Pomiary stężeń czynników chemicznych w środowisku pracy

Transkrypt

1 Pomary stężeń czyków chemczych w środowsku pracy Hgeczy adzór ad warukam środowska pracy ocea arażea zawodowego a substacje chemcze pyły przemysłowe ależą do ajważejszych zadań w ochroe zdrowa pracowków. Zajomość stężeń substacj szkodlwych dla zdrowa w powetrzu oraz welkość wchłoętych dawek pozwala przewdywać skutk zdrowote arażea, a także odpowedo wcześej stosować środk zmejszające ryzyko zawodowe. Pomary ocea stężeń substacj chemczych w powetrzu zakładów pracy mogą meć w celu: ocey ryzyka zdrowotego ocey skuteczośc stosowaych środków prewecj techczej uzyskaa daych o arażeu w badaach epdemologczych ocey procesu techologczego jego dyamk waldacj lub porówaa różych metod poberaa próbek aalzy ocey zgodośc waruków pracy z obowązującym przepsam Badae jakośc powetrza a staowskach pracy Termologa dotycząca badań jakośc powetrza a staowskach pracy Narażee zawodowe (ekspozycja zawodowa) - złożoe pojęce loścowo-jakoścowe określające rodzaj stężee czyka szkodlwego dla zdrowa oraz czas jego dzałaa zarówo w stosuku do zmay roboczej, jak też długch okresów pracy. Narażee złożoe - arażee zawodowe pracowka a dzałae welu substacj szkodlwych występujących rówocześe w powetrzu środowska pracy. Normatyw hgeczy - prawe ustaowoa średa wartość stężea czyka szkodlwego dla zdrowa w środowsku pracy, która e powa być przekroczoa w okrese, którego dotyczy. Długość trwaa okresu oraz sposób oblczaa średej (arytmetycza, geometrycza, ważoa) określoo w defcjach typów ormatywów hgeczych. Wskaźk arażea - (ekspozycj) wskaźk lczbowy charakteryzujący ekspozycję pracowka a substację szkodlwą, oblczay a podstawe wyków jej ozaczeń w powetrzu, w celu porówaa z wartoścą odpowedego ormatywu hgeczego. Postać sposób oblczaa wskaźka arażea zależą od strateg poberaa próbek zastosowaej do ocey arażea. Strefa oddychaa - przestrzeń o promeu 30 cm wokół głowy pracowka. W pomarach stacjoarych za pobrae w strefe oddychaa uzaje sę próbk z puktów pomarowych zlokalzowaych możlwe blsko staowska pracy, jeżel próbk był umeszczoy a wysokośc głowy pracowka. Próbka powetrza - określoa objętość powetrza (lub wyodręboe z ej zaeczyszczea), pobraa w celu przeprowadzea badań zawartych w m substacj zaeczyszczających. Ze względu 1

2 a techkę poberaa próbk powetrza dzel sę a pobrae zolacyje oraz z wyodrębeem zaeczyszczeń. Próbk - podstawowy elemet zestawu do poberaa próbek powetrza utożsamay z elemetem zawerającym adsorbet lub absorbet w metodze z wyodrębeem zaeczyszczeń lub pojemkem w metodze zolacyjej. Dozymetra dywduala - metoda ocey dywdualego arażea zawodowego przez pomar stężea substacj szkodlwej w strefe oddychaa za pomocą próbka umeszczoego bezpośredo a odzeży roboczej daego pracowka. Ze względu a techkę poberaa próbk powetrza dozymetrę dywdualą dzel sę a aktywą (z zastosowaem pompk dywdualej z próbkem) pasywą (z zastosowaem dozymetru pasywego). Pompka dywduala - zaslae za pomocą bater urządzee zasysające, którego ewelke rozmary masa umożlwają umeszczee bezpośredo a odzeży pracowka w celu pobraa całozmaowych próbek powetrza. Dozymetr pasywy - bezprzepływowe urządzee do poberaa próbek powetrza w strefe oddychaa, w którym do pochłaaa ozaczaych zwązków z powetrza jest wykorzystyway mechazm dyfuzj. Pomar stacjoary - pomar substacj szkodlwej w powetrzu w określoych puktach pomarowych, przeprowadzoy w celu ocey arażea zawodowego. Pukt pomarowy - wybrae mejsce poberaa próbek w pomarach stacjoarych do ocey arażea zawodowego. Strefa oddychaa - przestrzeń wokół twarzy pracowka, w której o oddycha. Bardzej precyzyja jest defcja astępująca: półokrąg o promeu 0,3 m rozcągający sę przed twarzą człoweka, której puktem środkowym jest środek l łączącej uszy, podstawą tej półkul jest płaszczyza przechodząca przez tę lę, czubek głowy gardło. Krytera ocey arażea zawodowego wartośc dopuszczale Zgode z defcja zawartą w PN-EN 689:2002 (Powetrze a staowskach pracy. Wytycze ocey arażea halacyjego a czyk chemcze przez porówae z wartoścam dopuszczalym stratega pomarowa), wartoścą odesea dla stężea czyka chemczego w powetrzu jest wartość dopuszczala zwaa róweż ormatywem hgeczym. W praktyce stosowae są dwa typy ormatywów hgeczych: dotyczące całej zmay roboczej całego okresu aktywośc zawodowej pracowa dotyczące krótszych odcków czasu, mające a celu ochroę przed dzałaem drażącym, a także przewlekłym lub eodwracalym uszkodzeem tkaek w wyku wystąpea w krótkm okrese wysokch stężeń substacj w warukach, gdy stężee ważoe e przekracza wartośc dopuszczalej dla całej zmay roboczej. W Polsce wartośc ormatywów hgeczych przedstawoe są w rozporządzeu z da 29 lstopada 2002 r (Dz. u. 2002, r 217, poz.1833) zameszczoo wykaz wartośc ajwyższych dopuszczalych 2

3 stężeń czyków chemczych w powetrzu a staowskach pracy obejmujący 441 pozycj. W rozporządze tym zawarto zdefowao trzy typy wartośc dopuszczlych. Najwyższe dopuszczale stężee (NDS) wartość średa ważoa stężea, którego oddzaływae a pracowka w cągu 8-godzego dobowego przecętego tygodowego wymaru czasu pracy, określoego w kodekse pracy, przez okres jego aktywośc zawodowej e powa spowodować ujemych zma w jego stae zdrowa oraz w stae zdrowa jego przyszłych pokoleń. Stężee średe ważoe dla 8-godzego da pracy określae jest wzorem: w którym: C w = c 1 t 1 + c 2 t c 1 8 c 1, c 2,... c średe stężee substacj ozaczoe w poszczególych okresach pomarowych (mg/m 3 ) t 1, t 2...t czas trwaa poszczególych okresów pomarowych (h) W maowku wzoru występuje 8 godz, a e suma czasów trwaa poszczególych okresów pomarowych. Ne wszystke bowem zmay robocze są 8-godze, atomast NDS dotyczy 8- godzego czasu arażea. Przelczee średego ważoego substacj a 8-godz umożlwa zatem terpretacje wyków pomarów w sytuacjach, gdy czas trwaa zmay roboczej odbega od okresu, którego dotyczy ormatyw hgeczy. W takch sytuacjach suma czasów trwaa poszczególych okresów pomarowych może być odpowedo mejsza (zmay krótsze) lub wększa (zmay dłuższe) od 8 godz. Najwyższe dopuszczale stężee chwlowe (NDSCh) wartość średa stężea, które e powo spowodować zma w stae zdrowa pracowka, jeżel występuje w środowsku pracy e dłużej ż 15 mut e częścej ż 2 razy w czase zmay roboczej, w odstępe czasu e krótszym ż 1 godza. NDSCh jest traktowae jako dodatkowy, uzupełający ormatyw hgeczy dla tych substacj chemczych ( e wszystkm substacjom z wykazu NDS przypsao róweż wartośc NDSCh), których dzałae toksycze ma główe przewlekły charakter, jedakże zae jest róweż ch dzałae ostre. Najwyższe dopuszczale stężee pułapowe (NDSP) wartość stężea, która ze względu a zagrożee zdrowa lub życa pracowka e może być środowsku pracy przekroczoe w żadym momece. NDSP e jest jedyym ormatywem dla daej substacj określa sę je jako eprzekraczaly pułap. Dla tego ormatywu e ustala sę okresu odesea. Iterpretacje wyków są oparte a próbkach powetrza o możlwe krótkm w zasadze eprzekraczającym 15 mut czase poberaa. Wartosc NDSP ustaawae są ajczęścej dla substacj o dzałau drażącym, blokującym mechazm oddychaa ych substacj ebezpeczych. 3

