Benzen, toluen, ethylbenzen a xylen: Jaká je škodlivost chemikálií BTEX?

15/02/2023

V chemickém průmyslu existují některé látky, které jsou všudypřítomnější než jiné – nejčastěji pro jejich vlastnosti jako rozpouštědla nebo prekurzory důležitých vyráběných materiálů.

Chemikálie BTEX – hovorová zkratka pro benzen, toluen, ethylbenzen a tři konfigurace xylenu – jsou aromatické uhlovodíky používané v desítkách milionů tun po celém světě. Hrají roli téměř ve všech aspektech chemické syntézy, zejména plastů a paliv. Ale jak bezpečné jsou? Jaký je příběh za těmito všudypřítomnými chemikáliemi?

BTEX jsou téměř vždy získávány z ropných rafinérií, oddělené od směsi uhlovodíků známé jako nafta.
BTEX jsou téměř vždy získávány z ropných rafinérií, oddělené od směsi uhlovodíků známé jako nafta.

Benzen

Benzen, složený ze šesti uhlíků a šesti vodíků v dokonalém kruhu, je plakátem pro organickou chemii, konkrétně jako základ aromatických sloučenin. Jeho hlavní použití je jako meziprodukt pro výrobu dalších chemikálií, jako je ethylbenzen, kumen, cyklohexan a nitrobenzen. 

Kromě toho, že je benzen extrémně hořlavý, je vysoce nebezpečný pro lidi a životní prostředí a je nejškodlivější ze skupiny BTEX. Může způsobit rakovinu, genetické vady a neplodnost a při požití nebo vdechnutí může být smrtelný. Australské normy expozice na pracovišti (WES) diktují, že expozice benzenu by neměla překročit 1 část na milion během osmihodinového pracovního dne, avšak doporučené okolní koncentrace ve vzduchu a vodních zdrojích jsou mnohem nižší. Benzen by neměl být detekován v pitné vodě nad koncentrací 1 ppm nebo ve vzduchu nad 3 ppm, aby se minimalizovala možnost rakovinných, mutagenních nebo toxických účinků pro reprodukci.

Toluen

Toluen, také známý jako methylbenzen, je aromatická sloučenina jako benzen, ale s připojenou substituovanou methylovou skupinou. Pravidelně se používá jako rozpouštědlo pro výrobu barev, pryže, léčiv a dalších surovin. 

Toluen je považován za méně škodlivou alternativu benzenu, nicméně stále existují inherentní rizika spojená s jeho používáním. Toluen a podobná těkavá rozpouštědla jsou spojována s astmatem z povolání, a to i při zdánlivě bezpečných úrovních expozice, a WES doporučuje, aby expozice ve vzduchu nepřesáhla 50 částic na milion během osmihodinového dne. Australské směrnice pro pitnou vodu doporučují, aby koncentrace toluenu nepřesáhla 800 dílů na miliardu, avšak změny chuti a vůně vody lze detekovat již při 25 ppb. Směrnice pro kvalitu ovzduší naznačují, že koncentrace toluenu nepřesahují 100 ppb. 

Ropné skvrny jsou jedním z nejběžnějších a nejkoncentrovanějších zdrojů náhodného vystavení BTEX a bylo prokázáno, že způsobují astma u pracovníků v reakci na úniky a při úklidu.
Ropné skvrny jsou jedním z nejběžnějších a nejkoncentrovanějších zdrojů náhodného vystavení BTEX a bylo prokázáno, že způsobují astma u pracovníků v reakci na úniky a při úklidu.

Ethylbenzen

Ethylbenzen je nejpozoruhodnější pro své použití při výrobě polystyrenu jako prekurzoru molekuly styrenu. Nachází se také jako rozpouštědlo při výrobě syntetického kaučuku, barev, lepidel a insekticidů, stejně jako automobilových a leteckých paliv. Skládá se z benzenového kruhu s ethylovou skupinou substituovanou za jeden z vodíků. 

Ethylbenzen je vysoce hořlavý a při vysokých úrovních expozice může způsobit závratě, podráždění očí a dýchacího systému. Expozice na pracovišti by neměla překročit 100 ppm během osmihodinového dne. Směrnice pro kvalitu ovzduší nespecifikují limit pro ethylbenzen v širším prostředí, doporučuje se však, aby koncentrace ve vodě nepřesáhla 300 dílů na miliardu.

Xylen

Xylen, známý také jako dimethylbenzen, se skládá z benzenového kruhu se dvěma substituovanými methylovými skupinami, které mohou být v jedné ze tří konfigurací. Para-xylen – kde methylové skupiny sedí proti sobě kolem aromatického kruhu – je z těchto izomerů nejčastěji používaný. Para-xylen se nejčastěji používá jako surovina pro výrobu polyethylentereftalátového (PET) plastu, zatímco ortho-xylen je extrémně užitečný při výrobě farmaceutických produktů, změkčovadel a barviv jako prekurzor anhydridu kyseliny ftalové. 

Xylen je často považován za nejméně inherentně nebezpečný z kategorie BTEX, přesto může být škodlivý při vdechování a dráždění očí a kůže. Směrnice WES uvádějí, že denní expozice na pracovišti by neměla překročit 80 ppm. Koncentrace v pitné vodě se doporučuje ne vyšší než 600 ppb a koncentrace v okolním vzduchu se doporučuje nepřesahovat 200 ppb.

Náhodná expozice

Ropné skvrny a kontaminace z průmyslových činností jsou silným zdrojem expozice BTEX v každodenním prostředí a nesou riziko významných zdravotních účinků, od podráždění dýchacích cest přes astma až po rakovinu. 

Samotný cigaretový kouř může přispět polovinou denní expozice sloučenin BTEX.
Samotný cigaretový kouř může přispět polovinou denní expozice sloučenin BTEX.

Kromě průmyslových zdrojů obsahují cigarety značné množství těchto chemikálií, přičemž toluen je jedním z nejběžnějších. Bylo také zjištěno, že vysoké úrovně emisí pocházejí z výfuků vozidel a čerpacích stanic. Zatímco studie prokázaly, že tyto náhodné emise během krátké doby nepřekročí „bezpečné“ úrovně ve vzduchu nebo pitné vodě, nejbezpečnější úroveň expozice během života je co nejmenší, aby se minimalizovalo riziko závratí, ospalosti, astmatu, nebo závažnější stavy, jako je rakovina. 

Chemwatch je tu, aby pomohl

Pokud se chcete dozvědět více o různých druzích chemikálií nebo o tom, jak minimalizovat riziko při práci s nimi, jsme tu, abychom vám pomohli. Máme nástroje, které vám pomohou s povinným hlášením a také generováním SDS a hodnocení rizik. Máme také knihovnu Webové semináře pokrývající globální bezpečnostní předpisy, softwarová školení, akreditované kurzy a požadavky na označování. Pro více informací, kontaktujte nás dnes!

Zdroje:

Rychlý dotaz