Eter oktabromodifenylowy – mieszanina izomerów : oznaczanie w powietrzu środowiska pracy metodą chromatografii gazowej ze spektrometrią mas

• Autorzy: Kucharska M. , Wesołowski W.

Identyfikatory

DOI

10.5604/1231868X.1205483

Warianty tytułu

EN

Octabromodiphenyl ether – mixture of isomers : determination in workplace air with gas chromatography – mass spectrometer

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Eter oktabromodifenylowy (oktaBDE) w czystej postaci jest niepalnym białym lub prawie białym ciałem stałym o charakterystycznym zapachu. Związek otrzymuje się przez bromowanie eteru difenylowego. Eter oktabromodifenylowy należy do bromowanych związków aromatycznych stosowanych do zmniejszania palności. Najczęściej był stosowany przy produkcji syntetycznych polimerów wykorzystywanych w przemyśle: samochodowym, elektrycznym i elektronicznym. Ze względu na swoje właściwości fizykochemiczne eter oktabromodifenylowy zaliczono do, tzw. trwałych zanieczyszczeń organicznych, których produkcja i stosowanie są zabronione w Unii Europejskiej od 2004 r. W warunkach przemysłowych podstawowym źródłem narażenia na polibromowane etery difenylowe (PBDE) jest praca w spalarniach odpadów komunalnych oraz przy utylizacji sprzętu elektrycznego i elektronicznego. Najbardziej istotne znaczenie w toksycznym działaniu eteru oktabromodifenylowego mają zmiany czynnościowe w wątrobie i tarczycy, a po narażeniu inhalacyjnym także zmiany w układzie oddechowym. Eter oktabromodifenylowy nie wykazywał działania mutagennego i genotoksycznego. W Environmental Protection Agency (EPA) zaliczono eter oktabromodifenylowy do klasy D, czyli związków nieklasyfikowanych jako kancerogen dla ludzi. Celem pracy było opracowanie i walidacja czułej metody oznaczania stężeń eterów oktabromodifenylowych w środowisku pracy w zakresie 1/10 ÷ 2 wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia (NDS), zgodnie z wymaganiami zawartymi w normie europejskiej PN-EN 482: 2012. Badania wykonano techniką chromatografii gazowej przy zastosowaniu chromatografu gazowego agilent tchnologies 7890B ze spektrometrem mas 5977A (MSD) oraz dozownikiem z podziałem lub bez podziału, z automatycznym podajnikiem próbek i komputerem z programem sterowania i zbierania danych (Mass Hunter) oraz kapilarną kolumną analityczną ZB 5-HT inferno (30 m × 0,25 mm × 0,25 µm). Metoda polega na: zatrzymaniu frakcji wdychalnej obecnego w badanym powietrzu aerozolu eterów oktabromodifenylowych na filtrze z włókna szklanego, ekstrakcji toluenem i analizie chromatograficznej otrzymanego roztworu przy zastosowaniu spektrometru mas. Wydajność odzysku oznaczanych związków przy zastosowaniu proponowanego zestawu do pobierania próbek powietrza wynosiła 95,7%. Tak pobrane próbki powietrza przechowywane w lodówce są trwałe co najmniej 30 dni. Zastosowanie kolumny ZB 5 HT inferno (30 m × 0,25 mm × 0,25 µm) umożliwia oddzielenie frakcji eteru oktabromodifenylowego od innych izomerów polibromowanych eterów difenylowych oraz rozpuszczalnika. Opracowana metoda jest liniowa (r = 0,999) w zakresie stężeń 1 ÷ 20 µg/ml, co odpowiada zakresowi 0,01 ÷ 0,2 mg/m³ dla próbki powietrza o objętości 200 l. Granica oznaczalności tej metody wynosi 0,365 µg/ml. Metoda analityczna umożliwia selektywne oznaczenie frakcji wdychalnej eterów oktabromodifenylowych w powietrzu na stanowiskach pracy w zakresie stężeń 0,01 ÷ 0,2 mg/m³ (1/10 ÷ 2 wartości NDS). Opracowana metoda charakteryzuje się dobrą precyzją oraz dokładnością i spełnia wymagania zawarte w normie europejskiej PN-EN 482: 2012 dla procedur dotyczących oznaczania czynników chemicznych. Opracowaną metodę oznaczania eterów oktabromodifenylowych, zapisaną w postaci procedury analitycznej, zamieszczono w załączniku.

