Как определить углекислый газ в воздухе

Цель
работы:методом химического анализа
определить содержание углекислого газа
в атмосфере.

Принцип
метода определения содержания углекислого
газа в воздухе открытой атмосферы и
внутри помещения основан на том, что
при пропускании воздуха через
поглотительный раствор , содержащий
ионы аммония, протекает реакция
нейтрализации по схеме:

H2
CO3 +
2NH4
OH = (NH4)2
CO3 +
2H2O

Диоксид углерода, находящийся в воздухе, при разной концентрации, по-разному влияет на самочувствие человека. Нормальным значением в атмосфере считается 400 частей на миллион. При увеличении свыше 1500 может ощущаться усталость, чувство духоты. Отсутствие должной вентиляции и отсутствие контроля содержания углекислоты в воздухе является причиной потери внимания, снижения способности восприятия информации учеников в малых аудиториях, кабинетах, у работников офисов.

Схема повышения концентрации

Обладая газоанализатором углекислого газа можно вовремя принять меры по снижению высокого содержания двуокиси углерода. Определить, необходимо ли приобретать дополнительную вентиляцию и установить собственный допустимый минимальный предел, помогающий чувствовать себя всегда свежо.

• Принцип действия
• Газоанализаторы
• Заключение

Углекислый газ выполняет важную функцию в атмосфере Земли. Он вовлечен в процессы появления и разложения всех живых организмов и образования органических соединений из неорганических.
В биосфере СО2 поддерживает процесс фотосинтеза, который образовывает растительный мир суши и поверхности океана.
Совместно с молекулами воды, метана и озона он формирует «парниковый эффект».

Диоксид углерода — это парниковый газ, который в воздухе воздействует на теплообмен земли и является ключевым элементом в формировании земного климата.
На сегодняшний день прослеживается повышение концентрации двуокиси углерода в атмосфере из-за появления новых искусственных и естественных его источников. Это значит, что климат планеты будет меняться.

• Источники углекислоты
• Поглотители двуокиси углерода
• Взаимодействие с океаном
• Взаимодействие с землей
• Заключение

Оборудование:
индикаторные
трубки для определения углеки­слого
газа, насос-пробоотборник, термометр,
секундомер.

Перед
началом работы внимательно прочитайте
инструкцию по применению
индикаторных трубок и насоса.

1.
Вскройте индикаторную трубку на
СO2
с обоих концов, используя отверстие
в головке насоса. Обратите внимание
на первоначальный цвет наполнителя
индикаторных
трубок.

2.
Подсоедините индикаторную трубку
со стороны выхода воздуха к
насосу.

3.
Прокачайте через индикаторную трубку
воздух помещения (улицы, парка)
в количестве, указанном в ин­струкции
по применению индикатор­ной трубки,
сделав требуемое количе­ство
качаний насосом.

4.Отметьте
изменение окраски на­полнителя и
длину прореагировавшего
столбика
наполнителя после прокачивания.
Расположите
индикаторную
трубку
рядом со шкалой, изображенной на
этикетке, и определите величину
концентрации углекислого газа
(С2)
в мг/м3
по границе столбика, изменившего окраску.

5.
При необходимости пересчитайте
концентрацию СO2
из мг/м3
в
объемные % по формуле:

где:
С1-
концентрация
газа в объемных %;

С2
– концентрация
газа в мг/м ;

М-
молярная
масса углекислого газа (М=44).

Химический состав атмосферного воздуха и его гигиеническое значение. Углекислый газ и его гигиеническое значение. Методы определения.

Теоретические контрольные вопросы:

• Атмосферный
  воздух, как фактор окружающей среды и
  его гигиеническое значение.
• Естественный
  химический состав атмосферы,
  физиолого-гигиеническое значе­ние
  его основных компонентов: азота,
  кислорода, углекислого газа, озона.
• Природа
  атмосферных загрязнений, их источники
  и сравнительная гигиеническая
  характеристика.
• Влияние
  атмосферных загрязнений на санитарно-бытовые
  условия жизни и экологию.
• Влияние
  атмосферных загрязнений на здоровье
  населения (прямое и косвенное).
• Гигиеническое
  значение предельно допустимой
  концентрацией химических веществ в
  воздухе.
• Санитарно-химические
  исследования воздушной среды.
• Санитарно-показательное
  значение углекислого газа.
• Источники
  загрязнения атмосферного воздуха
  пылью.
• Физические
  и химические свойства пыли и их
  санитарно-гигиеническое значе­ние:
  а) дисперсность и задержка
  пылевых
  частиц в органах дыхания; б) форма
  пылевых частиц; в) растворимость пыли;
  химический состав пыли.
• Действие
  пыли на организм.
• Мероприятия,
  проводимые по охране атмосферного
  воздуха в Российской Фе­дерации.

Практические контрольные вопросы:

• Определение
  углекислоты в воздухе помещений.
• Определение
  кратности воздухообмена при естественной
  вентиляции помещений.
• Аспирационно-весовой
  метод определения пыли.
• Седиментационный
  метод определения запыленности воздуха.
• Метод
  определения дисперсности пыли.

Цель
занятия: Изучить
основные химические компоненты и
загрязнители атмосферного воздуха и
научить студентов
методикам определения диоксид углерода;
расчета кратности воздухообмена при
естественной вентиляции.

ОБЪЕМ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ
РАБОТЫ СТУДЕНТОВ:

1. Определить
содержание углекислоты в помещении,
указанном преподавателем.

2. Рассчитать
необходимую кратность воздухообмена
при естественной вентиляции в обследованном
помещении.

3. Произвести отбор
проб воздуха аспирационным методом.

4.
Результаты выполненных исследований
оформить протоколом по приведенной
ниже форме с заключением и гигиеническими
рекомендациями.

Часть теоретического и практического
материала для подготовки к занятию.

Газоанализаторы

Датчик углекислого газа бренда AZ из магазина Ideal Concept Store, имеющий артикул CO87, похож на часы — будильник, имеющий встроенный экран. Фронтальная сторона наклонена к поверхности под углом 15 градусов и имеет круглую форму диаметром 12 см. Устройство не имеет выступающих частей и острых углов. Высота устройства 8 см. Корпус сделан из серого пластика.

Данный прибор имеет следующие особенности:

Купить данный газоанализатор со скидкой.

Анализатор углекислого газа AZ, имеющий артикул CO22_EU, выглядит как фото-рамка с габаритами 130*85*60 мм

Устройство можно связать с системой вентиляции и задать определённое значение, по которому будет происходить включение, либо отключение вентиляции. Возможен вывод показания содержания углекислоты на компьютер.

