مقدمه و ویژگی های برخی از گاز های رایج و گاز های خطرناک سمی بخش دوم

19. هگزا فلوراید گوگرد (SF₆)

SF₆ گازی بی‌رنگ، بی‌بو، غیرسمی و غیرقابل اشتعال است. از نظر شیمیایی پایدار بوده و پایداری حرارتی بالایی دارد. دارای خواص عایقی عالی است و قابلیت خاموش کردن قوس آن حدود 100 برابر هوا است.

حدود مجاز مواجهه: در محیط کار، حد مجاز مواجهه شغلی (PC-TWA) برای SF₆ برابر با 6000 میلی‌گرم بر متر مکعب است. تحت شرایط استاندارد (0 درجه سانتی‌گراد، 101.325 کیلوپاسکال)، 1 میلی‌گرم بر متر مکعب تقریباً معادل 0.133 پی‌پی‌ام است، بنابراین 6000 میلی‌گرم بر متر مکعب تقریباً معادل 798 پی‌پی‌ام است. این بدان معناست که در شرایط کاری عادی، غلظت‌های مواجهه طولانی‌مدت باید کمتر از این حد کنترل شوند تا سلامت کارگران حفظ شود.

کاربردها: عمدتاً در صنعت برق، به طور گسترده در تجهیزات الکتریکی مانند کلیدهای ولتاژ بالا، ترانسفورماتورها و ترانسفورماتورهای ابزار دقیق به عنوان عایق و ماده خاموش کننده قوس استفاده می‌شود. همچنین به عنوان گاز محافظ در ذوب فلزات و تولید سیلیکون خالص درجه الکترونیکی استفاده می‌شود.

20. ازون (O₃)

ازون دارای خواص اکسیدکنندگی قوی است و باعث تحریک مجاری تنفسی و چشم انسان می‌شود. استنشاق غلظت‌های بالای ازون باعث سرفه، تنگی نفس، درد قفسه سینه و غیره می‌شود. مواجهه طولانی‌مدت ممکن است منجر به کاهش عملکرد ریه و افزایش بیماری‌های تنفسی شود. همچنین بر رشد گیاهان تأثیر منفی می‌گذارد، مانند آسیب رساندن به بافت برگ و تأثیر بر فتوسنتز.

در جو، ازون عمدتاً از طریق واکنش‌های فوتوشیمیایی اکسیدهای نیتروژن و ترکیبات آلی فرار تحت نور خورشید تولید می‌شود. در مناطق پرتردد شهری و خوشه‌های صنعتی، NOx ناشی از اگزوز وسایل نقلیه و VOCs ناشی از فرآیندهای صنعتی با هم واکنش داده و به راحتی باعث آلودگی ازون می‌شوند. علاوه بر این، برخی تجهیزات الکتریکی مانند دستگاه‌های کپی و پرینترهای لیزری در حین کار مقادیر کمی ازون تولید می‌کنند.

21. فرمالدئید (CH₂O)

که متانال نیز نامیده می‌شود، گازی بی‌رنگ با بوی تند است که چشم و بینی را تحریک می‌کند. عمدتاً از مصالح ساختمانی، تولید مبلمان، لوازم آرایشی و غیره حاصل می‌شود. مواجهه طولانی‌مدت ممکن است باعث سرطان شود.

حدود مجاز مواجهه:

• محیط داخلی: طبق استاندارد GB/T 18883-2002 چین، حد مجاز غلظت فرمالدئید در محیط داخلی 0.1 میلی‌گرم بر متر مکعب (تقریباً 0.08 پی‌پی‌ام) است. طبق وزارت مسکن و توسعه شهری-روستایی، پس از تهویه قوی و 1 ساعت درزگیری در خانه تازه بازسازی شده، انتشار فرمالدئید کمتر یا مساوی 0.1 میلی‌گرم بر متر مکعب (تقریباً 0.07 پی‌پی‌ام) استاندارد تلقی می‌شود.

• محیط کار: حد مجاز آستانه ACGIH برای فرمالدئید 2 پی‌پی‌ام است، به این معنی که در این غلظت، تقریباً همه کارگران می‌توانند روزانه و به طور مکرر بدون اثرات نامطلوب در معرض آن قرار گیرند.

• توصیه برای گروه‌های حساس: برای زنان باردار، کودکان و سایر افراد با مقاومت کمتر، غلظت فرمالدئید در محیط داخلی باید کمتر از 0.06 میلی‌گرم بر متر مکعب (تقریباً 0.05 پی‌پی‌ام) باشد.

