Tuỳ vào hơi khí độc cần xét nghiệm có thể chọn một trong các phương pháp lấy mẫu không khí sau: - Lấy không khí vào bình, chai thuỷ tinh, ống đựng khí bằng thuỷ tinh, ruột bóng cao su..
Trang 1XÉT NGHIỆM HƠI KHÍ ĐỘC TRONG KHÔNG KHÍ
MỤC TIÊU
Sau khi học xong bài này, sinh viên có khả năng:
1 Thực hiện đúng phương pháp lấy mẫu không khí để phân tích các chất độc
2 Tiến hành đúng các phương pháp lấy mẫu không khí và xét nghiệm
CO, CO 2 , SO 2 trong không khí
3 Tính và đánh giá được kết quả sau khi phân tích CO, CO 2 , SO 2 trong không khí
1 Lý thuyết cần đọc trước
- Đường xâm nhập của chất độc vào cơ thể
- Phân bố và chuyển hóa của chất độc
- Các biện pháp phòng chống nhiễm độc trong sản xuất
Trong quá trình sản xuất, các nhà máy, xí nghiệp, hầm mỏ, công
trường thường phát ra các hơi khí, bụi hoặc nhiệt độ cao Các yếu tố đó
tuỳ theo tính chất của nguyên liệu và quy trình sản xuất mà sẽ gây độc nhiều hay ít Nếu nồng độ hơi khí độc trong không khí nơi làm việc quá tiêu chuẩn cho phép sẽ gây ảnh hưởng tới sức khỏe công nhân Việc kiểm tra nồng độ chất độc trong không khí rất quan trọng và thường nhằm các mục đích sau:
- Điều tra điều kiện vệ sinh trong sản xuất thường xuyên hay định kỳ hoặc đế nghiên cứu
- Điều tra các nguyên nhân gây nhiễm độc trong sản xuất
- Theo dõi và kiểm tra quá trình thực hiện các biện pháp vệ sinh và
phòng hộ lao động như hệ thống thông gió, hút bụi
Các mục đích trên đều nhằm giám sát việc bảo vệ sức khỏe của công
nhân (phát hiện các bất hợp lý, góp ý kiến về các biện pháp phòng hộ )
Trang 2những kết quả xét nghiệm là bằng chứng khách quan để đánh giá tính hình
vệ sinh của nhà máy
2 Phương pháp lấy mẫu không khí xét nghiệm
2.1 Nguyên tắc lấy mẫu không khí
- Trước khi lấy mẫu không khí cần tìm hiểu: nguồn nhiễm độc không khí, các giai đoạn trong quá trình sản xuất để biết rõ chất độc thoát ra ở khâu nào, phải biết độc tính của từng chất độc để có biện pháp đề phòng cho bản thân
- Kết quả xét nghiệm phân tích phụ thuộc rất nhiều vào quá trình và phương pháp lấy mẫu không khí, do đó cần phải chọn lựa phương pháp lấy cho thích hợp để đạt yêu cầu Tuỳ vào hơi khí độc cần xét nghiệm có thể chọn một trong các phương pháp lấy mẫu không khí sau:
- Lấy không khí vào bình, chai thuỷ tinh, ống đựng khí bằng thuỷ tinh, ruột bóng cao su Mang mẫu về phòng thí nghiệm và chuyển ra để phân tích Cách lấy mẫu này đơn giản, nhanh chóng nhưng chỉ áp dụng được với một số hơi khí nhất định
- Hút không khí qua một dụng cụ đặc biệt là ống hấp thụ có chứa dung dịch hấp thụ, sau đó mang mẫu về phân tích tại phòng thí nghiệm hoặc một
số hơi khí có thể được phân tích ngay tại chỗ Phương pháp này thường được áp dụng phổ biến cho nhiều loại hơi khí độc
- Đối với các chất độc tồn tại trong khí dưới dạng khí dung lỏng hoặc rắn thì lấy mẫu xét nghiệm bằng cách hút không khí qua bông vải, bông thuỷ tinh, giấy xốp chất độc sẽ được giữ lại và đem phân tích
2.2 Vị trí lấy mẫu không khí xét nghiệm
Tuỳ theo yêu cầu đề ra có thể đặt các vị trí lấy mẫu không khí như sau:
