Мини-экспресс лаборатория "Пчелка-Р"

Индикаторные трубки, входящие в состав лаборатории «Пчелка-Р», являются индикаторными трубками колористического типа (рис.1). Принцип их действия заключается в пропускании загрязненного воздуха через наполнитель (2) индикаторной трубки при просасывании его с помощью насоса-пробоотборника типа НП-3М или ручного сильфонного аспиратора типа АМ-5М. Во время этой процедуры  происходит поглощение определяемого вещества из воздуха и специфическая химическая реакция с нанесенным на наполнитель реагентом, которая сопровождается образованием в ИТ окрашенных продуктов. Избирательность контроля воздуха при обнаружении паров ацетона достигается путем применения совместно с ИТ фильтрующей трубки. Концентрацию вещества в воздухе определяют по длине прореагировавшего (изменившего окраску) слоя реагента колористической индикаторной трубки 2, находящегося между началом шкалы и внешней границей окрашенной зоны (рис.1).

Рис 1. Устройство и определение концентрации по длине окрасившегося слоя наполнителя колористической индикаторной трубки

1 – корпус; 2 – наполнитель; 3 – перетяжка; 4,5 – тампоны; 6,7 – запаянные концы.

Рис. 2. Общий вид насоса-пробоотборника НП-3М

1 – насадка; 2 – цилиндр; 3 – шток; 4 – уплотнительная втулка; 5 – сигнальное устройство – индикатор завершения прососа.

Принцип действия насоса-пробоотборника заключается в создании разрежения в цилиндре 2 при вытягивании штока 3 и заполнении цилиндра газовой пробой, поступающей через используемую индикаторную трубку, вставленную в уплотнительную втулку 4 насадки 1. При приведении насоса в исходное положение, путем вдвижения штока в цилиндр, воздух из цилиндра выходит через обратный клапан. Для контроля окончания просасывания пробы насос НП-3М снабжен - индикатором завершения прососа 5 , представляющим собой контрольную мембрану, размещенную под смотровым окошком. При появлении разрежения в цилиндре 2 мембрана прогибается и из смотрового окна исчезает изображение черной точки (см. рис. 3).

Рис. 3. Сигнальное устройство насоса-пробоотборника НП-3М

При выравнивании давления внутри цилиндра 2 с атмосферным, мембрана возвращается в исходное положение и в смотровом окне появляется изображение черной точки, которое свидетельствует об окончании процесса просасывания газовой пробы через ИТ. Агрессивные вещества, которые могут попасть в цилиндр насоса из воздуха во время работы, поглощаются защитным патроном, помещенным в насадке.

Рис. 4. Общий вид аспиратора АМ-5М

А – аспиратор в исходном состоянии (1 – крышка; 2 – уплотнительная втулка; 3 – отверстие для вскрытия трубки; 4 – цепочка; 5 – сильфон) Б – аспиратор в сжатом состоянии.

Аспиратор АМ-5М (рис. 4) - ручной аспиратор сильфонного типа, работающий на всасывание воздуха, благодаря раскрытию пружинами предварительно сжатого сильфона и последующему выбросу воздуха из сильфона через клапан при сжатии пружин.

С целью обеспечения возможности проведения экспресс-анализа в труднодоступных точках контроля, не имеющих отрицательного давления, таких как системы вентиляции промышленных предприятий, кабельные колодцы, склады, резервуары, трубопроводы  и т.п., разработано специальное устройство пробоотбора - пробоотборный зонд ЗП-ГХК (рис. 5), который размещен в отдельном контейнере-укладке в форме легко сочленяемых блоков.

Рис. 5. Общий вид зонда пробоотборного в комплекте с насосом-пробоотборником и индикаторной трубкой

1 – насос НП-3М; 2 – индикаторная трубка; 3a – зажим для фиксации насоса; 3b – направляющие; 3c – блок батареи; 3d – эластичная трубка со штуцером для подсоединения ИТ; 3e – блок насоса с электронасосом и разделителем потоков; 3f – штатный газозаборный тракт.

