Transcript روشها و تجهيزات نمونه برداري آلاينده هاي شيميايي هواي محيط كار

‫عليرضا ابراهيمي حريري‬
‫كارشناس ارشد بهداشت حرفه اي‬
‫تقسیم بندی آالینده های شیمیایی‬
‫بر مبنای حالت فیزیکی‬
‫‪ ‬گاز‪ :‬موادی با دانسیته و ویسکوزیته پایین که در شرایط معمول محیطی دمای ‪25‬‬
‫درجه و فشار یک اتمسفر باالی درجه حرارت بحرانی قرار دارند و بطور یکنواخت‬
‫در محیط پراکنده می شوند غلظت اغلب بر حسب ‪ PPM‬بیان می شود‪.‬‬
‫هلیوم‪ ،‬منوکسید کربن‪ ،‬دی اکسید کربن‪ ،‬فرمالدئید‪ ،‬اتیلن اکساید‬
‫‪ ‬گازها می توانند دارای رنگ باشند مانند کلر سبز رنگ‪ ،‬اکسید ازت خرمایی رنگ‬
‫و‪ ...‬یا بیرنگ باشند‬
‫‪ ‬برخی دارای بو هستند مانند فرمالدئید برخی بی بو مانند منوکسید کربن‬
‫تقسیم بندی آالینده های شیمیایی‬
‫بر مبنای حالت فیزیکی‬
‫بخار‪ :‬اگر فشار بخار یک مایع بیشتر از فشار اتمسفری بخار از سطح مایع و یا‬
‫مستقیما از سطح مواد جامد وارد اتمسفر می شود‪.‬‬
‫ترکیبات فرار فشار بخار بیشتر از ‪ 1‬میلی متر جیوه دارند‬
‫ترکیبات غیر فرار فشار بخاری در حدود‪-107‬و یک دارند‬
‫ترکیبات غیر فرار فشار بخار کمتر از ‪107‬‬
‫تقسیم بندی آالینده های شیمیایی‬
‫بر مبنای حالت فیزیکی‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫مواد ذره ای‪ :‬شامل اجزاء ریز مواد جامد یا مایع مانند گردو غبار‪ ،‬فیوم‪،‬‬
‫میست‪ ،‬دود‪ ،‬دوده‪ ،‬که اگر در فاز گازی هوا قرار گیرند اصطالح آئروسل به آنها‬
‫اطالق می گردد‪.‬‬
‫سمیت آنها به سایز‪ ،‬شکل‪ ،‬ساختار شیمیایی و ترکیب آنها ربط دارد‪ .‬بر حسب‬
‫میلی گرم بر متر مکعب‪ ،‬فیبر بر س ی س ی یا فیبر بر سانتی متر مکعب یا میکرو گرم‬
‫بر متر مکعب بیان می گردند‪.‬‬
‫پاسخ بدن تابعی از ابعاد‪ ،‬غلظت‪ ،‬سطح‪ ،‬مورفولوژی‪ ،‬حاللیت‪ ،‬ترکیب شیمیایی‬
‫ذره بستگی دارد‪.‬‬
‫در خصوص حاللیت مثال نمک های معدنی سرب‪ ،‬سولفید سرب‪ ،‬و اکسید های‬
‫آن کم محلول هستند در صورتی که نیترات‪ ،‬کلرات‪ ،‬کربنات و منوکسید سرب به‬
‫سرعت در مجاری بینی جذب می گردند‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫در خصوص کاهش قطر آئرودینامیک سمیت برخی مواد نظیر اکسید تیتانیوم که‬
‫در حالت معمولی بی اثر است افزوده می شود‬
‫گردو غبار‪:‬‬
‫از ابعاد ‪ 0.1‬میکرون تا ‪ 400‬میکرون وجود دارد‪ .‬به دو صورت پلی دیسپرس(‬
‫منشاء مکانیکی) و منو دیسپرس( واکنش شیمیایی) در محیط کار می تواند‬
‫پراکنده شود که اولی بیشتر دیده می شود‪.‬‬
‫تکنولوژی نانو و تشکیل هسته اتکین‬
‫ذرات تاری( ‪)0.38-0.76‬‬
‫‪ ‬اسموگ‪ :‬ترکیبی از هیدرو کربن ها با اکسید نیتروژن‪ ،‬گوگرد و آب در حضور‬
‫اشعه ماورا بنفش و جزء آالینده های زیست محیطی است‬
‫‪ ‬فیوم‪ :‬محصول فرایند های با انرژی کافی نظیر احتراق‪ ،‬تقطیر‪ ،‬کلسیناسیون‪،‬‬
‫کندانسه شدن‪ ،‬تصعید و واکنش شیمیایی می باشد قطر ‪ 0.001-1‬میکرون‬
‫دارند‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫میست‪ :‬قطرات کروی که در اثر کندانسه شدن حالت گازی مواد در مایع یا در اثر‬
‫انتشار به روش های اسپری‪ ،‬اتمایز‪ ،‬دمیدن گاز به مایع تولید می شود قطر ‪0.1-‬‬
‫‪ 10‬میکرون دارد‪ .‬آبکاری ها‪ ،‬میست آب صابون‪ ،‬میست روغن‬
‫در محیط زیست هم میست اسیدی داریم‬
‫فاگ به غلظت باالی میست هوابرد اطالق می گردد‪.‬‬
‫دود‪:‬‬
‫مخلوط پیچیده ای از ذرات جامد‪ ،‬مایع ‪ .‬گاز و بخار است ابعاد ‪ 0.01-1‬میکرون‬
‫در اثر احتراق ناقص ذغال سنگ‪ ،‬چوب‪ ،‬سیگار و‪...‬‬
‫انواع ارزيابي آالينده هاي شيميايي‬
‫)‪Qualitative‬ارزيابي كيفي ( ‪‬‬
‫)‪Quantitative‬ارزيابي كمي ( ‪‬‬
‫)‪Air sampling‬تعريف نمونه برداري از هوا(‬
‫خصوصيت نمونه هوا‬
‫غلظت مواد شيميايي موجود در نمونه معادل غلظت مواد در هواي محيط كار باشد ‪‬‬
‫دانسيته آن معادل دانسيته هواي محل نمونه برداري باشد ‪‬‬
‫بدون ايجاد تغيير در شرايط طبيعي فرايند توليد جمع ْآوري شود ‪‬‬
‫از زمان جمع آوري تا آناليز دچار تغييرات فيزيكي و شيميايي نشود ‪‬‬
‫اهداف نمونه برداري‬
‫) و غير قابل قبول ‪Unsafe condition‬شناسايي شرايط نا ايمن( ‪‬‬
‫)و منابع آن( ارزشيابي دستگاهها از لحاظ ميزان توليد آالينده)‪(Unsatisfactory‬‬
‫كمك به طرح هاي كنترلي ‪‬‬
‫فراهم آوردن تاريخچه اي از تغييرات در محيط كار ‪‬‬
‫فراهم آوردن بستري جهت شناسايي ريسك ابتال به بيماريهاي ناش ي از كار و تعيين مواجهه ‪‬‬
‫شغلي با آالينده هاي مختلف‬
‫تحقيق و پژوهش ‪‬‬
‫رعايت استاندارد و قوانين بهداشتي ‪‬‬
‫تعيین كارايي وسايل حفاظت فردي ‪‬‬
‫‪ Full facepiece‬‬
‫‪APF=50‬‬
‫محل هاي نمونه برداري‬LOCATION
 ( ‫ محلي يا ناحيه اي‬Area monitoring)
(
‫فردي‬monitoring Personnel)
 ‫( منبع‬Source moniroring)
Breathing Zone
‫از محيط كار چه كساني بايد نمونه برداري شود‬
‫كارگراني كه مستقيما در معرض آالينده هستند ‪‬‬
‫كارگرني كه در نزديكي منبع آلودگي قرار دارند ‪‬‬
