Поддержка предприятий энергетики в обеспечении аналитического химического контроля: готовые решения

А.Г. Муравьёв, к.х.н., ЗАО «Крисмас+»,
М.А. Кузьмин, ЗАО «Крисмас+»

Аннотация
ЗАО «Крисмас+» − ведущая российская инновационная компания, производящая портативные средства и портативные лаборатории для химических анализов универсального применения (лабораторного и внелабораторного). Компания также осуществляет комплексное оснащение производственных, научных и учебных лабораторий, обеспечивая их всем необходимым – от сложных аналитических приборов до простейших средств тестирования и мебели.

ЗАО «Крисмас+» производит портативные аналитические системы, позволяющие проводить химические анализы во внелабораторных условиях практически с такой же эффективностью, что и в условиях специализированных лабораторий. «Линейка» разнообразной продукции для химического анализа позволяет оказать существенную поддержку предприятиям энергетической отрасли в реализации планов контроля: контроле загрязненности воздуха при инвентаризации промышленных газовых выбросов и контроле воздуха рабочей зоны; анализе разнообразных проб воды – природной, питьевой, котловой, сточной, технологических водных сред; контроле состояния почв подведомственных территорий по компонентам естественного и техногенного состава; санитарно-химического контроля пищевых продуктов, сырья и готовых блюд в подразделениях общественного питания производственных предприятий и др.

Производимые средства химического контроля характеризуются портативностью, применением в основе унифицированных и стандартизованных методов анализа, широким диапазоном климатических условий применения и простотой. Применять средства контроля может не только специалист, но и человек со средним образованием после небольшого тренинга. Все операции подробно и доступно описаны в руководствах по эксплуатации или инструкциях, их можно быстро понять и освоить. Изделия комплектуются готовыми реагентами, аналитическими растворами, посудой и принадлежностями для анализа, а крупные и модульные лаборатории – профессиональными руководствами [1-7]. Все расходные материалы и реагенты отечественного производства и легко восполняются из комплектов пополнения. Некоторые растворы реагентов, которые имеют непродолжительный срок годности, приготавливаются потребителем из имеющихся в комплекте изделия компонентов. 

ЗАО «Крисмас+» в своей работе стремится к созданию и производству функциональных средств анализа стандартизованных аналитических средств, охватывающих большинство аналитических задач производственной, природоохранной, образовательной и научной деятельности. Ниже приведён краткий обзор производимой продукции, применяемой на многих промышленных предприятиях энергетической отрасли. 

Анализ воздуха и газов
Анализ воздуха и промышленных газовых выбросов – область, где гораздо проще и удобнее использовать портативные средства, чем проводить измерения в лабораторных условиях.

Индикаторные трубки модели ТИ-[ИК-К], производимые компанией ЗАО «Крисмас+», – универсальный инструментарий для химического экспресс-контроля воздуха и промышленных газовых выбросов. Данная серия включает 52 модификации различных наименований. Все они внесены в Государственный реестр средств измерений (ГРСИ), для них есть единое руководство по эксплуатации. По диапазонам определяемых концентраций трубки делятся на три категории: для контроля чистоты воздуха при концентрациях существенно ниже ПДК, для контроля возможного превышения ПДК, для мониторинга после аварийных ситуаций (когда ПДК превышается в несколько раз и более).

Рис. 1. Индикаторные трубки ТИ-[ИК-К] в упаковке

Мини-экспресс-лаборатория «Пчёлка-Р» (имеет две модификации – в кейсе и в сумке) занимает одно из ведущих мест среди средств измерений, которые используют службы ГО и ЧС, центры гигиены и эпидемиологии и т.п. Она позволяет проводить экспресс-контроль химического загрязнения воздуха и промышленных газовых выбросов, воды, почвы, сыпучих сред, определять содержание нитратов в продуктах питания. Мини-лаборатория содержит 10 видов индикаторных трубок и 12 тест-систем. В воздухе определяются опасные соединения: пары ртути, сероводород, оксид углерода, хлор и т.п. В воде и почве определяется содержание активного хлора, нитратов, нитритов, железа, сульфид-ионов, водородный показатель (pH) и др.

