Приборы и устройства для измерения концентрации токсичных газов

Дата: 2025-06-02; Просмотры: 22

Оценка:

0.00 из 5.00 — оценок

Скачиваний: 0

Скачать

Если известна только объемная или процентная концентрация токсина в воздухе, трудно определить действитель­ную степень опасности. Например, сигаретный дым содержит более 800 различных компонентов, соотношение кон­центраций компонентов в дыме и физическое состояние курильщика совместно определяют токсичный эффект воз­действия дыма на организм. Для измерения таких незначительных концентраций токсина в воздухе используют самые различные устройства и приборы:

• ионизирующие детекторы,

• фотометрические ионизаторы,

• хромографические анализаторы,

• инфракрасные спектрометры,

• индикаторные трубки с химическими реагентами,

• электрохимические сенсоры и пр.

Наиболее удобным и популярным оборудованием для замера очень низких концентраций токсичных газов на борту танкера являются химические индикаторные трубки. Такой прибор (рис. 20) состоит из небольшого ручного насоса с фиксированным объемом всасываемого газа и набора запаянных стеклянных трубок (рис. 21) со специальным напол­нителем, который реагирует с изменением цвета при соприкосновении с тем или иным токсичным веществом.

Объем просасываемого газа через индикаторную трубку напрямую зависит от типа вещества, присутствие которо­го определяют. При этом происходит изменение цвета наполнителя в трубке, а протяженность участка с изменившим­ся цветом показывает концентрацию данного вещества в пробе (обычно определяется в миллионных долях — ррм).

Соотношение между процентной концентрацией токсина и его концентрацией, выраженной в ррм, можно выра­зить следующим образом:

1% объема = 10 000 ррм.

Рис. 20. Детектор токсичных газов (a) и работа (б) с ним:

/ — обломать концы индикаторной трубки; 2 — вставить индикаторную трубку во всасывающий патрубок; 3 — сжать грушу насоса до упора

Рис. 21, Внешний вид индикаторной трубки

Рис. 22. Внешний вид детектора токсичных газов с электрохимическим сенсором

Иногда токсины присутствуют в атмосфере в виде пыли (дыма) или мельчайших капель (аэрозолей), поэтому объемная концентрация токсина в атмосфере не даст полного представления о его реальном количестве.

Для определения количественных значений концентрации таких веществ используют весовые характеристики, выраженные обычно г/л, мг/л, мг/м³ или мл/л, мл/м³, л/м³. Значения концентрации токсина приводятся для стан­дартных условий атмосферы — давления 1013 мбар и температуры 20°С.

Перевод концентраций, выраженных в мг/м³, в ррм осуществляется следующим образом:

С (ррм) = Молярный объем (24,144 л) C (мг/м³)

Молярная масса (г)

Пример 1: Определим объемную концентрацию бутана в воздухе, если известно, что его весовая концентра­ция составляет 876 мг/м³.

Решение:

С(ррм) = (24,1 : 58,1) • 876 = 363 ррм (или мл/м³).

Перевод объемных концентраций, выраженных в ррм, в весовые осуществляется следующим образом:

C (мг/м³) = Молярная масса (г) . С ( pp м )

молярный объем (24,1 л)

Пример 2: Решим обратную задачу. По известной объемной концентрации 363 ррм токсина (бутана) в возду­хе определим его весовое соотношение в атмосфере.

Решение:

С(мг/м³) = (58,1 : 24,1) . 363 = 876 мг/м³.

Всегда следует использовать только трубки, предназначенные для данной ручной помпы, поскольку изготовите­лей таких приборов много, и каждый из них производит соответствующие индикаторные трубки только для своих приборов. Следует также помнить, что индикаторные труб­ки предназначены для измерения содержания токсических веществ в воздухе.

При наличии в атмосфере танка целого ряда токсичных веществ в показаниях прибора могут быть ошибки.

Для измерения общей дозы токсина, полученной работником в течение рабочего дня, также используют приборы с индикаторны­ми трубками химического реагирования (рис. 23), которые полу­чили общее название LONG TERM TOXIC GAS DETECTOR.

Рис. 23. Внешний вид прибора для продолжительного замера токсичных концентраций «Drager Polymer»

ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЧКИ РОСЫ

Понятие «точка росы». Понятие «воздух» используют для определения смеси газов, составляющих атмосферу Земли. Состав этой смеси практически не меняется с местоположением или высотой за исключением количества паров воды — оно может меняться значительно.