‫كارگراني كه در محل دورتري قرار دارند ولي شكايت دارند ‪‬‬
‫‪Duration‬مدت و زمان نمونه برداري‬
‫حساسيت روش تجزيه ‪‬‬
‫غلظت قابل قبول و قابل انتظار آالينده در هوا ‪‬‬
‫دبي نمونه برداري ‪‬‬
‫تراكم پيش بيني شده آالينده د رهواي محيط كار ‪‬‬
‫دسته بندي زمان نمونه برداري‬
‫‪Fullday‬نمونه برداري ‪ 8‬ساعته ‪‬‬
‫‪Multiple‬نمونه برداري پي در پي با زمان مساوي يا نامساوي ‪‬‬
‫‪Multiple‬مزيتهاي نمونه برداري‬
‫كوتاه شدن دوره نمونه برداري ‪‬‬
‫عدم از دست رفتن تمامي نمونه ها ‪‬‬
‫كسب اطالعات در خصوص ميزان آالينده در ساعات مختلف شيفت ‪‬‬
‫كاري‬
‫تقسيم بندي زمان نمونه برداري‬
partial
Long term
Short term or Peak
Grab
‫چند نمونه مورد نياز است‬
‫تحقيقات و پژوهش ‪‬‬
‫نمونه برداري جهت بررس ي كيفيت كارهاي كنترلي ‪‬‬
‫نمونه برداري جهت ارزيابي ميزان آالينده در يك محيط ‪‬‬
‫بسته به هدف‪،‬غلظت‪ ،‬نحوه انتشار آالينده حداقل ‪ 2-5‬نمونه بايد ‪‬‬
‫گرفته شود‬
‫چند نمونه مورد نياز است‬
‫با جمع آوري ‪ 6-10‬نمونه در گام اول اگر نتايج حاصل از ارزيابي نمونه ها بسيار كمتر ‪‬‬
‫يا بيشتر ( كمتر از ‪ 10‬درصد يا بيشتر از ‪ 100‬درصد) حدود مجاز مواجهه شغلي بود‬
‫نيازي به جمع آوري نمونه هاي بعدي نمي باشد‪.‬‬
‫‪ :‬تعداد نمونه‪ N‬‬
‫‪ :‬خطاي نمونه برداري‪ d‬‬
‫انحراف معيار بررس ي مقدماتي‪ δ‬‬
‫درصد اطمينان و خطا‬
‫نمونه ها چگونه بايد گرفته شود‬
‫آساني كاربرد ‪‬‬
‫راندمان وسيله يا روش ‪‬‬
‫اعتبار وسيله اي كه تحت شرايط كاري مختلف و محل هايي كه استفاده مي ‪‬‬
‫)‪Reliability‬شود(‬
‫نوع تجزيه ‪‬‬
‫در دسترس بودن وسيله ‪‬‬
‫تجربه فرد متخصص ‪‬‬
‫‪Accuracy- Precision‬‬
‫صحت ‪ :‬اختالف بين معدل اندازه گيري هاي مكرربا معدل واقعي يك آزمايش صفر‬
‫باشد‪ .‬تفاوت بين مقدار اندازه گيري و مقدار واقعي‬
‫دقت‪ :‬قابليت اعتماد و تكرار اندازه گيري و تعداد ارقام معني دار آن اطالق مي شود‪.‬‬
‫‪Errors‬‬
‫‪Determine error‬‬
‫‪In determine error‬‬
‫انواع خطاهاي معين‪:‬‬
‫‪ -1‬دستگاهي‬
‫‪ -2‬مواد‬
‫‪ -3‬محاسباتي‬
‫خطا هاي نامعين يا تصادفي‬
‫روی دقت تاثير می گذارد و جهت گيری خاص ی ندارد‪.‬‬
‫اجزا ست نمونه برداري‬
‫مكنده هوا يا پمپ ‪‬‬
‫لوله هاي رابط ‪‬‬
‫فلومتر ‪‬‬
‫)‪Head sampler & Media‬هد نمونه برداري( ‪‬‬
‫پمپ ها‬
‫پمپهاي نمونه بردار فردي‪‬‬
‫پمپهاي نمونه بردار محيطي ‪‬‬
‫‪SKC‬پمپهاي شركت‬
‫‪Sibata‬پمپهاي شركت‬
‫‪Gilian‬پمپهاي شركت‬
‫‪MSA‬پمپهاي شركت‬
‫ليتر)‪0.5‬پمپهاي با دبي پايين (زير‬
‫پمپ هاي حميطي‬
‫پمپ هاي دستي‬
‫پمپهاي ديافراگمي دراگر‬
‫كاليبراسيون‬
‫تعيين مقدار واقعي اشل قرائت‪ ،‬حجم يا هر ميزاني كه بوسيله سيستم قرائت يك ‪‬‬
‫دستگاه بدست مي آيد البته در حدود معين در مبحث نمونه برداري كاليبراسيون يعني‬
‫در واحد زمان در پمپ ميزان جريان هوا قراردادن و تائيد‬
‫قاعدة ‪ -1‬قبل و بعد از استفاده از وسيله تا آنجائيكه امكان دارد كاليبراسيون را انجام دهيد‪ .‬‬
‫‪.‬قاعدة ‪ -2‬سعي كنيد يك ميزان جريان ثابتي را در طول نمونه برداري داشته باشيد ‪‬‬
‫قاعدة ‪ -3‬تا آنجائيكه امكان دارد كاليبراسيون را در همان دما وفشار محل آزمايش انجام ‪‬‬
‫دهيد‪.‬‬
‫كاليبراسيون پمپ ها‬
‫كاليبراتور هاي حجمي ‪‬‬
‫‪ -1‬بورت حباب صابون‬
‫‪ -2‬گازمتر ها‬
‫كاليبراتور هاي دبي( ميزان جريان)‬
‫‪ -1‬روتامتر‬
‫‪ -2‬اورفيس بحراني‬
‫مراحل كاليبراسيون پمپ نمونه بردار فردي با دستگاه حباب صابون‬
‫وسايل‪:‬‬
‫‪ ‬بورت ‪ 1‬ليتري‬
‫‪ ‬بشر‬
‫‪ ‬محلول آب و صابون‬
‫‪ ‬كرنومتر‬
‫‪ ‬پمپ نمونه برداري با دبي ‪ 1 – 5‬ليتر بر دقيقه‪.‬‬
‫نمونه بردار‬
‫روش انجام آزمايش‪:‬‬
‫‪ -1‬آماده سازي بورت‬
‫‪ -2‬اتصال پمپ نمونه بردار به بورت‬
‫‪ -3‬قرار دادن پمپ نمونه بر روي دبي مورد نظر در دامنة ‪ 1 – 5‬ليتر بر دقيقه‬
‫‪ -4‬تماس انتهاي بورت با محلول آب و صابون‬
‫‪ -5‬ثبت زمان طي مسافت يك حبا ب از ابتدا تا انتهاي مدرج بورت (‪ 0 – 1‬ليتر) براي پنج بار‬
‫و سپس بدست آوردن ميانگين زمان هاي قرائت شده توسط كرنومتر و انحراف معيار در‬
‫دبي هاي ‪ 4 ,3 ,2 ,1‬و ‪ 5‬با توجه به دبي تعيين شده جهت نمونه برداري‪.‬‬
‫‪ -6‬تقسيم نمودن ميانگين زمان هاي اندازه گيري در پنج بار در دبي مشخص بر حجم بورت‬
‫براي بدست آوردن دبي واقعي پمپ‪.‬‬
‫‪ -7‬ترسيم نمودار كاليبراسيون مطبق شكل‪.‬‬
‫نمودار كاليبراسيون پمپ نمونه برداري فردي‬
‫‪1/25‬‬
‫‪3‬‬
‫‪2‬‬
‫‪1‬‬
‫دبي ظاهري (آنچه پمپ نمونه بردار نشان ميدهد) برحسب ليتر بر دقيقه‬
‫دبي واقعي (آنچه از كاليبراسيون بدست‬
‫مي آيد) برحسب ليتر بر دقيقه‬
‫‪2/85‬‬
‫‪1/75‬‬
‫وسايل كاليبراسيون‬
‫كاليبراسيون اوليه ‪‬‬
‫‪ -‬پيستون بدون اصطكاك‪Mariotte's Bottle‬بطري ماريوتي ‪‬‬
‫كاليبراتور حباب صابون‬
‫ست نمونه برداري در هنگام كاليبراسيون‬
‫محدوديت هاي وسايل استاندارد اوليه‬
‫كاربرد آنها محدود است به فشار معمولي جو ‪‬‬
‫حجم آنها محدود است ‪‬‬
