Hidrokarbon aromatik polisiklik (disingkat PAH) adalah polutan organik persisten. Mereka memiliki karakteristik karsinogenik yang jelas. Secara total, lebih dari 200 perwakilan terdaftar di grup ini. Yang paling berbahaya adalah benzapyrene. Ini sering ditemukan dalam studi objek lingkungan.
Tentang benzapyrene
Penemuan komponen ini terjadi pada tahun 1933. Dua tahun kemudian, melalui penelitian yang cermat, karsinogenisitasnya terbukti.
Hari ini benzapyrene berada di peringkat bahaya tingkat pertama. Ia memiliki karakteristik mutagenik. Dan bahkan konsentrasinya yang sederhana mempengaruhi tubuh manusia. Dengan proporsi yang signifikan di udara (di atas normal) dan paparan yang lama, kanker paru-paru terjadi.
Karena alasan ini, pendeteksiannya sangat relevan. Berdasarkan sifat-sifat zat, metode dibuat untuk perhitungannya. Mereka hanya berbeda dalam tahap pengambilan sampel dan pembentukan sampel.
Analisis Kategori PAC
Ini termasuk elemen yang struktur kimianya mengandung setidaknya tiga cincin benzena. Hidrokarbon aromatik polisiklik yang paling sederhana adalah antrasena dan fenantrena. Mereka tidak bermutasi dan tidak berbeda dalam kualitas racun. Pyrene dan benzperylene memiliki struktur yang mirip dengan mereka.
Apa PAH hidrokarbon aromatik poliklik adalah karsinogen? Cholatrene, dibenzpyrene dan perylene memenuhi syarat sebagai sangat beracun (selain benzapyrene). Mereka menimbulkan ancaman terbesar bagi kesehatan manusia.
Kondisi untuk menghasilkan
Pembentukan PAH terjadi selama pembakaran produk-produk berikut:
- kategori minyak;
- batubara;
- kayu;
- sampah sampah;
- produk tembakau;
- makanan
Semakin rendah suhu di insinerator, semakin besar jumlah zat ini. Dalam proporsi yang relatif sederhana, benzapyrene ditemukan di aspal.
Bersama dengan produk pembakaran lainnya, hidrokarbon aromatik polisiklik menembus udara. Pada data suhu kamar, semua komponen ini memiliki bentuk kristal padat. Mereka meleleh pada suhu 200 ° C
Ketika gas panas, termasuk PAH, didinginkan, elemen-elemen ini menumpuk di bagian emisi. Misalnya, pada jarak 2-5 km dari pembangkit listrik tenaga batubara, lapisan tanah permukaan jenuh dengan polutan tersebut. Tetapi persentase yang lebih besar dari mereka bergegas di udara pada jarak yang cukup jauh.
Adsorben terbaik untuk PAH hidrokarbon aromatik polisiklik adalah karbon hitam. Sekitar 10 14 molekul zat ini dapat berkonsentrasi pada satu sentimeter persegi permukaannya.
Sumber dan Kontribusi
Di sini statistik memperhitungkan terutama emisi benzapyrene. Indikator t / tahun diberikan. Sebagai contoh, Amerika Serikat memperoleh data tersebut.
|
Sumber |
Parameter (t / tahun) |
|
Pembakaran batu bara |
600 |
|
Pembuatan Kokas |
200 |
|
Kebakaran hutan |
150 |
|
Membakar kayu |
70 |
|
Asap rokok |
0, 05 |
Nilai terakhir adalah yang terkecil dan pada pandangan pertama mungkin tampak tidak signifikan. Namun, dengan proporsi lokal, indikator yang cukup signifikan diperoleh. Mereka tercantum dalam tabel di bawah ini.
|
Udara |
Indikator (ng / m 3) |
|
Di desa |
0, 1-1, 0 |
|
Di kota |
0.2-20 |
|
Di ruangan yang penuh dengan asap tembakau |
100 |
Dalam air minum, karsinogen terkonsentrasi dalam volume 0, 3-2, 0 ng / L.
Hidrokarbon aromatik polisiklik, ketika berada di atmosfer, sangat stabil. Mereka secara bertahap dikonversi menjadi produk lain, berinteraksi dengan ozon dan nitrogen dioksida. Dalam kasus pertama, kuinon polinuklir muncul. Di kedua - nitrobenzapyrenes.
Deteksi PAH di udara
Metode berikut digunakan untuk ini:
- Kromatografi gas (GC).
- Kromatografi Cair Kinerja Tinggi (HPLC)
Pertama, 16 komponen utama kelompok PAH dipisahkan. Untuk ini, kolom khusus digunakan. Metode 1 menggunakan perangkat kapiler. Dalam kasus kedua - sangat efektif.