4 Określae arażea zawodowego pracowków Dozymetra dywduala Umejscowee próbka Próbk lub głowcę proberczą ależy umejscowć w strefe oddychaa pracowka (przestrzeń o promeu 30 cm wokół głowy pracowka). Wybór pracowków do badań Ocea arażea zawodowego powa obejmować wszystke podstawowe grupy pracowków zatrudoych przy pracach z substacjam szkodlwym. Jeżel lczebość poszczególej grupy e przekracza 6 osób a jedej zmae, ależy przeprowadzć oceę arażea wszystkch jej przedstawcel. Przy wększej lczbe pracowków wykoujących te same lub podobe czyośc w tych samych warukach (pomeszczeu pracy) do ocey ależy wytypować 6 z ch, stosując astępujące krytera: a) jeżel steje uzasadoe procesem techologczym lub orgazacją pracy przypuszczee, że ektórzy pracowcy z daej grupy mogą być araże a wyższe stężee substacj chemczych, przede wszystkm tych pracowków ależy wyposażyć w przyrządy pomarowe; b) w sytuacj jedakowego arażea pracowków z daej grupy wybór pracowków do badań ależy przeprowadzć losowo. c) Czas poberaa próbek powetrza - próbk powetrza ależy poberać w sposób cągły, przez okres rówy co ajmej 75% czasu trwaa zmay roboczej, uwzględając wszystke rodzaje wykoywaych prac. W tym okrese ależy pobrać kolejo, w zależośc od spodzewaej wysokośc stężea od jedej do pęcu próbek powetrza, przy czym wyższemu stężeu powa odpowadać wększa lczba próbek. d) W celu dokoaa ocey zgodośc waruków pracy z NDSCh, gdy proces techologczy charakteryzuje sę dużą zmeoścą stężeń, w okrese pomarowym (w czase ajwyższych stężeń) ależy pobrać co ajmej dwe 15-mutowe próbk powetrza (umeszczając a odzeży roboczej pracowka drugą pompkę dywdualą z próbkem). e) Określee zgodośc waruków pracy z NDS f) Dla każdej -tej próbk powetrza oblczyć stężee ozaczaego zwązku (X ) w mlgramach a metr sześcey według wzoru: X C Vd 1000 mg V W m z 3 u 4

5 Średe stężee ważoe substacj toksyczych w badaym powetrzu oblczoo według wzoru: gdze: C W 1 X t t 1 Te mg m C z - stężee zwązku w ekstrakce z absorbetu (jedej lub dwu warstw), w mg/m 3 V d - objętość rozpuszczalka użytego do desorpcj, w mlltrach; V u - objętość pobraej próbk gazu, w ltrach; W- współczyk desorpcj; V u Pt 60 cm 3 t - czasy poberaa poszczególych próbek powetrza w m; P - przepływ powetrza w aspratorze w ltrach a godzę [dm 3 /h] T e - czas ekspozycj pracowka a czyk chemcze (czas zmay roboczej) Pomary stacjoare Pomary stacjoare do określea arażea zawodowego pracowków ależy wykoywać z koeczośc, gdy laboratorum wykoujące pomary e jest wyposażoe w pompk dywduale. Próbk powetrza ależy pobrać w strefe oddychaa pracowka, umeszczając głowcę proberczą możlwe ajblżej (w odległośc 1 m) a wysokośc głowy pracowka. Plaując pomary, ależy sę kerować astępującym formacjam: rodzaj przebeg procesów techologczych stosowaych w zakładze pracy, chroometraż pracy poszczególych pracowków, lczba pracowków zatrudoych a poszczególych staowskach pracy lub przy wykoywau poszczególych czyośc zawodowych, wyk pomarów prowadzoych poprzedo. Wybór mejsca czas poberaa próbek a) Pracowk obsługuje jedo staowsko pracy, przy jedorodym procese techologczym. Próbk powetrza poberamy a tym staowsku. Jeżel grupa pracowków wykouje te same czyośc a tych samych staowskach prac w tym samym pomeszczeu, do pomarów ależy wytypować losowo 6 pracowków. W czase 75% zmay roboczej ależy pobrać w sposób losowy 5-7 próbek powetrza. 5

6 b) Pracowk obsługuje jedo staowsko pracy przy procesach techologczych składających sę z klku etapów. Próbk powetrza poberamy a tym staowsku. Jeżel grupa pracowków wykouje te same czyośc a tych samych staowskach prac w tym samym pomeszczeu do pomarów ależy wytypować losowo 6 pracowków. Zmaę roboczą ależy podzelć a 2-3 dwugodze okresy pomarowe, take aby w każdym okrese występowało względe stałe stężee ozaczaych substacj. W cągu każdego okresu pomarowego ależy pobrać co ajmej 4 próbk powetrza oraz ależy określć czas trwaa poszczególych okresów. c) Pracowk obsługuje 2-3 staowska pracy. Próbk powetrza ależy poberać a każdym staowsku, przez co ajmej 75% czasu przebywaa pracowka a staowsku. Należy pobrać co ajmej 4 próbk powetrza a każdym staowsku oraz określć czas pracy a poszczególych staowskach. d) Jeśl pracowk obsługuje węcej ż 3 staowska pracy lub jego mejscem pracy jest całe pomeszczee pukty pomarowe ależy wybrać w sposób losowy, lczba puktów pomarowych e powa przekraczać sześcu. W każdym z puktów pomarowych ależy pobrać w sposób losowy co ajmej 5 próbek powetrza w czase e krótszym ż 75% zmay roboczej. W celu dokoaa ocey zgodośc waruków pracy z NDSCh próbk powetrza ależy pobrać a staowsku pracy, a którym przewduje sę występowae ajwyższych stężeń substacj szkodlwych. Należy pobrać co ajmej dwe 15-mutowe próbk powetrza (próbk powy być poberae ezależe od pomarów, wykoywaych w celu ocey zgodośc waruków pracy z NDS). Ocea zgodośc waruków pracy z NDS a) Pracowk obsługuje jedo staowsko pracy przy jedorodym procese techologczym. Należy oblczyć: średą arytmetyczą logarytmów stężeń poszczególych próbek ze wzoru: log X g log X 1 logarytm odchylea stadardowego 1 log S g log X s log X 1 logarytm górej gracy przedzału ufośc log S log GG log X s t logarytm dolej gracy przedzału ufośc log S log DG log X s t g g 2 6

7 gdze: X j - stężee pyłu w poszczególych próbkach - lczba pobraych próbek t -wartość parametru rozkładu Studeta dla prawdopodobeństwa 0,95 lczby stop swobody -1 Wskaźk ekspozycj GG, DG oblczamy przez odlogarytmowae log GG, log DG. DG 10 loggg DG 10 logdg b) Pracowk obsługuje jedo staowsko pracy przy procesach techologczych składających sę z klku etapów. Dla każdego etapu oblczamy jak wyżej: średą arytmetyczą logarytmów, logarytm geometryczego odchylea stadardowego, logarytm górej gracy przedzału ufośc, górą gracę przedzału ufośc, wskaźk ekspozycj dla poszczególych etapów GG DG Wskaźk ekspozycj dla całej zmay roboczej GG W DG W oblczamy ze wzoru: GG w l k 1 l GG t t k 1 DG w l k 1 l DG t t k 1 Średą ważoą średch geometryczych (X gw ) oblczamy ze wzoru: gdze: X gw l k 1 l X t k 1 g l t k1 480 m t - czas trwaa poszczególych etapów l- lczba etapów c) Pracowk obsługuje 2-3 staowska pracy. Dla każdego staowska pracy oblczamy, jak wyżej: średą arytmetyczą logarytmów, logarytm geometryczego odchylea stadardowego, 7