‫براي دبي هاي پايين مناسبند ‪‬‬
‫استفاده از آنها ورزيدگي مي خواهد ‪‬‬
‫گاز متر ها‬
‫مزايا و معايب استفاده ازگاز متر خشك‬
‫از نظر مكانيكي ممكن است آسيب ببيند( افزايش حجم) ‪‬‬
‫احتمال افت فشار ‪‬‬
‫احتمال نشت گاز ‪‬‬
‫مي توان آن را تحت فشار زياد بكار برد ‪‬‬
‫مي توان حجم زيادي را با آن اندازه گيري نمود ‪‬‬
‫لوله پيتو‬
‫لوله پيتو دستگاه استانداردي است كه براي اندازه گيري سرعت جريان هوا بكار مي ‪‬‬
‫رود اگر با دقت طراحي شود احتياج به كاليبره كردن مجدد ندارند‬
‫از دو لوله هم مركز تشكيل شده كه سوراخ لوله داخلي روبروي جريان هوا قرار مي ‪‬‬
‫گيرد‪.‬‬
‫لوله خارجي فشار استاتيك را اندازه گيري مي نمايد داراي سوراخ هايي در محيط ‪‬‬
‫است‪ .‬اختالف فشار بين لوله داخلي و خارجي مساوي فشار سرعت است‬
‫استاندارد مياني‬
‫گازمتر تر‪ ،‬خشك‪ ،‬لوله پيتو ‪‬‬
‫كاليبراتور هاي خشك‬
Defender Primary Standard Calibrator
 ‫در سه نوع‬
 Defender Primary Standard Calibrator, 5 to 500 ml/min
 Defender Primary Standard Calibrator, 50 to 5000 ml/min
 Defender Primary Standard Calibrator, 300 to 30,000 ml/min
‫استانداردهاي ثانويه‬
‫روتامتر‪ ،‬وانتوري‪ ،‬اورفيس ‪‬‬
‫روتامتر‬
‫اندازه بر حسب ميزان دبي كه نشان مي دهند ‪‬‬
‫در دبي باال بر حسب فوت مكعب بر ساعت يا دقيقه است ‪‬‬
‫تاثير مواد شيميايي( حالل‪-‬اسيدو‪ )...‬بر روي روتامتر ‪‬‬
‫ماهي‪Osha‬كاليبراسيون روتامتر بر اساس دستورالعمل ‪‬‬
‫يكبار‬
‫نظافت مرتب روتامتر ‪‬‬
‫نحوه عبور جرياندر روتامتر‬
‫نحوه قرائت روتامتر‬
‫كاليبراسيون روتامتر با بورت حباب صابون‬
‫نصب پمپ و بورت حباب صابون ‪‬‬
‫تنظيم پمپ روي حداكثر دبي روتامتر و كاليبره كردن با بورت ‪‬‬
‫باز كردن بورت و نصب روتامتر و قرائت دبي پمپ ‪‬‬
‫تكرار آزمايش ‪‬‬
‫بدست آوردن دبي ‪‬‬
‫كاليبراسيون روتامتر‬
‫اگر اختالف از ‪ 5‬درصد تجاوز كرد روتامتر را پاك كرده كاليبراسيون تكرار مي شود ‪‬‬
‫اگر اختالف در محدوده ‪ 5‬درصد باشد كاليبراسيون با اعداد ديگر ادامه پيدا مي كند ‪‬‬
‫معموال دبي هاي ‪ 2.5-2 -1.5 -1‬را انتخاب مي نماييم ‪‬‬
‫اگر اختالف پس از چند بار كاليبره كردن كماكان از ‪ 5‬درصد بيشتر بود عدد جديد دبي مورد ‪‬‬
‫نظر ما مي باشد‬
‫با استفاده از دبي واقعي در مقابل عدد قرائت شده از روتامتر( دبي ظاهري) نمودار رسم ‪‬‬
‫كرده اگر بيش از يك نقطه وجود داشته كه مستقيم بودن خط را دچار مشكل نمايد يا‬
‫روتامتر خراب است يا روش كاليبراسيون شرايط دما و فشار باالي برگه كاليبراسيون نوشته‬
‫شود‪.‬‬
‫تئوري فيلتراسيون‬
‫‪interception‬بدام اندازي مستقيم ‪‬‬
‫‪inertial‬ته نشست ناش ي از اينرس ي ‪‬‬
‫ته نشيني ناش ي از جذب الكترو استاتيك ‪‬‬
‫ته نشيني ناش ي از نيروي ثقل و وزن ‪‬‬
‫تقسيم بندي ذرات بر حسب قطر ائروديناميكي‬

‫توده ذرات استنشاقي‬Inhalable particle mass=IPM
 Dust particles having a 50% cut-point of 100 µm. These dust particles are
hazardous when deposited anywhere in the respiratory tract.
 ‫توده ذرات قابل تنفس‬Thoracic particulate mass=TPM
 Dust particles having a 50% cut-point of 10 µm. These dust particles are
hazardous when deposited anywhere in the lung airways and gasexchange regions.
‫=توده ذرات تنفس ي‬RPM Respirable particulate mass
 having a 50% cut-point of 4 µm. These dust particles are hazardous when
deposited anywhere in the gas-exchange regions.
‫نمودار ميزان ته نشيني ذرات در سيستم تنفس ي‬
‫ته نشيني ذرات در سيستم تنفس ي‬
‫)‪sampler‬تقسيم بندي منونه بردارها(‬
‫)‪Total dust sampler‬نمونه بردار هاي عمومي يا گرد و غبار كلي ( ‪‬‬
‫‪Size selective‬نمونه بردار انتخاب سايزي ‪‬‬
‫نمونه بردار تمايز سايزي مانند كاسكت ايمپكتور ‪‬‬
‫نمونه بردار ائروسل هاي بيولوژيك ‪‬‬
‫هولدر هاي‬Open face
‫انواع هولدرمورد استفاده در نمونه برداري‬
‫‪IOM‬هولدر ‪‬‬
‫بواسطه اشكال در طراحي دهانه‪ ،‬حساسيت به سرعت ‪open face‬چون نمونه بردار هاي ‪‬‬
‫جابجايي جريان هوا و جهت قرار گیري دهانه قادر به ارائه نتايج منطبق بر واقعيت ميداني نبودند‬
‫‪ 0.5‬طراحي شدند‪ .‬قابليت نمونه برداري در سرعت جريان هواي محيطي ‪IOM‬هولدر هاي‬‫متر بر ثانيه مي باشد‪6.2.‬‬
‫طراحي ورودي هوا ضمن ايجاد شرايط اورفيس مانع از تداخل بدنه نمونه بردار با نمونه برداري ‪‬‬
‫را هم نمونه برداري كرد‪Respirable dust‬مي شود‪ .‬با نصب فوم مي توان‬
‫‪25mm‬‬
‫‪Inhalable dust‬‬
‫‪Plastic material‬‬
‫كاهش افت هوا‬
‫كاربرد آسان‪ -‬كوچك – وزن كم‬
‫‪IOM‬هولدر‬
‫‪IOM‬اجزاي تشكيل دهنده هولدر‬
‫جدول نمونه برداري موثر هولدر‬IOM
Particle
Aerodynamic
)Diameter (μm
Inhalable
Particle Matter
Fraction
%( Collected
0
100
1
97
2
94
5
87
10
77
20
65
30
58
40
54.5
50
52.5
100
50
Button Aerosol sampler
