Veszélyes anyagok, vegyi folyamatok biztonságtechnikája

1. Veszélyes anyagok, vegyi folyamatok biztonságtechnikája

2. Elemek periódusos rendszere

3. Kémiai alapfogalmak ELEMEK • kémiai módszerekkel tovább már nem bonthatók • azonos atomokból épülnek fel • kémia és fizikai tulajdonságaikat a külső elektronhéjának szerkezete határozza meg

4. VEGYÜLET • különböző atomok elsőrendű kémiai kötésekkel kapcsolódnak össze (kovalens, ionos és fémes kötés) • fizikai és kémiai tulajdonsága eltér a kiindulási atomokétól • két nagy csoportjukat különböztetjük meg, szervetlen és szerves vegyületek

5. Szervetlen vegyületek Szervetlen savak pl.: HCl sósav; H2SO4 kénsav; HNO3 salétromsav • H+ (hidrogén ion) és A- (savmaradék anion) • víznek H+ -t adnak át • maró és vízelvonó hatásúak (a sav erőssége, koncentráció) • oldásuk, higításuk exoterm (hőfejlődéssel járó) folyamat → egyéni védőeszköz

6. Szervetlen bázisok pl.: NaOH nátrium-hidroxid; Ca(OH)2 kalcium-hidroxid, mésztej; Al(OH)3 alumínium-hidroxid • OH- (hidroxid ion) és B+ (bázismaradék ion) • vízben oldva OH- szabadul fel • az alkáli fémek és alkáli földfémek hidroxid vegyületei az erős bázisok, lúgok • higroszkóposak (alkáli fémek hidroxidjai) • iparban vizes oldatukat használják, kivéve NaOH • maró hatásúak (égési sérülések) • oldásuk, higításuk exoterm (hőfejlődéssel járó) folyamat → egyéni védőeszköz

7. Szervetlen sók Szervetlen savak és bázisok kémiai reakciójával keletkeznek, pl.: NaCl, CaCO3 • általában oldódnak vízben (CaF2) • csak erős sav és lúg sójának vizes oldata semleges kémhatású • galvanizálás • vizes sóoldatok elektrolízisekor hidrogén és oxigén gáz fejlődhet → durranógáz, robbanásveszélyes

8. Szerves vegyületek • szénvegyületek kémiája • C, H, O, N, P, S, Cl, F (fémek) • igen nagyszámú szerves vegyület • telített, telítetlen, aromás szerves vegyületek • nyíltláncú és gyűrűs szerves vegyületek • reakciókészségüket a körülmények erősen befolyásolják (nyomás, hőmérséklet, reaktor anyaga)

9. Egyéb alapfogalmak • keverék (szilárd halmazállapot) • elegy (folyékony, gáz halmazállapot) • köd (aerosol) • füst (diszperz rendszer) • szmog (füst+köd) • oldat – telített oldat • anyag, vegyi anyag (adalékok, szennyeződések, oldószerek Ø) • vegyi anyag életciklusa • kémiai biztonság – kockázat csökkentése

10. Egyéb alapfogalmak • EINECS 1981 Európai Közösség Létező Kereskedelmi Anyagok Európai Jegyzéke • ELINCS 1981 után EK, EU Törzskönyvezett Vegyi Anyagok Európai Jegyzéke • Veszélyes anyagok magyarországi jegyzéke (2000.évi XXV. törvény, kémiai biztonság törvénye, Kbtv) • Veszélyes készítmények nyilvántartása: Fodor József Országos Közegészségügyi Központ; Országos Kémiai Biztonsági Intézet; Egészségügyi Toxikológiai Tájékoztató Szolgálat • Veszélyes anyagok bejelentése, törzskönyvezés

11. Egyéb alapfogalmak • műszaki dosszié (törzskönyvezéshez szükséges adatok) • biztonsági adatlap (azonosítás; veszélyesség, kezelés, hulladékkezelés, szállítás, tárolás, munkavégzés feltételei) • tevékenység • veszélyes anyag • készítmény • GLP: Gazdasági Együttműködési és Fejlesztési Szervezet és az EU által meghatározott helyes laboratóriumi gyakorlat

12. szín szag halmazállapot 20°C hőmérsékleten moláris tömeg olvadáspont forráspont gőznyomás sűrűség relatív folyadéksűrűség (víz=1) relatív gőzsűrűség (levegő=1) oldhatóság viszkozitás ütés és dörzsérzékenység elektrosztatikus töltődésre való hajlam Anyagi tulajdonságokFIZIKAI TULAJDONSÁGOK

