Mendelova univerzita v Brně Lesnická a dřevařská fakulta

Transkript

1 Mendelova univerzita v Brně Lesnická a dřevařská fakulta Ústav nábytku, designu a bydlení BAKALÁŘSKÁ PRÁCE Olfaktometrické stanovení limonenu ve vzorcích masivních druhů dřev 2009 / 2010 Veronika Malíková

2 Prohlášení Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma: Olfaktometrické stanovení limonenu ve vzorcích masivních druhů dřev zpracovala sama a uvedla jsem všechny použité prameny. Souhlasím, aby moje bakalářská práce byla zveřejněna v souladu s 47b Zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendelovy univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s Vyhláškou rektora Mendelovy univerzity o archivaci elektronické podoby závěrečných prací. Autor kvalifikační práce se dále zavazuje, že před sepsáním licenční smlouvy o využití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyžádá písemné stanovisko univerzity o tom, že předmětná licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy univerzity a zavazuje se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla dle řádné kalkulace. V Brně, dne podpis studenta

3 Poděkování: Na tomto místě bych chtěla poděkovat paní Doc. Ing. Daniele Tesařové, Ph.D. za odborné vedení, konzultaci a cenné rady při zpracování bakalářské práce, panu Ing. Petru Čechovi, Ph.D. za pomoc a konzultaci při měření a paní Květoslavě Tobiášové za pomoc při práci v laboratořích.

4 Autor: Veronika Malíková Název bakalářské práce: Olfaktometrické stanovení limonenu ve vzorcích masivních druhů dřev Abstrakt Bakalářská práce se zabývá olfaktometrickým stanovením limonenu emitovaným v masivním vzorku dřeva Pinus sylvestris L. (borovice lesní), po 24 hodinách a 28 dnech od nahoblování hoblin a v čistícím prostředku Pronto, který ošetřuje povrchovou úpravu nábytku. Před samotným olfaktometrickým stanovením ze zvolených vzorků dřeva a čistícího prostředku, se vytvořila kalibrační křivka pro stanovení vzájemného vztahu mezi koncentrací limonenu a jeho olfaktometrickým působením. Tato metoda spočívá na čichání různých koncentrací (100, 1 000, µg/ml) standardu limonenu a zaznamenávání intenzity a hedonického tónu pachu. Klíčová slova: limonen, emise VOC, olfaktometrie, pachové látky, chemické složení dřeva Author: Veronika Malíková Dissertation title: Olfactometric determination of limonene levels in solid wood types Abstract This purpose of this dissertation is to establish the level of limonene emission from a solid sample of Pinus sylvestris L. after time periods of 24 hours and 48 days from the extraction wood shaving, as well as that of a Pronto furniture surface cleaner by conducting olfactometric readings. Before olfactometric setting of the selected sample wood and the cleaning agent, developed a calibration curve to determine the correlation between limonene concentration and its effects olfactometric. This method consists of sniffing various levels of standardized limonene concentration (100, and µg/ml), and recording its intensity and hedonic odor tone. Keywords: limonene, VOC emissions, olfactometry, odor substances, chemical structure of wood

5 Obsah: Obsah: Úvod Cíl práce Literární část Chemické složení dřeva Celulóza Hemicelulóza Lignin Doprovodné složky dřeva Limonen Přirozený výskyt Výroba a využití Specifikace rizik pro člověka a životní prostředí Těkavé organické látky - VOC Odéry Základní pojmy a definice Zdroje odérů Faktory ovlivňující vnímání odérů Pachové látky Měření pachových látek Způsoby zjišťování a měření pachu Princip olfaktometrického měření pomocí přístroje Sniffer Legislativa v oblasti sledování pachových látek v ČR Materiál a metodika Materiál Podkladový materiál Standardy chemických látek Dřevo Čistící prostředky Pomůcky Přístrojové vybavení Odběrové čerpadlo vzduchu Gillian LFS Laboratorní váha Kern EW M Plynový chromatograf s plameno - ionizačním detektorem (GC FID) Agilent 4890 a s termální desorpcí Short Path Termal Desorption Model Sniffer Plynový chromatograf s hmotnostním spektrometrem (GC MS) Agilent 5973 Network MSD Maloprostorová komora VOC TEST Metodika Analytické a vyhodnocovací metody Odběr vzorků vzduchu čistícího prostředku na inertním podkladu Příprava a odběr emisí VOC z dřevěných hoblin Olfaktometrické stanovení standardu limonenu Stanovení TVOC látek Výsledky Výsledky vzájemného vztahu mezi koncentrací emisí limonenu a jeho olfaktometrického působení... 39

6 5.2. Výsledky stanovení emisí VOC emitované hoblinami Pinus sylvestris L. (borovice lesní) Výsledky stanovení emisí VOC emitované čistícím prostředkem Pronto Diskuze a vyhodnocení výsledků Závěr Summary Literatura Seznam použitých zkratek Seznam obrázků Seznam tabulek Seznam příloh Přílohy... 58

7 1. Úvod Podle odborníků je v posledních několika desítkách let člověk vystaven nepříznivému vlivu životního prostředí. Tento fakt se projevuje zvýšeným nárůstem takzvaných civilizačních chorob. Je to způsobeno tím, že ať je člověk vybaven jakoukoliv schopností se přizpůsobit změnám podmínek v jeho prostředí, je zřejmé, že proměny obývaného prostředí dnes předbíhají schopnosti člověka se adaptovat. Z tohoto důvodu se problematika životního prostředí a její působení na lidský organismus dostává velmi často do popředí diskutovaných otázek naší společnosti. V minulosti se odborníci zabývali především problematikou vnějšího životního prostředí, ale po zjištění skutečností, že ovzduší v interiéru je 2-5x někdy až 10x koncentrovanější, než exteriéru a že průměrný člověk tráví 80-95% svého času ve vnitřních prostorech různých budov 62% doma, 25 % v práci, škole, v administrativních budovách a přibližně 8 % v dopravních prostředních se různé studie začaly zabývat i problematikou vnitřního obytného a pracovního prostředí. (Haraslínová, 2009) Problematika emisí těkavých organických látek patří mezi faktory výrazně ovlivňující kvalitu životního prostředí v interiéru. Těkavé organické látky VOC jsou předmětem mnoha studií. Jednou z oblastí, které se věnuje pozornost v souvislosti s působením VOC látek v ovzduší na člověka, je působení pachových látek. Definice zdraví podle organizace WHO (Světové zdravotnické organizace): Zdraví je stav obecné fyzické, psychické a sociální pohody, ne jen stav bez absence choroby či poškození. V souladu s tímto tvrzením, nelze obtěžování pachovými látkami považovat za škodlivé na zdraví, ale ovlivňuje kvalitu života.( Z těchto důvodu se tato práce zaobírá vlivem terpenů, které se také řadí mezi těkavé organické látky emitované materiály na bázi dřeva, na pachové zatížení interiéru. V této práci je konkrétně řešen terpen - limonen. Zvolení dřeva Pinus sylvestris L. (borovice lesní), bylo na základě předešlých výzkumů, v kterých bylo zjištěno, že jádro tohoto dřeva obsahuje vyšší množství limonenu než ostatní dřeviny mírného pásma. (Meloun a kol.., 2009) 7

