Evaluation of various collection phases for polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH)

Zusammenfassung

Partikel-gebundene und gasförmige polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAH) mit teilweise ausgeprägten carcinogenen Eigenschaften können als Bestandteile von Pyrolyseprodukten aus organischem Material bei bestimmten Fertigungsprozessen am Arbeitsplatz emittiert werden.

Eine Risikoabschätzung exponierter Arbeitnehmer orientiert sich vorwiegend an Luftmessungen eines möglichst umfassenden PAH-Spektrums. Ihre quantitative Probenahme mittels Glasfaserfilter stößt wegen unterschiedlich ausgeprägter Flüchtigkeit der PAH auf Schwierigkeiten.

Anhand von n = 20 ausgewählten Referenzsubstanzen wird ein geeignetes Sammelsystem im Probenahmeverfahren für PAH evaluiert.

Durch Anwendung der sog. „phase equilibrium method” und des simulierten Probenahmeverfahrens mittels im Stickstoffstrom mit PAH beaufschlagter Sammelphasen konnten Überführungsraten für die gasförmigen PAH von 82,7 bis 105,7% an den Adsorberharzen Tenax und von 82,9 bis 103,9% an XAD-2 mit Toluol als Elutionsmittel erhalten werden. Nicht geeignet erwiesen sich Silicagel und Polygosil.

Eine repräsentative Probenahme zur Abschätzung der PAH-Totalkonzentration ist bei einer kombinierten Anwendung von Glasfaserfilter als Sammelphase für partikuläre PAH und nachgeschaltetem Adsorptionsrohr mit wahlweise Tenax oder XAD-2 als Sorbens für gasförmige PAH als äußerst effektiv zu bezeichnen.

Summary

Particle-bound and gaseous polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH), some of which are strongly carcinogenic, can be detected as components of pyrolysis products of organic materials and are emitted at the place of work during certain manufacturing processes.

An assessment of the risk to exposed workers depends on the determination of as wide a spectrum of PAH in the atmosphere as possible. Their quantitative collection on glass fibre filters causes problems because of the high volatility of PAH.

A suitable collection system for air sampling of these substances has been sought on the basis of _n = 20 chosen PAH.

Employing the “phase equilibrium method” and a simulated sampling process in a stream of nitrogen with PAH-coated collection phases it was possible to demonstrate a collection efficiency for volatile PAH of 82.7 to 105.7% on the adsorbing resin Tenax and of 82.9 to 103.9% on XAD-2 using toluene as eluent. Silica gel and Polygosil proved unsuitable as PAH adsorbents.

An extremely effective sampling system suitable for the evaluation of the total PAH concentration at work places consists of the combination of a glass fibre filter as a collector for particulate PAH followed by an adsorption tube containing either Tenax or XAD-2 as back-up system for trapping the vapour-phase PAH.