Рис. 2. Мини-экспресс-лаборатория «Пчёлка-Р» в контейнере-укладке типа «кейс»

Многокомпонентные химические газоопределители ГХК (10 наименований) предназначены для химического экспресс-контроля воздуха рабочей зоны и состава промышленных выбросов в атмосферу на различных производствах с использованием индикаторных трубок. Применяются для измерений химических веществ в воздухе при контроле технологических процессов, при контроле качества газовых смесей, используемых на определенных этапах производства конечной продукции, при контроле воздуха рабочей зоны и промышленных выбросов в атмосферу, а также в условиях чрезвычайных ситуаций, при локальных аварийных ситуациях, связанных с выбросом вредных химических веществ и т.п. Применение особенно эффективно при оценке химической загрязнённости объектов окружающей среды в чрезвычайных ситуациях, в сложной обстановке, требующей получения многофакторной экспрессной информации и быстрого принятия решений.

Экспресс-измерения химических загрязнителей воздуха стандартизованными индикаторными трубками модели ТИ-ИК-К предусматривает их использование совместно с ручными аспираторами типа НП-3М или аналогичного типа. Аспираторы являются средствами измерений и входят в состав портативных лабораторий контроля воздуха производства ЗАО «Крисмас+». Благодаря металлической основе, производимые ныне аспираторы чрезвычайно долговечны – в эксплуатации требуется только периодическая замена некоторых резиновых частей, смазка и поверка.

Рис. 3. Аспиратор НП-3М

Производимые компанией тест-системы для химического анализа воздуха, а также воды и водных сред – наиболее простые и экономичные средства сигнального или полуколичественного химического анализа, представляющие собой товарную форму продукции с комплексом потребительских свойств, сочетающих максимальные экспрессность анализа, простоту применения, наглядность и достоверность результата, доходчивость и лаконичность инструкции.

Рис. 4. Тест-системы для химического анализа воздуха, воды и водных сред

Анализ воды
Пробы воды, в отличие от воздуха и газов, гораздо чаще анализируются в лабораториях, чем в полевых условиях. Процедуры анализа воды регламентируются множеством нормативных документов, которым зарубежные анализаторы часто не соответствуют. Поэтому потребность рынка в отечественных средствах экспресс-контроля воды весьма высока.

Многие методики, разработанные и аттестованные для анализов в помещениях, были модифицированы специалистами ЗАО «Крисмас+» для применения в полевых условиях. Ключевыми моментами при переработке методик являлась легкость пробоподготовки и аналитической процедуры, унификация методов, простота визуализации и интерпретации результатов, возможность проведения анализов в самых разных условиях. В большинстве методик расширен диапазон рабочих температур, значений атмосферного давления и влажности воздуха. Средства количественного анализа воды компании «Крисмас+» можно использовать при температурах от 10 до 35˚С, а сигнальные тест-системы – от 5 до 50˚С. Давление и влажность нормируются лишь для ряда методик, где используются фотоэлектроколориметры и другие приборы.

Аналитические системы «Крисмас+» – портативные тест-комплекты, полевые и настольные лаборатории, мини-экспресс-лаборатории – позволяют количественно определять в водных пробах более 60 различных природных и техногенных  веществ. 
Результат колориметрических анализов определяется путем визуального сравнения цвета или интенсивности окраски раствора со шкалой. Средства титриметрического анализа этого класса комплектуются полимерными экспресс-пипетками, деления которых, тем не менее, достаточно точно соответствуют указанным объёмам.

При применении тест-комплектов для количественного анализа методом колориметрии необходимо использовать полевой фотоколориметр «Экотест-2020-К», который компания производит совместно с НПП «Эконикс». Прибор внесен в Государственный реестр средств измерений. Он имеет восемь светодиодных источников света с различными длинами волн от 400 до 850 нм. Прибор запрограммирован под унифицированные методики измерений на основе тест-комплектов и полевых лабораторий от ЗАО «Крисмас+». В память прибора внесены коэффициенты градуировочных характеристик определяемых компонентов. Концентрация определяемого вещества рассчитывается автоматически и выводится на дисплей фотоколориметра.
  