8 logarytm górej gracy przedzału ufośc, górą gracę przedzału ufośc, wskaźk ekspozycj dla poszczególych staowsk pracy GG, DG, X g, wskaźk ekspozycj dla całej zmay roboczej GG w, DG w, X gw d) Jeśl pracowk obsługuje węcej ż 3 staowska pracy lub jego mejscem pracy jest całe pomeszczee, oblczea ależy wykoać jak w przypadku a). Iterpretacja wyków Ocea zgodośc waruków pracy z NDS Krotość ormatywu oblczyć ze wzoru: K gdze: Cw NDS NDS - ajwyższe dopuszczale stężee badaego zwązku Waruk pracy moża uzać za bezpecze, jeśl wskaźk ekspozycj C w lub GG W jest mejszy od NDS. Waruk pracy ależy uzać za szkodlwe, jeżel wskaźk C w lub DG są wększe od wartośc NDS. W przypadku arażea złożoego oceę zgodośc waruków pracy z NDS ależy przeprowadzć zgode z zasadą sumowaa dzałaa toksyczego wg wzoru: gdze X NDS w1 X NDS w2... X w1, X w2...x w wskaźk ekspozycj (C w, lub X gw ) określoe dla poszczególych substacj NDS 1 NDS 2,... NDS - odpowede wartośc ajwyższych dopuszczalych stężeń ozaczaych substacj Określee zgodośc waruków pracy z NDSCh W celu dokoaa ocey zgodośc waruków pracy z NDSCh oblczamy dla każdej 15-mutowej próbk stężee X. Tak wyzaczoe stężea ależy porówać z NDSCh. Waruk pracy moża uzać za bezpecze, jeżel stężee w żadej z 15-mutowych próbek e przekracza wartośc NDSCh. Waruk pracy ależy uzać za szkodlwe, jeżel: 1 X w NDS stężee w jakejkolwek 15-mutowej próbce jest wyższe od NDSCh; 2 stężee rówe NDSCh występuje częścej ż dwukrote lub utrzymuje sę dłużej ż 15 mut; 8

9 odstęp mędzy dwoma 15-mutowym okresam, w których stężee substacj jest rówe NDSCh jest krótszy ż 1 godza. Określee zgodośc waruków pracy z NDSP Waruk pracy moża uzać za bezpecze, jeżel stężee badaej substacj w żadej z próbek powetrza o jak ajkrótszym czase poberaa (e dłuższym ż 15 mut) e przekracza wartośc NDSP. Procedura poberaa próbek powetrza Zasady poberaa próbek powetrza w środowsku pracy ocey arażea halacyjego a czyk chemcze 1. Wstęp Zasady poberaa próbek powetrza ocey arażea halacyjego a czyk chemcze w środowsku pracy podają ormy: PN-Z :2002 Ochroa czystośc powetrza. Poberae próbek. Zasady poberaa próbek powetrza w środowsku pracy terpretacj wyków wraz ze zmaą Az1:2004; PN-EN 689:2002 Powetrze a staowskach pracy. Wytycze ocey arażea halacyjego a czyk chemcze przez porówae z wartoścam dopuszczalym stratega pomarowa; PN-EN-482:2002 Powetrze a staowskach pracy. Ogóle wymagaa dotyczące procedur pomarów czyków chemczych. Wartośc ormatywe określają rozporządzea: 1. Rozporządzee MPPS z da 29 lstopada 2002 r. w sprawe ajwyższych dopuszczalych stężeń atężeń czyków szkodlwych dla zdrowa w środowsku pracy (Dz.U.Nr 217, poz z póź. zm.) 2. Rozporządzee Rady Mstrów z da 24 serpa 2004 r. w sprawe wykazu prac wzbrooych młodocaym waruków ch zatrudaa przy ektórych z tych prac (Dz.U. Nr 200, poz z póź. zm.) 3. Rozporządzee Rady Mstrów z da 10 wrześa 1996 r. w sprawe wykazu prac szczególe ucążlwych lub szkodlwych dla zdrowa kobet (Dz.U. Nr 114, poz. 545 z póź. zm.) 2. Przedmot procedury W ejszej procedurze podao zasady poberaa próbek powetrza metodą dozymetr dywdualej wytycze ocey arażea halacyjego a czyk chemcze. 3. Zakres procedury 9

10 Procedura stosuje sę do poberaa próbek powetrza metodą dozymetr dywdualej, terpretacj wyków pomarów ocey arażea zawodowego a substacje chemcze, występujące w postac par, gazów aerozol. 4. Przyrządy pomarowe Dozymetr dywdualy (o regulowaym przepływe w zakrese od 1 do 10 l/h), rurk sorpcyje z odpowedm materałem adsorpcyjym. 5. Sposób postępowaa podczas pomarów 5.1. Czyośc przygotowawcze Zebrać formacje wstępe dotyczące: a) rodzaju przebegu procesu techologczego; b) czyków, występujących w określoych sytuacjach techologczych; c) chroometrażu pracy a poszczególych staowskach pracy lczby pracowków za trudoych a staowskach. 5.2.Umejscowee próbka Próbk lub głowcę proberczą ależy umejscowć w strefe oddychaa pracowka (przestrzeń o promeu 30 cm wokół głowy pracowka) Wybór pracowków do badań Ocea arażea zawodowego powa obejmować wszystke podstawowe grupy pracowków, zatrudoych przy pracach z substacjam szkodlwym. Jeżel lczebość poszczególej grupy e przekracza 6 osób a jedej zmae, ależy przeprowadzć oceę arażea wszystkch jej przedstawcel. Przy wększej lczbe pracowków wykoujących te same lub podobe czyośc w tych samych warukach (pomeszczeu pracy) do ocey ależy wytypować 6 z ch, stosując astępujące krytera: a) jeżel steje uzasadoe procesem techologczym lub orgazacją pracy przypuszczee, że ektórzy pracowcy z daej grupy mogą być araże a wyższe stężee substacj chemczych, przede wszystkm tych pracowków ależy wyposażyć w przyrządy pomarowe; b) w sytuacj jedakowego arażea pracowków z daej grupy wybór pracowków do badań ależy przeprowadzć losowo 5.4. Wykoae pomarów Czas poberaa próbek powetrza - próbk powetrza ależy poberać w sposób cągły, przez okres rówy co ajmej 75% czasu trwaa zmay roboczej, uwzględając wszystke rodzaje 10

11 wykoywaych prac. W tym okrese ależy pobrać kolejo, w zależośc od spodzewaej wysokośc stężea od jedej do pęcu próbek powetrza, przy czym wyższemu stężeu powa odpowadać wększa lczba próbek. W celu dokoaa ocey zgodośc waruków pracy z NDSCh w okrese pomarowym (w czase ajwyższych stężeń) ależy pobrać co ajmej dwe 15-mutowe próbk powetrza (okres te wybera sę a podstawe zajomośc procesu techologczego). 5.5.Określee zgodośc waruków pracy z NDS Dla każdej -tej próbk powetrza oblczyć stężee ozaczaego zwązku (X) w mlgramach a metr sześcey według wzoru: X C Vd 1000 mg V W m z 3 u Średe stężee ważoe substacj toksyczych w badaym powetrzu oblczoo według wzoru: gdze: C W 1 X t t 1 Te mg m C z - stężee zwązku w ekstrakce z absorbetu (jedej lub dwu warstw), w mg/m 3 V d - objętość rozpuszczalka użytego do desorpcj, w mlltrach; V u - objętość pobraej próbk gazu, w ltrach; W- współczyk desorpcj; V u Pt 60 cm 3 t - czasy poberaa poszczególych próbek powetrza w m; P - przepływ powetrza w aspratorze w ltrach a godzę [dm 3 / h] T e - czas ekspozycj pracowka a czyk chemcze (czas zmay roboczej) 6. Rachuek błędów Złożoą epewość stadardową objętośc pobraego powetrza ze wzoru: V u 1 60 t P 60 2 P t 60 2 P Vu dm P 3 gdze: ΔP - złożoa epewość stadardowa aspratora u w - epewość stadardowa wzorcowaa aspratora P 2 2 u w u m 11

