Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса и теоретические предпосылки исследований 8
2. Методы исследования антисептиков 27
2.1. Методы исследования токсичности антисептиков для деревораз-рушающих грибов 27
2.2. Методы определения защищающей способности антисептиков 35
2.3. Метод определения глубины проникновения антисептика в древесину 40
2.4. Метод определения растворимости смесей соединений фтора и бора 41
2.5. Метод определения коррозионного действия антисептиков 42
2.6. Определение разрушительной активности гриба 43
3. Разрушительная активность пленчатого домового гриба 46
4. Исследование токсичности и защищающей способности различных соединений фтора и бора для пленчатого домового гриба 48
4.1. Исследование влияния шестивалентного хрома на токсичность фтористого натрия 50
4.2. Исследование влияния шестивалентного хрома на защищающую способность фтористого натрия 53
4.3. Оценка токсичности соединений, включающих тетрафторбораты меди и кальция 55
4.4. Исследование устойчивости к вымыванию из древесины фтора и бора, введенных в виде смесей тетрафторборатов 59
4.5. Исследование защищающей способности тетрафторборатов натрия и аммония в смеси с соединениями калия 62
4.6. Оценка токсичности и защищающей способности алюмохром-фосфат- и алюмоборфосфатсвязующих 64
4.7. Степень фиксации фтора и бора в составе «Латурала X» 68
4.8. Определение степени фиксации антисептика, содержащего борную кислоту 69
5. Исследование свойств антисептика бофор 73
5.1. Оценка токсичности фтористого натрия для пленчатого домового гриба в присутствии различных количеств борной кислоты 73
5.2. Оценка токсичности Бофора для пленчатого домового гриба 75
5.3. Исследование защищающей способности Бофора 79
5.4. Исследование растворимости Бофора и глубины его проникновения в древесину 83
5.5. Определение коррозионного действия Бофора 84
6. Универсальная антисептическая паста на бофоре 87
6.1. Выбор связующего для антисептической пасты 87
6.2. Испытание пасты на Бофоре 87
6.3. Область применения пасты 90
7. Применение антисептика бофор 94
7.1. Токсикологические исследования 94
7.2. Эффективность и возможность использования антисептика Бофор 96
Выводы и заключение 98
Литература 101
Приложения 134
- Методы определения защищающей способности антисептиков
- Метод определения растворимости смесей соединений фтора и бора
- Разрушительная активность пленчатого домового гриба
- Исследование влияния шестивалентного хрома на защищающую способность фтористого натрия
Введение к работе
Древесина как строительный материал используется более широко, чем бетон и металл. Конкурентоспособность древесины определяется ее воспроизводством, доступностью, относительно невысокой ценой, удобством обработки. Она обладает рядом специфических свойств, однако имеет существенные недостатки: 10 % всей ежегодно заготавливаемой древесины сгнивает и гибнет от пожаров [Горшин, 1983]. Быстрое гниение в тяжелых условиях эксплуатации вызвано интенсивным действием дереворазрушителеи и является одной из главных причин потерь растущего леса и заготовленной древесины [Миллер, Мейер, 1935; Вакин, 1950; Петри, Дулькин, 1950; Ахремович, 1956; Картавенко, 1960; Горшин, 1968, 1984] Для заготовки 20 млн. м древесины, идущей на противогнилостный ремонт, до недавнего времени каждый год вырубалось около 300 тыс. га леса [Горшин, 1977; Иевинь, 1982].
Увеличение срока службы объектов, выполненных с использованием древесины и древесных материалов, позволит рациональнее и экономичнее использовать лесные ресурсы. Достичь длительной стойкости древесины можно путем ее обработки химическими средствами защиты - антисептиками [Петри, 1959; Хунт, Гэррат, 1961; Калниньш, 1962; Горшин, Телятникова, 1972].
Средний срок службы, например, шпал и переводных брусьев - 11 лет, опор линий передач и связи - 12, строительных конструкций, подверженных гниению и заменяемых при ремонте, - 10, крепежного леса - 2 года. При правильном консервировании этих сортиментов древесина сохранится практически без биоповреждений соответственно 25, 45, 20 и 10 лет [Калниньш, 1971; Ломакин, 1990]. Для каждого случая нужно иметь возможность выбора консерванта.
