MĚŘENÍ PLYNŮ
Tab. 5: Výsledky porovnání lineárního a exponenciálního modelu – Flex- Foil Plus
naplnění vaku vzorkem. Pro větší výtěžnost VOC se doporučuje naplnit odběrový vak až na 80 % svého jmenovitého objemu [7], je také doporu- čováno skladovat vak při nižší teplotě, protože sloučeniny skladované při nižší teplotě jsou stabilnější [4]. Závěr Byly porovnány dva typy vaků – Tedlar a FlexFoil Plus, které byly použity při odběru výfukových plynů mobilním měřicím zařízením za reálného provozu. U vaků byla porovnána stabilita BTEX sloučenin v několika časových intervalech (0, 1, 2, 24, 48, 168 a 190 hod). Výsledky ukázaly dobrou stabilitu FlexFoil Plus vaku po dobu 7 dnů ve srovnání s vakem z materiálu Tedlar, ve kterém docházelo ke snižování koncentrací BTEX s časem, přičemž pro jednotlivé sloučeniny klesala časová stabilita jejich koncentrací v pořadí benzen – toluen – etylbenzen – meta- + paraxylen, orthoxylen. Pro odběr vzorků výfukových plynů pro následné analýzy BTEX je vhodnější FlexFoil Plus vak s optimální dobou analýzy vzorku menší než 7 dní po odběru na trubičky. Poděkování Tento článek byl vytvořen za finanční podpory Ministerstva dopravy v rámci programu dlouhodobého koncepčního rozvoje výzkumných organizací. Literatura [1] Cliff, S.J., Lewis, A.C., Shaw, M.D., Lee, J.D., Flynn, M., Andrews, S.J., Hopkins, J.R., Purvis, R.M., Yeoman, A.M., 2023. Unreported VOC Emissions from Road Transport Including from Electric Ve- hicles. Environ. Sci. Technol. 57, 8026–8034. https://doi.org/10.1021/ acs.est.3c00845. [2] Garg, A., Gupta, N.C., 2020. BTEX Emissions, Seasonal Variabi- lity and its Associated Health Risks on Human Health in Outdoor Air of Delhi. IOP Conf. Ser. Earth Environ. Sci. 489. https://doi. org/10.1088/1755-1315/489/1/012021. [3] Smith, M.T., 2010. Advances in understanding benzene health effects and susceptibility. Annu. Rev. Public Health 31, 133–148. https://doi. org/10.1146/annurev.publhealth.012809.103646. [4] Hsieh, C.-C., Horng, S.-H., Liao, P.-N., 2003. Stability of Trace-le- vel VOLatile Organic Compounds Stored in Canisters and Tedlar Bags. Aerosol Air Qual. Res. 3, 17–28. https://doi.org/10.4209/ aaqr.2003.06.0003. [5] Kim, Y.H., Kim, K.H., Jo, S.H., Jeon, E.C., Sohn, J.R., Parker, D.B., 2012. Comparison of storage stability of odorous VOCs in polyester aluminum and polyvinyl fluoride Tedlar ® bags. Anal. Chim. Acta 712, 162–167. https://doi.org/10.1016/j.aca.2011.11.014. [6] Han, F., Zhong, H., Li, T., Wang, Y., Liu, F., 2020. Storage Stability of Volatile Organic Compounds from Petrochemical Plant of China in Different Sample Bags. J. Anal. Methods Chem. 2020. https://doi. org/10.1155/2020/9842569. [7] Mochalski, P., King, J., Unterkofler, K., Amann, A., 2013. Stability of selected volatile breath constituents in Tedlar, Kynar and Flexfilm sampling bags. Analyst 138, 1405–1418. https://doi.org/10.1039/ c2an36193k. Abstract STABILITY OF BTEX FROM EXHAUST GASES DURING STORAGE IN TWO TYPES OF SAMPLING BAGS Summary: Flexible bags or rigid canisters are used to collect gaseous samples (e.g. air, exhaust gases, emissions) for subsequent VOC (volatile organic substances) analysis. For the experiment monitoring the stability of BTEX (benzene, toluene, ethylbenzene, xylene) in exhaust gas samples when stored in collection containers, two types of bags were chosen, namely a bag made of Tedlar material and a bag made of FlexFoil Plus material. Both bags have reported good storage stability for VOCs. The stability of BTEX was monitored in 6 time intervals for 7–8 days. A mobile sampling device connected to the car was used to sample exhaust gases, enabling the sampling of pollutants in real traffic. The results showed good stability of the FlexFoil Plus bag over 7 days compared to the Tedlar bag, in which the BTEX concentrations decreased with time, with the time stability of the individual compounds decreasing in the order of benzene – toluene – ethylbenzene – meta- + para-xylene – o-xylene. Key words: Tedlar bag, FlexFoil Plus bag, stability of BTEX, exhaust gases.
