Nanomateriały - czy są dla nas zagrożeniem?



Podobne dokumenty
ZALECENIA DO OCENY I OGRANICZANIA RYZYKA ZAWODOWEGO ZWIĄZANEGO Z NARAŻENIEM NA NANOCZĄSTKI METALI I TLENKÓW METALI

Targi POL-EKO-SYSTEM. Strefa RIPOK NANOODPADY JAKO NOWY RODZAJ ODPADÓW ZAGRAŻAJĄCYCH ŚRODOWISKU

Materiałoznawstwo optyczne CERAMIKA OPTYCZNA

Nanomateriały a środowisko

Granulowany węgiel aktywny z łupin orzechów kokosowych: BT bitumiczny AT - antracytowy 999-DL06

Szkło kuloodporne: składa się z wielu warstw różnych materiałów, połączonych ze sobą w wysokiej temperaturze. Wzmacnianie szkła

Fascynujący świat chemii

Niska emisja SPOTKANIE INFORMACYJNE GMINA RABA WYŻNA

Właściwości kryształów

ROZPORZĄDZENIE DELEGOWANE KOMISJI (UE) nr / z dnia r.

MATERIAŁY SUPERTWARDE

professional LINE DEVICE

CHEMIA. Wymagania szczegółowe. Wymagania ogólne

TECHNOLOGIE MATERIAŁÓW. dr inż. Anna Zielińska-Jurek Katedra Technologii Chemicznej pok. 026 Ch.A., tel

Taśma Uszcelniająca. Ośno II / Aleksandrów Kujawski

Poliamid (Ertalon, Tarnamid)

Nowoczesne metody metalurgii proszków. Dr inż. Hanna Smoleńska Materiały edukacyjne DO UŻYTKU WEWNĘTRZNEGO Część III

2. Podczas spalania 2 objętości pewnego gazu z 4 objętościami H 2 otrzymano 1 objętość N 2 i 4 objętości H 2O. Jaki gaz uległ spalaniu?

KIERUNKI ROZWOJU TECHNOLOGII PRODUKCJI KRUSZYW LEKKICH W WYROBY

KARTA CHARAKTERYSTYKI. Sekcja 1 Identyfikacja produktu chemicznego. Sekcja 2 Skład/informacja o składnikach

Propozycja Tematów Prac Dyplomowych. dla studentów studiów I stopnia (licencjackich) i II stopnia (magisterskich) w Katedrze Technologii Środowiska

Plan: 1) krutki opis w ramach wstępu 2) Występowanie 3) Otrzymywanie 4) Właściwości 5) Związki 6) Izotopy 7) Zastosowanie 8) Znaczenie biologiczne

Synteza Nanoproszków Metody Chemiczne II

Natryskowe systemy poliuretanowe wytwarzane przez Polychem Systems Sp. z o. o. Parametry i zastosowanie

Karta charakterystyki

dr Rafał Szukiewicz WROCŁAWSKIE CENTRUM BADAŃ EIT+ WYDZIAŁ FIZYKI I ASTRONOMI UWr

WYBRANE METODY MODYFIKACJI ASFALTÓW. Prof. dr hab. inż. Irena Gaweł emerytowany prof. Politechniki Wrocławskiej

EKOLOGICZNE PRANIE BEZ DETERGENTÓW! PIERZE ELIMINUJE BAKTERIE DELIKATNY DLA UBRAŃ CHRONI ŚRODOWISKO

Niebezpieczne substancje. Maj 2015 r.

Kolor i stan skupienia: czerwone ciało stałe. Analiza NMR: Zakład Chemii Organicznej, Wydział Chemii UMCS Strona 1

Cel główny: Uczeń posiada umiejętność czytania tekstów kultury ze zrozumieniem

ZASTANÓW DIĘ CZY CHCESZ WDYCHAĆ TOKSYCZNE ZWIĄZKI ZAWARTE W DYMIE TYTONIOWYM?

