Определение со2 в воздухе

Определение CO2 широко используется в качестве критерия для оценки чистоты воздуха в животноводческих помещениях и для расчетов вентиляции.

Диоксид углерода — это бесцветный газ без запаха и кислого вкуса. Масса 1 литра углекислого газа при нормальных условиях (температура 0°C и давление 760 мм рт. ст.) составляет 1,9769 г, 1 миллиграмм занимает объем 0,509 см3 (мл). Основным источником углекислого газа в вольерах для животных является выдыхаемый воздух. Содержание CO2 в воздухе помещения для животных может составлять 0,25. 0,3% или 2,5. 3 литра на 1м3 (4911,51. 5893,91 мг/м3 ).

Существует несколько методов определения углекислого газа в воздухе: объемные методы — содержание СО2 определяется газоанализаторами Холдена, Кудрявцева, Калмыкова; титрометрические методы Субботина-Нагорского и Гесса; сравнительный метод Прохорова.

Принцип титрометрических методов заключается в том, что углекислый газ, содержащийся в данном объеме воздуха, связывается с едким основанием — гидроксидом бария (Ba(OH)2). Концентрацию едкого бария изменяют, и по разнице в титре поглощающего раствора до и после поглощения CO2 определяют количество углекислого газа в объеме воздуха, взятого для анализа.

Метод Д.В. Метод Прохорова можно использовать как экспресс-метод, основанный на сравнительном испытании внутреннего и наружного воздуха, в котором содержание CO2 поддерживается на уровне 0,03. 0,04 %.

Дата добавления: 2015-10-21 ; впечатления: 8441 ; ПИСЬМЕННЫЙ ЗАКАЗ

Экспресс-методы определения диоксида углерода в воздухе помещений [24].

1 метод. Этот метод основан на реакции углекислого газа с раствором кальцинированной соды.

В шприц емкостью 100 мл набирают 20 мл 0,005% раствора кальцинированной соды с фенолфталеином, который имеет розовый цвет, аспирируют 80 мл воздуха и встряхивают в течение 1 минуты. Если обесцвечивание раствора не произошло, осторожно выдавите воздух из шприца, оставив раствор в шприце, снова втяните воздух и встряхивайте еще 1 минуту. Это повторяют 3-4 раза, после чего добавляют воздух небольшими порциями по 10-20 мл, каждый раз встряхивая содержимое в течение 1 минуты до обесцвечивания раствора. После подсчета общего объема воздуха, набранного шприцем, определите концентрацию CO2 в воздухе в соответствии с таблицей 6.6.

Метод 2 Принцип метода: определение заключается в нейтрализации слабого раствора аммиака углекислым газом в присутствии индикатора фенолфталеина. Затем проводится сравнительный тест между испытуемым воздухом и открытым воздухом, где содержание CO2 поддерживается на уровне 0,04% в городе и 0,03% в сельской местности.

1. пробирки объемом 30 см3.

20 см3 шприца.

Реактивы. 1. аммиак — 25% раствор. 2. фенолфталеин — 1% спиртовой раствор. Растворите 1 г фенолфталеина в 80 см 3 этанола и доведите объем до 100 см 3 водой. 3. абсорбирующий раствор. К 500 см 3 дистиллированной воды добавьте 0,04 см 3 раствора аммиака и 1-2 капли 1% раствора фенолфталеина.

Процедура: 10 см 3 поглотительного раствора наливают в пробирку и закрывают резиновой пробкой, которую предварительно прокалывают иглой шприца. Первоначально испытание проводится в открытом атмосферном воздухе. Для этого воздух набирают шприцем до отметки 20 см3 и вводят под давлением через иглу в пробирку, содержащую раствор аммиака. Не отпуская поршень, трубку энергично встряхивают, чтобы поглотить CO2 из воздуха. Это делается до тех пор, пока абсорбирующий раствор полностью не обесцветится. Сколько раз (количество шприцов) потребовалось ввести воздух из шприца в пробирку, чтобы раствор обесцветился.

По истечении этого времени пробирку опорожняют от использованного раствора, промывают дистиллированной водой, заполняют 10 см 3 свежего поглотительного раствора и определение проводят таким же образом с исследуемым воздухом. Опять же, регистрируется количество шприцов, использованных для обесцвечивания раствора. Как правило, во втором случае для нейтрализации раствора аммиака требуется меньшее количество шприцов с воздухом.

Концентрация оксида углерода (IV) в воздухе определяется по формуле:

где n — количество шприцев с открытой атмосферой;

n1 — количество шприцев с исследуемым воздухом.

Определение диоксида серы в воздухе лаборатории [24].

