Transcript 1.EA

Környezetszennyező vegyületek
csoportosítása, azok minta-előkészítési
módszerei és a szennyeződések mérési
módszerei I.
1. előadás
• Paracelsus (Philippus Aureolus Theophrastus
Bombastus Von Hohenheim alkimista, orvos,
csillagász (1493-1541)), toxikológia, a méregtan
őstana:
• „Mi az ami nem méreg?
Minden anyag méreg
és nincs semmi méreg nélkül.
Egyedül a dózis határozza meg,
hogy mi nem mérgező.”
Analitikai kémia
• Az analitikai kémia az anyagok minőségi és
mennyiségi elemzésének módszereit, és az
eredmények megbízhatóságát tárgyalja.
• Mennyiségi (kvantitatív) és minőségi (kvalitatív)
elemezés
• Környezetvédelemben csak a validált elemzéseknek
van teljes (jogi) értéke.
Validálás és hitelesítés értelme
Az analitikai laboratóriumokkal szemben támasztott
igények megkövetelik, hogy a laboratóriumok mérési
eredményei megbízhatóak, ellenőrizhetőek és
visszakereshetőek legyenek.
Ennek megfelelően egy analitikai módszer
kidolgozásakor feltétlenül szükséges a tevékenység
teljesítményét jellemző paraméterek
meghatározása, statisztikai értékelése és megfelelő
jelentés formájában történő dokumentálása.
Validálást, egy teljes hitelesítési folyamatot egy
új módszer bevezetésnél végig kell csinálni.
Máshol bevezetett módszer, szabvány átvételénél
csak részleges hitelesítést kell végrehajtani.
Minden mérés sorozat előtt, a mintával
összhangban kalibrálni kell a mérő műszert.
A méréssorozat során 5-8 mérésenként minőségi
ellenőrző méréssel (quality control QC)
ellenőrizni kell a rendszer változatlanságát.
Referenciaanyag (RM, Reference Material)
Ahhoz, hogy a mérés hiteles legyen megfelelő
referencia anyaggal, standarddal kell rendelkezni a
minőségi azonosításhoz, és a mennyiségi
viszonyításhoz.
A hitelesített referencia anyagok, mérési eszközök (ISO
tanúsítvány) használatával elkerülhető ezek saját
hitelesítése.
Egyes jellemző mátrixokra is lehet referencia anyagot
( pl. agyag) kapni.
Környezetvédelmi analitika felosztása
Rendszeres monitorozó
mérések
Mérések gyakorisága és
köre változó törvénytől és
megállapodástól függően
(NO2, NO3, keménység,
vezetőképesség, BOI, PCB)
Eseti meghatározások
• Felmérések
• Helyi sajátságok
• Balesetek
(CN, nem-ionos detergensek,
KOI konzervgyárnál)
Környezetvédelmi analitika felosztása/
Komponensek elkülönült
mérése
Csoportok mérése
(Fe,
Cr3+, Cr6+,
Ca,
NH3,
NO2,
NO3,
DDT,
benz[a]pirén)
PAH,
KOI
összes nitrogén,
összes Cr)
(TOC,
Környezetvédelmi analitika felosztása
Helyszíni mérések
Laboratóriumi mérések
Nem-stabilizálható mutatók Validált nagy pontosságú
Félkvantitatív gyorstesztek mérések
(UV,
csík-tesztek,
pH,
Hőmérséklet,
oldott oxigén)
(GC/MS, HPLC, BOI, KOI,
klorofill-α)
Kísérő standard, hűtött
szállítás rendszerint
szükséges
Környezetvédelmi analitika felosztása
Makro komponensek
meghatározása
Nyomelemek
meghatározása
(KOI, NO3, pH)
(Hg, Pb, PAH, DDT)
Rendszerint koncentrálás,
mátrixtól megszabadulás
és kisérő standard szükséges
Környezetvédelmi analitika felosztása
Alkalmazott analízis módszer szerint
•
•
•
•
•
•
