Karakteristik af giftige gasser
11 min læsning
Artikel
Gasser og dampe, der produceres, har under mange omstændigheder skadelige virkninger på arbejdere, der udsættes for dem ved indånding, absorbering gennem huden eller indtagelse. Mange giftige stoffer er sundhedsskadelige i koncentrationer helt ned til 1 ppm (parts per million). Da 10.000 ppm svarer til 1 volumenprocent af et hvilket som helst rum, kan man se, at en ekstremt lav koncentration af nogle giftige gasser kan udgøre en sundhedsfare. Men hvad er gassernes egenskaber?
Karakteristik af giftige gasser:
| GAS | RELATIV MASSEFYLDE I LUFT | KEMISK FORMEL | EGENSKABER |
| Ammoniak | 0.59 | NH3 | Ammoniak er den eneste almindelige alkaliske gas. Dens massefylde er ca. halvdelen af luftens, og den har en karakteristisk lugt. Dens maksimale sikkerhedsniveau er 25 ppm, men dens alkalinitet gør den meget reaktiv med sure gasser og klor, og dens tilstedeværelse i atmosfærer, der indeholder andre gasser, maskeres ofte af dette. Hvis for eksempel ammoniak og klor er til stede i lige store koncentrationer, bliver resultatet en sky af ammoniumklorid og ingen af de to gasser.
Ammoniak er brandfarligt med en LEL på 15 %. Det produceres i store mængder over hele verden til gødning, urinstof til harpiks, sprængstoffer og fibre som f.eks. nylon. Det bruges også som kølegas: Denne anvendelse er stigende i takt med, at CFC'erne forsvinder. En anden anvendelse er at opretholde steriliteten i vandforsyninger efter behandling med klor og svovldioxid. |
| Arsine | 2.7 | ASH3 | Arsin er en farveløs, brandfarlig og meget giftig gas. Den har en hvidløgslignende eller fiskeagtig lugt, som kan registreres ved koncentrationer på 0,5 ppm og derover. Da arsin ikke er irriterende og ikke giver nogen umiddelbare symptomer, kan personer, der udsættes for farlige niveauer, være uvidende om dets tilstedeværelse. Det leveres generelt i flasker som en flydende komprimeret gas. Arsingas dannes, når metaller eller råmalm, der indeholder arseniske urenheder, behandles med syre. Arsingas bruges også i halvlederindustrien, når man deponerer arsenik på mikrochips. |
| Brom | 5.5 | Br2 | Brom bruges til at fremstille en lang række forbindelser, der bruges i industrien og landbruget. Brom bruges også til fremstilling af fumiganter, flammehæmmende midler, vandrensningsforbindelser, farvestoffer, medicin, desinfektionsmidler, uorganiske bromider til fotografering osv. Det bruges også til at danne mellemprodukter i organisk syntese, hvor det foretrækkes frem for jod på grund af dets meget lavere omkostninger.
Brom bruges til at fremstille bromerede vegetabilske olier, som bruges som emulgator i mange læskedrikke med citrussmag. Elementært brom er stærkt irriterende og vil i koncentreret form give smertefulde blærer på udsat hud og især slimhinder. Selv lave koncentrationer af bromdamp (fra 10 ppm) kan påvirke vejrtrækningen, og indånding af betydelige mængder brom kan give alvorlige skader på åndedrætsorganerne. |
| Kuldioxid | 1.53 | CO2 | På trods af at vi udånder kuldioxid og at det er til stede i atmosfæren i et omfang af ca. 400 ppm, er det maksimale sikre niveau 5000 ppm (0,5 %). Det produceres under forbrænding og i brygning, destillation og andre gæringsprocesser og er sammen med metan en af hovedbestanddelene i gas fra lossepladser og spildevandsrensning. CO2 udgør en betydelig fare i bryggeriindustrien, især fordi gassen er tungere end luft og samler sig ved lave niveauer. Der er en vis risiko på overfyldte, dårligt ventilerede steder, og dette problem forværres ofte af iltmangel. CO2 bruges også til at øge plantevæksten ved at hæve det normale niveau i drivhuse osv.
Det er lugt- og farveløst og vanskeligt at måle i ppm-niveauer. Infrarød absorption er den sædvanlige detektionsteknik. |
| Kulilte | 0.97 | CO | Kulilte, som er lugt- og farveløs, er den mest udbredte giftige gas. Da den har samme massefylde som luft, blander den sig let og indåndes let. Den er en berømt "stille dræber" i husholdningsmiljøer.
