Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Fenylohydrazyna : metoda oznaczania na stanowiskach pracy z zastosowaniem wysokosprawnej chromatografii cieczowej

Zieliński Marek, Bonczarowska Marzena, Twardowska Ewa

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2020

|

Nr 3 (105)

143--158

PL

Fenylohydrazyna w temperaturze pokojowej występuje w postaci bezbarwnej oleistej cieczy o słabym, aromatycznym zapachu. Jest stosowana w syntezie organicznej jako silny środek redukujący lub jako półprodukt przy produkcji innych związków chemicznych (m.in. barwników i leków). Wykorzystuje się ją również jako odczynnik chemiczny służący do identyfikacji aldehydów i ketonów oraz identyfikacji i określania konfiguracji cukrów. Do organizmu człowieka fenylohydrazyna może dostawać się drogą inhalacyjną, pokarmową lub na drodze bezpośredniego kontaktu ze skórą. Gdy zostanie wchłonięta, szybko wiąże się z hemoglobiną. Toksyczne działanie fenylohydrazyny polega głównie na uszkadzaniu czerwonych krwinek skutkującym anemią hemolityczną i w konsekwencji uszkodzeniem śledziony i wątroby. Fenylohydrazyna może również działać uczulająco oraz powodować kontaktowe zapalenia skóry. Celem prac badawczych było opracowanie i walidacja czułej metody oznaczania stężeń fenylohydrazyny w środowisku pracy w zakresie 1/10 ÷ 2 NDS zgodnie z wymogami normy PN-EN 482. Badania wykonano techniką wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC) przy zastosowaniu chromatografu cieczowego Waters Alliance 2695 wyposażonego w pompę poczwórną, kolumnę analityczną Supelcosil LC-18 (150 × 2,1 mm, 5 µm), detektor spektrofotometryczny (UV-VIS) i autosampler. Metoda polega na: adsorpcji fenylohydrazyny na żelu krzemionkowym pokrytym 0,1 mol/l kwasem solnym, ekstrakcji zatrzymanego związku mieszaniną acetonitrylu i wody, derywatyzacji fenylohydrazyny acetonem oraz oznaczaniu powstałej pochodnej metodą HPLC. Współczynnik desorpcji fenylohydrazyny z żelu krzemionkowego pokrytego HCl wynosi 0,96. Metoda jest liniowa (r = 0,9996) w zakresie stężeń 11,4 ÷ 228 µg/ml, co odpowiada zakresowi 0,19 ÷ 3,80 mg/m³ dla próbki powietrza o objętości 180 l. Granica oznaczalności (LOQ) wynosi 0,027 µg/ml. Opisana metoda analityczna umożliwia oznaczenie w powietrzu na stanowiskach pracy stężenia fenylohydrazyny równego 0,19 mg/m³ (1/10 wartości NDS). Metoda charakteryzuje się dobrą precyzją i dokładnością i spełnia wymagania normy PN-EN 482 dla procedur dotyczących oznaczania czynników chemicznych. Opracowana metoda oznaczania fenylohydrazyny w powietrzu na stanowiskach pracy została zapisana 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

Phenylhydrazine is colorless oily liquid with a weak aromatic odor. Phenylhydrazine is used in organic synthesis as a strong reducing agent or as an intermediate in the synthesis of other chemical compounds (in the production of dyes and medicines). It is also used as a chemical reagent to identify aldehydes and ketones as well as to identify and determine the configuration of sugars. Phenylhydrazine may enter the human body by inhalation, ingestion or by direct contact with the skin. Adsorbed, it binds quickly to hemoglobin. The toxic effect of phenylhydrazine is to damage red blood cells. This may cause hemolytic anemia and, consequently, damage to the spleen and liver. This compound can also be sensitizing and cause contact dermatitis. The aim of this study was to develop and validate a sensitive method for the determination of phenylhydrazine concentrations in workplace air in the range from 1/10 to 2 MAC values, in accordance with the requirements of the standard PN-EN 482. Studies was performed using high-performance liquid chromatography (HPLC) technique. A Waters Alliance 2695 liquid chromatograph equipped with a quaternary pump, Supelcosil C-18 (150 × 2.1 mm; 5 μm) analytical column, spectrophotometric detector (UV-VIS), and autosampler, was used for chromatographic separations. The method is based on the adsorption of phenylhydrazine on silica gel coated with 0,1 M/l hydrochloric acid, extraction of phenylhydrazine with mixture of acetonitrile and water, derivatization of phenylhydrazine with acetone and determination of resulted derivative by means of HPLC method. Recovery of phenylhydrazine from silica gel coated with HCl amounted to 0,90. Method is linear (r = 0.9996) within the investigated working range 11,4 ÷ 228 mg/ml, which is equivalent to air concentrations from 0.19 to 3.80 mg/m³ for a 180 L air sample. Limit of quantification amounted to 0.027 μg/ml. Analytical method described in this paper enables selective determination of phenylhydrazine in workplace atmosphere from 0.19 mg/m³ (1/10 MAC value). The method is characterized by good precision and accuracy and meets the criteria for the performance of procedures for the measurement of chemical agents, listed in EN 482:2006. The method may be used for the assessment of occupational exposure to phenylhydrazine and the associated risk to workers’ health. The method for determining phenylhydrazine 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