8 2. Cíl práce Cílem této práce je: Analyzovat chemické složení dřev mírného pásma Analyzovat emise organických těkavých látek emitovaných dřev mírného pásma Analyzovat olfaktometrické působení dřeva Pinus sylvestris L. ( borovice lesní) Analyzovat olfaktometrické působení materiálů ošetřujících povrchové úpravy materiálů na bázi dřeva Vyhodnotit vzájemný vztah mezi koncentrací emisí limonenu a jeho olfaktometrickým působením 8

9 3. Literární část 3.1. Chemické složení dřeva Dřevo je velmi složitý materiál, vytvořen z látek organického původu. Je tvořeno třemi základními složkami celulózou, hemicelulózou a ligninem což jsou tzv. hlavní složky dřeva. Celulózy a hemicelulózy ve dřevě jsou tvořeny polysacharidy, lignin je tvořen z polyfenolických látek. Zastoupení v dřevní hmotě je 90-97%, z toho 70% tvoří sacharidická část a lignin zbytek. V menším množství jsou ve dřevě zastoupeny další organické a anorganické látky, které se nazývají tzv. doprovodné složky dřeva. Jejich procentické zastoupení v dřevní hmotě je 3-10%. Tyto hodnoty jednotlivých složek se mohou lišit podle druhu dřeva. (Gandelová a kol., 2004) Celulóza Celulóza je základní stavební složkou buněčných stěn dřeva.. V průměru celulóza tvoří 45-50% z hmotnosti dřeva. Dřevo obsahuje 35-56% celulózy, ve dřevě jehličnanů je obsah celulózy větší (46-56%) než ve dřevě listnáčů (41-48%). Je to polysacharid tvořený z dlouhých nerozvětvených řetězců glukosových jednotek, které vznikají spojením D-glukósy spojené β 1, 4 vazbami, tj. vazba mezi prvním uhlíkem jedné a čtvrtým uhlíkem druhé molekuly. Základní stavební jednotkou celulózy je celobióza, která vzniká sloučením dvou molekul β-d glukopyranózy. Část celulózy má makromolekuly rozloženy pravidelně tzv. krystalická část a zbytek celulózy je bez prostorového uspořádání tzv. amorfní část. Řetězce celulózy jsou spojeny vodíkovou vazbou, díky které mají vlastnosti celulózy anizotropní charakter a mají vliv i na celkovou anizotropii mechanických a fyzikálních vlastností dřeva jako celku. Podíl krystalické a amorfní části celulózy má vliv na pružnost, míru bobtnání a dále ovlivňuje další fyzikální a mechanickém vlastnosti. Síly spojující krystality celulózy mají za následek, že je celulóza ve vodě a v organických rozpouštědlech nerozpustná. (Gandelová a kol., 2004) 9

10 Obr. 1: Strukturní vzorec celulózy ( Hemicelulóza Druhou polysacharidickou složkou ve dřevě je hemicelulóza. Od celulózy se liší především tím, že kromě D glukózy obsahují monosacharidické stavební jednotky pyranózové struktury ( xylany, manany, galaktany). Obsah hemicelulóz ve dřevě je 20-35% a vyšší zastoupení je u listnatých dřevin. Hlavní rozdíl mezi hemicelulózou jehličnanů a listnáčů je v procentickém zastoupení jednotlivých hemicelulóz. Nejdůležitější hemicelulózou listnáčů jsou xylany (pentózy) až 35% a v malém zastoupení se vyskytují manany (hexózy) 3-5%. U jehličnanů jsou nejdůležitější hemicelulózou manany (hexózy) 20-25% a v malém množství je vyskytují xylany (pentózy)10-15%. Hemicelulózy mají vliv na chemické a fyzikální vlastnosti dřeva. Projevuje se to především při sušení, vaření a lisování dřeva. (Gandelová a kol., 2004) Lignin Spolu s celulózou tvoří lignin nejdůležitější a nejvíce zastoupenou složku ve dřevě. Zabezpečuje dřevnatění buněčných stěn dřeva. Zastoupení ve dřevě se pohybuje od 15 do 30 %. Vyšší obsah ligninu je ve dřevě jehličnanů (25-35%) než ve dřevě listnáčů (15-30%). Jeho procentuální zastoupení kolísá i v rámci různých částech kmene a větví, vyšší zastoupení je v kůře než ve dřevě. Chemické složení ligninu nebylo doposud kompletně definováno. Jedná se makromolekulární látku aromatické povahy. Skládá se z fenylpropanových jednotek, které jsou různě substituované, spojené eterovými vazbami. Dodává dřevu pevnost, především v tlaku, díky tomu, že se do určité míry spojuje s chemickými vazbami (především s hemicelulózami) v rámci buněčných stěn a 10

11 tvoří lignopolysacharidové komplexy. Tvoří trojrozměrnou strukturu, jelikož jeho molekuly jsou prostorově rozložené. Díky tomu mohou dobře vyplňovat volné prostory mezi fibrilami polysacharidů v buněčné stěně. Toto vyplňování a ukládání ligninu do buněčných stěn se nazývá lignifikace nebo-li dřevnatění. Nejvyšší zastoupení ligninu je ve střední lamele a snižuje se směrem k lumenu buněčné stěny. (Gandelová a kol., 2004) Obr. 2: Strukturní vzorec ligninu ( ) Doprovodné složky dřeva Doprovodné látky dřeva, někdy nazývané akcesorické složky dřeva, jsou velmi početná skupina sloučenin s různorodým chemickým charakterem., které ve dřevě najdeme jen v malém množství. Tyto látky se dají z dřevního komplexu extrahovat rozpouštědly, (organickými rozpouštědly, vodou - tato skupina se také nazývá extraktiva ) nebo se oddělují mineralizací neboli spalováním (anorganické látky). Množství extraktivních látek není u našich dřev vyšší než 1-5%, ale u tropických dřev může dosáhnout hodnot až 30%. Výskyt anorganických látek je u dřev mírného pásma velmi malý 0,5-1%. Každá dřevina má své specifické složení a množství těchto látek, však největší rozdíly jsou mezi jehličnany a listnáči. Doprovodné látky se rozdělují na anorganické látky, které vznikají především spalováním a na organické látky, mezi které patří terpeny, 11

