نمونه برداری 1
Download
Report
Transcript نمونه برداری 1
فرایند نمونه برداری تا محاسبات
نمونه برداري
عمليات اوليه بر روي نمونه
عمليات اوليه آزمايشگاهي بر روي نمونه
تجزيه شيميايي آزمايشگاه
عمليات بر رروي اطالعات
انتقال نتايج
اهداف نمونهبرداري
الف) انجام بررسيهاي تحقيقاتي
ب) اندازه گيري و تعيين ميزان تماس كارگران با آلوده كنندههاي
مختلف هوا اعم از فيزيكي ،شيميايي و بيولوژيكي
ج) بررسي و تعيين ميزان مؤثربودن روشهاي مختلف كنترل
آاليندههاي شيميايي درمحيط كار
د) بررسي كمي و كيفي وسايل آزمايشگاهي نمونهگير
ه) ارزشيابي دستگاههاي مورد استفاده در داخل كارخانه
و) بررسي و رسيدگي به شكايات وارده از طرف كارگران
ز) حسن اجراي قوانين بهداشتي در صنايع مختلف
ح) تشخيص شرايط نامطلوب و غيرايمن و شناسايي منابع توليد
آلودگي
ط) تهيه اطالعاتي در زمينه توزيع زماني تراكم آالينده درحين
فرايندهاي صنعتي
محل نمونهبرداري
)1 منطقه تنفسي كارگر :نمونهبرداري از منطقه
تنفسي پراهميتترين روش نمونهبرداري بوده چون
آالينده نمونهبرداري شده در مجاورت منطقه تنفسي
كارگر است.
)2 نزديكترين نقطه به منبع توليد آلودگي :اين
نمونهبرداري جهت تعيين مقدار انتشار آالينده درهواي
محيط كار و همچنين جهت بررسي كيفيت دستگاه
هاي كنترل آلودگي در داخل كارخانه مورد استفاده
ميباشد.
)3 نمونهبرداري از هواي عمومي كارگاه
برنامهريزي جهت عمليات نمونهبرداري وتجزيه
الف) شروع كار
ب) تعيين محل نمونهبرداري
ج) تعيين تعداد نمونه
د) نمونهبرداري
ه) روش حمل نمونه
و) مدت زمان نگهداري نمونه
ز)روش آمادهسازي نمونه جهت تجزيه
ح) تجزيه
ط)محاسبات
ي) مقايسه غلظت بدست آمده با مقادير پيش بيني
شده
خطاي ناشي از نمونه برداري و حمل نمونه
: عواملي همچون عدم دقت در نمونه برداري،
عدم تنظيم دبي در پمپ نمونه برداري در محيط
كاري يا محيط بيرون ،اشكال در وسيله نمونه
بردار ،عدم ثبات نمونه در طي نمونه برداري،
خروج آالينده از نمونه گير به دليل اشباع شدن،
حمل نمونه در ظروف غير مجاز ،تغيير در نمونه در
طي حمل و غيره مي تواند باعث ايجاد خطا در
نتيجه شده و مقادير اندازه گيري شده با مقدار
واقعي متفاوت خواهد بود.
عوامل مزاحم در نمونه برداری
رطوبت :رطوبت در بعضي از نمونه گيرها تداخل ايجاد
نموده و مقادير جذب آالينده را كاهش مي دهد (نمونه
برداري با سيليكاژل ،كربوترپ و فيلتر)
دما :تصحيح دمایی
وجود عوامل طبيعي مداخله كننده در نمونه برداري :از
عوامل فوق مي توان بر تاثير سرعت جريان باد ،جهت
جريان باد ،وجود موانع در محل نمونه برداري همچون
ماشين آالت ،ساختمان و درخت ،تاثير هواكش هاي روشن
در زمان نمونه برداري در محل كارگاه ،تاثير تهويه مطبوع در
نمونه برداري ،تاثير دربهاي خروجي و ورودي و پنجره ها در
نمونه برداري را نام برد.
خطا های فاحش علمی
-1 عدم آزادی کارگر در حين نمونه برداری
-2 مقایسه نمونه برداری لحظه ای با TWA
-3 مقایسه نمونه برداری محيطی با TWA
-4 مقایسه ساعات مواجهه و صرف نظر از ساعات
غير مواجهه در محاسبات نهایی
-5 عدم نياز به تصحيح حجم
-6 عدم استفاده از نمونه شاهد
-7 مقایسه ذرات کل با استاندارد تنفسی
8
تقسيم بندي آئروسل ها بر حسب ورود به دستگاه تنفس ي انسان:
-1قابل تنفس ( :)Inhalableذرات با قطر (آئروديناميكي) كوچكتر از
100µmمی باشند.این ذرات قادرند در هر نقطه از دستگاه تنفس
اعم از راه هاي تنفس ي فوقاني ،مياني وتحتاني ته نشين شوند.
