XX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Безопасность воздуха закрытых помещений на предмет наличия в нем аммиака, фенола и формальдегида

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Ворожева Д.В. 1

---

1ГБОУ лицей 179

Обуховская А.С. 1

---

1ГБОУ лицей 179

Работа в формате PDF

128.5 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Актуальность

Развитие человечества неразрывно связано с природой. На начальных этапах формирования человечества люди получали всё необходимое для жизни из окружающей среды. Они использовали только экологически чистые материалы, такие как древесина, бамбук, глина, хворост, солома, при этом не оставляли после себя трудно разлагаемые и ядовитые вещества. Засчет этого продолжали свое существование различные экосистемы. Однако с развитием человечества, развивалось и техническое оснащение. Улучшая жизнь людей, техника оказывала неблагоприятное воздействие на окружающую среду, создавая такие экологические проблемы, как глобальное потепление, загрязнение окружающей среды в целом, уничтожение экосистем. Из-за своей деятельности люди в городах подвергаются постоянному воздействию загрязняющих факторов, что приводит к проблемам со здоровьем.

В попытках улучшить свою жизнь, люди стали задумываться о том, где им жить. В начале их дома целиком и полностью были созданы из экологически чистых материалов, например древесины, глины, соломы, хвороста. Они могли быть слишком шаткими, некрасивыми, холодными ( особенно в зимнюю пору), но люди не переживали об экологичности и безопасности своего жилища в плане химических добавок. Дома имели множество недостатков, которые со временем люди стали осознавать. С целью улучшить качество строительных материалов, в частности их прочность, износостойкость, водонепроницаемость, теплоемкость и многое другое люди стали использовать различные химические добавки, которые получали с развитием технологий. Человечество при помощи современных технологий научилось синтезировать различные химические вещества улавливать их, добавлять куда хочется. Безопасность сразу же подверглась сомнению, ведь в больших количествах любое вещество может наносить человеку вред. Сейчас при постройке домов в бетон добавляют множество химических добавок, которые могут как выделяться при застывании так и храниться определенное время внутри бетонной конструкции. Каждая из них может влиять на человека в негативном ключе.

В настоящее время на человека влияет не только окружающая среда, еда, которую мы употребляем, но и то где мы живем, поэтому при постройке новых домов, обязательно берут пробы воздуха, с целью выявления количества тех или иных веществ в воздухе, их концентрации. В первую очередь это забота о своем же здоровье.

Цель проекта

Определить содержание фенола, аммиака и формальдегида в воздухе закрытых помещений и установить количественное соотношение нормам СанПиН (санитарно-эпидемиологические правила и нормативы) и предельно допустимым концентрациям.

Задачи

1. Изучить литературу по данной теме

2. Структурировать полученные мною данные

3. Провести отбор проб воздуха

4. Выявить содержание аммиака, фенола и формальдегида в пробах с помощью спектрофотометра

5. По формулам сделать расчеты

6. Сделать выводы о состоянии домов

Объект исследования

Воздух закрытых помещений.

Предмет исследования

Изучение содержания в воздухе закрытых помещений фенола, аммиака и формальдегида в новостройках города Кудрово.

Гипотеза

Я предполагаю, что содержание аммиака, фенола и формальдегида в воздухе закрытых помещений, установленное методом фотометрии при помощи прибора спектрофотометра не будет превышать предельно допустимую концентрацию (ПДК).

