كارگاه آموزشي كروم، عوارض بهداشتي، راهكارهاي اندازه گيري و كنترل( با تاكيد بر روش هاي اندازه گيري)

1. كارگاه آموزشيكروم، عوارض بهداشتي، راهكارهاي اندازه گيري و كنترل( با تاكيد بر روش هاي اندازه گيري) دكتر ابوالفظل برخورداري مهندس محمد جواد زارع

2. مداخله گرها • در تعيين مقدار ترکيبات کروم شش ظرفيتي در فيوم هاي جوشکاري عوامل مداخله کننده عديده اي ميتواند وجود داشته باشد.به اين علت تلاش هاي متعددي جهت مشخص سازي تاثير اين عوامل مداخله گر و همچنين حذف اثر آنها صورت پذيرفته است. • سازمان OSHA وجود 3+Cr را مهمترين مداخله گر مثبت و آهن 2+ رامهمترين مداخله گر منفي در تعيين مقدار کروم شش ظرفيتي موجود در نمونه هاي هوا دانسته است. علاوه بر اين وجود اسيد در فرايند آبکاري يک مداخله گر منفي ميباشد.

3. مداخله گرها • PH و اکسيژن حل شده در محلول آبي استخراج کروم شش ظرفيتي بر روي ميزان احياء کروم شش ظرفيتي توسط آهن دو ظرفيتي موجود در محلول که خاصيت بافري پاييني دارند، تاثير زيادي دارد. بر اين اساس PH عمده ترين تاثير را در احياء کروم شش ظرفيتي دارد و نقش اکسيژن محلول در اين زمينه بسيار کمتر ميباشد

4. مداخله گر ها راهكار؟

5. محلول استخراج • در روش 7600 سازمان NIOSH استفاده از دو نوع محلول براي دو حالت مختلف استخراج پيشنهاد شده است. • اگر نمونه برداري در شرايطي انجام شود كه ماده هاي اكسيد كننده مثل آهن دو ظرفيتي وجود نداشته باشند، از روش استخراج اسيدي استفاده شود.

6. محلول استخراج اسيدي • در شرايطي مانند نمونه برداري از كروم شش ظرفيتي در آبكاري ها استفاده از روش استخراج اسيدي توصيه مي گردد. • استفاده از محلول 0.5 نرمال اسيد سولفوريك

7. مداخله گر ها • طبق روش استاندارد 7600 در شرايطي كه عوامل احيا كننده حظور داشته باشند، استفاده از روش استخراج قليايي پيشنهاد مي گردد.

8. مداخله گر ها

9. مداخله گر ها • سازمان ASTM در روش فيلتراسيون پيشنهادي خود استفاده از فيلتر غشاء نقره اي را پيشنهاد نموده است. آنچه در طي مطالعات مختلف مشخص گرديده اين است که استفاده از فيلتر PVC کمتر موجب احياءشدن و از دست رفتن نمونه هاي 6+Cr در طي نمونه برداري و پس از آن خواهد شد.

10. محلول استاندارد قليايي • محلول سود سوزآور و كربنات سديم • از محلول فوق در روش استخراج قليايي بر اساس روش 7600 سازمان NIOSHجهت استخراج کروم شش ظرفيتي از روي فيلتر ها استفاده مي گردد.براي توليد محلول استخراج بايد %2 وزني محلول را ماده جامد سود سوزآور (NaOH ) و %3 وزني آن را پودر خشک کربنات سديم ( Na2CO3) تشکيل دهد.

11. وسايل لازم براي استخراج • بشر 100 و 250 ميلي ليتري • بالن ژوژه 25، 100 و 1000 ميلي ليتري • شيشه ساعت • هيتر • پنس • پيپت 1تا 25 ميليليتري • دستكش • كپسول نيتروژن • ابزار فيلتراسيون در خلاء

12. وسايل لازم براي استخراج

13. مواد لازم براي استخراج • آب مقطر • كرومات يا دي كرومات پتاسيم • اسيد سولفوريك • سود سوزآور • كربنات سديم • دي فنيل كاربازيد • اسيد نيتريك

14. NIOSH 7604 • نمونه برداري • با استفاده از فيلتر PVC و پمپ نمونه برداري فردي • تجزيه: • استخراج با محلول 2% NaOH/3% Na 2CO3 • تعيين مقدار: • با استفاده از كروماتوگرافي يوني

