Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Состояние вопроса и теоретические предпосылки исследований 8
1.1 Актуальность вопросов биоповреждений 8
1.2 Основные виды биоразрушителей 9
1.2.1. Грибы 10
1.2..2. Насекомые 14
1.2.3 .Морские древоточцы 17
1.3. Использование антисептиков для защиты древесины. Характеристика отечественных антисептиков 18
1.3.1. Антисептики группы ССА (С г-Си - As) 24
Глава 2 Методы исследования свойств антисептиков 47
2.1 Методы исследования токсичности антисептиков для дереворазрушающих грибов 47
2.2. Методы определения защищающей способности антисептиков. 63
2.3. Метод определения коррозионного действие антисептиков 65
2.4. Растворимость антисептиков 67
2.5.Формы препаратов 67
2.6. Безопасность пропитанной древесины 67
2.7.Оценка стабильности пропиточного раствора. 68
Глава 3 Разрушительная способность пленчатого домового гриба coniophora puteana 69
Глава 4 Исследование токсичности и защищающей способности мьшіьяксодержащих антисептиков для пленчатого домового гриба. результаты исследований 77
4.1 Токсичность антисептиков УЛТАНа, Селькура и Оутокумпу. 77
4.2 Исследование токсичности УЛТАНа с возможными примесями 78
4.2.1 Исследования токсичности УЛТАНа с никелем. 81
4.2.2 Оценка токсичности УЛТАНа в присутствии сурьмы. 82
4.3.Оценка запаса антисептика в древесине по дозе LD-95 86
4.4 Защищающая способность антисептиков. 87
4.4.1 Защищающая способность УЛТАНа 88
4.4.2 Защищающая способность Селькура 89
4.4.3 Защищающая способность Оутокумпу 89
4.5 Защищающая способность препарата ХМФС 93
Глава 5 Исследование технологических свойств антисептика Ултан 99
5.1. Состав 99
5.2. Форма 100
5..3. Условия подготовки древесины к пропитке. 101
5.4.Технологический регламент пропитки древесины антисептиком УЛТАН 102
5.5.Нормы введения УЛТАНа в древесину и срок ее эксплуатации 103
5.6.Химические реакции, происходящие в пропитанной древесине
и её безопасность для природной среды. 104
5.7. Механизм защитного действия от биоповреждений пропитанной древесины. 104
5.8. Влияние пропитки УЛТАНом на физико-химические свойства древесины 105
5.9. Сохранение качества антисептика при длительном хранении. 105
5.10. Влияние рабочих растворов на металлы. 106
5.11 .Отходы пропиточного производства. 111
5. 12. Растворимость препаратов. 112
Глава 6 Применение антисептика Утлан 113
Выводы и заключение 118
Приложение 148
- Использование антисептиков для защиты древесины. Характеристика отечественных антисептиков
- Методы определения защищающей способности антисептиков.
- Разрушительная способность пленчатого домового гриба coniophora puteana
- Исследование токсичности УЛТАНа с возможными примесями
Введение к работе
Признано, что более 20% от ежегодно заготавливаемой древесины расходуется на замену преждевременно сгнивших деревянных элементов зданий и сооружений, отдельных деталей, эксплуатируемых в условиях постоянного или временного увлажнения. В жестких условиях эксплуатации одним из возможных методов увеличения срока эксплуатации древесины является пропитка её специальными составами-антисептиками, обладающими высокими фунгицидными и инсектицидными свойствами.
Отечественные водорастворимые антисептики состоят из соединений меди, хрома и фтора.
В европейских странах преимущественно применяются антисептики на
основе мышьяковой кислоты и соединений меди и шестивалентного хрома. В
Департаменте здравоохранения Австралии в 1985 году было
зарегистрировано более 50 наименований таких антисептиков для пропитки полов морских контейнеров. Наиболее известной, широко используемой за рубежом является хромо - медно - мышьяковая группа водорастворимых антисептиков, обозначаемая аббревиатурой CCA (Cr-Cu-As).
Мировой опыт применения и мотивы экологического и экономического
характера побудили отечественных ученых к разработке подобных составов.