Fisher-Snedecorův test významnosti modelu Hodnota kritéria F Kvantil F (1-alfa, m –1 , n-m) Pravdě- podob- nost Závěr
Vyjádření koncen- trace BTEX
Koefi- cient
determi- nace R 2
Model je nevýznamný Model je nevýznamný Model je nevýznamný Model je nevýznamný Model je nevýznamný Model je nevýznamný Model je nevýznamný Model je nevýznamný Model je nevýznamný Model je nevýznamný
0,0959
Benzen
1,5910 4,5431 0,2265
ln (Benzen)
0,0957 1,5879 4,5431 0,2269
0,1266
Toluen
2,1746 4,5431 0,1610
ln (Toluen) Etylben- zen ln (Etyl- benzen)
0,1210 2,0653 4,5431 0,1712
0,0328
0,5079 4,5431 0,4870
0,0194 0,2965 4,5431 0,5941
m-, p- -Xylen
0,0842
1,3789 4,5431 0,2586
ln (m-, p-Xylen)
0,0719 1,1616 4,5431 0,2982
o-Xylen 0,1296 2,2341 4,5431 0,1557
ln (o-Xylen)
0,1671
3,0085 4,5431 0,1033
*Vyšší hodnoty R 2 jsou vyznačeny tučně Koncentrace BTEX ve vaku z materiálu FlexFoil Plus je tedy možné považovat během měření za konstantní (střední hodnoty koncentrací viz tab. 2). To znamená, že koncentrace BTEX ve vaku z materiálu FlexFoil Plus byly minimálně po dobu 7 dní stabilní. To potvrzuje i sledování výtěžností jednotlivých BTEX měřených po 48 hodinách od odběru (tab. 6). Tab. 6: Stanovení výtěžností BTEX po 48 hodinách od odběru vzorků Materiál vaku Benzen [%] Toluen [%] Etylben- zen [%] m-, p-Xy- len [%] o-Xylen [%]
Tedlar
75,7
73, 9
43,8
44,0
42,3
FlexFoil Plus
96,3
99,9
88,9
84,0
87,5
Ve vaku z materiálu Tedlar docházelo během sledování stability BTEX k poklesu jejich koncentrací pravděpodobně vlivem jejich sorpce na stě- nách vaku, jejich rozkladu nebo kombinace obou procesů. Ztráta VOC může být mimo fyzikální adsorpci VOC na stěnách vaků způsobena také rozpouštěním VOC ve vodě kondenzované ve vacích, chemickou reakcí, hydrolýzou a biologickou degradací [4]. Časová stabilita koncentrací ve vaku Tedlar pro jednotlivé BTEX klesá v pořadí benzen – toluen – etyl- benzen – meta- + para-xylen, o-xylen, tedy se zvyšující se molekulovou hmotností aromatických sloučenin, jak uvádí tab. 6 pro výtěžnosti po 48 hodinách. Kim et al. uvádí, že relativní výtěžnosti pro benzen a toluen, které mají relativně nízké molekulové hmotnosti, byly trvale vysoké (86–99 % po třech dnech skladování ve vacích), naproti tomu výtěžnosti sloučenin s vysokou molekulovou hmotností (p-xylen a styren) byly nízké s hodnotami 51–81 % po třech dnech skladování [5]. Při srovnání stability polyesterových hliníkových vaků (PEA) a polyvinylfluoridových vaků (PVF, značka Tedlar ® ) pro odběr vzorků těkavých organických látek je v literatuře uváděna lepší výtěžnost testovaných VOC u PEA vaků než u PVF vaků [5, 6]. Z našich výsledků vyplývá lepší stabilita BTEX ve vaku FlexFoil Plus ve srovnání s Tedlar vakem. Stabilita VOC ve vacích je ovlivněna i dalšími faktory, jako je teplota skladování, koncentrace testovaných látek, relativní vlhkost a také objem
14
CHEMAGAZÍN • 3 / XXXIV (2024)
Made with FlippingBook - Share PDF online