-2توراسيك ( :)Thoracicذرات با قطر كمتر از 25µmكه مي توانند
در هر نقطه از راه هاي هوايي (ناي و نايژه) و ناحيه كيسه هاي هوايي
ته نشين گردند.
-3قابل استنشاق ( :)Respirableذرات با قطر كمتر از 10µmكه
مي توانند تا انتهائي ترين حبابچه هاي ريوي و منطقه تبادل گازي ريه
نفوذ كنند.
9
10
11
12
نمونه برداری از ذرات کل در منطقه تنفس ی کارگر
13
14
“TOTAL” PARTICULATE
A misnomer
Only includes particulates
that can be collected by a
37-mm or 25 –mm filter
cassette.
15
INHALABLE SAMPLERS
A personal sampler for inhalable particulate
was first developed by Mark and Vincent in
1986 at the Institute of Occupational Medicine
and was named the IOM sampler.
16
IOM SAMPLER
17
روش استفاده از نمونه گير IOM
18
قرار دادن یک فیلتر 25mmرا با استفاده از پنس داخل نگهدارنده
قرار دادن فیلتر و نگهدارنده در داخل دسیکاتور به مدت یک شب و توزین آنها
با همدیگر
قراردادن فیلتر و نگهدارنده در محل خود در نمونه گير وبستن درپوش و اتصال
مجموعه به پمپ
کالیبراسیون در دبی 2L/minبا استفاده از آداپتور کالیبراسیون مخصوص
نمونه گيری و توزین مجدد فیلتر و نگهدارنده با همدیگر یا آناليز شیمیائی آنها
مزایای IOM
19
با توجه به توزین همزمان فیلتر و نگهدارنده ،کل ذرات ورودی به
نمونه گير مورد آناليز قرار می گيرند.
چنانچه مقدارای از ذرات بطور تصادفی از فیلتر جدا شوند ،داخل
نگهدارنده باقی مانده و توزین می شوند.
AN ALTERNATIVE INHALABLE SAMPLER
Button Sampler
Inlet has a screen
with numerous, evenly
spaced holes
Holes act as orifices and
provide multidirectional
sampling capabilities
20
21
22
روش استفاده از BUTTON SAMPLER
23
ورودی نمونه گير باز شده و ارینگ تفلونی آن برداشته شود.
ً
یک فیلتر 25mmبا پور سایز ترجیحا بیشتر از 1µmبر روی توری
ً
پشتیبان استیلی قرار گرفته و ارینگ مجددا سرجای خود گذاشته شده
و ورودی نمونه گير بسته شود.
نمونه گير با دبی 4L/minکالیبره شود (با آداپتور مخصوص)
برداشتن فیلتر از روی توری پس از نمونه گيری و انتقال فیلتر به
آزمایشگاه در داخل قاب پالستیکی
OTHER INHALABLE SAMPLERS
7-HOLE SAMPLING HEAD
Traditional European method using a 25-mm
filter and cassette with an end cap with 7
equispaced inlet holes with flows of 2.0 L/min.
24
OTHER INHALABLE SAMPLERS
Conical Inhalable Sampler
(CIS)
Also known as the GSP
Sampler. This German
sampler aspirates
particles through the inlet
at 3.5 L/min onto a 37mm filter. Optional foam
plugs collect multiple size
fractions.
CIS SAMPLER
25
OTHER INHALABLE SAMPLERS
Respicon
Particles are aspirated
through the inlet at 3.1
L/min and then eparated
into the 3 fractions:
inhalable; thoracic;
respirable.
RESPICON™
26
OTHER INHALABLE SAMPLERS
CIP-10
A French sampler with 2
key components:
-Impactor/foam
pre-separator to retain
large particles
-A rotating cup with a
PUF ring that collects the
sample for gravimetric
analysis
CIP-10 SAMPLER
27
جمع آوري ذرات به روش گريز از مركز
28
وسايلي كه توسط مكانيسم گريز از مركز كار مي كنند ،سيكلون ناميده مي شوند
()Cyclon
همانند رسوب دهنده هاي الكترواستاتيكي در بزرگ براي كنترل ذرات در صنايع و در مقياس
كوچكتر براي نمونه برداري از ذرات بكار مي روند.