Klasszikus analitika (titrálás, szín, zavarosság)
Elektroanalitika (potenciometria, coulometria, eletroforézis)
Molekula spektroszkópia (UV-VIS, IR, Raman, MS)
Kromatográfia (GC, HPLC)
Atom spektroszkópia (AAS, ICP, emissziós spektroszkópia)
Biológiai teszt (BOI, RIA, ELISA)
Analízis folyamata
Vizsgálandó anyag
Mintavétel
Minta konzerválás
Minta előkészítés
Minta
(homogenizálás,koncentrálás,
tisztítás, oldószerváltás)
Analitikai minta
Mérés
Mérés
Értékelés
Környezeti minták szerves
mikroszennyezői
• A környezet állapotát jelentősen befolyásoló
szennyező anyagok többsége szerves eredetű
• Mindazon szerves vegyületek, amelyek ipari
tevékenység következtében előfordulnak a
környezetünkben, szennyező anyagnak minősülnek
• Óvatos becslés: a szerves vegyületek száma
meghaladja az egymilliót
• Környezetszennyezés szempontjából azok a szerves
vegyületek vannak számon tartva, amelyek a
levegőben, vízben illetve talajban egészségre ártalmas
mennyiségben fordulhatnak elő
Szabályozás
• Az Európai Unió által kibocsátott listán mintegy 130,
a természetes vizekben előforduló szerves vegyület,
illetve vegyületcsoport szerepel
• Az egyes csoportokba beletartoznak például a
poliklórozott bifenilek összes vegyülete illetve az
izomer vegyületek
• Ezek 1-1 tételt jelentenek a listán de nemcsak
egyedileg csoportosan is meg kell határozni őket
• Ugyanez vonatkozik a talajban illetve levegőben
előforduló szennyezőkre is
Mérések irányvonala
• Néhány kivételtől eltekintve (tankhajóbalesetek, nagymértékű
talajszennyezések stb.) a meghatározni kívánt szennyező
anyagok koncentrációja a környezeti mintákban 10-4 %-nál
(1 ppm) kisebb érték
• Ez egy fontos kiindulási pont az analitikai vizsgálatokban
• Fejlesztéseknek két irányvonala van: érzékenység növelése,
vagyis minél kisebb mérhető koncentrációmennyiség
• Illetve az adott mátrixtól való elválasztás hatékonyságának
növelése
• Mátrix (a minta zavaró komponenseinek összessége)
ATSDR
• Az Egyesült Államokban a környezeti hatások
értékelésére a kockázatbecslésre az Agency for
Toxic Subtances and Disease Registry
(ATSDR, Mérgező Anyagok és Betegségek
Hivatala) nevű szervezetet hozták létre
• Jelentés, amelyben a kockázatelemzések
alapján sorrendet állítanak fel az egyes
környezetszennyező anyagok egész népességre
gyakorolt veszélyét tekintve
1.
2.
3.
Arzén
Ólom
Higany
4.
Vinil-klorid
5.
Benzol
6.
Poliklórozott bifenilek (PCB)
7.
Kadmium
8.
Benzo(a)-pirén
9.
Poliaromás szénhidrogének (PAH)
10. Benzo(b)-fluorantén
11. Kloroform
12. DDT, P'P'- 1,1,1-trikloro-2,2-bis(p-klorofenil)-etán
13. Aroclor 1260
14. Aroclor 1254
15. Triklóroetilén
16. Króm (+6)
17. Dibenz[a,h]antracén
18. Dieldrin
19. Hexaklór-butadién
20. DDE, P,P' 1,1-dikloro-2,2-bis(klorofenil)-etilén
Csoportosítás
• Az első a fémek csoportja. Az arzén, ólom, higany, kadmium
és króm(VI) tartoznak ide. Ez az öt elem, amit a “nagy öt”nek, az öt legveszélyesebb környezetszennyező fémnek
tekintünk.
• A másodikba tartoznak az illékony szerves oldószerek: vinilklorid, benzol, kloroform, triklór-etilén, hexaklór-butadién.