1. Литературный обзор

Применять различные химические вещества при постройке домов стали относительно недавно. Издавна люди стремились устроить себе оптимальные условия проживания и сохранять свое жилище как можно дольше для жизни в нем. Еще римляне начали возводить бетонные конструкции. Тогда в состав бетона входил промытый песок, известь (в качестве связующего компонента) и щебенка. С того времени и по сей день прошло немало времени, и люди поняли, что если в состав бетона стали добавлять определенные вещества, то можно улучшить его качества. Например, вещество портланцемент (создается из цементного клинкера, гипса, силикатов кальция) обеспечивает прочность, около 50% максимальной прочности он набирает в первые 10-14 дней, после этого набор прочности может длиться десятилетиями. Вред же этого вещества заключается в том, что вдыхать его пыль опасно.  Так как в соединении с обычной водой (в легких наших в том числе) он твердеет, и вывести его из организма становиться нереально. В результате могут возникнуть аллергические реакции, которые проявляются в виде кашля, обильного насморка, раздражения глаз. Известны случаи, когда у людей развивалась бронхиальная астма. В бетон также добавляют добавку содержащую карбамид. Она препятствует замерзанию строительного материала. Соответственно ее добавляют в бетон зимой.  При повышении температуры и наличии щелочной среды в помещении выделение аммиака из карбамида значительно увеличивается. Наибольшая концентрация аммиака в бетоне зафиксирована на глубине до 20 мм. Поскольку бетон пористый гигроскопичный материал, он никогда не высыхает до конца, даже в очень сухую погоду. То есть в порах всегда содержится некоторое количество воды. Возникает градиент влажности. При отсутствия вентиляции и при наличии высоких концентраций аммиака в воздухе, бетон может являться потенциальным источником эмиссии аммиака и аммиак способен скапливаться на поверхности мелких частиц, взвешенных в воздухе. Сам по себе аммиак считается малоопасным, но его чрезмерное количество в атмосфере обязательно воздействует на человека. Он раздражает слизистые человека. Причиняет слезотечение, боль в носу и горле, кашель, трудности с дыханием, боль в горле. Еще одно вещество которое добавляли в бетон- это фенол. Он ускорял затвердевание бетона и тем самым позволял скорее сдать дом. Фенол также использовался и в стекловате, которая считается хорошим утеплителем. Фенол в дома добавляли в 1970-х годах. Это были экспериментальные дома, из-за слищком высокого содержания фенола, бетон потрескался и ядовитый газ пошел внутрь помещений. Преизбыток фенола опасен тем, что он вызывает кашель, аллергию, астму, головную боль, упадок сил, нарушает работу нервной системы, провоцирует рак. Фенол очень легко образует различные соединения в организме человека. Наибольшая его концентрация обнаруживается в почках, сердце, печени, крови, головном мозгу. Еще одно опасное вещество- формальдегид. В домах его источником могут быть напольные покрытия, плинтусы, окна и потолки из ПВХ, а также мебель, так как они изготавливаются с использованием данного вещества. Переизбыток формальдегида опасен для кожных и слизистых покровов. Он вызывает зуд, раздражение, сыпь. Формальдегид может провоцировать рак, вызывать вялость, головные боли, проблемы со сном. Таким образом переизбыток любого вещества опасен для человека. Одним из приборов для выявления количества и концентрации тех или иных веществ является спектрофотометр. В данной научной работе будет описана методика измерения концентрации аммиака, фенола и формальдегида в воздухе и установлено соответствие полученных концентрация с предельно разовой концентрацией аммиака, фенола и формальдегида соответственно.

1. 1. Подготовка к отбору проб, отбор проб

Для того, чтобы отобрать воздух нам необходимы аспиратор, сорбционные трубки, поглотители Рыхтера, резиновые шланги. Аспиратор- это прибор, прокачивающий воздух через себя с определенной скоростью, что позволяет в будущем рассчитать количество отбираемого вещества на метр кубический. К аспиратору с помощью резиновых шлангов присоединяется поглотительный прибор. Сорбционные трубки и поглотите Рыхтера перед отбором тщательно чистят. Трубки заливают дистиллированной во­дой и кипятят, меняя воду два - три раза. Затем их про­мывают два - три раза дистиллированной водой, выдувают грушей остатки воды и сушат при температуре от 100°С до 200°С. Поглотители также хорошо промывают. Все приборы с растворами подготавливают в лаборатории и хорошо закупоривают, на месте отбора прикрепляют их к шлангу и пропускают через них нужный объем воздуха. Для отбора формальдегида используются два поглотителя Рыхтера, соединенные между собой резиновой трубочкой. В каждый из поглотителей наливают специальный поглотительный раствор( 150 г уксусного аммония растворяют в 800 см³ уксусной кислоты, перемешивают, добавляют 3 см³ уксусной кислоты и доводят объем до 1000 см³ дистиллированной водой). Для отбора аммиака используют сорбционные трубки, сорбент которых пропитан специальным раствором( 2,3 см³ ортофосфорной кислоты переносят в колбу объемом 50 см³, наполовину заполненную деионизированной водой, перемешивают). Для отбора фенола используют сорбционные трубки, пропитанные третьим раствором( 10 см³ глицерина смешивают с 10 см³ гидроксида натрия молярной концентрацией 3,5 моль/дм³). Для определения массовой концентрации аммиака используемый воздух аспирируют через трубку с расходом 2,0 дм³/мин в течение 20 мин. Для определения разовой массовой концентрации фенола используемый воздух протягивают через трубку, пропитанную раствором, с расходом 5 дм³/мин в течение 30 мин. Для определения разовой концентрации формальдегида используемый воздух аспирируют через поглотительный прибор Рыхтера, содержащий 6 см³ поглотительного раствора, с расходом 2,0 дм³/мин в течение 30 мин.