12 sacharidy, fenolické látky, bílkoviny atd. (Požgaj a kol., 1993). Tato práce je především zaměřena na specifikaci terpenů Terpeny Terpeny tvoří po chemické stránce velkou skupinu různých sloučenin přírodního charakteru. Dnes jich je známo více jak Základní stavební jednotka terpenů je izoprén (2-methyl-1,3-butadien). Terpeny dělíme na monoterpeny až polyterpeny. Největší množství terpenů najdeme v jádrovém dřevě jehličnanů s pryskyřičnými kanálky, kde jsou součástí těkavých olejů, silic a pryskyřice. Éterické oleje a silice se dají izolovat destilací vodní parou, jejich součástí jsou především monorpeny: pinen, limonen, terpinen, kamfen atd. U borovice najdeme až 67% pryskyřičné kyseliny z celkového množství extraktiv, u smrku maximálně 24%. U listnatých dřevin mírného pásma najdeme výskyt extraktiv jen ojediněle a nebo jen v malém množství. (Požgaj a kol., 1993) 3.2. Limonen Systematický název: 1-methyl-4-prop-1-en-2-yl-cyklohexen Sumární vzorec: C 10 H 16 Triviální název: limonen Vlastnosti Vzhled: čirá, bezbarvá kapalina s charakteristickým citrusovým odérem Molární hmotnost: 136,24 g /mol Bod varu: 176 C Bod tání: -74,35 C (Lide, 1991) Hustota: 0,8411 g/cm 3 při 20 C (National Toxicology Program, 1991) Rozpustnost: těžce rozpustný ve vodě, rozpustný v acetonu Limonen je cyklický terpen, který se řadí se mezi monoterpeny. Je tvořen ze dvou izoprenových jednotek. Limonen získal svůj název podle citrusových plodů, protože jejich kůra obsahuje velké množství této sloučeniny a je odpovědna za jejich výraznou a typickou vůni. V přírodě se vyskytuje ve dvou optických formách l-limonen a d- 12

13 limonen, každý z těchto izomerů má jiný odér. D-limonen je cítit po pomerančích a l- limonen je cítit po terpentýnu. ( ) Obr. 3 : Strukturní vzorec limonenu ( Přirozený výskyt Limonen je jeden z nejvíce rozšířeným terpenů v přírodě, vyskytující se především v kůře citrusových plodů a je také zastoupen v mnoha dalších druzích rostlin. Je hlavní složkou esenciálních olejů z citrusových plodů, z koriandru setého, z kmínu kořeněného, z máty peprné a z fenyklu obecného. ( Výskyt limonenu byl prokázán i v některých druzích masivních dřev jako např: borovice a buk. (Meloun a kol., 2009) Výroba a využití V roce 1995 byly zaznamenány informace o průmyslové výrobě D-limonenu v Austrálii, Německu, Brazílii, Japonsku a Spojených státech. D-limonenu je používáno jako příchutí a vůní do potravin, nápojů, čistících prostředků, osvěžovačů vzduchu, kosmetických přípravků a pesticidů. Čím dál tím více se D-limonen využívá jako rozpouštědlo pro čištění, např. pro odstraňování oleje ze strojních součástí. Využívá se i pro odstraňování nátěrů ze dřeva. Je vyráběn z obnovitelných zdrojů, z citrusových olejů, které jsou vedlejším produktem při výrobě citrusových šťáv. V současné době, probíhají klinické studie o použití D-limonenu při léčbě rakoviny prsu a jiných rakovinotvorných nádorů a chemopreventivním činidle (Crowell, March 1999) 13

14 s potencionální hodnotou jako protinádorový prvek ve výživě lidí. (Tsuda H, Ohshima Y, Nomoto H, et al., August 2004) Specifikace rizik pro člověka a životní prostředí Limonen a produkty vzniklé oxidační činností limonenu mohou vyvolat senzibilizaci při styku s kůží. Většina případů podráždění kůže byla vyvolána dlouhodobým stykem s čistou sloučeninou v průmyslovém prostředí, např. při odmašťování nebo přípravy barev. Nejsou prokázané žádné důkazy o karcinogenitě u člověka. Podle IARC (International Agency for research of cancer) je limonen zařazen do skupiny 3.: není klasifikovatelný jako lidský karcinogen. D-limonen je biologicky odbouratelný. Je hořlavý a vzhledem k jeho nízkému zápalnému bodu je považován za nebezpečný odpad (IARC, 1999). Je vysoce toxický pro vodní organismy a může vyvolávat dlouhodobé nepříznivé účinky ve vodním prostředí. Způsob expozice Styk s kůží může způsobovat podráždění kůže. Styk s očima může způsobovat podráždění očí. Při vdechování může být škodlivý a může dráždit sliznici a horní cesty dýchací. Při požití může být škodlivý. Z těchto důvodu se při práci s limonenem doporučuje používat ochranných pomůcek a to respirátory, rukavice odolné vůči chemikáliím a ochranné brýle. (Bezpečnostní list, 2008) Klasifikace a označení podle směrnic EU Označení nebezpečí: Xi Dráždivý, N Nebezpečný pro životní prostředí Rizikové věty (R-věty): R 10 Hořlavý R 38 Dráždí kůži 14

15 R 43 Může vyvolat senzibilaci při styku s kůží R 50 Vysoce toxický pro vodní organismy R 53 Může vyvolat dlouhodobé nepříznivé účinky ve vodním prostředí Bezpečnostní věty (S-věty): S 24 Zamezit styku s kůží S 37 Používejte vhodné ochranné rukavice S 60 Tento materiál a jeho obal musí být zneškodněn jako nebezpečný odpad S 61 Zabraňte uvolnění do životního prostředí, viz speciální pokyny nebo bezpečnostní listy (Bezpečnostní list, 2008) 3.3. Těkavé organické látky - VOC Nejvíce škodlivé látky vnitřního a vnějšího prostředí jsou tzv. těkavé organické látky VOC ( Volatile Organic Compounds). Definice těkavých organických látek v zákoně o ochraně ovzduší č. 86/2002 sbírky 2 zní, že těkavé organické látky VOC jsou chemické sloučeniny mající níže uvedené vlastnosti. (Zákon č. 86/2002 Sb.) VOC (Volatile Organic Compounds), je jakákoliv organická sloučenina nebo směs organických sloučenin, s výjimkou methanu, jejichž počáteční bod varu je menší nebo roven 250 C, při normální atmosférickém tlaku 101,3 kpa Mezi nejznámější VOC látky patří: benzen, toluen, ethylbenzén, m-xylén, p-xylén, styrén, o-xylén, atd. V souvislosti s VOC látkami se používá termín TVOC (Total Volatile Organic Compounds). Je to hodnota, která udává celkové množství pachových organických látek v ovzduší (ISO ). Stanovuje se pomocí plynové chromatografie, kde se po stanovení jednotlivých sloučenin spočítají i s neidentifikovatelnými sloučeninami od hexanu po hexadekan, jejichž suma ploch je kalibrována na hodnotu toluenu. Zdrojem těkavých organických látek v interiéru jsou zařizovací předměty a přístroje: nábytek, podlahová krytina, koberce, čalouněný nábytek, počítač, TV přijímač. Mezi další zdroje patří všechny předměty, při jejichž výrobě byly použity lepidla nebo rozpouštědla. Nezanedbatelným zdrojem prchavých organických látek je i sám člověk. Zdrojem prchavých organických látek v exteriéru je převážně průmysl a automobilová doprava. (Haraslínová, 2009) 15