Pentan-1-ol i pozostałe izomery pentanolu : metoda oznaczania w powietrzu na stanowiskach pracy z zastosowaniem chromatografii gazowej z detekcją płomieniowo-jonizacyjną GC-FID

Zieliński Marek, Twardowska Ewa, Kucharska Małgorzata

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2019

|

Nr 1 (99)

93--106

PL

Pentan-1-ol (C5H11OH) to organiczny związek chemiczny z grupy nasyconych monohydroksylowych alkoholi alifatycznych. Znanych jest 8 izomerów pentanolu: pentan-1-ol, pentan-2-ol (nr CAS: 6032-29-7), pentan-3-ol (nr CAS: 584-02-1), 2-metylobutan-1-ol (nr CAS: 137-32-6), 3-metylobutan-1-ol (nr CAS: 123-51-3), 2-metylobutan-2-ol (nr CAS: 75-85-4), 3-metylobutan-2-ol (nr CAS: 598-75-4) i 2,2-dimetylopropan-1-ol (nr CAS: 75-84-3). Izomery pentanolu wykazują właściwości chemiczne, które są charakterystyczne dla alkoholi alifatycznych. Są one otrzymywane przez hydratację izomerów pentenu lub hydrolizę chloropentanów. Wykorzystywane są jako rozpuszczalniki: tłuszczów, żywic i wosków. Pentan-1-ol wchłania się do organizmu człowieka poprzez: drogi oddechowe, skórę i przewód pokarmowy. Objawy zatrucia ostrego to najczęściej: łzawienie oczu, zaczerwienienie spojówek, podrażnienie błony śluzowej nosa i gardła. Przy większych stężeniach mogą wystąpić: ból i zawroty głowy, mdłości, wymioty, biegunka, stan pobudzenia (delirium), zaburzenia świadomości, śpiączka. Może również wystąpić arytmia i zaburzenia oddechowe. Skażenie skóry może spowodować jej zaczerwienienie i pieczenie oraz objawy, które występują przy zatruciu drogą inhalacyjną. Skażenie oczu ciekłą substancją wywołuje: ból, pieczenie oczu, zaczerwienienie spojówek, z ryzykiem długotrwałych i trwałych zmian. Wypicie bardzo małej ilości pentanolu może wywoływać: nudności, wymioty oraz biegunkę. Przy powtarzającym się kontakcie ciekłej substancji ze skórą mogą wystąpić jej wysuszenie i stany zapalne, natomiast długotrwałe narażenie skóry na substancję o dużym stężeniu może prowadzić do zmian w układzie nerwowym. Celem pracy było opracowanie i walidacja czułej metody oznaczania 8 izomerów pentanolu w środowisku pracy w zakresie od 1/10 do 2 wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia (NDS). Do oznaczenia izomerów pentanolu zastosowano metodę chromatografii gazowej z detekcją płomieniowo-jonizacyjną (GC-FID). 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 HP-5 umożliwia selektywne oznaczenie pentan-1-olu w obecności: disiarczku węgla, metanolu oraz innych związków współwystępujących. Odpowiedź detektora na analizowane stężenia pentan-1-olu ma charakter liniowy (r2 = 0,9998) w zakresie stężeń 10 ÷ 2 000 μg/ml, co odpowiada zakresowi 1 ÷ 200 mg/m3 (0,01 ÷ 2 wartości NDS) dla próbki powietrza o objętości 10 l. Granica wykrywalności tej metody wynosi 0,026 μg/ml. Opracowana metoda charakteryzuje się dobrą precyzją oraz dokładnością i spełnia wymagania zawarte w normie europejskiej PN-EN 482 dla procedur dotyczących oznaczania czynników chemicznych. Opracowaną metodę oznaczania pentan-1-olu i pozostałych izomerów zapisano 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