‫‪Button Aerosol sampler‬‬
‫در دبي ‪ 4‬ليتر در دقيقه‪Inhalable‬جمع آوري ذرات ‪‬‬
‫حساسيت كم نسبت به جريان باد ‪‬‬
‫كوچك و سبك ‪‬‬
‫كاهش احتمال نمونه برداري از ذرات بسيار بزرگ ‪‬‬
‫مناسب براي جمع آوري ذرات بيو ائروسل ‪‬‬
‫مناسب براي نمونه برداري فردي و محيطي ‪‬‬
‫‪ CIS‬و ‪GSP sampler‬‬
‫نمونه بردار ذرات تنفس ي با ورودي مخروطي ‪‬‬
‫حساسيتي به سرعت جريان و جهت وزش جريان هاي محيطي ندارد ‪‬‬
‫براي جمع آوري گردو غبار كلي ‪‬‬
‫سيكلون پالستيكي‬Plastic Dewell-Higging cyclone
‫‪Dorr oliver cyclone‬‬
‫از اولين سيكلون هاي توليدي توسط كشور آمريكا مي باشد ‪‬‬
‫از نايلون غير هادي ساخته شده و مستعد تجمع الكتريسته ساكن و از دست رفتن ذرات در ‪‬‬
‫مسير و سطوح داخلي نمونه بردار مي باشد‬
‫هوا از زانويي ‪ 90‬درجه عبور كرده ذرات درشت بر اثر نيروي اينرس ي از جريان هوا جدا شده ‪‬‬
‫در يك محفظه جمع مي شود‪.‬‬
‫ست نمونه بردار‪+‬سيكلون‬
Plastic cyclone character
 cutpoint50%=5µ in flow 1.9 lit/min
 cutpoint50%=4µ in flow 2.2 lit/min
 Size 25 or 37 mm
 ‫ ليتر در رقيقه اي‬2/2 ‫ميزان دبي مناسب‬
‫سيكلون آلومينيومي‬
‫‪ 2.8‬در دبي ‪Cutpoint50%= 3.5µ‬‬
‫سبك و كوچك وضد الكترواستاتيك‬
‫‪Size 25 or 37 mm‬‬
‫قابل استفاده جهت استاندارد‬
‫‪ NIOSH‬موسسه‪ 600‬و ‪ 7500‬متد هاي‬
‫با هولدر ‪ 3‬قسمتي ‪joint‬امكان‬
‫‪open face‬‬
‫متناسب با منحني كارايي جمع آوري ذرات‬
‫‪NIOSH-ACGIH-ISO-CEN‬موسسه‬
‫ليتر در دقيقه ‪2.5‬دبي بهينه‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
Aluminum Cyclone for Respirable Dust
Asbestos head and cowl
 ‫فيلتر‬MCE
 Pore Size 0.8 µm
Cassette holder
 2 or 3 piece
 Light
 MCE 37 mm filter
Cassette Sealing Shrink Bands
Cassette holder
GS-3 Respirable dust Cyclone
‫‪10mm Static Conductive Nylon Cyclone‬‬
‫جهت نمونه برداري ذرات گردو غبار براي تعيين درصد سيليس آزاد ‪‬‬
‫متبلور‬
‫فيلتر ‪ 10‬ميلي متري ‪‬‬
‫براي آنها ‪ 4‬ميكرون در دبي‪Cutpoint50%‬‬
‫‪2.75‬‬
‫‪GS-3‬مزاياي استفاده از سيكلون‬
‫‪ Iso-ACGIH-CSN‬سازمانهاي ‪RESPIRABLE‬برخورداري از منحني ‪‬‬
‫حذف اثر الكترواستاتيك ‪‬‬
‫برخورداري از طراحي ورودي جهت كاهش ‪‬‬
‫افت ذرات ناشي از برخورد(چند ورودي)‬
‫محدود ساختن سرعت باد و هواي محيطي ‪‬‬
‫‪ 2.75‬دبي باالتري نسبت به سيكلون هاي ديگر دارد‪ .‬‬
‫‪Cascade impactor‬‬
‫داراي بهترين راندمان در دبي ‪‬‬
‫‪ 9‬ليتر در دقيقه‬
‫در نوع اندرسن جمع آوري ذرات در دبي‬
‫ليتر انجام مي شود ‪28.3‬‬
‫مناسب براي نمونه برداري محيطي •‬
‫‪*2.5‬جداسازي دقيق ذرات در قطرهاي‬
‫ميكرون‪1-0.5-0.25‬‬
‫جلوگيري از افت فشار‬
‫‪Cascade impactor‬‬
‫داراي پنج مقر قرار دادن فيلتر( در نوع اندرسن ‪ 8‬مقر وجود دارد) ‪‬‬
‫ميكرون‪10‬ميكرون تا ‪2.5‬ذرات بزرگتر از ‪‬‬
‫ميكرون‪0.25‬و ذرات كوچكتر از ‪0.25‬تا‪ 0.5‬ميكرون –‪0.5‬تا‪ 1‬ميكرون ‪1‬تا‪ 2.5‬‬
‫فيلتر ‪ 25‬ميلي متري براي ‪ 4‬مقر اول ‪‬‬
‫ميكرون‪0.25‬و ‪ 37‬ميلي متري براي زير‬
‫‪Leland legacy‬پمپ ‪‬‬
‫با دارا بودن تيغه هاي آلومينيومي و استفاده از اورفيس ‪‬‬
‫با سايز هاي مختلف امكان توزيع يكنواخت ذرات را فراهم مي كند ‪‬‬
Anderson cascade impactor
Moudi cascade impactor
Personal Environmental monitor
‫‪Personal Environmental monitor‬‬
‫‪indoor air‬جهت جمع آوري گردو غبار هواي داخل محيط ‪‬‬
‫ميكروني هستند‪ 10‬و ‪Cutpoint50% 2.5‬ذرات انتخابي در ‪‬‬
‫دبي مناسب ‪ 2‬ليتردر دقيقه ‪‬‬
‫‪37mm‬فيلتر ‪‬‬
‫داراي ‪ 3‬بخش در پوش يا كالهك‪ -‬رينگ جهت جلوگيري از نشت هوا‪ -‬كف مانيتور محل ‪‬‬
‫استقرار فيلتر‬
‫) با پور سايز ‪PTFE(Polytetrafluoroethylene Filters 2‬فيلتر مناسب ‪‬‬
‫ميكرون به همراه حلقه پلي اولفيني ‪ 37‬ميلي متري‬
‫براي نمونه برداري از انتشارات سوخت هاي ديزلي ‪‬‬
‫ميكرون مناسب مي باشد‪ 10.‬و ‪2.5‬در نمونه برداري محيطي براي ذرات با قطر ‪‬‬
Abrasive Blasting sampler for heavy metal
‫‪Abrasive Blasting sampler for heavy metal‬‬
‫داراي در پوش كروي متخلخل ‪‬‬
‫داراي صفحه محافظ جهت جلوگيري از آسيب فيلتر ‪‬‬
‫جلوگيري از تجمع بيش از حد ذرات بر روي فيلتر ‪‬‬
‫هر يك از روزنه ها مانند يك اورفيس عمل مي كند ‪‬‬
‫نزديكي فيلتر به سطح داخلي باعث كاهش افت انتقال مي شود ‪‬‬
‫‪PEM‬منونه بردار فردي و حميطي‬
‫داراي دو درپوش جهت نمونه برداري ذرات ‪‬‬
‫ميكرون‪10‬و ‪2.5‬با قطر‬
‫دبي مورد استفاده ‪ 10‬ليتر در دقيقه‬
‫تايمر قابل برنامه ريزي تا ‪ 7‬روز‬
‫‪ PTFE‬از جنس ‪37mm‬فيلتر‬
‫‪Filter Character‬‬
‫جنس فيلتر ‪‬‬
‫دبي مورد نياز ‪‬‬
‫مقاومت فيلتر ‪‬‬
‫انواع فيلتر‬
‫فيلتر رشته اي سلولزي ‪‬‬
‫جداسازي مايعات از جامدات ‪‬‬
‫ميكرون‪0.25‬ضخامت كمتر از ‪‬‬
‫جاذب الرطوبه ‪‬‬
‫فيلتر واتمن‪ 41‬‬
‫ارزان‪ -‬مقاومت مكانيكي باال‪ -‬‬