• Harmadik a poliklórozott bifenilek (PCB) csoportja, ide
Aroclor1260, 1254 és a többi PCB tartozik
• A negyedik a poliaromás-szénhidrogének csoportja (PAH):
a benzo(a)-pirén, bezo(b)-fluorantén és a dibenz[a,h]-antracén.
• Az ötödik csoportba pedig a listán szereplő
növényvédőszerek kerülnek, a DDT, DDE és dieldrin
Legfontosabb környezetszennyező
vegyületek típusai
1. Alifás és monoaromás szénhidrogének és halogénezett
származékai
• Ezen vegyületek a kőolajfeldolgozás termékei
• Felhasználási területük széleskörű, főként vegyipari
alapanyagként illetve üzemanyagként
• A gondatlan kezelés vagy egyéb szabálytalanság
következtében a talajba, illetve felszíni vizekbe kerülő
üzemanyag, olaj elsősorban ivóvízbázisra jelent komoly
veszélyt
• Talajszennyezések lokalizálhatóak a vízszennyezéssel
szemben
• Ezért a figyelem elsősorban a vizekre irányul
Kőolaj elemösszetétele
kőolaj vegyületei, a belőlük előállított termékek eloszlása, és a
kőolajra vonatkoztatott arányuk
• Alifás, nyíltláncú
szénhidrogének:
• Telítetlen CH-ek
(2x,3x kötés)
– Aromás CH-ek
• Telített CH
– Paraffinok
– paraffinok narkotikus
hatása a szénlánc
hosszával nő
• Illékony monoaromás
szénhidrogének:
• BTEX
• Benzol
• Toluol
• Etil-benzol
• Xilol(o,m,p)
• Kumén
• Mezitilén
• Ps-kumén
• N-butil-benzol
Benzol
Veszélyek
gyúlékony (F)
rákkeltő (1. kat)
EU oszályozás
mutagén (2. kat)
mérgező(T)
Tulajdonságok
Kémiai
képlet
C6H6
Moláris
tömeg
78,1121 g/mol
Megjele
nés
színtelen
folyadék
Sűrűség
0,8786 g/cm³
(folyadék)
Felhasználása:
A benzolt nagy mennyiségben használja
fel a vegyipar oldószerek, gyógyszerek,
festékek, robbanóanyagok és
növényvédő szerek előállítására.
Toluol (vagy metilbenzol)
Veszélyek
Főbb veszélyek nagyon gyúlékony
Az agyat és idegrendszert
károsítja, részegséghez hasonló
állapotot, nem ritkán hallucinációt
okoz. Ipari felhasználására szigorú
munkavédelmi előírások
vonatkoznak. Az egyik
leggyakrabban előforduló
talajszennyező anyag, a
talajvízzel is bejuthat a
szervezetbe
Tulajdonságok
Kémiai képlet
Festékek, lakkok oldószereként alkalmazzák, a TNT
egyik alkotóeleme.
Szerves szintézisek kiinduló anyagaként hasznosítják.
Néhány háztartásban előforduló termék összetevője is
lehet, például lakkok, gyorsan száradó filctollak
C7H8 (C6H5CH3)
Moláris tömeg 92,14 g/mol
Megjelenés
színtelen folyadék
Sűrűség
0,8669 g/mL, folyékony
Etilbenzol
Veszélyek
EU oszályozás
Tűzveszélyes (F),
Ártalmas (Xn)
A természetben a kőszénkátrányban fordul elő kis mennyiségben.
Gyakorlati jelentőségét az adja, hogy a sztirol gyártásának alapanyaga, ami
fontos alapanyag a műanyagiparban.
Tulajdonságok
Kémiai képlet
C8H10
Moláris tömeg 106,167 g/mol
Megjelenés
színtelen folyadék
Sűrűség
0,87 g/cm³
Xilol
A xilolokat legnagyobb
mennyiségben oldószerként
használják. Például zsírok,
természetes– és műgyanták
oldására használnak xilolokat.