22. بنزن (C₆H₆)

بنزن مایعی بی‌رنگ و شفاف با بوی خاص آروماتیک است که به راحتی به گاز سمی تبخیر می‌شود. عمدتاً از پتروشیمی‌ها، حلال‌ها، تولید پلاستیک و غیره حاصل می‌شود. مواجهه طولانی‌مدت بر مغز استخوان تأثیر گذاشته و منجر به کم‌خونی آپلاستیک می‌شود و حتی خطر ابتلا به لوسمی را افزایش می‌دهد.

حدود مجاز مواجهه: طبق اصلاحیه اول GBZ 2.1-2019، حد مجاز مواجهه شغلی (PC-TWA) برای بنزن 3 میلی‌گرم بر متر مکعب و حد مجاز کوتاه‌مدت (PC-STEL) 6 میلی‌گرم بر متر مکعب است. تبدیل شده، PC-TWA تقریباً معادل 0.95 پی‌پی‌ام و PC-STEL تقریباً معادل 1.9 پی‌پی‌ام است.

23. فسژن (COCl₂)

فسژن گازی بی‌رنگ با بوی یونجه کپک زده یا سیب گندیده است. در تولید فسژن، احتراق در دمای بالا هیدروکربن‌های کلردار، سنتز آلی با استفاده از فسژن و تولید رنگ‌ها، آفت‌کش‌ها، داروها و غیره یافت می‌شود. عمدتاً باعث تحریک مخاط تنفسی می‌شود و در موارد شدید می‌تواند باعث اسپاسم برونش، التهاب شیمیایی، ادم ریوی و خفگی شود.

حدود مجاز مواجهه: طبق GBZ 2.1-2007، حد مجاز مجاز (MAC) برای فسژن 0.5 میلی‌گرم بر متر مکعب (تقریباً 0.29 پی‌پی‌ام) است.

24. سیانید هیدروژن (HCN)

HCN گازی بسیار سمی با بوی بادام تلخ است. معمولاً در تولید مواد شیمیایی، تصفیه فلزات و تولید پلاستیک استفاده می‌شود. تنفس سلولی را مهار کرده و باعث سردرد، نارسایی تنفسی می‌شود و در موارد شدید می‌تواند کشنده باشد.

حدود مجاز مواجهه: MAC برابر با 0.3 میلی‌گرم بر متر مکعب (تقریباً 0.11 پی‌پی‌ام) است؛ برای عملیات در فضاهای بسته، حد مجاز مواجهه شغلی (TWA) 5 پی‌پی‌ام و حد مجاز مواجهه کوتاه‌مدت 10 پی‌پی‌ام است.

25. سیلان (SiH₄)

سیلان گازی سمی و قابل اشتعال است که می‌تواند در هوا خود به خود مشتعل شود و محصولات احتراق آن دی‌اکسید سیلیکون و آب است. به شدت مجاری تنفسی، چشم‌ها و پوست را تحریک می‌کند. استنشاق غلظت‌های بالا باعث سردرد، سرگیجه، تهوع، تنگی نفس و در موارد شدید، ادم ریوی و پنومونی شیمیایی می‌شود.

در صنعت فتوولتائیک، سیلان گازی مهم است که عمدتاً در فرآیندهای رسوب‌دهی شیمیایی بخار (CVD) برای ساخت نیمه‌هادی‌ها و سلول‌های خورشیدی، مانند تهیه لایه‌های نازک پلی‌سیلیکون استفاده می‌شود.

26. فسفین (PH₃)

فسفین (مجدداً، به #17 نیز مراجعه کنید) - متن جزئیات بیشتری ارائه می‌دهد. این گاز بسیار سمی با بوی سیر مانند است که بر سیستم‌های تنفسی و عصبی تأثیر می‌گذارد. استنشاق آن باعث سرفه، تنگی نفس، سرگیجه و خستگی می‌شود. غلظت‌های بالا باعث مسمومیت شدید مانند ادم ریوی، تشنج و مرگ می‌شود.

در تولید سلول‌های فتوولتائیک، فسفین در فرآیندهای دوپینگ، به ویژه برای تهیه مواد نیمه‌هادی نوع N استفاده می‌شود.