• Диапазон измерения: 0 -2000 ppm, 2001 – 9999 вне шкалы (с разрешением в 1 ppm)
• Точность измерения CO2: ±50 ppm
• Время выхода на режим после включение: 30 секунд
• 3,07” LCD экран c подсветкой
• Питание 12 V / 1 А
• Ёмкость аккумулятора 50 мА

Газоанализатор бренда Barry Century из магазина Instruments, имеющий артикул AZ7788A имеет формы небольшой пластиковой коробочки с размерами 120*91,2*27 мм.

Из основных особенностей можно выделить составление на собственном ЖК экране график изменения концентрации фиксируемого газа, наличие трех диодов, сообщающих о качестве воздуха.

Технические характеристики следующие:

• Диапазон концентрации измерения углекислого газа: 0 -5000 ppm
• Погрешность измерения CO2: ±50 ppm
• Адаптер 5 V / 16 мА. Аккумулятор ёмкостью 160 мА

Измеритель концентрации углекислого газа из магазина NewBeautifulLife Store версии 8802-EN-00 является портативным вертикально стоящим датчиком. Небольшие габариты позволяют брать устройство в карман. На ЖК экране кроме концентрации анализируемого вещества отображается температура, давление, дату и время.

Детектор имеет характеристики:

• Диапазон измерения диоксида углерода 0 – 2000 ppm с разрешением в 0,1 ppm
• Погрешность измерения ±3%
• Параметры рабочей среды: температура 0 – 50 , влажность 10 – 90 %.
• Тип датчика: NDIR CO2
• Адаптер питания 5 V
• Имеется звуковой и световой сигнал предупреждения о превышении установленной концентрации.

Датчик диоксида углерода в воздухе из магазина instrument Factory Store под артикулом HT-2000 имеет следующие характеристики:

• Диапазон измерения CO2: 0 – 9999 ppm (вне шкалы)
• Дисплей LCE: 3,5 дюйма (8,9 см) с подсветкой
• Время отклика: 10 секунд
• Точность измерения: ± 50ppm
• Срок службы: 15 лет
• Параметры рабочей среды: температура 0 – 50 , влажность 10 – 90 %.

Анализатор, продаваемый магазином Measuring Tools под артикулом HT-501, имеет стильный дизайн миниатюрных часов, показывающих концентрацию углекислоты, температуру и влажность. Экран обведён чёрной рамкой, цифры отображаются на тёмном фоне и при этом легко читаются. Управление просто и интуитивно понятно, имеет прочный корпус.

• Размеры: 107*107*58,2 мм
• Ёмкая батарея на 1000 мА
• Время отклика: 1 секунда
• Диапазон измерения: 1 – 9999 ppm
• Точность: ± 70ppm

Один из самых маленьких комнатных устройств контроля содержания CO2, продаётся в магазине HTI под артикулом HT-401. На ЖК экране отображается только концентрация анализируемого газа, указание чистоты воздуха по индикатору «смайлик».  Прибор может работать как от батарейки, так и от mini-USB, автоматически откалиброван

Характеристики анализатора следующие:

• Диапазон измерений углекислого газа: 1 – 9999 ppm
• Точность: ± 70ppm
• Габариты:74*71*27мм
• Вес: 51 г
• Время автономной работы: 3,5 часа

Самый дешевый газоанализатор концентрации CO2 продаётся в магазине HESSWAY IntelligentHome Store под артикулом KF-800F. На ЖК экране можно увидеть не только содержание газа, но и температуру помещения. Отличительной особенностью данного девайса является возможность управлять как самим вентилятором, так и его скоростями. В зависимости от концентраций и температуры ЖК экран может менять свой фон с зеленого на желтый или красный.

• Диапазон отображения температуры: 0 °C — 50 °C
• Срок службы: ≥ 10 лет
• Диапазон CO2 дисплея: 350ppm-3000ppm
• Время выхода на показания: ≤ 30 секунд

На али экспрессе возможно приобрести сенсор без вывода данных. Он пригодится при необходимости удалённого контроля за концентрацией углекислого газа, при необходимости вывода посредством wi-fi, либо проводной сети сразу нескольких показателей на общий пульт контроля, управления. Любителям программировать устройства на ардуино подойдет для опытов. В магазине FYD Open Source Hardware под артикулом MH-Z19 продаётся недорогой модуль.

• Способен измерять концентрацию CO2: 1 – 5000 ppm
• Точность: ± 50ppm
• Размеры: 30*20*9 мм
• Вес: 21 г
• Срок службы: 5 лет
• Рабочее напряжение 3,6 – 5,5 V, сила тока 18 мА

Порядок выполнения работы

1.
Определение содержания углекислого
газа в атмосфере

На
первом этапе необходимо провести
исследование воздуха открытой атмосферы
(вне помещений). Для этого набрать шприцем
10 мл поглотительного раствора; перемещая
поршень, заполнить воздухом свободное
пространство. Не отпуская поршня,
энергично встряхивать шприц до поглощения
углекислого газа из воздуха в объёме
шприца поглотительным раствором. С
помощью поршня удалить воздух из шприца,
стараясь сохранить в нем исходное
количество поглотительного раствора.
Эту процедуру повторить несколько раз
до полного обесцвечивания раствора.
Объём воздуха, пошедший на обесцвечивание
раствора, можно рассчитать, зная
количество ходов поршня шприца при
заборе воздуха и объём шприца, занимаемый
воздухом. После проведенного исследования
освободить шприц от использованного
раствора и ополоснуть дистиллированной
водой. Вновь, наполнив шприц 10 мл
поглотительного раствора, повторить
эксперимент с воздухом зоны, где требуется
определить концентрацию углекислого
газа.

Расчет
содержания СО2(в процентах)
проводят по следующей формуле:

где
V– объем воздуха открытой атмосферы,
пошедший на обесцвечивание поглотительного
раствора, м3;V1–
объем воздуха исследуемой зоны, пошедший
на обесцвечивание поглотительного
раствора, м3; 0,04 – содержание
углекислого газа в воздухе, %.

2.
Определение вентиляционного объема
воздуха

Расчет
необходимого вентиляционного объема
воздуха (м3/ч), т.е. объема свежего
воздуха, который надо подавать в помещение
на одного человека, чтобы содержание
СО2не превысило допустимого
уровня (0,1 %), произвести по следующему
соотношению:

где
К – количество литров СО2,
выдыхаемое одним человеком за один
астрономический час при спокойной
сидячей работе (для взрослого, в среднем
– 22,6 л/ч);р – предельно допустимое
содержание СО2в воздухе учебного
помещения (0,1 %, или 1 л/м3);Х–
концентрация СО2в исследуемой
зоне (проценты или л/м3).