Emellett lakkok, festékek,
ragasztók rovar irtószerek
készítésekor is alkalmaznak
xilolokat
Veszélyek
MSDS
EU osztályozás
Xilolok o-Xilol m-Xilol p-Xilol
Ártalmas (Xn)
Tulajdonságok
Sűrűség és
halmazállapot
Oldhatóság
vízben
0,864 g/mL,
folyadék
0,88 g/mL,
folyadék
0,86 g/mL,
folyadék
gyakorlatilag oldhatatlan
0,86 g/mL,
folyadék
Illékony alifás halogenidek
•
•
•
•
•
Főleg a diklór-metánt CH2Cl2 - extrahálószer
Tetraklór-metánt CCl4
Triklór-etént - vegytisztítás
1,1,1-triklór-etánt CHCl3
használja az ipar,
ezen belül főleg gyógyszer-,
a festék-,
és a műanyagipar
Szén-tetraklorid
Diklór-metán
Triklór-etilén
Korábban oldószerként
extrahálószerként és kisebb
laboratóriumi tüzek oltására
használták, de ma már nem
használatos, mert mérgező
hatású és károsítja az
ózonréteget.
Felhasználják oldószerként a lakk- és
műanyagiparban illetve zsírok, gyanták és
gumi oldására. Alkalmazzák
extrahálószerként is. Fontos alkotórésze a
festékek lemaratására használt
oldószerkeverékeknek
Régebben oldószerként (nyersgumi,
bitumen, kátrány oldására) és
extrahálószerként alkalmazták, ma már
ezekre a célokra kevéssé használják.
Felhasználták textíliák, ruhaneműk száraz
tisztítására is.
Kiindulási anyag egyes szerves kémiai
szintézisekben.
Vinil-klorid
Kloroform
Klór-etán
A vinil-klorid polimerizációjával PVC-t
(poli-(vinil-klorid)) állítanak elő, ami
fontos műanyag. A PVC-hez különböző
lágyítókat adnak, így különböző
keménységű műanyagok készíthetők.
PVC-ből készülnek fóliák, csövek,
padlóburkolatok és számos használati
tárgy.
Korábban gőzeit altatásra használták,
mert a kloroform gőzei kábító, narkotikus
hatásúak. Altatószerként ma már nem
használatos, mert szívbénulást és
májkárosodást okozhat.
A gyógyászatban helyi érzéstelenítésre
használják. Cseppfolyósított klór-etánt
fecskendeznek a bőrre. A cseppfolyós
etil-klorid elpárolog, a szövetekből hőt
von el, lehűti vagy megfagyasztja őket.
A fájdalomérzetet ezáltal csökkenti
Aromás halogénezett szénhidrogének
• Növényvédő szerek gyártásának alapanyagai, illetve
melléktermékei
• Hazánkban is több ezer tonna ilyen anyag vár
megsemmisítésre
• Pl. klórbenzol
A klór-benzolt oldószerként használják olajok, zsírok és gyanták
oldására. Emellett köztes termék számos gyógyszer, festék és
rovarirtószer előállításánál. Korábban nagy mennyiségben
használták fenol előállítására. Korábban az azóta már betiltott
DDT nevű rovarirtószert is klór-benzolból gyártották
Klór-fluor-szénhidrogének
• Freonok (CF2Cl2) (CFC) (Chlorofluorocarbons)
mesterségesen előállított gázok, amelyek az ózonlyukat
növelik. Az ózonréteg elsősorban az Antarktisz fölött
vékonyodott el veszélyes mértékben. Mára azonban a CFC
gázok betiltásának köszönhetően (Montreali jegyzőkönyv) az
ózonréteg pusztulása megállt, sőt már csökken az ózonlyuk
CFCl3 + hn → CFCl2 + Cl
CF2Cl2 + hn → CF2Cl + Cl
O3 + Cl → O2 + ClO
ClO + O → O2 + Cl
Az ózonlyuk fejlődése az antarktiszi tavaszon
Poliaromás szénhidrogének
• Nagy molekulasúlyú, 4-7 benzolgyűrű összekapcsolódása
során keletkező policiklikus aromás szénhidrogén-vegyületek
gyűjtőfogalma.
