Способ определения гидроаэрозоля в воздухе Советский патент 1982 года по МПК G01N31/22 

(54; СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГИДРОАЭРОЗОЛЯ В ВОЗДУХЕ

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способам количественного определения концентрации гидроаэрозоля, и может быть использовано в экспериментальной токсикологии, а также в других отраслях народного хозяйства, нуждаюЬ1ихся в защите окружающей средн.

Гидроаэрозоль оборотной воды,сформированный на основе сточных вод различного состава, является сложной многокомпонентной системой. Контроль за концентрациями его в атмосферном воздухе может осуществляться различными путями.

Известен метод прямого определения концентрации частиц водного аэрозоля -с регистрацией их на специальной водсЛ:увствительной бумаге IJ.

Недостатком известного метод;а является то, что он относится, к числу седиментационных и позволяет определить число капель влаги, осевших на единицу площади. Последующий пересчет на объемную концентрацию гидроаэрозоля, исходя из размеров частиц и соответствующей скорости их оседания, очень трудоемок и не точен. Данный метод позволяет определять .

капельную влагу с размером частиц свыше 20 мкм, а также регистрировать лишь частицы водного аэрозоля.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является косвенный способ количественного определения концентрации гидроаэрозолей в воздухе с помощью меток.

Суть метода заключается в том,что в единице объема воздуха определяют не концентрацию гидроаэрозолей, а суммарную концентрацию элемента Метки, вносимого гидроаэрозолями, и далее по известному содержанию этого ингредиента в оборотной воде и воздухе рассчитывают концентрации гидроаэрозолей в данной точке пространства.

Количественную оценку концентра. ции анализируемых веществ в воздухе производят путем его.просасывания через фильтры с помощью электроаспиратора и последующего анализа задержанных на фильтре твердых частиц аналитическими методами.

В качестве меток используют хлор, хром в виде ионов. После отбора проб фильтры отмывают горячей дистиллированной водой до полного вымывания

контролируемых элементов..Полученный после про 1ывки фильтра элюат обрабатвают по.свщепринятой методике для количественного определения веществметок f 2 .

К недостаткам известного техничес кого решения относится низкая чувствительность при использовании в качестве ингредиента-метки ионов хрома содержащихся в исследуемых оборотных водах в незначительном количестве, При содержании ионов хрома в оборотных водах в количестве 1,5-1,7 мг/л (рекомендуемая нормативная величина) и концентрации сформированного на основе этой воды гидроаэрозоля на уровне 160 мг/м, концентрация иона хрома в воздухе затравочной камеры составляет 0,00024 мг/м , что известным методом определяется с большой ошибкой. Метод не точен при использовании в качестве ингредиента-метки ионов хлора, так как хлориды являются постоянными компонентами воздуха, подаваемого в затравочные камеры при токсикологическом эксперименте. А также большая трудоемкость и продолжительность при использовании колориметрических методов определения ингредиентов-меток ионов хрома или хлора. Подготовка и проведение анализа по определению концентраций гидроаэрозоля в воздухе с использование этих меток составляет не менее б ч.

Цель изобретения - ускорение процесса, повышение чувствительности и точнос«ги анализа гидроаэрозоля в воздухе затравочных камер при токсикологическом эксперименте.

Поставленная цель достигается тем что в способе определения гиДроаэрозоля в воздухе, включающем пропускание анализируемого воздуха через фильтр, промЕлвку фильтра и количественную регистрацию вещества-метки в полученном растворе, в качестве вещества-метки используют флуоресцеин натрия, который предварительно вводят fe образующийся гидроаэрозоль.

Выбор флуоресцеина натрия в качестве вещества-метки объясняется его малой токсичностью, индиферентностью по отношению к компонентам оборотной воды, простотой проведения анализа и высокой чувствительностью метода.

Простота определения концентрации флз оресцеина состоит в том, что анализу подвергаются непосредственно смыв с фильтра без добавления какихлибо реактивов. Для определения концентрации флуоресцеина используется отечественный прибор - флуорометр ЭФ-ЗМА. Чувствительность метода позволяет определять на таком приборе концентрацию флуоресцеина метки на уровне , что позволяет вводить его в исследуемую воду в небольшом количестве (10 мг/л} и определять концентрацию его в воздухе на уровне 0,00001 мг/м, и при этом концентрацию гидроаэрозоля на уровне 1 мг/м.

Пример. В оборотную воду, идущую на создание гидроаэрозоля, добавляют флуоресцеин натрия в количестве 10 мг на 1 л. Создание аэрозоля с жидкой дисперсной фазой (гидроаэрозоля) производят путем подчи в форсунку ингаляторного типа смеси сжатого воздуха и приготовленного раствора флуоресцеина. При этом расход воздуха через форсунку 0,1 , расход воды 200 мг/мин.

Концентрацию флуресцеина в воздухе затравочных камер определяют путем анализа проб воды. Отбор проб воздуха осуществляют просасыванйем определенного объема воздуха (1 через аналитические фильтры АФА-ХП на основе ткани, помещенные в специальные патроны - алонжи. Воздух протягивают с помощью аспиратора типа ЭА-30 со скоростью 20 л/мин в течение 15-20 мин.

Отбор проб воздуха путем просасывания его через аналитические фильтры АФА позволяет задерживать полидисперсные частицы как водного аэрозоля так и частицы твердого аэрозоля, образованного после испарения влаги (фильтры АФА по паспортным данным задерживают до 90% аэрозольных частиц в широком .интервале дисперсности).

Далее фильтр, на котором осели аэрозольные частицы, промывают горячей дистиллированной водой (10 мг) до бесцветной вытяжки, что контролируют анализом последующих смывов.Полченный после промывки фильтров элюат доводят дистиллированной водой до определенного объема (до 50 мл). Концентрация флуоресцеина в исследуемом элюате определяют путем фотоколориметрии на флуорометре ЭФ-ЗМА при длине волны света 2000-3000 А. Колибровочную кривую снимают на стандартных растворах, содержащих 0,0005; 0,001; 0,0015; 0,0020; 0,002 0,0030 мг/л флуоресцеина. По калибровочной кривой определяют содержание флуоресцеина в пробе. Определенное на фильтре количество флуоресцеина соотносят к объему воздуха, пропущенного через фильтр. Полученные данные выражают в мг/м.

Концентрацию гидроаэрозоля рассчитывают по следующей формуле:

(1)

Сф- К

где Cj. - концентрация гидроаэрозоля

в воздухе камеры, мг/м; Сф - концентрация флуоресцеина в воздухе камеры, мг/м;

К - коэффициент пересчета, численно равный обратной концентрации флуоресцеина в воде с приведенной размерностью (мг/мг, г/г и т.д.). Таким образом, предлагаемый способ позволяет значительно повысить точность определения, а также повысить чувствительность анализа в 20 раз, сократить время проведения его с 6 ч до 30 мин, исключить использование химических реактивов.

Формула изобретения

Способ определения гидроаэрозоля в воздухе, включающий пропускание анализируемого воздуха через фильтр, промывку фильтра и количественную регистрацию вещества-метки в полученном г воре,.о тличающий с я тем, ТО, с целью ускорения

процесса, повышения чувствительности и точности анализа гидроаэрозоля в воздухе затравочных камер при токсикологическом эксперименте, в качестве вещества-метки используют флуоресцеин натрия, который предварительно вводят в образующийся гидроаэрозоль.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

10, 1979, с. 54-55 (прототип).