4 Material und Umwelt
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Die passive Probenahme von VOC (Volatile Organic Compounds) mit Tenax® TA und Thermodesorption GC/MS Analytik ist eine einfache, kosteneffiziente und repräsentative Methode zur Bestimmung der VOC-Konzentrationen in der Innenraumluft. In der Theorie ist die Stoffaufnahme in den Passivsammler nur abhängig vom Diffusionskoeffizienten der Substanz in Luft und der Geometrie des Sammlers (ideale Adsorption). Um sie zu charakterisieren, wird die Aufnahmerate (UR), definiert als Quotient der Massenaufnahme und dem Produkt aus Konzentration und Expositionszeit, verwendet. Viele effektive Aufnahmeraten (UR,eff) unterscheiden sich beträchtlich von idealen (theoretischen) Werten (UR,id). Literaturwerte sind in nationalen und internationalen Normen lediglich für bestimmte Expositionszeiten vorgegeben, während detaillierte Informationen über den zugehörigen Konzentrationsbereich fehlen. Außerdem ist die Anzahl der insgesamt in der Literatur beschriebenen Substanzen begrenzt. Das Ziel der vorgestellten Studie ist es diesen Fundus an Aufnahmeraten zu begutachten und zu prüfen und ihn durch die Bestimmung eigener qualitätsgesicherter Laborwerte zu ergänzen. Die bestimmten Aufnahmeraten werden als akkurat bezüglich ihrer relativen Standardabweichung und Vergleichbarkeit zu Literaturwerten betrachtet und können für Expositionszeiten von 7 Tagen bei Konzentrationen von 50 100 µg/m³ (ca. 100 300 ppm min) empfohlen werden. Die Sieben Tage Aufnahmeraten aus ISO16017 2 und ASTM D6196 sind nicht generell für diesen Zweck geeignet, wie exemplarisch für Benzol gezeigt wurde.
Generation of experimental uptake rates (UR) for > 70 VOCs (7d /100 μg m-3)
Application in German Environmental Survey – VOC exposure assessment
Assurance of transparency concerning UR generation and uncertainty creates basis for decision making and comparability of measurement results.
Exemplarily the uncertainty u(UR) of toluene UR was modelled and determined statistically with own laboratory data (relative standard deviation of actively sampled test gas atmosphere – RSDa and n = 5 exposed passive samplers – RSDp) in line with EN 838 as well as from variation of literature UR – RSD UR,lit.
Cellulose ethers, like methyl cellulose (MC) or hydroxypropyl cellulose (HPC), are widely used in conservation. They also occur as additives and rheology modifiers in various products like dispersions or gels. Do such products release harmful volatile organic compounds (VOC) during their accelerated aging? A mass testing series utilizing the Oddy test of 60 commercial cellulose ethers ranks the products in safe for permanent use (P, no corrosion), only for temporary use (T, slight corrosion), and unsuitable at all (F, heavy corrosion). Results show that 55% of the products passed the test whereas 33% are for temporary use as slight corrosion occurred on at least one metal coupon and only 11% failed the Oddy test. Raman measurements of the corrosion products identified oxides like massicot, litharge, cuprite, and tenorite among carbonates (hydrocerussite, plumbonacrite), and acetates like basic lead acetate, lead acetate trihydrate as well as lead formate as main phases. For example, commercial, industrial Klucel® G (HPC) scored a T rating through slight corrosion on the lead coupon. Basic lead acetate among other phases indicates the presence of acetic acid. Additional measurements of the sample with thermal desorption GC–MS utilizing the BEMMA scheme confirm the high acetic acid outgassing and reveal the presence of a small amount of formaldehyde.
One criterion to evaluate the odour of a sample is perceived
intensity П which is evaluated with the aid of a comparative scale. The procedure is well accepted but also time consuming and extensive. The study should help simplify the testing procedure by asking the panel members to only indicate whether a sample is perceived as less to equally intense or of greater intensity in comparison to a given acetone concentration of 7 pi on the comparative scale. In Germany a value of 7 pi is required for products to be suitable for the indoor use. The results show that the simplified test is basically suitable.