1. مقدمه
در حال حاضر, صنعت داخلی شیرهای با مواد اصلی از جمله برنج تولید می کند, فولاد ضد زنگ, پلاستیکی, و غیره. اکثریت قریب به اتفاق فروش در بازارهای توسعه یافته اروپا و ایالات متحده شیرهای مس است, چین, به عنوان بزرگترین صادرکننده شیرها در جهان, بیشتر شیر آب های صادراتی شیرهای مس است. مواد اصلی شیرهای مس مس و روی است, معمولاً به عنوان برنج شناخته می شود. مقدار کمی سرب در طی فرآیند ماشینکاری به برنج اضافه می شود تا عملکرد برش برنج را بهبود بخشد. اگر اصلاً سرب اضافه نشود, شیر آب نه تنها دشوار خواهد بود, عملکرد ضعیف و سایر مشکلات, حتی اگر محصول نهایی باشد, همچنین به دلیل مقاومت در برابر خوردگی استرس منجر به ترک خوردگی خواهد شد
سرب یک فلز سنگین است که برای سلامت انسان مضر است, اما شیرهای اصلی در کشورهای توسعه یافته در اروپا و آمریکا از برنج ساخته شده اند, و مس با سایر مواد جایگزین نشده است. این امر به این دلیل است که بارش سرب طبق استانداردهای محصول به یک ارزش خاص محدود می شود و ایمن در نظر گرفته می شود. به عنوان مثال, استاندارد تست سمیت شیر آب آمریکای شمالی, NSF/ANSI61-2012, مستلزم آن است که بارش سرب از آن تجاوز نکند 5 μg برای ایمن بودن در نظر گرفته می شود.
بنابراین, با توجه به خطرات سلامتی ناشی از بارش فلزات سنگین, بنیاد ملی بهداشت (NSF) تحقیقات عمیق و تجزیه و تحلیل بارش فلزات سنگین در محصولات در تماس با آب آشامیدنی انجام شده است, تست استاندارد NSF/ANSI61 را تهیه کرد, روشهای تست مفصلی ایجاد کرده و الزامات مقادیر را محدود می کند, و به استاندارد تست سمی معتبر برای مواد تماس با آب آشامیدنی در آمریکای شمالی تبدیل شده است. این استاندارد در برخی از کشورها و مناطق به طور گسترده ای پذیرفته شده است, از جمله چین, برای ارزیابی بارش فلزات سنگین از شیر آب توسط مرجع مستقیم یا غیرمستقیم.
2.استاندارد NSF/ANSI61-2012
2.1 آشنایی با استاندارد “اجزای سیستم آب آشامیدنی – اثرات سلامتی” [1] توسط بنیاد ملی بهداشت ساخته شده است (NSF), از آنجا که نسخه اول در آن صادر شد 1988, بعد از چندین نسخه از بروزرسانی, نسخه فعلی است 2012 نسخه جدیدترین. NSF/ANSI 61-2012 استاندارد محصولات از جمله سیستم های لوله کشی را پوشش می دهد (لوله ها و اتصالات), مواد محافظ, مواد مهر و موم شده, دریچه, محصولات نهایی (مانند شیر, و غیره).
2.2 NSF/ANSI& 61 فرآیند تست بارش فلزات سنگین برای شیرهای آب
NSF/ANSI 61-2012 بخش آزمون برای شیر آب بخش است 9, که در آمریکای شمالی بسیار تأثیرگذار و معتبر است به عنوان استاندارد برای ارزیابی فلزات سنگین و ارگانیک که از محصولات شیر آب از منظر آزمایش سیستم استفاده می کند. در بخش 9, شیر آب, به عنوان یک محصول نهایی, به طور پیش فرض در معرض آخرین است 1 لیتر آب, یعنی. این است 1 لیتر آب که تحت تأثیر بارش فلزات و ارگانیسم های سنگین قرار می گیرد.
آزمایش بارش فلزی سنگین با گرفتن سه مجموعه کامل شیر و شروع پیش درمانی از بعد از ظهر جمعه انجام می شود. ابتدا شیر آب را با آب شیر آب بشویید و سپس آن را با مایع خیس پر کنید. از روز 1 روز به روز 18, به جز شنبه ها و یکشنبه ها, راه حل خیساندن را تغییر دهید 2 ساعت از 9:00 به 17:00, 5 روز در روز. عصاره ها در جمع آوری شدند 9:00 روزها 3, 4, 5, 10, 11, 12, 17, 18 و 19 برای سرب و 9:00 روز 19 برای باقی مانده 13 فلزات سنگین.
2.3 NSF/ANSI 61 محاسبه مقدار Q برای شیرها
زیرا بارش محتوای سرب یک فرایند پویا است, میزان بارش از دوره خیساندن تا دوره خیساندن متفاوت است. به منظور تعیین کمیت میانگین مقدار سرب رسوب شده در یک زمان معین, NSF اصول آماری کاربردی, غلظت های استاندارد را با استفاده از میانگین لگاریتمی و انحراف استاندارد محاسبه کرد, و سرانجام مقدار آماری Q را برای تشخیص سرب محاسبه کرد.