12 w m - epewość stadardowa aspratora (określoa przez produceta jako toleracja przepływu) Δt - epewość pomaru czasu 1 / 3 Przy oblczau epewośc stężea ozaczaego zwązku (ΔX) uwzględmy tylko czło zwązay z epewoścą pobraej objętośc powetrza V X X V Złożoa epewość stadardowa wskaźka ekspozycj ΔC w C w t P X P t X Odesee do obowązujących ormatywów Ocea zgodośc waruków pracy z NDS Krotość ormatywu oblczyć ze wzoru: Cw K NDS gdze: - NDS ajwyższe dopuszczale stężee badaego zwązku Waruk pracy moża uzać za bezpecze, jeśl wskaźk ekspozycj C w jest mejszy od NDS. Określee zgodośc waruków pracy z NDSCh W celu dokoaa ocey zgodośc waruków pracy z NDSCh oblczamy dla każdej 15-mutowej próbk stężee X. Tak wyzaczoe stężea ależy porówać z NDSCh. Waruk pracy moża uzać za bezpecze, jeżel stężee w żadej z 15-mutowych próbek e przekracza wartośc NDSCh. Waruk pracy ależy uzać za szkodlwe, jeżel: stężee w jakejkolwek 15-mutowej próbce jest wyższe od NDSCh; stężee rówe NDSCh występuje częścej ż dwukrote; odstęp mędzy dwoma 15-mutowym okresam, w których stężee substacj jest rówe NDSCh jest krótszy ż 1 godza. 12

13 Metody pomaru stężea gazów przyrządam o szybkm odczyce ocey arażea halacyjego 1. Wstęp Zasady wykoywaa pomarów stężea gazów w środowsku pracy podają ormy: PN-Z :2002 Ochroa czystośc powetrza. Poberae próbek. Zasady poberaa próbek powetrza w środowsku pracy terpretacj wyków wraz ze zmaą Azl:2004; PN-EN 689:2002 Powetrze a staowskach pracy. Wytycze ocey arażea halacyjego a czyk chemcze przez porówae z wartoścam dopuszczalym stratega pomarowa; PN-EN-482:2002 Powetrze a staowskach pracy. Ogóle wymagaa dotyczące procedur pomarów czyków chemczych. Wartośc ormatywe stężeń określają rozporządzea: Rozporządzee MPPS z da 29 lstopada 2002 r. w sprawe ajwyższych dopuszczalych stężeń atężeń czyków szkodlwych dla zdrowa w środowsku pracy (Dz.U. Nr 217, poz z póź. zm.) Rozporządzee Rady Mstrów z da 24 serpa 2004 r. w sprawe wykazu prac wzbrooych młodocaym waruków ch zatrudaa przy ektórych z tych prac (Dz.U. Nr 200, poz z póź. zm.) Rozporządzee Rady Mstrów z da 10 wrześa 1996 r. w sprawe wykazu prac szczególe ucążlwych lub szkodlwych dla zdrowa kobet (Dz.U. Nr 114, poz. 545 z póź. zm.) 2.Przedmot procedury W ejszej procedurze podao zasady wykoywaa pomarów stężea gazów toksyczych za pomocą przyrządów o szybkm odczyce, terpretacj wyku wyzaczaa wskaźka arażea zawodowego. 3.Zakres procedury Procedura dotyczy pomaru stężea gazów przyrządam o szybkm odczyce. 4.Przyrządy pomarowe Elektrocze przyrządy o szybkm odczyce lub rurk (sorpcyje) wskaźkowe. 5.Sposób postępowaa podczas pomarów 5.1. Czyośc przygotowawcze a) dokoać sprawdzea merka zgode z strukcją obsług (p. a śweżym powetrzu) b) rodzaju przebegu procesu techologczego; c) czyków, występujących w określoych sytuacjach techologczych; 13

14 d) chroometrażu pracy a poszczególych staowskach pracy lczby pracowków zatrudoych a staowskach 5.2.Umejscowee merka Merk ależy umejscowć w strefe oddychaa pracowka (przestrzeń o promeu 30 cm wokół głowy pracowka) Wybór pracowków do badań Ocea arażea zawodowego powa obejmować wszystke podstawowe grupy pracowków, zatrudoych przy pracach z substacjam szkodlwym. Jeżel lczebość poszczególej grupy e przekracza 6 osób a jedej zmae, ależy przeprowadzć oceę arażea wszystkch jej przedstawcel. Przy wększej lczbe pracowków wykoujących te same lub podobe czyośc w tych samych warukach (pomeszczeu pracy), do ocey ależy wytypować 6 z ch, stosując astępujące krytera: jeżel steje uzasadoe procesem techologczym lub orgazacją pracy przypuszczee, że ektórzy pracowcy z daej grupy mogą być araże a wyższe stężee substacj chemczych, przede wszystkm tych pracowków ależy wyposażyć w przyrządy pomarowe; w sytuacj jedakowego arażea pracowków z daej grupy, wybór pracowków do badań ależy przeprowadzć losowo Wykoae pomarów Czas poberaa próbek (próbkowaa) powetrza: Próbk powetrza powy być poberae przez okres rówy co ajmej 75% czasu trwaa zmay roboczej, przy czym czas poberaa próbk (próbkowaa) powetrza dla jedej czyośc zawodowej e powe być krótszy ż 20 m; w tym okrese ależy wykoać mmum pęć odczytów stężea gazu. Całkowty czas poberaa próbek (próbkowaa) powetrza dla jedego pracowka e powe być krótszy ż 120 m. Jeżel pracowk w czase zmay roboczej wykouje róże prace, czyośc zawodowe (prowadzoe są róże procesy techologcze), w których spodzewae jest występowae stote różego stężea substacj szkodlwych, ależy próbkować powetrze, dla każdej czyośc zawodowej, przez okres mmum 20 mut; w tym okrese ależy wykoać mmum pęć odczytów stężea gazu zaotować czas prowadzea pracy oraz łączy czas arażea pracowka a szkodlwe substacje. W celu określea zgodośc waruków pracy z NDSCh ależy zaplaować mmum dwe 15- mutowe sere pomarowe; w każdej ser wykoać mmum 5 odczytów stężea badaego zwązku. Sere 15-mutowe ależy zaplaować w okrese, kedy spodzewae jest występowae ajwększego stężea badaego zwązku. 14

15 Zasady poberaa próbek powetrza Chroometraż pracy Lokalzacja puktów pomarowych Lczba próbek Stałe staowsko pracy przy jedorodym procese a staowsku pracy mmum 5 Stałe staowsko pracy, proces składa sę z 2 do 3 etapów e krótszych ż 1 godza Pracowk obsługuje 2-3 staowska pracy Pracowk obsługuje węcej ż 3 staowska lub mejscem pracy jest całe pomeszczee a staowsku pracy a każdym staowsku 1 pukt a 4 pracowków; e mej ż 2 pukty w pomeszczeu mmum 4 dla każdego etapu określć czas poszczególych etapów mmum 4 dla każdego etapu określć czas poszczególych etapów mmum 5 w każdym pukce pomarowym 5.5. Określee zgodośc waruków pracy z NDS Dla każdego j-tego, procesu techologczego (czyośc zawodowej) oblcza sę średą arytmetyczą logarytmów stężeń: log X logarytm odchylea stadardowego logarytm górej gracy przedzału ufośc logarytm dolej gracy przedzału ufośc log X, j g j 1, 1 log S g, j log GG j log X log X s, j s, j log X 1 log S t, j g, j 2 log DG j log X s, j log S t g, j Wskaźk ekspozycj GG j, DG j oblczamy przez odlogarytmowae log GG j, log DG j. GG j 10 loggg j DG j 10 logdg j 15

