Определение углекислого газа в воздухе животноводческих по­мещений

Данный показатель — важнейший критерий для суждения о степени чистоты воздуха. Параллельно повышению содержания в воздухе углекислоты отмечается одновременное увеличение различ­ных газов с неприятным запахом и ухудшение физических свойств воздуха (повышение температуры, влажности и уменьшение числа легких ионов).

Определяя содержание углекислого газа в воздухе, можно су­дить и об общем санитарном состоянии воздуха в данном животно­водческом помещении. Его концентрация учитывается также при расчете вентиляции животноводческих помещений и определении ее эффективности.

Повышение концентрации углекислого газа в воздухе раздра­жает кожу и слизистые оболочки, ухудшает окислительные процес­сы в организме, снижает кислотно-щелочное равновесие и вызы­вает деминерализацию костей. У животных в таких помещениях наблюдается вялость, уменьшение аппетита и снижение продуктив­ности. Нормативы допустимого содержания углекислого газа в воз­духе животноводческих помещений даны в таблицах 1-6.

Существует целый ряд методов определения углекислого газа. Наиболее точным и распространенным считается метод Субботина-Нагорского, но он довольно громоздкий. Кафедрой зоогигиены Мос­ковской ветеринарной академии предложен для производственных условий упрощенный метод. Метод основан на поглощении углекис­лого газа из определенного объема исследуемого воздуха раство­ром Ва (ОН)₂ с образованием ВаСО₃. По разнице титра щелочи до и после поглощения СО₂ путем расчета определяют содержание уг­лекислого газа в воздухе помещения.

Реактивы, посуда и приборы. Титрованный раствор едкого бария. 1 мл Ва(ОН)₂ может связать 1 мг СО₂. Навеска для приготовления раствора определяется по реакции:

Ва(ОН)₂ + 8Н₂О + СО₂ = ВаСО₃ + 9Н₂О

315,5 44

Из приведенной реакции следует, что 315,5 весовой части ед­кого бария способны связать 44 весовые части углекислого газа, откуда 1 г углекислого газа может быть связан 315,5:44 = 7,17 час­тями едкого бария.

Растворив в 1 л дистиллированной воды данную навеску (7,17 г) едкого бария, получим раствор, 1 мл которого будет способен связать 1 мг углекислого газа. Титр раствора едкого бария в про­цессе хранения меняется, и поэтому его каждый раз перед употреб­лением проверяют по точному раствору щавелевой кислоты. Хранят раствор в постоянно закрытом сосуде.

Титрованный раствор щавелевой кислоты. 1 мл С₂Н₂О₄ эквива­лентен 1 мг углекислого газа. Вычисление навески щавелевой кис­лоты проводят по формуле:

Н₂С₂О₄ + 2Н₂О + Ва(ОН)₂ = ВаС₂О₄ + 4Н₂О.

126

СО₂ + Ва(ОН) ₂ = ВаСО₃ + Н₂О.

44

Приведенный расчет показывает, что 126 г щавелевой кислоты эквивалентен 44 г углекислого газа, откуда 1 г углекислого газа соответствует 126 : 44 = 2,8636 г щавелевой кислоты.

Ход определения. В откалиброванную колбу с помощью шаров Ричардсона накачивают воздух в течение 1,5-2 мин. Затем в колбу вливают 10 мл раствора едкого бария и плотно закрывают пробкой до калибровочной черты. Содержимое колбы периодически взбалтывают в течение 10 мин, после чего добавляют 1-2 капли 1%-ного спиртового раствора фенолфталеина и титруют щавелевой кислотой до полного обесцвечивания. Количество щавелевой кисло­ты, пошедшее на титрование, записывают и далее ведут расчет про­центного содержания углекислого газа в воздухе животноводческого помещения.

Измеряют в исследуемой точке температуру и барометрическое давление, которые учитывают при расчете.

Вычисление результатов анализа. В колбу помеща­ют 10 мл раствора едкого бария, часть его идет на соединение с углекислым газом, а часть остается свободной. Свободную часть раствора оттитровывают щавелевой кислотой. Поэтому из 10 мл раствора едкого бария вычитают количество щавелевой кислоты, пошедшее на титрование. Разность умножают на титр раствора едкого бария, который устанавливают заранее.

Полученное количество миллилитров будет соответствовать ко­личеству миллиграммов углекислого газа в исследуемом воздухе (1 мл раствора едкого бария соответствует 1 мг СО₂). Далее про­водят пересчет миллиграммов найденного углекислого газа в мил­лилитры умножением на 0,509 (1 мг СО₂ при нормальных усло­виях занимает объем, равный 0,509 мл). Из объема воздуха, нахо­дящегося в колбе, отнимают 10 мл (количество влитого раствора едкого бария). Объем воздуха, взятого на исследование, приводят к нормальным условиям (к 0° и 1013 ГПа давления) по формуле:

V⁰ ₁₀₁₃ = ,

где V⁰ ₁₀₁₃ — искомый объем воздуха при нормальных условиях; (V_l - 10) — объем воздуха, взятого на исследование; В — барометри­ческое давление в момент исследования; α — коэффициент расши­рения воздуха ¹/₂₇₃ или 0,003667); t° — температура воздуха, ° С; 1013 — нормальное барометрическое давление.

Для ускорения расчетов пользуются таблицей 12, в которой даны числовые величины для (1 + α) и при разных температурах и различном давлении. Далее по пропорцииV⁰ ₁₀₁₃ – А определяют процент углекислого газа

^{100 - х}

в воздухе, где V⁰ ₁₀₁₃ — объем исследуемого воздуха, приведенного к нормальным условиям; А — количество найденного углекислого газа в исследуемом объеме воз­духа, мл; х — искомое содержание углекислого газа, %; 100 — пе­ресчет на проценты.

Содержание углекислого газа определяют не менее двух раз в сутки в течение трех дней в исследуемый период.