13. FIZIKAI-KÉMIAI TULAJDONSÁGOK • éghetőség: • lobbanáspont • gyulladási hőmérséklet • öngyulladási hajlam • robbanási koncentrációk • égést elősegítő, oxidáló • reakcióképesség (affinitás) • stabilitás

14. TOXIKOLÓGIAI TULAJDONSÁGOK • toxicitás • maró hatás • allergizáló, szenzibiláló (túlérzékenység) • karcinogén • mutagén • teratogén (fejlődési rendellenesség) • keratogén (magzatkárosító) • fertőző ÖKOTOXIKOLÓGIAI TULAJDONSÁGOK

15. AZ ANYAGOK JELÖLÉSE • vegyjel • összeg és szerkezeti képlet • CAS szám (Chemical Abstracts Service Registry Number) • UN szám (United Nations) (veszélyes anyagok szállítása) • EINECS szám • ELINCS szám

16. Jogszabályi alapismeretek • munkavédelem: 1993. évi XCIII. törvény • munkafeltételek • veszélyes anyagok • ÁK érték: megengedett átlagos koncentráció • CK érték: csúcskoncentráció • MK érték: maximális koncentráció mg/m3 • eltűrhető szennyezettség: daganatos megbetegedés kockázata 1:105 egyéni védőeszköz használata nélkül

17. munkaidő: 8 óra / nap 5 nap / hét 240 műszak / év • expozíció • expozíciós idő • expozíciós koncentráció • expozíciós út • terhelés • additív hatások • munkahelyi átlagos levegőszennyezettség

18. Tűz megelőzése és a védekezés • Tűzveszélyességi osztályok: „A” fokozottan tűz- és robbanásveszélyes „B” tűz- és robbanásveszélyes „C” tűzveszélyes „D” mérsékelten tűzveszélyes „E” nem tűzveszélyes

19. Környezetvédelmi jogszabályok • környezeti levegő tisztasága • légszennyező anyag • levegőterhelés (emisszió) • légszennyezés • légszennyezettség (imisszió) • vízszennyezés

20. Veszélyes anyagokkal kapcsolatos eljárás szabályai • Ismeretlen anyagot alkalmazni tilos!!!!! • új veszélyes anyagokat törzskönyveztetni kell • bejelentés (tevékenységi engedély 2001 jan. 1-től nem kell) • biztonsági adatlap (veszélyes anyag azonosítására)

21. Biztonsági Adatlap tartalmi követelményei • veszélyesség szerinti besorolás R számok • elsősegélynyújtás • tűzveszélyesség, tűzoltás • biztonságos munkavégzés feltételei S számok • fizikai és kémiai tulajdonságok • stabilitás, reakciókészség • toxikológiai adatok • ökotoxicitás • hulladékkezelés, ártalmatlanítás • szállítás

22. F+ F T+T XnXi O C E N Veszélyszimbólumok

23. Címke A címke nem pótolja sem a Biztonsági adatlapot, sem a használati utasítást!!!!!!!!! Címke, azonosító felirat nélkül még gyártásközi anyagot sem szabad tárolni!!!!!!!!!

24. Veszélyes anyagok szállítása • szállításra kidolgozott veszélyességi osztályok számjele és jelölése • veszélyességi bárcák • a járművezetőt egyéni védőeszközzel kell ellátni az áru veszélyessége UN szám

25. nagyon mérgező mérgező ártalmas LD50 – letális dózis LC50 – letális koncentráció szájon át bőrön át légúton keresztül Mérgező anyagok, méregerősség

26. Tárolás, anyagmozgatás • méregszekrény, méregtároló • „MÉREG”, halálfej • szakképzett kezelőszemély • egyéni védőeszköz • szigorú nyilvántartás • más anyagok tárolása tilos!!!!!!!!!! • megfelelő csomagolóanyag

27. Állandó biztonsági és egészségvédelmi jelzések

28. Tartályokat, csöveket figyelmeztető jelzéssel, és az anyagra vonatkozó címkézéssel kell ellátni! vákuum

29. Veszélyes anyagok életteni hatásai Gázok, gőzök • tiszta levegő N2 78,10 tf% O2 20,93 tf% Ar 0,93 tf% CO2 0,03 tf% nemesgázok 0,01 tf%

30. Fullasztó gázok Egyszerű fullasztó gázok (biokémiailag ártalmatlanok) Vegyileg ható fullasztó gázok (oxigénhiány) • szén-monoxid (fülzúgás, szédülés, fejfájás, légszomj) belégzés útján • hidrogén-cianid belégzés útján, bőrön át • akrilnitril gázok Ingerlő gázok (gyulladás, izgalom a szövetekben) • helyi hatás (kivéve: kénhidrogén, nitrogénoxidok) • védőreflex (NH3, SO2, HCl, HCHO) • felső- és mélylégutak (Cl2, SO2, kis mennyiség) Alattomos gázok (nitrózus gázok, foszgén, dimetil-szulfát)

