Chloroeten : metoda oznaczania w powietrzu na stanowiskach pracy z zastosowaniem chromatografii gazowej ze spektrometrią mas

• Autorzy: Zieliński M. , Twardowska E. , Kucharska M.

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0012.1019

Warianty tytułu

EN

Chloroethene : determining in workplace air with gas chromatography – mass spectrometry

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Chloroeten (chlorek winylu – CW) jest związkiem wielkotonażowym. Nie występuje naturalnie w przyrodzie. Jest otrzymywany wyłącznie na drodze syntezy chemicznej. Około 98% całej produkcji choloroetenu jest wykorzystywane do wytwarzania polichlorku winylu (PVC) i kopolimerów. Narażenie na ten związek występuje podczas syntezy i polimeryzacji, a także podczas plastyfikacji i przetwórstwa polimerów oraz kopolimerów. Przetwórstwo chlorku winylu ma miejsce w wielu branżach przemysłu: tworzyw sztucznych, obuwniczego, gumowego, farmaceutycznego i in. W Polsce ogólna liczba osób narażonych zawodowo na ten związek, zgodnie z danymi Głównego Inspektoratu Sanitarnego z 2015 r., to ponad 1 300 osób. Narażenie ludzi na choloroeten może nastąpić: inhalacyjnie, z wodą do picia oraz żywnością. U pracowników przewlekle narażonych na duże stężenia choloroetenu stwierdzono objawy chorobowe zwane zespołem lub chorobą chlorku winylu, w tym: ból i zawroty głowy, niewyraźne widzenie, zmęczenie, brak apetytu, nudności, bezsenność, duszności, ból żołądka, ból w okolicy wątroby lub śledziony. W badaniach klinicznych stwierdza się: zmiany rzekomotwardzinowe skóry, alergiczne zapalenie skóry, akroosteolizę, polineuropatie obwodowe, zaburzenia neurologiczne, jak również zwłóknienie wątroby, powiększenie śledziony i wątroby, zaburzenia przemiany porfiryn. Chlorek winylu ma właściwości mutagenne/genotoksyczne. Chloroeten został sklasyfikowany jako kancerogen przez Międzynarodową Agencję Badań nad Rakiem, IARC (grupa 1.) i Unię Europejską (kategoria zagrożenia 1.A). Celem pracy było opracowanie i walidacja czułej metody oznaczania chloroetenu w środowisku pracy w zakresie od 1/10 do 2 wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia (NDS). Do oznaczenia chloroetenu zastosowano metodę chromatografii gazowej sprzężonej ze spektrometrią mas. Postanowiono opracować metodę zapewniającą oznaczalność na poziomie co najmniej 1/10 NDS. Dalsze rozważania możliwości oznaczania tej substancji w powietrzu oparto na wcześniej opracowanych metodach analitycznych. Zastosowanie kolumny kapilarnej INNOVAX umożliwia selektywne oznaczenie chloroetenu w obecności: toluenu, acetonu oraz innych związków współwystępujących. Odpowiedź detektora na analizowane stężenia chlorku winylu ma charakter liniowy (r 2= 0,9972) w zakresie stężeń 1 ÷ 26 μg/ml, co odpowiada zakresowi 0,20 ÷ 5,2 mg/m3 (0,08 ÷ 2 wartości NDS) dla próbki powietrza o objętości 5 l. Granica oznaczalności (LOQ) tej metody wynosi 0,07 μg/ml. Opracowana metoda charakteryzuje się dobrą precyzją oraz dokładnością i spełnia wymagania zawarte w normie europejskiej PN-EN 482+A1:2016 dla procedur dotyczących oznaczania czynników chemicznych. Opracowaną metodę oznaczania chloroetenu w powietrzu na stanowiskach pracy zapisano w postaci procedury analitycznej, którą zamieszczono w załączniku.

EN

Chloroethene (vinyl chloride) is a large volume compound, which does not occur naturally in nature. It is obtained synthetically only. About 98% of all vinyl chloride production is used to produce polyvinyl chloride (PVC) and copolymers. Exposure to this compound occurs during the synthesis and polymerization, plastification and processing of polymers and copolymers. Vinyl chloride processing takes place in industries of plastics, footwear, rubber, pharmaceutical and other. In Poland, the total number of people exposed occupationally to this compound according to the data of the Chief Sanitary Inspectorate of 2015 is over 1300 people. Exposure of people to vinyl chloride can occur by inhalation, with water and food. Workers chronically exposed to high levels of vinyl chloride suffered from disease symptoms called vinyl chloride syndrome or disease, including headache and dizziness, blurred vision, fatigue, lack of appetite, nausea, insomnia, shortness of breath, stomach pain, pain in liver/spleen area. Clinical trials include rheumatoid changes of the skin, allergic dermatitis, acroosteolysis, peripheral polineuropathy, neurological disorders, and fibrosis of a liver, enlargement of spleen and liver, disturbances of porphyrins. Vinyl chloride has mutagenic/genotoxic properties. Vinyl chloride has been classified as a carcinogen by the International Agency for Research on Cancer, IARC (Group 1) and the European Union (Category 1.A). The aim of this study was to develop and validate a sensitive method for determining concentrations of vinyl chloride in workplace air the range from 1/10 to 2 MAC values. The study was performed using a gas chromatograph with mass spectrometry. The aim was to develop a method ensuring adequate determination of at least 1/10 NDS. Further considerations of the possibility of determining this substance in the air are based on previously developed analytical methods. The use of the capillary INNOVAX column enables a selective determination of vinyl chloride in the presence of toluene, acetone and other co-existing compounds. The detector's response to the analyzed chloroethene concentration was linear (r 2 = 0.9972) in the concentration range 1–26 μg / ml, which corresponded to the range of 0.20–5.2 mg/m3 (0.08–2 MAC value) for the a 5-L air sample. The limit of quantification (LOQ) of this method is 0.07 μg/ml. The developed method is precise, accurate and it meets the requirements of the European Standard No. PN-EN 482+A1: 2016 for procedures regarding the determination of chemical agents. The developed method for determining vinyl chloride has been recorded as an analytical procedure (see appendix).