Поиск и применение новых, наиболее эффективных средств защиты древесины существенно сократит ее неоправданный расход. В качестве таких
средств рекомендуется использовать препараты на основе соединений фтора и бора [Демидова, 1949; Соловьев, 1949; Горшин, 1950; Голдин, 1951; Калниньш,. Эрмуш, 1979; Бочаров, 1983; Эрмуш, 1984; Чернышева, Маслова, Гричанова и др., 1985; Крейтус, Короткия, 1989].
Актуальность работы. К настоящему времени предложено значительное число антисептиков, но тем не менее ощущается острая нехватка защитных средств [Варфоломеев, Чащина, Лебедева, 1988] из-за высокой стоимости одних и слабой токсичности по отношению к биоразрушителям, либо ненадежной фиксации других. Важное значение имеет высокий класс опасности большинства из них, тормозящий и ограничивающий применение химической защиты древесины. Следовательно, необходимо изыскивать эффективные препараты, которые не окажут неблагоприятного воздействия на окружающую среду и удовлетворят всем необходимым требованиям.
В нашей стране недостаток высокоэффективных антисептиков, обеспечивающих длительную защиту древесины от гниения, компенсировался импортом из Германии, Швеции и других стран водорастворимых препаратов [Варфоломеев, 1991], в том числе и небезопасных для человека в процессе работы мышьяковых [Созонова, Беленков, 1975; Балод, Русиня, Лапчинский и др., 1978; Wilkinson, 1979; Alden, 1983; Barnes, 1985].
Антисептики, в составе которых имеются фтор и бор с различными добавками, обеспечивают высококачественную защиту древесины в сложных условиях эксплуатации, и их использование постоянно растет во всем мире [Эрмуш, 1982, 1988; Максименко, 1986].
Разработка и обоснование возможности непосредственного получения фтор-борных антисептиков готовой формы, предохраняющих древесину на уровне лучших зарубежных препаратов и не оказывающих отрицательного воздействия на человека и окружающую природную среду, имеет большое научное и практическое значение.
Цель и задачи исследований. Цель работы - разработка новых эффективных антисептиков на основе соединений фтора и бора.
Задачи исследований.
1. Исследование токсичности некоторых соединений фтора и бора для
пленчатого домового гриба вероятностным методом.
2. Определение защищающей способности антисептиков на основе
соединение фтора и бора в лабораторных условиях по вероятности защиты
древесины. ?
Снижение класса опасности препарата с целью более широкого его применения для защиты древесины.
Поиск перспективных соединений бора для использования их в качестве антисептиков для защиты древесины от гниения.
Определение некоторых технологических свойств антисептика для защиты древесины от гниения.
6. Составление рекомендаций по практическому применению
антисептика Бофор.
Научная новизна. Экспериментально, вероятностным методом, исследована токсичность для пленчатого домового гриба ряда составов на основе соединений фтора и бора.
Впервые биологическим методом определено количество фтор- и борсодержащих соединений в древесине.
Впервые разработан и предложен для широкого применения антисептик на основе фтора и бора, относящийся к III классу опасности.
Даны обоснованные рекомендации по применению фтор-борного антисептика в народном хозяйстве в виде универсальной пасты и антисептических бандажей.
Практическая ценность. Получен новый защитный состав из недорогих и распространенных компонентов, что дает возможность выпускать препарат малыми партиями и расширить ассортимент имеющихся антисептиков.
Снижение класса опасности химического препарата позволит более широко применять его в народном хозяйстве без отрицательного воздействия на человека и окружающую среду.
Рекомендации по разработке и применению различных форм препарата (раствор, паста, бандаж) облегчают его хранение, транспортировку и использование для защиты древесины.
