Rozpuszczalne związki wolframu. Metoda oznaczania w powietrzu na stanowiskach pracy

• Autorzy: Wasilewski Paweł

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0014.9945

Warianty tytułu

EN

Soluble tungsten compounds. Determination in workplace air

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wolfram jest metalem przejściowym, który występuje w skorupie ziemskiej w postaci minerałów, z których po wydobyciu jest ekstrahowany. Brakuje danych na temat chronicznych efektów kontaktu z wolframem. Wolfram metaliczny w postaci drobnego proszku jest łatwopalny i może powodować mechaniczne podrażnienie skóry i oczu. Istnieją rozpuszczalne związki wolframu, które są sklasyfikowane jako związki toksyczne, powodujące uszkodzenie oczu i zagrażające środowisku wodnemu. Celem prac badawczych była nowelizacja normy PN-Z-04221-3:1996 dotyczącej oznaczania rozpuszczalnych związków wolframu na stanowiskach pracy metodą spektrofotometryczną z rodankiem potasu. Nowelizacja normy została przeprowadzona, ponieważ norma PN-Z-04221-3 opisuje metodę, w której oznaczalność wynosi 0,25 wartości NDS, a zgodnie z normą europejską PN-EN 482 oznaczalność metody musi być w zakresie 0,1 ÷ 2 NDS. Metoda polega na zatrzymaniu aerozolu rozpuszczalnych związków wolframu na filtrze z mieszaniny estrów celulozowych, a następnie rozpuszczeniu ich w wodzie. W kolejnym etapie wolfram redukowany jest z użyciem chlorku cyny, a następnie ulega reakcji z rodankiem potasu, dając barwny kompleks, który należy ekstrahować alkoholem izoamylowym, aby następnie zmierzyć absorbancję ekstraktu na spektrofotometrze UV-Vis. Pomiary wykonano z użyciem spektrofotometru UV-Vis Heλios firmy ThermoSpectronic model Beta. Wymagania walidacyjne przedstawione w normie europejskiej PN-EN 482 zostały spełnione przy wykonywaniu pomiarów. Dzięki metodzie można oznaczać znajdujące się w powietrzu rozpuszczalne związki wolframu o stężeniach 0,1 ÷ 2 mg/m³ . Granica oznaczalności LOQ wynosi 1,875 ng. Precyzja pomiarów wynosi 5,06%, a niepewność rozszerzona 22,09%. Metoda oznaczania rozpuszczalnych związków wolframu została przedstawiona w postaci procedury analitycznej, którą zamieszczono w załączniku. Zakres tematyczny artykułu obejmuje zagadnienia zdrowia oraz bezpieczeństwa i higieny środowiska pracy będące przedmiotem badań z zakresu nauk o zdrowiu oraz inżynierii środowiska.

EN

Tungsten is a transition metal which occurs in the Earth’s crust as minerals which after being mined is extracted. There is no data on chronic effects of contact with tungsten, although fine tungsten powder is flammable and can cause mechanical irritation to skin and eyes. However, there are soluble tungsten compounds, which are classified as toxic, causing damage to the eyes, and being harmful to the aquatic environment. The aim of the study was to amend Standard No. PN-Z-04221-3 determination of soluble tungsten compounds in workplace air using spectrophotometric method with potassium thiocyanate. The amendment was performed because Standard No. PN-Z-04221-3 describes a method in which the quantification is 0.25 mg/m³ , according to European Standard No. EN 482 the quantification of method must be in range of 0.1 – 2 mg/m³ . The method is based on depositing soluble tungsten compounds on a cellulose esters filter and then dissolving them in water. Then tungsten is reduced with tin chloride, after reaction with potassium thiocyanate, tungsten becomes a complex. Tungsten complex should be extracted with isoamyl alcohol and then absorbance should be measured on a UV-Vis spectrophotometer. The tests were performed with the UV-Vis Heλios spectrophotometer by ThermoSpectronic model Beta. The validation requirements of European Standard No. EN 482 were met. With this method soluble tungsten compounds in air can be determined at concentration of 0.1 – 2 mg/m³ . The limit of quantification (LOQ) is 1.875 ng. The overall accuracy of the method is 5.06% and its relative total uncertainty is 22.09%. The method for determining tungsten has been recorded in a form of an analytical procedure (see Appendix). This article discusses problems of occupational safety and health, which are covered by health sciences and environmental engineering.

