همه چیز درباره شیوه نمونه‌برداری تتراکلرواتیلن با روش NIOSH-1003
تاریخ انتشار : 2025/06/30
تتراکلرواتیلن (Tetrachloroethylene) که با نام‌های پرکلرواتیلن (Perchloroethylene) یا PERC نیز شناخته می‌شود، یک حلال صنعتی رایج است که در صنایع مختلفی از جمله خشک‌شویی، فلزکاری و تولید مواد شیمیایی کاربرد دارد. از آنجایی که قرار گرفتن در معرض تتراکلرواتیلن می‌تواند خطرات جدی برای سلامتی ایجاد کند، نظارت دقیق بر میزان این ماده در محیط کار ضروری است. یکی از روش‌های معتبر برای اندازه‌گیری میزان تتراکلرواتیلن در هوا، روش NIOSH-1003 است که در این مقاله به بررسی جامع آن می‌پردازیم.
مقدمه:
NIOSH-1003 یک روش استاندارد نمونه‌برداری و تجزیه و تحلیل هوا است که توسط موسسه ملی ایمنی و بهداشت شغلی (NIOSH) برای تعیین غلظت تتراکلرواتیلن در هوا توسعه یافته است. این روش به طور گسترده‌ای در بهداشت حرفه‌ای و محیط زیست برای ارزیابی میزان مواجهه کارگران با این حلال استفاده می‌شود.
اصول روش NIOSH-1003:
روش NIOSH-1003 بر پایه جمع‌آوری نمونه هوا از طریق یک لوله جاذب (Sampling Tube) حاوی ذغال فعال (Activated Charcoal) است. هوا با سرعت مشخصی از طریق این لوله عبور داده می‌شود و مولکول‌های تتراکلرواتیلن موجود در هوا توسط ذغال فعال جذب می‌شوند. پس از جمع‌آوری نمونه، ذغال فعال از لوله خارج شده و با یک حلال مناسب (معمولاً دی‌سولفید کربن) استخراج می‌شود. سپس، عصاره حاصل با استفاده از دستگاه کروماتوگرافی گازی (Gas Chromatography) مجهز به دتکتور یونیزاسیون شعله (FID) مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرد. با مقایسه نتایج با استانداردهای شناخته شده، غلظت تتراکلرواتیلن در نمونه هوا تعیین می‌شود.
تجهیزات مورد نیاز:
- پمپ نمونه‌برداری: یک پمپ نمونه‌برداری با قابلیت تنظیم و حفظ دبی جریان هوا در محدوده مشخص.
- لوله جاذب: لوله‌های شیشه‌ای حاوی دو بخش ذغال فعال. بخش جلویی حاوی 100 میلی‌گرم ذغال فعال و بخش پشتی حاوی 50 میلی‌گرم ذغال فعال است.
- شلنگ نمونه‌برداری: شلنگی انعطاف‌پذیر و مقاوم در برابر مواد شیمیایی برای اتصال لوله جاذب به پمپ نمونه‌برداری.
- کروماتوگراف گازی (GC-FID): دستگاه کروماتوگرافی گازی مجهز به دتکتور یونیزاسیون شعله برای تجزیه و تحلیل نمونه‌ها.
- حلال استخراج: دی‌سولفید کربن (Carbon Disulfide) یا حلال مناسب دیگر برای استخراج تتراکلرواتیلن از ذغال فعال.
- استانداردهای تتراکلرواتیلن: محلول‌های استاندارد تتراکلرواتیلن با غلظت‌های مشخص برای کالیبراسیون دستگاه GC.
- تجهیزات آزمایشگاهی: شیشه‌های آزمایشگاهی، پیپت، ویال و سایر تجهیزات مورد نیاز برای تهیه نمونه و تجزیه و تحلیل.
مراحل نمونه‌برداری:
- کالیبراسیون پمپ: قبل از شروع نمونه‌برداری، پمپ نمونه‌برداری باید با استفاده از یک فلومتر کالیبره شود تا از صحت دبی جریان هوا اطمینان حاصل شود.
- آماده‌سازی لوله جاذب: لوله جاذب را از بسته‌بندی خارج کرده و بررسی کنید که هر دو بخش ذغال فعال سالم و دست‌نخورده باشند.