К сожалению, эти работы осложнены тем, что отечественная
промышленность не выпускает мышьяковую кислоту. Поэтому получение отечественных мышьяковых антисептиков могло быть решено только путем переработки промышленных отходов мышьяка. После длительных изысканий в 1999 году был получен первый промышленный образец отечественного антисептика группы ССА — УЛТАН (Уральский Лесотехнический институт, институт химии твердого тела УрО АН).
Использование антисептиков группы ССА, обладающих высокими фунгицидными и инсектицидными свойствами, в целях защиты древесины экологически правильно решает проблему утилизации мышьяксодержащих
отходов цветной металлургии, имеющихся в нашей стране в больших количествах, и вопросы рационального использования лесных ресурсов России.
Цели и задачи исследования
Цель работы - всестороннее исследование нового промышленного образца отечественного антисептика УЛТАН на основе соединений меди, хрома и мышьяка и сравнение с другими водорастворимыми антисептиками.
В соответствии с этой целью сформулированы следующие задачи исследования:
Изучить токсичность промышленного образца антисептика УЛТАН для пленчатого домового гриба Coniophora puteana (Schumach.: Fr) и сравнить её с токсичностью английского - Селькура и финского - Оутокумпу .
Оценить защищающую способность УЛТАНа, Селькура и Оутокумпу и проанализировать эффективность защиты древесины УЛТАНом и отечественными водорастворимыми антисептиками хромо медной группы и соединениями фтора.
Изучить влияние на свойства УЛТАНа присутствия в его составе никеля и сурьмы.
Оценить запас антисептиков в древесине по дозе LD-95.
Исследовать коррозионные действия антисептиков на металлы.
Исследовать вымывание УЛТАНа из древесины в нейтральной и кислой средах.
7. Исследовать влияние длительного хранения УЛТАНа на его
растворимость и изучить возможность регенерации образующихся осадков.
9. Разработать рекомендации по применению различных форм УЛТАНа Новизна работы. Впервые экспериментально вероятностным методом исследована токсичность антисептика УЛТАНа и его аналогов английского (Селькур), финского (Оутокумпу) для пленчатого домового гриба. Впервые
исследованы защищающая способность вероятностным методом и запас антисептиков по LD-95.
Защищаемые положения. В работе исследованы основные биологические и технологические свойства промышленного образца отечественного антисептика УЛТАН в сравнении с другими водорастворимыми антисептиками обоснованы следующие положения, представленные к защите:
Для исследования применим вероятностный метод исследования антисептиков для древесины.
Основные биологические свойства антисептика сравнимы с аналогичными свойствами антисептиков Селькур (Англия) и Оутокумпу (Финляндия).
Защищающая способность других отечественных антисептиков невысока.
Практическая ценность работы. В результате исследований была
установлена конкурентоспособность промышленного образца
отечественного антисептика УЛТАН по сравнению с зарубежными аналогами для рекомендации к использованию в России.
Апробация работы и публикации. Результаты исследований были представлены в качестве отчета по теме № 144/99 «Исследования биологических, физико-химических и технологических свойств промышленных образцов антисептиков Селькур (Англия), Оутокумпу (Финляндия) и УЛТАН (Россия)»; на III Всероссийской научно-практической конференции «Экологические проблемы биодеградации промышленных, строительных материалов и отходов производств» (Пенза, 2000); на совещании «Региональные проблемы изучения и использования избыточно увлажнённых лесных земель» (Екатеринбург, 2000); в сборнике трудов ученых уральской государственной лесотехнической академии (Екатеринбург, 2000); на конференции «Перспективы развития Волжского
региона» (Тверь, 2002), на 4-м международном симпозиуме РКСД «Строение, свойства и качество древесины 04», в журналах «Энергетик» (2001) и «Цветная металлургия» за 2002 и 2004 год «Путь и путевое хозяйство» (2004) и др. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ.
Реализация результатов работы. Результаты работы были внедрены на двух пропиточных заводах (Коми Республика, г. Ирбит Свердловской области); на заводе АО «Уралэлектромедь»; на станции Свердловск-Пассажирский; Первоуральском совхозе; в Чкаловском совхозе; в АО «Акбашево» в виде различных изделий и деталей из пропитанной древесины.
