Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Izopren. Metoda oznaczania w powietrzu na stanowiskach pracy

Wasilewski Paweł, Kowalska Joanna

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2023

|

Nr 2 (116)

161--173

PL

Izopren to wysoce lotna ciecz o nieprzyjemnym i drażniącym zapachu, która w powietrzu łatwo ulega polimeryzacji z wydzieleniem energii. Izopren jest stosowany w przemyśle głównie do produkcji opon, dętek, węży ogrodowych, uszczelek oraz odzieży. Pozyskuje się go przemysłowo jako produkt uboczny krakingu termicznego benzyny i ropy lub jako produkt uboczny produkcji etylenu. Jest wytwarzany przez rośliny, w których jest wykorzystywany podczas produkcji terpenoidów, karotenoidów oraz barwników. Zgodnie z rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady (WE 1272/2008) izopren został sklasyfikowany jako substancja rakotwórcza, mutagenna oraz skrajnie łatwopalna. Celem badań było opracowanie metody oznaczania izoprenu do oceny narażenia zawodowego w zakresie 1/10 ÷ 2 zaproponowanej wartości NDS. Metoda polega na pobraniu izoprenu zawartego w powietrzu na rurkę wypełnioną sorbentem ORBO 351, desorpcji disiarczkiem węgla, a następnie oznaczeniu zawartości izoprenu w próbce z zastosowaniem chromatografii gazowej z detektorem płomieniowo-jonizacyjnym (GC-FID). Podczas wykonywania badań spełniono wymagania walidacyjne przedstawione w normie europejskiej PN-EN 482. Metoda umożliwia oznaczanie w powietrzu izoprenu o stężeniach 0,8 ÷ 16 mg/m³ . Zakres tematyczny artykułu obejmuje zagadnienia zdrowia oraz bezpieczeństwa i higieny środowiska pracy będące przedmiotem badań z zakresu nauk o zdrowiu i inżynierii środowiska.

EN

Isoprene is a highly volatile liquid with an unpleasant and irritating odor, which is easily polymerized in the air with the release of energy. Isoprene is used in industry mainly for the production of tires, inner tubes, garden hoses, gaskets and clothing. It is extracted industrially as a byproduct of the thermal cracking of gasoline and oil, or as a byproduct of ethylene production. It can also be produced during condensation of isobutene with formaldehyde or by catalytic dehydrogenation of isopentane. It is made by plants, where it is used during the production of tarpenoids, carotenoids and dyes. According to the Regulation of the European Parliament and of the Council (WE 1272/2008), isoprene has been classified as a carcinogen, mutagen and extremely flammable substance. The aim of the study was to develop a method for determining isoprene to assess occupational exposure within 1/10−2 of the proposed MAC value. The method involves collecting airborne isoprene onto a tube filled with ORBO 351 sorbent, desorbing it in carbon disulfide, and then determining the isoprene content of the sample using gas chromatography with a flame ionization detector (GC-FID). Validation requirements presented in European standard PN-EN 482 were fulfilled during the tests. The method enables determination of isoprene in air at concentrations of 0,8−16 mg/m³ . The method for determining isoprene has been recorded in the form of an analytical procedure (see Appendix). This article discusses the problems of occupational safety and health, which are covered by health sciences and environmental engineering.

2

Izopren. Dokumentacja proponowanych dopuszczalnych wielkości narażenia zawodowego

Klimczak Michał, Kilanowicz-Sapota Anna

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2023

|

Nr 1 (115)