Politechnika Gdańska, Inżynieria Biomedyczna. Przedmiot: BIOMATERIAŁY. Metody pasywacji powierzchni biomateriałów. Dr inż. Agnieszka Ossowska

biologiczne mechanizmy zachowania seminarium + laboratorium M.Eng. Michal Adam Michalowski

Emisja substancji o działaniu rakotwórczym przy spawaniu niskoenergetycznymi metodami łukowymi stali odpornych na korozję

1 ekwiwalent 2.5 ekwiwalenta 0.5 ekwiwalenta

Karta charakterystyki substancji chemicznej Wodorowęglan sodu Informacje na temat produktu i firmy


Proszki metalowe. PRODUCENT VMP Research & Production Holding JSC (VMP Holding) Ekaterinburg,Russia

Związki nieorganiczne

Karta charakterystyki Według Dz.U.11 poz.84 z 2001r./ dyrektywy UE 91/155/EEC Data wydania: Zastępuje wydanie z

Wstęp... CZĘŚĆ 1. Podstawy technologii materiałów budowlanych...

Struktura krystaliczna i amorficzna metali

Karta charakterystyki materiału Zgodnie z dyrektywą 91/155/WG

CHEMIA I GIMNAZJUM WYMAGANIA PODSTAWOWE

KARTA CHARAKTERYSTYKI PREPARATU

WyŜsza Szkoła InŜynierii Dentystycznej im. prof. Meissnera

Wytworzone nanomateriały w miejscu pracy

Karta charakterystyki mieszaniny

Karta charakterystyki mieszaniny

OSN 22: Osadzanie cienkowarstwowe techniką odparowania

Woda. Najpospolitsza czy najbardziej niezwykła substancja Świata?

dla rodziny dla radości życia dla Ciebie farby fotokatalityczne

Biologiczne mechanizmy zachowania - fizjologia. zajecia 5 :

Zastosowanie materiałów perowskitowych wykonanych metodą reakcji w fazie stałej do wytwarzania membran separujących tlen z powietrza

BIOTECHNOLOGIA OGÓLNA

Świadomi dla czystego powietrza

KARTA BEZPIECZEŃSTWA PRODUKTU

KARTA CHARAKTERYSTYKI Ozon O 3

SŁOŃCEM CZYŚCI I DESZCZEM

Karta charakterystyki mieszaniny

1. Tytuł OSN 21: Powlekanie metodą napylania

CZYM JEST NANOSREBRO?

LUSSO PREMIUM farba dyspersyjna

Rodzina produktów RX. Etykiety trwałe RX15 i RX18. Zastosowania motoryzacyjne, przemysłowe i elektronika konsumencka. Kleje do etykiet trwałych

Podstawy toksykologiczne

Przeznaczone są do końcowej obróbki metali, stopów i materiałów niemetalicznych. W skład past wchodzi:

TEMAT 11: CZYNNIKI NISZCZĄCE PODŁOŻA I POWŁOKI MALARSKIE

Włókno szklane, nietkane

Konkurs ACCh zagadnienia

Układ oddechowy. Wymiana gazowa = respiracja wymiana tlenu i dwutlenku węgla między środowiskiem zewnętrznym a organizmem.

Mikrokapsułki CS. Prof. dr hab. Stanisław Ignatowicz Konsultacje Entomologiczne Warszawa

Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej

Rola CHEMII w zapewnieniu bezpieczeństwa żywnościowego na świecie VI KONFERENCJA NAUKA BIZNES ROLNICTWO

Arsen zawarty jest w różnych minerałach. Zwykle towarzyszy siarce lub zespołom kruszowców siarki.

Karta charakterystyki mieszaniny

home LINE DEVICE Kolumnowe oczyszczacze i sterylizatory powietrza przeznaczone do pomieszczeń do 300 m 2 SANITARY HABITAT UNIT 900X

Karta charakterystyki substancji/ mieszaniny Komórki macierzyste z jeżówki wąskolistnej

BIOSTRADOM. Antybakteryjne wyroby firmy STRADOM S.A.

Dobór materiałów konstrukcyjnych cz.13

Karta Charakterystyki Substancji Niebezpiecznych

PL B1. AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA, Kraków, PL BUP 03/06

Zaznacz wykres ilustrujący stałocieplność człowieka. A. B. C. D.

Kryteria oceniania z chemii kl VII

Karta charakterystyki preparatu niebezpiecznego - Zmywacz intensywny WOCA 0. Ogólnie: - oznacza: nie ma zastosowania lub brak danych...

1 Identyfikacja preparatu oraz producenta i importera

PL B1 AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA IM. STANISŁAWA STASZICA, KRAKÓW, PL BUP 08/07

Karta Charakterystyki Sporządzona zgodnie z przepisami wymienionymi w p.15 niniejszej Karty

Niska emisja. co to takiego?