Enhver proces, hvor der sker en ufuldstændig forbrænding af kulstofbrændstof, vil sandsynligvis producere kulilte. For eksempel: benzin- og dieselmotorer, kul-, gas- og oliekedler og endda rygning. Dets tilstedeværelse i miner skyldes den langsomme forbrænding af kul. Det bruges også i enorme mængder som et billigt kemisk reduktionsmiddel, f.eks. i stålproduktion og andre metalraffinerings- og varmebehandlingsprocesser, og i produktionen af metanol ved reaktion med brint. |
| Klor | 2.5 | Cl2 | Klor er en skarpt lugtende, ætsende, grøn/gul gas. Den mest kendte anvendelse er i vandrensning til husholdninger og i svømmebassiner. Den bruges til at fremstille klorerede forbindelser som PVC og til at blege papir og tekstiler. Det er en meget tung gas, som let absorberes af de fleste materialer.
Klors opførsel gør det til en meget vanskelig gas at detektere (så vanskelig, at selv kalibrering kræver særlige teknikker). Brug af Crowcon Environmental Sampling Unit er en effektiv måde at opdage det på i klorlagre, og det minimerer antallet af nødvendige detektorer. |
| Klordioxid | 2.3 | ClO2 | Klordioxid er en rødgul gas, som er en af flere kendte oxider af klor. Den kan spontant og eksplosivt nedbrydes til klor og ilt. Klordioxid bruges primært til blegning af træmasse, men anvendes også til blegning af mel og til desinfektion af vand.
Klordioxid bruges også sammen med ozon til desinfektion af vand for at reducere dannelsen af bromater, som er regulerede kræftfremkaldende stoffer. Klordioxid bruges i mange industrielle vandbehandlinger som biocid, herunder køletårne, procesvand og fødevareforarbejdning. Ved indånding forårsager klordioxidgas irritation i næse, hals og lunger. |
| Diborane | 0.96 | B2H6 | Diborane har en lugttærskel på mellem 2 og 4 ppm, hvilket er betydeligt højere end eksponeringsgrænsen på 0,1 ppm. Langvarige eksponeringer på lavt niveau, som dem der forekommer på arbejdspladsen, kan føre til lugtudmattelse og tolerance over for diborans irriterende virkninger.
Som med alle giftige gasser giver lugten ikke tilstrækkelig advarsel om farlige koncentrationer. Diboran er lettere end luft, og eksponering kan resultere i hud-, luftvejs- og øjenirritation i dårligt ventilerede, lukkede eller lavtliggende områder. Diboran bruges i raketdrivmidler, som gummivulkanisator, som katalysator for kulbrintepolymerisation, som flammehastighedsaccelerator og som dopingmiddel til produktion af halvledere. |
| Ethylenoxid (ETO) | 1.52 | C2H4O | Ethylenoxid bruges som mellemprodukt i produktionen af ethylenglykol, der er meget udbredt som kølemiddel og frostvæske til biler. Det bruges også til at sterilisere fødevarer og medicinsk udstyr. Det er en farveløs, brændbar gas eller nedkølet væske med en svagt sødlig lugt. Ethylenoxidgas dræber bakterier, skimmel og svampe og kan bruges til at sterilisere stoffer, der ville blive beskadiget af steriliseringsteknikker som pasteurisering, der er afhængige af varme. Derudover bruges ethylenoxid i vid udstrækning til at sterilisere medicinske forsyninger som bandager, suturer og kirurgiske redskaber.
Ethylenoxid er giftigt ved indånding. Symptomer på overeksponering omfatter hovedpine og svimmelhed, der med stigende eksponering udvikler sig til kramper, anfald og koma. Indånding kan få lungerne til at fyldes med vand flere timer efter eksponering. |
| Fluor | 1.3 | F2 | Atomar fluor og molekylær fluor bruges til plasmaætsning i halvlederproduktion og produktion af fladskærme. Fluor tilsættes til nogle byers vandforsyning i en mængde på ca. en del pr. million for at hjælpe med at forhindre huller i tænderne.
Fluorforbindelser, herunder natriumfluorid, bruges i tandpasta for at forebygge huller i tænderne. Fluor er meget giftigt og skal håndteres med stor forsigtighed, og enhver kontakt med hud og øjne bør strengt undgås. Fluor er et kraftigt oxidationsmiddel, som kan få organisk materiale, brændbare stoffer eller andre brandfarlige materialer til at antænde. |
| Tysk | 2.65 | GeH4 | Tysk brænder i luft for at producere GeO2 og vand.
