آزمایش BTEX (بنزن، تولوئن، اتیل بنزن و زایلن)

BTEX یک ماده شیمیایی واحد نیست، بلکه گروهی از ترکیبات شیمیایی است: بنزن، تولوئن، اتیل بنزن و زایلن . BTEX عموماً از مواد شیمیایی طبیعی موجود در فرآورده‌های نفتی مانند بنزین تشکیل شده است. به عبارت دیگر، BTEX مخفف چهار ترکیب آلی فرار (VOC) رایج فوق الذکر است که در محیط‌های صنعتی یافت می‌شوند. اینها ترکیبات خطرناک شناخته شده‌ای هستند که در طیف گسترده‌ای از تأسیسات و محصولات یافت می‌شوند، اما همه آنها به طور طبیعی در نفت خام و گاز طبیعی وجود دارند. ورود آنها به محیط زیست عمدتاً نتیجه فرآیندهای پالایش هر یک از این مواد و همچنین استفاده از آنها در فرآیندهای مختلف صنعتی و دارویی است.

نگاهی دقیق‌تر به این ترکیبات آلی فرار (VOCs):

• بنزن: این ترکیب بی‌رنگ و خوشبو به سرعت تبخیر می‌شود و بسیار قابل اشتعال است. این ماده به طور طبیعی به عنوان جزئی از نفت خام و گاز طبیعی وجود دارد و همچنین در دود آتشفشان‌ها، آتش‌سوزی جنگل‌ها و سیگار یافت می‌شود. این ترکیب را می‌توان در طول فرآیند پالایش نفت خام به دام انداخت. این یک افزودنی مهم بنزین است که زمانی به عنوان جایگزینی برای سرب استفاده می‌شد.

بنزن برای انسان بسیار مضر است. قرار گرفتن در معرض مقادیر کم ممکن است باعث خواب‌آلودگی، سرگیجه، گیجی، ضربان قلب سریع یا نامنظم و لرزش شود. قرار گرفتن طولانی مدت در معرض بنزن به عنوان عامل سرطان شناخته شده است. غلظت‌های بسیار بالای بنزن کشنده هستند. طبق اعلام آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده (EPA)، بنزین نباید بیش از 0,62 درصد حجمی بنزن داشته باشد. اداره ایمنی و بهداشت شغلی ایالات متحده (OSHA) حد مجاز مواجهه با بنزن را برای یک روز کاری هشت ساعته، ۱ ppmv تعیین کرده است. همچنین حد پیک ۵ ppmv را به مدت ۱۵ دقیقه اعلام کرد.

• تولوئن: مایعی بی‌رنگ با بوی قوی حلال. این ماده جزئی از نفت خام است که در فرآیند پالایش به دست می‌آید و در تولید چسب، رزین، حلال، تینر، جلا دهنده، لاک ناخن، چسب‌ها و محصولات پلاستیکی استفاده می‌شود. افرادی که در معرض تولوئن قرار می‌گیرند، اثراتی مشابه مستی را تجربه می‌کنند. قرار گرفتن در معرض طولانی مدت ممکن است باعث کاهش بینایی و شنوایی شود. این ماده سرطان‌زای شناخته‌شده‌ای نیست. OSHA حد مجاز قرار گرفتن در معرض تولوئن را برای یک روز هشت ساعته ۲۰۰ ppmv تعیین کرده است.
• اتیل بنزن: این ترکیب بی‌رنگ و با بوی دلپذیر، در دمای اتاق به صورت گاز و بسیار قابل اشتعال است. اتیل بنزن، که از نفت خام در طول پالایش به دست می‌آید، به طور گسترده در تولید استایرن مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین به عنوان حلال در جوهرها و رنگ‌ها به طور گسترده استفاده می‌شود و محصول جانبی احتراق سوخت موتور است. قرار گرفتن در معرض مقادیر بالای اتیل بنزن می‌تواند باعث کاهش شنوایی و آسیب کلیوی شود. همچنین می‌تواند منجر به تشکیل تومورهای سرطانی شود. طبق الزامات EPA، آب آشامیدنی نمی‌تواند حاوی بیش از ۷۰۰ ppbv اتیل بنزن باشد. سازمان OSHA حد مجاز مواجهه با اتیل بنزن را برای یک روز کاری هشت ساعته، ۱۰۰ ppmv تعیین کرده است.
• زایلن: این ترکیب در سه ایزومر (فرمول‌های شیمیایی یکسان با ساختارهای متفاوت) وجود دارد. این ماده بی‌رنگ، روغنی و قابل اشتعال است که در تولید لباس‌های پلاستیکی و پلی‌استر استفاده می‌شود. همچنین به عنوان حلال به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. قرار گرفتن در معرض سطوح بالای زایلن می‌تواند باعث سردرد، عدم هماهنگی، سرگیجه و گیجی شود. قرار گرفتن در معرض سطوح بالای آن برای مدت کوتاه ممکن است باعث تحریک پوست شود. در سطوح بسیار بالا کشنده است، اما سرطان‌زا محسوب نمی‌شود. سازمان حفاظت محیط زیست آمریکا (EPA) الزام می‌کند که آب آشامیدنی حاوی بیش از 10 ppmv زایلن نباشد. OSHA حد مجاز قرار گرفتن در معرض زایلن را برای یک روز هشت ساعته ۱۰۰ ppmv تعیین کرده است.

