CC BY
1
шерстяной без дезинфекции и горячей мойки идет в щипальное отделение для выработки искусственной шерсти, которая затем', оставаясь часто загрязненной, поступает .на предприятия, вырабатывающие войлок, одеяла, чулки, носильные вещи и пр.
Выводы и предложения
1. Администрация текстильных предприятий не занимается достаточно борьбой с засоренностью текстильных отходов механическими примесями на местах, несмотря на то, что это значительно сэкономило бы расход нужных материалов и количество дней неработоспособности рабочих.
2. Большая засоренность текстильных отходов механическими примесями способствует увеличению производственного травматизма на утильных предприятиях.
3. Существующий технологический процесс обработки утиля не гарантирует полной очистки выпускаемой продукции (обтирочных материалов) от механических загрязнений.
4. Санитарный контроль за собиранием, хранением и обработкой текстильного утиля совершенно недостаточен.
5. Нет обязательных постановлений, в достаточной степени охватывающих все вопросы собирания, обработки, транспортировки и использования утиля.
6. Такое положение создает постоянную угрозу здоровью не только для работников утильных предприятий, но и для населения.
7. Поэтому необходимо:
а) ВГСИ разработать и издатц соответствующее обязательное постановление, устраняющее отмеченные дефекты;
б) органам госсанинспекции — вести регулярный санитарный надзор за собиранием, Хранением и обработкой текстильного утиля.
Е. В. ХУХРИНА, Э Б. КО ММ АР и Е. И. MAC МЕЧНИКОВА
Некоторые вопросы исследования качества
пыли
Из Московского института охраны труда и кафедры гигиены труда I Мотовского ордена Ленина медицинского института
Размеры журнальной статьи не позволяют нам* останавливаться на литературе, в силу чего мы ограничимся лишь изложением применявшихся нам« способов и методов (с соответствующей их оценкой).
Не пытаясь в столь кратком' обзоре всесторонне осветить все вопросы качественного исследования пыли, ми изложим' в настоящей статье лишь личный опыт, накопленный нам« за последние годы в методической и практической работе института и кафедры.
Исследование дисперсности пыли
Методы исследования дисперсности пыл« резко различны в зависимости от задач исследования. Так, при характеристике запыленности воздуха с точки зрения вредности вдыхаемой пыли необходимо отбор проб производить непосредственно из воздуха, в зоне дыхания с помощью специальных приборов, осаждающих аэрозоли. При оценке эффективности вентиляционных установок надо оценить способность фильтров улавливать отдельные фракции пыли, поэтому берутся образ-
цы пыли, уже осевшей на фильтре, в камерах и пр., т. е. исследуется уже гель. Вое многообразие применявшихся нами способов отбора и определения дисперсности пыли мы попытались изобразить в схеме, помещенной на рис. 1.
Рис. 1. Схема исследования дисперсности пыли
Приготовление препаратов взвешенной пыли может производиться тремя способам«: установкой горизонтальной пластины, экранированием и при помощи специальных приборов.
Установка в определенном месте горизонтальной пластаны (удобнее всего стеклянной) не дает достоверной характеристики дисперсности, так как оседает по преимуществу более крупная пыль и в значительно преуменьшенном числе—мелкая.
Экранирование, т. е. вертикальное расположение пластин для осаждения пыли, также не позволяет получить вполне достоверные данмые, поскольку оседают лишь витающие в воздухе частицы, но все же этот способ может дать некоторое приближенное представление о дисперсности. В обоих случаях пригодны поверхности стекол с так называемыми «липкими средами» (лучше всего брать 2—4°/о раствор канадского бальзама в ксилоле), но можно пользоваться и сухими стеклами.
При пользовании специальными приборами достоверность получаемых данных о дисперсности зависит от особенностей конструкции прибора и методов осаждения пыли. Не имея возможности останавливаться подробнее на разборе эффективности отдельных приборов [см. наши работы 1937—1938 гг. (1, 2)], отметим лишь, что для большинства видов пыли наиболее достоверные данные о дисперсности получаются при отборе пробы прибором типа седиментатора Грина (3) (изготовление которых было освоено в некоторых советских институтах) и О у еж а № 2 (при условии соблюдения определенных инструкций в процессе отбора проб).
Особые правила следует соблюдать при отборе проб пыли из движущегося воздуха: плоскости экранирующих стекол надо .располагать перпендикулярно и навстречу потоку (осаждение в данном случае неприменимо), причем удобнее пользоваться стеклам« с липкими средами.
