Polichlorowane bifenyle

Polichlorowane bifenyle

i dioksyny

i dioksyny

Czym są polichlorowane bifenyle (PCBs)?

●

syntetycznymi związkami organicznymi, pochodnymi bifenylu

●

bezbarwnymi, bladożółtymi lub ciemnobrązowymi cieczami

o łagodnym zapachu węglowodorów

●

mieszaninami izomerów i kongenerów o różnej liczbie atomów

chloru i ich rozmieszczeniu w cząsteczce bifenylu

Struktura chemiczna chlorobifenylu

Otrzymywanie PCBs – przemysłowe

procesy chlorowania

Właściwości

PCBs

wysoka

temperatura

zapłonu, wysokie

przewodnictwo

cieplne

dobra rozpuszczalność w niepolarnych

rozpuszczalnikach organicznych,

olejach i tłuszczach

duża oporność na działanie

czynników chemicznych

niska prężność
par, niskie
przewodnictwo
elektryczne

Zastosowania PCBs

●

dielektryki w transformatorach i kondensatorach dużej i średniej

mocy, wymiennikach ciepła, układach hydraulicznych

●

nośniki dla pestycydów

●

substancje uniepalniające

Składniki:

●

olejów smarowych

●

cieczy chłodząco-smarujących przy obróbce skrawaniem

●

plastyfikatorów do farb, atramentów, tuszów i farb drukarskich

●

tworzyw sztucznych

Charakterystyka dioksyn

●

Są grupą organicznych związków chemicznych będących polichloro-

i polibromopochodnymi dibenzo-p-dioksyny.

●

Składają się z dwóch pierścieni benzenowych połączonych przez dwa

atomy tlenu oraz od 1 do 8 atomów Cl przyłączonych do pierścieni

benzenowych.

●

Podobnymi związkami są dibenzofurany, które niekiedy zalicza się

do dioksyn.

Struktura dibenzo-p-dioksyny

Właściwości dioksyn

Chlorowane dioksyny:

●

niska lotność

●

ciała stałe, bezbarwne w stanie czystym

●

Ttop od 88°C do 330°C

●

ograniczona rozpuszczalność w rozpuszczalnikach organicznych

●

bardzo słaba rozpuszczalność w wodzie

●

toksyczność

●

odporność na działanie czynników fizykochemicznych

●

brak odporności na działanie promieniowania UV

Polibromowane dibenzodioksyny (PBDDs) i polibromowane
dibenzofurany (PBDFs):

●

toksyczne ciała stałe

●

niska lotność

●

odporność na działanie czynników degenerujących

Otrzymywanie dioksyn

●

opady atmosferyczne

●

ścieki przemysłu tekstylnego i skórzanego

●

przemysł metalowy

●

spalanie odpadów szpitalnych

●

ruch uliczny

●

przemysł papierniczy

●

środki impregnacji drewna

●

spalanie drewna

●

środki ochrony roślin

●

produkcja chloru przy użyciu elektrod grafitowych

●

produkcja miedzi

Wpływ polichlorowanych bifenyli

i dioksyn na środowisko

●

przenikanie do środowiska w wyniku parowania, wycieków,

podczas spopielania, usuwania ścieków przemysłowych

oraz składowania odpadów

●

adsorpcja na cząstkach pyłu zawieszonego w atmosferze

●

powstawanie osadów dennych w zbiornikach wodnych

●

przenikanie do gleby

●

biokumulacja w tkankach zwierząt

Wpływ polichlorowanych bifenyli

i dioksyn na zdrowie człowieka

●

nowotwory

●

choroby układu nerwowego i immunologicznego

●

uszkodzenia wątroby

●

bezpłodność

●

uszkodzenia płodu u kobiet w ciąży

●

choroba „oleju ryżowego”

●

trądzik chlorowy

Metoda „rozcieńczenia izotopowego”

• zastosowanie wzorców wewnętrznych

13

C-PCDD/F przy:

pobieraniu próbek (np. żywności), ekstrakcji, odzysku
ekstraktu końcowego, korekcji objętości dozowanej

• oznaczanie ślepej próby

• wielopunktowa kalibracja detektora MS

• trzykrotnie powtórzona analiza GC-MS

• uzyskanie akceptowalnego odzysku (40 – 130%)

Metoda „rozcieńczenia izotopowego”

- przykładowa procedura przygotowania próbek

1. Pobieranie próbki tkanki mięśniowej ryby

2. Homogenizacja próbki mięsa ryby

3. Tkanka mięsna po liofilizacji

przygotowana do ekstrakcji w aparacie

Soxhlet’a

4. Wprowadzanie ekstraktu do rękawa

membrany SPM

5. Przygotowanie dializy ekstraktu przy

użyciu membran SPM z polietylenu

6. Wprowadzanie rozpuszczalnika

odbierającego - heksanu

7. Dializa ekstraktu przez 24 – 48 h

8. Oczyszczanie przy użyciu H

2

SO

4

●

Chromatografia gazowa z detekcją ECD (GC-ECD)

●

Chromatografia gazowa z detekcją spektrometrii

mas (GC-MS, GC-MS/MS)

Metody chemicznego oznaczania

dioksyn i PCBs

Chromatograf gazowy z detektorem

wychwytu elektronów ECD

Skuteczności rozdziału chromatograficznego sprzyjają
odpowiednio dobrane:

- długość i średnica kolumny

- rodzaj i grubość fazy aktywnej kolumny

- program temperaturowy

- szybkość i rodzaj gazu nośnego w kolumnie

Substancje opuszczające kolumnę trafiają do detektora ECD.
Detektor ECD specyficznie reaguje na związki zawierające
pierwiastki elektrono-akceptorowe (węglowodory alifatyczne
praktycznie „nie są widziane” stąd szerokie zastosowanie tych
detektorów do oznaczania związków chlorowcoorganicznych).

Detektor wychwytu elektronów ECD

Chromatograf gazowy z detekcją

spektrometrii mas

→ substancja musi odparować nie
ulegając termicznej destrukcji

→ wprowadzenie w fazie gazowej do
źródła jonów (komory jonizacyjnej),
cząsteczki ulegają jonizacji i rozpadowi
na naładowane fragmenty, zachodzi
proces destrukcyjny

→ w analizatorze spektrometru mas
rozdzielanie w zależności od stosunku
masy do ładunku

→ w detektorze (powielacz jonów)
mierzenie natężenie prądu jonowego
odpowiadającego poszczególnym jonom

Dziękujemy za

uwagę