1,2-Dimetoksyetan : oznaczanie w powietrzu środowiska pracy metodą chromatografii gazowej ze spektrometrią mas

• Autorzy: Kucharska M. , Wesołowski W.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0010.0062

Warianty tytułu

EN

1,2-Dimethoxyethane : determination in working air with gas chromatography -mass spectrometer

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

1,2-Dimetoksyetan (DME) w warunkach normalnych jest: bezbarwną, przezroczystą cieczą, o słabym zapachu eteru, bardzo dobrze rozpuszczalną w wodzie, charakteryzującą się dużą prężnością par. Należy on do grupy rozpuszczalników alkiloeterowych, pochodnych glikolu etylenowego. 1,2-Dimetoksyetan jest stosowany: jako substancja pomocnicza przy sporządzaniu oraz przetwórstwie chemikaliów przemysłowych, w produkcji fluoropolimerów, a także w przemyśle mikroelektronicznym oraz w poligrafii jako rozpuszczalnik i środek czyszczący. W dostępnym piśmiennictwie nie ma danych na temat toksyczności ostrej i przewlekłej 1,2-dime-toksyetanu. Na podstawie wyników wieloletnich badań epidemiologicznych związków o podobnej budowie chemicznej wykazano jednak, że narażenie ludzi na etery alkilowe glikolu etylenowego może niekorzystnie wpływać na płodność i rozwój płodu, a także parametry hematologiczne. Celem pracy było opracowanie i walidacja czułej metody oznaczania 1,2-dimetoksyetanu w środowisku pracy w zakresie 1/20 ÷ 2 wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia (NDS), zgodnie z wymaganiami zawartymi w normie europejskiej PN-EN 482+A1: 2016-1. Badania wykonano techniką chromatografii gazowej przy zastosowaniu chromatografu gazowego Agilent Technologies 7890B ze spektrometrem mas 5977A (MSD), a także dozownikiem z podziałem lub bez podziału próbki, z automatycznym podajnikiem próbek oraz komputerem z programem sterowania i zbierania danych (MassHunter) oraz kapilarną kolumną analityczną HP-PONA (50 m; 0,2 mm; 0,5 μm). Metoda polega na: adsorpcji 1,2-dimetoksyetanu na węglu aktywnym, ekstrakcji dichlorometanem i analizie chromatograficznej otrzymanego roztworu przy zastosowaniu spektrometru mas. Współczynnik desorpcji 1,2-dimetoksyetanu z węgla aktywnego wynosi 96,4%. Próbki powietrza do oznaczeń 1,2-dimetoksyetanu pobrane na węgiel aktywny przechowywane w lodówce są trwałe do 28 dni. Zastosowanie kapilarnej kolumny HP-PONA umożliwia selektywne oznaczenie 1,2-dimetok-syetanu w obecności: dichlorometanu, toluenu, disiarczku węgla, glikolu etylenowego i propylenowego oraz innych związków współwystępujących. Metoda jest liniowa (r = 0,9999) w zakresie stężeń 5 ÷ 200 μg/ml, co odpowiada zakresowi 0,5 ÷ 20 mg/m3 (1/20 ÷ 2 wartości NDS) dla próbki powietrza o objętości 10 l. Granica oznaczalności (LOQ) tej metody wynosi 1,306 μg/ml. Opracowana metoda charakteryzuje się dobrą precyzją oraz dokładnością i spełnia wymagania zawarte w normie europejskiej PN-EN 482+A1: 2016-1 dla procedur dotyczących oznaczania czynników chemicznych. Opracowaną metodę oznaczania 1,2-dimetoksyetanu zapisaną w postaci procedury analitycznej zamieszczono w załączniku.