Зная
вентиляционный объем воздуха, рассчитать
коэффициент вентиляции (W),
который показывает, сколько раз в течение
1 часа воздух помещения должен смениться,
чтобы содержание СО2не превысило
допустимого уровня:

Воздушный
куб рассчитать по формуле

где
Vв/к– воздушный куб, м3,
приходящийся на одного человека
(физиологическая норма на человека в
час – 15–20 м3, гигиеническая норма
– 4,5–5 м3на одного человека);V– объем исследуемой зоны (учебного
помещения), м3;п – количество
человек, находящихся в зоне.

Большая часть диоксида углерода планеты естественного происхождения. Но также источниками СО2 являются промышленные предприятия и транспорт, которые обеспечивают выброс в атмосферу углекислого газа искусственного происхождения.

При перегнивании деревьев и травы каждый год выделяется 220 миллиардов тонн углекислого газа. Океанами выделяется 330 миллиардов тонн. Пожары, которые образовались в связи с природными факторами приводят к выбросу СО2, равному по количеству антропогенной эмиссии.

Естественными источниками углекислоты являются:

• Дыхание флоры и фауны. Растения и животные поглощают и вырабатывают СО2, так устроено их дыхание.
• Извержение вулканов. Вулканические газы содержат двуокись углерода. В тех регионах, где есть активные вулканы, углекислый газ способен выходить из земных трещин и разломов.
• Разложение органических элементов. Когда органические элементы горят и перегнивают появляется СО2.

Диоксид углерода хранится в углеродных комбинациях: угле, торфе, нефти, известняке. В качестве резервных хранилищ можно назвать океаны, в которых содержатся большие резервы углекислоты и вечную мерзлоту. Однако, вечная мерзлота начинает таять, это можно заметить по уменьшению снежных шапок самых высоких гор мира. При разложении органики наблюдается рост выделения в атмосферу углекислого газа. В результате чего хранилище преобразуется в источник.

Северные районы Аляски, Сибири и Канады — это в основном вечная мерзлота. В ней содержится много органического вещества. Из-за нагрева арктических регионов вечная мерзлота тает и происходит гниение ее содержимого.

Главными искусственными источниками CO2 считаются:

• Выбросы предприятий, которые происходят в процессе сгорания. Результатом является значительное повышение концентрации углекислого газа в атмосфере планеты.
• Транспорт.
• Превращение хозяйственных земель из лесов в пастбища и пахотные земли.

В мире растет количество экологических машин, но их процент по отношению к машинам внутреннего сгорания очень мал. Стоимость электрокаров выше обычных машин, поэтому многие не имеют финансовой возможности приобрести такой вид транспорта.

Интенсивное сокращение лесов для промышленности и сельского хозяйства относится к антропогенным источникам CO2 не в прямом смысле. Деятельность по уменьшению лесных массивов является причиной неучастия диоксида углерода в процессе фотосинтеза. Что приводит к его накоплению в атмосфере.

Химические факторы воздушной среды и их влияние на организм человека

Химические
факторы воздушной среды подразделяются
на естественные (природные) и искусственные.
Последние обусловлены производственной
и бытовой деятельностью человека.
Естественный химический состав
атмосферного воздуха характеризуется
выраженным постоянством составных
газовых компонентов. Совершенно иная
картина наблюдается в отношении
искусственных химических факторов
воздушной среды. Они характеризуются
чрезвычайно большим многообразием по
составу и количество их постоянно
увеличивается. Особенно усложнился
химический состав атмосферных загрязнений
воздушной среды бытовой и производственной
деятельностью человека в условиях
научно-технического про­гресса.
Широкая химизация всех отраслей народного
хозяйства и быта человека с активной
разработкой – синтезом новых химических
веществ, материалов и внедрением
их во все
сферы жизнедеятельности человека в
значительной степени усложнили состав
химического загрязнения всех факторов
окружающей человека среды. Многочисленными
исследованиями показано, что химические
загрязне­ния атмосферного воздуха,
воздушной среды бытовой и производственной
дея­тельности человека, как и других
факторов окружающей среды, оказывают
не­благоприятное воздействие на
санитарное состояние самих факторов
окружаю­щей среды, санитарно-бытовые
условия жизни и здоровье человека.
Вследствие этого изучение уровней
химических загрязнений факторов
окружающей среды, особенностей их
воздействия на условия жизни и здоровье
людей с разработкой и обоснованием
целенаправленных санитарно-гигиенических
оздоровительных мероприятий является
неотъемлемой частью в работе врача.

Гигиеническая
наука допускает поступление разнообразных
химических веществ в окружающую человека
природную, бытовую и производственную
среду; не исключает поступления их и в
организм человека. Однако количественно
это поступление ограничено пределом,
при котором вредные химические вещества
индифферентны для организма человека
и для окружающей его среды. В связи с
этим возникло понятие предельно
допустимой концентрации (ПДК). Основные
принципы гигиенического нормирования
вредных веществ в объектах окружающей
среды впервые были разработаны и
теоретически обоснованы отечественными
учеными-гигиенистами.

Для гигиенической
оценки состава и загрязненности
атмосферного воздуха и воздуха в жилых
помещениях, общественных, детских,
лечебно-профилактических учреждениях
используются гигиенические стандарты
(ПДК) вредных химических веществ,
разработанные для атмосферного воздуха,
а при оценке воздушной среды производственных
помещений – специально разработанные
гигиенические стандарты (ПДК) вредных
веществ в воздухе рабочей зоны. Данные
гигиенические стандарты имеют ряд
принципиальных различий, заложенных в
основу их определений.

Так, впервые
сформулированное профессором В.А.Рязановым
определение гигиенического стандарта
на атмосферные загрязнения преследует
следующее:

Предельно
допустимой концентрацией (ПДК)
может быть признана такая концентрация
химического вещества в атмосферном
воздухе, которая при ежедневном
непрерывном воздействии в течение
длительного времени на организм человека
не оказывает прямого или косвенного
вредного или неблагоприятного
воз­действия, не снижает его
работоспособности и настроения.

Для
воздуха рабочей зоны, согласно ГОСТ
12.1.005-88 “Общие санитарно-гигиенические
требования к воздуху рабочей зоны”
дано следующее определение ПДК:

Предельно
допустимые концентрации (ПДК)
вредных веществ в воздухе рабочей зоны
– концентрации, которые при ежедневной
(кроме выходных дней) работе в течение
8 ч. или другой продолжительности, но не
более 41 ч в неделю, в течение всего
рабочего стажа не могут вызывать
заболеваний в состоянии здоровья,
обнаруживаемых современными методами
исследований, в процессе работы или в
отдаленные сроки жизни настоящего и
последующих поколений.