Личный вклад автора. Заключается в разработке программы исследований, подготовке экспериментальной базы, выполнении опытных работ, сборе и обработке экспериментального материала.
Обоснованность и достоверность полученных результатов обеспечивается комплексным разносторонним подходом к решению данной научной задачи; значительным объемом экспериментального материала и использованием при его обработке математических способов вычисления; применением общепризнанных методических руководств и рекомендаций.
Структура и объем работы. Диссертация содержит введение, 6 глав, заключение, список литературы из 283 наименований отечественных и зарубежных авторов и приложения. Материал выполненных исследований изложен на 148 страницах, включает 18 таблиц и 20 рисунков и фотографий.
Использование антисептиков для защиты древесины. Характеристика отечественных антисептиков
Наиболее распространенными методами химической защиты древесины, позволяющими увеличить её долговечность, являются антисептирование и консервирование. Поиску эффективных средств для защитной обработке, как составной части природоохранных мероприятий, для снижения объемов лесозаготовок, во всем мире всегда уделялось большое внимание [Ванин, 1950; Вакин, 1950; Петри, 1953; Стабников, Лившиц, 1960; Коперин, 1961; Хунт, Гэррат, 1961; Валк, 1975; Балод, Русиня, Лапчинский и др., 1978; Choosing and using, 1989; Крейтус и др., 1989; Леонович, 1990;]. Известно много антисептиков обладающих различными свойствами, подробно описанных в литературе [Демидова, 1949; Горшин, 1950,1959; Калниныш, 1962, 1971; Чураков, Петри, 1972; Авакян, 1976; Ratajczak, Wazny, 1978; Wilkinson, 1979; Бочаров, 1983; Kirk, 1983; Чащина, 1985, 1987; Ворфоломеев, 1987, 1989, 1990; Monch, 1987; Falla, 1990; Holzschutzmittel...l991]. Недооценка проблемы защиты древесины в конструкциях, небольшой ассортимент отечественных антисептиков ведут к большим потерям ценной древесины. Поэтому поиск новых эффективных препаратов являлся всегда важной задачей [Чураков,1970; Созонова,1978; Бобкова и др.,1979; Максименко,1980; Johanson,1980; Горшин,1985;Nicholas, 1987; Беленков, 1988; Халилович, Максименко, 1990; Questions, 1991]. Все антисептики должны соответствовать ряду требований. Они должны быть высокотоксичными по отношению биоразрушителям, безвредными в экологическом плане и безопасными для растений, животных и человека. Требуется, чтобы антисептики легко проникали в древесину на заданную глубину и равномерно распределялись в ней, не ухудшая её физико-химических свойств, не вызывая сильной коррозии металлических деталей. Рабочие растворы должны быть стабильными при длительном хранении [Голдин, 1951]. Ученые, занимаясь вопросами разработки и испытания новых защитных средств для древесины, вели поиск в нескольких направлениях. Одни исследователи изучали и оценивали токсичность для дереворазрушающих грибов [Авербаев, Кочкин, 1972; Обласова 1973; Карасева, Левина, Сапужак, 1983; Насимото, и др.1981], другие — для деревоокрашивающих и плесневых грибо [Виделов, Симеонов, 1981; Максименко, Горшин, Короткевич, 1964; Livderborg Jrma, 1984; Brechtel, Michalk, Scnwark, Weise, 1986; Dietz, Schmidt, 1988]. Существуют разработки по определению эффективности универсальных препаратов против насекомых и грибов [Becker, 1966; Hickin,1977; Jonson, Gutzemer,1978; Aburgey, Garter, Roberts, 1978 Williams, Amburgey, 1987]. В зависимости от физических и химических свойств антисептики делят на органические и неорганические, однокомпонентные; и многокомпонентные. Среди них много стандартизированных и широко используемых [Петри, 1958, 1959; Helgvist, Mooller, 1963; Willeitner, 1979, 1991; Варфоломеев, 1987, 1989, 1990]. Характерной особенностью антисептиков органического происхождения является то, что они практически нерастворимы в воде, обладают хорошей проникающей способностью и поэтому очень медленно вымываются из древесины в период эксплуатации. Но, антисептики органического происхождения плохо проникают в сырую древесину, обладают резким неприятным запахом. Пропитанная древесина легко воспламеняется и имеет темный цвет. Эта древесина непригодна к использованию в помещениях и небезопасна с санитарно-гигиенической точки зрения. Давно и успешно применяется для защиты древесины в открытых сооружениях антраценовое