عملكرد وشكل:
در سيكلون ذرات قابل استنشاق از ذرات غير قابل استنشاق جدا مي شوند
ذرات غير قابل استنشاق در قسمت پائين سيكلون جمع آوري شده و ذرات قابل استنشاق در
خروجي آن بر روي فيلتر جمع آوري مي شوند.
سيكلون جزء وسايل نمونه بردار با سايز انتخابي است Size Selective Sampler
29
نمونه برداری از ذرات قابل استنشاق با استفاده از سیکلون
30
سیکلون آلومینیومی
oنمونه بردار سبک ذرات قابل استنشاق که به همراه فیلتر کاسکد سه بخش ی مورد
استفاده قرار می گيرد .جنس فیلتر ،پورسایز و پد پشتیبان فیلتر براساس روش
نمونه برداری مشخص می گردد .ذرات قابل استنشاق برای آناليز بر روی فیلتر جمع
آوری می شوند ،درصورتیکه ذرات درشت تر در انتهای سیکلون جمع آوری می
شوند .این سیکلون ها در دو سایز 25mmو 37mmساخته شده اند .ساختار
آلومینیومی آن اثرات الکترواستاتیکی روی ذرات را از بين می برد.
oدر سه فلوی نمونه برداری قابل استفاده است که هرکدام دارای راندمان خاص ی
هستند بدین صورت که:
F= 2.5 lit/min → D50= 4µm
F= 1.9 lit/min → D50= 5 µm
31
F= 2.8lit/min → D50= 3.5 µm
ALUMINIUM CYCLONE
2
3
1
32
سیکلون های پالستیکی
33
یکی از نمونه بردارهایی است که برای
جمع آوری گردوغبار قابل استنشاق
توصیه گردیده است .شدت جریان
هوای عبوری از سیکلون برابر با
1/7لیتر در دقیقه است و قادر است
کلیه ذرات کوچکتر از 7میکرون را جدا
نموده و بر روی فیلتر ته نشين نماید.
برای ذرات با قطر 5میکرون دارای
راندمان %50است .کلیه ذرات درشتر
از 7میکرون نيز جداشده و در مخزنی
در پائين سیکلون ته نشين می شوند.
34
35
NYLONE CYCLONE
Nylon
Higgins-Dewell
36
CYCLONE
Spinning with
centrifugal force
Cut-point?
Cyclone?
Flow Rate?
37
CYCLONES LISTED IN CURRENT NIOSH METHODS
Aluminum
at 2.5 L/min
Each cyclone has
different operating
specifications and
performance criteria.
Be sure you know the
flow rate specified to
achieve the desired
cut-point before using
a cyclone.
Cat. No. 225-01-02
38
FIRST THORACIC NIOSH METHOD
Metalworking Fluids
THORACIC
CYCLONE
NIOSH Method 5524, Issue
1 specifies a
2-um PTFE filter in a
37-mm filter cassette with
an optional thoracic
particulate sampler.
39
جمع آوري ذرات از طريق برخورد
40
اساس اين روش :
هرگاه جريان هواي حاوي ذرات به صفحه اي برخورد كند ،در جهت جريان
تغيير ناگهاني ايجاد مي شود و ذرات نمي توانند مسير حركت هوا را تعقيب
نمايند و در نتيجه بر روي سطح جمع آوري مي شوند.
به وسايلي كه بر اساس پديده برخورد به سطح جامد كار مي كنند ايمپكتور
گفته مي شود.
ايمپكتورها معموال چند ساخته مي شوند تا ذراتي را كه اندازه هاي مختلفي
دارند در صفحات مختلف جمع آوري نمايند
كونيمتر و كاسكيد ايمپكتور نمونه اي از وسايل اين گروه هستند.
نمونه برداری از سیلیس
در میان ترکیبات سیلیس ترکیب سیلیس آزاد ) )SiO2خطرناک است سیلیس آزاد سیلیس ی است که با
هیچ عنصر ساده یا مرکب دیگری ترکیب نشده باشد استفاده از کلمه آزاد برای مشخص نمودن از لفظ
مرکب است کوارتز ،کریستوبالیت انواع سیلیس آزاد هستند بعنوان مثال سیلیس موجود در میکا و
سیلیس های که با عناصر دیگر ترکیب شده اند مرکب هستند و خطر آنان اندک است.
نمونه برداری از ذرات سيليس
– 1فيلتر ( PVCخلل و فرج 5ميكرون ) ،قبل از نمونه
برداري در دسيكاتور گذاشته و توزين مي گردد.