1. 2. Метод фотометрии

Метод фотометрии на сегодняшний день широко известен во всем мире. Она применяется во многих лабораториях. Это один из самых старых и распространенных методов физико-химического анализа. Его распространению способствовали сравнительная простота необходимого оборудования, особенно для визуальных методов, высокая чувствительность и возможность применения для определения почти всех элементов периодической системы и большого количества органических веществ.

В основе фотометрии лежат закон диффузного отражения света Ламберта и закон поглощения света Бугера( вместе они сформулировали закон Бугера-Ламберта-Бера). То есть метод основывается на том, что разные вещества поглощают разные волны и разное их количество.

Фотометрия – инструментальный анализ окрашенных жидкостей. Принцип основан на снижении интенсивности световой волны, проходящей через фильтр. Молекулы разных составов поглощают ультрафиолетовые волны разной длины. Основная зависимость в этом методе- зависимость интенсивности поглощения. По окраске растворов окрашенных веществ можно определять концентрацию того или иного компонента или визуально, или при помощи фотоэлементов - приборов, превращающих световую энергию в электрическую.

Фотометрический метод является объективным методом, поскольку результаты его не зависят от способностей наблюдателя. Открытие все новых и новых реагентов, образующих окрашенные соединения с неорганическими ионами и органическими веществами, делает в настоящее время применение этого метода почти неограниченным. Фотометрический метод анализа может применяться для большого диапазона определяемых концентраций. Его используют как для определения основных компонентов различных сложных технических объектов с содержанием до 20-30% определяемого компонента, так и для определения микропримесей в этих объектах при содержании их до 10-3 - 10-4%.

1. 3. Область применения метода

Фотометрический анализ применяется при исследовании фармацевтических препаратов, наркотических и токсических веществ, продуктов питания и сырья для пищевой промышленности, химических волокон, полимеров, лаков и красок, изделий из резины, драгоценных камней. Метод фотометрии используется везде где необходимо выяснить количество вещества в растворе. Фотометрия также используется для исследования вариации света объектов, например, переменных звёзд, малых планет, активных ядер галактик и сверхновых, или обнаружения планет, расположенных вне Солнечной системы.

1. 4. Технические условия

Любой аналитический метод позволяет получить наиболее точные результаты при соблюдении определённых условий, специфичных для этого исследования. В большинстве случаев технические условия прописаны в паспорте устройства, на котором будет осуществляться анализ. Соблюдение этих условий является неотъемлемой частью работы с системой. Ниже будут представлены технические условия для спектрофотометра “СФ-2000”.

Температура окружающего воздуха 20±5°С

Относительная влажность воздуха 60±10%

Атмосферное давление 84-107 кПа

Напряжение сети электрического питания 220±22 В

Частота сети электрического питания 50±0,5Гц

Важно также соблюдать условия отбора проб и условия хранения проб аммиака, фенола и формальдегида. Так пробы фенола могут сохраняться в течение 2 суток при температуре от 18°С до 25°С в темноте. Пробы формальдегида отбираются при температуре от 0°С до 40°С и хранятся в течение 5 суток в темноте в холодильнике. Пробы аммиака отбираются при температуре от 0°С до 40°С и хранятся до 5 суток. Несоблюдение условий отбора и хранения приводит к недостоверным результатам исследования.

2. Материалы и методы исследования

Исследование проводится согласно руководящему документу РД 52.04.791-2014 “Массовая концентрация аммиака в пробах атмосферного воздуха. Методика измерений фотометрическим методом с салицилатом натрия”, руководящему документу РД 52.04.799-2014 “Массовая концентрация фенола в пробах атмосферного воздуха. Методика измерений фотометрическим методом с использованием 4-аминоантипирина”, Руководящему документу РД 52.04.823-2015 “Массовая концентрация формальдегида в пробах атмосферного воздуха. Методика измерений фотометрическим методом с ацетилацетоном”.