Amyl alcohol (pentan-1-ol) – C5 H12O or C5 H11OH – is an organic chemical compound from the group of saturated monohydric aliphatic alcohols. There are 8 known isomers of pentanol: pentan-1-ol (CAS:71-41- 0), pentan-2-ol (CAS: 6032-29-7), pentan-3-ol (CAS: 584-02-1), 2-metylobutan-1-ol (CAS: 137-32-6), 3-metylobutan-1-ol (CAS: 123-51-3), 2-metylobutan- 2-ol (CAS: 75-85-4), 3-metylobutan-2-ol (CAS: 598-75-4) i 2,2-dimetylopropan-1-ol (CAS: 75-84- 3). All of them are commonly referred to as amyl alcohols. Pentanol isomers exhibit chemical properties characteristic of aliphatic alcohols, they are obtained by hydration of pentene isomers, hydrolysis of chloropentanes or by reaction of butene and carbon monoxide isomers. They are used as solvents for fats, resins and waxes. Pentan-1-ol is absorbed into the human body through the respiratory tract, skin, gastrointestinal tract. Symptoms of acute intoxication are usually tearing eyes, redness of the conjunctiva, irritation of the mucous membrane of the nose and throat. In higher concentrations it may cause headache, dizziness, nausea, vomiting, diarrhea, delirium, disturbances of consciousness, coma. Arrhythmia and respiratory disorders may cause redness and burning, as well as symptoms such as inhalation poisoning, eye contamination with liquid substance causes pain, burning of the eyes, redness of the conjunctiva, with the risk of long-lasting and permanent changes. Repeated skin contact with the liquid substance may cause its drying and inflammation. It is suggested that long-term exposure of the skin to the substance at high concentration may lead to changes in the nervous system. The aim of this study was to develop and validate a sensitive method of determining 8 pentan-1-ol isomers in the working environment in the range from 1/10 to 2 of the MAC values. The gas chromatography method with a flame ionization detector (GC-FID) was used to determine pentan-1-ol and its isomers. It was decided to develop a method that ensures the determination of at least 1/10 of the MAC values. Further considerations of the possibility of determining this substance in the air are based on previously developed analytical methods. The use of the HP-5 capillary column enables the selective determination of pentan-1-ol in the presence of carbon disulphide, methanol and other co-existing compounds. The detector’s response to the analyzed pentan-1-ol concentrations is linear (r2 = 0.9998) in the concentration range 10–2000 μg/ml, which corresponds to the range of 1–200 mg/m3 (0.01–2 of the MAC values) for a 10-L air sample. The limit of quantification (LOQ) of this method is 0.026 μg/ml. The developed method is characterized by good precision and accuracy and meets the requirements of Standard No. PN-EN 482 for procedures regarding the determination of chemical agents. The developed method for determining pentan-1-ol 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.

3

Etylenodiamina : metoda oznaczania w powietrzu na stanowiskach pracy z zastosowaniem wysokosprawnej chromatografii cieczowej z detekcją spektrofotometryczną

Zieliński Marek, Twardowska Ewa, Bonczarowska Marzena

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2019

|

Nr 1 (99)