KARTA CHARAKTERYSTYKI GB 10

Nanocząstki i nanomateriały - charakterystyka, możliwości zastosowania oraz potencjalne zagrożenia dla zdrowia

MIKROSYSTEMY. Ćwiczenie nr 2a Utlenianie

1. Identyfikacja produktu i firmy.

LABORATORIUM Z KATALIZY HOMOGENICZNEJ I HETEROGENICZNEJ POLITECHNIKA ŚLĄSKA WYDZIAŁ CHEMICZNY. Miejsce ćwiczenia: Zakład Chemii Fizycznej, sala 109

Elektrochemia - prawa elektrolizy Faraday a. Zadania

KARTA KURSU TOKSYKOLOGIA KOMÓRKOWA. Kod Punktacja ECTS* 2. Poznanie sposobów oceny toksycznego działania czynników egzogennych na poziomie komórkowym.

Granulowany Węgiel Aktywny z łupin orzechów kokosowych BT bitumiczny AT antracytowy

Zakres badań wykonywanych w Zakładzie Badań Fizykochemicznych i Ochrony Środowiska zgodnie z wymaganiami Dobrej Praktyki Laboratoryjnej:

dr inż. Beata Brożek-Pluska SERS La boratorium La serowej

Europejska karta charakterystyki produktu zgodna z dyrektywą EWG 2001/58

Transkrypt:

Nanomateriały - czy są dla nas zagrożeniem?

Nanomateriał oznacza naturalny, powstały przypadkowo lub wytworzony materiał zawierający cząstki w stanie swobodnym lub w formie agregatu bądź aglomeratu, w którym co najmniej 50% lub więcej cząstek w liczbowym rozkładzie wielkości cząstek ma jeden lub więcej wymiarów w zakresie 1 nm-100 nm. W przypadkach dotyczących ochrony środowiska, zdrowia, bezpieczeństwa lub konkurencyjności, wymaganie 50% i więcej cząstek, może być zmienione i przyjmować wartości z zakresu 1 50%. Materiał może być nanomateriałem, gdy powierzchnia właściwa w odniesieniu do objętości materiału jest większa niż 60 m 2 /cm 3.

SKALA PORÓWNAWCZA

ŹRÓDŁA NANOCZĄSTEK nanocząstki naturalne antropogeniczne Przypadkowe (niezamierzone produkty uboczne) Projektowane Zastosowanie: -medycyna, -ochrona zdrowia, -kosmetologia, -budownictwo, -sprzęt AGD, -tkaniny, filtry, -środki czystości, -elektronika, -optoelektronika

Według naukowców 50% nanocząsteczek znajdujących się we wdychanym przez nas powietrzu pochodzi ze spalin samochodowych, ok. 25% - z ogrzewania, 16% - z procesów przemysłowych. Przeciętnie wdychamy podczas jednego wdechu 5 tys. nanocząstek na 1 cm 3 pomijając cząstki ultradrobne z wulkanów, a uwzględniając tylko wytworzone przez człowieka. W mieście podczas szczytu zanieczyszczenia mamy ich około 50 tys. w 1 cm 3

LISTA NANOMATERIAŁÓW O PRZEWIDYWANYM NAJWIĄKSZYM ZASTOSOWANIU KOMERCYJNYM Pochodne węglowe Fulereny (C60) Nanorurki węglowe jednościenne Nanorurki węglowe wielościenne Sadza techniczna Pochodne metali Srebro Tlenek cynku Ditlenek tytanu Żelazo Tlenek glinu Tlenek cer Pochodne nieorganiczne i organiczne (mieszane) Ditlenek krzemu Polistyren Dendrymery Nanoglinki

WŁAŚCIWOŚCI PRZYPISANE DO NANO WYMIARU: -biologiczne (bakteriostatyczność, bakteriobójczość itp.) -optyczne (barwniki, znaczniki, elektroluminescencyjne itp.) -elektroniczne (przewodność, elektrostatyczność itp.) -chemiczne (odporność, właściwości katalityczne itp.) -mechaniczne (wytrzymałość) - termiczne (inne przewodzenie ciepła)

