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27. November 2014
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Was sind VOCs?

Die Art der Gasgefahren in manchen Arbeitsumgebungen kann sehr komplex sein, und ein vollständiger Schutz lässt sich nicht mit einer einzigen Lösung erreichen. Diese Woche wirft unser Gastblogger Richard einen Blick auf VOCs: wie sie eine Gefahr darstellen und was wir tun können, um uns vor ihnen zu schützen.

Bei flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) handelt es sich in der Regel um Flüssigkeiten, die bei Raumtemperatur leicht Dämpfe abgeben, wie z. B. Lösungsmittel und Kraftstoffe. In hohen Konzentrationen können diese Dämpfe explodieren. In extrem niedrigen Konzentrationen können sie giftig sein. Während die Auswirkungen der Exposition manchmal sofort spürbar sind, können sich die Symptome erst nach Monaten, wenn nicht Jahren, zeigen. Wiederholte und anhaltende Exposition auf niedrigem Niveau kann zu chronischen Erkrankungen führen. Das zunehmende Bewusstsein für die chronische Toxizität von VOC hat zu niedrigeren Grenzwerten für die Exposition am Arbeitsplatz (OEL) und zu höheren Anforderungen an die direkte Messung geführt.

Die gefährlichste Form der VOC-Exposition ist das Einatmen von Dämpfen. Die beste Möglichkeit, sich davor zu schützen, ist die Verwendung eines persönlichen Gaswarngeräts, das korrekt getragen wird - d. h. so nah wie möglich an der Atemzone. Auf diese Weise ist er den gleichen Mengen an giftigen Gasen ausgesetzt wie sein Träger und kann ihn zuverlässig vor der bestehenden Gefahr warnen.

In einer Arbeitsumgebung können eine Reihe verschiedener giftiger und explosiver Gase vorhanden sein. Ein gängiger Ansatz bei der Verwendung von persönlichen Messgeräten ist die Verwendung eines Multisensormessgeräts, das in der Lage ist, gleichzeitig verschiedene atmosphärische Gefahren zu überwachen. Die Informationen der verschiedenen Sensoren helfen bei der Interpretation eines möglicherweise komplexen Gasgemischs.

Es ist wichtig, dass ein persönliches Gasmessgerät für die Umgebung, in der es eingesetzt werden soll, richtig konfiguriert ist. Für die Erkennung einiger giftiger Gase gibt es spezielle Sensoren. Diese sollten dort eingesetzt werden, wo eine Exposition gegenüber diesem spezifischen Gas realistisch ist. Gute Beispiele sind Kohlendioxid in der kohlensäurehaltigen Getränkeindustrie, Kohlenmonoxid in der Stahlindustrie und Ozon und Chlor in der Wasseraufbereitung. Für jedes dieser Gase gibt es Sensoren, die in der Regel auf elektrochemischer Technologie basieren. Für viele der VOC-Gase gibt es jedoch keine solchen spezifischen Sensoren. In diesem Fall muss auf eine andere Technologie zurückgegriffen werden.

Photoionisationsdetektion
Die Photoionisationsdetektion gilt allgemein als die Technologie der Wahl für die Überwachung der Exposition gegenüber toxischen VOCs. Die Sensoren enthalten eine Lampe als Quelle für hochenergetisches ultraviolettes (UV) Licht. Die Lampe umschließt ein Edelgas, in der Regel Krypton, und Elektroden. Die Energie des UV-Lichts regt die neutral geladenen VOC-Moleküle an und entzieht ihnen so ein Elektron.

Die Energiemenge, die benötigt wird, um ein Elektron aus einem VOC-Molekül zu entfernen, wird als Ionisierungspotenzial (IP) bezeichnet. Je größer das Molekül ist oder je mehr Doppel- oder Dreifachbindungen das Molekül enthält, desto niedriger ist das IP. Je größer das Molekül ist, desto leichter ist es zu erkennen. Außerdem erfordert diese Technologie keine Sinterung, die verhindern könnte, dass das Gas den Sensor erreicht. Sie ist auch nicht anfällig für Vergiftungen durch Chemikalien in Reinigungsmitteln oder durch Silikon.

PID ist sehr empfindlich und reagiert auf viele verschiedene VOCs. Das Ausmaß der Reaktion ist direkt proportional zur Konzentration des Gases. 50 ppm eines Gases ergeben jedoch einen anderen Messwert als 50 ppm eines anderen Gases. Daher werden die Detektoren in der Regel auf Isobutylen kalibriert, und dann wird ein Korrekturfaktor verwendet, um genaue Messwerte für ein Zielgas zu erhalten. Jedes Gas hat einen anderen Korrekturfaktor. Daher muss das Gas bekannt sein, damit der richtige Korrekturfaktor angewendet werden kann.

Folglich können Pellistor-Sensoren und Photoionisationsdetektoren für viele Anwendungen als komplementäre Technologien betrachtet werden. Pellistoren eignen sich hervorragend für die Überwachung von Methan, Propan und anderen gängigen brennbaren Gasen auf %LEL-Niveau. Andererseits erkennt PID große VOC- und Kohlenwasserstoffmoleküle, die von Pellistorsensoren praktisch nicht erkannt werden können, zumindest nicht im Promillebereich, der für die Warnung vor toxischen Werten erforderlich ist. Daher ist in vielen Umgebungen ein Multisensorgerät mit beiden Technologien die beste Lösung.

 

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