16 gdze: X,j - stężee pyłu w poszczególych próbkach - lczba pobraych próbek t -wartość parametru rozkładu Studeta dla prawdopodobeństwa 0,95 lczby stop swobody -1 UWAGA W przypadku uzyskaa wyków ższych od ozaczalośc zastosowaej metody aaltyczej, w oblczeach wymagających przekształcea uzyskaych wyków w logarytmy uwzględć lczbę odpowadającą 1/2 wartośc stężea, które moża ozaczyć daą metodą. Jeśl pracowk obsługuje jede proces techologczy, wskaźk ekspozycj GG W ależy oblczyć ze wzoru: GGte GGw 480 gdze; t e - czas arażea Jeśl pracowk obsługuje róże procesy techologcze, wskaźk ekspozycj GG W ależy oblczyć ze wzoru: m GG t GG w j1 j 480 j wskaźk DG W oblczamy w aalogczy sposób; gdze: t j - czas obsług poszczególych procesów techologczych m - lczba obsługwaych procesów techologczych GG j - oblczoy przez odlogarytmowae wskaźk GG dla;j - tego procesu techologczego 6. Odesee do obowązujących ormatywów Ocea zgodośc waruków pracy z NDS Krotość ormatywu oblczyć ze wzoru: GGw K NDS gdze: NDS - ajwyższe dopuszczale stężee badaego zwązku Waruk pracy moża uzać za bezpecze, jeśl wskaźk ekspozycj GG W jest mejszy od NDS. Waruk pracy uzaje sę za szkodlwe, jeśl wskaźk DG W jest wększy od NDS. 16

17 Waruk pracy uważa sę za dopuszczale, jeśl wartość NDS zajduje sę w przedzale określoym przez DG GG; uzyskae dae e są wystarczające do jedozaczego potwerdzea lub wykluczea zgodośc waruków pracy z wartoścam NDS. Do podjęca ostateczej decyzj ezbęde jest przeprowadzee w cągu 30 d dodatkowych pomarów. Określee zgodośc waruków pracy z NDSCh W celu dokoaa ocey zgodośc waruków pracy z NDSCh ależy oblczyć dla każdej 15-mutowej ser pomarowej stężea GG DG. Tak wyzaczoe stężea ależy porówać z NDSCh. Waruk pracy moża uzać za bezpecze, jeżel stężee GG w żadej z 15-mutowych próbek e przekracza wartośc NDSCh. Waruk pracy ależy uzać za szkodlwe, jeżel: stężee DG w jakejkolwek 15-mutowej próbce jest wyższe od NDSCh; stężee DG rówe NDSCh występuje częścej ż dwukrote; odstęp mędzy dwoma 15-mutowym okresam, w których stężee DG substacj jest rówe NDSCh jest krótszy ż 1 godza. Ocea zgodośc waruków pracy z NDSP W celu dokoaa ocey zgodośc waruków pracy z NDSP ależy wybrać wartość maksymalą stężea badaego zwązku. ( X... X.. X ) max max X1.. X... X )...( X1... X... X )...( X 1 j 1 Waruk pracy moża uzać za bezpecze, jeżel X m. x e przekracza NDSP m m 17

18 Uwag dotyczące poberae próbek gazów a staowskach pracy 1 Praca zawodowa, a raczej jakość powetrza a staowskach pracy może staowć stoty czyk wpływający a zdrowe pracowka. Perwsze ormy określające dopuszczale stężee substacj toksyczych a staowskach pracy zostały opracowae około 100 lat temu, a w polskej termolog zae są pod azwą Najwyższe Dopuszczale Stężea (NDS). Ich wartośc dla poszczególych toksy są ustalae a podstawe: zajomośc krytyczych wartośc efektów toksyczych daego zaeczyszczea, całkowtej odwracalośc tych efektów, dostępu do wystarczająco bogatej bazy daych toksykologczych. Przyjmowae jako zalecea oraz wytycze wartośc Najwyższych Dopuszczalych Stężeń (NDS) są wprowadzae do odpowedch uregulowań prawych, a ch wartośc e powy podlegać zmaom. Nestety, jak dotąd w systeme określaa wartośc lczbowych NDS dla poszczególych zwązków substacj w atmosferze a staowskach pracy występuje szereg edoskoałośc. Jako główe moża wymeć: określee krytyczych" wartośc efektów toksyczych jest co ajmej problematycze, baza daych toksykologczych podlega cągłym zmaom cągle jest ezadowalająca, wartośc gracze stężeń poszczególych zaeczyszczeń są ezwykle trude do ustalea, e steją wartośc stężeń bezpeczych dla zdrowa w przypadku substacj o dzałau rakotwórczym /lub mutageym, wartośc NDS są często ewłaścwe terpretowae w przepsach prawych w przypadkach zwązaych z ubezpeczeem od wypadków ubezpeczeem a życe. Wartośc NDS są wtedy traktowae jako pukt a skal stężeń daej truczy środowskowej, powyżej którego astępuje złamae przepsu, a węc zachodz przypadek przestępstwa, atomast pożej tego puktu przypadek przestępstwa e zachodz. Dae bologcze e są odpowede do takch zastosowań. Poberae próbek do aalzy atmosfery a staowskach pracy jest upraszczae przez dwa elemety. Po perwsze aaltyk zazwyczaj e ma wątplwośc, jake zaeczyszczea są obece a staowsku pracy, co wyka z atury przebegającego procesu techologczego zajomośc użytych surowców, produktów końcowych oraz substacj odpadowych. Ne jest węc koecza detyfkacja zaeczyszczeń, ale jedye ch loścowe ozaczee. Po druge, w wększośc przypadków w atmosferze a staowskach pracy występuje jede rodzaj zaeczyszczea - brak jest węc substacj powodujących terferecje - co zdecydowae upraszcza procedurę aaltyczą. Z tych powodów zagadeem zdecydowae bardzej złożoym jest poberae aalza próbek powetrza atmosferyczego oraz powetrza z pomeszczeń meszkalych Najważejszym problemem przy poberau próbek aalze dla potrzeb hgey zawodowej jest trudość uzyskwaa odtwarzalych próbek z atmosfery a staowskach pracy. 1 tekst wybray z moograf J. Nameśk, J. Łukasak, Z. Jamrógewcz, Poberae próbek środowskowych do aalzy PWN Warszawa

19 Plaowae poberaa próbek w celu ozaczea par gazów w atmosferze a staowskach pracy W cągu ostatch lat został dokoay postęp w zakrese techk aaltyczych, służących do pomaru zaeczyszczeń powetrza różego typu substacjam. Rozwój metod motorgu staow rozwązae zagadea poberaa aalzy. Zapobega też zmae składu próbk podczas trasportu opóźeom w aalze. Zastosowae dozymetrów osobstych sprawło, że ocea ekspozycj dywdualej (zarówo a staowskach pracy jak całej populacj) staje sę bardzej obektywa dokłada. Ale awet ajbardzej wyrafowae metody aaltycze oraz przyrządy do prowadzea motorgu e mogą dawać warygodych wyków w przypadku, gdy poberaa próbka e odzwercedla stężea aaltu jego fluktuacj w pukce pobraa próbk a daym obszarze. Trzeba wząć pod uwagę pełe rachuek błędów przeprowadzć odpowede pomary w celu ch usuęca bądź też możlwe dokładego oszacowaa. Dlatego problem pobraa reprezetatywej próbk e może być pomęty, a specjaly acsk kładze sę a opracowae właścwej strateg poberaa próbek. Jest to ajważejszy etap w procedurach pomaru zaeczyszczeń powetrza. Ogóle podejśce do zagadea poberaa reprezetatywej próbk w aaltyce zaeczyszczeń środowska obejmuje starae rozważee astępujących problemów przed przystąpeem do pomarów: rozpozae określee celu poberaa próbek, wybór mejsc poberaa próbek, czasu trwaa poberaa próbek, częstotlwośc poberaa, która będze odpowedo odzwercedlała ekspozycję, wybór urządzea do poberaa próbek, które mus zapewć pobrae reprezetatywych próbek przy zmmalzowau kosztów akładu pracy, kalbracja bądź sprawdzee parametrów urządzea do poberaa próbek (z włączeem ocey efektywośc poberaa próbek), kotrola parametrów poberaa próbek w cągu całego okresu trwaa operacj. Geeraly schemat poberaa próbek powetrza (dla przypadku zaeczyszczeń typu par gazów a staowskach pracy) powe obejmować astępujące etapy zagadea: przygotowae programu poberaa próbek, zestawee formacj, które powy być zawarte w protokóle aalzy (p. wszystkch źródeł zaeczyszczeń), określee parametrów poberaej próbk, ops metody poberaa próbk. Przy przygotowau programu poberaa próbek ależy uwzględć: materały surowce używae a staowsku pracy w procese produkcyjym, produkowae materały, przebeg procesu produkcyjego, surowce dodawae w trakce produkcj, produkty pośrede otrzymywae w czase procesu produkcyjego, reakcje ubocze, osoby zajdujące sę w strefe produkcj, właścwośc fzycze (p. temperaturę topea, temperaturę wrzea, cśee cząstkowe par, rozpuszczalość tp.) surowców, produktów uboczych produktów falych, właścwośc chemcze tych substacj (trwałość termcza, reaktywość, hgroskopjość td.), 19