انتشار ترکیبات BTEX را می‌توان به صورت فعال یا غیرفعال اندازه‌گیری کرد:

• اندازه‌گیری فعال: طیف‌سنج‌های جرمی کروماتوگراف گازی در تأسیسات برای جمع‌آوری نمونه‌های هوا نصب می‌شوند. این سیستم‌ها می‌توانند غلظت کل انتشار ترکیبات آلی فرار (VOC) و همچنین غلظت هر یک از ترکیبات را در عرض چند دقیقه تعیین کنند. با این حال، این سیستم‌ها بسیار پیچیده‌تر و در نتیجه بسیار پرهزینه‌تر هستند.
• اندازه‌گیری غیرفعال: لوله‌های رزت یا لوله‌هایی که ترکیبات BTEX را با سرعت‌های مشخص جذب یا جمع‌آوری می‌کنند، در نقاط پایش قرار داده شده و سپس جمع‌آوری می‌شوند. سپس نمونه‌ها به آزمایشگاه‌ها ارسال می‌شوند که در آنجا غلظت BTEX با استفاده از کروماتوگرافی یونی یا طیف‌سنجی جرمی پلاسما شناسایی می‌شود.

قرار دادن تجهیزات اندازه‌گیری در خارج از تأسیسات بسیار مهم است. شرایط محیطی غیرقابل پیش‌بینی به این معنی است که هرچه تجهیزات از نقطه انتشار دورتر باشند، دقت قرائت‌ها کمتر خواهد بود.

از آنجا که BTEX در سراسر جهان به شدت تحت نظارت است، راه‌های زیادی برای از بین بردن آن وجود دارد، از جمله:

• برای جداسازی ترکیبات در طول فرآیندهای پالایش یا تولید و آماده‌سازی آنها برای استفاده مجدد یا فروش در جای دیگر.
• استفاده از فناوری‌های تصفیه موجود، از جمله تجزیه زیستی یا فیلتراسیون جذبی.
• حذف و سوزاندن ترکیبات حاصل از فرآوری یا تولید.

برخی از روش‌های حذف، مشکل را به طور کامل‌تری نسبت به بقیه حل می‌کنند. برای مثال، استفاده مجدد یا فروش ترکیبات BTEX تنها انتشار نهایی آنها را به تأخیر می‌اندازد. فیلترهای کربن فعال گران هستند و باید مرتباً تعویض شوند زیرا عملکرد آنها به مرور زمان بدتر می‌شود. سوزاندن ترکیبات BTEX به همان اندازه مضر است که اجازه دهیم آنها دست نخورده رها شوند، زیرا یکی از محصولات جانبی احتراق آنها دی اکسید کربن است.

روش‌های طبیعی دیگری نیز برای حذف ترکیبات BTEX وجود دارد. برای مثال، برخی از ترکیبات در نور طبیعی خورشید تجزیه می‌شوند. این ترکیبات همچنین می‌توانند توسط میکروارگانیسم‌ها در شرایط هوازی و بی‌هوازی متابولیزه شوند.

سازمان ما دارای کارکنان قوی است که از نزدیک تحولات حوزه علم و فناوری در جهان را دنبال می‌کنند و دائماً خود را بهبود می‌بخشند. در میان مطالعات متعدد آزمایش، اندازه‌گیری، تجزیه و تحلیل و ارزیابی ارائه شده برای مشاغل در بخش‌های مختلف، خدمات آزمایش BTEX (بنزن، تولوئن، اتیل بنزن و زایلن) نیز وجود دارد.