- اتصال لوله به پمپ: لوله جاذب را با استفاده از شلنگ نمونه‌برداری به پمپ متصل کنید. جهت جریان هوا باید به گونه‌ای باشد که ابتدا هوا از بخش جلویی (100 میلی‌گرمی) ذغال فعال عبور کند.
- قرار دادن لوله در منطقه تنفسی: لوله جاذب را در منطقه تنفسی فرد (حدود 30 سانتی‌متری بینی و دهان) قرار دهید.
- شروع نمونه‌برداری: پمپ را روشن کرده و نمونه‌برداری را با دبی مشخص آغاز کنید. دبی توصیه شده برای روش NIOSH-1003 معمولاً بین 0.05 تا 0.2 لیتر در دقیقه است.
- زمان نمونه‌برداری: زمان نمونه‌برداری بسته به غلظت احتمالی تتراکلرواتیلن در هوا و حجم هوای مورد نیاز برای تجزیه و تحلیل تعیین می‌شود. به طور کلی، نمونه‌برداری به مدت 1 تا 8 ساعت توصیه می‌شود.
- خاتمه نمونه‌برداری: پس از پایان زمان نمونه‌برداری، پمپ را خاموش کرده و لوله جاذب را از پمپ جدا کنید.
- بسته‌بندی و ارسال نمونه: لوله جاذب را در یک ظرف دربسته قرار داده و برچسب‌گذاری کنید. نمونه‌ها باید در اسرع وقت به آزمایشگاه ارسال شوند.
مراحل تجزیه و تحلیل:
- استخراج نمونه: ذغال فعال از لوله جاذب خارج شده و با حلال مناسب (معمولاً دی‌سولفید کربن) استخراج می‌شود.
- تزریق نمونه به GC: عصاره حاصل به دستگاه کروماتوگرافی گازی (GC-FID) تزریق می‌شود.
- تجزیه و تحلیل: دستگاه GC نمونه را تجزیه کرده و پیک‌های مربوط به تتراکلرواتیلن را شناسایی می‌کند.
- محاسبه غلظت: با استفاده از منحنی کالیبراسیون (Calibration Curve) که با استفاده از استانداردهای تتراکلرواتیلن تهیه شده است، غلظت تتراکلرواتیلن در نمونه هوا محاسبه می‌شود.
مزایا و معایب روش NIOSH-1003:
مزایا:
- روش استاندارد و معتبر برای اندازه‌گیری تتراکلرواتیلن در هوا.
- حساسیت بالا و قابلیت تشخیص غلظت‌های پایین تتراکلرواتیلن.
- قابل استفاده در طیف گسترده‌ای از محیط‌های کاری.
معایب:
- نیاز به تجهیزات آزمایشگاهی تخصصی و پرسنل آموزش‌دیده.
- فرآیند زمان‌بر و نسبتاً پیچیده.
- امکان تداخل با سایر مواد شیمیایی موجود در هوا.
نکات ایمنی:
- هنگام کار با تتراکلرواتیلن، از تجهیزات ایمنی مناسب از جمله دستکش، عینک و ماسک استفاده کنید.
- از تماس تتراکلرواتیلن با پوست و چشم خودداری کنید.
- در صورت استنشاق تتراکلرواتیلن، به هوای آزاد رفته و در صورت نیاز به پزشک مراجعه کنید.
- نمونه‌ها را در یک ظرف دربسته و در دمای پایین نگهداری کنید.
- حلال‌های مورد استفاده در استخراج و تجزیه و تحلیل باید با احتیاط مورد استفاده قرار گیرند.
نتیجه‌گیری:
روش NIOSH-1003 یک روش قابل اعتماد و دقیق برای اندازه‌گیری غلظت تتراکلرواتیلن در هوا است. با استفاده از این روش، می‌توان میزان مواجهه کارگران با این حلال را ارزیابی کرده و اقدامات لازم برای کاهش خطرات احتمالی را انجام داد. رعایت نکات ایمنی و استفاده از تجهیزات مناسب در طول فرآیند نمونه‌برداری و تجزیه و تحلیل، از اهمیت بالایی برخوردار است.
کلمات کلیدی: تتراکلرواتیلن، پرکلرواتیلن، NIOSH-1003، نمونه‌برداری هوا، کروماتوگرافی گازی، بهداشت حرفه‌ای، ایمنی، حلال صنعتی، ذغال فعال.