- Lấy mẫu không khí ở ngang tầm hô hấp của công nhân tại vị trí làm việc Độ cao của tầm hô hấp tuỳ thuộc vào tư thế làm việc của công nhân là đứng hay ngồi, thông thường là đặt đầu hút không khí xuôi theo chiều hô hấp của công nhân hoặc đặt ngang tầm hô hấp nhưng thẳng góc với hướng chất độc bay ra Cần tránh hút ngược chiều với hướng chất độc bay ra
- Lấy mẫu không khí ở giữa khu vực có chất độc, hoặc bên cạnh, hoặc
những vị trí cố định, nơi đi lại, tránh hệ thống thông hơi, cửa sổ
Trang 3- Ngoài khu vực sản xuất cần lấy theo các khoảng cách tính từ nơi chất độc thoát ra
Mỗi vị từ cần lấy tối thiểu 2 mẫu song song cùng chiều hướng, cách nhau 20 cm
3 Định lượng khí CO 2 trong không khí
Khí carbonic hay còn gọi là anhydrit carbonic là một chất khí không màu, không mùi và nặng hơn không khí, tỷ trọng của carbonic so với không khí là 1,524, do đó anhydrit carbonic thường có nhiều ở những chỗ trũng trên mặt đất như hang, giếng, hầm mỏ, cống rãnh hoặc ở những nơi không khí tù đọng, không thông thoáng
Nồng độ CO2 trong không khí trung bình ở những nơi thoáng gió từ 0,03 - 0,04% tính theo đơn vị thể tích và có thể tới 0,07%
3.1 Nguyên tắc
Cho CO2 trong mẫu không khí tác dụng với một lượng thừa thuốc thử Baryhydroxyt Ba(OH)2 chuẩn độ lượng thừa của thuốc thử Baryhydroxit bằng acid oxalic (H2C2O4) Thông qua lượng acid oxalic dùng chuẩn độ hết
ta tính được lượng Baryhydroxit dư, lượng Baryhydroxit đã tác dụng hết với CO2 của mẫu không khí, từ đó tính được nồng độ khí CO2 trong mẫu không khí
3.2 Chuẩn bị dụng cụ, hóa chất
Dụng cụ:
- Chai nút mài loại 1lít, đã được rửa sạch và hấp sấy khô, có dán nhãn
- Máy lấy mẫu không khí hoặc bơm cao su
- Ống nghiệm, buret, pipet, bình nón 250ml
Hóa chất:
Dung dịch barit có thành phần chính là Ba(OH)2, cứ 1ml dung dịch tương ứng với 0,1ml CO2
- Dung dịch acid H2C2O4
- chỉ từ; màu phenolphtalein 1%
Trang 43.3 Tiến hành lấy mẫu và định lượng CO 2
Mang chai và máy lấy mẫu không khí hoặc bơm cao su đến nơi cần lấy mẫu không khí xét nghiệm, bơm không khí vào chai gấp 6 lần thể tích chai, sau đó rót vào chai 20 ml dung dịch cứ 15' lại lắc 1 lần, để sau 2 - 4h,
ta hút lấy 10 ml cho vào bình nón, nhỏ 2 giọt thuốc thử Phenolftalein 1% và đem chuẩn độ với acid oxalic đến khi dung dịch hết màu hồng
Từ buret chuẩn độ bằng H2C2O4 Cho tới khi mất màu hồng, ghi lại số
ml H2C2O4 đã chuẩn độ hết (n) Song song cũng chuẩn độ bằng H2C2O4 với một mẫu chứng 10ml dung dịch barit mới Và ghi lại số ml acid oxalic đã dùng để chuẩn độ hết với mẫu chứng (N)
3.4 Tính và đánh qiá kết quả
Trong đó: N là số ml acid oxalic đã chuẩn độ hết ở mẫu đối chứng không có CO2
n là số ml acid oxalic đã chuẩn độ hết ở mẫu xét nghiệm
10 là số ml dung dịch rút ra chuẩn độ với acid oxalic
V thể tích chai tính bằng lít
20 là thể tích dung dịch hấp thụ cho vào chai
Cơ sở để đánh giá kết quả: tiêu chuẩn cho phép nồng độ CO2 trung bình trong 8h lao động là 900mg/ms không khí, từng lần tối đa là 1800mg/ms không khí