‫فيلتر غشايي استر سلولزي‬
‫در سه دسته استر نيترات‪،‬استر استات‪ ،‬استر هاي مخلوط ‪‬‬
‫بسيار نازك است و خلل و فرج آنها توسط قطرات مايع مسدود مي شود ‪‬‬
‫ميكرون در دسترس است ‪ 0.4‬و‪0.8‬با قطر ‪ 37‬ميلي متري با پور سايز ‪‬‬
‫براي فيوم ها بسيار مناسب است زيرا به سهولت هضم اسيدي مي شود‪ .‬‬
‫شفاف سازي آسان جهت مطالعات ميكروسكوپي(آزبست) ‪‬‬
‫آلودگي زمينه اي بسيار پايين به فلزات آنها را براي نمونه برداري هاي زيست محيطي فلزات مناسب ‪‬‬
‫ساخته‬
‫يك سمت فيلتر صاف و سمت ديگر مات و زبر است ‪‬‬
‫براي نمونه برداري از الياف سطح صاف آن روبروي جريان هوا قرار ‪‬‬
‫مي گيرد ‪‬‬
‫فيلتر فايبر گالس‬
‫مقاومت مكانيكي كمي دارند ‪‬‬
‫گران قيمت ‪‬‬
‫رطوبت گيري كمتر از نوع سلولزي ‪‬‬
‫مقاومت باال در برابر حرارت ‪‬‬
‫راندمان جمع آوري باال ‪‬‬
‫با حالل هايي نظير بنزن‪ -‬آب‪ -‬اسيد نيتريك قابل حل شدن ‪‬‬
‫در گذشته درروش گراويمتري هم استفاده مي شدند ‪‬‬
‫استفاده از هولدر مناسب جهت جلوگيري از ساييدگي فيلتر ‪‬‬
‫فيلتر هاي رشته ايي مخلوط‬
‫سلولز‪-‬آزبستوز ‪‬‬
‫سلولوز‪ -‬فايبر گالس ‪‬‬
‫سلولز –استر ‪‬‬
‫در نمونه برداري ذرات كه بروش وزن سنجي آناليز مي شوند ‪‬‬
‫بدليل مشكل جدا سازي آالينده كاربردشان كم است ‪‬‬
‫نمونه برداري از ذرات معلق راديوكتيو ‪‬‬
‫فيلتر هاي رشته اي پالستيكي‬
‫فيلتر ميكرو سوربان از جنس پلي استيرن ‪‬‬
‫مقاومت كم در برابر جريان هوا ‪‬‬
‫راندمان جمع آوري باال ‪‬‬
‫مناسب براي روش هاي وزن سنجي ‪‬‬
‫رطوبت پذيري پايين ‪‬‬
‫استفاده شود‪Suported pad‬حتما از ‪‬‬
‫از پر مصرف ترين اين گروه از فيلتر ها‪pvc‬فيلتر ‪‬‬
‫‪pvc‬فيلرت‬
‫اب گريز ‪‬‬
‫خاكستر كم ‪‬‬
‫وزن كمي دارد ‪‬‬
‫فيلرت ممربان(غشايي)‬
‫جايگزين نوع رشته اي‬
‫ضخامت غشا‪ 150‬ميكرون‬
‫دواير متخلخل تشكيل فيلتر را مي دهند‬
‫ پلي آميد‪ -‬پلي سلفون‪-‬نقره اي‪-‬تري استات سلولز‪pvc -‬نيترات سلولز‪ -‬نايلون‪-‬‬‫تفلون‪-‬پلي پروپيلن‬
‫وزن كم‪ -‬خاكستر بسيار كم‪ -‬قابل حل در متانل و استن و بسياري از حالل هاي الي ‪‬‬
‫راندمان با كاهش پور سايز فيلتر كاهش پيدا مي كند ‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫فيلتر هاي پلي كربنات‬
‫‪Nucleopore filter‬نوكلئوپور ‪‬‬
‫ضخامت ‪ 10‬ميكرون از صفحه پلي كربنات در مجاورت اورانيوم كه تشعشعات و ‪‬‬
‫جريانات نوترون ها ناش ي از اورانيوم ‪ 235‬ايجاد سوراخ در فيلتر مي نمايد‪.‬‬
‫تثبيت سوراخ با يك ماده شيميايي ‪‬‬
‫‪0.3-0.8‬پورسايز بين ‪‬‬
‫داراي سطح صاف ‪‬‬
PTFE Membrane Filters
5.0-µm and 60-µm pore sizes
0.5-µm, 1.0-µm, and 2.0-µm pore sizes
‫‪PTFE Membrane Filters‬‬
‫نسبت به اسيدها و حالل ها مقاومت خوبي دارند ‪‬‬
‫تا درجه حرارت ‪ 260‬درجه را تحمل مي نمايند ‪‬‬
‫موجود مي ‪Niosh‬نوع ‪ 13‬ميلي متري آن جهت استفاده در استاندارد متد‪ 5517‬‬
‫‪POLYCHLOROBENZENES‬باشد‬
‫جاذب الرطوبه مي باشد ‪‬‬
‫نوع استريل شده جهت نمونه برداري بيوائروسل ها ‪‬‬
‫‪respirable‬حنوه منونه برداري از گردو غبار‬
‫‪NIOSH 0600‬‬
‫‪respirable‬حنوه منونه برداري از گردو غبار‬
‫‪NIOSH 0600‬‬
‫پمپ ‪1-5‬ليتري ‪‬‬
‫هولدر‪ -‬سيكلون ‪‬‬
‫‪PVC‬فيلتر ‪ 25‬ميلي متري ‪‬‬
‫لوله هاي رابط ‪‬‬
‫روتامتر ‪‬‬
‫ترازوي آناليتيك با دقت يكصدم ميلي گرم ‪‬‬
‫محاسبات‬
‫‪ :‬غلظت بر حسب‪ C‬‬
‫تفاوت وزن ثانويه و اوليه فيلتر بر حسب ميلي گرم‪ W1-W2‬‬
‫تفاوت وزن اوليه و ثانويه فيلتر شاهد بر حسب ميلي گرم‪ B2-B1‬‬
‫‪ :‬حجم هواي تصحيح شده‪ V‬‬
‫تصحيح حجم هواي نمونه برداري شده‬
‫‪ :‬حجم هواي تصحيح شده‪ Vs‬‬
‫‪ :‬حجم هاي تصحيح شده‪ Va‬‬
‫فشار هوا( شرايط استاندارد و دماي محيط)‪ :P‬‬
‫‪ :‬دما( شرايط استاندارد و دماي محيط)‪ T‬‬
‫مثال‬
‫و وزن اوليه ‪ 0.00601gr‬و وزن ثانويه پس از نمونه برداري ‪0.00259gr‬در صورتيكه وزن اوليه فيلتري ‪‬‬
‫باشد و زمان نمونه برداري ‪ 4‬ساعت باشد با علم به ‪ 0.00266gr‬و وزن ثانويه ‪0.00263gr‬فيلتر شاهد‬
‫اين موضوع كه دماي هوا ‪ 32‬درجه و فشار ‪ 653‬ميلي متر جيوه باشد غلظت آالينده در محيط كار چه ميزان‬
‫است؟‬
‫ادامه مثال‬
‫‪‬‬
‫حدود تماس مجاز شغلي‬
‫عوامل زيان آور هوابرد در غلظتهاي خاص ي فاقد اثرات نامطلوب بهداشتي مي باشند ‪‬‬
‫بطوريكه شاغلين اگر بصورت مستمر در شيفتهاي كاري در معرض با اين غلظتها قرار‬
‫گيرند احتماال در آنها عارضه اي ايجاد نخواهد شد‪ .‬اين مقادير را حدود مواجهه‬
‫شغلي گويند‪ .‬در حقيقت حد ريسك پذيرفته شده مي باشند‪.‬‬
‫در بين محققين رايج بود كه بعدا در دهه ‪ 50‬ميالدي به حد ‪MAC‬ابتدا اصطالح ‪‬‬
‫تغيير نام پيدا كرد‪TLV.‬آستانه مجاز‬
‫ارائه ‪ BEI‬و براي ‪ 47‬ماده ‪ TLV‬براي ‪ 642‬ماده شيميايي و فيزيكي ‪ ACGIH‬‬
‫داده‬
‫محدوديتهاي حدود تماس شغلي‬
‫استفاده مي شود‪indoor sampling‬فقط براي ‪‬‬
‫براي شيفتهاي كار طوالني كاربرد چنداني ندارد ‪‬‬