Предельно допустимые
концентрации атмосферных загрязнений
в РФ и странах СНГ устанавливаются в
двух показателях: максимально разовые
(за 20 мин) и среднесуточные (за 24 ч).
Последние являются основными; их
назначение – не допустить неблагоприятного
влияния в результате непрерывного
длительного резорбтивного действия.
Максимально разовые ПДК устанавливаются
в дополнение среднесуточным ПДК для
веществ, обладающих запахом или
раздражающим действием и способных
вызвать острое отравление.

Для воздуха рабочей
зоны разработанные ПДК вредных веществ
в основном представляют максимально
разовые концентрации. Исключением
сказанному являются радиоактивные
вещества, для которых помимо максимально
разовых разработаны средние взвешенные
во времени концентрации, т.е. с учетом
воздействия в течение рабочего дня,
рабочей недели, месяца и года.

Предельно допустимые
концентрации, являясь государственным
санитарным нормативом, широко используются
в плане предупредительного надзора при
проектировании, конструировании, выборе
технологического процесса, при планировке
и застройке населенных мест; при
санитарной экспертизе токсичности
полимерных продуктов, материалов,
изделий; при выборе средств индивидуальной
защиты и т.д. При осуществлении санитарного
надзора ПДК используются и служат
юридической основой при оценке
загрязненности химическими веществами
объектов окружающей природной (атмосферный
воздух, вода, питьевые водоисточники,
почва, продукты питания) и социальной
(жилища, общественные здания,
производственные помещения и др.) среды,
а также при оценке эффективности
оздоровительных мероприятий. Качественное
и количественное определение химических
веществ в объектах окружающей среды
осуществляется с помощью широкого
спектра современных химических и
физических методов исследования с
применением фотоэлектроколориметров,
флюориметров, спектрографов, хроматографов
и других приборов и аппаратов.

Санитарно-химические
исследования воздушной среды проводятся
с различными целями.

1. Определение
изменения природного химического
состава воздуха. Это имеет значение при
оценке параметров обитаемости в
экстремальных условиях (герметические
сооружения, космические корабли) или в
особых производственных условиях.

2. Изучение
показателей “антропогенного”
загрязнения воздушной среды. К ним
относятся продукты жизнедеятельности
людей – углекислота, аммиак и др. По их
количественному уровню судят о степени
чистоты воздуха в помещениях, где
постоянно пребывают люди. Наличие в
воздухе указанных веществ небезразлич­но
для организма – все они приводят к
поверхностному дыханию и уменьшению
легочной вентиляции, головной боли,
снижению окислительных процессов в
организме.

3. Определение
токсических примесей в воздухе, связанных
с производственными, транспортными
выбросами. При этом некоторые токсические
вещества являются универсальными для
всех категорий воздушной среды. Например,
оксид углерода в воздухе производственных
помещений является результатом выбросов
при определенных технологических
процессах. В атмосферный воздух она
поступает за счет производственных
выбросов и выхлопных газов автотранспорта.
В жилых помещениях оксид углерода –
продукт неполного сгорания бытового
газа. Диоксид серы – частый загрязняющий
компонент и в атмосферном фоздухе и в
воздухе производственных помещений.

4. Определение
токсических примесей в воздухе помещений
при использовании строительных
конструкций и элементов внутренней
комплектации зданий из пластических
масс и синтетических материалов.
Высокомолекулярные соединения, входящие
в состав композиций синтетических
пластмасс – пленок, других материалов,
обладают способностью при старении
полимеров отдавать в воздух ряд
токсических соединений – фенол,
формальдегид, хлорид винила, стирол и
др. Химическое исследование содержания
этих соединений в воздухе помещений
является одним из элементов гигиенической
оценки воздушной среды в зданиях
современного строительства. Гигиеническое
исследование и оценка химических
факторов требуют от врача знания методов
отбора проб, выполнения санитарно-химических
исследований, качественного и
количественного лабораторного анализа
проб и умения оценить результаты
выполненных исследований по соответствующим
гигиеническим нор­мативам.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
ДОИКСИДА УГЛЕРОДА, КАК САНИТАРНЫЙ
ПОКАЗАТЕЛЬ ЧИСТОТЫ ВОЗДУХА ЖИЛЫХ
ПОМЕЩЕНИЙ И ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ

Диоксид
углерода является составным ингредиентом
атмосферного воздуха. Концентрация
углекислого газа в атмосферном воздухе
вне зоны загрязнения в среднем равняется
0,03% по объему или 0,046% по весу, что равно
при нормальных условиях 591 мг/м3
.

Повышение
углекислого газа в воздухе ведет к
раздражению дыхательного центра.
Длительное вдыхание воздуха с повышенным
содержанием (8-10%) углекислоты приводит
к перераздражению дыхательного центра
и смерти от паралича последнего. При
15% и выше CO2
в воздухе смерть наступает мгновенно
от паралича дыхательного центра. Человек
более чувствителен к избытку углекис­лого
газа, чем животное. Уже при содержании
С02
в воздухе в количестве 3% дыхание заметно
ускоряется и углубляется; при 4% появляется
ощущение сдавливания головы, головная
боль, шум в ушах, психическое возбуждение,
сердце­биение, замедление пульса и
повышение давления, реже – рвота и
обмороки.

Дальнейшее
повышение уровня С02
до 8-10% сопровождается нарастанием
выраженности всех симптомов и наступает
смерть от паралича дыхательного центра.
Опасность значительного накопления
С02
в закрытых помещениях усугубляется
тем, что она сопровождается одновременным
уменьшением содержания кислорода в
воздухе.

В ГИГИЕНИЧЕСКОМ
ОТНОШЕНИИ ДИОКСИД УГЛЕРОДА ЯВЛЯЕТСЯ
ВАЖНЫМ ПОКАЗАТЕЛЕМ, ПО КОТОРОМУ СУДЯТ
О СТЕПЕНИ ЧИСТОТЫ ВОЗДУХА В ЖИЛЫХ И
ОБЩЕСТВЕННЫХ ЗДАНИЯХ.

Углекислота
выделяется при дыхании людей, и скопление
больших количеств ее в воздухе закрытых
помещений указывает на санитарное
неблагополучие этого помещения
(скученность людей, недостаточная
вентиляция). В обычных условиях при
недостаточной естественной вентиляции
помещения и инфильтрации наружного
воздуха через поры строительных
материалов содержание диоксид углерода
в воздухе жилых помещений может достигать
0,2 %. Пребывание в такой атмосфере приводит
к ухудшению самочувствия и снижению
работоспособности. Это объясняется
тем, что параллельно с увеличением
количества диоксида углерода в воздухе
ухудшаются его свойства: повышается
температура и влажность, появляются
дурно пахнущие газы, представляющие
собой продукты жизнедеятельности
человека (меркаптан, индол, скатол,
сероводород, аммиак), увеличивается
содержание пыли и микроорганизмов.
Происходит изменение ионизационного
режима воздуха, увеличение тяжелых и
уменьшение легких ионов. Однако из всех
перечисленных выше показателей, связанных
с ухудшением свойств воздуха диоксид
углерода поддается наиболее простому
определению, в силу чего она принимается
за гигиенический показатель чистоты
воздуха жилых и общественных зданий.