• A környezetben mindenhol jelen vannak nyomnyi
mennyiségben, mivel szerves anyagok égéstermékei
• PAH-ok nitrogénszármazékainak nagyon erős a mutagén
hatása
• PAH-emisszió:
– belsőégésű motorok
– Széntüzelésű erőművek
– Vas-alumíniumkohászat
• A naftalin legnagyobb mennyiségben a
kőszénkátrányban fordul elő
• Felhasználás
Több fontos származéka van, festékek és műanyagok
szintézisének kiindulási anyaga.
Általánosan ismert molyirtó szer.
Antracén
Színtelen vagy sárgásfehér pelyhekből álló, aromás
vegyület.
Sűrűsége 1,24 g/cm3.
Alkoholban, bezolban, toluolban és más szerves
oldószerekben oldódik. Oldata fluoreszkál.
FIZIKAI VESZÉLYEK
Por robbanás lehetséges,
ha por vagy granulált formában
levegõvel
keveredik.
Felhasználás
Kékes fluoreszcenciáját a töltött részecskéket detektáló szcintilláció
számlálókban használják fel.
Fenantrén
Előfordulás
Megtalálható a kőszénkátrányban.
Fizikai és kémiai tulajdonságok
Kristályos, szilárd anyag.
Sűrűsége 1,27 g/cm3
Vízben nagyon rosszul oldódik (25°Con 0,135 mg/l)
Biológia
A vegyületet, illetve származékait
rákkeltő hatásúnak tartják.
Pirén
Előfordulás
Megtalálható kőszénkátrányban
Fizikai és kémiai tulajdonságok
Sárga vagy színtelen szilád, kristályos
anyag.
Sűrűsége 1,27 g/cm3
Oldhatósága vízben nagyon rossz (25
°C-on 0,135 mg/l)
Hevítés hatására bomlik.
Biológia
Bőr irritációt okoz, különösen napfény
hatására.
benzpirén
(benzapirén)
Előfordulás
Megtalálható kőszénkátrányban.
Előfordul a gépkocsik
kipufogógázaban és a
cigarattefüstben is.
Fizikai és kémiai tulajdonságok
Halványsárga, szilád, kristályos
anyag.
Sűrűsége 1,4 g/cm3
Vízben nem oldódik.
Erős oxidálószerekkel reagál.
Biológia
Kifejezetten karcinogén hatású,
genetikai károsodásokat okoz.
koronén
Előfordulás
Megtalálható kőszénkátrányban.
Fizikai és kémiai tulajdonságok
Sárga, szilád, kristályos anyag.
Forráspontja 525°C
Olvadáspontja 428°C
Vízben nem oldódik.
Poliklórozott bifenilek
• A poliklórozot bifenilek (rövidítve: PCB)
megnevezés alatt azokat a nem természetes eredetű,
szerves, aromás vegyületeket értjük, melyek nagy
mennyiségben – 10–60%-ban – tartalmaznak
szubsztituált klórt.
• A PCB megnevezés kb. 200 különböző kémiai
szerkezetű anyag együttesét jelenti. Összegképletük:
C12H10–nCln.
• Ezeknek az anyagoknak az elterjedése – különleges
tulajdonságuk miatt – fokozódóban
• A PCB-vegyületek ugyanis kivételesen stabilak és
nagyon kevésbé gyúlékonyak.
Poliklórozott bifenilek
• Széles körben alkalmazzák ezért a műanyagiparban,
növényvédő szerek, festékek, gumik,
csomagolóanyagok gyártásánál, továbbá mindazon
helyeken, ahol elektromos tüzek keletkezését kell
megakadályozni (például kondenzátorok,
transzformátorok hűtőfolyadéka).
• Negatív környezetvédelmi megítélésük miatt
alkalmazásukat ma már több helyen korlátozzák,
illetve más típusú anyagokkal helyettesítik.
Poliklórozott bifenilek
• A poliklórozot bifenilek a DDT-hez hasonlóan
akkumulálódnak a táplálkozási láncban.
• Ma már ismert azonban, hogy a DDT-nél is veszélyesebbnek
számítanak, mivel a lebomlási idejük még annál is hosszabb.