Рис. 5. Образцы цветовых шкал на примерах полуколичественных тест-комплектов для определения марганца в воде и обменного аммония в почвенных вытяжках

Рис. 6. Фотоколориметр «Экотест-2020-К»

Портативные лаборатории контроля воды и водных вытяжек семейства НКВ служат для исследования образцов воды по многим показателям. Их основные пользователи – экологические службы, подразделения центров гигиены и эпидемиологии. Лаборатории НКВ определяют не менее 18 показателей, в ряду которых жёсткость, окисляемость, общая минерализация, pH, цветность, мутность, вкус, запах, содержание ряда катионов и анионов, остаточный хлор и др. Они полностью автономны: анализы можно проводить как в помещениях, так и в полевых условиях. Существуют ранцевые модификации для экспедиций. Разработка лабораторий НКВ защищена патентом Российской Федерации. Основные использованные методики аттестованы и внесены в Федеральный реестр методик измерений.

Комплектные лаборатории НКВ непрерывно совершенствуются. Сейчас наибольшей популярностью пользуется настольная модификация НКВ-12. Изначально её конструкция задумывалась для лабораторий инженерных войск. Она представляет собой прямоугольный кейс-чемодан, который в открытом виде превращается в настольную лабораторию. Качество воды и состав водных вытяжек определяются не менее чем по 24 показателям. НКВ-12 выпускается в восьми модификациях, в том числе: «Вода природная и водоподготовка», «Водоснабжение и водоотведение», «Воды агрессивные грунтовые», «Вода расфасованная». По согласованию с заказчиком возможны специальные комплектации и дополнение нужными измерительными приборами и тест-комплектами.

 

Рис. 7. Настольная лаборатория анализа воды НКВ-12

Анализ проб котловой воды
Анализ котловой воды имеет ряд особенностей. Это, прежде всего, сложность отбора проб и высокая чувствительность анализа. Например, если пробы воды отбираются из труб под давлением до 50 атмосфер, то краны могут открываться только сертифицированным персоналом. Согласно действующим нормативно-техническим документам, для анализов котловой воды по отдельным компонентам требуется более высокая чувствительность, чем для питьевой и природной воды. Кроме того, для использования в энергетическом котловом оборудовании необходимо использовать только воду, обработанную по технологиям водоподготовки, в процессе которой воду также необходимо анализировать.
Водно-химическая котловая экспресс-лаборатория ВХЭЛ применяется для химико-аналитического контроля содержимого водных и паровых котлов в больших и малых котельных, ТЭЦ, тепловых сетях, различных котлоагрегатах. Контроль ведётся прежде всего с целью проверки соответствия параметров качества воды и пара нормативным значениям. С применением ВХЭЛ могут отбираться и анализироваться разнообразные среды (потоки) из точек отбора, встречающихся на большинстве производственных площадок (воды после деаэраторов, после подпиточного насоса, сетевой воды перед котлом и после сетевого насоса, конденсата пара и т.п.).

 

Рис. 8. Водно-химическая котловая экспресс-лаборатория ВХЭЛ, главный модуль

Различные модификации ВХЭЛ содержат дополнительные тест-комплекты для определения мутности, прозрачности, содержания аммиака, кремниевой кислоты, нитритов, фосфатов. Модификации ВХЭЛ-2 и ВХЭЛ-3 включают портативный кондуктометр «Эксперт-002-2» для определения удельной электрической проводимости и общего содержания солей. Ввиду сложности отбора проб и необходимости кондиционирования состава воды при водоподготовке, поставки котловых лабораторий могут включать также вспомогательные изделия – набор для отбора и переноски проб, комплект средств для приготовления очищенной воды.