EN

Under normal conditions, 1,2-dimethoxyethane (DME) is a colorless and transparent liquid with a faint odor of ether, very soluble in water, characterized by a high vapor pressure. It belongs to the group of alkyl ethers solvents, derivatives of ethylene glycol. 1,2-Dimethoxyethane is used as an excipient in preparing and processing industrial chemicals, in the production of fluoric polymers and as a solvent and cleaning agent in the microelectronics and printing industries. In the literature there are no data on the acute and chronic toxicity of 1,2-dimethoxyethane. However, long-term epidemiological studies on compounds of similar chemical structure suggest that human exposure to ethylene glycol alkyl ethers can adversely affect fertility and fetal development, and hematological parameters. The aim of this study was to develop and validate a sensitive method for determining concentrations of 1,2-dimethoxyethane in workplace air in the range from 1/20 to 2 MAC values, in accordance with the requirements of Standard No. PN-EN 482+A1: 2016-1. The study was performed using a gas chromatograph (GC). A 7890B Agilent Technologies gas chromatograph with a 5977A mass spectrometry detector (MSD), HP PONA (50 m; 0,2 mm; 0,5 µm) capillary analytical column, auto sampler and Mass Hunter software was used for chromatographic separations. The method is based on the adsorption of 1,2-dimethoxyethane on charcoal, desorption with dichloromethane and GC/MSD analysis of the resulting solution. Extraction efficiency of 1,2-dimethoxyethane from charcoal was 96.4%. Samples of 1,2-dimethoxyethane can be stored in refrigerator for up to 28 days. The use of a HP-PONA capillary column enabled selective determination of 1,2- dimethoxyethane in a mixture of dichloromethane, toluene, carbon disulfide, ethylene and propylene glycol and other compounds. The method is linear (r = 0.9999) within the investigated working range from 5 to 200 µg/ml, which is equivalent to air concentrations from 0.5 to 20 mg/m3 for a 10-L air sample. The limit of quantification (LOQ) is 1,306 μg/ml. The analytical method described in this paper enables selective determination of 1,2-dimethoxyethane in workplace atmosphere in presence of other compounds at concentrations from 0.5 to 20 mg/m3 (1/20 ÷ 2 MAC value). The method is precise, accurate and it meets the criteria for procedures for measuring chemical agents listed in Standard No. PN-EN 482+A1: 2016-1. The method can be used for assessing occupational exposure to 1,2-dimethoxyethane and associated risk to workers’ health. The developed method of determining 1,2-dimethoxyethane has been recorded as an analytical procedure (see Appendix).

Słowa kluczowe

PL

1,2-dimetoksyetan; metoda oznaczania; metoda chromatografii gazowej; powietrze na stanowiskach pracy

EN

1,2-dimethoxyethane; determination method; gas chromatography; workplace air

• Wydawca: Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy
• Rocznik: 2017
• Tom: Nr 2 (92)
• Strony: 133--147
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kucharska M.

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

autor

Wesołowski W.

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

Bibliografia

• 1. Annex XV dossier: identification of EGDME as SVHC (2012). Proposal for identification of a substance as a category 1A or 1B CMR, PBT, vPvB or a substance of an equivalent level of concern. Belgian Competent Authority (Belgian Federal Public Service (FPS) Health, Food Chain Safety and Environment, Risk Management Service). In cooperation with: Polish Competent Authority (Bureau for Chemical Substances), public version, Europejska Agencja ds. Chemikaliów (ECHA), Helsinki [dostęp: http://echa.europa.eu/documents/10162/13638/svhc_axvrep_egdme_ 203-794-9_ en.pdf; cyt.13.04.2015.].
• 2. ECETOC (2005). Technical Report. The Toxicology of glycol ethers and its relevance to man (4th ed.) vol. 1. Technical report nr 95. Bruksela.
• 3. NIOSH (2003). Method 2554. Glycol ethers. NIOSH Manual of Analytical Methods (4th ed.). Washington, DC: U.S. Government Printing Office [www.cdc. gov/niosh/ docs/ 2003-154/pdfs/2554.pdf].
• 4. PN-EN 482+A1: 2016-1 Narażenie na stanowiskach pracy – Wymagania ogólne dotyczące charakterystyki procedur pomiarów czynników chemicznych.
• 5. Screening level hazard characterization for high production volume chemicals sponsored by Ferro Corporation (2008). Prepared by high production volume chemicals branch risk assessment division and exposure assessment branch, exposure and technology divission. Office of Pollution Prevention and toxics Environmental Protection Agency. Washington DC [http://www.epa.gov/hpvis/hazchar/110714_1,2-Dimethoxyethane_HC_August%202007.pdf; cyt. 13.04. 2015].
• 6. Starek A., Szabla J. (2008) Etery glikolu etylenowego – substancje szkodliwe dla zdrowia. Medycyna Pracy 59(2), 179–185.
• 7. Stepien D.K., Püttmann W. (2014) W source identification of high glyme concentrations in the Oder River. Water Res. 54: 307–317 [http://dx.doi.org /10.1016/j.watres.2014.01.067.].
• 8. Support document for identification of 1,2-dimethoxyethane (EGDME) as a substance of very high concern because of its cmr properties. Substance Name: 1,2-dimethoxyethane (EGDME). EC: 203-794-9. CAS: 110-71-4. ECHA 2012 [http://echa. europa.eu/documents/10162/13638/svhc_supdoc_egdme_en.pdf; cyt. 13.04.2015.]
• 9. Supporting documents for initial risk-based prioritization of high production volume chemicals. U.S. Environmental Protection Agency 3/18/2008 Supporting Documents for risk-based prioritization. Chemical/Category: CAS: 110-71-4, Ethane, 1,2-dimethoxy- (also known as 1,2-dimethoxyethane, or monoglyme)[http://www.epa.gov/hpvis/rbp /Monoglyme. 110714. Web.SupportDocs.31408. pdf; cyt. 13.04.2015].

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).