Formaldehyd metoda oznaczania

Transkrypt

1 gr MAŁGORZATA POŚNIAK Centralny Instytut Ochrony Pracy Foraldehyd etoda oznaczania H-CHO Nuer CAS: Nuer indeksowy: Nuer EWG (EINECS): Foraldehyd w warunkach noralnych jest bezbarwny gaze o charakterystyczny gryzący zapachu, teperaturze wrzenia 19,5 o C, teperaturze topnienia 92 o C, który iesza się we wszystkich stosunkach z wodą, etanole, etere dietylowy oraz węglowodorai i terpentyną. Bardzo łatwo polieryzuje i tworzy paraforaldehyd. W praktyce jest najczęściej używany w postaci 40-procentowego roztworu wodnego zwanego foraliną. Jest otrzyywany na skalę przeysłową przez katalityczne utlenienie etanolu. Foraldehyd jest stosowany najczęściej jako surowiec do produkcji wielu barwników, żywic syntetycznych, w garbarstwie, fotografice, do konserwacji i utrwalania preparatów anatoicznych i histopatologicznych oraz jako środek dezynfekujący. Foraldehyd został sklasyfikowany jako substancja toksyczna i żrąca oraz rakotwórcza kategorii 3. Jest to substancja prawdopodobnie rakotwórcza dla ludzi wg rozporządzenia MZiOS z dnia 11 września 1996 r. oraz wg IARC (grupa 2A). W stężeniach powyżej 25-procentowych działa toksycznie w przypadku narażenia drogą oddechową, kontaktu ze skórą i po spożyciu. Wywołuje oparzenia. Możliwe ryzyko powstania nieodwracalnych zian w stanie zdrowia. Może powodować uczulenia w przypadku kontaktu ze skórą. Objawy zatrucia ostrego: w ałych stężeniach, nieco przekraczających stężenia dopuszczalne, wywołuje łzawienie oczu, zaczerwienienie spojówek; w większych (ok. 15 g/l) kaszel, ból głowy, uczucie duszności, kołatanie serca. Może spowodować skurcz oskrzeli. W dużych stężeniach, przekraczających 60 g/l, oże nastąpić skurcz głośni, obrzęk krtani lub obrzęk płuc. Następstwe oże być zapalenie płuc. Skażenie skóry roztwore wodny (foraliny) wywołuje ból, zaczerwienienie i oparzenie cheiczne. Skażenie oczu powoduje ostry stan zapalny spojówek z ryzykie uszkodzenia rogówki. Drogą pokarową, w postaci foraliny, wywołuje oparzenie błony śluzowej jay ustnej i dalszych części przewodu pokarowego, bóle brzucha z ryzykie krwawień 96

2 i perforacji. Dawka śiertelna foraldehydu wynosi l. Objawy zatrucia przewlekłego: oże powodować zapalenie oskrzeli (u osób nadwrażliwych astę oskrzelową), świąd skóry i jej podrażnienie oraz wyprysk alergiczny. Wartości najwyższych dopuszczalnych stężeń w powietrzu na stanowiskach pracy wynoszą: NDS 0,5 g/ 3, NDSCh 1 g/ 3. PROCEDURA ANALITYCZNA 1. Zakres stosowania etody Metodę stosuje się do oznaczania foraldehydu w powietrzu na stanowiskach pracy podczas przeprowadzania kontroli warunków sanitarno-higienicznych. 2. Oznaczalność etody Najniejsze stężenie foraldehydu, jakie ożna oznaczyć w warunkach pobierania próbek powietrza wg pkt. 8 i wykonania oznaczania wg. pkt. 11, wynosi 0,04 g w 1 3 powietrza. 3. Zasada etody Metoda polega na cheisorpcji foraldehydu na żelu krzeionkowy pokryty 2,4- dinitriofenylohydrazyną, desorpcji otrzyanego w wyniku reakcji 2,4-dinitrofenylohydrazonu foraldehydu acetonitryle i analizie otrzyanego roztworu etodą wysokosprawnej chroatografii cieczowej. 4. Wytyczne ogólne Podczas analizy, jeśli nie zaznaczono inaczej, należy stosować odczynniki cz.d.a. W analizie należy stosować dokładność ważenia do 0,2 g. 5. Odczynniki i roztwory Do wykonania oznaczania należy przygotować: a) foralinę, b) acetonitryl o czystości do HPLC, c) 2,4-dinitriofenylohydrazyna, d) 2,4-dinitrofenylohydrazon foraldehydu, e) fazę ruchoą do chroatografu cieczowego: ieszaninę acetonitrylu z wodą destylowaną w stosunku objętościowy 55:45. Fazę ruchoą przed użycie należy odpowietrzyć, f) roztwór wzorcowy podstawowy 2,4-dinitrofenylohydrazonu foraldehydu: 87,5 g 2,4- dinitrofenylohydrazonu foraldehydu odważyć do kolby poiarowej o pojeności 25 l, uzupełnić acetonitryle do kreski i wyieszać. 1 l tak przygotowanego roztworu odpowiada zawartości 0,5 g foraldehydu, g) roztwór wzorcowy pośredni 2,4-dinitrofenylohydrazonu foraldehydu: do kolby poiarowej o pojeności 25 l odierzyć 0,5 l roztworu podstawowego wg pkt. f), uzupełnić acetonitryle do kreski i wyieszać. 1 l tak przygotowanego roztworu odpowiada zawartości 0,01 g foraldehydu, h) roztwory wzorcowe robocze 2,4-dinitrofenylohydrazonu foraldehydu: do siediu kolb poiarowych o pojeności 10 l odierzyć kolejno po: 0,1; 0,2; 0,4; 0,8; 1,0; 2,0 i 3,0 l roztworu wzorcowego pośredniego wg pkt. g), dopełnić acetonitryle do kreski i wyieszać. Roztwory wzorcowe wg pkt. f h) przechowywane w chłodziarce w szczelnie zakniętych kolbach nie zieniają swego stężenia przez 10 dni, i) roztwór wzorcowy foraldehydu do wyznaczania współczynnika odzysku: roztwór wzorcowy foraldehydu o stężeniu 0,5 g/l w acetonitrylu sporządzony z foraliny po uprzedni oznaczeniu w niej zawartości foraldehydu. 97