2.1 Средства измерений и стандартные образцы

Прибор спектрофотометр “СФ-2000” со специальным ПО на основе ПК, кварцевые кюветы 10мм на 10мм.

Фотоэлектроколориметр (ТУ 3-3.2164-89) с пределом погрешности по коэффициенту пропускания 1% при длине волны 655нм.

Весы высокого (3) класса точности (ГОСТ Р 53228-2008) с наибольшим пределом взвешивания 510 г дискретностью 10 мг.

Весы высокого (2) класса точности (ГОСТ Р 53228-2008) с наибольшим пределом взвешивания 220 г дискретностью 0,1 мг.

Барометр анероид М-67 (ТУ 2504-1797-75) от 610 до 790 мм.рт.ст.

Термометр лабораторный шкальный (ТУ 25-2021.003-88) с ценой деления 1°С, пределами от 0°С до 55°С.

Электроаспиратор модели УОПВ 4-40 или модель ОП-412ТЦ (ТУ 4213-004-73332721-2005) с пределом погрешности измерения объема отобранной пробы 5%.

Электронный таймер и секундомер механический.

Колбы мерные исполнения 2, класс точности 2 (ГОСТ 1770-74) вместимостью 100 см³, 50 см³, 25 см³, 1000 см³, 500 см³.

Пипетки градуированные исполнения 1, класс точности 2 (ГОСТ 29227-91) вместимостью 1 см³, 2 см³, 5 см³, 10 см³, 0,1 см³.

Цилиндры исполнения 1 (ГОСТ 1770-74) вместимостью 100 см³, 2500 см³, 25 см³, 250 см³.

Государственный стандартный образец состава водного раствора ионов аммония с массовой концентрацией 1 г/дм³ (ГСО 7015-93) с погрешностью не более 1%.

Государственный стандартный образец фенола в метаноле с массовой концентрацией 1 г/дм³ (ГСО 7353-97).

Государственный стандартный образец состава водного раствора формальдегида с массовой концентрацией 1 г/дм³ (ГСО 8639-2004).

2.2 Реактивы

Для аммиака: известь хлорная (ГОСТ 1692-85), калия иодид (ГОСТ 4232-74), вода бидистиллированная, кислота ортофосфорная (ГОСТ 6552-80), кислота серная (ГОСТ 4204-74), натрия гидрооксид (ГОСТ 4328-77), натрия салицилат (ГОСТ 17628-72), натрий серноватистокислый (ТУ 2642-001-23164744-2002), натрия нитропруссид, натрия карбонат (ГОСТ 83-79).

Для фенола: вода дистиллированная, 4-аминоантипирин (ТУ 6-09-3948-75), глицерин (ГОСТ 6259-75), калий железосинеродистый (ГОСТ 4206-75), кислота соляная (ТУ 2642-001-56278322-2008), натрия гидроксид (ГОСТ 4328-77), натрия тетраборат (ГОСТ 4199-76).

Для формальдегида: калий двухромовокислый (ГОСТ 4220-75), калий иодистый (ГОСТ 4232-74), формальдегид (ГОСТ 1625-75), иод.раствор (ТУ 2642-001-23164744-2002), натрий серноватистокислый (ТУ 2642-001-23164744-2002), натрия гидроокись (ГОСТ 4328-77), кислота соляная (ГОСТ 3118-77), кислота уксусная (ГОСТ 61-75), аммоний уксуснокислый ( ГОСТ 3117-78), ацетилацетон (ГОСТ 10259-78).

2.3 Вспомогательные устройства и материалы

Для аммиака: трубки сорбционные (ТУ 25-1110.039-82), заглушки, воронка Бюхнера (ГОСТ 9147-80), колбы с тубусом исполнения 2 (ГОСТ 25336-82), стаканы (ГОСТ 10394-75), водоструйный насос (ГОСТ 10696-75), фильтродержатель для фильтра АФА-ВП-10, фильтры АФА-ВП-10 (ТУ 95.743-80), батист белый, трубка резиновая полувакуумная (ГОСТ 5496-57).

Для фенола: трубка сорбционная (ТУ 25-1110.039-82), заглушки, фильтры бумажные обезоленные.

Для формальдегида: заглушки, поглотительные приборы Рыхтера (ТУ 25-11-1136-75), баня водяная, пробирки П4-15-1423 ХС (ГОСТ 25336-82), стакан для взвешивания (ГОСТ 25336-82), стаканы термостойкие (ГОСТ 25336-82), холодильник, плитка электрическая.

