有機溶劑之測定
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有機溶劑之測定. 講師 : 陳清涼 台灣中油公司 煉製研究所. 學歷 中興大學 食品科學學士 (65-69) 台大 化工碩士 (69-72) 國立雲林科技大學 環境及安全工程 博士 ( 91-94) 經歷 中油 煉製研究所 環境及生化科技組 12 等化學工程師 兼專案經理 (78~) 私立 東方工商專科學校 講師 (75-78) 統一企業 副工程師 (74-75). 証照 環工技師 (86) 工礦衛生技師 (87) 工安技師 (88) 甲級勞工安全管理技術士 (88)

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Presentation Transcript

有機溶劑之測定

講師:陳清涼

台灣中油公司 煉製研究所


學歷

中興大學 食品科學學士(65-69)

台大 化工碩士(69-72)

國立雲林科技大學 環境及安全工程 博士( 91-94)

經歷

中油 煉製研究所 環境及生化科技組12等化學工程師 兼專案經理(78~)

私立 東方工商專科學校 講師(75-78)

統一企業 副工程師(74-75)

証照

環工技師(86)

工礦衛生技師(87)

工安技師(88)

甲級勞工安全管理技術士(88)

乙級勞工安全衛生管理技術士(84)

乙級物理性因子測定技術士(86)

乙級化學性因子測定技術士(86)

甲級廢水處理專責人員(85)

自我介紹


作業環境測定

  • 為掌握勞工作業環境實態及評估勞工曝露狀況,所實施之規劃、採樣、分析或儀器測量。


作業環境測定之目的

  • 勞工曝露濃度是否超過法令之規定(勞工作業環境空氣中有害物容許濃度標準)。

  • 瞭解作業過程中有機溶劑蒸氣散佈之情形,鑑別發生源。

  • 檢查現有各種控制設備(如局部排氣裝置)之控制能力。

  • 平時的監測資料,可了解操作條件是否有改變。

  • 提供政府檢查及監督、法令修訂及擬訂參考、學術研究機關流行病學調查。

  • 法律訴訟的証據。


有機溶劑作業場所須做測定的成份

  • 三氯甲烷、1.1.2.2-四氯乙烷、四氯化碳、1.2-二氯乙烯、1.2-二氯乙烷、二硫化碳、三氯乙烯、丙酮、異戊醇、異丁醇、異丙醇、乙醚、乙二醇 乙醚、乙二醇乙醚醋酸酯、乙二醇丁醚、乙二醇甲醚、鄰-二氯苯、二甲苯、甲酚、氯苯、乙酸戊酯、乙酸異戊酯、乙酸異丁酯、乙酸異丙酯、乙酸乙酯、乙酸丙 酯、乙酸丁酯、乙酸甲酯、苯乙烯、1.4二氧陸圜、四氯乙烯、環己醇、環己酮、1-丁醇、2-丁醇、甲苯、二氯甲烷、甲醇、甲基異丁酮、甲基環己醇、甲基環己酮、甲丁酮、1.1.1-三氯乙烷、1.1.2-三氯乙烷、丁酮、二甲基甲醯胺、四氫呋喃、正己烷等四十八種有機溶劑作業業場所

  • 應每六個月測定有機溶劑濃度一次以上,並依規定記錄及保存三年。(但三氯乙烯及四氯乙烯須保存三十年)


採樣規劃

  • 由誰採樣(Who to Sample)

  • 如何採樣(How to Sample)

  • 何處採樣(Where to Sample)

  • 向誰採樣(Whom to Sample)

  • 採樣多久(How long to Sample)

  • 採多少樣品(How many Samples to Take)


Who to sample

採樣

雇用領有乙級以上作業環境測定技術士

執業工礦衛生技師

委由作業環境測定機構

分析

送勞委會認可的實驗室

有機化合物分析(如有機溶劑)

無機化合物分析(如硫酸、鉻酸、氨、重金屬)

粉塵(總塵量、鉛塵)

石綿

礦物中二氧化矽分析

由誰採樣(Who to Sample)


Where to sample
作業環境測定採樣方式何處採樣(Where to Sample)

  • 個人採樣(評估勞工暴露狀況)

  • 區域採樣(掌握作業環境實態)

  • 發生源採樣(判定污染物種類、 濃度、逸散速度)

  • 氣罩外採樣(判定局部排氣裝置控制能力 )


Whom to sample
要測定那些人的暴露量(Whom to Sample)

  • 直接暴露人員

  • 周圍可能會暴露人員

  • 有抱怨者

  • 統計方法(無法區別高暴露群時使用)


採樣方法

  • 固體捕集法(活性碳、矽膠)

  • 液體捕集法(吸收瓶)

  • 擴散捕集法(被動式採樣法)

  • 直讀式儀器分析法(檢知管、氣體測定器)


固體捕集法

  • 即將試料空氣通過固體粒子層予以吸附。以將測定對象物質捕集,常用之固體吸附劑有活性碳及矽膠。

  • 一般吸附管有二段,一段供作吸附樣品,一段供作判定是否未吸附或破出(Break-Through)。

矽膠

活性碳

活性碳


有機類毒物(如甲苯或正己烷)採樣方法



活性碳

  • 活性碳係一多孔性之物質,具有大之活性表面積,即A(面積)/W(重量)比大,高吸附能力,脫附效率良好,其吸附維持能力為矽膠之數倍,且由於不具極性,因有機物之蒸氣比水氣易被吸收,可供長時間採樣。

