Környezetszennyező vegyületek csoportosítása, azok minta-előkészítési módszerei és a szennyeződések mérési módszerei I. 1. előadás.

Az előadások a következő témára: "Környezetszennyező vegyületek csoportosítása, azok minta-előkészítési módszerei és a szennyeződések mérési módszerei I. 1. előadás."— Előadás másolata:

1 Környezetszennyező vegyületek csoportosítása, azok minta-előkészítési módszerei és a szennyeződések mérési módszerei I. 1. előadás

2 Paracelsus (Philippus Aureolus Theophrastus Bombastus Von Hohenheim alkimista, orvos, csillagász ( )), 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.”

3 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.

4 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.

5 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.

6 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.

7 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) Monitorban nem kémiai vizsgálatok is pl. szin zavarosság, algaszám

8 Környezetvédelmi analitika felosztása/
Komponensek elkülönült mérése (Fe, Cr3+, Cr6+, Ca, NH3, NO2, NO3, DDT, benz[a]pirén) Csoportok mérése (TOC, PAH, KOI összes nitrogén, összes Cr) Monitorban nem kémiai vizsgálatok is pl. szin zavarosság, algaszám

9 Környezetvédelmi analitika felosztása
Helyszíni mérések Nem-stabilizálható mutatók Félkvantitatív gyorstesztek (UV, csík-tesztek, pH, Hőmérséklet, oldott oxigén) Laboratóriumi mérések Validált nagy pontosságú mérések (GC/MS, HPLC, BOI, KOI, klorofill-α) Kísérő standard, hűtött szállítás rendszerint szükséges

10 Környezetvédelmi analitika felosztása
Makro komponensek meghatározása (KOI, NO3, pH) Nyomelemek meghatározása (Hg, Pb, PAH, DDT) Rendszerint koncentrálás, mátrixtól megszabadulás és kisérő standard szükséges

11 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) A potenciometria az elektródpotenciálok mérésén alapuló elektroanalitikai eljárás, amelynél a mérendő ion, komponens meghatározására a vizsgálandó oldatban elhelyezett indikátorelektródon kialakuló potenciáljelet (elektródpotenciált) Használjuk A coulometria elektrolízisen alapuló elektroanalitikai méréstechnika, azon alapul, hogy az elektrolízishez felhasznált töltés arányos az elektrolizált anyagmennyiséggel. A coulometriát akkor alkalmazhatjuk, ha az áramkihasználás (gyakorlatilag) 100 %-os, vagyis a töltés csak a mérendõ alkotó elektrolízisére használódik fel.

12 Analízis folyamata Mérés Vizsgálandó anyag Mintavétel
Minta konzerválás Minta előkészítés (homogenizálás,koncentrálás, tisztítás, oldószerváltás) Mérés Értékelés Minta Analitikai minta Mérés

13 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

14 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

15 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)

16 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

17 Poliklórozott bifenilek (PCB) Kadmium Benzo(a)-pirén
Arzén Ólom Higany Vinil-klorid Benzol Poliklórozott bifenilek (PCB) Kadmium Benzo(a)-pirén Poliaromás szénhidrogének (PAH) Benzo(b)-fluorantén Kloroform DDT, P'P'- 1,1,1-trikloro-2,2-bis(p-klorofenil)-etán Aroclor 1260 Aroclor 1254 Triklóroetilén Króm (+6) Dibenz[a,h]antracén Dieldrin Hexaklór-butadién DDE, P,P' 1,1-dikloro-2,2-bis(klorofenil)-etilén

18 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: vinil-klorid, 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

19 Legfontosabb környezetszennyező vegyületek típusai
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

20 Kőolaj elemösszetétele
kőolaj vegyületei, a belőlük előállított termékek eloszlása, és a kőolajra vonatkoztatott arányuk

21 Benzol Toluol Etil-benzol Xilol(o,m,p)
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

22 Benzol Veszélyek EU oszályozás
gyúlékony (F) rákkeltő (1. kat) mutagén (2. kat) mérgező(T) Felhasználása: A benzolt nagy mennyiségben használja fel a vegyipar oldószerek, gyógyszerek, festékek, robbanóanyagok és növényvédő szerek előállítására. Tulajdonságok Kémiai képlet C6H6 Moláris tömeg 78,1121 g/mol Megjelenés színtelen folyadék Sűrűség 0,8786 g/cm³ (folyadék)

23 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 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 Tulajdonságok Kémiai képlet C7H8 (C6H5CH3) Moláris tömeg 92,14 g/mol Megjelenés színtelen folyadék Sűrűség 0,8669 g/mL, folyékony

