Fluorované uhlovodíky

Fluorované uhlovodíky

Metody měření znečišťujících látek v únicích do ovzduší

Stanovení fluorovaných uhlovodíků (HFC)

Fluorované uhlovodíky (HFC nebo PFC) jsou skleníkové plyny unikající do ovzduší především při výrobě polovodičů. V důsledku různých regulačních opatření v posledních letech vyvstala potřeba identifikace a stanovení jednotlivých analytů tohoto souboru látek.

S ohledem na chemické a fyzikální vlastnosti jde o látky, jejichž stanovení je poměrně obtížné a není předmětem žádné z technických norem (EN, ISO) či normovaných metod pro analýzu odpadních plynů (US EPA apod.). V odpadních plynech se vyskytují v rozsahu jednotek až desítek mg/m3 a ve volném ovzduší v jednotkách mikrogramů na metr krychlový.

Manuální metody stanovení

Pro stanovení HFC ve venkovním ovzduší se používá metody založené na záchytu těchto látek na vhodném sorbentu s následnou termickou desorpcí a stanovením plynovou chromatografií s hmotnostním detektorem (GC-MS) Method TO-17 Determination of volatile organic compounds in ambient air using active sampling onto sorbent tubes (Compendium of methods for Organic Compounds US EPA 1999).

Pro manuální stanovení HFC se používá metody založené na odběru intaktního vzorku plynu v kanistru s následnou analýzou GC-MS s použitím stacionární fáze tvořené aluminou pasivovanou KCl (Oram a kol. 1998), (Oram a kol. 2000).

Instrumentální on-line metody stanovení

Instrumentální metody stanovení HFC využívají s ohledem na poměrně velkou hodnotu dipólového momentu těchto látek (např. 1,649 u CHF3) v převážné míře FTIR infračervené absorpční spektrometrie (Zazzera a kol. 1997) (Gubner a Kohler 1995). Jedná se o spolehlivou metodu stanovení, kterou lze on-line sledovat současně celou řadu analytů uvedeného souboru fluorovaných uhlovodíků.

V některých případech se používá hmotnostní spektrometrie (QM) v provedení s nástřikem Li+ iontů (Li+MS). Výsledkem analýzy je stanovení adičních sloučenin Li a HFC (Nakamura a Shiokawa 2001).

Normované metody stanovení

Pro stanovení HFC v odpadních plynech ze stacionárních zdrojů neexistují normované metody stanovení.

Literatura

  • Compendium of methods for the determination of toxic organic compounds in ambient air – second edition, US EPA 1999.
  • Gubner A.E. a Kohler U.: J. Mol. Struct, 348(1995)209.
  • Nakamura M. a Shiokawa Y.: Mass spektrometry for on-line monitoring of perfluoro compounds using Li+ ion attachment techniques, Anal. Chem. 73(2001)2937–2940.
  • Oram D.E., Sturges W.T., Penkett S.A., Mc Culloch A a Fraser P.J.: Growth of fluoroform (CHF3, HFC-23) in the background atmosphere, Geophysical Research Letters 25(1998)35–38.
  • Oram D.E., Sturges W.T., Penkett S.A., Mc Culloch A a Fraser P.J.: Atmospheric Fluoroform (CHF3, HFC-23) at Cape Grim, Tasmania, v knize Trends: A Compendium of Data on Global Change. Carbon Dioxide Information Analysis Center, Oak Ridge National Laboratory, U.S. Department of Energy, Oak Ridge, Tenn., USA 2000.
  • Zazzera L.A., Reagen W. a Cheng A.: Infrared Study of Process Emissions during C3F8/O2 Plasma Cleaning of Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition Chambers J. Electrochem. Soc. 144(1997)3597–3601.