  • 一般活性碳吸附劑之顆料大小為20/40篩目(Mesh),對於沸點超過0℃之蒸氣為極佳之吸附劑。

  • 商業化之活性碳採樣介質有100mg/50mg、400mg/200mg者。


矽膠

  • 因其具有極性,故亦用作有害物質之吸附劑如醇類等有機溶劑之捕集。

  • 化學物質極性之大小,依序為水、醇類、醛類、酮、酯類、芳香族、烷基烴。有機溶劑比水蒸氣更不貝極性,因此不易有效的吸附於矽膠上

  • 如濕度高之作業環境採樣及吸附之有機溶劑為水氣取代而逸失,在使用矽膠為捕集介質時應特別注意此缺點;可於採樣時於矽膠管前加乾燥劑如碳酸鉀、碳酸鈣等以增加捕集效率及維持吸附之能力。


影響吸附的因素

  • 溫度:吸附為放熱反應,溫度愈高,吸附量愈差。

  • 湿度:水氣使吸附量降低(尤其是使用矽膠時) 。

  • 採樣速度:採樣速度太快,吸附量會變少。

  • 濃度:濃度愈高,樣品的採集體積須減少,以免吸附量飽和。



液體捕集法(二)

    • 以酸性水溶液捕集(水+硫酸)

  • 氯化氫、硫酸

    • 以鹼性水溶液捕集(水+氫氧化鈉)


擴散式採樣法

(固體吸附)


擴散式採樣法(液體吸收)



  • 如何決定採幾個樣品(How many samples to take)

    • 假設經評估後,一支活性碳管可採樣3小時,

      則採樣樣品數

      = (規定採樣時間)/(一支活性碳管可採樣時間)

      = 8/3 = 2.6 = 3 (須取整數)

      **勞委會要求至少採6小時。




樣品的包裝(二)

送分析實驗室

冷藏(4℃以下)

14天內分析完畢




空白樣品

  • 每10支樣品須加兩支空白樣品,且須 放在一起,其目的在檢查樣品在運送及儲存過程中是否遭受污染。

    • 1~10 2支

    • 11~20 4支

    • 21~30 6支

    • 30~40 8支


樣品脫附(以溶劑萃取)



氣相層析儀(含自動注射器)

自動注射器


Gc detector
GC常用的 檢測器(Detector)

  • 火焰游離檢測器(FID)(Flame Ionization Detector)(最常用)

    • 利用氫、空氣或氫、氧氣焰將樣品燃燒,引起有機物之游離,離 子再以電極收集,電位造成電流之流動,以定性、定量。(有機物)

  • 質諧儀(MS)

    • 可做成份鑑定



優點

能迅速測得濃度,特別適用在作業現場測定及評估控制設備之能力。

可得在某一瞬間之濃度。

可二十四小時連續監測。

可與將警報裝置組裝合用。

操作簡單、 費用低。

缺點

須要時常校準。

易受同類成份干擾。

直讀式儀器使用之優缺點


得以直讀式測定之項目

  • 根據台灣省政府勞工處81年10月28日81勞六字第26691號函說明,目前得以直讀式測定者,係指二氧化碳、二硫化碳 、二氯聯苯胺及其鹽類、次乙亞胺、二異氰酸甲苯、硫化氫、汞及其無機化合物。

  • 直讀式測定方式

    • 檢知管

    • 偵測器


檢知管

  • 優點

    • 簡單快速、費用低

  • 缺點

    • 誤差約±25﹪

    • 易受同類物干擾

    • 僅可測一種成份


檢知器類別

電動泵浦式

活塞式

風箱式


  • 檢知管操作方法

  • 先試漏

  • 抽氣後等3分鐘(有些是1分鐘)

  • 讀值

  • 若測值太低,可再測第二次。但需將測值除以抽氣次數。

  • 一次僅能測一種成份






毒性氣體檢測器

單成份

多成份(超過100種)


可燃性氣體測定器

  • 俗稱「測爆器」

  • 可判定是否有可燃性氣體存在,濃度是否在安全範圍

    • 有機氣體或蒸氣、氫氣、硫化氫等

  • 原理

    • 當混有可燃性氣體的空氣被引入儀器的燃燒室內,在觸媒的催化下,氧化放出熱量,造成燃燒室內電阻絲的電阻改變,其電阻改變量與可燃性氣體濃度成比例。


測爆器的操作原理


測爆器(一)


測爆器(二)


  • 測爆器濃度顯示方式

    • 0%LEL

      • 無爆炸性氣體存在

      • 有爆性氣體存在,但氧低於12%以下,而無法燃燒。

    • 0~100%LEL(爆炸下限)

      • 0~30%LEL (綠色,安全)

      • 30~90%LEL(黃色,不安全)

      • 90%LEL(紅色,立即性危險)

    • 100%LEL

      • 濃度落在爆炸範圍(爆炸下限~爆炸上限)

    • 0%LEL→100%LEL→0%LEL

      • 濃度超過爆炸上限


動動腦

  • 某作業場所有甲烷存在,若爆炸器顯示20% LEL,則甲烷濃度為何?

  • 答:

    甲烷LEL為5%,

    故濃度=20% LEL=0.2 x 5%=1%=10000ppm



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