При отборе проб воздуха из воздуховодов с помощью трубок Аль-нера или иных подобных приборов необходимо соблюдать следующие правила:
а).линейная скорость отбираемого воздуха в отсасывающем отверстии прибора должна точно соответствовать линейной скорости потока воздуха в отбираемом участке;
б) отсасывающее отверстие прибора надо устанавливать навстречу потоку воздуха, причем плоскость отверстия должна быть строго перпендикулярна направлению потока;
в) конструкция насадки прибора, служащей для отбора проб, не должна искажать направления потока воздуха.
Необходимость соблюдения указанных правил, установленная Allner, Zimmermann (4, 5) и др. (6, 7) для пылевидных веществ, была подтверждена для производственной пыли нашими работами на кафедре гигиены труда I Московского медицинского института (8).
Приготовление препаратов из осевшей пыли (гель) представляет некоторые трудности, потому что пылевые частицы .находятся в виде крупных конгломератов. Основная задача состоит в том, чтобы разбить отдельные конгломераты. Это возможно тремя способами:
1) механическим распределением небольшой порции пыли при помощи стеклянной палочки, края стекла и пр. равномерным слоем на предметном стекле;
2) приготовлением суспензии в какой-либо жидкости и нанесением капли суспензии на поверхность покровного стекла;
3) искусственным распылением образца пыли с последующим отбором пробы одним из способов, описанных выше для взвешенной пыли.
Лучше всего приготовить препарат из суспензии, но для ряда пылей вполне применимо и простое механическое распределение образца по сухому стеклу. Применение каких-либо приборов может внести ошибки, связанные с особенностями прибора и способа распыления.
Приготовленные тем или иным способом препараты или отобранные образцы исследуются на дисперсность.
Исследование дисперсности по весовом у показа-т е л ю, т. е. определение веса пылевых частиц определенных фракций, входящих в состав данного образца (выражаемое в процентах по отношению к весу всего образца), производилось тремя способами: ситовым анализом, воздушной сепарацией и гидравлической сепарацией.
1. Ситовой анализ с применением! сит с петлями различной величины, однако, непригоден для отделения мелких фракций, поскольку сит со столь малыми ячейками не изготовляется. Сита, применявшиеся в вентиляционном! отделении института, разделяли пыль таким образом, что наиболее мелкая фракция включала в себя все частицы менее 90 I* диаметром.
2. Воздушная сепарация, также находившая применение в вентиляционном отделе института, чрезвычайно затрудняет разбивание отдельных конгломератов, а следовательно, и достаточно полное разделение фракций. Однако сам» по себе метод заманчив, и в настоящее время мы приступили к конструированию более 'эффективных воздушных сепараторов (виндзихтеры).
3. Гидравлическая сепарация, или взмучивание (9), состоит в суспен-зировании пыли в жидкости, которую через определенные промежутки времени сливают вместе с мелкими частицами, не успевшими осесть; более крупные, осевшие на дно сосуда, остаются в другой фракции.
Такой метод, заимствованный нами из практики работ геологооаяяе-лывательных, минералогических, почвоведческих и других лабораторий, оправдал себя для исследования дисперсности (особенно грубодисперсной) пыли. В подобных случаях чаще всего пользуются прибором Сэ-б?нина (рис. 2).
Прибор состоит из двух стеклянных цилиндров, расположенных на различных уровнях на специальных подставках, установленных строго горизонтально (по ватерпасу), и стеклянного сифона, укрепленного на определенном уровне.
Примерный ход анализа таков. Взвешенный на аналитических весах образец пыли помещают в сито с отверстиями около 250X250 ц, до сита погружают в фарфоровую чашку с водой и протирают пыль под водой через сито (лучше всего пальцем в резиновом колпачке). На сите остаются наиболее крупные частицы — диаметром более 250 ц..
Всю пыль диаметром менее 250 и. переносят вместе с водой в верхний стакан прибора и затем доливают его до определенного уровня. При анализе пыли типа почвенной, формовочных земель, песка и др. воду надо доливать до 6 см, а сифои помещать на уровне 4 см. Взмутив резиновой лопаточкой пыль в цилиндре, засекают время (пэ секундомеру или песочным часам) и через 100 секунд слизают сифоном слой воды е 2 см (причем уровень ее снизится с 6 до 4 см) в нижний цилиндр. Затем вновь доливают чистую воду в верхний цилиндр до 6 см и повторяют взмучивание, сливание и доливание воды до тех пор, пока вся мельчайшая фракция пыли, не оседающая из воды за 100 секунд, будет слита в нижний цилиндр. Отделение мелкой (до 10 ¡¿) фракции пыли заканчивают, когда верхний слой воды при доливании новых порций в верхний стакан станет прозрачным за 100 секунд.