(1) غلظت استاندارد شده توسط فرمول زیر محاسبه می شود: nf = n1 × n2 × cmv
(2) در معادله, n1 =(SAF/SAL)VL/VF(ثابت))n2vf(ثابت)/VF(جاری)= 1NSAF منطقه سرریز محصول در هنگام استفاده واقعی است; سال منطقه غوطه وری محصول در هنگام آزمایش است; VL حجم آب پر شده در هنگام آزمایش است; VF(ثابت) در اینجا به عنوان 1L تعریف شده است. CMV عامل تهویه آب سرد است (= حجم پر از آب سرد/حجم پر از آب کل).
(3) لگاریتم طبیعی غلظت استاندارد را با استفاده از فرمول yij = lnxij محاسبه کنید.
(4) میانگین لگاریتمی را برای هر یک از 3 نمونه ها با توجه به فرمول زیر: انجام =(yi3+yi4+yi5+yi10+yi11+yi12+yi17+yi18+yi19)/9
(5) انحراف استاندارد میانگین لگاریتمی را با توجه به فرمول زیر محاسبه کنید: (6) مقدار Q را با توجه به فرمول زیر محاسبه کنید: جایی که k مقدار ثابت پارامتر آماری است که به اندازه نمونه آزمون بستگی دارد, k = 2.6028 وقتی وجود دارد 3 نمونه های آزمایشی.
2.6 نتایج آزمایش فلزات سنگین NSF/ANSI61 در Faucet Intertek, به عنوان اولین سازمان آزمایش شخص ثالث در سرزمین اصلی چین که می تواند آزمایش NSF/ANSI61 را انجام دهد, ما تجربه آزمایش NSF/ANSI61 در مورد شیرها را در گذشته خلاصه می کنیم 8 سالها و به نتیجه گیری های زیر می رسیم: (1) بارش محتوای سرب پویا است, اما روند کلی به تدریج کاهش می یابد. (2) به طور کلی, خرابی بارش فلزات سنگین عمدتاً در فلزات سنگین زیر متمرکز شده است: رهبری, مس, وابسته به آرسن, روی, کادمیوم, و غیره. آمار آخرین 100 مدل های شیرهای NSF/ANSI61 نتایج آزمون, از کدام 92, یا 92%, آزمون را پشت سر گذاشت, ناکام 8, نرخ خرابی از 8%. از 8 مدلهایی که شکست خورده اند, مقدار Q از بارش سرب نتوانست حساب کند 3, مس, وابسته به آرسن, روی, کادمیوم, محتوای کرومیوم نتوانست حساب کند 1 هر یک.
3.NSF/ANSI61 در تأثیر صنعت شیر آب به دلیل آزمایش شیر آب آمریکای شمالی ASMEA112.18.1/CSAB125.1 اجازه می دهد تا حداکثر محتوای سرب مس در قطعات آب باشد 8%, اما بسیاری از شرکتهای تولیدی نگران استفاده مستقیم از محتوای سرب از شیر آب های بالاتر هستند که برای گذراندن آزمایش NSF/ANSI61 دشوار است, بنابراین برخی از شرکت ها تصمیم می گیرند از شیرهای مس با سرب کم یا حتی سرب استفاده کنند, اما روند تغییر کرده است, مشکلات و هزینه های فنی بیشتر است.
برخی از شرکت ها از “شستشوی سرب” روش برای از بین بردن سرب از سطح آب, اصل استفاده از تفاوت نقطه ذوب با سرب است. دمای ریخته گری شیر آب به طور کلی بیش از 1,000 درجه سانتیگراد, و نقطه ذوب سرب است 327.5 درجه سانتیگراد, به طوری که سرب در قالب گیری سطوح داخلی و خارجی بارش سرب.
محتوای سرب روی سطح بسیار بالاتر از داخل است. سرب شستشو قبل از ترک کارخانه استفاده از اصل روند واکنش شیمیایی است, با غلظت بالای محلول قلیایی قوی برای درمان نمونه, مواد چرب سطح را بشویید, و سپس درمان اسید قوی, سپس سرب در شیر آب مس به سرعت تجزیه می شود. در آزمون NSF/ANSI61, مقدار Q یک شیر آب قبل از شستشوی سرب 8.5 میکروگرم و 4.1μg پس از شستشوی سرب بود, با کاهش قابل توجه در مقدار Q.
4. خلاصه همراه با حادثه قبلی سرب در شیر آب, تمرکز بحث و جدال آن, به طور عمده تفاوت در روش های آزمایش. برخی از آژانس ها یک رویکرد داخلی توسعه یافته را اتخاذ می کنند, برخی از آنها یک رویکرد انجمن صنعت را اتخاذ می کنند, و برخی از آنها یک رویکرد استاندارد ملی توصیه شده را اتخاذ می کنند, با رویکردهای مختلف و به طور طبیعی نتایج متفاوت. این منجر به عدم یکنواختی و عدم تقارن در رسانه ها و اطلاعات عمومی می شود. بنابراین, همانطور که استاندارد ملی جدید در حال اجرا است, توصیه می کنیم NSF/ANSI61 به عنوان یک روش آزمایش اجباری برای شیر آب معرفی شود تا بارش بسیاری از فلزات سنگین مانند سرب از دیدگاه سیستم را آزمایش کند. روش ها و الزامات آزمایش می تواند متناسب با وضعیت فعلی صنعت باشد