ПДК рабочей зоны SO2 = 10 мг/м 3 . Под воздействием сернистого газа возникает острое раздражение слизистых оболочек, сужение голосовой щели.

Принцип метода заключается в восстановлении йода сернистым газом до йод-водорода.

1 мл поглотительного раствора, состоящего из смеси 0,0001 н. йода и крахмала, наливают в поглотитель Полежаева (или другой подобный поглотитель, см. рис. 6.4). Воздух всасывается через абсорбент с помощью аспиратора (рис. 6.5) со скоростью 10 мл/мин. (при такой скорости можно легко подсчитать пузырьки воздуха, проходящие через поглощающий раствор) до исчезновения цвета поглощающего раствора.

Объем воздуха, проходящего через абсорбер, можно определить по объему воды, вытекающей из аспиратора.

Концентрация диоксида серы в воздухе определяется в соответствии с таблицей 6.7.

Дата добавления: 2015-04-11 ; Просмотров: 8 ; Нарушение авторских прав.

Определение содержания углекислого газа в воздухе школьных помещений и изучение его влияния на состояние организма

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Современный человек проводит почти 90% своего времени в помещении. Когда мы входим в помещения, где много людей, мы почти всегда чувствуем, что дышать здесь труднее, чем на улице. Хочется сказать «недостаточно кислорода». Это неправда. На самом деле, кислорода по-прежнему более чем достаточно, но концентрация углекислого газа в помещении увеличилась. Что происходит с нашими телами? Насколько все плохо?

Цель нашей работы — определить концентрацию углекислого газа в атмосфере помещений учебных классов и его влияние на учащихся. Для этого нам необходимо выполнить следующие задачи:

1.Определить концентрацию углекислого газа в выбранных школьных зданиях

2.исследовать влияние чрезмерного содержания загрязняющих веществ в воздухе на здоровье человека

3.исследовать возможные решения проблемы

4.представить результаты администрации, учителям, родителям и ученикам

Можно предположить, что содержание углекислого газа в школе высокое и это влияет на здоровье и самочувствие учеников.

Предметом исследования является содержание углекислого газа в воздухе школьных помещений.

Метод исследования основан на кислотных свойствах углекислого газа с помощью индикатора.

Практическая значимость этой работы заключается в том, что повышенная концентрация углекислого газа влияет на здоровье. А современные стеклопакеты полностью лишают помещение естественной вентиляции. Углекислый газ не имеет ни цвета, ни запаха, а его негативное воздействие происходит постепенно и связано с различными заболеваниями.

Срок сдачи работы — октябрь-ноябрь 2015 года.

2.Показатели диоксида углерода в окружающем воздухе

В чистом воздухе содержится 380-400 ppm углекислого газа, или 0,038-0,04%. Эти концентрации являются оптимальными для дыхания человека.

Содержание углекислого газа в атмосферном воздухе за последние 50 лет увеличилось на 20% и продолжает расти — особенно в крупных городах из-за выхлопных газов автомобилей и промышленных выбросов. Сегодня уровень CO2 в воздухе большого города может составлять 600 ppm (0,06%) и более. Закрытые помещения подобны ловушкам для углекислого газа. Воздух — уже с высоким или даже нормальным содержанием углекислого газа — поступает через окна и вентиляцию, а затем его концентрация начинает быстро расти из-за дыхания жильцов. Кроме того, принудительной вентиляции может не быть вообще, или она может работать плохо, а естественная вентиляция не работает, потому что пластиковые окна не пропускают воздух и закрыты, чтобы никто не замерз.

Увеличение количества углекислого газа зависит от количества людей в помещении, их веса и характера их деятельности (Приложение 1, Таблица 1).

Ощущение «отсутствия свежего воздуха» возникает при повышении уровня углекислого газа до 0,08%, или 800 ppm. Этот показатель может достигать 2000 промилле углекислого газа и более.

3.Воздействие повышенного содержания углекислого газа на организм

В норме pH крови человека составляет около 7,4. Наше тело настроено на эту форму; она необходима для функционирования всех ферментов и биологических систем организма. Логично предположить, что даже небольшие, постоянные изменения кислотности крови могут оказывать очень сильное влияние на живое существо: парциальное давление CO2 в наших альвеолах повышается, его растворимость в крови увеличивается и образуется слабая угольная кислота, которая в свою очередь распадается на ион водорода и HCO3. Кровь становится кислой, что по-научному называется ацидозом. Чем выше концентрация углекислого газа в воздухе, которым мы дышим, тем ниже pH крови и тем более кислой она становится.

Минимальными физиологическими последствиями ацидоза являются чрезмерное возбуждение, учащенное сердцебиение и повышение артериального давления. При более сильном ацидозе человек становится вялым, сонливым и испытывает чувство тревоги. Но все это происходит при концентрации CO2, характерной для современных тесных помещений. Однако, когда человек находится на свежем воздухе в течение длительного времени, его состояние постепенно приходит в норму.