حدود مجاز مواجهه:

• PC-TWA: 0.3 میلی‌گرم بر متر مکعب (تقریباً 0.22 پی‌پی‌ام)

• PC-STEL: 0.6 میلی‌گرم بر متر مکعب (تقریباً 0.44 پی‌پی‌ام)

• IDLH: 200 پی‌پی‌ام (خطر فوری برای زندگی و سلامتی).

27. کلر (Cl₂)

کلر گازی بسیار سمی با بوی قوی و تحریک‌کننده است. به شدت مجاری تنفسی، چشم‌ها و پوست را تحریک می‌کند. استنشاق آن باعث سرفه، تنگی نفس، سفتی قفسه سینه و سوزش چشم می‌شود. غلظت‌های بالا می‌تواند منجر به ادم ریوی و نارسایی تنفسی شود.

در صنعت فتوولتائیک، کلر ممکن است در برخی فرآیندهای تمیزکاری و اچینگ استفاده شود، به عنوان مثال، برای حذف ناخالصی‌ها از ویفرهای سیلیکونی یا به عنوان یک عامل اکسید کننده.

حدود مجاز مواجهه: طبق GBZ2.1-2007، حد مجاز مجاز (MAC) برای کلر 1 میلی‌گرم بر متر مکعب (تقریباً 0.315 پی‌پی‌ام) است.

28. کلرید هیدروژن (HCl)

HCl گازی اسیدی با بوی تند است که به شدت مجاری تنفسی و چشم‌ها را تحریک می‌کند. استنشاق غلظت‌های بالا باعث سرفه، گلودرد، تنگی نفس و در موارد شدید، پنومونی شیمیایی و ادم ریوی می‌شود.

در تولید سلول‌های فتوولتائیک، HCl می‌تواند در طول فرآیندهای اچینگ با استفاده از معرف‌های حاوی کلر تولید شود. به عنوان مثال، هنگامی که اسید هیدروکلریک با سایر مواد برای حذف لایه‌های خاصی از ویفرهای سیلیکونی واکنش می‌دهد، یکی از محصولات جانبی آن گاز HCl است.

حدود مجاز مواجهه: طبق GBZ 2.1-2007، حد مجاز مجاز (MAC) برای HCl برابر با 7.5 میلی‌گرم بر متر مکعب (تقریباً 4.5 پی‌پی‌ام) است.

29. فلوراید هیدروژن (HF)

HF گازی بسیار سمی است که به شدت مجاری تنفسی، چشم‌ها و پوست را خورده می‌کند. به کلسیم و منیزیم در بدن متصل شده و باعث ناهنجاری‌های فیزیولوژیکی مانند هیپوکلسمی می‌شود. استنشاق غلظت‌های بالا باعث سرفه، تنگی نفس، درد قفسه سینه و تماس با پوست باعث سوختگی شدید می‌شود.

در صنعت فتوولتائیک، اسید هیدروفلوریک یک معرف شیمیایی رایج است که برای تمیز کردن و اچ کردن ویفرهای سیلیکونی برای حذف ناخالصی‌هایی مانند دی‌اکسید سیلیکون استفاده می‌شود. در حین استفاده، HF تبخیر شده و گاز سمی فلوراید هیدروژن تولید می‌کند.

حدود مجاز مواجهه: طبق GBZ 2.1-2019، حد مجاز مجاز (MAC) برای HF (به عنوان F) برابر با 2 میلی‌گرم بر متر مکعب (تقریباً 1.19 پی‌پی‌ام) است.

30. دی‌سولفید کربن (CS₂)

CS₂ سمی است که به اعصاب و عروق خونی آسیب می‌رساند. مواجهه طولانی‌مدت با غلظت‌های پایین باعث سندرم نوراستنی و اختلال در سیستم عصبی خودمختار می‌شود. استنشاق غلظت بالا منجر به مسمومیت حاد می‌شود، با علائمی شامل سردرد، سرگیجه، تهوع، استفراغ و در موارد شدید، از دست دادن هوشیاری و نارسایی تنفسی.

عمدتاً از تولید مواد شیمیایی حاصل می‌شود، به عنوان مثال، در تولید الیاف ویسکوز، CS₂ برای حل کردن سلولز استفاده می‌شود. همچنین برای تولید تتراکلرید کربن، شتاب‌دهنده‌های ولکانیزاسیون لاستیک و غیره استفاده می‌شود. در طول این فرآیندها، CS₂ می‌تواند به دلیل نشت تجهیزات یا عملیات نامناسب وارد هوا شود.