‫به تنهايي براي اثبات يا رد وجود يك بيماري يا شرايط جسمي خاص ‪‬‬
‫به عنوان مرز قطعي بين حد ايمن و خطر ‪‬‬
‫حدود مواجهه شغلي‬
‫)‪TWA‬حد مواجهه شغلي متوسط سنجش زماني( ‪‬‬
‫براي ‪ 8‬ساعت كاري روزانه و ‪ 40‬ساعت كار هفتگي مشروط بر اينكه فاصله زماني ‪‬‬
‫بين پايان و شروع مجدد كار از ‪ 16‬ساعت كمتر نباشد‬
‫براي موادي كه فقط داراي حد متوسط سنجش زماني ميزان نوسان در مواجهه ‪‬‬
‫شغلي مي تواند تا ‪ 3‬برابر حد مواجهه متوسط سنجش زماني افزايش يابد مشروط بر‬
‫اينكه در يك شيفت كاري ‪ 8‬ساعته مجموعا بيش از ‪ 30‬دقيقه نشود و متوسط‬
‫سنجش زماني هم مواجهه هم بيشتر از حد مجاز متوسط سنجش زماني نشود‪.‬‬
‫)‪STEL‬حد مواجهه شغلي كوتاه مدت(‬
‫براي موادي كه عالوه بر اثرات سمي مزمن اثرات حاد شناخته شده دارند‪ .‬‬
‫مكمل حد مواجهه شغلي متوسط سنجش زماني ‪ 8‬ساعته مي باشد ‪‬‬
‫غلظتي از ماده شيميايي كه مواجهه مداوم با آن در يك دوره كوتاه ‪ 15‬دقيقه ‪‬‬
‫اي باعث ايجاد تحريك‪ ،‬آسيب بافتي مزمن ‪ ،‬اثرات سمي و خواب آلودگي نشود‬
‫مواجهه شغلي در اين حد مواجهه نبايد از ‪ 15‬دقيقه تجاوز نمايد‪ .‬اين زمان تا‬
‫‪ 4‬مرتبه در طول شيفت ‪ 8‬ساعته مي تواند تكرار گردد مشروط بر اينكه‬
‫فاصله بين ‪ 2‬دوره از ‪ 60‬دقيقه كمتر نشود‬
‫)‪Ceiling‬حد مواجهه شغلي سقف(‬
‫اين حد مواجهه اشاره به غلظتي از عوامل زيان آور شيميايي دارد كه مواجهه ‪‬‬
‫شغلي با آن حتي براي يك لحظه هم مجاز نمي باشد‪.‬‬
‫براي مواد محرك و سريع االثر مانند فرمالدي ‪‬‬
‫يك مرز قطعي را تعيين مي كند كه تراكم آالينده نبايد از آن فراتر رود ‪‬‬
‫براي موادي كه حد مواجهه سقفي ندارند در هيچ شرايطي تراكم آالينده نبايد از ‪ 5‬‬
‫برابر حد متوسط سنجش زماني بيشتر شود‬
‫مواجهه شغلي براي شيفتهاي غير معمول روزانه يا هفتگي‬
‫در شيفتهاي غيرمعمول مانند ‪ 12‬ساعت كار روزانه در هفته و يا ‪4‬روز كار ‪ 10‬ساعته و ‪‬‬
‫‪3‬روز تعطيل و‪.....‬‬
‫مدل بريف و اسكاال ‪‬‬
‫‪ :‬ساعت كاري روزانه ‪ H‬‬
‫‪ :‬فاكتور تعديل كننده‪ RF‬‬
‫‪ AOE= RF ×AOE8‬‬
‫مثال‬
‫در يك واحد توليدي از الگوي كاري يك هفته ‪ 4‬روز كاري ‪ 12‬ساعته و هفته بعد سه روز ‪‬‬
‫شيفت كاري ‪ 12‬ساعته استفاده مي شود اگر كارگران باماده شيميايي مواجهه داشته‬
‫باشند كه ميزان حد مجاز ‪ 8‬ساعته آن ‪ 100‬پي پي ام باشد حد مجاز تعديل شده چقدر‬
‫خواهد بود؟‬
‫هفته هاي كاري ‪7‬روزه‬
‫اگر صنعت از الگوي ‪ 7‬روز كاري و يك هفته استراحت تبعيت نمايد آنگاه از فرمول ‪‬‬
‫تعديل كننده ذيل براي محاسبه استفاده مي نماييم‬
‫حد مواجهه شغلي براي مواجهه تنفس ي با مخلوط بخارات‬
‫در محيط هاي كاري اغلب مواجهه همزمان با مخلوطي از بخارات مواد شيميايي رخ ‪‬‬
‫مي دهد‬
‫اگر اطالعات سم شناس ي نشان دهنده اثرات مستقل مواد بر اندام هاي مختلف ‪‬‬
‫باشند و اثرات افزايش ي ‪ ،‬تشديد كنندگي و يا خنثي كنندگي بر هم نداشته باشند اگر‬
‫يكي از اجزاء مخلوط باالتر از حد مجاز باشد حد مواجهه شغلي از حدود توصيه‬
‫شده تجاوز خواهد كرد‪.‬‬
‫ادامه‬
‫اگر آالينده هاي هوابرد داراي اثرات مشابهي بر ارگان ها يا بافت باشند بايد به اثر ‪‬‬
‫تركيبي توجه نمود در صورت عدم وجود اطالعات كه نمايانگر تاثيرات متقابل مواد‬
‫باشد بايد اثرات را افزايش ي در نظر گرفت‪ .‬در اين حالت مجموع نسبت هاي محاسبه‬
‫شده اگر از يك تجاوز نمايد مواجهه شغلي بيش از حد مجاز مي باشد‪.‬‬
‫مثال‬
‫اگر در مثال قبل نتايج اندازه گيري در باقي مانده زمان به شرح ذيل باشد ميزان متوسط ‪‬‬
‫سنجش زماني و گردو غبار در محل مورد نظر چه ميزان بوده است‪.‬‬
‫زمان‬
‫نمونه ا‪ 4 -‬ساعته‬
‫‪7.9‬‬
‫نمونه‪ 1 -2‬ساعته‬
‫‪8.3‬‬
‫نمونه ‪ 2 -3‬ساعته‬
‫‪8.5‬‬
‫ساعت نهار ‪ 1-‬ساعت‬
‫غلظت آالينده‬
‫‪0‬‬
‫=‬
‫‪ 7.1Mg/m3‬‬
‫گردو غبار حاوي سيسليس آزاد متبلور‬
‫در صورتي كه فقط كوارتز داشته باشيم ‪‬‬
‫اگر نمونه عالوه بر كوارتز‪ ،‬كريستوباليت و تريديمايت هم داشت از فرمول‪:‬‬
‫مثال‬
‫اگر در ارزيابي گردو غبار حاوي سيليس آزاد متبلور نتايج ذيل بدست آمد در هخصوص وضعيت مواجهه چه ‪‬‬
‫قضاوتي انجام مي دهيد؟‬
‫نمونه‬
‫زمان نمونه برداري‬
‫حجم هوا(‬
‫ليتر‬
‫وزن گردو غبار‬
‫‪ Res‬ميلي گرم بر متر‬
‫درصد اجزاء‬
‫مكعب‬
‫‪1‬‬
‫‪238‬‬
‫‪405‬‬
‫‪0.85‬‬
‫كوارتز‪5.2:‬‬
‫كريستوباليت‪2.3:‬‬
‫تريديمايت‪ :‬تشخيص‬
‫داده نشد‬
‫‪2‬‬
‫‪192‬‬
‫‪326‬‬
‫‪0.62‬‬
‫كوارتز‪4.8:‬‬
‫كريستوباليت‪1.7:‬‬
‫تريديمايت‪ :‬تشخيص‬
‫داده نشد‬
‫مجموع‬
‫‪430‬‬
‫‪731‬‬
‫‪1.47‬‬
‫حماسبه‬
‫ادامه حماسبات‬
‫‪Respirable‬محاسبه مواجهه تنفس ي با گردو غبار ‪‬‬
‫حجم كل ‪(/‬وزن نمونه ‪+2‬وزن نمونه ‪=)1‬تماس شغلي ‪‬‬
‫‪ (0.855-0.619)/0.731=2 mg/m3‬‬
‫تنظيم حدود مجاز بر اساس طول دوره مواجهه ‪‬‬
‫‪ (2 mg/m3)[430min/480min]= 1.8 mg/m3‬‬
‫محاسبه شدت مواجهه ‪‬‬
‫‪ 1.8/0.91=2‬‬
‫‪XRD-XRF‬آناليز بروش‬
X-ray diffraction
‫عملكرد دستگاه تفرق اشعه ايكس‬