При возникновении ацидоза в организме происходят биохимические изменения, а если он хронический, то, видимо, в какой-то момент они могут стать необратимыми. В какой момент, ученые пока не определили.

Когда начинается ацидоз, организм сначала защищается, повышая концентрацию бикарбоната в плазме крови. Чтобы компенсировать ацидоз, почки интенсивно выделяют ионы водорода и задерживают HCO3-. Затем активируются другие буферные системы, и вторичные биохимические реакции организма становятся намного сложнее. Поскольку слабые кислоты, включая угольную кислоту (H2COZ), могут образовывать плохо растворимые соединения (CaCO3) с ионами металлов, они откладываются в виде камней, главным образом в почках (почечная кальцификация). Происходят изменения в костях — деминерализация — и структурные изменения в легких. Этот процесс обратим, и карбонат кальция растворится через некоторое время на свежем воздухе.

Необходимы дальнейшие эксперименты, чтобы определить, какое влияние оказывают более низкие концентрации углекислого газа на млекопитающих и когда изменения в их организме становятся необратимыми.

3.2 Другие эффекты и синдром больного здания

Исследования ученых не ограничиваются ацидозом. Тайбэй (Тайвань) показали, что уже при уровне CO2 выше ppm (0,08%) у них наблюдалось увеличение маркеров окислительного стресса, обнаруживаемых в моче. Чем выше содержание маркера, тем дольше человек находится в душном помещении. Летучие органические соединения оказывают одинаковое воздействие на организм человека, и они и углекислый газ усиливают негативные эффекты друг друга.

Исследователи из ЕЭС проверили, как чувствуют себя люди в помещении с концентрацией углекислого газа более 1000ppm, или 0,1 процента (оценив состояние дыхательных путей и аллергию у 547 школьников в возрасте от девяти до десяти лет). Они обнаружили, что дети, проводящие много времени в помещении с высоким уровнем CO2, в 3,5 раза чаще страдали от сухого кашля и в два раза чаще от насморка (респираторные заболевания и астма считаются основными болезнями детей школьного возраста).

Во многих школьных помещениях очень плохая принудительная вентиляция; пластиковые окна хорошо изолируют не только звук и тепло, но и полностью лишают помещение естественной вентиляции. Уровень углекислого газа накапливается очень быстро. Синдром больного здания (Sick Building Syndrome, SBS) возникает у обитателей здания. К ним относятся раздражение слизистой оболочки, сухой кашель, головная боль, снижение трудоспособности, боль в глазах, заложенность носа и трудности с концентрацией внимания. По мере уменьшения концентрации CO2 симптомы СБЗ становятся более слабыми (Приложение 2cis5).

Кроме того: чем больше углекислого газа, тем больше в воздухе различных бактерий и грибков.

4.Используемые дидактические методы

Применение этого метода основано на кислотных свойствах углекислого газа и использовании индикатора. Содержание углекислого газа в воздухе служит индикатором его чистоты. Для работы необходимы: медицинский шприц емкостью 100-150 мл, химический стакан емкостью 50-100 мл, 0,005% раствор карбоната натрия, для приготовления которого 1 г химически чистого безводного карбоната натрия растворяют в 200 мл свежей дистиллированной воды и затем добавляют 0,5 мл 1% раствора фенолфталеина. Этот раствор хранят в хорошо закупоренной бутылке и готовят из него рабочий раствор непосредственно перед испытанием, помещая 1 мл в 100 мл объемную колбу, доливая объем дистиллированной водой до метки и перемешивая. Для определения углекислого газа в шприц набирают 20 мл рабочего раствора карбоната натрия, затем вытаскивают плунжер и впускают исследуемый воздух, после чего шприц встряхивают в течение одной минуты. Если раствор остается розовым, воздух из шприца удаляют, набирают новую порцию воздуха и снова встряхивают шприц в течение одной минуты. Новые порции воздуха продолжают добавлять до обесцвечивания раствора.

Обычно это повторяют три или четыре раза, а затем добавляют воздух небольшими порциями (10-20 мл), каждый раз встряхивая шприц в течение 1 минуты, пока не произойдет обесцвечивание. Если раствор обесцвечивается менее чем за 1 мин, эксперимент повторяют с меньшим количеством воздуха. Ход реакции: Na2CO3+H2O+CO2→2NaHCO3.

Учитывая объем пробного воздуха, необходимый для отбеливания раствора карбоната натрия, используйте специальную таблицу для определения содержания углекислого газа в воздухе.