151--175

PL

Izopren jest bezbarwną cieczą o dużej lotności, powszechnie stosowaną w przemyśle, głównie w produkcji polimerów. Jest także związkiem powstającym endogennie u zwierząt i ludzi. W Polsce liczba osób narażonych na izopren w 2020 r. wynosiła 36, w tym 8 kobiet. W latach 2020-2021 nie odnotowano pracowników zatrudnionych w warunkach powyżej 0,1 wartości NDS (tj. 10 mg/m³ ), jak i przekroczeń tej wartości. Dane o toksyczności izoprenu u ludzi są nieliczne, obserwowano jedynie słabe działanie drażniące na błonę śluzową nosa, gardła i krtani. W badaniach toksyczności przewlekłej izoprenu u myszy i szczurów (narażenie inhalacyjne) stwierdzano: zaburzenia hematologiczne, atrofię jąder, zmiany przednowotworowe oraz różne nowotwory. U myszy stwierdzono także skutki neurotoksyczne i trwałą degenerację istoty białej rdzenia kręgowego. Izopren u zwierząt doświadczalnych nie wpływał na rozrodczość oraz nie wywoływał toksyczności rozwojowej. W badaniach in vivo wykazywał działanie genotoksyczne, za które odpowiadał jego metabolit – diepoksyd. Z uwagi na działanie rakotwórcze izoprenu na myszy i szczury związek uznano za rakotwórczy kategorii 1B. Za podstawę do zaproponowania wartości NDS dla izoprenu przyjęto jego działanie neurotoksyczne obserwowane u myszy narażanych inhalacyjnie. Najniższe zastosowane stężenie 70 ppm (≈ 200 mg/m³ ) uznano za wartość LOAEC dla tego skutku. Zaproponowano stężenie 8 mg/m³ (2,8 ppm) jako wartość NDS dla izoprenu oraz oznakowanie substancji symbolem „Carc. 1B”. Brak jest podstaw do wyznaczenia wartości chwilowej NDSCh oraz dopuszczalnej w materiale biologicznym DSB, jak również do adnotacji „skóra”. Zakres tematyczny artykułu obejmuje zagadnienia zdrowia oraz bezpieczeństwa i higieny pracy będące przedmiotem badań z zakresu nauk o zdrowiu oraz inżynierii środowiska.

EN

Abstract Isoprene is a colourless liquid with high volatility commonly used in industry, mainly in the production of polymers. It is also synthetized endogenously in animals and humans. In Poland, the number of people exposed to isoprene in 2020 was 36, including 8 women. In 2020-2021, there were no workers exposed above 0.1 of the MAC value (i.e. 10 mg/m³ ) or MAC value. Data on the toxicity of isoprene in humans are scarce. Only weak irritant effects on the mucous membranes of the nose, throat and larynx were observed. Effects of chronic isoprene toxicity studies in mice and rats (inhalation exposure) include haematological disorders, testicular atrophy, pre-neoplastic lesions and various tumours. Neurotoxic effects and degeneration of the white matter of the spinal cord were also observed in mice. Isoprene in experimental animals did not affect reproduction or cause developmental toxicity. In in vivo studies, it showed genotoxic effects mediated by its metabolite diepoxide. Due to the carcinogenicity of isoprene in mice and rats, the compound was considered as a carcinogen category 1B. The proposed MAC value for isoprene (8 mg/m³ (2.8 ppm)) is based on the neurotoxic effects observed in mice exposed to isoprene by inhalation (LOAEC value of 70 ppm (≈ 200 mg/m³ )). There is no basis for setting the STEL and BEI values nor for label labelling with the symbol “skin”. Isoprene is labelled with the symbol “Carc. 1B”. This article discusses the problems of occupational safety and health, which are covered by health sciences and environmental engineering.