Quy trình kỹ thuật lấy mẫu và định lượng CO 2 trong không khí
TT các bước thực hiện Mục đích, ý nghĩa Yêu cầu phải đạt
1 Bơm không khí vào
chai gấp 6 lần thể
tích chai
Trong chai lấy mẫu hoàn toàn là không khí ở nơi cần xét nghiệm
Đuổi hết không khí cũ trong chai và lấy không khí mới ở nơi cần xét nghiệm
2 Cho vào chai 20 mi Để Ba(OH)2 hấp thụ hết Dung dịch trong chai
Trang 5dung dịch Barit Đậy
nạp chặt, đê 4h, cứ
15 phút lại lắc chai 1
lần Sau đó nhỏ vào
chai 4 giọt
phenolphtalein
hoàn toàn lượng khí CO2 trong mẫu không khí
có màu hồng
3 Lấy 10ml dung dịch
trong chai ra bình
nón để chuẩn đọ với
acid oxalic đến hét
màu hồng
Kết quả xét nghiệm chính xác hơn
Lấy chính xác 10ml dung dịch
Vừa chuẩn độ vữa lắc bình nón đến khi màu hồng mất đi ghi lại số
mi acid oxalic đã chuẩn độ hết
4 Hút 10 mi dung dịch
barit mới vào 1 bình
nón khác, cho thêm
vào 2 giọt
phenolphtalein, sau
đó đem chuẩn độ với
acid oxalic
Làm mẫu đối chứng các thao tác chính xác,
ghi lại số mi acid oxalic đã chuẩn độ hết
5 Tính kết quả Có kết quả nồng độ CO2
trong không khí nơi cần xét nghiệm
áp dụng đúng công thức để tính kết quả
6 Đánh giá kết quả xem nồng độ CO2 có
đảm bảo an toàn không
Phải so sánh với tiêu chuẩn tối đa cho phép
4 Định lượng khí SO 2 trong không khí
Sulfua dioxit (SO2) là một khí không màu có mùi đặc trưng, tỷ trọng
so với không khí là 2,279 Sulfua dioxit tan trong nước tạo thành dung dịch acid sulfuarơ Dưới áp xuất cao sulfua dioxit có thể hoá lỏng, thể lỏng khi bốc hơi thu nhiệt rất mạnh nên sulfua dioxit được sử dụng nhiều trong máy làm lạnh, ngoài ra nó còn được dùng nhiều trong kỹ nghệ tẩy Trong công nghiệp sulfua dioxit sinh ra do quá trình đốt cháy lưu huỳnh (S) hoặc nung
Trang 6quặng sulfua Sulfua dioxit có nhiều trong kỹ nghệ sản xuất acid sulfuaric, công nghệ sản xuất máy lạnh, sản xuất các thuốc sát trùng, thuốc tẩy rửa, ngoài ra sulfua dioxit còn sinh ra trong quá trình đốt cháy than đá vì than đá thường chứa nhiều lưu huỳnh
4.1 Nguyên tắc
Sulfua dioxit khi tác dụng với kaliclorat (KClO3) sẽ bị oxi hoá thành axit sulfuaric (H2C2O4) Acid Sulfuaric tác dụng với bari clorua (BaCl2) được tủa bari sulfat (BaSO4) làm cho dung dịch trở nên đục So độ đục với thang mẫu ta có nồng độ sulfua dioxit tương ứng
4.2 Chuẩn bị dụng cụ và hóa chất
Dụng cụ: ống hấp thụ
Máy hút không khí
Ống nghiệm cỡ 16 x 160mm
Pipet loại 5ml và 1ml
Hóa chất: dung dịch hấp thụ kaliclorat (KClO3) 5%
Dung dịch ban clorua (BaCl2) 10%
Acid clohydrlc 0,1N
4.3 Tiến hành lấy mẫu và định lượng nồng độ SO 2 trong không khí
Cho vào 2 ống hấp thụ mỗi ống 5ml dung dịch hấp thụ kaliclorat (KClO3) Mắc hai ống hấp thụ vào máy hút không khí theo cách mắc nối tiếp Bật máy hút không khí với tốc độ 25-30 lít/giờ Lấy từ 5-10 lít không khí Trộn dung dịch hấp thụ ở hai ống hấp thụ lại với nhau sau đó lấy ra 5ml để định lượng Cho thêm vào ống định lượng 1ml acid clohydric 0,1N, 1ml bari clorrua Trộn đều sau 10 phút đem so độ đục với thang mẫu
4.4 Tính và đánh giá kết quả