16 Obr. 4: Zdroje těkavých organických látek v interiéru a exteriéru (Haraslínová, 2009) 3.4. Odéry Odéry jsou toky látek v ovzduší, které působí na člověka. Odérové látky jsou plynné složky v ovzduší, tvořené anorganickými nebo organickými látkami, vnímané jako pachy nepříjemné zápachy, příjemné vůně. Uvolněné látky tj. odpařené do vzduchu tvoří podstatu nejrůznějších pachů, které se vyskytují v anorganické i organické přírodě. Kromě zdrojů pachů vyskytujících se v přírodě existují i zdroje, většinou produkované člověkem samotným nebo jeho činností, jako jsou pachy nejrůznějších výrobních provozů, dopravních prostředků, uvolňováním ze stavebních konstrukcí a zařizovacích předmětů, kosmetických a čistících prostředků, produkcí vzduchotechnických zařízení atd. (Jokl, 2002) Základní pojmy a definice Smyslová soustava Je součástí nervového systému lidského těla. Lidský organismus pomocí smyslové soustavy získává informace z vnějšího prostředí a po zpracování nervovou soustavou na 16

17 ně může adekvátně reagovat. Máme pět samostatných smyslových systémů, jimiž jsou zrak, chuť, čich, hmat a sluch. Oči nám umožňují interpretovat zrakové informace a zpracovávají 80 % všech informací o okolí, sluch nám zprostředkovává zvuk a udržuje rovnováhu, čichové ústrojí reaguje na pachové látky rozptýlené ve vzduchu, chuťové ústrojí je tvořeno chuťovými pohárky umístěnými na sliznici jazyka, hmat nám pomocí nervových zakončení v kůži umožňuje cítit fyzický kontakt, bolest a změnu teploty. Čich Je jeden z pěti smyslů. Je to vývojově nejstarší smysl, který je přítomen u všech živočichů. Čich je stejně jako chuť chemickým smyslem, kterým vnímáme informace ze svého okolí a výrazně ovlivňuje pocity a psychiku člověka. Je to schopnost vnímat organické látky rozptýlené ve vzduchu. Citlivost a vnímání pachů je velmi individuální a liší se i mezi pohlavími. Většina látek svou vůni vyvolává pocity smíšené, často kombinované s drážděním jiných receptorů, např. chuťových. Člověk dokáže rozlišit až několik tisíc čichových kvalit, ale vůně a pachy se nedají jakožto podněty přesně specifikovat. Tzv. čisté čichové pocity způsobuje asi jen 50 látek. Netrénovaný člověk pozná asi pachů, trénovaný až (Odour, 2004) Čichové ústrojí Čich je chemickým smyslem, kterým monitorujeme své okolí. Prostřednictvím čichového ústrojí, jsme informováni o případném nebezpečí ze vzduchu, které nám může hrozit, např.: při úniků nebezpečných látek. Čichové ústrojí se skládá ze dvou částí tj. z vlastních čichových buněk v nosní sliznici a čichového centra v mozkové části. V horní části nosní sliznice jsou umístěny čichové buňky s nervovým zakončením, jejich prostřednictvím je zaznamenáván pach. Tuto část nazýváme čichový epitel nebo-li čichovou oblast. Čichové buňky jsou zvlhčovány sekretem čichových žlázek, které jsou drážděny plynnými látkami rozpouštěnými ve vdechovaném vzduchu, které se v sekretu nejprve rozpouštějí a teprve potom je vjem vnímán. V hloubce sliznice vytvářejí čichové buňky ze svých vodivých výběžků pleteň, z nichž vznikají vlákna čichového nervu. Ten vede čichový vjem do čichového bulbu a odtud do čichového centra mozku na spodině čelního laloku koncového mozku. Přenesený signál musí být porovnán s tím, co již 17

18 máme uloženo v paměti, abychom byli schopni určit, zda je vůně příjemná či nepříjemná, ale také co právě cítíme, nebo která ze známých vůni je to co cítíme. (Bílek, 2005) Obr. 5: Schéma čichového orgánu (Bílek, 2005) Možnosti čichu V porovnání s ostatními savci máme slabě vyvinutý čich. Jsme schopni rozeznávat látky i ve velmi malých koncentracích, které jsou běžnými chemickými a fyzikálními metodami nezjistitelné. Člověk je schopen rozeznat mnohem více odlišných vůni, než kolik dokáže rozlišit zvuků. Vnímání pachů a vůni jsou u každého člověka subjektivní, i mezi pohlavími je značný rozdíl. Ženy mají o 20 % citlivější čich, věnují čichovým vjemům vyšší pozornost a vnímají ve větším spektru. ( ) Čichová vnímavost člověka průběžně narůstá do šestého roku života, potom dochází k poklesu ostrosti čichu ( ve 20 letech člověk disponuje s 82 % čichových buněk, se kterými se narodil, v 60 letech s 38 % a 80 letech s 28 % ). Však s narůstajícím věkem dochází ke zvyšování schopnosti rozeznávání různých pachových kvalit látek a ke změnám jejich preferencí. 18

19 Pro vnímání intenzity pachů má vliv i jejich charakter, většina výzkumů prokazuje, že vnímání nepřejemných pachů roste monotónně s jejich intenzitou, zatímco vztah mezi posuzováním příjemných pachů a intenzitou jejich posuzování je odlišný a může růst nebo klesat. ( Zdroje odérů Původce odérů je zdroj. Zdroje odérů v interiéru budov můžeme řadit do dvou skupin: Odéry z venkovního prostředí - mezi které patří odéry z průmyslových podniků jako např.: čistírny odpadních vod, kafilérie či provozy živočišné výroby a provozovny potravinářského průmyslu. Odéry z vnitřního prostředí ze vzduchotechnických zařízení, ze stavebních materiálů, zařizovacích předmětů a především vznikají v důsledku různých činností člověka, např.: kouření, příprava jídel, hygienické a čistící prostředky. (Jokl, 2002) Zdroje nepříjemných odérů Z venkovního ovzduší vstupuje do budovy 50 až 80 % odérů, které jsou vyprodukovány z produkce výrobních procesů průmyslových závodů, spalin z tepláren, kotelen a spalovacích motorů. Další zdroje nepříjemných odérů jsou ze vzduchotechnických zařízení, z kterých vstupuje do interiéru pach z cigaretového kouře, pokud vzduchotechnický systém je propojen s místností, kde je dovoleno kouření, ze zařizovacích předmětů překližek, dřevotřískových desek, parket, laků a lepidel, tapet, korkových podlah a obkladů. Činností člověka se uvolňují různé tělesné pachy, pachy kosmetických a čistících prostředků, zplodin z kouření cigaret, doutníků a dýmek, zápach z odpadků, z připáleného tuku a zkaženého jídla. (Jokl, 2002) 19

20 Z Obr. 6 : Zdroje nepříjemných odérů (Jokl, 2002) Zdroje příjemných odérů Příjemné odéry, které vstupují do interiéru z venkovního ovzduší jsou převážně vůně kvetoucích květin, sena, tajícího sněhu a pokosené trávy. Zdrojem příjemných odérů v interiéru se stávají květiny, vůně související s činností člověka jídlo, potraviny, kosmetické a prací prostředky. I některé stavební materiály, jako je dřevo, jsou vnímány příjemně. To, že některé odéry jsou zařazené i ve skupině nepříjemných odérů, je způsobeno tím, že pro jednoho člověka je odér příjemný a pro druhého může být nepříjemný. Často je to podmíněno osobní zkušeností nebo pocitem. (Jokl, 2002) Obr. 7: Zdroje příjemných odéru v interiéru (Jokl, 2002) 20