حدود مجاز مواجهه شغلی: PC-TWA: 5 میلی‌گرم بر متر مکعب، PC-STEL: 10 میلی‌گرم بر متر مکعب. تحت شرایط استاندارد، 1 پی‌پی‌ام تقریباً معادل 4.1 میلی‌گرم بر متر مکعب است، بنابراین PC-TWA تقریباً معادل 1.22 پی‌پی‌ام و PC-STEL تقریباً معادل 2.44 پی‌پی‌ام است.

31. وینیل کلراید (C₂H₃Cl)

وینیل کلراید سرطان‌زا است؛ مواجهه طولانی‌مدت خطر ابتلا به سرطان کبد و سایر سرطان‌ها را افزایش می‌دهد. همچنین به سیستم عصبی مرکزی و کبد آسیب می‌رساند و باعث سرگیجه، خواب‌آلودگی، تهوع و در موارد شدید، کما و مرگ می‌شود.

این یک مونومر مهم برای تولید پلاستیک پلی‌وینیل کلراید (PVC) است. در تولید مواد شیمیایی، وینیل کلراید با واکنش افزایشی استیلن و کلرید هیدروژن سنتز می‌شود. در کارخانه‌های PVC، اگر آب‌بندی تجهیزات ضعیف باشد یا در حین حمل و نقل/ذخیره‌سازی نشت رخ دهد، وینیل کلراید وارد هوا می‌شود.

حدود مجاز مواجهه شغلی: PC-TWA: 10 میلی‌گرم بر متر مکعب. تحت شرایط استاندارد، 1 پی‌پی‌ام تقریباً معادل 4.1 میلی‌گرم بر متر مکعب است، بنابراین PC-TWA تقریباً معادل 2.44 پی‌پی‌ام است.

32. دی‌اکسید کلر (ClO₂)

ClO₂ یک اکسید کننده قوی است که مجاری تنفسی، چشم‌ها و پوست را تحریک می‌کند. استنشاق غلظت‌های بالا باعث سرفه، خس‌خس سینه، تنگی نفس و در موارد شدید، ادم ریوی می‌شود. سمیت آن کمی کمتر از کلر است، اما همچنان نیاز به احتیاط در جابجایی دارد.

عمدتاً در تصفیه آب، سفید کردن خمیر کاغذ و سایر فرآیندهای صنعتی استفاده می‌شود. در ضدعفونی آب آشامیدنی برای از بین بردن باکتری‌ها و ویروس‌ها استفاده می‌شود. در صنعت کاغذ برای سفید کردن خمیر چوب استفاده می‌شود. در صورت جابجایی نادرست، مانند نشت تجهیزات یا ظروف آسیب‌دیده، ClO₂ می‌تواند وارد هوا شود.

حدود مجاز مواجهه: PC-TWA: 0.3 میلی‌گرم بر متر مکعب، PC-STEL: 0.8 میلی‌گرم بر متر مکعب. تحت شرایط استاندارد، 1 پی‌پی‌ام تقریباً معادل 4.1 میلی‌گرم بر متر مکعب است، بنابراین PC-TWA تقریباً معادل 0.073 پی‌پی‌ام و PC-STEL تقریباً معادل 0.195 پی‌پی‌ام است.

33. سلنید هیدروژن (H₂Se)

H₂Se گازی بسیار سمی است، سمی‌تر از سولفید هیدروژن. مجاری تنفسی را تحریک کرده و باعث سرفه و تنگی نفس می‌شود. پس از ورود به بدن، به اندام‌های متعددی، به ویژه کبد، کلیه‌ها و سیستم عصبی آسیب می‌رساند و می‌تواند کشنده باشد.

ممکن است در طول پردازش سلنیدهای فلزی، مانند سلنید کادمیوم یا سلنید روی، در محیط‌های اسیدی تولید شود. در صنعت الکترونیک، سلنیوم در سلول‌های فتووالکتریک و رکتیفایرها استفاده می‌شود و H₂Se ممکن است در طول پردازش تولید شود.

حدود مجاز مواجهه: TWA: 0.15 میلی‌گرم بر متر مکعب (تقریباً 0.036 پی‌پی‌ام)، STEL: 0.3 میلی‌گرم بر متر مکعب (تقریباً 0.073 پی‌پی‌ام).

34. ترکیبات آلی فرار (VOCs)

سازمان بهداشت جهانی (WHO) VOCs را به عنوان ترکیبات آلی با نقطه جوش بین 50 تا 260 درجه سانتی‌گراد در دمای اتاق تعریف می‌کند. این ترکیبات فرار هستند و می‌توانند در دمای اتاق و فشار هوا به صورت مولکول‌های گازی در هوا وجود داشته باشند.