Апробация работы и публикации. Результаты исследований были представлены на научно-технической конференции "Возможности производства и применения мышьяковых антисептиков для защиты древесины и других материалов от биоповреждений" (Свердловск, 1988), на Всесоюзной научно-технической конференции "Модифицирование и защитная обработка древесины" (Красноярск, 1989), на областной научно-технической конференции "Вклад ученых и специалистов в развитие химико-лесного комплекса" (Свердловск, 1991), на 2-ой Всесоюзной научно-технической конференции "Охрана лесных экосистем и рациональное использование лесных ресурсов" (Москва, 1991), на Международной конференции молодых ученых "Проблемы лесной биогеоценологии и методологические основы их решения" (Йошкар-Ола, 1992), на научно-практической конференции "Проблемы восстановления лесов на Урале " (Екатеринбург, 1992), на региональной научно-технической конференции "Экологическая безопасность населения в зонах градопромышленных агломераций Урала" (Пермь, 199*5), на региональной молодежной конференции "Актуальные проблемы лесоведения" (Екатеринбург, 1996), на 2-м международном симпозиуме «Строение, свойства и качество древесины» (Мытищи, 1996), в сборнике «Леса Урала и хозяйство в них» (Екатеринбург, 1999) и других.
В Уральском научно-исследовательском химическом институте на основании наших работ был получен патент № 2022786, на опытном заводе организовано производство препарата «Бофор» для индивидуального применения.
По теме диссертации опубликовано 12 работ.
Объем работы. Диссертация содержит введение, 7 глав, выводы, заключение, список литературы из 332 наименований (в том числе 112 иностранных), приложения. Общий объем - ??? страницы, в тексте помещено 26 таблиц, 16 рисунков.
Работа выполнена в период заочной и очной аспирантуры, а также в течение работ по договору на кафедре ботаники и защиты леса Уральского государственного лесотехнического университета под руководством профессора, доктора биологических наук, академика РАЕН, заслуженного лесовода России Д.А.Беленкова.
Методы определения защищающей способности антисептиков
Защищающая способность наряду с токсичностью является одним из наиболее важных свойств антисептиков для древесины, используемой в тяжелых условиях эксплуатации (при контакте с грунтом, водой). Препарат должен прочно фиксироваться на волокнах древесины и обеспечивать длительную защиту от биоповреждений. "Показатели токсичности не призваны характеризовать защищающую способность антисептика, поэтому она каждый раз определяется отдельно в конкретных ... условиях и действительна лишь для тех условий, для которых определена" [Горшин, 1977]. Зависит защищающая способность от условий службы, особенностей антисептика, поглощения, глубины пропитки и заданного срока службы. У каждого антисептика своя защищающая способность, которая оценивается в основном продолжительностью эксплуатации пропитанной древесины в конкретных условиях или по результатам испытаний образцов на полигонах.
ГОСТ 16713-71 предусматривает химический и микологический методы испытаний антисептиков на устойчивость к вымыванию. Однако эти методики, как и некоторые зарубежные [Becker, Berghoft, 1966], нельзя считать достаточно эффективными, так как проводимые в соответствии с ними испытания занимают длительное время. Экспресс-методом по ГОСТ Р 50241-92 устанавливают степень лишь условной вымываемости защитного средства.
Быстро и надежно определить защищающую способность биологическим путем позволяет вероятностный метод [Созонова, 1978], который и был применен в данной работе для изучения фиксации в древесине фтор-хром-борных составов.
Образцы размером 5x5x5 мм из заболони сосны пропитывались антисептиком под вакуумом при остаточном давлении 30 мм рт.ст., выдерживались сырыми во влажной камере в течение 7 суток, подсушивались до комнатно-сухого состояния. Половину образцов промывали водопроводной водой в течение 5 суток, ежедневно меняя воду. После промывания образцы подсушивались, вместе с образцами, не подвергнутыми вымыванию, стерилизовались 1 час в сушильном шкафу при 1бО±2С и испытывались на культуре пленчатого домового гриба. Опыты с каждым препаратом проводили в 10 колбах. В колбу на обросший ровным слоем мицелия гриба помост помещали 60 образцов: по 10 от каждого содержания антисептика (5 - безвымывания и 5 - после вымывания в течение 5 суток) и 10 контрольных (без антисептика). В остальном методика не отличалась от описанной выше.