21 Působení odérů na člověka Vdechovaný vzduch vstupuje mezi nosní kosti v čichové zóně, pokryté čichovými buňkami (receptory) se sliznicí na povrchu. Odérové látky musí přijít do styku se sliznicí, mají-li vytvořit čichový vjem. Čichové buňky pak vysílají elektrochemické pulsy do čichové centra do přední části mozku. Většina nervových drah z čichových bulbů končí v centrální části mozku, která je zodpovědná za šíření emočních a sexuálních reakcí. Na základě této skutečnosti se dá předpokládat, že pachy se značnou mírou podílení na vytváření nálad. Vnímání koncentrace odérů stoupá, jen do té doby kdy je sliznice nasycena. Po té už nereaguje na zvýšení koncentrace odérů. Naopak, vnímání koncentrace začíná v průběhu času klesat a po 5-15 minutách se ustálí na minimální odérové hladině v důsledku krátkodobé adaptace způsobené únavou. Bez přítomnosti odéru se čich rychle obnoví. Existuje také dlouhodobá odérová únava závislá na věku. Studie z Pensylvánské univerzity v USA udává, že nejlepší čich u obou pohlaví je ve věku od 30 do 60 let a od 60 let se pozvolna zhoršuje (60 % lidí má čich značně narušený, 25 % necítí nic) (Jokl, 2002). Ženy ve všech věkových kategoriích mají lepší čich než muži. Tuto přednost si uchovávají po celý život, geneticky disponují jemnějším čichovým smyslem. Nekuřáci mají lepší čich než kuřáci. Nadměrně citlivý čich je při zvýšené hladině cukru v krvi, zánětu ledvin, migréně, těhotenství, kojení a před jakým koliv blížícím se onemocněním. Odéry neohrožují zdraví člověka, ale při vyšších koncentracích, mohou způsobovat ztrátu výkonnosti, soustředěnosti, chuti a pocit nevolnosti. Při dlouhodobém působení můžou způsobovat stavy úzkosti, deprese a chronické únavy. Působení odérů z látek můžeme rozdělit do 4 skupin: Osvěžující nebo uklidňující Kladně povzbuzující Otupující, případně omamující Vyvolávající stavy nervového rozrušení (Jokl, 2002) 21

22 Faktory ovlivňující vnímání odérů Vnímaní pachových látek záleží na několika faktorech: objektivní faktor vnímání pachových látek množství a složení pachových látek meteorologické podmínky subjektivní faktory vnímání pachových látek pohlaví věk překonané choroby kouření sociálním pohoda (Haraslínová, 2009) Pachové látky Pachová látky jsou látky, které stimulují lidský čichový orgán tak, že je vnímán pach. Tyto látky vznikají buď činností mikroorganismů nebo tepelnou změnou organických látek. Jejich pachový vjem se může projevit i při velmi nízkých koncentracích. Většinou se jedná o plynné látky, ale mohou se vyskytovat i v podobě páchnoucích aerosolů, ze kterých jsou postupně uvolňovány pachové látky ve formě plynů. Obr. 8: Vznik zápachu ( Výskyt a vlastnosti pachových látek jsou většinou vyjadřovány pomocí čtyř veličin, a to: Koncentrací Intenzitou Charakterem Hedonickým tónem 22

23 Koncentrace Je počet evropských pachových jednotek v krychlovém metru plynu - ou E /m 3 - za standardních podmínek (teplota 273,15 K, tlak 101, 325 kpa) a stanovuje se metodou dynamické olfaktometrie. Koncentrace pachových látek není lineární funkcí intenzity zápachu. Jednotka pachu 1 ou (odour unit) není v SI soustavě, ale je zařazen jako evropská jednotka 1 ou E /m 3 (European odour unit). 1 ou E /m 3 vyvolává u testujících posuzovatelů stejný smyslový vjem jako 1 EROM- (Evropská referenční pachová hmotnost). 1 EROM = 123µg n-butanolu, rozptýleného v objemu 1 m 3 neutrálního plynu za standardních podmínek 1 EROM 123µg n-butanolu 1 ou E/ m 3 směsi pachových látek (ČSN EN ) Intenzita Intenzita je subjektivní vjem člověka, různých stupňů vnímání od velmi slabého až po nesnesitelný. Intenzita vyjadřuje naše pocity k vnímání pachu. Stejná koncentrace pachových jednotek může představovat jinou intenzitu pachu. Závislost intenzity pachu na koncentraci není lineární. Závislost nejlépe vystihuje funkce logaritmická. Intenzita 1 Intenzita 2 Intenzita 2 Intenzita3 Intenzita 4 Intenzita 5 intenzita 6 Obr. 9: Zobracení reakcí na jednotlivé intenzity pachu ( Charakter Vyjádření pocitu pozorovatele, že pach je cítit jako pomeranč, káva atd. Charakter pachových látek: Nízké mastné kyseliny, aldehydy, ketony, terpeny apod. 23

24 - jsou látky, jejichž zápach je velmi nepříjemný a dlouho se drží v ovzduší - jeho charakter je relativně stálý Těkavé organické látky - zápach, který je velmi intenzivní - charakter zápachu se může měnit, podle jednotlivých sloučenin - zápach se v ovzduší drží relativně krátkou dobu Anorganické sloučeniny - Nejznámější je sirovodík, amoniak ale řadí se sem i kyselý zápach kyselin Látky rychle reagující v atmosféře - Spalinové plyny, ozón - Tyto plyny velmi rychle mění svoji strukturu vlivem vlhkosti v atmosféře, slunečního záření a dalších fyzikálních vlivů - Zápach v atmosféře vydrží jen velmi krátkou dobu ( Hedonický tón Pach příjemný, nepříjemný. Tento tón se může s intenzitou vnímání měnit od příjemného k nepříjemnému. Tato veličina je velmi subjektivní, jelikož v někom může pach vzbuzovat příjemnou vzpomínky nebo pocit (např. kouř z krbu) a nebo naopak. (ČIŽP, 2005) Měření pachových látek Pachové látky sledujeme z toho důvodu, že obtěžují obyvatelstvo a ovlivňují zdraví jako možný stresový faktor. Měření pachových látek je z důvodů stížnosti obyvatel, stížností majitelů, kteří si zakoupili nový nábytek a psychických problémů. Každý pach je tvořen jednou látkou, nebo směsí sloučenin. Pro oba případy je možné stanovit jednotlivé koncentrace látek obsažených v plynu, ale tato data nebudou vypovídat pravdivé hodnoty o intenzitě a typu pachu. Jednotlivé látky směsi se vzájemně ovlivňují, kombinují a vytváří tak proměnný charakter pachu pro různé koncentrace látek v různých směsích. Vzhledem k množství a různým kombinacím látek ve směsích nebylo dosud reálné vytvořit databázi jednotlivých směsí pachu. Proto se hledaly cesty, jak pach identifikovat a určit. Vnímání pachů a obtěžování zápachem je 24