Таким образом, в слитой жидкости мы получим частицы менее 10 ¡х диаметром, а в верхнем стакане — все фракции от 10 до 250 (д-, так как частицы с диаметром «более 10 (л- падают в воде со скоростью 0 2 мм (и более) в секунду, т. е. проходят за 100 секунд больше 2 см. Последнюю фракцию разделяют на две: от 10 до 50 и от 50 до 250 ¡а . Осуществляется это следующим образом. В верхний стакан доливают воду до уровня 12 см, устанавливают сифон на уровне 6 см, взмучивают пыль в воде и через 30 секунд сливают воду в новый чистый стакан. Частицы диаметром более 50 ¡ь падают в воде со скоростью 2 мм в секунду; следовательно, за 30 секунд они пройдут путь в 6 см и попадут в осадок. Частицы менее 50 р- не успеют осесть и вместе с водой будут слиты в нижний стакан. Повторением доливания воды в верхний стакан до тех пор, пока верхний слой за 30 секунд станет прозрачным, полностью разделяют указанные две фракции.
Таким образом, этим методом разделяют пыль на четыре фракции: одна, наиболее крупная (свыше 250 ¡л в диаметре), остается на сите и три (до 10 н-, от 10 до 50 ¡а и от 50 до 250 — в стеклянных цилиндрах с» водой. Когда вода над осадками пыли просветлеет (для фракции менее 10 ц это может длиться 1—2 дня), сливают верхний слой воды, а остатки выпаривают в отдельных фарфоровых чашках на водяной бане, ■высушивают (до постоянного веса) в сушильном шкафу и взвешивают на аналитических весах. Далее производят расчет дисперсности по весу каждой отдельной фракции по отношению к общему весу взятого образца, причем все величины выражают в процентах.
Микрофотограммы всех фракций представлены на рис. 3.
Метод отмучивания, однако, не вполне пригоден для определения весового содержания наиболее мелких фракций, так как разделение их
Рис.'З.'Фракции пыли, разделенные по методу Сабанина
требует нескольких суток и связано с возможностью конгломерировакия частиц. Необходимость изыскания более простых и точных способов заставила нас прибегнуть к седиментометрическому анализу (10). Некоторые из этих методов в настоящее время осваиваются в пылевой лаборатории института.
Определение дисперсности по счетному показателю М'Ы производили тремя способами: микроскопией, микрофотографией и микропроекцией.
Микроскопия производилась с помощью обычных широко известных окулярных микрометров в виде сеток и линеек. Способ этот имеет существенные недостатки: он трудоемок, утомителен для глаза и допускает ошибки субъективного характера, связанные с особенностями зрительного восприятия лица, производящего исследование.
"Я
Микрофотография — чрезвычайно заманчивый способ, так как снимок является одновременно и документацией проведенных исследований. Расчет дисперсности по препаратам возможен при одновременном печатании снимков препарата пыли и микрометрической сетки, но еще удобнее печатать лишь снимок пыли и измерение частиц производить наложением на это изображение прозрачной сетки (снятой на стекле или начерченной на прозрачной пластине). Б этом! случае возможен про-
мер частиц в любом направлении при различном их расположении на снимке. Метод фотографии, помимо его дороговизны, имеет еще существенный недостаток, связанный с полидисперсностью снимаемых образцов пыли: при установке препарата для снимка пылинки разных размеров могут быть не в равной мере в фокусе, поэтому некоторые из них получатся менее четкими, с размытыми краями («ореолами»), что обусловливает возможность ошибок при промере их диаметра. Применявшаяся нами установка для микрофотографии представлена на рис. 4.
Способ микропроекции мы заимствовали из работы Браун и др. (11), изменив его применительно к имевшейся у нас аппаратуре и специально разработав простую конструкцию управления микроскопом «а расстоянии (осуществлена механиком Роговым). Микропроекция препаратов, как видно из самого названия, состоит в проектировании изображения препарата и последующем подсчете числа пылинок в нем. При наличии затемненной комнаты можно экранировать препарат непосредственно на стену или специальный экран.
Удобнее всего пользоваться построенной нами (по образцу Браун и др.) камерой, не требующей затемнения всего помещения (рис. 5). Исследователь должен находиться в камере за рабочим, столиком и промерять изображение частиц, проектируемых вместе с окулярным микрометром! на экран — матовое стекло, расположенное перед столиком. На столике расположен пульт управления четырьмя винтами микроскопа— макро- и микрометрическим — и двумя винтами, предназначенными для передвижения препарата в вертикальном' и горизонтальном направлении по столику микроскопа.