масло - продукт сухой перегонки каменного угля. Им пропитывают шпалы, столбы, мостовые брусья и другие деревянные детали, значительного увеличения продолжительности их эксплуатации. К недостаткам этого антисептика относят необходимость осуществлять пропитку только сухой древесины на специальных заводах с расходом около 100 кг/м3 и выделение из пропитанной древесины газообразных вредных веществ и как следствие этого, недопустимость применения его в закрытых помещениях [Беленков, 1991]. Известна новая разработка - антисептик ЖТК - рецептурная композиция представляет собой компаунд, содержащий высококипящие маслянистые фракции каталитического крекинга смеси западносибирских нефтей, предварительно подвергнутых гидроочистке [Федосеева, Долматов, и др. 2000]. Как видно, это достаточно дорогостоящий антисептик. Преимуществами антисептиков неорганического происхождения являются их водорастворимость, что снижает воспламеняемость пропитанной древесины. Данные препараты более дешевые.
Методы определения защищающей способности антисептиков.
Под защищающей способностью понимается способность антисептика, введенного в древесину, обеспечивать защиту ее в реальных условиях от разрушения. Это понятие тесно связано со способностью антисептика фиксироваться в древесине и обеспечивать длительную сохранность в реальных условиях эксплуатации. Защищающая способность может быть оценена двумя путями: полигонными испытаниями, лабораторными и по вероятности защиты древесины [Беленков, 1969]. Полигонные испытания применяются во многих странах и заключаются в том, что образцы древесины реальных размеров или узлы конструкций устанавливаются в реальных условиях эксплуатации на специальных полигонах с введением различных количеств антисептиков и без них. Наблюдения ведутся годами. Ежегодно фиксируют количество разрушенных образцов. Испытания длительные, результаты приближенные [Беленков, 1991]. ГОСТ 16713-71 предусматривает химический и микологический методы испытаний антисептиков на устойчивость к вымыванию. Однако эту методику нельзя считать достаточно эффективной, так как проводимые испытания длительны по времени. Зарубежные методики [Becker, Berghoft, 1966] по этой же причине не использовались. Экспресс - методом по ГОСТ Р 50241-92 устанавливается степень условной вымываемости защитного средства. Быстро и надежно можно определить защищающую способность биологическим путем - вероятностным методом [Созонова, 1978; Воробьева, 2003] который и был применен для определения фиксации в древесине мышьяксодержащих антисептиков: УЛТАН, Селькур, Оутокумпу и отечественного ХМФС. Лабораторные испытания по вероятности защиты древесины основаны на том, что подготовленные мелкие образцы, содержащие одинаковое количество ядовитого вещества (антисептика), подвергаются вымыванию в проточной или периодически сменяющейся воде. Через равные промежутки времени часть образцов удаляется.
После окончания вымывания все образцы испытываются на культурах пленчатого домового гриба Coniophora puteana (Schumach. Fr) совместно с образцами, не подвергавшимися вымыванию, и контрольными, не содержащими испытываемого антисептика. Если антисептики хорошо фиксируются, то вероятность защиты равна единице, если плохо - защита теряется и вероятность становится много меньше или равна нулю. Варьируя дозы и время вымывания в лабораторных условиях, можно быстро оценить защищающую способность того или иного антисептика. Нами была определена защищающая способность антисептиков УЛТНа, Селькура, Оутокумпу. Испытание начинается с пропитки чистой водой под вакуумом подготовленных образцов. Так как образцы мелкие ( кубики с ребром 5-6 мм), то при разряжении 80% они быстро насыщаются водой до такой степени, что тонут в воде. Эти образцы помещают в крупный сосуд, например в 3-х литровую банку, и выдерживают их различные сроки с периодической сменой воды. Если известно, что антисептик не фиксируется в древесине, продолжительность вымывания может быть достаточной в течение нескольких часов или дней. Если антисептики хорошо фиксируются в древесине, то продолжительность вымывания увеличивается до нескольких месяцев. В зависимости от выбранного срока испытания, часть образцов извлекали из воды, подсушивали и сохраняли в сухом виде до момента завершения испытания в воде.
