ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Параметры веществ наиболее точно характеризуются термодинамическими свойствами, в частности удельной теплотой образования - энтальпией ( d Н), т.к. в зависимости от состава и структуры вещества теплота его образования имеет разную величину и разный знак. Таким образом, с помощью термодинамических характеристик можно объяснить разную токсичность вещества.

В основу разработанного метода положено использование специальной номограммы и номографических формул для определения гигиенических нормативов на основании данных об энтальпии образования веществ.

В ходе исследований проанализировано 126 веществ из справочника "Вредные вещества в промышленности" (под ред. Н.В.Лазарева, Э.Н.Левиной, т.1,2, Ленинград, "Химия", 1976). Структурная чувствительность термодинамических характеристик дока- зана дополнительным анализом в гомологических рядах: спиртов, кетонов, простых и сложных эфиров, нитро- и амидных производных, моно- и диаминов жирного и ароматического ряда, а также углеводородных производных бензола, изомеров крезола, дигидроксибензолаи диметилфенола. Общее число соединений в гомологических рядах составило 88.

На основе сравнительных данных токсичности выделено четыре группы веществ:

1) особоядовитые вещества, в которую входят амины жирного ряда с количеством углеродных атомов не более четырех, вещества, в которых гидроксильная группа присоединена непосредственно к радикалу - углеводородному, фенильному и т.д., а так- же вещества, содержащие одну или несколько группnН ₂,nО ₂, Сlв качестве концевых;

2) сильноядовитые вещества - амиды, кетоны, нафталинпроизводные, а также сложные эфиры , амины, спирты с большими радикалами и вещества, у которых кислотная, альдегидная, органическая полярная (акриловая или подобная) группа присоединена непосредственно к метильному, фенильному или иному подобному радикалу;

3) среднеядовитые вещества - бензол, толуол, альдегиды, кислоты с большими радикалами, производные этиленгликоля, метакриловой кислоты и др.;

4) малоядовитые вещества - антрацен и его производные, органические диоксиды, высшие спирты, фреоны, галогенопроизводные кислоты, а также производные себациновой и других "тяжелых" органических кислот.

Для каждой группы веществ, на основании исследований, построены номограммы, описываемые формулами вида

ПДК _р.з. = а (dН) ² + в (dН) + с,

где а, в - коэффициенты - определены экспериментальным путем, они отражают пара-

болитическую зависимость энтальпии и токсичности химических веществ в хо-

де исследований животных,

с - коэффициент, представляющий собой поправку на влияние неструктурных факторов.

Формы номограмм и величины коэффициентов (см.таблицу) получены в результате обработки данных на ЭВМ методом наименьших квадратов.

Значение коэффициентов а, в, с при определении ПДК _р.з.

Для определения ПДК _р.з. нового вещества определяют:dН вещества, исходя из справочных данных, или экспериментальным путем; к какой классификационной группе относится данное вещество, подставляя значениеdН в формулу для данной классификационной группы.

Пример расчета:

n,n-диэтиламид моно-н-бутил фталевой кислоты (ДЭВФК). Относится к группе № 3 - среднеядовитые вещества.

dН = -131,9 ккал/мольt_пл.= 10,2 ^оС

t_кип.= 286 ^оС М = 277

По номографической формуле с учетом данных энтальпии

ПДК _р.з. = 1,04Ч10 ^-4 (-131,9) ² + 8,3743Ч10 ^-3(-131,9) + 10,7934 = 11,49 мг/м ³.

Для сравнения ПДК _р.з., установленная экспериментальным путем для данного вещества, составляет 11,5 мг/м ³. Ошибка результатов при применении разработанного метода минимальна (0,08%).

Метод обеспечивает высокую сходимость расчетных и экспериментальных данных для сложных веществ с разветвленной структурой, большой молекулярной массой и может быть применен для определения ПДК _р.з.