3

Benzen i metan jako wzorce przesunięcia chemicznego 1 H I 13 C NMR w obliczeniach teoretycznych

Rzepiela Kacper, Gajda Tomasz, Buczek Aneta, Broda Małgorzta A., Kupka Teobalt

Wiadomości Chemiczne

|

2020

|

[Z] 74, 9-10

609--627

EN

NMR spectroscopy belongs to the most versatile techniques used in chemical laboratory for testing the presence of various compounds and elucidation of their structure. In case of more complex natural products chemical intuition and experience applied to analysis of experimental spectra is often supported by theoretical modeling of NMR spectra. However, theoretical predictions should be reliable and the errors associated with the approximations inherent to the existing methods minimized. In this respect, systematic errors, present in calculation of isotropic nuclear magnetic shieldings of the studied molecule need to be minimized. Conversion of nuclear shieldings of the studied molecule to the corresponding chemical shifts is performed by using a calculated reference molecule. This way systematic errors partly cancel and the remaining inaccuracies are efficiently decreased by using a properly selected theoretical reference molecule. In this work we demonstrate the impact of calculation method (selected density functional) and basis set on the predicted isotropic nuclear magnetic shieldings of free benzene and methane in vacuum and in popular solvents using a simple PCM approach. We propose the use of B3LYP, OPBE density functionals and recently designed xOPBE one in combination with Pople’s and Dunning’s basis sets, as well as with the modified STO-3G one. The new, STO(1M)-3G basis set was designed by Leszczyński and co-workers for efficient prediction of 13C NMR parameters in large organic molecules. Two molecules were selected to demonstrate the performance of GIAO B3LYP, OPBE and xOPBE for prediction of 1H and 13C NMR chemical shifts in vacuum and solution in comparison with available experimental data.

4

Estimates of the biogenic volatile organic compounds emission in Poland during July 2015

Szulecka A., Bogacki M.

Proceedings of ECOpole

|

2017

|

Vol. 11, No. 2

433--441

EN

Natural emissions of volatile organic compounds (VOCs), especially from terrestrial plants, have significant effects on the atmospheric chemical composition and physical characteristics. They take part in the formation of new compounds, including secondary pollutants such as tropospheric ozone, as they are highly reactive and their residence time in air is relatively short. For this reason, a reliable inventory of biogenic volatile organic compounds (BVOCs) emission is of significant importance in regional air quality modelling and assessment. In the paper, the preliminary studies on the BVOCs emission in Poland were presented, with the use of the MEGAN v2.1 (Model of Emissions of Gases and Aerosols from Nature) empirical emission model driven with meteorological fields generated in the WRF v3.8 (Weather Research and Forecasting) model. The estimation of volatile organic compounds emission from vegetation in the area of Poland for July 2015 was carried out at spatial resolution of 4 km based on default 16 global PFTs (Plant Functional Types) and emission factors distributions. BVOCs emission inventories were divided into three main groups: isoprene, monoterpenes and other volatile organic compounds (OVOCs). Their total estimated emission rates, spatial distributions and daily variability were analysed. The results of the study will define directions of further research on the BVOCs emission in the area of Poland and possibilities to improve their assessment.

PL

Naturalne emisje lotnych związków organicznych (LZO), w szczególności z roślinności lądowej, mają znaczący wpływ na skład chemiczny i właściwości fizyczne atmosfery. Ze względu na ich dużą reaktywność i stosunkowo krótki czas przebywania w powietrzu uczestniczą one w tworzeniu nowych związków, w tym wtórnych zanieczyszczeń, takich jak ozon troposferyczny. Z tego powodu wiarygodna inwentaryzacja emisji biogenicznych lotnych związków organicznych (BLZO) ma niepomijalne znaczenie w regionalnym modelowaniu i ocenie jakości powietrza. W pracy przedstawiono wstępne badania nad emisją BLZO w Polsce z wykorzystaniem modelu empirycznego MEGAN v2.1 (Model of Emissions of Gases and Aerosols from Nature) i pól meteorologicznych pochodzących z modelu WRF v3.8 (Weather Research and Forecasting). Emisję lotnych związków organicznych z wegetacji na terenie Polski w lipcu 2015 roku oszacowano w siatce o rozdzielczości przestrzennej 4 km, wykorzystując domyślne 16 globalnych klas PFT (Plant Functional Types) i przestrzenne rozkłady wskaźników emisji. Inwentaryzację emisji BLZO podzielono na trzy główne grupy związków: izopren, monoterpeny oraz pozostałe lotne związki organiczne. Analizie poddano całkowitą wielkość emisji powyższych związków, rozkłady przestrzenne oraz ich zmienność dobową. Wyniki badań określą kierunki dalszych badań nad emisjami BLZO na terenie Polski oraz wskażą możliwości poprawy wiarygodności ich oszacowania.

