Policiklični aromatski ogljikovodiki (okrajšava PAH) so obstojna organska onesnaževala. Imajo izrazite kancerogene lastnosti. Skupno je v tej skupini preko 200 predstavnikov. Najnevarnejši od njih je benzapiren. Pogosto ga najdemo pri preučevanju okoljskih predmetov.
O benzapirenu
Odkritje te komponente se je zgodilo leta 1933. Dve leti pozneje so s skrbnimi raziskavami dokazali njegovo rakotvornost.
Danes je benzapiren uvrščen v prvi razred nevarnosti. Ima mutagene lastnosti. Pa tudi njegova skromna koncentracija negativno vpliva na človeško telo. S svojimi pomembnimi deleži v zraku (nad normalno) in dolgo izpostavljenostjo se pojavi pljučni rak.
Zaradi tega je njegovo odkrivanje še posebej pomembno. Na podlagi lastnosti snovi so bile ustvarjene metode za njen izračun. Razlikujejo se le v stopnjah vzorčenja in oblikovanja vzorca.
Analiza kategorij PAC
Vključuje elemente, katerih kemijska struktura vsebuje vsaj tri benzonske obroče. Najpreprostejši policiklični aromatski ogljikovodiki so antracen in fenantren. Ne mutirajo in se ne razlikujejo po strupenih lastnostih. Pirena in benzperilena sta si po strukturi podobna.
Kateri policiklični aromatski ogljikovodiki PAH so rakotvorni snovi? Kot posebno strupeni (poleg benzapirena) veljajo za holatren, dibenzpiren in perilen. Predstavljajo največjo nevarnost za zdravje ljudi.
Pogoji za proizvodnjo
Tvorba PAH nastane med zgorevanjem naslednjih produktov:
- kategorija olj;
- premog;
- les;
- smeti;
- tobačni izdelki;
- hrana.
Nižja kot je temperatura v sežigalnici, večja je količina teh snovi. V relativno skromnih deležih benzapirena najdemo v asfaltu.
Skupaj z drugimi produkti izgorevanja v zrak prodrejo policiklični aromatski ogljikovodiki. Pri podatkih o sobni temperaturi imajo vse te komponente trdno kristalno obliko. Talijo se pri 200 ° C
Ko se vroči plini, vključno s PAH, ohladijo, se ti elementi kopičijo v odseku emisij. Na primer, na razdalji 2-5 km od termoelektrarne na premogu je površinska plast zemlje nasičena s takšnimi onesnaževali. Toda večji odstotek jih na večjih razdaljah hiti skozi zrak.
Najboljši adsorbent za policiklične aromatične ogljikovodike PAH je saja. Približno 10 14 molekul teh snovi se lahko koncentrira na en kvadratni centimeter njene površine.
Viri in prispevki
Tu statistika upošteva predvsem emisije benzapirena. Navede se indikator t / leto. Na primer, ZDA so pridobile take podatke.
|
Vir |
Parameter (t / leto) |
|
Izgorevanje premoga |
600 |
|
Izdelava koksa |
200 |
|
Gozdni požari |
150 |
|
Kurjenje lesa |
70 |
|
Cigaretni dim |
0, 05 |
Zadnja vrednost je najmanjša in na prvi pogled se lahko zdi nepomembna. Toda z lokalnimi deleži dobimo precej pomembne kazalnike. Navedeni so v spodnji tabeli.
|
Zrak |
Kazalnik (ng / m 3) |
|
V vasi |
0, 1-1, 0 |
|
V mestu |
0, 2-20 |
|
V sobi, polni tobačnega dima |
100 |
Kancerogen se v pitni vodi koncentrira v prostornini 0, 3-2, 0 ng / L.
Policiklični aromatski ogljikovodiki so v atmosferi še posebej stabilni. Postopoma se pretvorijo v druge izdelke, ki medsebojno delujejo z ozonom in dušikovim dioksidom. V prvem primeru se pojavijo polinuklearni kinoni. V drugem - nitrobenzapireni.
Zaznavanje PAH v zraku
Za to se uporabljajo naslednji načini:
- Plinska kromatografija (GC).
- Tekoča kromatografija visoke ločljivosti (HPLC)
Najprej ločimo glavne 16 komponent skupine PAH. Za to se uporabljajo posebni stolpci. Metoda 1 uporablja kapilarne naprave. V drugem primeru - zelo učinkovito.