25 dále ovlivňováno řadou psychologických a socioekonomických faktorů, nelze práh nepříjemnosti pachu definovat na základě koncentrace. Proto byly všechny metodiky sledování pachu založeny na statistickém sledování vnímání pachu osobami ať vyškolených, nebo náhodně zvolených. ( Obr. 10: Kombinace intenzity pachu u směsi dvou látek ( Studie zápachu je velmi složitá, jelikož čichový práh jednotlivých subjektů je rozdílný. Existují dvě skupiny spotřebitelů. První skupinou jsou spotřebitelé, které zápach obtěžuje a považuje přítomnost toho pachu za negativní vlastnost pořízeného objektu např. nábytku. Druhou skupinou jsou spotřebitelé, které zápach neobtěžuje a nevadí jim. Koncept kvality vnitřního prostředí zahrnuje sledování a vliv iontů, emisí VOC látek a olfaktometrii. Zatímco se mnoho studií zabývá sledováním a vlivem iontů a emisí VOC látek, olfaktometrií vnitřního prostředí se v České republice věnuje málo kvalifikovaných studií. Většinou se jedná o vysokoškolské práce. Studie zaměřené na olfaktometrii v ČR se podrobně zabývají vnějším prostředím. (Haraslínová, 2009) Organizace zabývající se olfaktometrií vnějšího prostředí: Statní zdravotní ústav ČR Firma TESO Firma ODOUR, s.r.o. TOP-ENVI Tech Brno EMPLA spol. s.r.o. 25

26 V zahraničí je tento trend zcela opačný. Problematice olfaktometrie vnitřního prostředí se zabývají např.: ve Francii, v Austrálii, v USA, v Německu a v Holandsku Způsoby zjišťování a měření pachu Olfaktometrické měření Olfaktometrie je měření pachových vjemů, pomocí čichového orgánu posuzovatele. Pachové vjemy, mohou být jakékoliv odéry jakéhokoliv charakteru. Odéry nazýváme látky, které působí na lidský čichový systém tak, že je vnímán pach. Při olfaktometrickém měření je posuzovatelům překládám vzorek vzduchu, který je ve známem poměru smíšen s neutrálním vzduchem. Koncentrace pachových látek posuzovaného vzorku je vyjádřena jako násobek jedné pachové jednotky a zřeďovacího poměru potřebného k dosazení čichového prahu. Tato metodika byla detailně popsána v normě evropské unie EN a u nás posléze převzata a přeložena jako ČSN EN : Kvalita ovzduší - stanovení koncentrace pachových látek dynamickou olfaktometrií. Obr. 11: Olfaktometrické měření (Malíková, 2010) Elektrický nos Elektronický nos je přístroj, který v podstatě napodobuje funkci čichového orgánu člověka, ale s výrazně menší rozlišovací schopností. Člověk je vybaven 650 čichovými receptory, díky kterým je schopen rozeznat diference pachových složek na úrovni molekul. V technickém provedení jsou čichové receptory napodobeny 32 miniaturními chemickými senzory a analýzu nelze srovnat s lidskými vjemy, které jsou velmi 26

27 subjektivní. Přístroj je jednoznačnější, reprodukovatelný a nezávislý na subjektivním dojmu člověka. Elektrický nos najde uplatnění nejen v klasických oborech produkující nebo využívajících vůně či zápachy, ale i v medicíně a chemickém průmyslu. ( Obr. 12: Měření pomocí elektrického nosu ( Pro tuto bakalářkou práci bylo využito metody olfaktometrického měření. (ČSN EN ) Olfaktometrické měření je možné provádět na různých typech přístrojů: Pro tuto práci byl používán přístroj Sniffer 9000, který je popsán v kapitole Princip olfaktometrického měření pomocí přístroje Sniffer 9000 Olfaktometrické měření na tomto přístroji spočívá na separaci jednotlivých látek, které vstupují na kolonu plynového chromatografu s plameno-ionizačním detektorem (GC- FID) a vystupují posuzovatelům na posouzení. Celá směs těkavých organických látek se působením tepla na koloně, rozloží na jednotlivé látky v závislosti na jejich retenčních časech. Ve stejném čase, v kterém látku zachycuje detektor a zaznamenávací zařízení, které zaznamenává detekovanou látku a její kvantitu, vstupuje látka v nezměněném (nerozředěném) množství do dávkovací trubice, z které vychází a posuzovatel hodnotí hedonicitu tónu, pomocí zaznamenávacího zařízení. (Haraslínová, 2009) Výstupem je chromatogram, na kterém je zaznamenána plocha píků jednotlivých látek. Když měříme olfaktometrické působení pomocí chromatografu (GC-FID) a Sniffru 27

28 9000, na chromatogramu jsou zobrazeny dva signály (signál FID, signál ze Sniffru - AIB), které zaznamenávají plochu píků v závislosti na čase. Signál FID, zaznamenává plochy píků emisí VOC látek a signál Sniffer zaznamenává plochy píků látek, které jsme zaznamenaly a určily hedonicitu tónu. Obr. 13: Chromatogram ( Malíková, 2010) Legislativa v oblasti sledování pachových látek v ČR V minulých letech byla legislativa zahrnuta pouze v hygienických předpisech. V roce 2002 byla zpracována nová legislativa zabývající se ochranou ovzduší, která oproti minulým roků zasahuje nejen do oblasti emisí, ale i emisí vnějšího ovzduší. Obsahuje podrobně zpracovanou metodiku sledování pachu a emisí ze zdrojů emitujících pachové látky. Vyhláška č. 356/2002 byla v roce 2009 zrušena. V současné době se problematikou obtěžování obyvatel zápachem věnuje zákon o ochraně ovzduší č. 86/2002 Sb. V 10 tohoto zákona se konstatuje, že vnášení pachových látek ze stacionárních zdrojů do ovzduší na přípustnou míru obtěžováním zápachem není dovoleno. (Zákon 86/2002 Sb.) Podrobně metodiky o stanovení koncentrace pachu a jejího zjištění najdeme ve vyhlášce č. 362/2006 Sb.. Stanovení koncentrace pachových látek se řídí vyhláškou č. 362/2006 Sb. a technickou normou ČSN EN 13725: Kvalita ovzduší stanovení koncentrace pachových látek dynamickou olfaktometrií ( 28

29 4. Materiál a metodika 4.1. Materiál Podkladový materiál sklo (rozměry: 634 x 395 mm ) Standardy chemických látek Standard látky: Limonen Reg. Č. CAS: Čistota látky: 99,0 % Dřevo Pinus sylvestris L. (borovice lesní) Čistící prostředky Pronto proti prachu Limetka Pomůcky dřevěné hranolky na podložení skla stojan pravítko stěrka odběrové trubičky se sorbentem TenaxTA mikrostříkačka Hamilton skleněné viálky s teflonovým uzávěrem hoblík 29