5

Addition of bisulfite ions to methyl vinyl ketone and methacrolein relevant to atmospheric processes

Szmigielski R., Rudziński K. J.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2013

|

Vol. 20, nr 9

935--949

PL

Metakroleina oraz keton metylowo-winylowy są bardzo reaktywnymi zawiązkami karbonylowymi, które odgrywają istotną rolę w procesach atmosferycznych, w tym – w tworzeniu pyłów zwieszonych w powietrzu. Obydwa związki są produktami utleniania izoprenu – węglowodoru emitowanego do atmosfery w ogromnych ilościach. W pracy przedyskutowano mechanizmy chemiczne zaniku metakroleiny oraz ketonu metylowo-winylowego w wyniku addycji anionu wodorosiarczanowego w rozcieńczonych roztworach wodnych, odzwierciedlające procesy zachodzące w kroplach wód atmosferycznych w rejonach o znaczącym stężeniu ditlenku siarki. W pracy pokazano, że reakcje addycji anionu wodorosiarczynowego do badanych związków karbonylowych prowadzą do tworzenia pierwotnych i wtórnych hydroksysulfonianów, które mogą uczestniczyć w tworzeniu aerozoli atmosferycznych. Wyznaczono stałe szybkości wszystkich reakcji w mechanizmie addycji. Pierwotna addycja anionów wodorosiarczynowych do metakroleiny okazała się znacznie szybsza niż do ketonu metylowo-winylowego (stałe szybkości kMAC1f = 8 i kMVK1f = 0.18 mol–1 dm3 s–1 w temperaturach pokojowych). Stała szybkości addycji do cząsteczki metakroleiny była dziesięciokrotnie większa od stałej opublikowanej w literaturze. Analiza kinetyczna i badania produktów reakcji za pomocą spektrometrii mas wykazały, że w przypadku każdego z badanych związków karbonylowych dominującym produktem reakcji był C4 alfa-hydroksysulfonian (addukt pierwotny), natomiast C4 hydroksydwusulfonian (addukt wtórny, diaddukt) powstawał w ilościach śladowych. Pierwotna addycja anionów wodorosiarczynowych do metakroleiny i ketonu metylowo-winylowego może mieć znaczenie w konwersji reaktywnych związków karbonylowych w atmosferze i powinna być uwzględniana w badaniach dotyczących rejonów o znaczącej obecności ditlenku siarki, gwarantującej wysokie stężenia anionów wodorosiarczynowych w wodach atmosferycznych.

EN

Methacrolein and methyl vinyl ketone are highly reactive carbonyls that play a pivotal role in the formation of secondary organic aerosols in the Earth’s atmosphere. Both carbonyls are the major products of isoprene oxidation. We show that among the atmospheric sinks of methacrolein and methyl vinyl ketone, the aqueous-phase addition of bisulfite anions to their molecules can be relevant under polluted conditions with the increased presence of sulfur dioxide. We demonstrate that aqueous-phase reactions of methyl vinyl ketone and methacrolein with bisulfite anions lead to the formation of primary and secondary organic hydroxysulfonates which currently are not included in the atmospheric chemistry modelling, but can be relevant in mechanisms explaining the formation and growth of the secondary organic aerosols from atmospheric carbonyls. The rate constants for all aqueous-phase reactions involved were determined. The primary addition of bisulfite anions to methacrolein was found significantly faster than that to methyl vinyl ketone, with rate constants kMAC1f = 8 and kMVK1f = 0.18 mol–1 dm3 s–1 at room temperatures, respectively. The rate constant for the bisulfite addition to methacrolein was ten times faster than reported in the literature. The kinetic and mass spectrometric analyses revealed that in both cases, the dominating product was the C4 alpha-hydroxysulfonate (a primary adduct), while the C4 alpha-hydroxy disulfonate (a secondary adduct or diadduct) was produced only in trace quantities. The primary addition of bisufite anions to methacrolein and methyl vinyl ketone should be considered in atmospheric studies relevant to areas with enhanced presence of sulfur dioxide providing sufficiently high concentrations of bisulfite ions in atmospheric waters.