29--44

PL

Etylenodiamina (EDA) jest gęstą, bezbarwną cieczą o słabym amoniakalnym zapachu. Jest stosowana głównie jako półprodukt do otrzymywania: związków chelatujących, fungicydów, barwników, wosków syntetycznych, żywic poliamidowych i formaldehydowo-mocznikowych, środków antykorozyjnych oraz jako emulgator i stabilizator gumy. Etylenodiamina wykazuje działanie drażniące na błony śluzowe: górnych dróg oddechowych, oczu i skóry. Narażenie zawodowe na ten związek może być również powodem wystąpienia reakcji alergicznych, a nawet astmy. Etylenodiamina nie jest klasyfikowana jako czynnik rakotwórczy dla ludzi. Celem pracy było opracowanie i walidacja czułej metody umożliwiającej oznaczenie stężeń tego związku na poziomie 1/10 NDS zgodnie z wymaganiami normy europejskiej PN-EN 482. Badania wykonano z zastosowaniem wysokosprawnej chromatografii cieczowej z detekcją spektrofotometryczną (HPLC-UV-VIS). Wszystkie analizy chromatograficzne wykonano przy zastosowaniu kolumny Supelcosil LC-18 (150 × 3 mm, 5 µm) eluowanej mieszaniną acetonitrylu i wody (62:38 v/v). Zasada metody polega na: zatrzymaniu par etylenodiaminy na żelu krzemionkowym nasączonym kwasem siarkowym, ekstrakcji mieszaniną acetonitrylu i wody (62:38 v/v), przeprowadzeniu wyekstrahowanego związku w pochodną w reakcji z chloromrówczanem 9-fluorenylometylu i chromatograficznym oznaczeniu powstałego związku. Metoda jest liniowa (r = 0,9994) w zakresie stężeń 0,1 ÷ 2 µg/ml, co odpowiada zakresowi 2 ÷ 40 mg/m3 dla próbki powietrza o objętości 10 l. Obliczone granice wykrywalności (LOD) i oznaczania ilościowego (LOQ) wynoszą odpowiednio 0,04 i 0,13 μg/ml. Wydajność ekstrakcji etylenodiaminy z żelu wynosi 86%, a pobrane próbki przechowywane w chłodziarce zachowują trwałość przez 10 dni. Opracowana metoda charakteryzuje się dobrą precyzją oraz dokładnością i spełnia wymagania normy PN-EN 482. Metoda oznaczania etylenodiaminy została zapisana 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

Ethylenediamine (EDA) is a colorless, viscous liquid with ammonia-like odor. It is used as an intermediate in manufacturing chelating agents (EDTA), fungicide, poliamide and formaldehyde-urea resins, surfactants, corrosion inhibitors, emulsifying agents and stabiliser of rubber products. EDA may cause irritation of the upper respiratory tract, eye and skin. Occupational exposure to EDA may lead to allergic reactions and asthma. EDA is not classified as carcinogenic to humans. The aim of this study was to develop and validate a sensitive method for determining hydrazine concentrations in workplace air in the range from 1/10 to 2 MAC values, in accordance with the requirements of Standard No. PN-EN 482. The study was performed using a liquid chromatograph with spectrophotometric detection. All chromatographic analyses were performed with a Supelcosil LC-18 (150 × 3 mm, 5 µm) analytical column, which was eluted with a mixture of acetonitrile and water (6:4 v/v). The method is based on the collection of EDA on silica gel impregnated with sulfuric acid, extraction with a mixture of acetonitrile and water (62:38 v/v), derivatization of extracted compound with 9-fluorenylmethyl chloroformate and chromatographic determination of the resulting solution with HPLC. The method is linear (r = 0.9994) within the investigated working range 0.1–2 μg/ml (2–40 mg/m3 for a 10-L air sample). The calculated limit of detection (LOD) and limit of quantification (LOQ) were 0.04 μg/ml and 0.13 μg/ml, respectively. The average extraction efficiency of EDA from silica gel was 86% and samples stored in a refrigerator are stable for 10 days. The analytical method described in this paper enables determination of EDA in workplace air. The method is precise, accurate and it meets the criteria for procedures for measuring chemical agents listed in Standard No. PN-EN 482. The method can be used for assessing occupational exposure to EDA and associated risk to workers’ health. The developed method of determining EDA has been recorded as an analytical procedure (see Appendix). This article discusses the problems of occupational safety and health, which are covered by health sciences and environmental engineering.

4

2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-p-dioksyna : metoda oznaczania w powietrzu na stanowiskach pracy z zastosowaniem chromatografii gazowej ze spektrometrią mas

Zieliński Marek, Twardowska Ewa, Kucharska Małgorzata

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2019

|

Nr 3 (101)