Измерения индикаторными трубками 2 с зондом ЗП-ГХК проводятся только в комплекте с насосом НП-3М 1. Принцип действия зонда ЗП-ГХК состоит в отборе для анализа части газовой пробы, всасываемой с постоянной скоростью автономным насосом 3e с электромотором постоянного тока. Скорость движения газовоздушной смеси через газозаборный тракт (около 0,5 л/мин) превышает расход при отборе газовой пробы на ИТ (не более 0,2 л/мин). Излишек смеси отводится в атмосферу, обеспечивая динамические условия отбора пробы при измерениях с использованием ИТ.

Тест-системы являются простыми и дешевыми средствами химико-аналитического контроля водных, сухих сыпучих сред и продуктов питания. В общем случае, тест-система состоит из индикаторной полоски, цветной контрольной шкалы и инструкции по использованию. Некоторые тест-системы имеют в своем составе реактивы, необходимые для обеспечения химической реакции в условиях кислых сред («Хромат-тест»).

Рис. 6. Принцип действия тест-системы с полимерной защитой рабочего участка

1 - защитное полимерное покрытие; 2 - отрезок индикаторной полоски; 3 - пинцет; 4 -анализируемый раствор.

В основе принципа работы тест-систем для контроля воды и водных растворов (рис. 6) лежит впитывание раствора, содержащего компонент-загрязнитель, отрезком индикаторной полоски. В большинстве тест-систем индикаторная полоска представляет собой гидрофильную основу, помещаемую между тонкими прозрачными полимерными пленками. Индикаторная полоска тест-системы впитывает до насыщения необходимое количество раствора, после чего процесс впитывания прекращается. Это обеспечивает хорошо воспроизводимую дозировку анализируемого раствора на единицу площади индикаторной полоски и стабильность ее индикационных характеристик при минимальной потребности количества раствора для анализа. Находящийся на пропитанной зоне индикаторной полоски анализируемый компонент вступает в химическую реакцию с находящейся на ней рецептурой с образованием цветных окрашенных соединений. Индикационный эффект, выражающийся в изменении окраски тест-системы, можно наблюдать визуально на отрезке индикаторной полоски или через прозрачную пленку  («Активный хлор», «Хромат-тест»). Мерой концентрации анализируемого компонента в растворе являются цвет и интенсивность окраски тест-системы.

Функции мини-экспресс лаборатории «Пчелка-Р» в полном объеме необходимы для проведения экспресс - мониторинга при чрезвычайных ситуациях на предприятиях, характеризующихся  развитой инфраструктурой -  производственными цехами, складами, транспортными магистралями, технологическими трубопроводами и резервуарами для накопления и хранения продуктов и полупродуктов. Таковыми предприятиями являются в настоящее время практически все химические заводы и комбинаты.

Мини-экспресс лаборатория «Пчелка-Р» относится к средствам экспресс - мониторинга степени химической загрязненности объектов окружающей среды (воздух, промышленные газовые выбросы, вода, почва, сыпучие среды, пищевые продукты) с использованием простейших средств индикации - индикаторных трубок и тест-систем. В отличие от известных переносных комплектов химического контроля и газоопределителей типа ВПХР, имеющих достаточно узкий спектр функциональных возможностей, лаборатория «Пчелка-Р» имеет в своем составе все необходимые элементы для проведения измерений в условиях, когда необходимо оперативно оценить степень загрязненности окружающей среды, используя при этом несколько видов анализа (химический контроль воздуха и газовых выбросов, химический анализ воды, почвы и продуктов питания).

В состав лаборатории «Пчелка-Р» входят:

• переносной контейнер-укладка (кейс);
• набор индикаторных трубок,
• набор тест-систем,
• ручной насос-пробоотборник НП-3М или ручной аспиратор сильфонного типа АМ-5М,
• набор пробирок для отбора проб воды с набором пипеток,
• защитные очки и перчатки.