Допустимой
концентрацией диоксида углерода воздуха
считается 0,07-0,1%. Последняя величина
принята в качестве расчетной при
определении объема потребной вентиляции
и эффективности вентиляции в жилых и
общественных зданиях.

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ДИОКСИДА УГЛЕРОДА В ВОЗДУХЕ С ПОМОЩЬЮ
ФОТОЭЛЕКТРОКОЛОРИМЕТРА

Принцип
метода
основан на измерении оптической плотности
окрашенного поглотительного раствора
(смесь бромтимолового синего и NaHCO3)
после взаимодействия испытуемого
воздуха с углекислотой. Чувствительность
метода 0,025 об %.

Отбор
пробы воздуха.
Пробу воздуха для определения диоксида
углерода отбирают в газовые пипетки
емкостью 150-200 мл, предварительно
заполненные 26 % раствором поваренной
соли. При отборе пробы воздуха газовая
пипетка находится в вертикальном
положении. Вначале открывают верхний
кран, а затем нижний. Вытекающий из
пипетки раствор поваренной соли
засасывает в нее исследуемый воздух.
По окончании отбора пробы воздуха
последнюю доставляют в лаборато­рию.

Ход
работ. Из
газовой пипетки исследуемый воздух в
количестве 50 мл перево­дится солевым
раствором в шприц емкостью 100 мл. Затем
в шприц засасывают из бюретки 5 мл
поглотительного раствора. После 2-х
минутного взбалтывания исследуемого
воздуха с поглотительным раствором
жидкость помещают в кювету с толщиной
слоя 10 мм и фотометрируют на приборе
ЛМФ-69 при длине волны 600 нм (светофильтр
N4). На градуировочном графике по оптической
плотности раствора находят концентрацию
диоксида углерода.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
КРАТНОСТИ ВОЗДУХООБМЕНА ПРИ ЕСТЕСТВЕННОЙ
ВЕНТИЛЯЦИИ

Естественный обмен
воздуха в помещениях происходит через
щели в окнах, дверях и поры строительных
материалов (инфильтрация) вследствие
разности температур, удельных весов
наружного и комнатного воздуха и действия
ветра на конструкции здания. Для усиления
естественного воздухообмена в помещениях
устраивают форточки, фрамуги, а в
многоэтажных домах, кроме того,
естественную вентиляцию в помещениях
усиливают за счет внутристенных
(вытяжных) каналов, выполненных при
строительстве здания.

Для определения
кратности воздухообмена в помещении
при естественной вентиляции, необходимо
учитывать кубатуру помещения, число
людей и характер проводимой в нем работы.
С использованием перечисленных выше
данных кратность естественного
воздухообмена можно рассчитать по
следующим трем методам:

1.
В жилых и общественных зданиях, где
изменения качества воздуха происходят
и зависимости от количества присутствующих
людей и бытовых процессов, связанных с
ними, расчет необходимого воздухообмена
производят обычно
по
диоксиду
углерода, выделяемой одним человеком.
Для этого пользуются формулой:

де:
Z
– искомый объем воздуха в м /час на 1
человека;

К – количество
литров углекислоты, выдыхаемой человеком
в час.

Р – допустимое
содержание углекислоты в воздухе жилых
помещений в

промилле (1,0 %);

g
– содержание углекислоты в наружном
воздухе (0,4%).

Взрослый
человек в обычных условиях при легкой
физической работе выдыхает 22,6 л
углекислоты в час. Подставляя указанные
величины в формулу, получим:

акое
количество вентиляционного воздуха
требуется вводить в’ помещение на каждого
человека в час, чтобы содержание С02,
принятое за косвенный показа­тель
чистоты комнатного воздуха, не превышал
допустимой нормы 1 % (0,1 %). Исходя из нормы
вентиляционного воздуха, устанавливают
размеры воздушного куба, который в
обычных жилых помещениях должен быть
не менее 25 м3
при расчете на взрослого человека.

Основываясь на
этом, определяют необходимую скорость
воздуха в час, которую выражают кратным
числом по отношению к кубатуре помещения.
Например, в наших полученных цифрах
37,7: 25 = 1,5 т.е. необходимая вентиляция
достигается при 1,5 кратном обмене воздуха
в час.

В помещениях, где
наблюдается значительное выделение
тепла и влаги, расчет необходимого
воздухообмена может быть произведен
по теплу и влаге. Однако подобные
определения обычно применяются только
при расчетах воздухообмена для
производственных помещений с различными
источниками тепла и влагообразования,
чтобы обеспечить удаление избыточного
тепла и влаги. На производстве, где
основными вредными выделениями являются
газы и пыль, вентиляция рассчитывается
на удаление этих веществ.

2.
Косвенный метод основан на предварительном
химическом определении содержания
углекислоты в воздухе помещения и учета
числа находящихся
в нем
людей.

асчет
кратности воздухообмена производят по
формуле:

где:
W
– искомая кратность воздухообмена

К
– количество литров С02,
выдыхаемое человеком или другими
источни­ками в час,

N
– число людей или других источников С02,
находящихся в помещении;

n
– обнаруженная концентрация в промилле;

–
среднее содержание С02
в атмосфере в промилле;

Например:
N – 10 чел., п – 1,5 , V – 250 м3

Обычно
за час происходит не более однократного
обмена воздуха за счет инфильтрации, а
поэтому при наличии большого воздухообмена
можно сделать заключение о необходимости
более тщательной пригонки оконных рам
и т.д., чтобы устранить неблагоприятное
действие токов проникающего воздуха в
холодное время года.

3. Кратность
воздухообмена при наличии вентиляции
на естественной тяге (форточки, фрамуги)
может быть определена путем учета объема
воздуха, поступающего или удаляемого
из помещения через форточки (фрамуги)
в единицу времени. Для этого замеряют
площадь просвета форточки (фрамуги) и
скорость движения воздуха в проеме
форточки. Скорость движения воздуха в
проеме форточки замеряют крыльчатым
анемометром и расчитывают по формуле:

де:
а – площадь форточки (фрамуги), м2
;

в – скорость движения
воздуха в проеме форточки (фрамуги)
,м/сек;

с – время проветривания,
с;

V
– объем помещения, м3
.