24 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

25 gyakorlatilag oldhatatlan
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 Xilolok o-Xilol m-Xilol p-Xilol EU osztályozás Ártalmas (Xn) Tulajdonságok Sűrűség és halmazállapot 0,864 g/mL, folyadék 0,88 g/mL, folyadék 0,86 g/mL, folyadék Oldhatóság vízben gyakorlatilag oldhatatlan

26 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

27 Kiindulási anyag egyes szerves kémiai szintézisekben.
Korábban oldószerként extrahálószerként és kisebb laboratóriumi tüzek oltására használták, de ma már nem használatos, mert mérgező hatású és károsítja az ózonréteget. Szén-tetraklorid Felhasználják oldószerként a lakk- és műanyagiparban illetve zsírok, gyanták és gumi oldására. Alkalmazzák extrahálószerként is. Fontos alkotórésze a festékek lemaratására használt oldószerkeverékeknek Diklór-metán Triklór-etilén 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.

28 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. Vinil-klorid Kloroform Korábban gőzeit altatásra használták, mert a kloroform gőzei kábító, narkotikus hatásúak. Altatószerként ma már nem használatos, mert szívbénulást és májkárosodást okozhat. Klór-etán 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

29 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

30 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

31 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

32 A naftalin legnagyobb mennyiségben a kőszénkátrányban fordul elő
Felhasználás Több fontos származéka van, festékek és műanyagok szintézisének kiindulási anyaga. Általánosan ismert molyirtó szer.

33 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.

34 Fenantrén Pirén Előfordulás Megtalálható a kőszénkátrányban. Fizikai és kémiai tulajdonságok Kristályos, szilárd anyag. Sűrűsége 1,27 g/cm3 Vízben nagyon rosszul oldódik (25°C-on 0,135 mg/l) Biológia A vegyületet, illetve származékait rákkeltő hatásúnak tartják. 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.

35 benzpirén (benzapirén) koronén
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. Előfordulás Megtalálható kőszénkátrányban. Fizikai és kémiai tulajdonságok Sárga, szilád, kristályos anyag. Forráspontja 525°C Olvadáspontja 428°C Vízben nem oldódik.

36 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.

37 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.

38

39 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.

40 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.

41 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.

42 Dioxinok Dioxin elnevezés alatt a poliklórozott-dibenzo-p-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

43

44

45 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.

46 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).

47 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.

48 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.

49 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)

50 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.

51 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. 50x-esére 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.

52 DDT reklám a boldog negyvenes évekből
1939 Geigy (Svájc) A „krumplibogár” ellen Paul Muller (felfedező)

53 A DDT sokáig velünk maradt…

54 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.

55 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.

56 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

57 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

58 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)

59 Minta előkészítés Koncentrálás ( ) Tisztítás (mátrixtól való elválasztás) Oldószer csere (víz → szerves oldószer) Származékképzés (metilezés, denzilezés)

60 Fontosabb extrakciós eljárások
- folyadék-folyadék extrakció, - „Purge and trap” módszer, - gőztéranalízis, - szilárd fázisú extrakció, - szilárd fázisú mikroextrakció, - soxhlet-exrtakció, - szuperkritikus fluid extrakció.

61 Folyadék-folyadék extrakció
- elválasztótölcsérben, - megfelelő oldószer, - kirázás, - szerves komponensek vizes fázisból szerves fázisba kerülnek, - kisózás NaCl felhasználásával: növeli a hatásfokot, habosodás megakadályozása

62 „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 oC-ra és a gázkromatográfba küldik. Előnyei: -nem igényel oldószert, -érzékenysége nagy ng/l (ppt).

63 Gőztéranalízis - szintén illékony komponensek meghatározására szolgál, - a vízmintát lezárt fiolában termosztátba helyezik, - adott hőmérsékleten (40-60oC) gőzfázisból mintát vesznek

64 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.

65 Szilárd fázisú mikroextrakció
- egy olvasztott kvarcszál (fiber) felületén kémiai kötéssel szerves folyadékfilmek rögzülnek: megoszlási hányados értékének megfelel adszorbció. - gázkromatográf fűtött injektorában ( oC) deszorbció.

66 Soxhlet-exrtakció - szilárd minták szerves anyag tartalmának extrakciós módszere, - a fűtőlombikból felszálló oldószer-gőzök a hűtőfeltétről visszacsepegnek a szilárd mintára, - az edény feltöltése után az oldószer visszafolyik az alsó lombikba, - a ciklus kezdődik elölről.

67 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.