2.4 Методика фотометрии

Перед анализом проб необходимо подготовить спектрофотометр к работе, приготовить вспомогательные и градуировочные растворы, подготовить пробы и установить градуировочную характеристику.

Отбор проб воздуха на проверку содержания в них аммиака, фенола и формальдегида по РД 52.04.791-2014, РД 52.04.799-2014, РД 52.04.823-2015 соответственно.

Вспомогательные растворы:

1. Для аммиака

• вода дистиллированная/ деионизированная/ бидистиллированная

• калия иодид, 10%-ный раствор, готовят путем растворения 10 г иодида калия в деионизированной воде. Объем доводят до 100 см³ . Хранят в темной склянке не больше недели. Раствор должен быть бесцветным.

• кислота серная, раствор 1:10, приготавливают следующим образом: к 90 см³ деионизированной воды осторожно добавляют 10 см³ концентрированной серной кислоты.

• тиосульфат натрия, раствор концентрацией 0,1 моль/дм³ готовят из стандарт-титра. Содержимое ампулы количественно переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см³ и доводят объем до метки деионизированной водой. Срок годности раствора 6 месяцев.

• крахмал, 5%-ный раствор готовят следующим образом- навеску 0,25 г крахмала перемешивают с 10 см³ деионизированной воды до получения равномерной взвеси.

• раствора гипохлорита -100 г порошкообразной хлорной извести в течение 15 мин размешивают со 170 см³ деионизированной воды. Одновременно растворяют 70 г карбоната натрия в 170 см³ деионизированной воды и оба раствора смешивают. Масса вначале загустевает, затем разжижается. Жидкость отфильтровывают на воронке Бюхнера через фильтр "синяя лента" с использованием водоструйного насоса. В фильтрате определяют массовую долю "активного" хлора. Для этого 20 см³ раствора переносят в колбу для титрования с притертой пробкой, добавляют 10 ^см3 раствора серной кислоты 1:10 и 10 см³ раствора иодида. Колбу закрывают и оставляют на 10 мин в темном месте. Выделившийся йод титруют раствором тиосульфата натрия до слабо-желтой окраски. Затем добавляют несколько капель раствора крахмала и продолжают титрование до обесцвечивания раствора. 1 см³ раствора тиосульфата с концентрацией 0,1 моль/дм³ соответствует массе "активного" хлора 0,00354 г. Раствор гипохлорита должен иметь массовую долю "активного" хлора от 0,6 до 0,8%. При меньшей концентрации хлора для приготовления раствора следует взять большую массу хлорной извести, а при большей - разбавить раствор деионизированной водой, рассчитав ее объем, который надо добавить, исходя из полученной массовой концентрации хлора в растворе. Из полученного раствора гипохлорита сразу же готовят гипохлоритный реактив.

• гипохлоритный реактив готовят следующим образом- к 100 см³ раствора гипохлорита добавляют 10 г гидроксида натрия. В случае выпадения осадка раствор фильтруют через фильтр "синяя лента" с использованием водоструйного насоса. Раствор хранят в холодильнике. Он может быть использован в течение месяца.

• исходный раствор для градуировки с массовой концентрацией 10 моль/дм³  ионов аммония готовят путем разбавления 1 см³ раствора ГСО с массовой концентрацией 1 моль/дм³ деионизированной водой в мерной колбе вместимостью 100 см³ . Раствор готовят перед использованием. Оставшийся раствор ГСО переносят в бутылку с герметичной полиэтиленовой пробкой. Он хранится в холодильнике в течение месяца

• рабочий раствор ионов аммония для градуировки с массовой концентрацией 1 моль/дм³  готовят путем разбавления 10 см³ исходного раствора  в мерной колбе вместимостью до 100 см³ деионизированной водой. Раствор готовят перед использованием.

• салицилат натрия, 5%-ный раствор, готовят путем растворения 5 г салицилата натрия в деионизированной воде в мерной колбе вместимостью 100 см³ . Раствор переливают в герметично закрывающуюся склянку и хранят в холодильнике в течение месяца.

• 1%-ый раствор нитропруссида натрия -100 мг нитропруссида натрия помещают в мерную посуду, доводят объем до метки 10 см³  деионизированной водой и переливают в склянку из темного стекла. Раствор можно хранить в холодильнике не более двух дней.