6

Exhaled breath analysis - quantifying the storage of lipophilic compounds in the human body

Amann A., King J., Kupferthaler A., Uterkofler K., Koc H., Teschl S., Hinterhuber H.

Proceedings of ECOpole

|

2009

|

Vol. 3, No. 1

9--13

EN

Real-time analysis of exhaled breath is a promising new method to get quantitative information on lipophilic compounds stored in the human body. Some pilot results are presented on isoprene, which is produced as a by-product of the cholesterol synthesis and appears in exhaled breath at concentrations of about 100 parts-per-billion (ppb). The results have been obtained using proton transfer reaction mass spectrometry (PTR-MS) from healthy volunteers undergoing an ergometer challenge test (with 75 W). Peak exhalation flow of isoprene is about 400 nmol/min shortly after start of the challenge. The setup holds great potential in capturing continuous dynamics of non-polar, low-soluble VOCs over a wide measurement range with simultaneous recording of physiological parameters affecting exhalation kinetics.

PL

Przedstawiono wstępne wyniki oznaczenia stężenia izoprenu w wydechu zdrowego człowieka. Izopren jest produktem ubocznym reakcji syntezy cholesterolu. Do oznaczenia zastosowano metodę reakcji przeniesienia protonu przy wykorzystaniu spektrometrii mas (PTR-MS).

7

Opracowanie metodyczne lekcji "Kauczuk naturalny i sztuczny"

Pawliszcze L.

Prace Naukowe. Chemia i Ochrona Środowiska / Akademia im. Jana Długosza w Częstochowie

|

2009

|

Vol. 13

45-53

PL

Przedstawiony w artykule model lekcji jest szczególnie przydatny w pierwszym zetknięciu z nauką, tzn. w nauczaniu uczniów w wieku 10-16 lat, bowiem pobudza wyobraźnię i dzięki temu eliminuje werbalne przyswajanie wiedzy.

EN

Model of a lesson presented in the article is especially useful at the initial period of learning, i.e. for persons 10 to 16 years old, because it stimulates the imagination and, as a result, eliminates the verbal learning.

8

Volatile organic compounds : components, sources, determination. A review

Ulman M., Chilmonczyk Z.

Chemia Analityczna

|

2007

|

Vol. 52, No. 2

173-200

EN

Although in previous research the VOCs have been considered as pollutants, they play a vital role in the atmospheric system. The majority of VOCs entering the atmosphere are of biogenic origin. Over 90% of natural emission of VOCs is related to plants. Dominant sources of VOCs are forests all over the world; the most important among them is the Amazonian rainforest. Numerous VOCs can be dangerous for human's health. Therefore, it is of great importance to monitor the VOC level in the atmosphere. Since some of VOCs can act as precursors of photochemical smog, their level is one of the fundamental parameters for the atmosphere quality assessment. Among numerous techniques for determination of VOCs, GC-MS with thermal desorption is one of the most widespread.