Za izboljšanje učinkovitosti rezultata se predhodno presejanje opravi med drugimi spojinami, ki so na voljo v vzorcih. V ta namen se LC z znižanim tlakom uporablja v enem od dveh sistemov:
- Tekočina je trdna snov.
- Tekočina je tekočina.
Tu se uporablja vsaka primerna adsorpcija, na primer silikagel. Za povečanje objektivnosti rezultatov se uporabljajo tudi detektorji občutljivosti.
Prvo metodo dopolnjujejo:
- Naprava za ionizacijo plamena. Funkcija - količinske meritve po določanju spojine z drugimi nepovezanimi metodami.
- Masni spektrometer Navaja kvantitativne podatke, vendar so pogosto le ti zaradi naključja mase snovi z različno strukturo
Drugo tehniko dopolnjujejo takšni detektorji:
- Fluorimetrično. Določa količine PAH v sledovih, vendar ne navaja podatkov o njihovi strukturi.
- Spektrofotometrični. Objektivno prepozna spojine in njihovo strukturo.
Pri izbiri analitične opreme, namenjene presejanju, določitvi in količinski določitvi študije takih elementov, je treba upoštevati nekatera merila:
- Stopnja izračunane vsebnosti v analiziranih vzorcih.
- Število sorodnih nečistoč in snovi.
- Metodologija izvajanja merilnih operacij.
- Potencial serijske tehnologije.
Z vidika tehnologije ločevanja je ugodneje uporabljati kapilarni GC. Število spojin, ki jih v tej tehniki teoretično razdelimo na začasno enoto, je v primerjavi z metodo HPLC 5–10-krat večje. Vendar tu ni jasne prednosti. Ker se nekatere spojine učinkovito delijo natančno s tekočinsko kromatografijo. Na primer, to je pirenski dibenzo (a, h) antracen
Zaznavanje tal
V njem so PAH posledica emisij. Njihovo prisotnost zagotavlja rastlina ali drug vir, ki je povzročil onesnaženje. Za odkrivanje in analizo policikličnih aromatskih ogljikovodikov se tukaj uporabljajo naslednje metode:
- Kromatografska ločitev. PAH ločuje od drugih spojin.
- Fluorimetrija. Podrobnosti analizirajo te snovi v tleh.
Praviloma se vzorci odvzamejo na mestih v bližini katerega koli podjetja. To so peščena in podzolična tla.
Raziskave vode
Odkrivanje PAH v vodnih telesih in odpadnih vodah je precej težko. Uporablja se tekočinski kromatograf visoke ločljivosti. Ima:
- Mehanizem izpiranja z gradientom.
- UV senzor na nizu diod.
- Fluorescenčni indikator.
Razredčene raztopine policikličnih aromatskih ogljikovodikov v vodi se pridobivajo z uporabo metilen klorida. Čistijo jih na koloni s pomočjo silikagela. Odvečne nečistoče se odstranijo. Rezultat je izvleček. Sušimo in raztopimo v sestavi vode in acetonitrila. Nadaljnja analiza se izvede z uporabo indikatorja z diodno matrico.
Stanje s hrano
Benzapiren lahko vstopi v kuhano hrano. Ta predstavnik policikličnih aromatskih ogljikovodikov v živilih je lahko v različnih razmerjih. Prikazani so v naslednji tabeli.
|
Izdelek |
Delež (mcg / kg) |
|
Zapečena kruhova skorja |
0, 5 |
|
Gobica torta iz temne skorje |
0, 75 |
|
Domače prekajeno meso |
več kot 50 |
|
Kuhana klobasa |
0, 26 - 0, 5 |
|
Pražena teletina |
0, 18 - 0, 63 |
|
Sadje in zelenjava |
0, 2-150 |
|
Prekajene ribe |
11, 2 |
|
Rastlinsko olje |
0, 9 - 30 |
|
Krompir |
1 - 16 |
|
Jabolka iz odsekov ob cestah |
10 |
|
Neindustrijska jabolka |
0, 2-0, 5 |
Rakotvornost danes najdemo v številnih običajnih izdelkih: kruhu, mleku, maslu, krompirju itd. Če izdelke pravilno predelamo, lahko koncentracijo škodljivih snovi zmanjšamo. Zelenjavo in sadje je treba temeljito umiti. To odpravi približno 20% PAH.
Pojavijo se lahko zaradi reakcije eluentov (elementi, ki nastanejo v topilu) s polimerno embalažo. Na primer, mlečna maščoba tvori približno 95% benzapirena iz posod ali skodelic s parafinskim papirjem.