Предполагалось, что при условии прочной фиксации антисептика на волокнах древесины вероятность защиты после промывания в воде не изменится или изменится незначительно. При изучении составов на основе хрома, бора и других компонентов методика была несколько изменена. Образцы размером 5x5x5 мм пропитывались, выдерживались 7 суток во влажной камере, подсушивались до комнатно-сухого состояния. Общее количество образцов - 250 шт. - разделено на пять групп по 50 шт.: 1 группа - контрольные (без пропитки); 2 -пропитанные, без вымывания; 3-5 - пропитанные и подвергнутые вымыванию в течение 10, 30, 60 суток. Смена воды в колбе с образцами - 2 раза в сутки. Затем образцы испытывали в колбах на культуре гриба, наблюдая за их обрастанием мицелием гриба. Через 30 суток образцы разделяли на разрушенные и не разрушенные грибом для оценки биологической активности гриба по каждой концентрации без вымывания и после вымывания в течение установленного срока. Кроме колб с опилочно-овсяной питательной средой и помостами применялись чашки Петри с культурой гриба, выращенной на сусло-агаровой среде (рис.2.7). В этом случае изготавливали торцевые пластинки из заболони сосны размером 5x5x2 мм, аналогично другим опытам пропитывали, выдерживали во влажном состоянии, вымывали и в стерильных условиях устанавливали на специальные подкладочные изоляционные кольца в чашки Петри. Количество образцов и чашек Петри варьировало. Помимо вероятностного был применен и химический метод.
Биологическая оценка степени фиксации антисептика дана на основании наблюдений за обрастанием образцов мицелием и их разрушением. Химическая - путем анализа промывной и отфильтрованной воды специальными способами. Анализ был проведен УНИХИМом. При этом вымывание пропитанных образцов длилось 2, 5, 10 суток со сменой воды один раз в сутки. В эксперименте с композициями, приготовленными из фторборатов и соединений калия, вымывание проводилось двое суток при предварительных последовательных пропитках (соединениями калия, фторборатами и дистиллированной водой), чередующихся с подсушкой и выдержкой образцов во влажной камере.
Метод определения растворимости смесей соединений фтора и бора
Достаточная растворимость в воде - одно из основных требований, предъявляемых к создаваемым водорастворимым антисептикам. Известно, что борная кислота влияет на повышение растворимости некоторых соединений [Рысс, 1956]. Предполагалось, что ее сочетание с фтористым натрием значительно повысит растворимость последнего. Были приготовлены 5,6- и 56-процентные растворы смеси, полученной в виде порошка и содержащей 44 весовые части борной кислоты и 12 весовых частей фтористого натрия. Растворимость определена визуально и оценена по степени прозрачного растворов и наличию осадка. При создании новых средств защиты древесины принято определять их корродирующую способность. Коррозионное действие составов, содержащих фтор, хром и бор, оценивалось по ГОСТ 26544-85. Для испытаний использовались пластинки из нелегированной стали размером (15-20)х(30-50)х1,5 мм. Образцы выдерживались в растворах антисептиков заданное время (в зависимости от состава) при комнатной температуре.
При этом часть стальных пластинок была полностью погружена в раствор, часть - наполовину. Обработка результатов испытаний осуществлялась по формулам: где Am - средняя потеря массы образца при травлении, г; т, ті - общая масса контрольных образцов до и после травления соответственно, г; п - количество контрольных образцов. где DK - скорость коррозии, г м 2 сут"1; m2,m3 - масса образца до и после испытания, соответственно, г; S - площадь поверхности образца, м" ; t - продолжительность испытания, сут. где hK - средняя глубина проникновения, мм в год; р - плотность стали, из которой изготовлены образцы (7 7,9 103 кг/м3). Коррозионная агрессивность растворов - низкая, средняя, высокая, очень высокая - устанавливалась по таблице, приведенной в ГОСТ 26544-85 (табл. 2.2). Многие методы исследования токсичности антисептиков основаны на учете степени разрушения древесины [Беленков, Петри, Пермикин, 1960]. В связи с тем, что опыты с пропитанной древесиной проводились в лабораторных условиях, первоначально определялась степень активности гриба на древесине без яда.