Untuk mengembangkan efektivitas hasil, penyaringan awal dilakukan di antara senyawa lain yang tersedia dalam sampel. Untuk ini, LC dengan tekanan rendah digunakan di salah satu dari dua sistem:
- Cairan itu padat.
- Fluida adalah fluida.
Setiap adsorpsi yang cocok, misalnya gel silika, digunakan di sini. Detektor sensitivitas juga digunakan untuk meningkatkan objektifitas hasil.
Metode pertama dilengkapi dengan:
- Perangkat ionisasi api. Fungsi - pengukuran kuantitatif setelah menentukan senyawa dengan metode lain yang tidak terkait.
- Spektrometer massa. Memberikan data kuantitatif, tetapi seringkali terbatas karena kebetulan massa zat dengan struktur yang berbeda
Teknik kedua dilengkapi dengan detektor seperti:
- Fluorimetri. Menentukan jumlah jejak PAH, tetapi tidak memberikan data tentang strukturnya.
- Spektrofotometri. Mengidentifikasi senyawa dan strukturnya secara objektif.
Ketika memilih peralatan analitis yang dimaksudkan untuk menyaring, menentukan dan mengukur studi elemen-elemen tersebut, kriteria tertentu harus diperhitungkan:
- Tingkat konten yang dihitung dalam sampel yang dianalisis.
- Jumlah kotoran dan zat terkait.
- Metodologi untuk implementasi operasi pengukuran.
- Potensi teknologi serial.
Dari sudut pandang teknologi pemisahan, lebih menguntungkan menggunakan kapiler GC. Jumlah senyawa, yang secara teori dibagi menjadi unit sementara dalam teknik ini, adalah 5-10 kali lebih besar bila dibandingkan dengan metode HPLC. Namun, tidak ada keuntungan jelas di sini. Karena beberapa senyawa secara efektif dibagi tepatnya dengan kromatografi cair. Sebagai contoh, ini adalah piren dibenzo (a, h) antrasena
Deteksi tanah
Di dalamnya, PAH disebabkan oleh emisi. Kehadiran mereka disediakan oleh pabrik atau sumber lain yang menyebabkan polusi. Metode berikut digunakan untuk mendeteksi dan menganalisis hidrokarbon aromatik polisiklik di sini:
- Pemisahan kromatografi. PAH terpisah dari senyawa lain.
- Fluorimetri. Rincian menganalisis zat-zat ini di tanah.
Sebagai aturan, sampel diambil dari situs yang dekat dengan perusahaan mana pun. Ini adalah tanah gambut dan podsolik.
Penelitian air
Mendeteksi PAH di badan air dan air limbah cukup sulit. Kromatografi cair kinerja tinggi digunakan. Dia memiliki:
- Mekanisme elusi gradien.
- Sensor UV pada array dioda.
- Indikator fluoresen.
Larutan encer dari hidrokarbon aromatik polisiklik dalam air diperoleh kembali menggunakan metilen klorida. Mereka dimurnikan pada kolom menggunakan gel silika. Kotoran berlebih dihapus. Hasilnya adalah ekstrak. Ini dikeringkan dan dilarutkan dalam komposisi air dan asetonitril. Analisis lebih lanjut dilakukan dengan menggunakan indikator dengan matriks dioda.
Situasi makanan
Benzapyrene dapat memasukkan makanan yang dimasak. Perwakilan hidrokarbon aromatik polisiklik dalam makanan ini mungkin terkandung dalam proporsi yang berbeda. Mereka ditunjukkan pada tabel berikut.
|
Produk |
Proporsi (mcg / kg) |
|
Kerak roti terbakar |
0, 5 |
|
Kue bolu kerak gelap |
0, 75 |
|
Daging asap buatan sendiri |
lebih dari 50 |
|
Sosis rebus |
0, 26 - 0, 5 |
|
Daging sapi muda panggang |
0, 18 - 0, 63 |
|
Buah dan sayuran |
0, 2-150 |
|
Ikan asap |
11, 2 |
|
Minyak sayur |
0, 9 - 30 |
|
Kentang |
1 - 16 |
|
Apel dari bagian dekat jalan |
10 |
|
Apel zona non-industri |
0, 2-0, 5 |
Saat ini, karsinogen ditemukan di banyak produk umum: roti, susu, mentega, kentang, dll. Jika produk diproses dengan benar, konsentrasi zat berbahaya dapat dikurangi. Sayuran dan buah-buahan harus dicuci bersih. Ini menghilangkan sekitar 20% dari PAH.
Mereka dapat muncul karena reaksi eluen (elemen yang terbentuk dalam pelarut) dengan kemasan polimer. Misalnya, lemak susu membentuk sekitar 95% benzapirene dari wadah atau cangkir kertas parafin.