При делении
полученного объема поступающего или
удаляемого через форточку (фрамугу)
воздуха расчет кратности воздухообмена
в помещении определяют в час.

Пример.
В палате кубатурой 60 м3,
где находится 3 человека, проветривание
происходит за счет форточки, которую
открывают на 10 минут через каждый час.
Скорость движения воздуха в проеме
форточки – 1 м/с, площадь форточки – 0,15 м2

Дать
оценку воздухообмена в палате.

Решение.
За 1 с в палату поступает 1 х 0,15 = 0,15 м3;
10 мин – 90 м3
.

Кратность
воздухообмена равна: 90м3
: 60м3
=1,5. Необходимый объем поступающего
воздуха для
3-х человек
в данной палате за час должен быть:

кратность воздухообмена при этом будет
составлять 113:60 = 1,8 раза в час.

МЕТОДЫ
ИССЛЕДОВАНИЯ И ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА
ЗАПЫЛЕННОСТИ ВОЗДУХА.

Пыль представляет
собой совокупность частиц твердого
вещества (пылинок), способных вследствие
своих малых размеров находиться более
или менее длительное время во взвешенном
состоянии в воздухе. В атмосферном
воздухе и воздухе помещений всегда
содержится то или иное количество пыли,

В
атмосферном воздухе предельно допустимое
содержание (ПДК) нетоксичной пыли не
должно превышать: в максимально разовых
пробах 0,5 мг/м3
, а в среднесуточных 0,15 мг/м3.
Для жилых помещений допустимая норма
не установлена, но надо полагать, что
она не должна быть больше 0,15 мг/м3
. В производственных условиях количество
нетоксичной пыли в воздухе допускается
до 10 мг/м3.
Для токсической пыли (содержащей
различные химические компоненты)
специально разработаны и в условиях
производства используются другие ее
гигиенические стандарты.

Так,
например, для пыли, содержащей 70% двуокиси
кремния или смеси двуокиси кремния с
окислами марганца, ее ПДК составляет 1
мг/м3
; при содер­жании двуокиси кремния от
2 до 10 % ПДК пыли составляет 4 мг/ м3
; пыль асбеста – 2 мг/м3
; пыль стеклянного волокна – 3 мг/м3
; пыль алюминиевых сплавов – 2 мг/м3
; пыль глины огнеупорной – 6 мг/м3;
фосфоритовая, цементная пыли – б мг/м3
и т.д. Пыль по своему происхождению может
быть почвенной, бытовой и промышленной.
По химическому составу различают пыль:
минеральную (песчанная, известковая),
органическую (древесная, мучная),
металлическую (хром, свинец и др.).
Присутствие больших количеств пыли в
воздухе уменьшает солнечную радиацию,
освещенность населенных мест, задерживает
ультрафиолетовую часть спектра, что
отрицательно влияет на самочувствие
человека.

Для
того, чтобы обосновать необходимость
специальных мероприятий по борьбе с
пылью на производстве, в атмосферном
воздухе врач должен прежде всего провести
исследование воздушной среды в обследуемых
объектах на запыленность. При этом
необходимо определить: количество пыли
в воздухе и степень ее дисперсности. В
отдельных случаях необходимо определить
также химический состав пыли,
морфологические особенности пылинок,
удельный вес вещества в пыли. Количественная
характеристика запыленности воздуха
проводится путем определения количества
(веса) пыли в единице объема воздуха (в
мг/м3
) или числа пылинок, находящихся в единице
объема воздуха (1 см3
). Соответственно с этим методы исследования
запыленности воздуха принято делить
на весовые и счетные.

В санитарно-гигиенической
практике применяются аспирационные
методы с определением объемно-весовых
и счетных показателей, а также
седиментационные методы в виде
экранирования и применения счетчиков
оседающей пыли. В насто­ящее время
дополнительно применяется метод
ультрамикроскопии пыли.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАПЫЛЕННОСТИ
ВОЗДУХА СЕДИМЕНТАЦИОННЫМ МЕТОДОМ

Этот метод
используется для оценки степени
запыленности атмосферного воздуха при
изучении распространения аэрозольных
загрязнений от промышленных предприятий
и др. источников.

Оседающая из
атмосферного воздуха пыль собирается
в специальные цилиндрические емкости
(банки) из стекла, пластмассы или фаянса
высотой 25-30 см и диаметром 15-25 см.

Банки устанавливают
с учетом “Розы ветров” и планировочных
особенностей населенного пункта на
различных расстояниях от источника
загрязнения (0,5;1,5; 2,0 и более км) на высоте
3 м сроками на 15-30, а в некоторых случаях
на 45-90 суток. Для получения более точных
результатов, пункты наблюдения выбирают
вдали от пыльных дорог, случайных
источников загрязнения.

Для защиты сосудов
от выдувания, банки помещают в фанерный
ящик, открытый сверху, высотой 0,6-0,7 м.

Перед установкой
банки промывают как химическую посуду,
ополаскивают дистиллированной водой.

Для увлажнения в
банку наливают 200 мл дистиллированной
воды. В сухую погоду периодически
добавляют воду.

Через определенный
срок банки доставляют в лабораторию и
подвергают осмотру, дается описание
содержимого банки: цвет, запах и характер
осадка, наличие посторонних загрязнений
и предметов. Посторонние предметы
извлекают, промывают над банкой
дистиллированной водой и выбрасывают.
Затем содержимое банок переносят в
химические стаканы. Банки несколько
раз ополаскивают дистиллированной
водой до тех пор пока весь остаток не
смоется. Воду сливают в те же стаканы.
Стаканы оставяют в покое до следующего
дня, чтобы все нерастворимые частицы
осели. Затем определяют площадь
пылеулавливающего отверстия банки по
формуле:

Отстоявшуюся
жидкость фильтруют через высушенные
до постоянного веса фильтры, осадок
также переводят на эти фильтры путем
ополаскивания стаканов профильтрованной
жидкостью.

После
этого фильтры просушивают на воронках
в сушильном шкафу при температуре 105о.
Подсушенный на воронке фильтр переносят
в бюкс, в котором он высушивался до
фильтрации и высушивают в сушильном
шкафу до постоянного веса при температуре
105о
С.

оличество
нерастворимых веществ в г/м2
вычисляют по формуле:

б – вес бюкса с
фильтром (в г)

а
– вес юбкса с высушенным на фильтре
осадком (в
г)

S
– площадь банки в (м2
)

Затем
рассчитываются количество осевших
аэрозолей в граммах на м2
за сутки или в тоннах на 1 км2
за месяц, квартал или год. А фильтрат
используют для определения растворимых
в воде веществ (смол, минеральных,
органических веществ и т.д.).