Słowa kluczowe

PL

wolfram; metoda analityczna; powietrze na stanowiskach pracy; spektrofotometria; rozpuszczalne związki wolframu; nauki o zdrowiu; inżynieria środowiska

EN

tungsten; determination method; workplace air; spectrophotometry; soluble tungsten compounds; health sciences; environmental engineering

• Wydawca: Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy
• Rocznik: 2021
• Tom: Nr 2 (108)
• Strony: 167--177
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wasilewski Paweł

• Centralny Instytut Ochrony Pracy – Państwowy Instytut Badawczy 00-701 Warszawa, ul. Czerniakowska 16 POLAND

• https://orcid.org//0000-0001-6735-4207

Bibliografia

• 1. Chempur (2017). Sodu wolframian 2 hydrat. Karta charakterystyk [http://chempur.pl/pliki/karty_charakterystyk/sodu_ wolframian_2h.pdf, data dostępu: 6.10.2020].
• 2. ChemPył (2020). Baza wiedzy o zagrożeniach chemicznych i pyłowych. CIOP-PIB, Warszawa.
• 3. Donaldson E.M. (1975). Spectrophotometric determination of tungsten in ores and steel by chloroform extraction of the tungsten-thiocyanate-diantipyrylmethane complex. Talanta 22(10–11), 837–841. GESTIS (2020). Tungsten.
• 4. GESTIS Substance database. Germany, Sankt Augustin, BG Institute for Occupational Safety and Health.
• 5. IITRI. (2010). Bioaccessibility studies of five tungsten substances using simulated gastric, alveolar, interstitial, lysosomal and sweat fluids. Report No. 2234-001. [Unpublished Report] Chicago.
• 6. Lassner E., Schubert W.-D., Lüderitz E., Wolf H.U. (2000). Tungsten, tungsten alloys, and tungsten compounds. [W:] Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley- -VCH, Weinheim.
• 7. Lemus R., Venezia C.F. (2015). An update to the toxicological profile for water-soluble and sparingly soluble tungsten substances. Crit. Rev. Toxicol. 45(5), 388–411.
• 8. Manual of mineralogy (After James D. Dana), (1993). 21st ed., by C. Klein, C.S. Hurlbut Jr. Wiley, New York.
• 9. Mishra N., Sinha S.K., Patel K.S., Mishra R.K. (1987). Extraction and spectrophotometric determination of tungsten with thiocyanate and amides. Analyst 112(8), 1131–1134.
• 10. National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH), (1994). Tungsten (Soluble and Insoluble) – Method 7074. NIOSH Manual of Analytical Methods (NMAM), 4th ed.
• 11. National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH), (2003a). Elements by ICP (Aqua Regia Ashing) – Method 7301. NIOSH Manual of Analytical Methods (NMAM), 4th ed.
• 12. National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH), (2003b). Elements by ICP (Nitric/Perchloric Acid Ashing) – Method 7300. NIOSH Manual of Analytical Methods (NMAM), 4th ed.
• 13. PN-EN 482+A1:2016 Narażenie na stanowiskach pracy – Wymagania ogólne dotyczące charakterystyki procedur pomiarów czynników chemicznych [Workplace exposure – General requirements for the performance of procedures for the measurement of chemical agents].
• 14. PN-Z-04221-3:1996 Badania zawartości wolframu i jego związków – Oznaczanie rozpuszczalnych związków wolframu na stanowiskach pracy metodą spektrofotometryczną z rodankiem potasu.
• 15. Rozporządzenie Komisji (UE) 2018/669 z dnia 16 kwietnia 2018 r. zmieniające, w celu dostosowania do postępu naukowo-technicznego, rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 1272/2008 w sprawie klasyfikacji, oznakowania i pakowania substancji i mieszanin. Dz. Urz. UE z dnia 4.05.2018 r. (L 115/1) [Commission Regulation (EU) 2018/669 of 16 April 2018 amending, for the purposes of its adaptation to technical and scientific progress, Regulation (EC) No 1272/2008 of the European Parliament and of the Council on classification, labelling and packaging of substances and mixtures].
• 16. Rozporządzenie Ministra Rodziny, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 12 czerwca 2018 r. w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy. DzU 2018, poz. 1286 ze zm.
• 17. Saunders N. (2004). Tungsten and the elements of groups 3 to 7 (The periodic table). Chicago.
• 18. Yatirajam V., Dhamija S. (1975). Spectrophotometric determination of tungsten with thiocyanate. Talanta 22(9), 760–762.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).