• صنعت شیمیایی: بسیاری از حلال‌های آلی مورد استفاده در فرآیندهای تولید، ذخیره‌سازی و کاربرد، VOCs را آزاد می‌کنند. به عنوان مثال، تولید رنگ و پوشش از مقادیر زیادی حلال مانند تولوئن، زایلن و غیره استفاده می‌کند که در حین اختلاط، ذخیره‌سازی و کاربرد تبخیر می‌شوند.

• صنعت چاپ: حلال‌های موجود در جوهرها نیز منبع اصلی VOCs هستند که با خشک شدن جوهر آزاد می‌شوند.

• صنعت پتروشیمی: واحدهای پالایش و تولید پتروشیمی مقادیر زیادی VOCs تولید می‌کنند، از جمله هیدروکربن‌های سبک حاصل از پالایش نفت خام و مواد واسطه از محصولات شیمیایی مختلف.

• صنعت الکترونیک: فرآیندهای تمیزکاری از حلال‌های آلی (مانند تری‌کلرواتیلن، ایزوپروپانول) استفاده می‌کنند که پس از تمیز کردن بردهای مدار و سایر تجهیزات تبخیر می‌شوند.

• دکوراسیون داخلی: منبع اصلی VOCs در زندگی روزمره. مصالح ساختمانی (مانند محصولات چوبی مهندسی شده با رزین‌های اوره-فرمالدئید، عایق، کاغذ دیواری) و مبلمان (رنگ‌ها، پوشش‌ها، چسب‌ها) VOCs مختلفی را آزاد می‌کنند. به عنوان مثال، فرمالدئید می‌تواند به طور مداوم از محصولات چوبی و سطوح مبلمان جدید برای سال‌ها آزاد شود.

• محصولات خانگی روزمره: محصولات تمیزکننده، لوازم آرایشی (برخی لوسیون‌ها، عطرها حاوی اجزای فرار مانند اتانول) و مواد داخلی خودرو (صندلی‌ها، قطعات داشبورد پلاستیکی) در حین استفاده VOCs آزاد می‌کنند.

• اگزوز خودرو: حاوی VOCs مختلفی مانند هیدروکربن‌ها، ناشی از احتراق ناقص و انتشار تبخیری از سیستم‌های سوخت است.

حدود مجاز مواجهه:

• محیط داخلی: GB/T 18883-2022 حد مجاز TVOC را 0.6 میلی‌گرم بر متر مکعب تعیین می‌کند. GB 50325-2020 برای ساختمان‌های مسکونی کلاس I (مسکونی، بیمارستان‌ها، مدارس و غیره) حد مجاز TVOC را 0.45 میلی‌گرم بر متر مکعب و برای کلاس II (دفاتر، مغازه‌ها، هتل‌ها و غیره) حد مجاز TVOC را 0.5 میلی‌گرم بر متر مکعب تعیین می‌کند.

• هوای محیط: مناطق عمومی: حد مجاز روزانه VOC 0.3 میلی‌گرم بر متر مکعب، میانگین ساعتی 0.2 میلی‌گرم بر متر مکعب؛ مناطق کلیدی: میانگین روزانه 0.2 میلی‌گرم بر متر مکعب، میانگین ساعتی 0.1 میلی‌گرم بر متر مکعب.

• محیط تولید صنعتی: GB 16297-1996 غلظت‌ها و نرخ‌های مجاز انتشار بنزن، تولوئن، زایلن و غیره را مشخص می‌کند. به عنوان مثال، حداکثر غلظت انتشار بنزن: 17 میلی‌گرم بر متر مکعب (منابع موجود) و 12 میلی‌گرم بر متر مکعب (منابع جدید)؛ تولوئن: 60 میلی‌گرم بر متر مکعب (موجود) و 40 میلی‌گرم بر متر مکعب (جدید).

به طور خلاصه، این گازهای سمی و خطرناک به طور گسترده در صنعت، حمل و نقل، زندگی روزمره و سایر زمینه‌ها وجود دارند و تهدیدات جدی برای سلامت انسان و محیط زیست ایجاد می‌کنند. درک ویژگی‌ها و خطرات آن‌ها به اتخاذ اقدامات پیشگیرانه و کنترلی مؤثر کمک می‌کند.