Germane bruges i halvlederindustrien til epitaktisk vækst af germanium ved MOVPE eller kemisk stråleepitaksi. Germane er brandfarlig, giftig og kvælende. |
| Hydrogencyanid | 0.94 | HCN | Hydrogencyanid er en velkendt gift, der er en farveløs, sødt lugtende gas med et maksimalt sikkerhedsniveau på 10 ppm i 15 minutter. Den vigtigste industrielle anvendelse er guldraffinering. |
| Brintklorid | 1.3 | HCL | Klorbrinte er en stærkt ætsende og giftig farveløs gas, som danner hvide dampe ved kontakt med fugt. Disse dampe består af saltsyre, som dannes, når hydrogenklorid opløses i vand. Klorbrintegas og saltsyre er vigtige i industrien, især i forbindelse med lægemidler, halvledere og behandling af gummi og bomuld. Det udledes også fra affaldsforbrændingsanlæg, hvor PVC brændes. Indånding af dampene kan forårsage hoste, kvælning, betændelse i næse, hals og øvre luftveje og i alvorlige tilfælde døden. |
| Hydrogenfluorid | 0.92 | HF | Hydrogenfluorid bruges til olieraffinering, glasfremstilling, aluminiumsproduktion, titaniumbejdsning, kvartsrensning og metalfinish.
Hydrogenfluorid forårsager øjen-, næse- og hudirritation. Indånding af en stor mængde HF kan også skade lunger, hjerte og nyrer og i sidste ende medføre døden. Det kan også brænde øjne og hud. |
| Hydrogensulfid | 1.2 | H2S | Hydrogensulfid er velkendt på grund af sin dårlige æglugt, som kan lugtes ned til mindre end 0,1 ppm. Høje koncentrationer (>60 ppm) kan ikke lugtes på grund af lammelse af lugtekirtlerne, og eksponering kan føre til øjeblikkelig lammelse. H2S er lidt tungere end luft, og derfor monteres faste detektorer normalt 1 til 1,5 meter fra jorden eller i nærheden af potentielle lækagekilder.
H2Sproduceres under nedbrydning af organiske materialer, udvindes med olie (når olien siges at være sur) og findes ofte under jorden under tunnelarbejde og i kloakker. Det er en bestanddel af biogas og findes i store mængder i spildevandsrensningsanlæg, pumpestationer, pressehuse, kedelhuse og stort set alle steder, hvor spildevand behandles. Det har nogle industrielle anvendelser og produceres som et biprodukt i andre (f.eks. fiberfremstilling). |
| Methylmercaptan | 1.66 | CH3SH | Mercaptan tilsættes naturgas (metan) for at gøre den lettere at opdage i tilfælde af en lækage: Naturgas er i sin oprindelige tilstand farveløs og lugtfri. Mercaptan indeholder svovl og har en stærk lugt, der minder om rådden kål eller dårlige æg. Ved at tilsætte mercaptan til naturgassen kan eventuelle lækager fra kedler, ovne og varmtvandsbeholdere nemt opdages uden brug af dyrt udstyr.
Andre anvendelser af mercaptan i industrien omfatter jetbrændstof, lægemidler, tilsætningsstoffer til dyrefoder, kemiske anlæg, plastindustrien og pesticider. Det er et naturligt stof, der findes i blod, hjerne og andet væv hos mennesker og dyr. Det frigives fra dyrs afføring. Det forekommer naturligt i visse fødevarer, f.eks. nogle nødder og ost. Mercaptan er mindre ætsende og mindre giftigt end lignende svovlforbindelser (H2S). De anbefalede maksimale eksponeringsniveauer i Nordamerika varierer fra 0,5 ppm (NIOSH's 15-minutters grænse) til 10 ppm (OSHA's tilladte eksponeringsgrænse). UK Heath and Safety Executive har ikke fastsat en grænseværdi for eksponering på arbejdspladsen. |
| Nitrogenoxid
Nitrogenoxid Kvælstofdioxid |
1.53
1.04 1.60 |
N2O,
NEJ NO2 |
Der findes tre kvælstofoxider. Nitrogenoxid (eller lattergas) har en LTEL-værdi (ifølge dokument EH40) på 100 ppm. Den har ikke en STEL-værdi. Det kan medføre døden, hvis det indåndes på en sådan måde, at der ikke indåndes nok ilt. Det er også farligt at indånde lattergas af industriel kvalitet, da det indeholder mange urenheder og ikke er beregnet til brug på mennesker. Lattergas er et svagt bedøvelsesmiddel og bruges generelt ikke alene i anæstesi. Men da det har en meget lav kortvarig toksicitet og er et fremragende smertestillende middel, bruges en 50/50-blanding af lattergas og ilt ofte under fødsler, til tandbehandlinger og i akutmedicin.