30 4.2. Přístrojové vybavení odběrové čerpadlo vzduchu Gillian LFS-113 laboratorní váha Kern EW M plynový chromatograf s hmotnostním spektrometrem (GC-MS) plynový chromatograf s plameno - ionizačním detektorem (GC-FID) Agilent 4890 a s termální desorpcí Short Path Termal Desorption Model 4 Sniffer 9000 maloprostorová komora VOC-TEST Odběrové čerpadlo vzduchu Gillian LFS-113 Při odbírání vzorku vzduchu obsahujícího emise limonenu, emitované čistícím prostředkem, bylo využito čerpadla vzduchu Gillian LFS-113 s průtokem vzduchu 12 l/h na odběrovou ocelovou trubičku se sorbentem TenaxTA. Gillian LFS-113 je nízkoprůtokové čerpadlo vzduchu, s vysokou výkonností a spolehlivostí. Obr. 14: Odběrové čerpadlo vzduchu Gillian LFS-113 (Malíková, 2010) Laboratorní váha Kern EW M (max. váživost 3000g, min. zatížení 0,5 g, dílek 0,01g (e=0,1 g), opakovatelnost 0,01 g) 30

31 Plynový chromatograf s plameno - ionizačním detektorem (GC FID) Agilent 4890 a s termální desorpcí Short Path Termal Desorption Model 4 Obr. 15: Plynový chromatograf s plameno - ionizačním detektorem Agilent 4890 (Malíková, 2010) Mezi hlavní části plynového chromatografu patří injektor, regulátor průtoku, zásobník nosného plynu, termostat, kolona, detektor, počítač - vyhodnocovací zařízení. Podmínkou plynové chromatografie je, že směs musí být plynná nebo respektive lehce se odpařují látka (kapalina musí mít teplotu varu max C). Vzorky jsou nastříknuty do injektoru pomocí tzv. Hamiltonovi stříkačky. V injektoru, který je temperovaný, probíhá zahřátí případně odpaření vzorku a ten je postupně unášen proudem nosného plynu do kolony. V koloně dochází k separaci na jednotlivé složky směsi. Tyto složky jsou proudem nosného plynu převedené z kolony do detektoru. Výstup už rozdělených složek směsi z kolony zaznamenává chromatografický detektor. Z detektoru vychází elektronický signál, který se zaznamenává ve vyhodnocovacím zařízení (počítači). Výsledkem chromatografického záznamu je grafický záznam, chromatogram, který představuje závislost signálu detektoru na čase, respektive na množství plynu, který prošel kolonou. 31

32 Obr. 16: Schéma chromatografu ( Sniffer 9000 Obr. 17: Sniffer 9000, napojený na plynový chromatograf s plameno ionizačním (Malíková, 2010) detektorem Agilent 4890 Sniffer 9000 je přímo napojen na plynový chromatograf Agilent Na konci je kolona rozdělená na dva výstupy. Jeden pokračuje do detektoru a druhý do Sniffru 9000, v tomto místě se látka rozděluje 1:1 rovnoměrně do obou systémů. Látka, která pokračuje k olfaktometrickému posouzení je zvlhčována a ohřívána. Díky tomuto je možné jednotlivé látky obsažené ve směsi posuzovaného ovzduší dávat posuzovatelům na posouzení každou látku zvlášť ve stanoveném čase. Pomocí přístroje Sniffer 9000 je možné určit čichový práh a hedonicitu tónu. Nezjistíme intenzitu a koncentraci. 32

33 Obr. 18: Schéma Sniffer 9000 ( Plynový chromatograf s hmotnostním spektrometrem (GC MS) Agilent 5973 Network MSD V hmotnostní spektrometru dochází k ionizaci vzorku plynné látky a rozdělení iontů podle hmotnosti. Obr. 19: Plynový chromatograf s hmotnostním spektrometrem (GC MS) Agilent (Malíková, 2010) 5973 Network MSD 33

34 Tepelná desorpce Short Path Thermal Desorption Model 4 Short Path Thermal Desorption Model 4 je přístroj, který slouží k provedení a udržení teplotního režimu při desorpci těkavých organických látek z desorpčí trubičky se vzorkem emitovaného vzduchu Maloprostorová komora VOC TEST 1000 Vnitřní obsah komory je 1m 3, do kterého byly uloženy hobliny z dřeva Pinus Silvestris L. (borovice lesní). Metodika odběru se řídí normou ČSN P ENV Emise z emitovaných hobliny Pinus Silvestris L. (borovice lesní), jsou jímany do desorpční trubičky, které jsou po té podrobeny analýze kvantitativní a kvalitativního složení, zachycených emisí metodou plynové chromatografie. Obr. 20: Maloprostorová komora VOC-TEST 1000 (Malíková, 2010) Technické parametre klimatizované maloprostorové komory VOC TEST 1000 Obsah zkušebního prostoru komory m 3 Nastavitelný rozsah vlhkosti vzduchu v komoře %-55% r.v.v. Přesnost regulace vlhkosti vzduchu v komoře.....> 0,5 C 34

35 Nastavitelný rozsah teplot v komoře C Přesnost regulace teploty v komoře.....> 0,5 C Výměna vzduchu v komoře.....1m 3 /h Rychlost proudění vzduchu nad testovaným vzorkem...0,1 0,3 m/s 4.3. Metodika Analytické a vyhodnocovací metody GC-MS VOC : analytická metoda BOTH-05-metoda online vyhodnocovací metoda Disertace05BOTH_is metoda offline TVOC : vyhodnocovací metoda TVOC-05-D10X GC-FID : online metoda TD-OLFACT offline metoda VOC : OFF/OLFACT_C - TVOC: OFF/TVOC - Sniffer: OFF/Sniffer Odběr vzorků vzduchu čistícího prostředku na inertním podkladu Příprava inertního podkladového materiálu Před vlastním odebíráním vzorků bylo připraveno sklo, o velikosti 0,25 m 2, které bylo očištěno a zváženo na analytických vahách s přesností 0,01 g. Po nanesení 1 g čistícího prostředku na sklo a jeho rozetření po celé ploše skla, se sklo opět zváží. Po zvážení se sklo položí na připravené podkladové hranolky. Odebírání vzorku vzduchu čistícího prostředku Pronto Metodika odebírání vzorků vychází z metodického postupu vzorkování chemických látek a suspendovaných částic ve vnitřním prostřední, který je obsažen v normě ISO , Indoor Air, Part 1: General aspects of sampling strategy. Před zahájením odebírání vzorku vzduchu je nutné minut intenzivně vyvětrat laboratoř. 35