PL

Chociaż we wcześniejszych badaniach LZO (Lotne Związki Organiczne) zostały opisane jako zanieczyszczenia, odgrywają one jednak ważną rolę w systemie atmosferycznym. Większość LZO jest pochodzenia biogenicznego. Ponad 90% naturalnej emisji LZO jest przypisywana roślinom. Głównym źródłem LZO są lasy, a najważniejszymi spośród nich są amazońskie lasy deszczowe. Wiele LZO może być szkodliwych dla zdrowia człowieka. Ważne jest zatem, aby badać jakość atmosfery. Zawartość LZO w atmosferze jest istotnym parametrem służącym ocenie jej jakości, ponieważ niektóre LZO są prekursorami smogu fotochemicznego. Spośród wielu technik służących badaniu LZO, GC-MS z termiczna desorbcją jest jedną z najpowszechniej używanych.

9

Determination of volatile organic compounds (VOCs) in the atmosphere over central Siberian forest and southern part of European taiga in Russia

Ulman M., Bielawska K., Łozowicka B., Heimann M., Kesselmeier J., Schebeske G., Katryński K. S., Chilmonczyk Z.

Chemia Analityczna

|

2007

|

Vol. 52, No. 3

435-451

EN

Our knowledge about emission of volatile organic compounds (VOCs) from Siberian forest and southern European taiga is still insufficient. Thus, in the frames of Terrestrial Carbon Observation System project we have performed a series of measurements during summer 2004. The aim of our research was to understand biogenic fluxes, vertical exchange, and atmospheric transport of VOCs. In this paper we have described the measurement of the atmospheric mixing ratio of different VOCs above the forest canopy and at different altitudes in Fyodorovskoje (southern part of European taiga, 400 km from Moscow) and near Zotino (central Siberia, 700 km to the north of Krasnoyarsk). In both probing sites, isoprene and ct-pinene were the main components measured above the forest canopy. In Fyodorovskoje and Zotino, the most abundant monoterpenes found at higher altitudes (> 300 m above sea level) were ct-pinene and p-cymene, respectively. Concentration of isoprene in both probing sites was about 1 ppb. In determinations of VOCs, GC-MS and GC-FID with thermal desorption were utilised. These belong to the most widespread method for analysis of VOCs. The data obtained in these studies will be used for modeling atmospheric distribution of VOC species over central Siberian forest and the southern part of European taiga.

PL

Wiedza na temat emisji lotnych związków organicznych (LZO) z lasów Syberii oraz południowej części europejskiej tajgi jest wciąż niewystarczająca. W ramach projektu Terrestrial Carbon Observation System prowadziliśmy pomiary stężeń LZO w lecie 2004 roku. Celem naszych badań było uzyskanie danych, które pozwoliłyby na określenie strumieni biogenicznych, wymiany w płaszczyźnie pionowej oraz transportu atmosferycznych LZO. Mierzyliśmy zawartości atmosferyczne różnych ŁZO ponad sklepieniem lasu oraz na różnych wysokościach w Fyodorovskoje (południowa część tajgi europejskiej, ok. 400 km od Moskwy) i w pobliżu Zotino (centralna Syberia, 700 km na północ od Krasnojarska). Głównymi związkami występującymi tuż ponad sklepieniem lasu zarówno w Fyodorovskoje jak i w Zotino były izopren i a-pinen. Głównym monoterpenem występującym w wyższych partiach atmosfery (> 300 m n.p.m.) w Fyodorovskoje był a-pinen, a w Zotino p-cymen. Stężenie izoprenu w próbkach powietrza pobranych podczas lotów samolotem wynosiło około l ppb zarówno w pobliżu Zotino jak i w Fyodorovskoje. W badaniu LZO użyto GC-MS, oraz GC-FID z termiczną desorbcją. Są to jedne z najpowszechniej stosowanych technik w analizie LZO. Otrzymane dane zostaną wykorzystane w modelowaniu atmosferycznej dystrybucji LZO ponad lasami centralnej Syberii i południowej części tajgi europejskiej.

10

Analityka powietrza wydychanego przez człowieka

Kęsy M., Ligor T., Buszewski B.

Analityka : nauka i praktyka

|

2007

|

nr 2

27-33