HISTORIA I WSPÓŁCZESNOŚĆ

W Średniowieczu alchemicy potrafili, chociaż nie zdawali sobie z tego sprawy, wytwarzać nanocząstki metali o różnych średnicach. Mały rozmiar tych cząstek (rzędu ułamka mikrometra) jest odpowiedzialny za właściwości optyczne, które są źródłem przepięknych barw średniowiecznych witraży. kolor jon metalu czerwone Se lub Au żółte Ni 2+ lub Cd 2+ + S 2- zielone Cr 3+ lub Fe 3+ Niebiesko-zielone Cu 2+ lub Fe 2+ niebieskie Co 2+ purpurowe Mn 2+ czarne Cr 2 O 3 lub MnO 2 + NiO bursztynowe Fe 3+ + S 2- + C białe (opal) CaF 2 lub NaCl rozdyspergowane w szkle

Stal damasceńska zawdzięcza swoje wyjątkowe właściwości mechaniczne nanorurkom węglowym powstającym w trakcie złożonego i trzymanego w ścisłej tajemnicy procesu wygrzewania stali. Sumerowie zauważyli, że mleko i woda przechowywane w srebrnych naczyniach dłużej zachowują świeżość. Od tego czasu zaczęto stosować naczynia srebrne a w późniejszym czasie i srebrna zastawę stołową jako antidotum na zatrucia pokarmowe. Pod koniec XIX wieku wprowadzono sole srebra do zastosowań medycznych.

Tlenek tytanu jest powszechnie stosowany do farb kryjących. Ziarna o rozmiarach nano odmiany rutylowej tlenku tytanu wykazują efekt fotokatalityczny. Oznacza to, że pod wpływem swiatła np. słonecznego rozszczepiają na swojej powierzchni cząsteczki tlenu do jego reaktywnych form. Układy te reagują ze związkami organicznymi powodując ich utlenianie. Oprócz deodoryzacji czyli niszczenia przykrych zapachów wykazują rownież efekt antyseptyczny.

Glinokrzemiany są przeważnie stosowane jako nanowypełniacze. Wprowadzenie ich do polimeru powoduje wyraźne zwiększenie modułu elastyczności, wyższą stabilność termiczną, zwiększone właściwości barierowe, odporność na rozpuszczalniki organiczne, wyższy współczynnik tłumienia ognia, lepsze właściwości optyczne oraz niższy współczynnik rozszerzalności liniowej.

Ceramizery to nanocząstki tlenków krzemu, glinu i innych metali, w których uwypuklono ich niebywałą twardość, co w połączeniu z możliwością przyłączania się do powierzchni obniża tarcie i zużycie współpracujących ze sobą elementów. Zużyta zębatka skrzyni biegów po rajdzie 500 km. Inna zębatka po rajdzie z zastosowanymi ceramizerami, aby zapobiec ich zużyciu.

Hydrofobizacja powierzchni Efekt samooczyszczania self cleaning Po lewej stronie kropla wody rozpuszcza brud i wtłacza go do podłoża. Po prawej, efekt self-cleaning - do staczającej się kropli wody, która nie wnika do podłoża, przykleja się brud ze ściany.

Nanocząstki metali szlachetnych są stosowane jako katalizatory w ogniwach wodorowych oraz katalizatorach samochodowych. Dzięki swojej bardzo wysokiej aktywności, rozbudowanej powierzchni w stosunku do masy są bardzo wydajnym materiałem do zastosowania w przemyśle chemicznym jako katalizatory reakcji.

Implanty tytanowe powleczone warstwa diamentową wykazują 100% biozgodność z tkankami.

ZA I PRZECIW Unikatowe właściwości nanocząstek sprawiają, że z pomocą nanotechnologii można uzyskać produkty o właściwościach, których nie dałoby się osiągnąć przy zastosowaniu tradycyjnych materiałów i technologii. Wraz z nowymi właściwościami i ogromnymi możliwościami wynikającymi z zastosowania nanotechnologii pojawiają się też nowe, nieznane dotąd zagrożenia dla środowiska człowieka.

POTENCJALNE SKUTKI NARAŻENIA NA NANOCZĄSTKI Stany zapalne dróg oddechowych prowadzące do alergii, astmy. Zmiany zwłóknieniowe tkanki miąższowej płuc. Zmiany w układzie sercowo-naczyniowym. Mogą być następstwem interakcji nanocząstek z krwinkami, płytkami krwi lub komórkami ściany naczyń krwionośnych. Zmiany neurologiczne w tym zmiany patologiczne w mózgu. Kumulacja w narządach wewnętrznych. Zmiany genotoksyczne, których skutkiem mogą być choroby nowotworowe.