Így a környezetben évtizedekig változatlanul megmaradnak.
Az ismert környezetszennyező anyagok közül ezek a
vegyületek a legperzisztensebbek.
• A baktériumok lebontásának is ellenáll, s ezt a nagyfokú
ellenálló képességet a fenolgyűrűben szubsztituált klór okozza.
Minél nagyobb a klórhelyettesítés a fenolgyűrűben, annál
tovább marad meg a vegyület a környezetben.
Poliklórozott bifenilek
• Ma már a legkülönbözőbb vizekben – óceánokban,
folyókban és tavakban – kimutathatók.
• Bár elsősorban az ipari szennyvizek tartalmazzák, a
gumi-és műanyagtermékek szétszóródása miatt a
városi területekről – például gépkocsi-parkolókból –
lemosott csapadékvizekben is előfordul.
• A halakban és a folyók, tavak üledékében
felhalmozódik, így ezekben lényegesen nagyobb
koncentrációban fordul elő, mint a vizekben.
Poliklórozott bifenilek
• Az akkumulálódási és perzisztens tulajdonsága
miatt a legtöbb országban szigorú határértéket
írnak elő még az élelmiszerekre is.
• Az USA-ban a szennyvízek 0,1 mg/l-nél
alacsonyabb koncentrációban tartalmazhatnak
csak poliklórozott bifenileket.
• Az ivóvizekre megengedett érték 0,01 mg/1.
Dioxinok
• Dioxin elnevezés alatt a poliklórozott-dibenzop-dioxin és a poliklórozott dibenzofurán
vegyületeit, illetve izomerjeit értjük.
• A poliklórdibenzo-para-dioxinok (PCDD) és a
poklórdibenzofuránok (PCDF), közös
háromciklusos, aromás éterek.
• Összesen 135 PCDF és 85 PCDD-zomer
létezik
Dioxinok
• A dioxinok keletkezésének két fő útja van. Az egyik a
szerves anyagok égése, a másik néhány klórozott
vegyület kémiai reakciója.
• A tüzek valószínűleg mindig dioxinok forrásai
voltak, mégis vannak bizonyos nyomok arra
vonatkozóan, hogy a dioxinok szintje a környezetben
a második világháború után a petrolkémiai ipar
növekedésével, valamint a nem megfelelően
kivitelezett hulladékégetéssel együtt kezdett
növekedni.
Dioxinok
• Manapság – a hatásos intézkedések
eredményeképpen – már csökkenő tendenciát
mutat
• Néhány poliklórozott aromás vegyület a
gyártás alatt akaratlanul is szennyeződhet
dioxinnal.
• Ilyen például a fatartósításra használt
pentaklór-fenol (PCP) vagy a poliklórozott
bifenilek (PCB).
Dioxinok
• Számos égési eljárásban is keletkezik dioxin, bár ezek
koncentrációját az égetés körülményeivel
minimalizálni lehet.
• Ilyen források a városi szemét, a kórházi és ipari
hulladékok, de mindenek előtt a fáradt olajok
égetése, az alkalmi erdőtüzek és a cigarettafüst.
• Valószínű, hogy a legfontosabb források a
szemétégetők, a szén és a gépjárművek
kipufogógázai.
Dioxinok
• Mivel a PCDD-k és PCDF-ek kis gőznyomású szilárd
anyagok, amelyek majdnem oldhatatlanok vízben, így
ezek a tényezők jelentősen gátolják mozgásukat a
környezetben.
• Erősen adszorbeálódnak a talaj szerves anyagain és
nem könnyen öblítődnek ki eső-vagy talajvízzel, bár
az adszorbens talajrészecskékkel együtt
mozoghatnak.
• A fokozatos transzport bármelyik irányban
megtörténhet, de a felszínhez közel a mozgás inkább
felfelé irányul.
• Minél több klóratomot tartalmaz a vegyület, annál
lassabban mozog.