Nồng độ khí SO2 trong không khí được tính theo công thức
Trong đó: a là hàm lượng SO2 của ống thang mẫu tương đương với ống phân tích
Trang 7V là thể tích không khí đã hút (lít), tính ở diều kiện tiêu chuẩn
Đánh giá kết quả dựa trên cơ sở nồng độ tối đa cho phép của khí SO2
trong không khí trung bình trong 8h lao động là 5mg/m3 không khí, từng lần tối đa là 10mg/m3 không khí
Quy trình lấy mẫu và định lượng SO 2 trong không khí
TT Các bước thực
hiện Mục đích, ý nghĩa Yêu cầu phải đạt
1 Hoàn chỉnh công
cụ lấy mẫu không
khí
Không khí nơi lấy mẫu lần lượt qua được hai ống hấp thụ để khí SO2
được hấp thụ hết
Dung dịch hấp thu trong hai ống sủi bọt khí khi hút không khí
2 Lấy mẫu không khí Toàn bộ khí SO2 trong
không khí đi qua được dung dịch hấp thụ hết tạo ra H2C2O4
Tốc độ hút không khí 25- 301ít/giờ, thể tích không khí cần lấy từ 5-101ít
3 Trộn đều dung
dịch hấp thụ ở hai
ống
Nồng độ SO2 trong dung dịch hấp thụ đồng nhất
Nồng độ SO2 trong dung dịch hấp thụ đồng nhất
4 Lấy 5ml dung dịch
đã hấp thu SO2 cho
thêm vào 1ml acid
clohydric 0,1N,
1ml bari clorrua
Tạo ra rủa BaSO4 Dung dịch trong ống
phân tích trở nên đục
5 So độ đục với
thang mẫu
Tìm ống thang mẫu có
độ đục tương đương ống phân tích
So độ đục trên nền đen, trong điều kiện ánh sáng
tự nhiên
6 Tính kết quả Có nồng độ khí SO2
trong không khí xét nghiệm (mg/m3)
Áp dụng đúng công thức
7 Nhận định kết quả Xem nồng độ SO2 có
đảm bảo an toàn không
Phải so sánh với tiêu chuẩn tối đa cho phép
Trang 85 Định lượng khí CO trong không khí
Carbon monoxit (CO) là một chất khí không màu, không mùi, không
vị, có tỷ trọng nhẹ hơn không khí d = 0,967, ít tan trong nước Khí CO được hình thành do quá trình đốt cháy không hoàn toàn các chất hữu cơ
như xăng, dầu khí than củi Trong công nghiệp, CO thường được sinh ra
trong ngành sản xuất khí đốt, trong quy trình công nghệ lò cao, đúc kim loại, hàn hồ quang hay hàn oxy-axetylen, ở những nơi không khí tù hãm không thông thoáng và thiếu oxy Ngoài ra Co còn sinh ra ở các động cơ máy nổ chạy bằng xăng, dầu
5.1 Nguyên tắc
Cho toàn bộ khí CO trong mẫu không khí xét nghiệm tác dụng với một lượng thừa dung dịch paladi clorua (PaCl2) Sau đó định lượng paladi clorua thừa bằng cách cho tác dụng với khu iodua (KI) cho ta paladi iodua (PdI2) có màu đỏ rồi đem so màu trên quang sắc kế để biết được lượng paladi clorua còn thừa chưa bị CO khử qua đó ta tính được nồng độ khí CO trong mẫu không khí xét nghiệm
5.2 Chuẩn bị dụng cụ và hóa chất
Dụng cụ: chai thuỷ tinh 1 lít có nút thuỷ tinh hoặc nút cao su đã được
rửa thật sạch
Máy so màu quang sắc kế
ống đong có ngấn 100ml
Phễu, giấy lọc
Hoá chất: Dung dịch paladi clorua 1%
Dung dịch kim iodua 20%
Nước cất
5.3 Tiến hành lấy mẫu xét nghiệm khí CO trong không khí
Cho đầy nước cất vào chai thuỷ tinh 1 lít, mang chai tới vị trí lấy mẫu không khí, đổ sánh nước ở chai đi để không khí tràn vào trong chai sau đó đậy chặt nút chai lại, ngâm chai vào nước lạnh hoặc nước đá trong vòng khoảng 30 phút sau đó cho vào mỗi chai 3ml paladi clorua (PaCl2) để 4 giờ nếu thấy dung dịch trong chai không màu và có váng đen thì cho thêm paladi clorua và để thêm 4 giờ, nếu dung dịch trong chai có màu vàng thì