2. Для формальдегида:

• рабочий раствор для градуировки формальдегида-ГСО 2,5 см³ помещают в мерную колбувместимостью 250 см³ и доводят дистиллированной водой до метки.

3. Для фенола:

• раствор тетрабората натрия с молярной концентрацией 0,05 моль/дм³ -19,1 г тетрабората натрия растворить в дистиллированой воде в мерной колбе вместимостью 1000 см³. Раствор использовать в течение 6 месяцев

• раствор 4-аминоантипирина с концентрацией 0,5%- растворение 0,25 г реагента в дистиллированной водев мерной колбе вместимостью 50 см³, раствор использовать в течение 7 суток

• раствор калия железосинеродистого 1%-растворение 0,5 г соли в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 50 см³, раствор использовать в течение 7 суток

• раствор соляной кислоты с молярной концентрацией 0,2 моль/дм³-готовят из стандарт-титра, содержащего0,1 г-эквивалентов соляной кислоты, разбавить содержимое ампулы дистиллированной водой в мерной колбе вместимостью 500 см³

• феноловый красный водорастворимый 0,1% раствор- растворить 0,05 г индикатора в 50 см³ дистиллированной воды

• гидроксид натрия- 24 г гидроксида натрия растворяют в стакане из термостойкого стекла в 50 см³ свежепрокипяченной и охлажденной дистиллированной воде, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, закрывают, охлаждают и доводят до метки дистиллированной водой

• раствор для установления градуировочной характеристики: раствор с концентрацией 100 мкг/см³-разбавить 2,5 см³ стандартного образца раствором тетрабората натрия в мерной колбе вместимостью 25 см³, раствор с концентрацией 10мкг/см³- разбавить 5 см³ рабочего раствора с концентрацией 100мкг/см³ раствором тетрабората натрия в мерной колбе вместимостью 50 см³ Для установления градуировочной характеристики, выражающей зависимость оптической плотности от массы аммиака/ фенола/ формальдегида, устанавливают по растворам для градуировки, приготовленных в 5 сериях. Каждая серия состоит из 7 растворов. Растворы для градуировки готовят в мерных колбах вместимостью 50 см³. Растворы наливают в кюветы измеряют их плотность относительно дистиллированной воды. У аммиака значение оптической плотности не должно превышать 0,05. У фенола-0,045. У формальдегида-0,05. Градуировочную характеристику устанавливают по средним значениям, полученным из результатов измерений растворов.

Подготовка проб:

Аммиак

Сорбционную трубку помещают в стаканчик, содержащий 10 см³ деионизированной воды. Путем прокачивания при помощи груши через сорбент переводят пробу в раствор. Доводят объем до 5 см³ деионизированной водой. Добавляют 1 см³ раствора салицилата натрия, 0,5 см³ раствора гипохлорита натрия, перемешивают и выдерживают пробирки 30 мин. Добавляют 0,1 см³ раствора нитропруссида натрия, перемешивают и оставляют на 1,5 часа для развития окраски.

Фенол

Сорбционную трубку помещают в стаканчик сорбентом вниз. Вносят в нее 7 см³ раствора тетрабората натрия. Путем прокачивания грушей через сорбент переводят пробу в раствор. В сорбционную трубку приливают 0,4 см³ раствор 4-аминоантипирина и железосинеродистого калия, перемешивая с помощью груши. Через 30 мин убрать сорбционную трубку.

Формальдегид

Вылить содержимое поглотителя в пробирку, довести объем до 6 см³ дистиллированной водой. Перемешать. Отбирается 5 см³ раствора и переносится в другую пробирку. Добавить 0,01 см³ ацетилацетона и перемешать. Поставить на водяную баню при 40⁰С в течение 30 мин.

2.5 Анализ проб

Для анализа исследуемого вещества в первую кювету наливается проба нулевая, а в последующие наливаются пробы из квартир( таким образом мы сравниваем пробы из квартир относительно нулевой пробы). Процесс длится не дольше 5 минут. Мы проводим исследование 3 раза, и находи среднее арифметическое из полученных результатов. Процесс одинаков для аммиака, фенола и формальдегида. Важно чтобы прозрачные стенки кювет были чистые, сухие, не было пузырьков воздуха. Так как это повлечет за собой недостоверность результатов.

2.6 Обработка результатов измерений

Обработка результатов измерений проводится определенным образом. Для каждого из веществ она разная. Но тем не менее все формулы являются удобными в использовании и понятными. Это еще одна причина, по которой метод фотометрии обрел такую популярность в мире.

