De aard van de gasgevaren die sommige werkomgevingen met zich meebrengen, kan complex zijn en volledige bescherming kan niet met één enkele oplossing worden bereikt. Deze week neemt onze gastblogger, Richard, VOC's onder de loep: hoe ze een gevaar vormen en wat we kunnen doen om ons ertegen te beschermen.

Vluchtige organische stoffen (VOS) zijn over het algemeen vloeistoffen die bij kamertemperatuur gemakkelijk damp afgeven, zoals oplosmiddelen en brandstoffen. Bij hoge concentraties kunnen deze dampen exploderen. Bij extreem lage concentraties kunnen ze giftig zijn. Hoewel de gevolgen van blootstelling soms onmiddellijk merkbaar zijn, kunnen de symptomen pas maanden of zelfs jaren later zichtbaar worden. Chronische ziekte kan het gevolg zijn van herhaalde en langdurige blootstelling aan lage concentraties. Het toegenomen bewustzijn van de chronische toxiciteit van VOS heeft geleid tot verlaagde grenswaarden voor beroepsmatige blootstelling (OEL) en strengere eisen voor directe meting.

De meest voorkomende vorm van blootstelling aan VOS is inademing van dampen. De beste manier om zich hiertegen te beschermen is het gebruik van een persoonlijke gasmonitor, die op de juiste manier wordt gedragen - d.w.z. zo dicht mogelijk bij de ademzone als redelijkerwijs mogelijk is. Op die manier wordt de monitor blootgesteld aan dezelfde niveaus van giftig gas als de drager ervan, zodat hij hem op betrouwbare wijze kan waarschuwen voor het aanwezige gevaar.

In een werkomgeving kunnen een aantal verschillende toxische en explosieve gassen aanwezig zijn. Een gebruikelijke aanpak bij het gebruik van persoonlijke instrumenten is het gebruik van een instrument met meerdere sensoren, waarmee gelijktijdig kan worden gecontroleerd op verschillende gevaren in de atmosfeer. De informatie van de verschillende sensoren helpt bij de interpretatie van wat een complex mengsel van gassen kan zijn.

Het is van vitaal belang dat een persoonlijke gasmonitor correct is geconfigureerd voor de omgeving waarin hij zal worden gebruikt. Er zijn specifieke sensoren beschikbaar voor de detectie van sommige giftige gassen. Deze moeten worden gebruikt wanneer blootstelling aan dat specifieke gas een reële mogelijkheid is. Goede voorbeelden zijn kooldioxide in de koolzuurhoudende drankenindustrie; koolmonoxide in de staalindustrie; en in de waterbehandeling, ozon en chloor. Voor elk van deze gassen zijn sensoren beschikbaar, meestal op basis van elektrochemische technologie. Voor veel van de VOS-gassen bestaan dergelijke specifieke sensoren echter niet. In dat geval moet een beroep worden gedaan op andere technologie.

Foto-ionisatiedetectie
Foto-ionisatiedetectietechnologie wordt algemeen beschouwd als de technologie bij uitstek voor het monitoren van de blootstelling aan toxische VOS-niveaus. De sensoren omvatten een lamp als bron van hoogenergetisch ultraviolet (UV) licht. De lamp bevat een edelgas, meestal krypton, en elektroden. De energie van het UV-licht zet de neutraal geladen VOS-moleculen aan tot exciteren, waardoor een elektron wordt verwijderd.

De hoeveelheid energie die nodig is om een elektron uit een VOS-molecule te verwijderen, wordt het ionisatiepotentieel (IP) genoemd. Hoe groter de molecule, of hoe meer dubbele of drievoudige bindingen de molecule bevat, hoe lager de IP. In het algemeen geldt dus: hoe groter de molecule, hoe gemakkelijker deze te detecteren is. Bovendien hoeft bij deze technologie geen sinter te worden gebruikt, waardoor het gas de sensor niet zou kunnen bereiken. Zij is ook niet gevoelig voor vergiftiging door chemicaliën in schoonmaakmiddelen, of siliconen.

PID is zeer gevoelig en reageert op veel verschillende VOS. De grootte van de reactie is recht evenredig met de concentratie van het gas. 50ppm van het ene gas zal echter een andere waarde opleveren dan 50ppm van een ander gas. Om dit te ondervangen worden detectoren gewoonlijk gekalibreerd op isobutyleen en wordt vervolgens een correctiefactor toegepast om nauwkeurige meetwaarden voor een doelgas te verkrijgen. Elk gas heeft een andere correctiefactor. Daarom moet het gas bekend zijn om de juiste correctiefactor te kunnen toepassen.

Bijgevolg kunnen pellistorsensoren en foto-ionisatiedetectoren voor vele toepassingen als complementaire technologieën worden beschouwd. Pellistors zijn uitstekend geschikt voor de bewaking van methaan, propaan en andere veel voorkomende brandbare gassen op %LEL-niveaus. Anderzijds detecteert PID grote VOS- en koolwaterstofmoleculen die vrijwel niet detecteerbaar zijn door pellistorsensoren, zeker niet in het parts-per-million bereik dat nodig is om te waarschuwen voor toxische niveaus. De beste aanpak in veel omgevingen is dus een multi-sensorinstrument dat met beide technologieën is uitgerust.