Микропроекционный метод позволяет производить промер и просчет частиц без особого напряжения зрения и, кроме того, обеспечивает
I».
J
Рис. 4. Установка для микрофотографирования
Рис. 5. Установка для микроскопии препаратов пыли на экран
возможность одновременного подсчета (в целях контроля) одного препарата сразу двумя и более исследователями. При этом способе подсчета возможно фокусирование каждой отдельной частицы при ее промере, а самый просчет значительно ускоряется, так как он менее утомителен.
Исследование состава пыли
При исследовании состава нетоксичной пыли особый интерес представляет наличие в ней кварцевых частиц. Еще в 1936 г. нами была поставлена работа по определению свободной БЮз в пыли (12). Отсутствие надежной химической методики исследования свободной БЮа заставило нас пользоваться более простыми, но недостаточно совершенными методами петрографического исследования пыли. Опыт последующих лет позволил разработать схему более детализированного и точного анализа пыли с использованием ряда петрографических и физических методов (рис, 6).
Рис. 6. Общая схема исоедования состава пыли
Анализ менее сложных по своему составу видов пыли производится значительно проще. Так, пыль от шлифовальных станков нет необходимости исследовать на содержание органических веществ, в пыли зем)-ледельных отделений можно не определять содержание металла и пр.
Остановимся несколько подробнее на отдельных методах исследования пыли в порядке их последовательности.
Промывка образца пыли производится в случае загрязнения его керосином, смазочными маслами, эмульсиями и пр. Такое загрязнение способствует конгломери-рованию частиц и уменьшает их смачиваемость, что мешает дальнейшим исследованиям (например, отделение магнитом, центрифугирование). Промыть образец можно в эфире, спирте, бензоле. При загрязнении пылинок маслами можно также отмыть их кипячением в 5"/о растворе едкой щелочи (№ОН или КОН). После повторной промывки в воде образец высушивают в сушильном шкафу при температуре до 100°.
Отделение магнитом металлических частиц от минеральных производится следующим образом. Насыпав пыль равномерным тонким слоем на чистый и гладкий лист бумаги, помещают над ним второй лист бумаги, подложенный под магнит. Металлическая пыль, притягиваемая металлом через бумагу, будет удерживаться на ней до тех пор, пока магнит соприкасается с этой бумагой сверху.
Отведя магнит вместе с листком бумаги и приставшей к ней пылью к фарфоровой чашке (или другому листу бумаги, где собирается металлическая пыль), приподнимают магнит, и тогда пыль перестанет удерживаться на бумаге и упадет в чашку. Такие движения магнита с бумагой над исследуемым> образцом следует повторять до тех пор, пока будут отделены все металлические частицы. Затем последние повторно распределяют по листу и вновь повторяют отделение, так как часто отдель-
Гигнена и санитария, >й 1 '—
ные металлические частицы (особенно мелкая стружка) могут механически поднимать к магниту и неметаллические пылинки.
Прокаливание производится для удаления органических частей пыли. Проводится оно, как. и в прочих подобных случаях, в специальном тигельке в тигельной печи.
Растворение в НС1 имеет в виду главным образом освобождение образца от минералов, растворяющихся в кислотах.
Разделение частиц по удельному весу производится центрифугированием в так называемых тяжелых жидкостях. Для этого мы применяли жидкость Туле (концентрированный раствор Н^Лг и КЛ с удельным весом 3,19), разводя ее до необходимого в каждом отдельном случае удельного веса. Обычно мы брали жидкость с удельным весом 2,8, и тогда кварц, имеющий несколько меньший удельный вес, всплывал на. поверхность, а более тяжелые минералы оставались на дне, в тяжелой фракции. ,
Оптическое различение кварца в поляризационном микроскопе является заключительным процессом полного анализа. Этим способом проверяется чистота фракций. Если легкая фракция отделена чисто, она целиком состоит из кварца. При наличии в кварце примесей иных, близких к нему по своему удельному весу минералов мы производили просчет и промер частиц кварца и примесей к нему с последующим пересчетом полученных величин по весу. Такой пересчет вполне правомерен» поскольку удельные веса минералов, обнаруживаемых в легких фракциях, примерно одинаковы. Пересчет мы производили на основе определения соотношения площадей, измеренных под микроскопом по методу А. А. Глаголева (13), проверенному автором специально для расчета частиц кварца. Данный метод был экспериментально проверен для некоторых абразивных материалов старшим научным сотрудником института д-ром М. И. Каган (14).