Массовую концентрацию аммиака находят по формуле

(1)

где m- масса ионов аммония в анализируемом объеме пробы6 найденная по градуировочному графику, мкг;

V_р- общий объем элюата, см³;

0,94- коэффициент пересчета с концентрации ионов аммония на аммиак;

V_а- объем исследуемого раствора, см³;

V₀- объем воздуха, взятого на анализ, приведенный к нормальным условиям, дм³.

Массовую концентрацию фенола находят по формуле

мг/м³ (2)

где m- масса фенола в растворе пробы, найденная по градуировочной характеристике, мкг;

V₀- объем отобранной пробы воздуха, приведенный к нормальным условиям (0⁰С и 101,3 кПа), дм³.

Массовую концентрацию формальдегида находят по формуле

(3)

С- концентрация формальдегида в воздухе, мкг/дм³;

m- масса формальдегида, найденная по градуировочной характеристике в объеме раствора, взятого на анализ 5 см³, мкг;

V_р- общий объем раствора, см³;

V_а- объем раствора, взятого на анализ, см³;

V_о- объем пробы воздуха, приведенный к нормальным условиям, см³.

Объем взятой на анализ пробы воздуха приводят к нормальным условиям по формуле

(4)

где V_t- объем взятого на анализ воздуха при температуре t и давлении P в месте отбора пробы, дм³;

P_i- атмосферное давление в месте отбора, гПа или мм.рт.ст.;

P_o- атмосферное давление при нормальных условиях, 760 мм.рт.ст. или 1013 гПа;

t- температура воздуха на входе в счетчик или ротаметр, ⁰С.

Окончательный результат записывают в виде

, (5)

где С- измеренная массовая концентрация определяемого вещества в воздухе, мг/м³;

- границы относительной погрешности.

3. Результаты и их обсуждение

Таблица 1

Количество аммиака, фенола и формальдегида в воздухе закрытых помещений

Все расчеты приведены по формулам данным в пункте Обработка результатов измерений.

Анализ полученных результатов (табл. №1) свидетельствует о том, что количество аммиака, фенола и формальдегида соответствует норме ГН 2.1.6.1338-03 Предельно допустимые концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест почти во всех квартирах. Исключение- квартира №16. В ней количество аммиака превышает допустимое значение в два с лишним раза. Все остальные значения за пределы ПДК не выходят, что является хорошим результатом.

4. Вывод

Из вышеизложенных результатов анализа можно сделать вывод, что в воздухе исследуемых мною помещений города Кудрово превышений по предельно разовой допустимой концентрации аммиака, фенола и формальдегида нет. А значит новостройки этого города по исследуемым мною показателям соответствуют нормам СанПиН и ПДК. Благодаря методу фотометрии удалось выяснить значения содержания данных веществ в воздухе. При помощи спектрофотометра удалось определить содержание аммиака, фенола и формальдегида в пробирках с пробами воздуха квартир новостроек города Кудрово. Из вышеперечисленных веществ превышений по максимально разовой концентрации нет почти ни в одной из квартир( исключение это квартира номер 16), в каждом помещении обязательно есть данные вещества, так как они являются составляющими атмосферного воздуха( именно поэтому проводятся подобные анализы, ведь превышение хотя бы одного вещества может быть опасным для жизни и здоровья человека). Метод фотометрии, описанный в данной работе оказался удобен поскольку занимает относительно небольшое время и показывает наглядные и точные результаты.

5. Список использованной литературы

1. Интернет ресурс https://www.ktbbeton.com/

2. Интернет ресурс https://skb21.ru/

3. Интернет ресурс https://cyclowiki.org/

4. Интернет ресурс https://tion.ru/

5. Руководящий документ РД 52.04.791-2014 “Массовая концентрация аммиака в пробах атмосферного воздуха. Методика измерений фотометрическим методом с салицилатом натрия”

6. Руководящий документ РД 52.04.799-2014 “Массовая концентрация фенола в пробах атмосферного воздуха. Методика измерений фотометрическим методом с использованием 4-аминоантипирина”

7. Руководящий документ РД 52.04.823-2015 “Массовая концентрация формальдегида в пробах атмосферного воздуха. Методика измерений фотометрическим методом с ацетилацетоном”

8. ГОСТ Р 8.657-2009 Государственная система обеспечения единства измерений. Спектрофотометры инфракрасные.