Анализ образцов почвы и почвенных вытяжек
Химический анализ почвенных вытяжек в целом аналогичен анализу воды, но представляет собой более трудоёмкий процесс. Необходимо предварительно провести отбор проб, пробоподготовку, приготовление вытяжек. Каждый из этапов, включая саму процедуру анализа, регламентируется целым рядом соответствующих нормативно-технических документов. Нормативные методики анализа почв существенно отличаются от методик анализа воды, поэтому для работы с почвами и почвенными вытяжками компания разработала специальные серии средств экспресс-анализа. Хотя в отдельных случаях почвенные вытяжки можно анализировать и средствами, разработанными для работы с водой. Для анализа почвы компания «Крисмас+» предлагает индивидуальные тест-комплекты и портативные лаборатории, выпускаемые в ранцевом и настольном исполнении. Эти средства позволяют определять кислотность почвы, влажность, катионнообменную ёмкость почвы, содержание в почве главных катионов и анионов, фенолов и нефтепродуктов и т.п. Методики, используемые данными изделиями, соответствуют действующей нормативно-технической документации по анализу почв.

Ранцевая почвенная лаборатория модели РПЛ выполнена в виде рюкзака объёмом 70 л и весом не более 20 кг. Базовая модификация содержит все необходимое для комплексного исследования почвы по 11 основным показателям: тест-комплекты, тест-системы, набор посуды и реактивов для приготовления водных и солевых почвенных вытяжек, весы с разновесами, почвенный термометр, просеивающее сито и ряд других инструментов. Расширенные модификации этих лабораторий могут содержать набор-укладку для фотоколориметрирования (с прибором «Экотест-2020-К»), кондуктометр и pH-метр.

 

Рис. 9. Ранцевая почвенная лаборатория РПЛ

Настольная почвенная лаборатория модели НПЛ отличается универсальной настольной укладкой. Её можно применять как в стационарной лаборатории, так и в условиях базового лагеря. Она выполнена в виде раскрывающегося кейса, который в открытом виде представляет собой профессиональное рабочее место оператора. Лаборатория содержит полный комплект для анализа почвы по 14 показателям, включая набор для приготовления вытяжек, pH-метр и кондуктометр. Набор-укладку для фотоколориметрирования можно приобрести отдельно, если визуально-колориметрический метод не обеспечивает нужную точность измерений.

 

Рис. 10. Настольная почвенная лаборатория НПЛ

Санитарно-пищевой анализ
В сферу санитарно-пищевого анализа входит оценка доброкачественности пищевых продуктов и готовых блюд, а также санитарного состояния пищевых объектов, прежде всего предприятий общественного питания, и имеющегося в них столового инвентаря. Исключительная важность санитарно-пищевого контроля очевидна. Несмотря на это, на российском рынке наблюдается острый дефицит средств экспресс-оценки качества и пригодности продуктов питания и готовых блюд, а также санитарно-технического состояния объектов питания и приготовления пищи. В нормативно-технической документации по санитарно-пищевому анализу преобладают тестовые методы, не требующие точных количественных определений. Поэтому предлагаемые компанией аналитические средства основаны на простых тест-комплектах и тестовых системах. В то же время, количество отдельных показателей, составляющих анализ качества продуктов питания и санитарного состояния объектов, весьма большое.

Санитарно-пищевая экспресс-лаборатория СПЭЛ, разработанная в соответствии с требованиями действующих нормативных документов, позволяет проводить анализ продуктов питания и пищевого сырья, а также оценку санитарного состояния пищевых объектов. Все процедуры проводятся непосредственно на пищевом объекте, без доставки образцов в лабораторию. Показатели, определяемые СПЭЛ, включают температуру и массу готовых блюд, свежесть и доброкачественность мясного и рыбного сырья, характеристику наполнителей мясных блюд, качество термической обработки изделий из мяса и рыбы, свежесть, натуральность и качество термической обработки молока, качество фритюрных жиров, содержание нитратов и витамина С в растительных продуктах, содержание остаточного хлора в питьевой воде. При анализе санитарного состояния пищевого объекта оценивается качество мытья столовой посуды, концентрация растворов моющих (щелочных и синтетических) и дезинфицирующих средств, полнота их отмывания, температура воды в моечных ваннах, правильность обработки рук работников пищевых предприятий.