A peszticidek felosztása
Növények és alacsonyabb rendű életformák
elleni szerek
•
•
•
•
Baktericidek
Herbicidek – gyomirtó szerek
Fungicidek – gombaölő szerek
Növényi növekedést szabályzó szerek (pl. a korai
virágzás elősegítése, nagyobb szőlőszemek
növesztése, oltványok gyökerezésének stimulálása
(gyökereztető hormon, stb.)
• Vírusölő szerek (antivirális készítmények)
Peszticid „történelem”
• Már i.e. 500 körül is használtak peszticideket a
termés védelmére. Az első ismert peszticid a kén volt.
• A XV. Században már toxikus anyagokat is
használtak, mint pl. arzén, higany és ólom.
• A XVII. században nikotin szulfátot vontak ki
dohánylevélből, és rovarölőként használták.
• A XIX. században két további természetes
inszekticidet használtak a pyrethrum-ot, amit a
krizantémból vontak ki és a rotenon-t, amit trópusi
hüvelyesekből nyertek.
Peszticid „történelem”
• 1939-ben Paul Müller felfedezi, hogy a DDT nagyon hatékony
inszecticid (a molekula korábban is ismert volt).
• A hatvanas években megjelenik Rachel Carson könyve a
"Silent Spring".
• Ma már a DDT kb. 86 országban betiltott szer, de egyes
fejlődő országok ma is használják a malária szúnyog irtására.
• Az 1950-es évektől kezdve a peszticid felhasználás kb. 50xesére emelkedett és az USA közel 2.5 millió tonna ipari
peszticidet használ évente.
• Jelenleg a glifozát hatóanyag (pl. Roundup-ban) a világban
legnagyobb mértékben használt herbicid.
DDT reklám a boldog negyvenes évekből
• 1939 Geigy (Svájc)
• A „krumplibogár” ellen
• Paul Muller (felfedező)
A DDT sokáig velünk maradt…
Benzidinek
• Igen erős mérgek, rákkeltő
hatásuk nagy
• Benzidin
Fizikai és kémiai tulajdonságai
Fehér vagy vöröses, kristályos
por.
Levegőn sötét színűvé válik.
• Biológia
Bizonyítottan karcinogén hatású.
Belélegezve, lenyelve vagy bőrön
át felszívódva egyaránt veszélyes.
• Felhasználás
Legnagyobb mennyiségben
festékgyártásra használják.
Kisebb mennyiségben a
gumigyártás és a műanyaggyártás
területén is alkalmazzák.
• A bűnügyi helyszínelésnél
vérnyomok kimutatására
használják.
• A vérfesték (hemoglobin
pszeudoperoxidáz aktivitású,
melynek hatására a benzidin
hidrogén-peroxid jelenlétében
(hidrogénvesztéssel) egy kék
színű vegyületté oxidálódik.
• Alkalmazzák továbbá az orvosi
gyakorlatban a vizeletben és a
székletben levő vérnyomok
kimutatására, illetve a
kórszövettani diagnosztikában.
Fémorganikus vegyületek
• Számuk széleskörű, környezetvédelmi szempontbólazoknak
van jelentősége, amelyeket vmilyen gyakorlati célból nagyob
mennyiségben használnak fel
• Pl. tetraetil-ólom Pb(C2H5)4
• A fémes ólom nem túlságosan mérgező, de a vegyületei igen
veszélyesek.
• Az ólom, mint nehézfém nem ürül ki a szervezetből, hanem
felhalmozódhat az idő során betegséget okozva.
• A tetraetil ólom kopogásgátló és oktánszám növelő hatását
Thomas Midgely fedezte fel 1922-ben.
• A Pb(C2H5)4 égése nyomán ólom és ólom-oxid (PbO)
keletkezik.
• Adalékként 1,2-dibrómetánt alkalmazva az ólom PbBr2
formájában távozik a hengerekből. Ez az ólomszennyezés fő
forrása.
Mintaelőkészítések, mintakezelési
eljárások
• Sok összetevőt tartalmazó összetett minták:
– célirányos mintaelőkészítés,
– érzékeny, specifikus műszeres analitikai
eljárások.