Trang 9lọc dung dịch trong chai bằng giấy lọc vào ống đong 100ml Tráng lại chai
và giấy lọc nhiều lần bằng nước cất Sau đó thêm vào ống đong 10ml kali Iodua và nước cất cho vừa đủ 100ml sau đó so màu trên quang sắc kế để biết lượng paladi clorua còn thừa (a) không bị CO khử
5.4 Tính và đánh giá kết quả
- Tính kết quả theo công thức:
Trong đó: A là toàn bộ lượng dung dịch paladi clorua đã cho vào chai (ml)
a là lượng dung dịch paladi clorua còn thừa (ml)
0,157 là 1 ml dung dịch paladi clorua sẽ tác dụng với 0,157mg khí CO
V là thể tích chai lấy mẫu không khí (lít)
- Đánh giá kết quả dựa trên cơ sở nồng độ tối đa cho phép của khí CO
trong không khí trung bình trong 8h lao động là 20mg/m3 không khí, từng lần tối đa là 40mg/m3 không khí
TỰ LƯỢNG GIÁ
1 Công cụ tự lượng giá
Bảng kiểm lượng giá: Lấy mẫu và định lượng CO 2 trong không khí
1 Chuẩn bị dụng cụ
2 Lấy mẫu không khí định lượng CO2
3 Cho dung dịch hấp phụ barit tác dụng với toàn bộ CO2
trong mẫu không khí
4 Chuẩn độ bằng acid oxalic
5 Chuẩn độ màu dung dịch barit chứng với acid oxalic
6 Tính kết quả
7 Đánh giá kết quả
Trang 10Bảng kiểm lượng giá: Lấy mẫu và định lượng SO 2 trong không khí
1 Chuẩn bị dụng cụ
2 Hoàn chỉnh công cụ lấy mẫu không khí
3 Lấy mẫu không khí
4 Chuẩn bị dung dịch so độ đục
5 So độ đục với thang mẫu
6 Tính kết quả
7 Nhận định kết quả
Bài tập 1 Hãy nhận định kết quả và đề xuất các giải pháp khắc phục
trong các trường hợp sau:
STT Kết quả đo
hơi khí độc
Nhận định kết quả
và đề xuất giải pháp
ắ
Cơ sỏ để nhận định và
đề xuất giải pháp
1 Khí CO: 20mg/m3
Khí CO2: 900mg/m3
2 Khí SO2: 5ppm
Bài tập 2 Công nhân phân xưởng lò cao của một nhà máy luyện thép
có biểu hiện đau đầu khó thở nhẹ, khi ra khỏi phân xưởng thấy các biểu hiện này dần giảm Hãy đề xuất các giải pháp cần thiết đối với phân xưởng này và giải thích lý do
2 Hướng dẫn tự lượng giá
Sinh viên chuẩn bị đầy đủ dụng cụ cho từng kỹ thuật theo yêu cầu, lần lượt thao tác các bước của từng kỹ thuật Tự đánh giá mức độ đạt của từng thao tác trên cơ sở yêu cầu của bảng kiểm học tập
Phần bài tập sinh viên cần nghiên cứu kỹ bài lý thuyết "Độc chất trong sản xuất" và phần "Tính và đánh giá kết quả" ở mỗi kỹ thuật của bài thực tập để có các nhận định cho phù hợp
Trang 11HƯỚNG DẪN TỰ HỌC, TỰ NGHIÊN CỨU
Đọc kỹ bài lý thuyết "Độc chất trong sản xuất" trước khi học bài thực hành này để nắm vững được các khái niệm cơ bản về độc chất, các con đường xâm nhập của độc chất Trong khi giáo viên hướng dẫn các thao tác sinh viên chú ý lắng nghe và bắt chước theo Cuối cùng sinh viên chủ động
tự thao tác theo từng nhóm và góp ý kiến hoàn chỉnh lần lượt từng kỹ thuật theo nhóm Sau khi thực hành sinh viên nên tham khảo thêm kỹ thuật đo các chất khí khác trong cuốn "Thường quy kỹ thuật y học lao động, vệ sinh môi trường, sức khỏe trường học" để có sự so sánh