20 właścwośc fzjologcze toksycze (p. wartość NDS) oraz możlwe krótko- długotrwałe skutk dzałaa daej substacj ch wpływ a czas poberaa próbek), dae a temat ebezpeczeństwa zapłou (temperaturę zapłou, dolą gracę zapłou, dolą gracę wybuchowośc). azwę staowska pracy, a którym przeprowadzoo pomary, azwsko motorowaego pracowka, ops pomeszczea (p. welkość, wysokość), typ staowska pracy, wszystke źródła zaeczyszczeń, ops procesu przebegającego a daym staowsku, typ wetylacj (p. wetylacja aturala, wetylacja wymuszoa), skuteczość wetylacj (lość wymeaego powetrza a godzę, prędkość powetrza, zawartość CO 2, wlgotość tp.), waruk pogodowe (p. deszcz, dzeń słoeczy), temperaturę (wewątrz pomeszczeń a zewątrz), cśee atmosferycze, strefę pracy motorowaej osoby, pozycję pracy motorowaej osoby, czas pracy czas przerw, początek koec czasu poberaa próbk, rodzaj procedury poberaa próbk (p. krótkookresowa w strefe od dychaa), rodzaj metodyk pobraa próbk aalzy (p. wzbogacae a węglu aktywym, ekstrakcja aalza ekstraktu za pomocą chromatograf gazowej), wyk ozaczeń, uwag dodatkowe. W trakce poberaa próbk powetrza powy zostać określoe astępujące parametry czyk: keruek ruchu powetrza; oszacowae skuteczośc wetylacj - realzuje sę to zazwyczaj przez ozaczee stężea CO 2. Jeżel wetylacja jest odpoweda, to objętoścowe stężee CO 2 e powo być wększe ż 0,1%; wlgotość względa powetrza; pomar stężea tleu, jeśl moża oczekwać zmay stężea tego składka atmosfery; pomar zaeczyszczea w atmosferze a daym staowsku pracy; pomar zaeczyszczeń w strefe oddychaa pracowka; sprawdzee szczelośc aczyń reakcyjych oraz przewodów gazowych. 20

21 21

22 Ozaczae zawartośc amoaku w powetrzu wg PN-71/ Z WSTĘP 1.1. Przedmot ormy. Przedmotem ormy jest kolorymetrycza metoda ozaczaa zawartośc amoaku w powetrzu Zakres stosowaa metody. Metodę stosuje sę do ozaczaa zawartośc amoaku w powetrzu otaczającym staowska pracy przy przeprowadzau kotrol waruków sataro-hgeczych Ozaczalość. W warukach poberaa próbk powetrza podaych w 2.4 wykoaa pomarów absorpcj wg w kuwetach pomarowych o grubośc warstwy absorbującej 10 mm - moża ozaczyć 9 mg amoaku w 1 m 3 powetrza Normy zwązae PN-69/C Szklay sprzęt laboratoryjy. Płuczk bełkotkowe typu Poleżajewa zmodyfkowae 2. METODA OZNACZANIA 2.1. Zasada ozaczaa. Amoak reaguje z odczykem Nesslera 2 powstający w tej reakcj produkt barwy żółto-pomarańczowej jest podstawą ozaczaa kolorymetryczego. 2.2.Aparatura przyrządy a) Asprator butelkowy pojemośc 5 1 lub pompa ssąca umożlwająca przepuszczae powetrza z szybkoścą 60 dm 3 /h. b) Płuczka bełkotkowa duża wg PN-69/C-13OA6. c) Spektrofotometr a zakres śwatła wdzalego lub kolorymetr z fołkowo-ebeskm fltrem o maksymalej przepuszczalośc śwatła 400 m, kuwety pomarowe o grubośc warstwy absorbującej 10 mm. 2.3.Odczyk roztwory a) Guma arabska (akacjowa), roztwór 1-procetowy (wag.-obj.). b) Kwas sarkowy cz.d.a., roztwór o c ( ½ H 2 SO 4 ) 0.01 mol/l, 0.01N. c) Odczyk Nesslera: rozpuścć 10 g jodku potasowego cz.d.a., w 10 ml wody destylowaej dodawać asycoy roztwór chlorku rtęcowego cz.d.a., do chwl, gdy przestae zkać tworzący sę osad, a astępe dodać 100 ml 30-procetowego (wag.-obj.) roztworu wodorotleku sodowego cz.d.a. Całość dopełć wodą destylowaą do objętośc 200 ml, wymeszać pozostawć do astępego da w cemym mejscu. Klarowy roztwór zdekatoway zad wydzeloego osadu przechowywać w butelce z cemego szkła zamkętej gumowym korkem. Tak przygotoway przechowyway odczyk Nesslera jest trwały przez pól roku. d) Woda destylowaa e zawerająca NH + 4 śweżo przedestylowaą wodę gotować do odparowaa ⅓ perwotej objętośc astępe przechowywać ją w zamkętej butl. Z tak przygotowaej wody ależy sporządzać wszystke używae w aalze odczyk oraz stosować ją w całym postępowau aaltyczym. 2 Odczyk Nesslera zasadowy roztwór sol kompleksowej K 2 [HgI 4 ], który z joam NH + 4 daje żółtopomarańczowy kompleks powstający wg reakcj: NH 4 Cl + 2K 2 [HgI 4 ] +4KOH O Hg NH 2 I + KCl + 7KI +3H 2 O Hg 22

23 e) Wzorcowy roztwór amoaku o stężeu 0.1 mg/ml: odważyć a wadze aaltyczej g chlorku amoowego cz.d.a., wysuszoego w temperaturze około 100 C, rozpuścć w ewelkej lośc wody destylowaej w kolbe pomarowej objętośc 1000 ml, uzupełć wodą destylowaą do kresk wymeszać Poberae próbek powetrza. Przez płuczkę wg 2.2b) zawerającą 15 ml roztworu kwasu sarkowego wg 2.3b) przepuścć 5 dm 3 powetrza z szybkoścą e wększą ż 60 dm 3 /h Przygotowae skal wzorców krzywej wzorcowej, po 10 kolb pomarowych, każda pojemośc 50 ml, odmerzyć po: 20 ml wody destylowaej, 10 ml roztworu kwasu sarkowego 1 ml roztworu gumy arabskej. Następe odmerzyć kolejo 0;0.30;0.40;0.50;0.65;0.85;1.1;1.4; ml roztworu wzorcowego amoaku, co odpowada zawartośc amoaku mg. Roztwory wymeszać dodać po 1 ml odczyka Nesslera, lekko meszając roztwór w kolbe. Roztwory w kolbach uzupełć wodą destylowaą do 50 ml, starae wymeszać przed upływem godzy zmerzyć absorbację wzorców przy długośc fal 400 m lub przy fołkowo-ebeskm fltrze. Z odczytaych wartośc absorbacj wykreślć krzywą wzorcową, a w przypadku stwerdzea prostolowej zależośc absorbacj od stężea oblczyć dla każdego wzorca współczyk absorpcj (a) wg wzoru w którym: A - odczytaa absorbacja, a = A c c - zawartość amoaku w próbce, mg. Następe oblczyć śred współczyk absorpcj a wg wzoru w którym: a = a a- suma wartośc poszczególych współczyków absorpcj (a), - lczba pomarów. Krzywa wzorcową ależy sprawdzć dla każdej owej part odczyków, szczególe w przypadku owego odczyka Nesslera Wykoae ozaczaa. Do kolby pomarowej pojemośc 50 ml przeeść z płuczk 10 ml roztworu, dodać 20 ml wody destylowaej, 1 ml roztworu gumy arabskej 1 ml odczyka Nesslera. Podczas dodawaa odczyka Nesslera roztwór w kolbe lekko meszać. Następe zawartość kolby uzupełć do kresk wodą destylowaą, starae wymeszać przed upływem godzy zmerzyć absorbację próbk jak w 2.5. W przypadku otrzymaa absorbacj przekraczającej zakres 23