• Vegyületek ug/kg-ng/kg koncentrációban
fordulnak elő, koncentrálni kell
• Minták összetettek, általában egy adott
célcsoportra vagyunk kíváncsiak
Minták elkoszolódásának,
keresztszennyezésének forrásai
•
•
•
•
•
Edények (szállítás, bemérés)
Vegyszerek (oldószerek, reagensek)
Más minta (keresztszennyezések)
Memória hatások (helyiség, edények)
Műszerek (előző mérések maradéka, bomlás)
Nélkülözhetetlenek a vak próbák
Minta konzerválás
Van, amit csak a helyszínen lehet mérni
(pH, hőmérséklet, zavarosság)
Konzerválás pH beállítással vagy red-ox potenciállal
(szennyvíz, species analízis)
Hűtve szállítás
(VOC, klorofill-α)
Megfelelő tároló edény
(Fémekre műanyag, szerves vegyületekre üveg)
Minta előkészítés
•
•
•
•
Koncentrálás (102-108)
Tisztítás (mátrixtól való elválasztás)
Oldószer csere (víz → szerves oldószer)
Származékképzés (metilezés, denzilezés)
Fontosabb extrakciós eljárások
- folyadék-folyadék extrakció,
- „Purge and trap” módszer,
- gőztéranalízis,
- szilárd fázisú extrakció,
- szilárd fázisú mikroextrakció,
- soxhlet-exrtakció,
- szuperkritikus fluid extrakció.
Folyadék-folyadék extrakció
- elválasztótölcsérben,
- megfelelő oldószer,
- kirázás,
- szerves komponensek vizes
fázisból szerves fázisba
kerülnek,
- kisózás NaCl
felhasználásával:
növeli a hatásfokot,
habosodás megakadályozása
„Purge and trap” módszer
- illékony apoláros szerves komponensek vízmintából történő
extrakciójára használják, BTEX-ek
- mintán nagytisztaságú gázt (pl. He) buborékoltatnak át,
- illékony szerves komponensek távoznak a gázbuborékokkal,
- A kapillárisban lecsapódnak,
- felfűtik 200-300oC-ra és a
gázkromatográfba küldik.
Előnyei: -nem igényel oldószert,
-érzékenysége nagy ng/l (ppt).
• Gőztéranalízis
• - szintén illékony komponensek
meghatározására szolgál,
• - a vízmintát lezárt fiolában termosztátba
helyezik,
• - adott hőmérsékleten (40-60oC)
gőzfázisból mintát vesznek
• Szilárd fázisú extrakció (SPE:
Solid Phase Extraction)
• A vízmintát alkalmas töltettel
megtöltött patronon engedik át.
• Oldószerrel a szerves
mikroszennyezőket leoldják.
• Lépések: kondicionálás, felvitel,
mosás és leoldás.
• Szilárd fázisú
mikroextrakció
• - egy olvasztott kvarcszál
(fiber) felületén kémiai
kötéssel szerves
folyadékfilmek rögzülnek:
• megoszlási hányados
értékének megfelel
adszorbció.
• - gázkromatográf fűtött
injektorában (200-300oC)
deszorbció.
• Soxhlet-exrtakció
• - szilárd minták szerves anyag
tartalmának extrakciós módszere,
• - a fűtőlombikból felszálló oldószergőzök a hűtőfeltétről
• visszacsepegnek a szilárd mintára,
• - az edény feltöltése
után az oldószer visszafolyik
az alsó lombikba,
• - a ciklus kezdődik elölről.
Szuperkritikus fluid extrakció
- egy adott hőmérséklet (Tc) felett az anyag semmilyen
nyomáson nem cseppfolyósítható,
- Tc érték feletti hőmérsékleten és a hozzá tartozó
nyomást meghaladó nyomáson az anyag szuper
kritikus állapotban van,
- szuperkritikus fluid állapotban az anyag mind a
folyadék, mind a gáz állapot tulajdonságait mutatja.
- diffúziós tulajdonsága és viszkozitása a gázállapothoz
áll közelebb, sűrűsége a folyadék állapothoz,
- extrakciós közegként általában szén-dioxidot
használnak.