WŁAŚCIWOŚCI, KTÓRE MOGĄ WPŁYWAĆ NA TOKSYCZNOŚC NANOCZĄSTEK: Rozmiar cząstek. Kształt cząstek. Skład chemiczny cząstek. Pole powierzchni. Skład warstwy powierzchniowej. Obecność grup funkcyjnych. Rozpuszczalność. Ładunek powierzchniowy. Stężenie w środowisku pracy. Czas narażenia. Struktura krystaliczna. Zdolność do agregacji. Możliwość wnikania do wnętrza komórek. Możliwość adhezji nanocząstek na komórkach.

NARAŻENIE DERMALNE Cząstki < 10 nm łatwo przenikają przez naskórek i skórę właściwą. Mieszki włosowe, gruczoły potowe i łojowe drogą wnikania nanocząstek metali (0,1% powierzchni skóry). Możliwa migracja nanocząstek pomiędzy głębszymi warstwami skóry (ZnO i TiO 2 ). Dystrybucja w organiźmie wraz z krwią, limfą do narządów wewnętrznych ( wątroba, nerki, układ nerwowy).

NARAŻENIE DROGĄ POKARMOWĄ Bezpośrednie przeniesienia drogą: ręka - usta. Połykanie ziaren aerozoli odksztuszanych w wyniku oczyszczania się dróg oddechowych. Szybkość absorpcji nanoczątek w przewodzie pokarmowym zależy od wielkości cząstek oraz od ich ładunku elektrycznego. Dystrybucja w organizmie wraz z krwią, limfą do narządów wewnętrznych ( wątroba, śledziona, nerki, płuca).

Tlenek ceru (CeO 2 ) stosowany jest jako dodatek do substancji do polerowania luster czy soczewek, a także jako dodatek do oleju napędowego pełniąc funkcję katalizatora (zmniejsza emisję cząstek stałych, które są potencjalnie rakotwórcze). Naukowcy z Uniwersytetu Marshalla w USA odkryli, że wdychane nanocząstki 10 nm tlenku ceru przedostają się do organów wewnętrznych i największe ich stężenie występuje w wątrobie. Wpływ nanocząstek CeO 2 jest toksyczny (badania histopatologiczne) i przybiera charakter zależny od dawki. Mechanizm toksyczności nie jest jeszcze poznany. Badania wykonywane były na szczurach.

Nanotlenek krzemu b. niska gęstość nasypowa ok. 110 g/dm 3, b. wysoka porowatość, powierzchnia właściwa ok. 300m 2 /g. Środek dopuszczony jako zagęstnik w przemyśle spożywczym, silnie higroskopijny pochłania 7x więcej wody w stosunku do swojej masy; Wdychanie powoduje podrażnienie błon śluzowych ciągłe narażenie powoduje objawy podobne do pylicy.

Toksyczność nanocząstek zależy od wielu czynników, m.in. sposobu ich wytwarzania. Większość przebadanych form TiO 2 wykazuje pewien stopień toksyczności, poza wytwarzanymi poprzez użycie bakterii i pleśni. Nanometryczny ditlenek tytanu (TiO2) został uznany przez Międzynarodową Agencję Badań nad Rakiem (IARC) jako przypuszczalny kancerogen przy narażeniu drogą oddechową (grupa 2A), chociaż większe cząstki ditlenku tytanu nie wykazują takiego działania

OCENA RYZYKA ZAWODOWEGO Obecnie nie ma wystarczającej wiedzy do przeprowadzenia ilościowej oceny ryzyka zawodowego związanego z narażeniem na nanomateriały. Z uwagi na brak wartości normatywnych i wartości odniesienia oraz trudności metod pomiarowych, zarówno w materiałach EU OSHA jak i NIOSH przyjmuje się, że ocena ryzyka zawodowego w związku z narażeniem na nanomateriały powinna być oceną jakościową.

Omnia sunt venena, nihil est sine veneno. Sola dosis facit venenum. (łac.) Wszystko jest trucizną i nic nie jest trucizną, bo tylko dawka czyni truciznę. Paracelsus.