‫روش منونه برداري از فيوم هاي فلزي‬
‫‪METAL & METALLOID PARTICULATES IN WORKPLACE ATMOSPHERES‬‬
‫)‪(ATOMIC ABSORPTION‬‬
‫‪ID-121 OSHA‬استاندارد متد ‪‬‬
‫دبي مورد نياز‪ 2 :‬ليتر در دقيقه ‪‬‬
‫‪MCE‬بستر نمونه برداري‪ :‬فيلتر ‪‬‬
‫حجم نمونه برداري ‪ 480-960‬ليتر بر اساس استاندارد متد ‪‬‬
‫براي نمونه برداري ‪ 30‬دقيقه اي ‪ 60‬ليتر هوا مورد نياز است ‪‬‬
‫‪Open face‬هولدر ‪‬‬
Metal Fume
‫طیفسنجی (اسپکتروفتومتری) جذب اتمي‬
‫) وسیلهی با کاربرد چندمنظوره در شیمی تجزیه ‪ AAS‬طیفسنجی جذب اتمی ( ‪‬‬
‫است‪ .‬مقادیر بسیار ناچيز غلظت فلزات سنگين موجود در هوا‪،‬آب آشامیدنی‪ ،‬خاك‬
‫و چند عنصر معمول دیگر‪ ،‬مانند کلسیم و سدیم توسط اسپکتروفتومتری جذب‬
‫اندازهگيری میشوند )‪Atomic absorption spectrophotometery‬اتمی (‬
ATOMIC ABSORBTION
ATOMIC ABSORBTION
‫‪ATOMIC ABSORBTION‬‬
‫در یک تجزیه جذب اتمی‪ ،‬عنصر مورد اندازه گيری باید به حالت عنصری تبخير ‪‬‬
‫شود‪ ،‬و سر راه دسته منبع تابش قرار گيرد‪ .‬این فرایند اغلب با کشیدن محلولی از‬
‫نمونه بصورت مه رقیق به داخل یک شعله مناسب‪ ،‬انجام می گيرد‪.‬‬
‫اجزا دستگاه شامل یک منبع‪ ،‬یک تکفامساز‪ ،‬یک ظرف نمونه (یک شعله يا كوره) ‪ ،‬‬
‫یک آشکار ساز و یک تقویت کننده‪-‬شناساگر میباشد‪ .‬تفاوت های اصلی دستگاهی بين‬
‫تجهيزات جذب اتمی و محلولی در منبع و در ظرف نمونه یافت می شوند‪.‬‬
‫المپ هاي هالو كاتد‬
‫المپ کاتد تو خالی‪ :‬المپ کاتدی تو خالی متداول ترین منبع تابش ی برای طیف گيری جذبی اتمی است‪ .‬لوله که ‪‬‬
‫از شیشه ای با دیواره ضخیم ساخته شده است‪ ،‬در یک سر آن پنجره ای شفاف تعبیه شده است‪ .‬دو سیم‬
‫تنگستن در داخل سر دیگر لوله لحیم شده اند‪ .‬یکی از این سیم ها بعنوان آند عمل می کند و به انتهای سیم‬
‫دیگر یک استوانه توخالی فلزی به قطر ‪ 10‬تا ‪ 20‬میلی متر وصل شده است؛ این استوانه بعنوان کاتد عمل می‬
‫کند‪ .‬استوانه یا از فلزی که طیف آن مورد نظر است ساخته می شود و یا برای نگهداری الیه ای از آن فلز‬
‫عمل می کند‪ .‬لوله با گاز خالص هلیم و یا آرگون در فشار یک تا دو میلیمتر پر میشود‪.‬‬
‫المپ های کاتدی تو خالی تجارتی گوناگونی در دسترس اند‪ .‬کاتد بعض ی از آنها مرکب از مخلوطی از چند فلز ‪‬‬
‫است‪ ،‬چنين المپ هایی اجازه می دهند که تجزیه بیش از یک عنصر تک انجام گيرد‪.‬‬
‫‪ Electrodeless discharge lamps‬‬
Hollow cathode lamp
AASBLOCK
‫تشکیل بخار اتمی‬
‫در یک تجزیه جذب اتمی‪ ،‬عناصر موجود در نمونه باید به صورت ذرات اتمی خنثی کاهیده ‪‬‬
‫شوند‪ ،‬تبخير گردند و به طریقی در مسير پرتو تابش پاشیده گردند که تعداد آنها به نحو‬
‫تکرار پذیری متناسب با غلظت شان در نمونه باشد‪ .‬این فرایند معموال کم بازده ترین‬
‫قسمت این روش است و مسئول بزرگترین خطاهای تخمینی تجزیه ای است‪.‬‬
‫تعدادی از وسایل كه برای تشکیل بخارات اتمی مورد استفاده قرار مي گيرند عبارتند از ‪ )1‬‬
‫کوره ها که در آنها نمونه سریعا به یک دمای باال آورده می شود‪ )2 .‬افشاندن شعله ای که‬
‫در آن نمونه به درون شعله ای گازی افشانده می شود‪ .‬تا کنون افشاندن شعله ای عملی‬
‫ترین تکنیک تلقی شده و در تمام دستگاه های تجارتی بکار گرفته می شود‪.‬‬
‫سوخت ها و اکسنده ها‬
‫سوخت های بکار رفته برای تولید شعله عبارتند از گاز طبیعی‪ ،‬پروپان‪ ،‬بوتان‪ ،‬‬
‫هیدروژن و استلين‪ .‬استیلن شاید پر مصرف ترین سوخت باشد‪ .‬اکسنده های‬
‫معمولی عبارتند از هوا‪ ،‬هوای غنی شده با اکسيژن‪ ،‬اکسيژن و نیتروز اکسید‪ .‬مخلوط‬
‫نیتروزو اکسید و استیلن به علت خطر انفجار کمتر آن در مواقع نیاز به یک شعله‬
‫داغ ارجح است‪.‬‬
‫آشکار ساز ها و شناساگر ها‬
‫برای تبدیل عالمت انرژی تابش ی به الکتریکی لوله های فوتو تکثير کننده بکار گرفته ‪‬‬
‫می شوند‪ .‬همان طور که قبال توضیح داده شد‪ ،‬دستگاه الکترونیکی قادر به تمیيز‬
‫دادن بين عالمت مدوله شده از منبع و عالمت پیوسته از شعله است‪.‬‬
‫مزایای تکنیک های جذب اتمی با کوره گرافیتی نسبت به شعله ای‬
‫ حساسیت و حدود تشخیص ‪100‬تا ‪1000‬برابر بهتر از شعله‪ .‬‬‫‪ PPM 1‬جذب اتمی شعله ای ‪ :‬‬
‫‪PPB1‬کوره گرافیتی ‪:‬‬
‫مقایر کم مورد نیاز نمونه جهت آناليز در حد ‪ 5‬تا ‪ 50‬میکرولیتر ‪‬‬
‫جهت نمونه های که مشعل را مسدود می کنند استفاده می شود‪ H.G.A‬‬
‫‪ -4‬نمونه های جامد مانند پالستیک ‪،‬ناخن‪،‬تکه های مو و‪...‬می توانند تجزیه شوند ‪‬‬
‫سیستم کوره گرافیتی‬
‫کوره گرافیتی این دستگاه می تواند از دو گاز یکی آرگون برای جلو گيری از اکسید شدن کوره و دیگری اکسيژن ‪‬‬
‫که مواد آلی را در داخل کوره بسوزاند استفاده می کنند‬
‫وقتی که عناصر فلزی آرسنیک ‪ ،‬آنتیموان ‪ ،‬قلع ‪ ،‬کادمیم و سرب در نمونه های حقیقی در ماتریکس آلی ‪‬‬
‫پیجیده وجود دارند با مودیفایر ترکیب فلزی این عناصر را با دمای تبخير باال بسازیم و ماتریکس آلی محتوی‬