Известно, что разрушительная активность гриба подчиняется закону нормального распределения Лапласа-Гаусса [Беленков, 1991], на основании чего проведена соответствующая статистическая обработка и распределение экспериментальных данных, характеризующих эту активность. Для испытаний использовали колбы с культурами пленчатого домового гриба Coniophora puteana (Schumach.: Fr.) P. Karst, выращенными на опилочно-овсяной среде (п. 2.1) (рис. 2.8). Образцы размером 20x20x10 мм изготовляли из заболони сосны таким образом, чтобы обеспечить максимально возможную их однородность, определяли влажность серии, индивидуально взвешивали, устанавливали на культуры гриба на тонких иглах с подкладкой из заболони сосны (рис. 2.9). В двух сериях опыта было испытано 125 образцов в 17 колбах. Через 40 суток, в течение которых отмечали обрастание мицелием, образцы взвешивали до и после сушки, определяли абсолютную влажность [ГОСТ 16483.7-71], абсолютно сухую массу и массу разрушенной древесины. Рис.2.7. Помосты для образцов в чашке Петри 44 Полученные данные статистически обрабатывали, в конечном итоге определяя: X - среднее значение разрушения древесины; а - основное отклонение; а - ошибку среднего значения, что дало возможность сравнить эти результаты с имеющимися литературными данными и оценить разрушительную активность гриба.
Разрушительная активность пленчатого домового гриба
Испытания токсичности и защищающей способности антисептиков для древесины в данной работе проведены биологическим способом, поэтому необходимо было предварительно оценить разрушающую способность пленчатого домового гриба Coniophora puteana (Schumach.: Fr.) P. Karst для подтверждения достоверности результатов опытов. Группа домовых грибов, развивающихся на древесине и вызывающих разрушение построек и сооружений, принадлежит к дереворазрушающим грибам. Пленчатый домовый гриб по своей разрушительной силе отнесен к I группе. Это один из самых распространенных грибов, встречающихся в междуэтажных перекрытиях, на нижних венцах зданий и в других деревянных конструкциях в сырых зданиях и сооружениях, подвалах и погребах, на шпалах, деревянных мостах и столбах, в деревянных судах и вагонах, на лесоматериалах, иногда на валежной древесине и пнях. В природе, к примеру, гриб обнаружен на сосне обыкновенной, пихте сибирской, ели сибирской, березе пушистой, ольхе кустарниковой [Мухин, 1993]. Гриб чрезвычайно интенсивно и быстро производит разрушение древесины, вызывает гнили хвойных и лиственных пород. Пораженная древесина буреет, растрескивается, распадается на мелкие призмы.
В местах поражения иногда образуются плодовые тела - плоские, широкораспростертые, желтоватые, со временем коричневые с белым волокнистым краем. Интенсивность разрушения древесины сравнительно высокая только при наличии достаточного увлажнения. Оптимальные условия для развития гриба: температура воздуха от +5 до +24С, влажность древесины 40-65 % или выше, минимальное увлажнение 25 % [Флеров, 1935; Клюшник, 1957; Бондарцева, Пармасто, 1986]. По Бич-Андерсену гриб находится «в покое» при влажности древесины 15-20 %, при оптимальной для роста гриба влажности 30-50 % древесина в конструкциях быстро теряет прочность. Летальная влажность древесины - 80 %. Летальная температура воздуха - от 65С [Besh-Andersen, 1995]. Эти параметры необходимо учитывать при выращивании культур гриба и установке образцов. Оценку противогнилостной стойкости древесины и физиологической активности гриба производят путем установления наличия и степени ее разрушения за определенный период. При этом нужно знать как именно происходило разрушение. Испытано 125 образцов в 17 колбах. Влажность древесины перед испытанием 6,32 %. Образцы взвешены до и после выдержки на культурах гриба. Для каждого образца определено снижение веса в процентах для того, чтобы оценить разрушающую активность в каждом случае. Во время испытаний отмечалась степень обрастания образцов мицелием гриба. Все образцы были покрыты мицелием на 65-100 %, однако мицелий выглядел по-разному: от очень обильного, пушистого до имеющего вид тонкой желтоватой пленки. На большинстве образцов ватообразный мицелий. Разрушение образцов определено как отношение веса разрушенной древесины к абсолютно сухому весу образца. Данные статистически обработаны. Среднее разрушение древесины за 40 суток составило 36,4 %. Основное отклонение - 9,5 %. Ошибка среднего значения - 1,23 %. Полученные результаты вполне согласуются с литературными данными (разрушение древесины - 31,6 % [Беленков, 1967]), из чего следует вывод, что гриб обладает достаточной разрушительной активностью и пригоден для дальнейшей экспериментальной работы. В данной главе рассмотрены результаты исследований токсичности и защищающей способности следующих соединений, имеющих в своем составе фтор или бор, а также оба компонента одновременно. 1. Фтористый натрий с бихроматом натрия. Антисептики, содержащие эти вещества, обычно имеют в своем составе также соединения мышьяка, меди или других элементов. 2.