15. كروماتوگرافي يوني

17. NIOSH 7703 • روش شماره 7303 سازمان NIOSH روشي پرتابل جهت اندازه گيري غلظت کروم شش ظرفيتي در نمونه هاي هواي محيط کار ميباشد. نمونه هاي هوا در اين روش ،سريعا"پس از جمع آوري با بافر آمونيوم سولفات / آمونيومم هيدروکسايد و با استفاده از اولتراسونيک استخراج ميشوند.سپس از فاز جامد آنيونيک قوي جهت جداسازي کروم شش ظرفيتي از کروم سه ظرفيتي و ساير عوامل مزاحم ديگر استفاده ميشود.در اين روش پس از آماده سازي نمونه ها با اضافه کردن DPC وايجاد کمپلکس رنگي نمونه ها با اسپکتروفوتومتر قرائت ميشوند.

18. NIOSH 7703

19. NIOSH 9101 • اندازه گيري كروم شش ظرفيتي در غبارات ته نشين شده در محيط كار • بر اساس تشكيل كمپلكس رنگي با دي فنيل كاربايد • تعيين مقدار با اسپكتروفوتومتر مرئي

20. NIOSH 9101 • با استفاده از نمونه برداري WIPE • بسياري از مراحل آن مشابه روش هاي 7600 و 7604 است • مشابه روش OSHA W4001 است.

21. اندازه گيري كروم كل • در مواردي ممكن است نياز باشد تا ميزان كروم كل در هواي تنفسي كارگران تعيين گردد. براي اندازه گيري كروم كل ميتوان از دستگاه جذب اتمي استفاده نمود. در اين روش ابتدا فيلتر با استفاده از اسيد و در دماي مناسب هظم شده و سپس با استفاده از دستگاه جذب اتمي و لامپ مناسب تعيين مقدار مي گردد.

22. جذب اتمي

23. جذب اتمي

24. جذب اتمي

25. جذب اتمي

26. محاسبات • اگر در نمونه برداري از يك كارگاه آبكاري كه به مدت 4 ساعت و نيم انجام پذيرفته است و دبي پمپ نيز بر روي 2 ليتر بر دقيقه تنظيم شده ، نتايج زير بدست آمده باشد، غلظت كروم شش ظرفيتي در هواي كارگاه را محاسبه كنيد. • ميزان جذب نمونه شاهد: 0.04 • ميزان جذب نمونه اصلي:0.18 • رطوبت در كارگاه 45 درصد • دماي نمونه برداري: 32 درجه سانتي گراد • دبي پمپ پس از نمونه برداري 2.05 ليتر بر دقيقه

27. محاسبات

28. كنترل كيفيت داده ها

29. كنترل كيفيت داده ها • يكي از مهمترين مواردي كه در اندازه گيري كروم شش ظرفيتي در نمونه هاي اخذ شده توسط هوا ميتواند باياس ايجاد نمايد، استفاده از ظروف آلوده مي باشد. • استفاده از ظروف شيشه اي آلوده در فرايند استخراج مي تواند باعث ايجاد باياس منفي در نتايج گردد.

30. كنترل كيفيت داده ها • آزمايشگاه دستورالعمل مشخصي براي تجزيه داشته باشد. • استاندارد ها بايد از زمواد اوليه مناسب و مورد اطمينان تهيه گردند. • منحني كاليبراسيون در 5 نقطه و براي هر نقطه در 3 تكرار انجام شود. • استاندارد سازي در دامنه مناسبي از غلظت صورت پذيرد. • اگر هدف تعيين ميزان مواجهه است بايد استاندارد ها در حدود ميزان تماس مجاز ساخته شوند. • اگر هدف تنها تعيين وجود يا عدم وجود آلاينده اي خاص در محيط كار است بايد استاندارد ها در حدود ” حد تشخيص“ ساخته شوند • استفاده از تست هاي بايافت نمونه

31. اتمام جلسه سوم • نكات مهم • اندازه گيري كروم شش ظرفيتي با فيلتر PVC • تعيين مقدار با اسپكتروفوتومتر در طول موج 540 نانومتر • نگهداري مناسب و استخراج مناسب نمونه ها

32. سوال و ابهام