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