3 6. Aparatura, przyrządy, ateriały Do wykonania oznaczania należy przygotować: a) chroatograf cieczowy z detektore spektrofotoetryczny, pętlą dozowniczą o pojeności 50 µl i elektroniczny integratore, b) kolunę chroatograficzną, uożliwiającą rozdział 2,4-dinitrofenylohydrazonu foraldehydu od innych hydrazonów i 2,4-dinitriofenylohydrazyny, np. kolunę stalową o długości 0,25 i średnicy wewnętrznej 4,6 wypełnioną Spherisorbe 5 ODS o uziarnieniu 10 µ, c) ikrostrzkawki do cieczy o pojeności 5 i 100 µl, d) popę ssącą z przepływoierze, uożliwiającą pobranie powietrza ze stały przepływe 5 l/h lub niejszy, e) probówki stożkowe szklane o pojeności ok. 3 l z uszczelkai z kauczuku silikonowego i zakrętkai, f) rurki szklane z przewężenie o średnicy wewnętrznej 3 i długości ok. 100, przygotowane wg pkt. 7 i zaopatrzone w zatyczki z poli(chlorku winylu), g) wyparkę próżniową, h) żel krzeionkowy o zawartości 1% 2,4-dinitriofenylohydrazyny sporządzony w następujący sposób: żel krzeionkowy o uziarnieniu 0,59 0,25 przeyć kilkakrotnie wodą destylowaną, a następnie pięciokrotnie alkohole etylowy i wygrzewać przez 2 h w suszarce. Do kolby okrągłodennej, zawierającej 200 l acetonitrylu z 2 l stężonego kwasu chlorowodorowego, dodać 0,5 g 2,4-dinitriofenylohydrazyny i 50 g oczyszczonego żelu. Rozpuszczalnik odparować pod zniejszony ciśnienie w wyparce próżniowej. Każdą nowo sporządzoną partię żelu należy zbadać, ustalając współczynnik odzysku dla 2,4-dinitrofenylohydrazonu foraldehydu wg pkt. 13, i) włókno szklane, które należy przed użycie pociąć na kawałki długości 0,5 c, a następnie przeyć pięciokrotnie alkohole etylowy w ciągu ok. 30 in i wygrzewać w teperaturze 200 o C przez 2 h. Tak przygotowane włókno szklane przechowywać w szczelnie zaknięty naczyniu w eksykatorze nad środkie suszący. 7. Przygotowanie rurek pochłaniających Do rurki szklanej wg pkt. 6f) wsypać żel krzeionkowy z 2,4-dinitriofenylohydrazyną wg pkt. 6h), tak aby utworzyć dwie warstwy: krótszą (od strony przewężenia rurki), zawierającej 50 g i dłuższą, zawierającą 100 g żelu, rozdzielone i ograniczone przegródkai z włókna szklanego. Natychiast po napełnieniu rurkę szczelnie zaknąć zatyczkai i przechowywać w eksykatorze nad środkie suszący. 8. Pobieranie próbek powietrza Próbki powietrza należy pobierać zgodnie z zasadai podanyi w norie PN-89/Z /07. W iejscu pobierania próbek przez rurkę pochłaniającą przepuścić 5,0 l badanego powietrza przy stały przepływie nie większy niż 5,0 l/h. Rurki z pobranyi próbkai przechowywane w chłodziarce są trwałe przez 10 dni. 9. Warunki pracy chroatografu Warunki pracy chroatografu cieczowego należy tak dobrać, aby uzyskać rozdział 2,4- dinitrofenylohydrazonu foraldehydu od 2,4-dinitriofenylohydrazyny. W razie używania koluny podanej jako przykład wg pkt. 6b) i fazy ruchoej wg pkt. 5e) oznaczanie ożna wykonać w następujących warunkach: przepływ fazy ruchoej 2,0 l/in teperatura koluny teperatura otoczenia długość fali analitycznej detektora spektrofotoetrycznego 360 n. 98