Соседние файлы в папке 1_Рубежный контроль

Взаимодействие с землей

Углекислый газ воздуха на генетическом уровне взаимосвязан с землей. Постоянно протекающие почвенные движения увеличивают резервы СО2 в воздухе, где он используется растениями на образование органических элементов. Углекислота выполняет важную функцию в формировании и проветривании почвы. Он принимает участие в разрушении основных минералов, увеличении растворяемости, перемещении карбонатов и фосфатов.

Значительная доля диоксида углерода грунтового воздуха появляется в результате деятельности почвенных организмов, во время распада и окисления органического элемента. До 1/3 части СО2 вырабатывается корнями высоких растений. Также происходит поступление углекислого газа с газами ювенильного и вадозного происхождения из глубочайших шаров земли. В почвах, сформированных на известковых породах, СО2 способен выступать продуктом разрушения углекислого кальция почвенными кислотами.

СО2 грунтового воздуха имеет огромную биологическую значимость. Ее излишек (больше 1%) подавляет проращивание семян и рост корневой системы. Если убрать углекислоту все равно ее кратковременный излишек приведет к медленному росту семян.

В почвах с большим содержанием органического вещества концентрация СО2 летом и весной увеличивается до 3-9 %. Черноземные грунты вырабатывают от 2 до 6 кг углекислого газа на протяжении 24 часов. В почвенном воздухе на глубине 75-150 см в два раза больше содержание СО2 нежели в верхних слоях. В теплые времена содержание СО2 в почвенном воздухе в два раз больше чем в зимний период. Объяснить это можно увеличением активности организмов в грунте.
Необходимо понимать, что многочисленные способы земледелия приводят к повышению концентрации углекислоты в грунте. Среди них можно выделить:

• органические удобрения;
• травосеяние;
• сжатие катками.

Безусловно, не стоит говорить, что плодородность и качество земли зависит исключительно от углекислоты, есть и другие факторы, влияющие на это.
Чтобы регулировать динамику СО2 в почве и увеличивать его содержание до требуемого количества для извлечения хорошего урожая необходимо:

• активировать жизненные процессы в грунте при помощи аэрации;
• осуществлять правильное травосеяние для того чтобы поддерживался и обновлялся резерв органического вещества;
• делать сидерацию и вносить органические удобрения.

Принцип действия

Принцип действия детектора CO2 основан на поглощении газом инфракрасных лучей. Анализируемый воздух, находясь в небольшой камере, подвергается облучению инфракрасным лучом. Сначала осуществляется замер интенсивности без оптического устройства. Затем луч, проходя через смесь газов и светофильтр, доходит до считывающего датчика. Датчик фиксирует показание интенсивности принятого луча диапазоном от 1 до 15 мкм. После определения двух значений, по разнице, прибор определяет концентрацию углекислоты в воздухе.

Данные газоанализаторы нечувствительны к кислороду, имеют хорошую избирательность и стабильность, быстрый отклик и надёжность.

На небезызвестном сайте Aliexpress можно найти и купить большое разнообразие бытовых, комнатных датчиков. Часто сам сенсор вставлен внутрь корпуса, напоминающий небольшие настольные часы, либо будильник, который совмещает несколько функций. Мы сделали небольшую подборку популярных анализаторов диоксида углерода от разных продавцов.

Взаимодействие с океаном

В океанах углекислота по наличию превышает атмосферное содержание, если пересчитать на углерод, то выйдет примерно 36 триллионов тонн. Растворенный в океане CO2 находится в виде гидрокарбонатов и карбонатов. Эти соединения образуются в процессе химических реакций между подводными скальными породами, водой и двуокисью углерода. Реакции эти обратимы, они вызывают образование известняковых и других карбонатных пород с высвобождением половины гидрокарбонатов в виде диоксида углерода.

Круговорот углекислого газа в океане

Протекая сотни миллионов лет, этот круговорот реакций привёл к связыванию в карбонатных породах большей части диоксида углерода из атмосферы Земли. По итогу большинство двуокиси углерода, полученной в результате интенсивных выбросов углекислого газа в атмосферу человеком, будет растворено в океанах. Но скорость, с которой будет протекать этот процесс в дальнейшем, остается неизвестной.
Наличие фитопланктона на поверхности океанов помогает поглощать СО2 из воздуха в океан. Некоторое количество углекислого газа фитопланктон поглощает при фотосинтезе, приобретая энергию и источник для развития клеток. Когда он погибает и спускается на дно, углерод остается с ним.

Поглотители двуокиси углерода

Поглотителями называют любые искусственные или природные системы, которые впитывают из воздуха углекислый газ. Поглотитель — это структура, которая вбирает из воздуха больше CO2 чем выбрасывает в него.

Леса способны воздействовать на количество двуокиси углерода в воздухе. Они могут быть и поглотителями, и источниками выбросов параллельно (при вырубке). Когда деревья увеличиваются, а лес растет, то углекислый газ поглощается. Данный процесс считается основой развития биомассы. Выходит, что прогрессирующий лес выступает поглотителем.

Лес северного полушария

При сжигании и уничтожении леса основная доля накопленного углерода опять преобразуется в углекислый газ. В итоге лес снова является источником СО2.
Фитопланктон также является поглотителем углекислого газа на земле. При этом большая часть поглощенного углерода, передаваясь по пищевой цепочке, остается в океане.

Самыми известными поглотителями СО2 считаются: раствор едкого калия, натронная известь и асбест, едкий натр.
Эти соединения при протекании химических реакций связывают углекислоту, преобразовывая ее в другие соединения. Существуют установки, которые улавливают углекислый газ из выбросов электростанций и преобразуют его в жидкое или твердое состояние с последующим применением в промышленности. Производятся испытания закачки углекислого газа, растворенного в воде, в базальтовые породы под землей. В процессе реакции образуется твердый минерал.

Станция закачки углекислого газа под землю

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА

Определением количества СО2 широко пользуются как критерием оценки чистоты воздуха в помещениях для сельскохозяйственных животных и при расчетах вентиляции.

Существуют несколько методов определения углекислого газа в воздухе: объемные методы – содержание СО2 определяется при помощи газоанализаторов Холдена, Кудрявцева, Калмыкова; титрометрические методы Субботина-Нагорского и Гесса; сравнительный метод Прохорова.

Принцип титрометрических методов состоит в том, что диоксид углерода, содержащийся в определённом объёме воздуха, связывается едкой щёлочью – гидроксидом бария (Ва(ОН)2). Концентрация едкого бария при этом меняется и по разности титров поглощающего раствора до и после поглощения СО2 определяется количество углекислоты во взятом для исследования объеме воздуха.

