На индустриска локација, испарливите органски соединенија, VOCs, се меѓу загадувачите на амбиенталниот воздух , и внатре и на отворено. Терминот VOC опфаќа мноштво хемиски супстанции.
Што имаат заедничко? Тие се составени од јаглерод и водород, а во амбиентални услови се наоѓаат или во гасна или во течна фаза која лесно ќе испарува. VOCs влијаат на квалитетот на воздухот со последици по здравјето на луѓето, животната средина и економијата. Затоа тие се предмет на официјална дефиниција на европско ниво и преведени на национално ниво. Познавањето на физичко-хемиските својства на VOC помага да се преземат соодветни превентивни мерки. Еве брз преглед кој ќе ве запознае со физичките и хемиските карактеристики на VOC кои влијаат на квалитетот на воздухот.
Sommaire
Регулаторна дефиниција на VOCs
Членот 2, §16 и §17, од Директивата на Советот бр. 1999/13/ЕЗ од 11 март 1999 година за „ намалување на емисиите на испарливи органски соединенија поради употреба на органски растворувачи во одредени активности и инсталации “ ги дава следните две дефиниции:
Органско соединение: „секое соединение кое, со исклучок на метанот, содржи јаглерод и водород, кои можат да бидат заменети со други атоми како што се халогени ( на пример, флуор, хлор, бром, јод), кислород, сулфур, азот или фосфор, освен јаглеродни оксиди ( на пр., јаглерод CO2 ) .пр.: CO 3 2- ) и бикарбонати ( пр: HCO 3 – ) неоргански . »
V испарливо органско соединение (VOC) : Секое органско соединение кое има парен притисок од 0,01 kPa или повеќе на температура од 293,15 K ( 20°C ) или има соодветна испарливост под одредени услови на употреба.
Директивата беше пренесена во француското право во членот R224-48 од кодексот за животна средина. Тој го дефинира VOC како „секое органско соединение чија почетна точка на вриење, измерена при стандарден притисок од 101,3 kPa, е помала или еднаква на 250°C.
Испарливи? Да, но повеќе или помалку! Физичка класификација на VOCs
За да го разбереме степенот на емисиите на VOC што го деградираат квалитетот на амбиенталниот воздух, бараме да ја знаеме нивната концентрација. За да го направиме ова, се потпираме на физичка карактеристика: нестабилност.
Нестабилноста е способност на супстанцијата да испарува на собна температура и притисок.
VOCs се испарливи, но повеќе или помалку испарливи. Бидејќи испарливоста на VOC зависи од неговиот парен притисок, можеме да ја користиме ефективната концентрација на сатурација ???????? (во µg.m -3 ) како критериум за класификација . Понатаму, нестабилноста се намалува кога молекуларната тежина на VOC се зголемува. VOCs може да се класифицираат и според бројот на јаглеродни атоми во нивната структура.
| нестабилност до нестабилност | број на јаглеродни атоми | ефективна концентрација на сатурација ???????? |
| VOC Високо испарливи до испарливи | nb C ≤ 11 | ????????> 10 6 μg.m -3 |
| СОВ-Испојавливост Средно | 12 ≤ nb C ≤ 18 | 10 3 μg.m -3< ???????? ≤ 10 6 μg.m -3 |
| COSVSemi испарливи | 18 < nb C ≤ 32 | 10 -1 μg.m -3< ???????? ≤ 10 3 μg.m -3 |
| CONV Неиспарливи на собна температура (честички) | nb C > 32 | ????????< 10 -1 μg.m -3 |
Ве молиме имајте предвид дека неиспарливите органски соединенија на собна температура (CONV) ќе испаруваат под специфични услови на употреба, поврзани со индустриски процеси или за време на несреќа (пожар, експлозија).
Друга класификација на VOC ја зема предвид температурата на вриење како критериум.
| Нестабилност | Температура на вриење |
| Многу испарливи | < (50 – 100 °C) |
| Испарливи | (50 – 100 °C) до (240 – 260 °C) |
| Полуиспарливи | (240 – 260 °C) до (380 – 400 °C |
VOCs и мириси
Некои VOCs се без мирис (бутан, пропан). Други VOCs може да имаат повеќе или помалку карактеристичен мирис. Соединенија на сулфур, амини, оксигенирани соединенија (кетони, алдехиди), одредени ароматични соединенија се особено миризливи.
Класификација на VOCs според нивната хемиска структура
VOCs се широка класа на хемиски соединенија , кои покажуваат широка разновидност на структури и својства. Тоа е нивното заедничко влијание како загадувачи на воздухот, водата и почвата што ги спојува во оваа класа. Меѓутоа, нивните структури, особено присуството на групи атоми различни од C и H, влијаат на нивните хемиски својства, а со тоа и на особеноста на нивната токсичност за луѓето и природата; и следствено, на економските ефекти кои произлегуваат.
Структурни критериуми на VOCs
Разликата помеѓу VOCs е направена според неколку неексклузивни структурни критериуми, од кои секој придонесува за природата и степенот на нивните загадувачки својства:
- циклични ( синџир на јаглеродни атоми што се затвораат во круг ) наспроти нециклични ( незатворен јаглероден ланец, атомите C се поврзани заедно со поврзување едни со други на линеарен начин );
- ароматичен ( специфичен јаглероден синџир, со хексагонална форма, наречен бензен прстен, составен од 6 јаглеродни атоми, секој поврзан со атом на водород ) наспроти неароматичен ( ланецот нема оваа посебна конфигурација );
- моноцикличен ( единечен цикличен јаглероден синџир ) наспроти полицикличен ( неколку идентични прстени поврзани со еден или два заеднички јаглеродни атоми )
- хомоцикличен ( прстен кој се состои само од C ) наспроти хетероцикличен ( прстен што содржи јаглерод и други атоми што го заменуваат јаглеродот );
- заситени ( присуство на само единечни јаглеродни врски ) наспроти незаситени ( двојни или тројни јаглеродни врски ). Незаситеноста дава зголемена реактивност на VOC, што влијае на нивната токсичност. Сите ароматични структури се незаситени.