    Рис. 11. Санитарно-пищевая экспресс-лаборатория СПЭЛ

Применение портативного оборудования в профессиональном образовании специалистов
Оборудование ЗАО «Крисмас+» успешно и давно применяется во многих учреждениях систем общего, дополнительного и профессионального образования по всей России. В целях скорейшего и облегчённого освоения оборудования, ЗАО «Крисмас+» предлагает специалистам предприятий-потребителей продукции пройти краткосрочное обучение (стажировку) по согласованной программе на базе учебного центра «Крисмас». Обучение проводится в очной и заочной (дистанционной) формах.

 

Рис. 12. Некоторые образцы учебного оборудования

Заключение
ЗАО «Крисмас+» несёт полную ответственность за всю поставляемую продукцию. Если в поставляемый комплект изделий входят приборы других производителей, наши специалисты проводят сервисное и гарантийное обслуживание этих приборов в полном объёме. Компания «Крисмас+» нацелена на оказание действенной поддержки по обеспечению аналитического химического контроля на предприятиях энергетики. Стабильно работающее производство и гибкая система принятия и обработки заказов подтвердили свою работоспособность и в сложных условиях. Мы надеемся, в сотрудничестве с потребителями, производимая компанией продукция оказалась эффективным готовым решением.

Список литературы

1. Индикаторные трубки и газоопределители. Петрова Н.М., Муравьев А.Г., Смолев Б.В. и др. / Под ред. А.Г. Муравьева – СПб.: «Крисмас+», 2005. – 176 с., ил. ISBN: 5-89495-127-5.
2. Руководство по анализу воды. Питьевая и природная вода, почвенные вытяжки / Под ред. к.х.н. А.Г. Муравьёва. — Изд. 4-е, перераб. и дополн. — СПб.: «Крисмас+», 2018. — 360 с., ил. ISBN 978-5-89495-248-2.
3. Химический анализ почв. Руководство по применению почвенных лабораторий и тест-комплектов / Под ред. к.х.н. А.Г. Муравьёва. Изд. 3-е, перераб. и дополн. — СПб.: «Крисмас+», 2015 – 136 с., ил. ISBN: 978-5-89495-220-8.
4. Руководство по санитарно-пищевому анализу с применением портативного оборудования / Под ред. к.х.н. А.Г. Муравьёва. — СПб.: «Крисмас+», 2020. — 238 c. ISBN 978-5-89495-242-0.
5. Водно-химическая экспресс-лаборатория котловая ВХЭЛ. Руководство по применению РП 203-82182574-15. / Составители: А.Г. Муравьев, В.В. Данилова, Н.А. Осадчая, И.В. Субботина, Е.Б. Кравцова. – СПб.: ЗАО «Крисмас+», 2016. – 109 с.
6. Мини-экспресс-лаборатория «Пчёлка-Р». Руководство по применению. Издание пятое, дополненное / Под редакцией к.х.н. Муравьёва А.Г. — СПб.: Крисмас+, 2019. — 88 с., ил. ISBN 978-5-89495-253-6
7. Химико-экологический практикум с применением портативного оборудования : 8–11 класс: методическое пособие для учителя / Сост.: А.Г. Муравьёв, Е.К. Орликова, И.П. Кондратюк, В.Л. Киселёва, Е.Б. Кравцова, А.Г. Богачёва; под ред. к.х.н. А.Г. Муравьёва. — СПб. : Крисмас+, 2020., ил. ISBN 978-5-89495-266-6.

Для консультации и по вопросам приобретения просьба обращаться:
info@christmas-plus.ru 
8 (800) 302-92-25 (звонок по РФ бесплатный)
8 (812) 575-54-07, 575-55-43

Подписывайтесь на наш канал в Ютюбе!
Вы всегда будете в курсе наших последних новостей и сможете наглядно познакомиться с нашей продукцией.