Słowa kluczowe

PL

chlorek winylu; chloroeten; metoda oznaczania; metoda chromatografii gazowej; powietrze na stanowiskach pracy

EN

vinyl chloride; chloroethene; determination method; gas chromatography; workplace air

• Wydawca: Centralny Instytut Ochrony Pracy - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy
• Rocznik: 2018
• Tom: Nr 2 (96)
• Strony: 99--113
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Zieliński M.

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

autor

Twardowska E.

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

autor

Kucharska M.

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

Bibliografia

• 1. ATSDR, Agency for Toxic Substances and Disease Registry (2006). Toxicological profile for vinyl chloride. Atlanta (GA), U.S. Department of Health and Human Services, Public Health Service, Agency for Toxic Substances and Disease Registry [dostęp: 9.07.2017; https://www.atsdr.cdc.gov/toxprofiles/tp.asp? id=282&tid=51].
• 2. Benfenati E., Natangelo M., Davoli E., Fanelli R. (1991). Migration of vinyl chloride into PVC-bottled drinking-water assessed by gas chromatography-mass spectrometry. Food Chem. Toxicol. 29(2), 131–134.
• 3. Brinker K., Lumia M., Markiewicz K.V., Duncan M.A., Dowell C., Rey A., Wilken J., Shumate A., Taylor J., Funk R. (2015). Assessment of Emergency Responders After a Vinyl Chloride Release from a Train Derailment – New Jersey, 2012. Morbidity and Mortality Weekly Report 63(53), 1233–1237.
• 4. Earls A.O., Axford I.P., Braybrook J.H. (2003). Gas chromatography-mass spectrometry determination of the migration of phthalate plasticisers from polyvinyl chloride toys and childcare articles. Journal of Chromatography A 983, Issues 1-2, 237–246.
• 5. Gromiec J.P., Dobecki M. (1989). Narażenie na chlorek winylu w polskim przemyśle. Med. Pr. 40(6), 369–375. IARC (2012).
• 6. IARC Monographs on the evaluation of carcinogenic risks to humans, 100F. Lyon, International Agency for Research on Cancer, 451–478 [dostęp: 9.07.2017; http://monographs.iarc.fr/ENG/ Monographs/vol100F/mono100F-31.pdf]. ICSC (2000).
• 7. ICSC database: International Chemical Safety Cards – ILO [dostęp: 9.07.2017; http:// www.ilo.org/safework/info/publications/WCMS_ 324863/ lang--en/index.htm].
• 8. Jordakova I., Dobias J., Voldrich M., Poustka J. (2003). Determination of vinyl chloride monomer in food contact materials by solid phase microextraction coupled with gas chromatography/mass spectrometry. Czech Journal of Food Sciences 21, 13–17.
• 9. Laplanche A., Clavel-Chapelon F., Contassot J.C., Lanouzière C., The French VCM Group (1992). Exposure to vinyl chloride monomer: results of a cohort study after a seven year follow up. Br. J. Ind. Med. 49, 134–137.
• 10. Pakulska D. (2017). Dokumentacja proponowanych wartości dopuszczalnych wielkości narażenia zawodowego – chloroeten (chlorek winylu). Zespół Ekspertów ds. Czynników Chemicznych i Pyłowych Międzyresortowej Komisji ds. NDS i NDN [http://pracodawcy.pl/wp-content/uploads/2018/03/ Chloroeten.pdf].
• 11. PN-EN 482+A1:2016-01 Narażenie na stanowiskach pracy – Wymagania ogólne dotyczące charakterystyki procedur pomiarów czynników chemicznych.
• 12. PN-Z-04008-7:2002 Ochrona czystości powietrza – Pobieranie próbek powietrza – Zasady pobierania pró- bek powietrza i interpretacji wyników.
• 13. PN-Z-04008-7:2002/Az1:2004 Ochrona czystości powietrza – Pobieranie próbek – Zasady pobierania próbek powietrza w środowisku pracy i interpretacji wyników.
• 14.Wesołowski W., Kucharska M., Gromiec J. (2013). Oznaczanie bromoetanu w powietrzu środowiska pracy metodą chromatografii gazowej z detekcją MAS. Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy 1(75), 101– 112.
• 15. Żłobińska U. (2006). Wytwarzanie chlorku winylu i rozpuszczalników chloroorganicznych. Radom, Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy [http://informatyka.2ap.pl/ftp/tech_chem/technik.technologii.chemicznej_311[31]_z4.06_u.pdf].

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).