Тетрафторборат меди с сульфатом аммония. Для получения этой смеси растворяли чистые соединения: сульфат меди, борную кислоту и фторид аммония. 3. Тетрафторборат кальция с декаборатом аммония. Смесь получена путем смешения фторида аммония, бората кальция и воды. Второе и третье соединения подготовлены специально для испытаний на древесине. Ранее такие композиции не испытывались. Двойные пропитки (4 - 9). 4. Тетрафторборат натрия с карбонатом калия. 5. Тетрафторборат натрия с хлоридом калия. 6. Тетрафторборат натрия с гидроксидом калия. 7. Тетрафторборат аммония с карбонатом калия. 8. Тетрафторборат аммония с хлоридом калия. 9. Тетрафторборат аммония с гидроксидом калия. Тетрафторбораты достаточно широко применялись для защиты древесины. Соединения калия доступны и добавлялись для уменьшения вымываемости тетрафторборатов из древесины. Двойные пропитки используются как правило для создания в древесине малорастворимых или нерастворимых соединений, служащих антисептиками. Преимущества таких малорастворимых соединений в их более низкой вымываемости. В настоящей работе первую пропитку осуществляли растворами соединений калия. Вторая пропитка хорошо растворимыми в воде тетрафторборатами натрия и аммония (растворимость соответственно около 50 % и около 20 % при комнатной температуре) приводила к образованию в древесине тетрафторбората калия, имеющего значительно более низкую растворимость - около 0,5 % [Рысс, 1956]. Введение соединений калия в раствор, содержащий ионы BF4T привело бы к выпадению осадков уже на стадии его приготовления. 10. Алюмохромфосфатсвязующее, состоящее из оксидов бора, фосфора, алюминия и хрома. Разработка этого связующего велась для промышленных нужд. В качестве антисептика не применялось. 11. Алюмоборфосфатсвязующее, состоящее из оксидов бора, фосфора и алюминия. Также разрабатывалось для промышленности, например, в качестве огнеупоров, связующих для изготовления различных материалов, в том числе изделий из древесины, ДСП, ДВП. 12. Латурал X, включающий фтор, оксид бора, оксид хрома и аммиак, и являющийся аналогом латвийского препарата "Эрлит". 13. Раствор медного купороса, бихромата натрия, борной кислоты и воды. Взяты чистые соединения. Свойства вышеперечисленных композиций как антисептиков для древесины ранее не были изучены. Исследовав их токсичность и защищающую способность по отношению к пленчатому домовому грибу, можно будет сделать выводы об их пригодности к применению в качестве защитных средств, либо о придании им защитных свойств.
