TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 8943:2011

ISO 16702:2007

CHẤT LƯỢNG KHÔNG KHÍ VÙNG LÀM VIỆC - XÁC ĐỊNH CÁC NHÓM IZOXYANAT HỮU CƠ TỔNG SỐ TRONG KHÔNG KHÍ BẰNG 1-(2-METOXYPHENYL)PIPERAZIN VÀ SẮC KÝ LỎNG

Workplace air quality - Determination of total organic isocyanate groups in air using 1-(2-methoxyphenyl)piperazine and liquid chromatography

Lời nói đầu

TCVN 8943:2011 hoàn toàn tương đương với ISO 16702:2007

TCVN 8943:2011 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 146 Chất lượng không khí biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Lời giới thiệu

Izoxyanat (các phân tử chứa nhóm chức NCO) là các phân tử hoạt động mạnh được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp sơn, màng xốp polyuretan, nhựa tổng hợp và keo dán. Izoxyanat được biết đến như chất kích ứng hô hấp và là nguyên nhân chính của bệnh bụi phổi nghề nghiệp do hóa chất gây ra. Phơi nhiễm izoxyanat có thể xảy ra qua đường thở và tiếp xúc qua da. Các nước Úc, Airơlen và Vương quốc Anh đã xác định các giới hạn tiếp xúc nghề nghiệp dài hạn (trung bình theo thời gian 8 h) là 20 mg/cm³ [nhóm izoxyanat (NCS) tổng số] và giới hạn tiếp xúc nghề nghiệp ngắn hạn (15 min) là 70 mg/cm³ đối với không khí vùng làm việc. Thêm vào đó, Phần Lan đã xác lập giới hạn tiếp xúc ngắn hạn (15 min) là 35 mg/cm³, Thụy Điển đã xác lập giới hạn tiếp xúc nghề nghiệp dài hạn (trung bình theo thời gian 8 h) là 5 ppb[1]⁾ [nhóm izoxyanat (NCS) tổng số] và giới hạn tiếp xúc ngắn hạn (15 min) là 10 ppb cho không khí vùng làm việc. Các giới hạn này là cho tổng izoxyanat, nghĩa là monome và tất cả polime izoxyanat (cũng còn được gọi là oligome, polyizoxyanat, oligo- izoxyanat hoặc perpolyme).

Lấy mẫu và phân tích các izoxyanat truyền theo không khí là không dễ. Izoxyanat tồn tại ở rất nhiều dạng hóa chất, như monome, oligome và các polyme cấu trúc phân tử lớn và phức tạp hơn, và trong hỗn hợp của tất cả các dạng này. Izoxyanat oligome và polyme được sử dụng thông dụng trong công nghiệp vì chúng ít bay hơi hơn so với monome và do đó nguy hiểm hơn izoxyanat. Izoxyanat xuất hiện theo một loạt các dạng vật lý, ví dụ hơi, sol khí và chất lỏng. Một phương pháp lấy mẫu thích hợp cho một dạng vật lý của izoxyanat đương nhiên là không thích hợp cho các dạng vật lý khác của izoxyanat. Trong vùng làm việc, các chất khác cũng có thể có mặt trong không khí, như hơi nước, bụi, các amin và các loại cồn tùy theo loại sản phẩm và quá trình đang được sử dụng, và các chất này có thể cản trở phân tích sắc ký lỏng (LC). Các tiêu chuẩn về izoxyanat polyme là không sẵn có để dùng, thế nhưng các loại izoxyanat này cần phải được định lượng để có được kết quả izoxyanat tổng số.

Do bản chất phản ứng của nhóm izoxyanat, phân tích trong vùng làm việc thông thường được tiến hành bằng bẫy izoxyanat với thuốc thử dẫn xuất để tạo ra một chất dẫn xuất bền vững. Tiêu chuẩn này dựa trên phương pháp của Vương quốc Anh (UK) là MDHS25/3^[1] để xác định izoxyanat.

Phương pháp này bẫy izoxyanat với 1-(2-methoxyphenyl)piperazine (MP) để tạo thành dẫn xuất urê bền và ổn định. Dẫn xuất urê được phân tích bằng LC với detector hóa điện tử (EC) và detetor cực tím/khả biến (UV/vis). Sử dụng tiêu chuẩn đã ban hành hoặc biên soạn tiêu chuẩn có thể định lượng được để phân tích izoxyanat bằng sử dụng detector UV/vis. Tiêu chuẩn này có ưu điểm là detector UV/vis ổn định hơn ditector hóa điện tử (EC). Tuy nhiên, vì phần lớn izoxyanat polime được sử dụng trong công nghiệp, nên hiện nay không có tiêu chuẩn để phân tích và sử dụng detector EC để định lượng những hợp chất này, oxy hóa nhóm methoxy với thuốc thử dẫn xuất MP. Vì nhóm này thông dụng cho tất cả izoxyanat được dẫn xuất MP, các loại polyme đều có thể được hiệu chuẩn bằng sử dụng izoxyanat monome tương ứng.

Quy trình được sử dụng để lấy mẫu izoxyanat trong vùng làm việc tùy thuộc vào dạng vật lý của izoxyanat. Dùng cái lọc để lấy mẫu là có hiệu quả. Một ống hấp phụ/kết hợp cái lọc được khuyên dùng để lấy mẫu sol khí. Phương pháp này được chứng minh là phù hợp cho các izoxyanat thông thường như mono izoxyanat và diizoxyanat, nghĩa là methylenebis(phenylizoxyanat) (MDI), phenyl