24 krzywe wzorcowej ależy ozaczae powtórzyć z mejszą objętoścą roztworu z płuczk Oblczae wyków. Stężee amoaku (X) (X 1 ) w badaym powetrzu oblczyć w mg/m 3 wg wzorów: a) w przypadku prostolowej zależośc absorbacj od stężea X = 15 A 1000 V a V 1 b) w przypadku krzywolowej zależośc absorbacj od stężea w których: X 1 = 15 c 1000 V V całkowta objętość roztworu pochłaającego, ml, A - odczytaa wartość absorbacj, c - zawartość amoaku w próbce odczytaa z krzywej wzorcowej, mg, V - objętość powetrza przepuszczoego przez płuczkę dm 3 a - śred współczyk absorpcj wyzaczoy wg 2.5. V 1 - objętość roztworu pochłaającego pobraa do ozaczaa, ml. Na astępej stroe przedstawoo przykładowe opracowae wyków pomaru stężea amoaku w powetrzu 24

25 Stężee Pomar 1 Pomar 2 Pomar 1 Pomar 2 amoaku w roztworze wzorcowym Absorbacja Absorbacja Współczyk absorpcj mg A A a a Suma a ā X 15 A 1000 V a V 1 Wyk pomarów: V V1 ā A X ,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 Krzywa wzorcowa y = 4,2366x + 0,0057 Sere1 Sere2 Lowy (Sere2) 0 0,000 0,050 0,100 0,150 0,200 0, całkowta objętość roztworu pochłaającego, ml, A - odczytaa wartość absorbacj, c - zawartość amoaku w próbce odczytaa z krzywej wzorcowej, mg, V - objętość powetrza przepuszczoego przez płuczkę dm 3 - śred współczyk absorpcj wyzaczoy wg 2.5. V 1 - objętość roztworu pochłaającego pobraa do ozaczaa, ml. 25

26 Dae fzykochemcze amoaku Nomeklatura systematycza (IUPAC): aza Ie azwy amoak,wodorek azotu(iii), trhydrydoazot Wzór sumaryczy NH 3 Masa molowa 17,03052 g/mol Wygląd bezbarwy gaz Idetyfkacja Numer CAS Nebezpeczeństwa Klasyfkacja UE Temperatura samozapłou 630 C (903,15 K) Zwroty ryzyka R: [1] Treść ozaczeń: C - sle żrący T toksyczy N - groźy dla środowska Zwroty bezpeczeństwa S: /37/ [1] Podobe zwązk Ie aoy NH -, NH 2-, NH 3- Ie katoy jo amoowy NH 4 + Pochode Podobe zwązk chlorek amou, hydrazya azotowodór, hydroksyloama,chloroama trjodek azotu, chlorek azotu Jeżel e podao aczej, dae dotyczą waruków stadardowych (25 C, 1000 hpa) 26

27 Amoak (azwa zwyczajowa) zay także pod azwą systematyczą aza (trhydrydoazot, wodorek azotu(iii)), to eorgaczy zwązek chemczy o wzorze NH 3. Cząsteczka amoaku ma kształt tzw. pramdy trygoalej. Atom azotu wykazuje hybrydyzację sp³, trzy z powstałych orbtal tworzą wązaa z atomam wodoru, czwarty jest zajmoway przez wolą parę elektroową. Jej obecość powoduje odpychae elektroów tworzących wązaa N-H, przez co kąt mędzy tym wązaam jest eco mejszy (wyos ') ż p. mędzy wązaam C-H w metae (109 28') ale wększy ż mędzy wązaam O-H w wodze (104 45'). Struktura pramdy trygoalej e jest jedak stereochemcze sztywa amoak wększość jego pochodych (amy) ulega tzw. wersj parasolowej, w której cząsteczka "przewraca sę a drugą stroę" jak parasol a slym wetrze, a wola para elektroowa przeskakuje a drugą stroę atomu azotu. Z powodu stosukowo dużej różcy elektroujemośc mędzy atomem azotu wodoru ΔE=0,84 (wg skal Paulga) oraz asymetryczej budowe, cząsteczka amoaku ma dość duży momet dpolowy (μ=1,46 D). Polarość cząsteczek amoaku jest przyczyą tworzea sę mędzy m wązań wodorowych. Palość Amoak jest paly (temperatura samozapłou: 630 C). Spala sę żółtawym płomeem a azot wodę. Meszay z powetrzem (15-28% obj. NH 3 ) są wybuchowe. Po dłuższym kotakce z rtęcą, srebrem halogeam wlgoty amoak tworzy zwązk wybuchowe wrażlwe a uderzea. Aktywość chemcza gazowego amoaku W stae gazowym, powyżej 700 C amoak ma sle właścwośc redukujące, co jest spowodowae jego rozkładem termczym z wydzeleem wodoru. W ższych temperaturach jest stably chemcze. W ewelkm stopu dysocjuje w temperaturze C. Rozpuszczalość Amoak bardzo dobrze rozpuszcza sę w wodze tworząc wodę amoakalą w warukach ormalych 1 objętość wody może rozpuścć 1176 objętośc amoaku, jedak w temperaturze 20 C będą to już 702 objętośc. W roztworach wodych amoak hydrolzuje wg rówaa: NH 3 + H 2 O NH OH - Stała K b tej reakcj wyos 1, Cekły amoak jako rozpuszczalk Cekły amoak wykazuje wele podobeństw do wody. Aalogcze do ej autodysocjuje wg rówaa: 2 NH 3 NH NH 2 - Stała K tej autodysocjacj w temperaturze -50 C wyos Kato amoowy (NH 4 + ) jest słabszym kwasem (wg defcj Brøsteda Lowry'ego) ż kato oksoowy (H 3 O + ), a ao amdkowy (NH 2 - ) jest slejszą zasadą ż jo wodorotleowy, co powoduje, że awet słabe kwasy sle dysocjują w amoaku, a sle zasady dysocjują słabo. Cekły amoak rozpuszcza metale alkalcze metale zem alkalczych z wytworzeem kolorowych, sle reduktywych, przewodzących prąd roztworów. Kolor roztworu zmea sę wraz ze stężeem joów metalu. Przy małym stężeu roztwór jest ebesk, przy zatężeu zmea barwę a brązową. 27