36 Před samotným měřením je nutné odběrovou trubičku nastavit do výšky 40 mm nad horní plochu skla s naneseným čistícím prostředkem. Sklo se musí nastavit tak, aby konec odběrové trubičky byl přibližně uprostřed skla. Když máme vše připravené, připojíme odběrovou trubičku na vzduchové čerpadlo a může ho spustit. Doba odběru vzorku vzduchu z čistícího prostředku naneseného na skle byla 30 min. Po samotném odběru se opět zváží hmotnost skla. Toto měření se opakuje dvakrát, jelikož potřebujeme jednu trubičku analyzovat na plynovém chromatografu s hmotnostním spektrometrem metodou kvalitativního a kvantitativního složení emisí VOC a druhou trubičku analyzovat pomocí olfaktometrické metody. Obsah odběrových trubiček je těsně po odběru vzduchu čistícího prostředku analyzován zmíněnými metodami. Postup analýzy na plynovém chromatografu vychází z normy ČSN P ENV a ISO a olfaktometrická metoda je popsaná v normě ČSN EN Příprava a odběr emisí VOC z dřevěných hoblin Výběr materiálu dle požadovaného dřeva Pinus Silvestris L. (borovice lesní) Příprava polotovaru pro výrobu hoblin Deskový materiál vysušený na 8-12% vlhkosti je nutno naformátovat na tyto rozměry: a) Délka: 500 mm b) Šířka: dle šířky řeziva c) Tloušťka: 20 mm Z takto naformátovaného masivního dílce připravíme 100 ks hoblin, které budou mít následující rozměry: a) délka: 500 mm b) šířka: 20 mm c) tloušťka: libovolná Nahoblování provedeme nejlépe ručně (hoblíkem) Klimatizace Takto připravené dřevěné hobliny se nechají klimatizovat v klimatizační komoře VOC TEST 1000 po dobu 72 hodin (3 dny) 36

37 Jako podklad pro hobliny je vhodné použít tabulkové sklo o rozměr 700 x 700 mm, které je nutno před použitím omýt methanolem Odběr vzorku vzduchu se zachycenými emisemi VOC Následně odebíráme vzduch na výstupu komory do desorpčních odběrových trubiček, a to po dobu, kdy prosajeme odběrovými čerpadly 36 litrů vzduchu Analýza na plynovém chromatografu Odebrané vzorky vzduchu z komory, které byly zachycovány do desorpčních trubiček se posléze podrobí analýze na plynovém chromatografu s hmotnostním spektrometrem a termální desorpcí Stanovení emisí VOC Výsledkem analýz je kvalitativní a kvantitativní stanovení dat v podobě grafu a číselného vyjádření v µg.m -3 Získané výsledky se pak porovnají s příslušnými limitními hodnotami stanovenými předpisy Stanovení olfaktometrickou metodou Analýza látek na odběrové trubičce v plynovém chromatografu (GC FID), posouzení pachových látek a určení hedonického tónu u jednotlivých látek obsažených ve směsi pomocí přístroje Sniffer 9000 Sniffer 9000 uvolňuje jednotlivé látky v stanovených časových intervalech, tzv. retenčních časech a posuzovatel zaznamenává hedonický tón podle stupnice popisu hedonického zatížení (Haraslínová, 2009), pomocí zaznamenávacího zařízení, které je součástí Sniffru Výsledkem je graf vjemů zaznamenaných v referenčních časech. Vložením (porovnáním) křivky vjemů do chromatogramu, zjistíme podle referenčních časů identifikovanou látku Olfaktometrické stanovení standardu limonenu Příprava standardu limonenu na určení pachového minima Standard limonenu byl pomocí methanolu rozředěn na určité koncentrace: 100, 1 000, µg/ml a umístěn do viálek Připravené roztoky, o různém koncentraci se pomocí mikrostříkačky Hamilton aplikují do odběrových trubiček se sorbentem TenaxTa 37

38 Stanovení olfaktometrickou metodou Takto připravené odběrové trubičky se umístí do injektoru a pomocí plynového chromatografu (GC FID) a sniffru 9000 se analyzuje, jestli danou koncentraci cítíme nebo necítíme. U každé koncentrace zaznamenáváme i hedonický tón podle stupnice popisu hedonického zatížení, pomocí zaznamenávacího zařízení Měření všech koncentrací bylo prováděno třikrát Stanovení emisí VOC U jednoho měření byla provedena analýza na plynovém chromatografu s hmotnostním spektrometrem (GC-MS), z důvodu porovnání citlivosti přístrojů plynového chromatografu s hmotnostním spektrometrem a plynového chromatografu s plameno-ionizačním detektorem (GC-FID) a zjištění jejich odchylek meření Výsledkem analýz je kvalitativní a kvantitativní stanovení dat v podobě grafu a číselného vyjádření v µg.m -3 Získané výsledky se pak porovnají s výsledky získanými z plynového chromatografu (GC-FID) Stanovení TVOC látek Hodnota TVOC se stanovuje podle ISO Pro vyhodnocen byla použita metoda TVOC-OLFACT kalibrována na toluen a TVOC- GC-MS kalibrována na Toluen.. 38

39 5. Výsledky 5.1. Výsledky vzájemného vztahu mezi koncentrací emisí limonenu a jeho olfaktometrického působení Tab. 1: Naměřené hodnoty standardu limonenu, měření č. 1 koncentrace [µg/ml] Standard limonenu, měření č. 1 Plocha píku, signál FID Plocha píku, signál Sniffer ,6 neidentifikováno Závislost plochy píku VOC a plochy píku olfaktometrického působení emitovaného limonenu, měření č.1 plocha píku, signál Sniffer plocha píku, signál FID standard limonenu Obr. 21: Závislost plochy píku VOC a plochy píku olfaktometrického působení emitovaného limonenu, měření č. 1 39

40 Vzájemný vztah mezi koncentrací emisí limonenu a jeho olfaktometrickým působením, měření č. 1 plocha píku, signál Sniffer standard limonenu koncentrace [µg/ml] Obr. 22: Vzájemný vztah mezi koncentrací emisí limonenu a jeho olfaktometrickým působením, měření č. 1 Tab. 2: Naměřené hodnoty standardu limonenu, měření č. 2 koncentrace [µg/ml] Standard limonenu, měření č. 2 Plocha píku, signál FID Plocha píku, signál Sniffer , Závislost plochy píku VOC a plochy píku olfaktometrického působení emitovaného limonenu, měření č. 2 plocha píku, signál Sniffer standard limonenu plocha píku, signál FID Obr. 23: Závislost plochy píku VOC a plochy píku olfaktometrického působení emitovaného limonenu, měření č. 2 40

41 Vzájemný vztah mezi koncentrací emisí limonenu a jeho olfaktometrickým působením, měření č. 2 plocha píku, signál Sniffer koncentrace [µg/ml] standard limonenu Obr. 24: Vzájemný vztah mezi koncentrací emisí limonenu a jeho olfaktometrickým působením, měření č. 2 Tab. 3: Naměřené hodnoty standardu limonenu, měření č. 3 koncentrace [µg/ml] Standard limonenu, měření č. 3 Plocha píku, signál FID Plocha píku, signál Sniffer , Závislost plochy píku VOC a plochy píku olfaktometrického působení emitovaného limonenu, měření č. 3 plocha píku, signál Sniffer plocha píku,signál FID standard limonenu Obr. 25: Závislost plochy píku VOC a plochy píku olfaktometrického působení emitovaného limonenu, měření č. 3 41