MONITORING A ANALÝZA PLYNŮ
Analytická metoda stanovení Existuje mnoho přímých i nepřímých fyzikálních, fyzikálně-chemických a chemických metod pro stanovení formaldehydu a dalších aldehydů a ketonů ve vzduchu. Nejcitlivější a nejspecifičtější metoda pro ana- lýzu aldehydů a ketonů je založena na jejich reakci s 2,4-DNPH. Pro extrakci vzniklých derivátů karbonyl–DNPH ze vzorkovače se používá acetonitril. Následná separace a detekce látek je prováděna technikou HPLC-DAD, či LC-MS. Metoda LC-MS, využívaná v laboratořích ALS, představuje robustní a spolehlivou analytickou metodu, která oproti metodě HPLC-DAD vykazuje vyšší selektivitu. Této vlastnosti lze s výhodou využít v pří- padech, kdy v důsledku osvětlení vzorkovačů v průběhu vzorkování dochází ke vzniku artefaktů (derivátů jiných karbonylových sloučenin), které negativně ovlivňují průběh analýzy. Tento problém však u LC-MS stanovení odpadá. Vysoká citlivost LC-MS metody umožňuje spolehlivou identifikaci a kvantifikaci karbonylových sloučenin i na velmi nízkých koncentracích. Navíc poskytuje široký dynamický rozsah a flexibilitu v analýze různých typů vzorků emisí i vnitřního prostředí. Tab. 1: Specifikace vzorkování a LC-MS metody Vzorkování Parametry
Obr. 2: Průměrné koncentrace látek v testovaných vzorcích ovzduší
Legislativa • Vyhláška č. 6/2003 Sb., kterou se stanoví hygienické limity che- mických, fyzikálních a biologických ukazatelů pro vnitřní prostředí pobytových místností některých staveb. • Nařízení vlády č. 361/2007 Sb., ze dne 12. prosince 2007, kterým se stanoví podmínky ochrany zdraví při práci. Limity Přípustný limit formaldehydu ve vnitřním ovzduší je podle Světové zdravotnické organizace (WHO) 0,1 mg/m 3 , přípustný expoziční limit (PEL) v České republice je 0,5 mg/m 3 [2]. Normy a metodiky Pro praktické provádění monitoringu jsou důležité také normy a meto- diky, které se používají k měření koncentrací aldehydů a ketonů. Jedná se zejména o normy ISO a EPA, které poskytují podrobné postupy pro odběr vzorků a analytické techniky. • ISO 16000-3:2022(E) Indoor air — Part 3: Determination of formal- dehyde and other carbonyl compounds in indoor and test chamber air — Active sampling method. • „Compendium Method TO-11A: Determination of Formaldehyde in Ambient Air Using Adsorbent Cartridge Followed by High Per- formance Liquid Chromatography (HPLC)“ vydaná Agenturou pro ochranu životního prostředí USA (EPA), EPA/625/R-96/010b, 1999. Nová metoda zavedená v ALS laboratořích se uvedenými dokumenty řídí a splňuje požadované legislativní limity. Obr. 3: Chromatografický záznam cílových analytů
Vzorkovač SKC obsahující náplň se dvěma zónami 2,4-DNPH na silikagelu (300/150 mg), případně jiný vzorkovač využívající shodný princip
Vzorkovací trubička
Kapacita trubičky Teplota vzorkování
cca 75 µg formaldehydu
10–70 °C
Stabilita (Holding Time: doba od vzorkování po dodání do laboratoře)
14 dní při 4 °C
UPLC-MS/MS metoda
Parametry
formaldehyd, acetaldehyd, benzaldehyd, butyraldehyd, hexanaldehyd, methakrolein, m-tolualdehyd, propionaldehyd, valeraldehyd
Seznam analytů
Extrakční rozpouštědlo
acetonitril
Agilent 1290 II Infinity LC – 6495 LC/TQ (Agilent Technologies)
LC-MS přístroj
Limit stanovitelnosti (LOQ) / vzorkovací trubičku
0,0001 mg
0,005 mg/m 3 (množství cílového analytu, které je možné detekovat při vzorkování 20 l vzduchu)
Limit stanovitelnosti (LOQ) / vzorkování 20 l vzduchu
Teplota skladování vzorků
4–8 °C
Monitoring reálných vzorků V rámci monitoringu a analýzy náhodně vybraných vzorků bylo v našich laboratořích analyzováno 10 vzorků vnitřního ovzduší z kancelářských budov a 30 vzorků vnějšího ovzduší měřeného při kontrole emisí v prů- myslové oblasti. Analýza byla zaměřena na formaldehyd a acetaldehyd, výsledky jsou shrnuty na obr. 2. Formaldehyd byl detekován v 70 % testovaných vzorků vnitřního ovzduší s průměrnou koncentrací 0,02 mg/m 3 . U acetaldehydu byla detekce pozitivní ve 33 % případech vzorků s průměrnou koncentrací 0,008 mg/m 3 . Dle předpokladu byla hladina formaldehydu nejvyšší ve vzorcích vnitřního ovzduší kanceláří. V emisních vzorcích byl formal- dehyd detekován v 58 % odebraných vzorků s průměrnou koncentrací 0,01 mg/m 3 , přičemž maximální naměřená hladina byla 0,014 mg/m 3 . Také pro acetaldehyd byla ve vnějším ovzduší naměřena stejná maximální koncentrace 0,01 mg/m 3 jako v případě formaldehydu.
Závěr Vzhledem k škodlivým účinkům karbonylových látek je jejich monitoring v ovzduší nezbytný. Laboratoře ALS Czech Republic nabízejí komplexní řešení pro přesnou a citlivou kvantitativní detekci těchto látek v ovzduší včetně akreditovaného vzorkování. Literatura [1] Kaden D.A., Mandin C., Nielsen G.D., Wolkoff P.: Formaldehyde. WHO Guidelines for Indoor Air Quality: Selected Pollutants. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK138711/. [2] Nielsen G.D., Larsen S.T., Wolkoff P.: Re-evaluation of the WHO (2010) formaldehyde indoor air quality guideline for cancer risk assessment. Arch. Toxicol. (2017) 91, 35–61.
11
CHEMAGAZÍN • 3 / XXXIV (2024)
Made with FlippingBook - Share PDF online