Определение состава альвеолярного воздуха

Для определения химического состава воздуха используют разные типы газоанализаторов. Наиболее простым является химический анализатор Орса (рис. 61). Принцип его действия основан на поглощении СО₂ раствором щелочи и О₂ – восстановленной медью.

Работа электронных газоанализаторов основана на физических принципах и выгодно отличается от химических методов непрерывностью процесса измерения и быстродействием. Наиболее распространенными анализаторами кислорода являются приборы, в которых используют парамагнитные свойства кислорода, т. е. его способность изменять ха-рактеристики магнитного поля пропорционально парциальному давлению кислорода.

Измерение количества кислорода в газе может быть осуществлено и полярографическим методом, в котором измеряют величину тока, протекающего через раствор, где происходит восстановление кислорода. Величина максимального тока пропорциональна диффузии кислорода, а значит, его парциальному давлению.

Наиболее разработанным и употребляемым в полярографии является электрод Кларка, который состоит из платинового катода и хлорсеребряного анода в растворе КС1. От анализируемой газовой смеси электрод отделяет полипропиленовая мембрана, проницаемая только для молекул кислорода. Кислород, диффундируя через мембрану в раствор КСl, изменяет силу тока, проходящего через электрод, пропорционально парциальному давлению кислорода.

Парциальное давление СО₂ можно определять по способности диоксида углерода при растворении в электролите изменять рН раствора.

Самым точным методом определения О₂ и СО₂ в газовой смеси является масс-спектрография, с помощью которой анализируемый газ подвергается ионизации в специальной ионизационной камере и проходит через электрическое и магнитное поля. Здесь по траектории ионов определяются их заряд и атомная масса.

Для работы необходимы: аппарат Орса, пробы альвеолярного воздуха.

Проведение работы. К входному крану аппарата Оpca подсоединяют пробу с анализируемым альвеолярным воздухом, соединяют ее с мерной бюреткой, которая заполнена затворной жидкостью (3%-ный раствор H₂SO₄, подкрашенный индикатором), и, опуская напорный сосуд, заполняют мерную бюретку газом объемом 100 см³. Перекрывают кран, соединяющий бюретку с пробой газа. Открывают кран, который соединяет сосуд, содержащий 33%-ный раствор КОН, с мерной бюреткой. Поднимая и опуская напорный сосуд, заполняют мерную бюретку затворной жидкостью, при этом анализируемый газ переходит в сосуд со щелочью. Диоксид углерода, контактируя с КОН, вступает в химическую реакцию и переходит в раствор. После 8–10 подобных манипуляций отсоединяют мерную бюретку от сосуда со щелочью и определяют количество оставшегося газа. Объем поглощенного газа равен процентному содержанию диоксида углерода в анализируемой пробе. Аналогичным образом измеряют количество кислорода. Соединяют мерную бюретку с сосудом, содержащим медь в растворе NH₄Cl, с 25%-нымраствором аммиака и дистиллированной воды в соотношении 0,5:0,25:0,25.

Оставшуюся пробу газа пропускают через бюретку с восстановленной медью. При этом кислород вступает в химическую реакцию с восстановленной медью и поглощается из пробы газа. Повторив процедуру 15–20 раз, определяют объем оставшегося газа. Разница в начальном и конечном объемах за вычетом СО₂ равна процентному содержанию О₂ в анализируемой газовой смеси.

Результаты работы и их оформление. Результаты исследования альвеолярного воздуха занесите в таблицу, предварительно вычисливих парциальное давление по формуле (СО₂, % ´ Бд):100, где Бд – барометрическое давление, мм рт. ст.

 

Газ	Парциальное давление альвеолярного воздуха
полученные значения	должные значения мм рт. ст.
%	мм рт. ст
О2			104–108
СО2			38–40

 

 

Задача 3

Расчет парциального давления О₂ и СО₂