После завершения испытания в воде, образцы подсушивали в сушильном шкафу при температуре 105 С и производили испытания на чистых культурах пленчатого домового гриба для определения вероятности защиты. По полученному сроку и вероятности защиты древесины судят о защищающей способности антисептика. Важным показателем защищающей способности антисептика является сравнение, принятое ГОСТом поглощение в кг/м3, с дозой, обеспечивающей защиту в 95 случаях (ЛД-95). Коррозионное действие антисептиков определяется по ГОСТ 26544-85 «Средства защитные для древесины. Метод оценки коррозионной агрессивности». ГОСТ предусматривает определение скорости, глубины проникновения коррозии, коррозийной агрессивности по шкале низкая, средняя, высокая, очень высокая. Для испытания применяли растворы 3 антисептиков УЛТАН, Селькур, Оуткуму с концентрацией, соответствующей установленной в нормативно-технической документацией. Образцы для одной серии испытаний вырезали из одного листа стали, размерами примерно 75,0 ± 35,0 ±1,0. Посередине ширины на расстоянии 5 мм от края образца просверливали отверстие около 2,0мм. Образцы подготовленные для опыта, зачищенные, замаркированные, промытые последовательно в бензине, спирте и эфире, помешались на 30 минут в сушильный шкаф с температурой 103 ±2 С, затем охлаждались в эксикаторе и взвешивались с погрешностью не более 0,0001г. Образцы подвешивались на капроновых нитях и помещались в сосуды с растворами защитного средства. В сосуды наливали 250см3 раствора и подвешивали образцы так, чтобы они не касались друг друга, стенок и дна сосуда. Уровень растворов должен быть на 10 мм выше уровня образцов и оставаться в течение испытания постоянным.
Разрушительная способность пленчатого домового гриба coniophora puteana
Многолетние испытания токсичности и защищающей способности антисептиков для древесины, проводимые биологическим способом и их достоверность, позволяют использовать данный биологический метод для определения свойств исследуемых защитных средств. Во многих методах в список видов грибов, используемых для испытаний, включается пленчатый домовый гриб Coniophora puteana, как самый распространенный и стойкий к ядам; встречающийся в различных условиях эксплуатации древесины лиственных, и хвойных пород. Он удобен для проведения эксперимента, так как при правильном культивировании и сохранении практически не изменяется высокая разрушительная активность. [Бондарцев, 1956; Becker, 1976; Беленков 1991]. По единой систематике грибов созданной CABI Bioscience совместно IMI (Международным институтом микологии) и доступной по адресу htt: // www. cabi. org/bioscience/ данный гриб имеет следующее систематическое положение: тип Basidiomycota; класс Basidiomycetes; порядок Boletales; семейство Coniophoraceae; вид Coniophora puteana (Schumach.: Fr).