5 Определение содержания углекислого газа в школьных зданиях

Для исследования мы выбрали кабинет биологии (2-й этаж, низкий температурный режим), литературы и начальной школы (1-й этаж, высокий температурный режим) и спортивный зал (активная физическая деятельность). Измерения проводились в первый день недели, в середине и в конце недели, утром и после занятий. При объяснении результатов учитывалось расписание и количество классов (от двух до двенадцати). Кроме того, кабинет литературы был на треть меньше остальных.

6 Выводы

Минимальное содержание CO2 в кабинете биологии (рис.1 Приложение 2). Возможно, это связано с ошибками, допущенными строителями при установке стеклопакетов. Работник школы «заделал» щели, чтобы не было слишком сильного ветра. Имеется естественная вентиляция. Концентрация углекислого газа повышается в середине недели, а затем немного снижается — 5 классов вместо 7 в четверг.

Самый высокий из классов — литературный. Комната на 1/3 меньше других, высокий температурный режим (выше +25*). Хотя учебная нагрузка невелика — 5-6 уроков (фото 2, приложение 2).

Начальные классы. В понедельник количество углекислого газа минимально, затем немного увеличивается, хотя помещение работает в две смены. В классах там не более 5 учеников (рис.3 приложение 2).

Высокий уровень CO2 в спортивном зале (рис.4, приложение 2). Занятия проходят в две смены, а некоторые окна были демонтированы несколько лет назад из-за холода. Кроме того, эта деятельность связана с повышенным производством углекислого газа (Приложение 1 Рисунок 3 и Рисунок 1).

Концентрация углекислого газа изменяется в течение одного и того же 24-часового периода. В классе биологии он сильно повышается в понедельник — 6 уроков, но активность самая многочисленная, в четверг — минимум 5 уроков, а в субботу чуть выше — 7 уроков.

Большие скачки по литературе, но меньше в субботу — меньше уроков. В начальных классах он резко подскакивает вверх в четверг — среда-четверг — это максимальное количество уроков, что является более напряженным. В субботу занятия проходят только в одну смену — количество углекислого газа даже снижается.

Общие измерения показывают, что еще до начала занятий в начале недели концентрация CO2 в некоторых аудиториях выше, чем условия, благоприятные для занятий (Приложение 1 Рисунок 4).

При измерении концентрации CO2 возможны ошибки — точный отбор проб воздуха в шприц невозможен, а полное исчезновение цвета раствора определяется зрителем, т.е. субъективно. Тем не менее, мы пришли к некоторым результатам.

Во-первых, содержание углекислого газа в некоторых школьных помещениях превышает необходимые пределы. Его концентрация значительно увеличивается в учебное время

Во-вторых, научная литература отражает негативные выводы о влиянии CO2 на организм, в том числе детский, и во многих странах

В-третьих, необходима длительная вентиляция помещений, восстановление принудительной вентиляции, использование комнатных цветов (они эффективны только днем — во время фотосинтеза), а также введение в общее пользование бытовых CO2-мониторов — измерительных приборов, измеряющих уровень углекислого газа в помещении. Только таким образом можно определить, эффективно ли вентиляция удаляет углекислый газ или пора проветрить помещение.

В-четвертых, результаты исследования будут представлены администрации школы и представлены на школьной научно-практической конференции, региональной конференции, организованной зоопарком, и на лопатинских чтениях в Порониско.

В результате этой работы я узнала, что, нарушая элементарные правила общественной гигиены, можно нанести вред своему здоровью, и, к сожалению, многие люди этого не знают.

И.В. Гурина. Безопасные уровни углекислого газа нуждаются в пересмотре. Журнал «Экологический вестник России» (№ 10, 2008).

I. Гурина «Кто будет отвечать за удушье в помещении». Журнал «Химия и жизнь — 21 век», 2, 2010.

E.O. Шилькрот, Ю.Д. Губернский. Какое количество воздуха необходимо человеку для комфорта? Журнал «АВОК» (№ 4, 2008).

Количество углекислого газа, выдыхаемого человеком в зависимости от характера выполняемой деятельности.

Читайте также:
  1. Внешние структуры памяти, методы организации индексов
  2. II. Искусственные методы детоксикации
  3. II. Методы несанкционированного доступа.
  4. III. Методы искусственной физической и химической детоксикации.
  5. III. Методы манипуляции.
  6. IV. Традиционные среднесрочные и краткосрочные методы.
  7. IX. Методы СТИС
  8. R Терапевтическая лазерная доза и методы ее определения
  9. VΙ.Организация и методы доставки
  10. V. Методы и способы обеззараживания и/или обезвреживания медицинских отходов класса Б и В

Оцените статью
Добавить комментарий