Выполнение
данного эксперимента аналогично
предыдущему, но имеет некоторые
особенности, связанные с отбором пробы
выдыхае­мого
воздуха.

Оборудование:
индикаторные
трубки для определения углеки­слого
газа, мешок полиэтиленовый объемом 3-5
л, насос-пробоотборник,
термометр, секундомер.

.
Приготовьте и расправьте поли этиленовый
пакет из комплекта. Осмотрите
пакет. Пакет должен быть чистым и сухим.

2.
Сделайте выдох в пакет, напол­няя
его выдыхаемым воздухом.

3.
Загерметизируйте пакет, зажав его
горловину рукой.

4.
Возьмите заранее приготовленную
индикаторную трубку с насосом,
как показано в п. 1-2 1-й части данной
работы. Приот­кройте
пакет и быстро поместите туда индикаторную
трубку вме­сте с частью насоса, после
чего пакет снова загерметизируйте,
за­жимая
рукой, как показано на рисунке.

5.
Прокачайте необходимый по инструкции
объем воздуха.

6.
Занесите полученные результаты в таблицу
по следующей
форме:

Опыт 2.
Определение загрязнения воздуха
выхлопными газами автомобиля

Выполняется
с помощью модификаций «Пчелка-У»,
«Пчелка-У/хим».

Цель
работы:
оценка
содержания двуокиси углерода и оксидов
азота
через количественное определение с
помощью индикатор­ных
трубок.

Оборудование
и принадлежности:
индикатор­ные
трубки для определения в воздухе оксида
азота (IV)
и оксида углерода
(IV);
насос-пробоотборник; мешок полиэтиленовый
объе­мом
3-5 л.

1.
Приготовьте
и расправьте полиэтилено­вый
мешок.
Осмотрите его. Мешок должен быть чистым,
сухим и целым.

2.
Наденьте
мешок на 3-5 с на выхлопную трубу
глушителя автомашины с работающим
двигателем,
как показано на рисунке, и на­ полните
мешок выхлопными газами.

3.
Герметично зажмите рукой горловину
мешка.

Экс­пресс-анализ
выхлопных газов выполняют, последовательно
опре­деляя
в них СO2
и NO2
с помощью индикаторных трубок.

4.
Вскройте индикаторную трубку на СO2
или
NO2
с обоих концов, используя отвер­стие
в головке насоса. Обратите внимание на
первоначальный цвет наполнителя
инди­каторных
трубок.

5.
Подсоедините индикаторную трубку со
стороны выхода воздуха
к насосу.

• Приоткройте
  пакет и быстро поместите туда
  индикаторную трубку вместе с частью
  насоса,
  после чего пакет снова загерметизи­руйте,
  зажимая рукой.
• Прокачайте
  через индикаторную труб­ку необходимый
  по инструкции объем воз­духа,
  сделав требуемое количество качаний
  насосом.
• О
  тметьте
  изменение окраски наполни­теля
  и длину прореагировавшего столбика
  наполнителя
  после прокачивания. Расположите
  индикаторную трубку рядом со шка­лой,
  изображенной на этикетке, и определи­те
  величину концентрации углекислого
  газа (С2)
  в мг/м3
  по границе столбика, изменив­шего
  окраску.

9.
При необходимости пересчитайте
концентрацию СO2
или NO2
из мг/м3
в объемные % по формуле:

М-
молярная
масса СО2
или N02 (М=44 или 46 соотвественно).

10. Занесите
полученные результаты в таблицу по
сле­дующей форме:

2. Назовите и
охарактеризуйте основные компоненты
выхлопных газов автомобилей, загрязняющих
атмосферный воздух.

3. Порядок
работы и расчет концентраций CO2
и NО2
в выхлопных газах автомобиля.

4. Проанализируйте
полученные результаты и сделайте выводы
о содержании загрязнителей в выхлопных
газах автомобиля.

Опыт 3. Экспресс-контроль
загрязненности воздуха парами аммиака

Цель
работы:
изучение
загрязненности воздуха вредными
хи­мическими
веществами.

Основные
источники химических загрязнений
воз­духа
– промышленность и хозяйственная
деятельность человека, связанная со
сжиганием горючих материалов. Выполнение
данной работы
позволит ознакомиться с экспресс-анализом
загрязненности воздуха химическими
веществами на примере аммиака. К примеру,
среднегодовая
концентрация этого газа в крупном городе
может превысить санитарную норму в 1,5
раза. Хроническое отравление аммиаком
вызывает расстройство пищеварения,
катары верхних дыхательных
путей и ослабление слуха.

Оборудование
и
реактивы:
мешок
полиэтиленовый объемом 3-5 л,
пипетка-капельница, нож­ницы,
тест-система «Аммиак», аммиачная
вода, секундомер.

• Подготовьте
  полоску тест-системы. Для этого вскройте
  упаковку полоски тест-системы, срезав
  поперек упаковки ножницами не более 2
  мм
  индикаторной полоски.
• Поместите
  в расправленный полиэтилено­вый
  мешок 1-2 капли аммиачной воды, герме­тично
  закройте его и выдержите 3-5 мин для
  насыщения
  воздуха аммиаком.

3. Поместите
подготовленную полоску в

мешок,
закрепив его на нитке или скотче,
и

снова
загерметизируйте мешок (полоска
не

должна
соприкасаться с каплей аммиачной во­ды).

5.
Отметьте по секундомеру время появле­ния
синего порогового окрашивания
(индика­ционного
эффекта).

6. Оцените уровень
концентрации аммиака в зависимости от
времени
возникновения пороговой окраски по
табл. 1.2:

Пример.
Индикационный
эффект от воздействия паров аммиака
возник
через 10 секунд с начала эксперимента.
По данным табли­цы,
концентрация аммиака составляет от 100
до 1000 мг/м3.

• Назовите основные
  загрязнители атмосферы и их источники.
• Что включает в
  себя контроль за состоянием атмосферы?
• Как производится
  отбор проб воздуха?
• Назовите основные
  загрязнители воздуха внутри помещений
  и их источники.
• Перечислите
  основные свойства аммиака и источники
  его поступления в воздух.
• Каков порядок
  определения загрязненности воздуха
  парами аммиака с помощью
  мини-экспресслаборатории
  «Пчелка-У»?
• Проанализируйте
  полученные результаты и сделайте выводы
  об уровне загрязненности воздуха
  аммиаком.
• Используя
  данные о ПДК аммиака, ответьте на вопрос:
  допустима ли такая загрязненность
  воздуха аммиаком?

Заключение

Несомненно, что без углекислого газа существование на нашей Земле кардинально отличалось бы. Он вовлечен в важнейшие биологические, химические, геологические и климатические процессы. О них важно знать для объяснения многих явлений, происходящих вокруг нас.