‫این عناصر را در داخل کوره به کمک اکسيژن بسوزانیم و مزاحمت ماتریکس را به حداقل برسانیم بنابر‬
‫این خطای فرآوری نمونه برای قرائت از بين می رود‪ .‬با استفاده از برنامه های مناسب حرارتی و دماهای الزم‬
‫مراحل خشک کردن ‪ ،‬خاکستر کردن و اتميزاسیون انجام می شود‪.‬این سیستم قادر به اندازه گيری عناصر‬
‫می باشد‪PPb .‬فلزی در حد‬
‫منونه برداري از گازها و خبارات‬
‫دتكتور تيوب ‪‬‬
‫سورنت تيوب ‪‬‬
‫تجهيزات قرائت مستقيم ديجيتالي ‪‬‬
‫دتكتور تيوب‬
‫تکفامساز ها یا صافی ها‬
‫یک دستگاه جذب اتمی باید قادر به تامين یک پهنای نوار به آن اندازه باریک باشد تا ‪‬‬
‫خط انتخاب شده برای اندازه گيری را از خطوط دیگری که ممکن است مزاحمت‬
‫ایجاد کنند یا حساسیت تجزیه را کاهش دهند جدا سازد‪ .‬دستگاهی که صافی‬
‫تداخلی به سهولت تعویض پذیر را بکار می گيرد به طور تجارتی در دسترس است‪.‬‬
‫كمپاين هاي سازنده‬
Gastec
Drager
MSA
‫خصوصيات دتكتور تيوب‬
‫اندازه گيري كيفي ‪‬‬
‫مناسب جهت مكان هايي كه حجم باالي الودگي را دارند ‪‬‬
‫شده ‪Coating‬جاذب ذغال فعال يا سليكاژل كه با ماده اي ‪‬‬
‫است‬
‫‪Real time‬نمونه برداري ‪‬‬
‫مكانيسم منايش ميزان آلودگي‬
‫غلظت آالينده با تغيير رنگ و طول رنگي شدن مشخص ‪‬‬
‫مي شود‬
‫غلظت االينده با درجه اي از تغيير رنگ و مقايسه با ‪‬‬
‫استاندارد معين مي شود‪.‬‬
‫ساختار دتكتور تيوب‬
‫ساختار معرف‬
‫پنتا اكسيد يد معرف ان است‪CO‬آالينده ‪‬‬
‫و بخارات اسيد سولفوريك دود كننده (اولئوم) كه در نهاين در ‪ SeO2‬‬
‫مجاورت منواكسيد كربن رنگ قهوهاي مايل به سبز توليد مي‬
‫كنند‪(.‬دراگر)‬
‫از پالدو سولفيد پتاسيم‪gastec‬كمپاني ‪‬‬
‫براي استن از معرف ‪ 2‬و‪ 4‬دي نيترو هيدرازين كه رنگ زرد مي دهد ‪‬‬
‫انواع درجه بندي دتكتور تيوب‬
‫‪ -1‬درصدي‬
‫‪-2PPM‬‬
‫ست منونه برداري‬
‫عوامل موثر در ارزيايب آالينده در دتكتور تيوب‬
‫خلوص معرف ‪‬‬
‫اندازه ژل يا جاذب و جرم آن ‪‬‬
‫روش بسته بندي لوله ‪‬‬
‫ميزان رطوبت ژل ‪‬‬
‫يكساني قطر لوله ‪‬‬
‫تاريخ مصرف و نگهداري مناسب در شرايط دمايي ‪‬‬
‫‪Safety Equipment institute‬دارا بودن گواهي ‪‬‬
‫نكات مهم در استفاده از دتكتور تيوب‬
‫نحوه قرائت ‪‬‬
‫چك نمودن تعداد ضربات پمپ ‪‬‬
‫نحوه شكستن دو سر دتكتور ‪‬‬
‫دقت در تشخيص تغيير رنگ بر اساس دستورالعمل موجود ‪‬‬
‫استقرار دتكتور درون پمپ‬
‫استقرار دتكتور درون پمپ‬
‫‪gastec‬ست كامل منونه برداري شركت‬
Sorbent tube
‫حنوه قرار گرفنت در ست منونه برداري‬
‫حنوه نصب ست منونه برداري به كارگر‬
‫ساختار تيوب‬
 ‫سايز مختلف‬150-1000mg
 7cm length-external diameter 6mm- internal 4mm
 Mesh20-40
 100mg front section-50mg backup
Sorbents
‫فاكتور هاي موثر در جذب سوربنت تيوب‬
‫اندازه جاذب هرچه ريزتر باشد راندمان باال تر است‬
‫جرم جاذب( دو برابر شدن جرم تواناي جذب را افزايش مي دهد)‬
‫( متيلن كلرايد)‪Beakthrough‬رخ دادن‬
‫ميزان جريان افزايش فلو موجب كاهش جذب‬
‫رطوب مثال نمونه برداري از دي اكسان‬
‫مقاومت جاذب در برابر جريان نسبت عكس با سايز ذره دارد‬
‫‪ 1-10‬درصد افزايش‪b.t‬حرارت به ازاي هر ‪ 10‬درجه‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫انواع جاذهباي مورد استفاده در سوربنت ها‬
‫‪ Charcoal sorbent‬‬
‫‪Activated charcoal‬‬
‫رايج ترين جاذب گازها و بخارات آلي ‪‬‬
‫اولين استفاده در جنگ جهاني اول ‪‬‬
‫‪ OSHA‬و ‪NIOSH‬مورد تاييد ‪‬‬
‫‪Coconut -petroleum‬دو نوع ‪‬‬
‫‪ 800-900 temp‬‬
‫‪CS2‬اناليز با ‪‬‬
‫جمع آوري چند آالينده مثل اروماتيكها ‪‬‬
‫نقاط ضعف ذغال فعال‬
‫براي نمونه برداري از آلدئيدها و مركاپتانها بدليل سطح باالي واكنش ‪‬‬
‫مناسب نيست‬
‫تركيبات غيرآلي مانند فسژن‪ -‬ازن‪ -‬دي اكسيد نيتروژن‪ -‬كلر‪ -‬سولفيد ‪‬‬
‫هيدروژن‪ -‬دي اكسيد گوگردبا ذغال فعال واكنش مي دهند‪.‬‬
‫وجود باند هيدروژني باعث كاهش راندمان جذب ‪‬‬
Silica gel
‫خواص سليكاژل‬
‫به عناون پشتيبان در سوربنت ذغال فعال ‪‬‬
‫سليكاژل بر خالف ذغال فعال جاذب انتخابي است ‪‬‬
‫فرم مورد استفاده سيليس نوع امورف ‪‬‬
‫سيليكات سديم در مجاورت اسيد سولفوريك ‪‬‬
‫آمين هاي الي و ارومايك مثل انيلين و اورتوتولوئدين ‪‬‬
‫مناسب جهت تركيبات قطبي ‪‬‬
‫براي بوتيل آمين‪S138 NIOSH‬استاندارد متد ‪‬‬
‫خواص سليكاژل‬
‫)‪desorb‬جداسازي اسان االينده( ‪‬‬
‫رطوبت بسيار باال سبب اشباع جاذب و از دست رفتن نمونه ‪‬‬
‫‪Molecular sieves‬‬
‫از پيروليز يك پلي مر مصنوعي يا مواد حاصله از تقطير نفت ‪‬‬
‫‪porous structure‬ساختمان متخلخل ‪‬‬
‫‪Carboxen-Carbosive-Purasive-‬نام هاي تجاري در بازار‪ :‬‬
‫‪Sherocarb‬‬
‫‪ graphitize sive‬مولكوالر سيو كربن باشد نام‪Base‬اگر ‪‬‬
‫جاذب خوب براي دي اكسيد نيتروژن ‪‬‬
‫تركيبات الي غير قطبي بسيار فرار ‪‬‬
graphitize sive
Zeolit
Porous Polymeric sorbents
 Tenax-XAD-Chromsorb-propak- Anasorb
‫مقادير حد تراكم مجاز‬
‫‪ TLV‬‬
‫‪ MAC‬‬
‫‪ PEL‬‬