4 10. Sporządzanie krzywych wzorcowych Do chroatografu cieczowego wg pkt. 6a) wprowadzić za poocą pętli dozowniczej po 50 µl roztworów wzorcowych roboczych wg pkt. 5h). Przed pobranie próbki do wstrzyknięcia do pętli dozowniczej, ikrostrzykawkę o pojeności 100 µl wg pkt. 6c) należy wielokrotnie przepłukać odierzany roztwore. Czułość układu detekcyjnego chroatografu oraz integratora powinny być takie, aby 50 µl roztworu wzorcowego o najniejszy stężeniu dało na chroatograie pik o wysokości ok. 10. Z każdego roztworu wzorcowego wykonać dwukrotny poiar. Odczytać powierzchnie pików wg wskazań integratora i obliczyć średnią arytetyczną. Różnica iędzy wynikai oznaczań nie powinna być większa niż ± 5% tej wartości. Następnie wykreślić krzywą wzorcową, odkładając na osi odciętych stężenie foraldehydu odpowiadające stężeniu 2,4- dinitrofenylohydrazonu foraldehydu w roztworach wzorcowych w µg/l, a na osi rzędnych powierzchnie pików wg wskazań integratora. 11. Wykonanie oznaczania Po pobraniu próbki powietrza przesypać z rurki pochłaniającej oddzielnie każdą warstwę żelu do probówek wg pkt. 6e). Następnie dodać po 2 l acetonitrylu, szczelnie zaknąć i pozostawić na 30 in, wstrząsając co pewien czas ich zawartość. Wykonać oznaczanie foraldehydu w roztworach po desorpcji z żelu wg pkt. 6h). Pobrać ponad 50 µl roztworu znad dłuższej warstwy żelu i wprowadzić do chroatografu w takich saych warunkach jak przy sporządzaniu krzywej wzorcowej wg pkt. 9. Z każdego roztworu należy wykonać dwukrotny poiar. Odczytać powierzchnie pików wg wskazań integratora i obliczyć średnią arytetyczną. Odczytać stężenie foraldehydu z krzywej wzorcowej. W ten sa sposób wykonać oznaczanie znad krótszej warstwy żelu. Masa foraldehydu w krótszej warstwie żelu nie powinna przekraczać 10% asy oznaczanej w dłuższej warstwie. 12. Wyznaczanie współczynnika odzysku foraldehydu Do pięciu probówek wg pkt. 6e) odważyć po ok. 100 g żelu krzeionkowego z 2,4- dinitriofenylohydrazyną wg p. 6h) i dodać po 4 µl roztworu foraldehydu do desorpcji wg pkt. 5i). Przygotować dwie próbki kontrolne, zawierające po 100 g żelu. Probówki szczelnie zaknąć i pozostawić na 2 h. Po ty czasie do probówek dodać po 2 l acetonitrylu i pozostawić na 30 in, wstrząsając co pewien czas ich zawartość. Następnie postępować tak jak z próbkai badanyi wg pkt. 11. Odczytać z krzywej wzorcowej zawartość foraldehydu w roztworach znad żelu i obliczyć współczynnik odzysku (k) wg wzoru: k = p o w który: asa foraldehydu w roztworach po desorpcji z żelu, w µg, o asa foraldehydu w próbce kontrolnej, w µg, p asa foraldehydu wprowadzona na żel, w µg. Następnie obliczyć średnie wartości współczynników odzysku dla foraldehydu ( ) średnią arytetyczną otrzyanych wartości (k). 13. Obliczanie wyników oznaczania Stężenie foraldehydu (X) w badany powietrzu obliczyć w g/ 3 wg wzoru: X 2 (c1 + c = V k 2 ) k jako 99

5 w który: c 1 stężenie foraldehydu w roztworze znad dłuższej warstwy żelu, w µg/l, c 2 stężenie foraldehydu w roztworze znad krótszej warstwy żelu, w µg/l, V objętość przepuszczonego powietrza, w l, k średnia wartość współczynnika odzysku wyznaczonego wg p. 12. MAŁGORZATA POŚNIAK Foraldehyde deterination ethod S u a r y The ethod is based on the cheisorption of foraldehyde on the silica gel coated with 2,4- dinitrophenylhydrazine, desorption of created 2,4-dinitrophenylhydrazone of foraldehyde with acetonitrile and its deterination in the obtained solution by high perforance liquid chroatography. The deterination liit of the ethod is 0,04 g/ 3 100