139--149

PL

Polichlorowane dibenzo-p-dioksyny (PCDD), w tym 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioksyna (TCDD), należą do grupy związków chemicznych zwanych trwałymi zanieczyszczeniami organicznymi (TZO), (ang. persistent organic pollutants, POPs). Trwałe zanieczyszczenia organiczne są wykrywane w śladowych ilościach prawie we wszystkich przedziałach środowiska globalnego ekosystemu. Około 90% dioksyn dostaje się do organizmu człowieka z pożywieniem. Związki z grupy trwałych zanieczyszczeń organicznych gromadzą się w tkance tłuszczowej, są wolno metabolizowane i szkodliwe, nawet po długim czasie od początkowego narażenia. Dioksyny są związkami, które sukcesywnie i powoli kumulują się w organizmie. Wpływają na wiele reakcji immunologicznych, które przebiegają pod postacią przewlekłych alergii skórnych. Głównym miejscem działania dioksyn są interakcje z gruczołami wydzielania wewnętrznego: tarczycą, gonadami żeńskimi i męskimi, endometrium macicy oraz z nadnerczami, w których są wytwarzane hormony steroidowe. Dioksyny mogą powodować zaburzenia gospodarki hormonalnej organizmu poprzez indukcję receptora węglowodorów aromatycznych (AhR). Mechanizm patogennego oddziaływania TCDD z tkankami i komórkami często nie jest w pełni poznany, jednak na pewno w te mechanizmy jest włączony stres oksydacyjny, a także jakościowe i ilościowe modyfikacje receptorów komórkowych lub białek docelowych czy immunomodulacja. Celem pracy było opracowanie i walidacja czułej metody oznaczania 2,3,7,8-TCDD w środowisku pracy w zakresie 1/10 ÷ 2 wartości najwyższego dopuszczalnego stężenia (NDS). Opracowana metoda polega na: adsorpcji TCDD na piance poliuretanowej, ekstrakcji zatrzymanego związku toluenem i analizie chromatograficznej otrzymanego roztworu przy zastosowaniu wysokorozdzielczego spektrometru mas. Wyznaczony współczynnik desorpcji TCDD z pianki poliuretanowej za pomocą toluenu, wynosi 83,1%. Odpowiedź detektora mas ma charakter liniowy (r = 0,998) w zakresie stężeń 18 ÷ 360 pg/ml, co odpowiada zakresowi 1,8 ÷ 36 mg/m3 (1/10 ÷ 2 wartości NDS) dla próbki powietrza o objętości 10 m3. Granica oznaczalności (LOQ) tej metody wynosi 10,26 pg/ml. Zastosowanie do analizy kolumny DB-5MS pozwala na selektywne oznaczenie TCDD w obecności: toluenu, nonanu oraz innych związków współwystępujących. Opisana metoda analityczna charakteryzuje się dobrą precyzją oraz dokładnością i spełnia wymagania zawarte w normie europejskiej PN-EN 482 dla procedur dotyczących oznaczania czynników chemicznych. Opracowana metoda oznaczania TCDD w powietrzu na stanowiskach pracy została zapisana 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

PCDD are environmental pollutants, called Persistent Organic Pollutants (POPs). Their trace amounts can be found in almost all the spectrum of global ecosystems. Nearly 90% of human exposure to dioxins comes from food. POPs compounds, which gather in fatty tissues, are slowly metabolized and remain harmful even after a relatively long time after exposure. Dioxins enter the human body with food and accumulate in fat-rich tissues. Dioxins gradually and slowly accumulate in the body. They trigger a number of immunological reactions, which take the form of chronic skin allergies. They can disturb the body hormone economy through induction of the aromatic hydrocarbon receptor. The aim of the work was to develop and validate a sensitive method of determining 2,3,7,8-TCDD in the working environment in the range of 1/10–2 MAC values. The developed method consists in adsorption of TCDD on polyurethane foam followed by extraction of the retained compound with toluene and chromatographic analysis using a high-resolution mass spectrometry. The determined TCDD desorption coefficient from polyurethane foam with 20% acetone in toluene is 83.1%. The response of the mass detector is linear (r = 0.998) in the concentration range of 18–360 pg/ml, which corresponds to the range of 1.8–36 mg/m³ (1/10–2 MAC) for an air sample of 10 m³ . The limit of quantification (LOQ) of this method is 10.26 pg/ml. Using a DB-5MS capillary column makes a selective determination of TCDD in the presence of toluene, nonane and other co-existing compounds possible. The developed method is characterized by good precision and accuracy and meets the requirements of European Standard PN-EN 482 for procedures on determining chemical agents. The developed method of determining TCDD has been recorded as an analytical procedure (see appendix). This article discusses the problems of occupational safety and health, which are covered by health sciences and environmental engineering.