Различение частиц кварца производилось по ряду оптических свойств его (анизотропность, наличие специфических включений газа и жидкости, характерная интерференционная окраска и др.). Основным, как это указывалось нами ранее, является отличие кварца по показателю преломления.
Проведя полный анализ образца и получив ряд цифр после последовательно проведенных (после каждого процесса обработки образца) взвешиваний его на аналитических весах, мы в конечном! счете получаем! данные о составе пыши по следующим частям смеси: органическая часть, металлическая часть, все минералы, кроме кварца, и кварц. Количество каждого ингредиента мы выражаем в процентах к общему весу всей пробы (включая все составные части).
Описанный нами метод определения состава пыли, в частности, количества кварца в ней, нельзя признать совершенно достаточным по следующим соображениям!. Данным методом' определяется суммарное количество ингредиентов по их весу, в то время как наибольший интерес представляет определение состава отдельных фракций, так как крупные и мелкие фракции могут различаться по количеству входящих в них веществ, в частности, кварца. Наша попьитка найти быстрый метод определения качественного состава взвешенной пыли пока не дала надежных результатов. В дальнейшем мы предполагаем итти по пути разделения образца пыли на отдельные фракции и раздельного определения состава каждой из них. Вместе с тем мы продолжаем работу над изысканием более точных методов. Кроме тОго, по нашему предложению физико-химический отдел института поставил работу по изысканию химических методов определения свободной 5102 и сопоставлению их с петрографическими.
Таким образом, указанные методы исследования позволяют получить характеристику пыли по ее составу и по дисперсности, т. е. дать качественную оценку пыши, являющуюся обязательной частью гигиенического исследования.
Выводы
1. Определение дисперсности по счетному показателю может быть признано вполне достоверным. При этом наиболее удобным и наименее трудоемким является метод микропроекции препаратов.
2. Определение дисперсности по весовому показателю имеет практическое значение при оценке некоторых оздоровительных мероприятии, в частности, вентиляционных систем (испытание фильтров). Следует продолжать работу в направлении обеспечения возможности дальнейшего, более мелкого разделения фракций.
3. Определение состава пыли с помощью перечисленных физических и петрографических методов можно рекомендовать для внедрения в практику работы гигиенических лаботорий. Дальнейшая разработка методов должна привести к возможности более детализированных исследований пыли — по отдельным! фракциям ее.
Е М. РУДИНСКАЯ
Определение кремния и его соединений
в пыли
Сообщение II1
Отбор пробы пыши (для анализа необходимо накопить не менее 1—2 м>г) мы рекомендуем производить в бумажных аналитических фильтрах. Вата для этой цели непригодна, так как содержит в себе около 0,14% кремневого ангидрида, мешающего определению. Избавиться от соединений кремния не удается ни продолжительной обработкой ваты плавиковой кислотой, ни смесью плавиковой и соляной кислот. Бумажный аналитический фильтр диаметром' 7 см содержит всего около 30 у кремневого ангидрида — количество, практически не мешающее определению.
С уменьшением размера фильтра его сопротивление струе воздуха, как это видно из табл. 1, значительно возрастает. Поэтому применять фильтры малого диаметра нецелесообразно.
В дальнейшем для отбора пробы пыли был применен прием, предложенный В. Г. Гуревичем. На широкую стеклянную трубку диаметром! около 4 см надевают короткий кусок резиновой трубки. К этому же концу прикладывают кружок из марли, диаметр которого примерно на 1 см больше широкого просвета трубки. На марлю накладывают аналитический фильтр такого же размера, как и марлевый кружок. Края марли и фильтра загибают на резиновую трубку так, чтобы фильтр и марля были хорошо натянуты, и в таком виде трубку плотно вставляют во вторую, стеклянную, трубку. Таким образом' в середине стеклянных трубок оказывается натянутый бумажный аналитический фильтр, задерживающий пыль. Оттянутый конец трубки присоединяют к аспиратору.
Для определения кремневой кислоты фильтр, на котором осела пыль, сжигают в платиновом тигле и затем прокаливают. Остаток сплавляют с 5—10-кратным количеством углекислого натрия. Плав обрабатывают при нагревании водой, нейтрализуют серной кислотой (1:1) и добавляют водой до метки в мерной колбочке.
1 Сообщение I см. «Гигиена труда и техника безопасности», № 5, 1937.
Таблица 1. Зависимость между размером фильтра и сопротивлением струе воздуха
Скорость воздуха в л/мин Диаметр бумажного фильтра В СМ
7 4 2
Сопротивление в мм
8 7 17. 43
10 8 21 56
12 10 26 68