Nitrogenoxid (moderne navn nitrogenmonoxid) og nitrogendioxid er bestanddelene i de såkaldte NOx, som sammen med svovldioxid forårsager syreregn. Hovedårsagen til disse gasser i atmosfæren er forbrænding af fossile brændstoffer i bilmotorer og kraftværker. Ved udstødningen udgør nitrogenoxid ca. 90 % af NOx. Men det reagerer spontant med ilt i den åbne atmosfære og danner nitrogendioxid. Nitrogenoxid er en farveløs gas, men nitrogendioxid er en sur, skarpt lugtende, brun gas. |
| Ozon | 1.6 | O3 | Ozon er en ustabil gas, som dannes, når der er behov for det. Det bruges i stigende grad i stedet for klor til behandling af vand. Det kan påvises elektrokemisk ved lave ppm-niveauer. |
| Fosgen | 3.48 | COCL2 | Fosgen er et vigtigt industrikemikalie, der bruges til fremstilling af plast, farvestoffer og pesticider. Det bruges også i den farmaceutiske industri. Fosgengas kan forekomme farveløs eller som en hvid til lysegul sky. Ved lave koncentrationer har den en behagelig lugt af nyslået hø eller grøn majs, men det er ikke sikkert, at alle mennesker, der udsættes for den, bemærker lugten. Ved høje koncentrationer kan lugten være stærk og ubehagelig.
Som med alle giftige gasser giver lugten ikke tilstrækkelig advarsel om farlige koncentrationer. Fosgengas er tungere end luft, så det er mere sandsynligt, at den findes i lavtliggende områder. Fosgengas kan skade hud, øjne, næse, hals og lunger. |
| Fosfin | 1.2 | PH3 | Fosfin er meget giftigt, og derfor har det enSTEL på kun 0,3 ppm. Fosfingas bruges til skadedyrsbekæmpelse ved gasning. Fosfin bruges også i halvlederindustrien. |
| Silan | 1.3 | SiH4 | Silan ved stuetemperatur er en gas og er pyroforisk, hvilket betyder, at den forbrænder spontant i luft uden behov for ekstern antændelse.
Der findes flere industrielle og medicinske anvendelser af silaner. For eksempel bruges silaner som koblingsmidler til at klæbe glasfibre til en polymermatrix, hvilket stabiliserer kompositmaterialet. Anvendelser omfatter vandafvisende midler, forsegling og beskyttelse af murværk/beton, kontrol af graffiti og påføring af polykrystallinske siliciumlag på siliciumskiver ved fremstilling af halvledere og fugemasser. Sundhedseffekterne omfatter hovedpine, kvalme og kraftig irritation af hud, øjne og luftveje. |
| Svovldioxid | 2.25 | SO2 | Svovldioxid er farveløs og har en karakteristisk kvælende lugt. Det dannes ved afbrænding af svovl og svovlholdige materialer som f.eks. olie og kul. Det er meget surt og danner svovlsyre, når det opløses i vand. Sammen med kvælstofoxider er det årsag til syreregn.
SO2 findesi industriområder og i nærheden af kraftværker, og det er et råmateriale i mange processer. Det bruges i vandbehandling til at fortrænge overskydende klor, og på grund af dets steriliserende egenskaber bruges det i fødevareforarbejdning. Det er dobbelt så tungt som luft, og det har en tendens til at falde til jordoverfladen, så en Crowcon Environmental Sampling Unit placeret tæt på jorden sikrer hurtig detektering i tilfælde af en lækage. Bemærk: Svovltrioxid S03 findes i udstødningen fra kraftværker. Det er ikke en gas, men et fast stof, som let sublimerer (dvs. det går fra fast form til gasform ved opvarmning). |
| Svovlhexafluorid | 5 | SF6 | SF6 bruges i elindustrien som et gasformigt isolerende medium, der er meget modstandsdygtigt over for elektrisk strøm, til højspændingsafbrydere, koblingsudstyr og andet elektrisk udstyr. SF6 gas under tryk bruges som isolator i gasisoleret koblingsudstyr (GIS), fordi den har en meget højere dielektrisk styrke end luft eller tørt nitrogen. Selvom de fleste af nedbrydningsprodukterne har tendens til hurtigt at gendanne SF6kan lysbuer eller korona producere disulfur decafluoride (S2F10), en meget giftig gas, hvis giftighed svarer til phosgen.