EN

The pure octabromodiphenyl ether (octaBDE) is a white, inflammable solid with characteristic odor, obtained by bromination of diphenyl ether. Octabromodiphenyl ether belongs to the group of brominated aromatic compounds used as flame retardants. It was most often used in the production of synthetic polymers used in the electric, electronic and car industries. Due to its physicochemical proprieties, octabromodiphenyl ether belongs to the group of so called persistent organic pollutants (POP’s) which production and utilization is banned in European Union since 2004. Occupational exposure may take place mainly in waste incineration plants and during using electric and electronic equipment. The most important toxic effects of octabromodiphenyl ether are functional changes in the liver and thyroid, and changes in the respiratory tract after inhalation. Octabromodiphenyl ether did not show mutagenic or genotoxic properties. Environmental Protection Agency (EPA) classified octabromodiphenyl ether in Class D (group of compounds not classified as a carcinogen for humans).The aim of this study was to develop and validate a sensitive method for determining octabromodiphenyl ether concentrations in workplace air in the range from 1/10 to 2 MAC values, in accordance with the requirements of Standard PN-EN 482:2012.Studies were performed using gas chromatography (GC). A 7890B Agilent Technologies gas chromatograph equipped with a 5977A mass spectrometry detector (MSD), ZB 5-HT inferno (30 m × 0.25 mm × 0.25 μm) capillary analytical column, autosampler and Mass Hunter software was used for chromatographic separations. The method is based on the adsorption of inhalable fraction of octabromodiphenyl ether on glass fiber filters, desorption with toluene and gas chromatographic-mass detection (GC/MS) analysis of the resulting solution.Extraction efficiency of octabromodiphenyl ether from filters was 95.7%. Samples of octabromodiphenyl ether can be stored in refrigerator for up to 30 days. The use of a ZB 5-HT inferno (30 m × 0.25 mm × 0.25 μm) capillary column enabled selective determination of octabromodiphenyl ether in a mixture of polibromineted diphenyl ethers, toluene and other compounds. This method is linear (r= 0.999) within the investigated working range 1 ÷ 20 μg/ml, which is equivalent to air concentrations from 0.01 to 0.20 mg/m3for a 200-L air sample. Limit of quantification (LOQ) is 0.365 μg/ml. The analytical method described in this paper enables selective determination of octabromodiphenyl ethers in workplace air in the presence of other compounds at concentrations from 0.01 to 0.20 mg/m3(1/10 ÷ 2 MAC value). The method is precise, accurate and it meets the criteria for procedures for measuring chemical agents listed in Standard PN-EN 482:2012. This method can be used for assessing occupational exposure to octabromodiphenyl ether and associated risk to workers’ health. The developed method of determining octabromodiphenyl ether has been recorded as an analytical procedure (see appendix).

Słowa kluczowe

PL

etery oktabromodifenylowe; metoda oznaczania; metoda chromatografii gazowej; powietrze na stanowiskach pracy

EN

octabromodiphenyl ethers; determination method; gas chromatography; workplace air

• Wydawca: Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy
• Rocznik: 2016
• Tom: Nr 2 (88)
• Strony: 129--145
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kucharska M.

• Instytut Medycyny Pracy im. prof. dr. med. Jerzego Nofera 91-348 Łódź ul. św. Teresy od Dzieciątka Jezus 8

autor

Wesołowski W.

• Instytut Medycyny Pracy im. prof. dr. med. Jerzego Nofera 91-348 Łódź ul. św. Teresy od Dzieciątka Jezus 8

Bibliografia

• 1. Dyrektywa 2003/11/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 6 lutego 2003 r. zmieniająca po raz dwudziesty czwarty dyrektywę Rady 76/769/EWG w sprawie ograniczeń we wprowadzaniu do obrotu i stosowaniu niektórych substancji u preparatów niebezpiecznych (eter pentabromodifenylu, eter oktabromodifenylu).
• 2. EU RAR, European Union Risk Assessment Report. Diphenyl ether, octabromo derivative (octabromo-diphenyl ether). CAS nr: 32536-52-0, EINCES nr: 251-087- 9. Risk Assessment. Institute for Health and Consumer Protection. European Chemicals Bureau. United Kingdom, Eurepean Communities 2003.
• 3. Hernik A., Góralczyk K., Czaja K., Strusiński P., Korcz W., Ludwicki J.K.(2007)Polibromowane difenyloetery (PBDE) – nowe zagrożenia? Rocznik Państwowego Zakładu Higieny 58(2), 403–415.
• 4. IPCS, International Programme on Chemical Safety (1994) Brominated diphenyl ethers. Environmental Health Criteria 162. Geneva, World Health Organization.
• 5. IRIS, Integrated Risk Information System (2003) Octabromodiphenyl ether. [Komputerowa zintegrowana baza komputerowa].
• 6. Masten S.(2001) Technical pentabromodiphenyl ether (32534-81-9), technical octabromodiphenyl ether (32536-52-0), 2,2’,4,4’-tetrabromodiphenyl ether (5436-43-1), 2,2’,4,4’,5-pentabromodiphenyl ether (60348-60-9), 2,2’,4,4’,5,5’-hexabromodi-phenyl ether (68631-49-2). Review of toxicological literature. North Carolina, Research Triangle Park.
• 7. EPA (1994) Method 1613. Tetra- through octachlorinated dioxins and furans by isotope dilution HRGC/HRMS.
• 8. EPA (2007) Method 1614. Brominated diphenyl ether in water, soil, sediment, and tissue by HRGC/HRMS.
• 9. EPA (2008) Method 1668B. Chlorinated biphenyl congeners in water, soil, sediment, biosolids, and tissue by HRGC/HRMS.
• 10. Pettersson-Julander A., van Bavel B., Engwall M., Westberg H.(2004) Personal air sampling and analysis of polybrominated diphenyl ethers and other bromine containing compounds at an electronic recycling facility in Sweden. J. Environ. Monit. 6, 874–880.
• 11. PN-EN 482: 2012 Narażenie na stanowiskach pracy – Wymagania ogólne dotyczące charakterystyki procedur pomiarów czynników chemicznych.
• 12. Szymańska J.A., Bruchajzer E. (2012) Eter oktabromodifenylowy – mieszanina izomerów 2,2’,3,3’,4,4’,5’,6-, 2,2’,3,3’,4,4’,6,6’- i 2,2’,3,4,4’,5,5’,6- – frakcja wdychalna. Dokumentacja dopuszczalnych wielkości narażenia zawodowego. Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy 3(73), 5–35.
• 13. UNEP, United Nations Environment Programme (2007) Draft risk management evaluation: com- UNEP/POPS/POPRC.3/14.
• 14. Wesołowski W., Kucharska M., Gromiec J.(2011) Eter pentabromobifenylowy (mieszanina izomerów) – metoda oznaczania. Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy 1(67), 107–114.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.