Исследование влияния шестивалентного хрома на защищающую способность фтористого натрия
Высокая токсичность антисептика не является надежным гарантом защиты древесины. Антисептик должен прочно фиксироваться в древесине и сохранять свои свойства длительное время. Применение соединений шестивалентного хрома в комбинированных антисептиках хромо-медной и хромо-мышьяковой групп способствует фиксации антисептика на волокнах древесины [Becker, Buchmann, 1966; Kubel, Pizzi, 1982; Эрмуш, Андерсоне, Лусе, 1982; Крейтус, Лусе, 1983; Wytner, 1983; Эрмуш, Калниньш, Андерсоне, 1984; Marx, Vogelbacher, Hettler, 1986; Крейтус, Русиня, Андерсоне, 1987]. Однако, некоторые авторы отмечают, что степень фиксации фтора на волокнах древесины в присутствии бихромата калия невысока, и достижение высокой степени фиксации фтора при использовании шестивалентного хрома проблематично [Чураков, 1970]. Обычно защищающая способность оценивается продолжительностью эксплуатации пропитанных деталей и изделий или образцов древесины на полигонах. Иногда осуществляют химический анализ древесины до и после промывания и воды, в которой находилась древесины определенное время. Так можно определить лишь способность антисептика к фиксации в древесине, а не биостойкость до и после контакта с водой. Целесообразнее оценивать влияние добавок хрома на фиксацию фтористого натрия на волокнах древесины биологическим способом, используя вероятностный метод [Беленков, 1966, 1968, 1972]. Образцы древесины, пропитанные составом, содержащим фтористый натрий и бихромат натрия, перед испытанием на культуре гриба подвергают вымыванию в воде в течение 5 суток. Степень фиксации препарата после испытаний оценивается по вероятности защиты древесины (табл. 4.2). В растворах 0,0625-0,1500 %-ных концентраций добавки хрома не способствовали фиксации фтористого натрия в древесине. Так, 247 образцов из 250 были разрушены пленчатым домовым грибом в различной степени -сильно повреждены 143 образца, средне - 71, слабо - 33. В опытах с повышенной концентрацией растворов самая высокая вероятность защиты наблюдалась при отсутствии хрома. С увеличением количества хрома в составе защищающая способность падала, причем наивысшей она была при соотношении фтористого натрия к хрому 1:0,25.
Отличие показателей вероятности защиты при одинаковых концентрациях объясняется различными внешними условиями для роста гриба. Таким образом, из всех испытанных составов можно рекомендовать к применению пропиточный раствор 0,625%-ной концентрации, содержащий 0,5 % NaF и 0,125 % NazCrsOy HzO (соотношение 1:0,25). При разработке рецептур фтор-хром-борных антисептиков необходимо учитывать возможное отрицательное последствие добавок хрома. Уральским научно-исследовательским химическим институтом (УНИХИМ) представлены для испытаний следующие составы: 1 - Cu(BF4)2 + (NH SC в виде 10 %-ного голубого прозрачного раствора; 2 - Са(ВРд)2 + (NH O 5ВгО в виде белого кристаллического вещества. Как уже отмечено, тетрафторбораты достаточно широко применяются в качестве компонентов антисептиков. Беленков и Селецкая [1977] исследовали токсичность фторборатов натрия, меди и трибутилолова и определили дозы, позволяющие защищать древесину от разрушения с вероятностью 0,95. Рекомендуемое ими количество сухого фторбората натрия в сухой древесине - 0,135-0,144 % к весу сухой древесины; сухого фторбората меди - 0,203-0,210 %; сухого трибутилолова - 0,483-0,532 %. Использованы растворы 0,001-0,500 %-ных концентраций. Возможно, что растворы смесей тетрафторборатов с сульфатом аммония и с декаборатом аммония также будут токсичны для пленчатого домового гриба. Можно предположить, что первый состав перспективнее для защиты древесины, так как содержит больше токсичных для грибов элементов: фтор - 41,17 %, бор -5,86 % и медь. Результаты испытаний токсичности этих составов приведены в табл. 4.3 ,4.4. Из табл. 4.3 видно, что выбранные концентрации пропиточных растворов и содержание фтора и бора в древесине перекрывают диапазон доз с неполным защитным эффектом. Это позволяет построить пробит-график и определить дозу, обеспечивающую 95 %-ный уровень защиты, а также оценить характер изменения токсичности в зависимости от содержания действующего вещества в древесине (рис. 4.1). По данным пробит-графика (рис. 4.1) доза смеси, защищающая древесину от разрушения грибом с вероятностью 0,95 составляет 0,574 %. Для рекомендуемых растворов запас защиты должен составлять минимум 5-7 раз. Следовательно, на практике должны применяться растворы Cu(BF4)2 + (NH4)2 S04 с концентрацией не менее 3-4 %. По приведенным в табл. 4.4 данным построить пробит-график нельзя, так как вероятность защиты древесины в диапазоне испытанных концентраций практически не изменялась. Для построения пробит-графика необходимо повысить концентрации растворов, что может увеличить опасность токсического воздействия препарата на человека и окружающую среду. Таким образом, состав, содержащий тетрафторборат меди, предпочтительнее, однако окончательный вывод о его пригодности к применению можно сделать после исследования защищающей способности.