Один из наиболее распространенных грибов - пленчатый домовый гриб по своей разрушительной силе большим количеством исследователей отнесен к 1 группе разрушителей древесины [Бондарцев, 1956]. Разрушает древесину зданий, овощехранилищ, мостов, а также столбы, заборы, шпалы, лесоматериалы на складах, встречается на мертвой древесине в лесу на пнях и поваленных столах хвойных и лиственных деревьев. Пленчатый домовый гриб образует слаборазвитые нежно-паутинистые налеты мицелия, рыхлые тонкие пленки желтовато-коричневого цвета и почти нитевидные, веерообразно ветвящиеся шнуры сначала коричневые или оливково-бурые, позднее буровато-черные. Плодовые тела распростертые, в виде плотных, легко отделяющихся от субстрата, беловатых, затем желтовато-бурых пленок. Многолетними исследованиями Кочуры (1954) и Бондарцева (1956) отмечено, что максимальное проникновение гиф этого гриба из загнивших участков в соседние непораженные составило 40 см вдоль волокон и 6,6 см поперек волокон. При этом пораженная древесина покрывается многочисленными мелкими трещинами и распадается на мелкие призмочки. Согласно Рипачеку (1967) в хвойной древесине действие грибов бурой гнили (Poria sinuosa, Coniophora puteana) начинается с растрескивания торуса и краев окаймленных пор трахеид. Характерная последовательность признаков, наблюдаемых при разложении древесины грибом, следующая: 1) древесина слегка окрашивается в серо-желтый цвет, прочность снижается, но характер излома ещё волокнистый; 2) древесина заметно окрашивается в серо-желтый, серо-оранжевый цвет, становится легкой и (мягкой; 3) древесина становится темно-бурой, распадается на призматические кусочки, теряет прочность [Рабинович М.Л., и др.2001]. Процесс разложения древесины полностью зависит от активности гриба, для роста и развития которого необходимы следующие условия: определенная температура, соответствующая влажность воздуха и древесины, наличие кислорода, кислотность среды, необходимый субстрат. Некоторые другие факторы, например свет, имеют второстепенное значение [Беленков 1969]. При использовании биологического способа для испытания антисептиков важно учитывать все условия оптимального развития дереворазрушающего гриба.
По данным большого количества исследователей изучающих биологию гриба Б.К. Флерова (1935);М.Б. Ахремовича 1956; П.И. Клюшника 1957; Д.А. Беленкова 1969; М.А. Бондаревой, Э.Х. Пармасто 1986; Besh-Andersen 1995, Wood 1997; - оптимальным для развития гриба является температура от + 22 до +26 С. Влажность окружающего воздуха должна быть не ниже 80-85%. В большинстве стандартных методов испытаний токсичности антисептиков рекомендуется поддерживать относительную влажность воздуха в помещении 60-70%. [Беленков, 1991]. Влажность среды должна быть подобрана такой, чтобы обеспечить хороший рост гриба и сохранить в среде запас воды в течение длительного периода. Эти требования наиболее полно выполняются в случае использования в качестве среды опилок с добавлением овсяной муки. Особое значение для роста гриба, поражения и разрушения им древесины имеет влажность испытуемых образцов и она должна быть более 30% [Фрейфельд 1939, Беленкова, Рабинович М.Л., и др.2001]. При влажности 8% и ниже гриб погибает [Besh-Andersen 1995]. Многими исследователями отмечено, что домовые грибы способны регулировать влажность субстрата [Рипачек 1967]. Под влиянием пленчатого домового гриба Coniophora puteana влажность древесины, независимо от первоначального её состояния, устанавливается на одном уровне, благоприятном для разрушительной деятельности гриба. [Петри, Беленков, 1960]. Принимая во внимание, изложенное выше, можно считать целесообразным, при испытании антисептиков устанавливать на культуру гриба образцы древесины в воздушно - сухом состоянии. Дереворазрушающие грибы являются аэробными организмами, поэтому соотношение кислорода и углекислого газа является важным условием для развития гриба и его активности, при увеличении СОг выше 12 % гриб гибнет. Общей особенностью большинства дереворазрушающих грибов является их приуроченность к развитию в кислой среде рН = 2,7-3,7. [Рипачек, 1967]. Учитывая биологические особенности домовых дереворазрушающих грибов, можно считать условия опыта, наиболее подходящие для роста и развития этих грибов и наиболее удобные для проведения эксперимента, будут следующими: температура + 22 - +26С, относительная влажность воздуха в лаборатории 60% - 70% и выше, а в емкостях с культурами — 90% и выше, а влажность опытных образцов не выше 15% так как для активной жизнедеятельности гриба должно быть оптимальные количества свободной воды и воздуха, поэтому нельзя допускать переувлажнения древесины и снижения аэрации. Испытания проводились с использованием пленчатого домового гриба Coniophora puteana (Schumach.: Fr). штамм бывшего Института биологии Уральского филиала АН СССР. Он долгое время культивируется в микологической лаборатории кафедры ботаники и защиты леса Уральского государственного лесотехнического университета. Все эксперименты проводились в специально оборудованном боксе в оптимальных для гриба условиях.