- неразгранети наспроти разгранети ( главниот јаглероден синџир има една или повеќе гранки формирани или од групи на атоми C и H само, или инкорпорираат други атоми кои потоа им даваат карактеристична реактивност [функционална група]) .
Класификација на VOCs
Постојат две главни категории на VOCs: ароматични VOCs и алифатични VOCs (= неароматични).
Ароматичните VOC имаат бензен циклус (= бензен прстен) како основен скелет. Тие се поделени во неколку подкатегории:
- Моноцикличните ароматични јаглеводороди, кои вклучуваат BTEX (кратенка за бензен, толуен, етилбензен, ксилен), сите се токсични и екотоксични.
- Полициклични ароматични јаглеводороди (PAHs) со канцерогени својства. Тие се синтетизираат при формирање на фосилни горива (нафта, јаглен) или при нецелосно согорување на органски материјали (загревање гориво, шумски пожари и сл.).
- хетероциклични ароматични соединенија или ароматични хетероцикли, во кои еден или повеќе C атоми од бензенскиот прстен се заменети со други атоми (или групи атоми) како оние наведени во дефиницијата погоре.
Меѓу алифатичните VOCs (= неароматични VOCs) разликуваме молекули со следнава структура:
- заситени : алкани ; пример: хексан C 6 H 14 кој се користи во лепила, лепила, течности за одмастување, е присутен во пареата на бензинот. Може да влезе во телото преку респираторните и перкутаните патишта. Нејзините ефекти при вдишување се движат од вртоглавица до губење на свеста. Контактот со кожата предизвикува дерматитис.
- insaturée aux propriétés plus polluantes :
- алкени (двојна јаглеродна врска); пример: етилен C2H4 ослободен од повеќето овошја и зеленчук како средство за зреење, испуштен од издувните цевки, виљушкарите со пропан, пластичните кеси под дејство на светлината. Може да предизвика вртоглавица, главоболка, губење на свеста ако се вдишува и придонесува за ефектот на стаклена градина;
- алкини (тројна јаглеродна врска); пример: етин или ацетилен C2H2 ; Исклучително запалив и експлозивен, се користи како гориво за заварување или во одредени уреди за анализа.
Алканите, алкените и алкините исто така вклучуваат структури:
- non-cycliques, les aliphatiques acycliques, qui sont constituées de chaînes :
- бидете линеарни. Пример n -хексан.
- биде разгранета.
- cycliques (cycles non-aromatiques), les alicycliques (= aliphatiques cycliques) : cycloalcanes, cycloalcènes, cycloalcynes.
- Молекулите може да се состојат од неколку циклуси
- или поврзани со 2 заеднички јаглеродни атоми; пример: полициклични циклоалкани
- или поврзани со 1 заеднички јаглероден атом: спирани.
- Циклусот може да вклучува атоми различни од јаглеродот (хетероцикл)
- Циклусот може да има гранка. На пример, метилциклохексан (C 6 H 11 CH 3 ), кој се користи како основа за органска синтеза, растворувач за етери и целулоза и воздухопловно гориво. Може да го нападне респираторниот тракт, централниот нервен систем, кожата и очите.
- Молекулите може да се состојат од неколку циклуси
Ако алифатичната или ароматичната структура има разгранување идентификувано како функционална група (група атоми што и дава карактеристични хемиски својства) како што се одредени деривати на алкани или одредени PAH, на пример, VOC конкретно ќе влијае на квалитетот на воздухот . Потоа ги класифицираме VOC во одредена фамилија:
- Халогенирани VOCs, на пр.: хлорометан CH3Cl
- VOC кои содржат сулфур, на пр.: β-меркаптоетанол C 2 H 6 OS,
- COV oxygénés dont des :
- VOC алкохоли, на пр.: етилен гликол C2H6O2 ; се користи како антифриз, растворувач, течности за сопирачки, бои… Неговото вдишување предизвикува кашлање и главоболки, абдоминална болка при голтање, гадење
- VOC кетони, на пр. ацетон C 3 H 6 O, растворувач кој се користи во индустријата за бои, лакови, гума, пластика итн. Многу испарлив, може да се вдишува во големи количини кога концентрацијата е висока во воздухот. Може да влезе во крвотокот преку белите дробови и да се шири низ телото. Симптомите се движат од назална иритација до депресија на централниот нервен систем.
- VOC алдехиди, на пр. формалдехид CH2O емитиран во поголема или помала мера во сите индустриски сектори и препознаен како канцероген.
- VOC етери, на пр.: етилен гликол nбутил етер ( EGBE ) C6H14O2 ,
- COV естер, на пр. метил ацетат C 3 H 6 O 2 .
- Нитро VOCs, на пр. нитроетан C2H5NO2 , иритирачки за респираторниот тракт, може да ја промени крвта и да предизвика конвулзии.
- Амино VOCs, на пр. анилин, кој лесно се апсорбира на работна облека, ѕидови, машини, работни површини.
Неколку илјади супстанции ја исполнуваат дефиницијата за VOC . Тие влијаат на квалитетот на воздухот во сите индустриски сектори. Познавањето на нивната природа ни овозможува да разбереме како тие реагираат со гасовите и прашината присутни во воздухот на една индустриска локација. Затоа ќе преземеме превентивни мерки приспособени на нивниот хемиски состав, особено во однос на апсењето на изворот, филтрирањето и третманот.
