска порошка и достигла или превысила одно деление шкалы, то анализ считается законченным. Если же окраска порошка не появилась или не достигла первого деления шкалы, то делают ещё девять ходов меха (только при анализе окиси углерода). Десять сжатий меха обеспечивают просасывание 1 л воздуха.

Затем определяют концентрацию анализируемого газа. Для этого начало окрашенного столбика порошка надо совместить с нулевым делением шкалы и снять отсчет. Концентрация окиси углерода, при прохождении через индикаторную трубку 100 мл воздуха находится по левой шкале, имеющейся на футляре-кассете для трубок, а при прохождении 1000 мл (за десять ходов меха) воздуха - по правой шкале. Процентную концентрацию анализируемых газов переводят в весовую, пользуясь данными нижеприведенной таблицы (таблица 6).

---