Исследование токсичности УЛТАНа с возможными примесями
Образец УЛТАНа был получен в ноябре 1999 года в купоросном цехе в бутылке 0,75 л, Селькур - на пропиточном заводе в городе Усогорске в пластмассовой бутылке 0,25, образец Оутокумпу ОК-33 был получен от фирмы Оутокумпу через Министерство лесной и деревообрабатывающей промышленности в стеклянных бутылях с ручками, емкостью 3 литра. Все антисептики были в форме концентратов. По ТУ 2157-368-107-98 УЛТАН должен содержать мышьяка (V) в % не менее 10.0, хрома (VI) в % от мышьяка не менее 60% и меди (II) от мышьяка не менее 30%. Предварительные испытания антисептиков УЛТАН, Селькур и Оутокумпу для пленчатого домового гриба показали, что диапазон токсических доз находится в пределах 0,0013 % растворов по элементарному мышьяку. Поэтому для испытаний были приготовлены концентрации растворов 0,01125%; 0,0075%; 0,006525%; 0,005625%; и 0,00375% по элементарному мышьяку. Так как при пропитке древесины этими растворами поглощение было практически одинаковым и равнялось примерно 150%, для удобства сравнения антисептиков и возможности оценки эффективности защиты дозы были выражены в процентах. Для этого все выбранные концентрации растворов по мышьяку были увеличены в 1,5 раза. Таким образом, количество мышьяка в сухой древесине в процентах были равны 0,0169; 0,01125; 0,0098; 0,0084 и 0,0056. Эти значения были использованы для построения пробит - графиков. В таблице приведены результаты испытаний токсичности УЛТАНа, Селькура С и Оутокумпу для пленчатого домового гриба.
На основании данных, приведенных в таблице построены пробит -графики токсического действия на пленчатый домовый гриб антисептиков УЛТАН, Селькур, Оутокумпу. График приведен на рисунке 4.1. Уровень защиты древесины 95%, полученный по пробит-графику, составляет для УЛТАНа - ,0207%, для Селькура - 0,0227%, для Оутокумпу - ,0253 %, . По этим данным можно считать, что практически УЛТАН, Селькур и Оутокумпу не отличаются друг от друга по токсичности для пленчатого домового гриба и будут обладать одинаковой эффективностью при защите древесины от гниения и разрушения насекомыми. Например, если принять, что практически надежная защита достигается при введении в древесину 8 кг/м3 сухой соли и доля мышьяка составляет 10 % т.е., 800 г/м , а вес воздушно сухой древесины составляет 450 кг/м , то запас антисептика по мышьяку может быть определен следующим образом. Сначала определяется количества мышьяка, необходимого для 95 % защиты в граммах на один м данных антисептиков по дозам 0,0207; 0,0227; и 0,0253 %. Для УЛТАНа это 93 г/м , для Селькура - 102 г/м ; для Оутокумпу -114 г/м . Следовательно, запас антисептика для УЛТАНа составляет 8,6 раза, для Селькура — 7,7 раза, для Оутокумпу - 7,0 раз. Таким образом, исследования токсичности УЛТАНа, Селькура и Оутокумпу для пленчатого домового гриба в максимально однородных условиях показали, что УЛТАН, Селькур и Оутокумпу в виде оксидных форм концентратов с плотностями 2,07 г/мл, 1,99 г/мл и 1,56 г/мл обладают практически одинаковым защитным потенциалом.
Некоторое небольшое преимущество УЛТАНа трудно объяснить, если учесть, что в его составе содержания мышьяка меньше (14%), чем в Селькуре (21%) и Оутокумпу (15,6%). Оценка токсичности была осуществлена на основе 2% растворов, приготовленных в лаборатории АО «Уралэлектромедь». Элементарный состав 2% растворов УЛТАНа приведен в таблице 4.3 Для раствора с никелем исходная концентрация пропиточного раствора по мышьяку равнялась 0,03% с последующим разведением в 2; 4; 8 и 16 раз. Для раствора с медью исходная концентрация пропиточного раствора составила 0,046% с последующим разбавлением в 2; 4; 8; 16 раз. Испытания проведены на чистых культурах пленчатого домового гриба по описанной выше методике. Размещение образцов на помостах и в чашках Петри были проведено по схемам представленным в главе 2.