28 Zwązk amoaku Ze względu a hydrolzę amoaku, jego roztwory wode mają zasadowy odczy reagują z kwasam tworząc sole, w których skład wchodz jo amoowy, p. azota amou czy sarcza(vi) amou. W reakcj gazowego amoaku z gazowym chlorowodorem powstaje chlorek amou. Reakcja ta zachodz przy ewelkm udzale wlgoc. W wyku wymay jedego, dwóch lub trzech atomów wodoru przez atomy metal powstają kolejo: aalogcze do zasad amdk (p. amdek sodu czy amdek potasu), mdk (p. mdek wapa) aalogcze do tleków azotk (p. azotek magezu). Wszystke te zwązk łatwo hydrolzują a odpowede zasady amoak. Z ektórym solam amoak tworzy aalogcze do hydratów amoakaty. Na przykład z chlorkem wapa tworzy amoakat CaCl 2 8NH 3. Z tego powodu chlorek wapa e adaje sę do osuszaa amoaku. Amoak zajduje szeroke zastosowae w syteze orgaczej. W wyku dzałaa amoaku a halogeowęglowodory powstają amy będące homologam amoaku: CH 3 Cl + NH 3 CH 3 NH 2 + HCl, w reakcj pochodych halogeowych kwasów karboksylowych z admarem amoaku powstają amokwasy: CH 2 ClCOOH + NH 3 NH 2 CH 2 COOH + HCl, a w reakcj estrów kwasu zocyjaowego z amoakem tworzą sę alklowe pochode moczka: CH 3 NCO + NH 3 CH 3 NHCONH 2. Otrzymywae [ W aturze amoak powstaje jako produkt gca substacj bałkowych. Do celów laboratoryjych moża otrzymać go w wyku dzałaa mocych zasad a sole amoowe w podwyższoej temperaturze, p.: 2NH 4 Cl + Ca(OH) 2 CaCl 2 + 2NH 3 + 2H 2 O Ią, rzadszą metodą jest hydrolza azotków: Mg 3 N 2 + 6H 2 O 3Mg(OH) 2 + 2NH 3 W przemyśle amoak otrzymuje sę bezpośredo z perwastków metodą Habera Boscha. Przed wyalezeem metody Habera Boscha do przemysłowego otrzymywaa amoaku stosowao reakcję hydrolzy cyjaoamdu wapa, suchą destylację ektórych rośl produktów zwerzęcych oraz redukcję kwasu azotowego(iii) jego sol wodorem I statu asced (chema). Zastosowaa Najwększe lośc amoaku są w przemyśle zużywae do produkcj awozów sztuczych oraz do otrzymywaa metodą Ostwalda tleku azotu(ii), który jest półproduktem do otrzymywaa kwasu azotowego(v). Poadto amoaku używa sę do produkcj węglau sodu (sody amoakalej) metodą Solvaya, materałów wybuchowych, cyjaowodoru, tka sytetyczych etc. Ze względu a swoje własośc termodyamcze amoak jest chęte stosoway jako czykchłodczy (R717), zwłaszcza w dużych urządzeach chłodczych. 28

29 Oddzaływae a orgazm Cekły amoak wylay a skórę wywołuje odmrożea. Jest przy tym sle toksyczy (LC50 rat (h.) = 7,5 g/m³ (2h), LD50 rat (oral) = 350 mg/kg), dzała drażąco a skórę błoy śluzowe. Wpływ a orgazm ludzk w zależośc od stężea: Wpływ a orgazm ludzk Charakterystyczy zapach wyczuwaly osem przez wększość ludz. Maksymale dopuszczale stężee trwałe. Zapach bardzo wyraźe wyczuwaly. Ludze opuszczają skażoe pomeszczee. Ostry eprzyjemy zapach, przy krótkotrwałym wdychau bez szkodlwego wpływu a orgazm ludz zdrowych. Podrażee śluzówk oczu, osa dróg oddechowych. Napad kaszlu, uczuce zatykaa oddechu, sle podrażee śluzówk osa, oczu dróg oddechowych. Sly kaszel, skurcze gardła, sle uczuce zatykaa oddechu wraz ze żrącym podrażeem śluzówk osa, oczu dróg oddechowych. Sle uczuce porażea erwowego duszea stężee [ppm] 25 1 próg wykrywalośc 35 Dopuszczaly czas przebywaa Neograczoy 8 godz roboczych przez 7 d w tygodu 50 wg ezbędych potrzeb próg zagrożea Opuścć pomeszczee ezwłocze godza przebywaa przeważe e powoduje poważych astępstw Półgodze przebywae może prowadzć do groźych astępstw W cągu 1/2 godzy może astąpć śmerć przez uduszee Śmerć astępuje w cągu klku mut (1): Próg wykrywalośc w skch temperaturach jest jeszcze ższy wyos 2 5 ppm. Próg wyczuwalośc różych zwązków w postac gazu Zwązek Próg wyczuwalośc w mg/m 3 Amoak 13.8 Ozo 0.03 merkapta etylu merkapta metylu sarkowodór 0.14 formaldehyd 0.2 Etaol 940 Aceto

30 Amoak Właścwośc Jest to bezbarwy gaz o ostrej, przeklwej wo. Gęstośc 0,77 g/dm 3. Temperaturze wrzea - 33 C, a krzepęca - 78 C. Rozpuszcza sę w wodze z wytworzeem sle alkalczego roztworu, poadto rozpuszcza sę też w eterze etaol metaolu Zastosowae Do produkcj sody metodą Solvaya, kwasu azotowego, awozów azotowych, barwków, wytwarzaa skch temperatur, w przemyśle tłuszczowym, fotografczym, oraz w leczctwe. Bochemcze dzałae a ustrój Wchłaa sę główe przez arządy oddechowe. Sle draż błoę śluzową dróg oddechowych oka skóry. Jego dzałae polega a powstawae w tych błoach śluzowych slego środowska zasadowego, które dzała rozpuszczająco a bałka komórkowe. Stężee amoaku mg/dm 3 w powetrzu moża wytrzymać przez około 1 h, bez poważego zatruca, ale występuje już podrażee gardła. Stężee 1,2 g/dm 3 powoduje kaszel, stężee 1,5 g/dm 3 powoduje podrażee oczu. Wdychae przez mut powetrza zawerającego 1,5-2,7 g/dm 3 amoaku wywołuje śmerć. Stężee powyżej 3,5 g/dm 3 powoduje śmerć bardzo szybko. Dawka toksycza dousta 5-15 g, śmertela g. W zatrucach ostrych wywołaych bardzo dużym stężeam astępuje podrażee ośrodkowego układu erwowego, mafestuje sę oo slym zawrotam bólam głowy, utratą rówowag, bredzeem, zaburzeam oddychaa, osłabeem pracy serca, co prowadz do zgou. W cężkch zatrucach dojść może do obrzęku płuc uszkodzea rogówk oka. Na skórze mogą pojawć sę oparzea I II stopa, rumeń, obrzęk pęcherze. Duże stężee wywołuje ból oczu, łzawee, ślotok, udośc, bóle żołądka, sly kaszel, duszośc, zatrzymae mocz. Śmerć może astąpć po klkuastu godzach, ostrej edomog krążea obrzęku płuc. W zatrucach przewlekłych, przy dłuższym kotakce z ższym stężeam amoaku, występują stay zapale spojówk, eżyt oskrzel, bóle głowy osłabee serca. BHP, zapobegae, leczee Meszay % amoaku wybuchają z powetrzem pod wpływem skry. Bardzej ebezpecze są meszay amoaku z tleem lub chlorem, gdyż wybuchają pod wpływem prome słoeczych. Należy zachować przepsy przecw pożarowe. Pracować moża tylko z szczelą aparaturą pod wycągem. Do ochroy osobstej ależy używać okularów, rękawc, a jeśl e pracuje sę pod 30

31 wycągem masek z pochłaaczem amoaku. W wypadku zatruca droga oddechową ależy poszkodowaego wyeść a śweże powetrze, cepło okryć, ewetuale podać tle. W przypadku slejszego zatruca podać tle przepuszczoy przez 7% roztwór kwasu octowego. Podać środk przecw kaszlowe asercowe. Ne stosować sztuczego oddychaa atychmast wezwać lekarza. W przypadku pryśęca stężoego amoaku w oko długo przemywać wodą ść do okulsty. W przypadku oblaa sę zdjąć odzeż skórę zmyć obfce wodą założyć jałowy opatruek. Mejsca oparzoego e ależy pokrywać żadym tłuszczam. W zatrucach do ustych podaje sę 5% roztwór kwasu octowego lub kwas cytryowy. Pytaa sprawdzające: 1. Omów metodę ozaczaa amoaku a staowsku pracy ( sposób poboru próbk, reakcje wykorzystywaą do ozaczaa, rodzaj stosowaej metody wykorzystywae zależośc, rodzaj stosowaego sprzętu aparatury) 2. Porówaj otrzymae wyk ozaczea amoaku z ormatywym wartoścam NDS? 3. Jak jest próg wyczuwalośc amoaku? 4. Jak powe być czas poberaa próbk w pomarach stacjoarych? 5. Co to jest krotość ormatywu jake jest jego zaczee w ocee bezpeczych waruków pracy? 31