– 2فيلتر در نگهدارنده گذاشته شده و به يك طرف
سيكلون نايلوني 10ميلي متري وصل شده و از سوي
ديگر با لوله هاي انعطاف پذير به پمپ نمونه برداري وصل
مي گردد.
– 3نمونه گير (سيكلون نايلوني و فيلتر) به يقه كارگر در
مجاورت محدودة تنفس وي وصل شده و عمل نمونه
برداري با دبي 7/1ليتر در دقيقه به منظور تهيه حجم
هواي 408تا 816ليتر انجام مي گيرد .بايستي در طي
نمونه برداري مواظب سيكلون بود تا وارونه نگردد.
نمونه برداري
– 4 در طي عمل نمونه برداري بايستي مواظب
بود كه فيلتر بار اضافه به خود نگرفته و بيش از 3
ميلي گرم آالينده بر روي فيلتر جمع نشود.
– 5 پس از پايان نمونه برداري ،فيلتر را از
نگهدارنده برداشته آنرا وزن نموده آنگاه آنرا مجدداً
در نگهدارنده گذاشته تا عمل آماده سازي جهت
تجزيه روي آن انجام گيرد.
نمونه برداری
– 4در طي عمل نمونه برداري بايستي مواظب بود
كه فيلتر بار اضافه به خود نگرفته و بيش از 3ميلي
گرم آالينده بر روي فيلتر جمع نشود.
– 5پس از پايان نمونه برداري ،فيلتر را از
نگهدارنده برداشته آنرا وزن نموده آنگاه آنرا مجدداً
در نگهدارنده گذاشته تا عمل آماده سازي جهت
تجزيه روي آن انجام گيرد.
روش کاليبراسيون
روتامتر
روش حباب صابون
آماده سازی نمونه ها
نمونه برداری از ذرات و تجزیه به روش وزنی
نمونه برداری از ذرات بلورین و تجزیه به روش XRD
آماده سازی نمونه در نمونه برداری از ذرات بلورین
آماده سازی نمونه های استاندارد
تجزیه
مقادير حدتراكم مجاز برحسب ميانگين زمان
مواجهه () TLV-TWA
مقاديري از مواد شيميايي كه كارگر ميتواند
بمدت 8ساعت كار در روز و يا 40ساعت كار در
هفته با آن در تماس بوده و هيچگونه اثرات
زيانآوري در طول تماس مكرر در او ديده نشود.
TWA =
C 1 T 1 + C 2 T 2 + C 3 T 3 + ... + C n T n
8
C
C
C
1
T
1
1,
2
T
2
C
3
1,
T
n
1 , . .. . . ,
T
3
n
1
مقادير حدتراكم مجاز براي مخلوط مواد
شيميايي
هنگامي كه تعداد مواد مخاطره آميز در محيط
كار دو یا بيشتر است و اثر آنها بر بدن مشابه
يكديگرندTLV ،مخلوط از رابطه زير محاسبه مي
گردد:
C1 C2 C3
Cn
+
+
+ ..... +
=1
T1 T2 T3
Tn
هنگامي كه مواد شيميايي مختلف در محيط كار
بوده و هر كدام اثرات سمي مختلفي بر بدن
ميگذارند در اين صورت هر ماده را بايستي
جداگانه در نظر گرفته و حاصل هر كدام از روابط
ذيل نبايد از 1بيشتر شود ،در غير اين صورت از
استاندارد تجاوز نموده است.
C
1
n
C
1, ..... ,
3
T
n
3
C
1,
T
C
2
T
2
1,
1
T
1
نمونه برداری از ترکيبات فلزی
پمپ نمونهبرداري در حاليكه وسيله نمونهگير به آن متصل است
با استفاده از روتامتر (كه از قبل تنظيم شده) و يا پيستون بدون
اصطكاك كاليبره ميگردد.
- 2فيلتر نمونهبرداري در نگهدارنده گذاشته شده و به پمپ
نمونهبرداري وصل ميگردد.
- 3عمل نمونهبرداري با توجه به دبي 1تا 3ليتر در دقيقه انجام
گرفته و وزن تركيب فلزي جمعآوري شده نبايستي بيش از
2mgتجاوز نمايد .
- 4چنانچه هدف ،نمونهبرداري فردي است وسيله نمونه گير به
يقه كارگر ،در مجاورت دستگاه تنفس وي وصل ميگردد.
- 5يك نمونه بعنوان شاهد انتخاب كرده وكليه عملياتي كه بر
روي نمونه اصلي انجام ميگيرد بر روي نمونه شاهد نيز انجام
داده بجز آنكه هوا از روي آن عبور داده نمي شود.