SF6-plasma bruges også i halvlederindustrien som ætsemiddel og i magnesiumindustrien. Det er med succes blevet brugt som sporstof i oceanografi til at studere diapyknal blanding og gasudveksling mellem luft og hav. Det udledes også under aluminiumssmeltningsprocessen. Når SF6 indåndes, falder tonelejet i en persons stemme dramatisk, fordi lydens hastighed i SF6 er betydeligt mindre end i luft. Dette er en lignende effekt som lattergas. Da SF6er fem gange tungere end luft, fortrænger det den ilt, der er nødvendig for at trække vejret. Spormængder af giftig svovltetrafluorid kan have alvorlige helbredseffekter. UK Heath and Safety Executive har fastsat en værdi for 8 timers eksponeringsgrænse på arbejdspladsen (WEL) på 1000 ppm. |
| Flygtige organiske forbindelser | n/a | VOC'er | Flygtige organiske forbindelser (VOC'er) udledes som gasser fra visse faste stoffer eller væsker. VOC omfatter en række forskellige kemikalier, hvoraf nogle kan have kort- og langsigtede sundhedsskadelige virkninger. VOC'er kan forekomme i hjemlige eller kommercielle indendørs miljøer på grund af emissioner fra rengøringsmidler, pesticider, byggematerialer, kontorudstyr som kopimaskiner og printere, grafik- og håndværksmaterialer, herunder lim og klæbemidler, permanente markører og fotografiske opløsninger.
Brændstoffer består af organiske kemikalier og kan frigive organiske forbindelser under brug og til en vis grad, når de opbevares. Sundhedseffekterne omfatter irritation af øjne, næse og hals, hovedpine, tab af koordinationsevne, kvalme, skader på lever, nyrer og centralnervesystemet. Vigtige tegn eller symptomer i forbindelse med eksponering for VOC'er omfatter ubehag i næse og hals, hovedpine og hudreaktioner. Som med andre forurenende stoffer vil omfanget og arten af sundhedseffekten afhænge af mange faktorer, herunder eksponeringsniveauet og den tid, man har været eksponeret. Almindelige VOC'er er acetaldehyd, butadien, carbondisulfid, dimethylsulfid, ethanol, etylen, methanol, methylmercaptan, toluen, vinylacetat, acetone, benzen, ethylacetat, methylamin, methylethylketon, tetrachlorethylen og vinylchlorid. VOC'er kan detekteres ved hjælp af PID-sensorer eller i nogle tilfælde elektrokemiske sensorer. |
| Freoner | I almindelighed, Freoner er kulstofforbindelser, der indeholder klor, fluor og/eller brom. Freoner bruges i vid udstrækning i industrien på grund af deres høje massefylde, lave kogepunkter, lave viskositet og lave overfladespænding. Desuden er de lette at gøre flydende, hvilket gør dem ideelle til brug som kølemidler og opløsningsmidler. Freoner bruges i vid udstrækning som opløsningsmidler, drivmidler, brandslukkere og blæsemidler.
Freon-gasser klassificeres ved hjælp af 'R'-numre. For eksempel er R125 pentafluorethan (CHF2-CF3). Freonforbindelser omfatter chlorfluorcarboner eller CFC'er. Den inerti, der gør CFC'er så nyttige i industrien, har vist sig at være den faktor, der gør dem så farlige for planeten. CFC'er nedbrydes ikke naturligt, og når de først er udledt, bliver de derfor hængende i atmosfæren og bidrager til nedbrydningen af ozonlaget. Freoner kan detekteres ved hjælp af halvledere eller IR-sensorer. |
Vil du vide mere om giftige gasser? Se vores artikler om overvågning af giftige gasser eller eksponeringsgrænser for giftige gasser og alarmniveauer.
Har du spørgsmål, der er specifikke for din branche, applikation eller virksomhed? Kontakt os for mere information!
INDSIGT I INDUSTRIEN
Abonner for at få den nyeste viden
I din indbakke
Læs om Crowcons privatlivets fred og cookiepolitik her. Hvis du ombestemmer dig, kan du til enhver tid afmelde dig.