31. Bódító gázok • az agysejtek fiziokémiai egyensúlya felborul, működése időlegesen, vagy véglegesen megszűnik pl.: szinte minden szerves vegyülettípusból CCl4, C2H2Cl4 – máj- és veseméreg C6H6 vérképzőszervek, karcinogén Vegyes hatású ipari gázok • ólomtetraetil (bőrön át) • arzin (vérszegénység, májsorvadás) • foszfin (kalciumfoszfid + víz) • kénhidrogén (fullasztó, idegrendszerre ható) • széndioxid (oxigénhiány, idegrendszerre ható)

32. Gázmérgezések megelőzése • munkavégzés szabadban vagy nagy légterű zárt munkahely • természetes szellőzés • mérgező gáz teljes ab/adszorpciója, vagy kondenzációja • vezetékek csatlakozási, peremkötései • helyi elszívás a gázfejlődés lehetőségénél • csővezetékekben vákuum alatt szállítsunk • gáz sűrűsége (H2 felfelé száll, PB gázpalackot pincében tárolni tilos)

33. Fémek és fémvegyületek • arzén (idegméreg) • ZnO, ZnCl2, ZnSO4 (higroszkópos) • higany (idegméreg, foghullás, szájgyulladás) • kadmium (gőze, orrhurut, tüdőtágulás) • krómsav, kettős krómsók (fekélyes betegség a légutakon) • mangán-oxid (tartós belélegzése idegbetegséget okoz) • ólom (tápcsatorna, vérszegénység, végtagbénulás)

34. Szerves vegyületek hatásai • alifás szénhidrogének (bódító hatás, máj, vese károsodás) • alkoholok • aldehidek (fenoplaszt, karbamid, melamingyanták) • szerves peroxidok (műanyaggyártás segédanyagai, karcinogén) • alifás halogénvegyületek • polimerek monomerjei (karcinogén) • PVC égésekor klórgáz • rákkeltő anyagok

35. A bőr védelme • az anyag halmazállapota • bőrfelület épsége • az exponált bőrfelület víztelítettsége • kontaktus kerülése • zárt technológia • egyéni védőeszközök (kesztyű, filmképző krém, saválló ruhadarabok)

36. Vegyi folyamatokKémiai alapeljárások Halogénezés • a halogénező szerek mind mérgező anyagok • katalizátorral és anélkül is végbemegy • VESZÉLYEI • klórozás, brómozás exoterm • jódozás endoterm, de instabil jódozószer • láncreakció – detonációveszély • robbanási koncentráció 20%-nál jelzés • korrozív anyagok

37. Nitrálás (-NO2, -ONO2) • maró, oxidáló hatású nitrálószer • VESZÉLYEI • nehezen kézbentartható folyamat • exoterm + hidratációs hő • helyi túlmelegedés Szulfonálás (-SO3H, szulfonsavak) • szulfonálószerek maró hatásúak, hevesen reagálnak vízzel, alkáliakkal (köd, por) • VESZÉLYEI • erősen exoterm (SO3), nagy reakciósebesség • a savas reakcióelegy semlegesítése a reakció után még erősebben exoterm folyamat

38. Oxidációs eljárás • jó hőátadó berendezés és folyamat • hatékony keverés • melléktermékek gyors, hatékony eltávolítása • VESZÉLYEI • oxidálószerek – nagy reakciókészség, mérgező, instabil • tűz és robbanásveszély • a kezelendő anyagok sokszor CH-k, gyúlékonyak • oxigénbevitel – exoterm folyamat • robbanásra hajlamos peroxidok képződése

39. Redukciós eljárás • oxigén elvonás, hidrogén bevitel • redukálószer hidrogén • VESZÉLYEI • H2 • robanásveszélyes – széles robbanási koncentráció tartomány • rendkívül illékony – speciális tömítések • katalizátor nagy nyomás • inert gáz biztosítása

40. Aminálás (-NH, -NH2, aminok) • aminálószer: NH3 • lassú reakció – nagy feleslegű reagens • exoterm és endoterm is lehet • VESZÉLYEI • NH3 maró, mérgező, rendkívül korrozív • kis reakciósebesség → katalizátor, nagy nyomás • ammónia veszély esetére mentési terv szükséges

41. Mechanikai műveletek és berendezések Aprítás, őrlés • megfelelő szemcseméret kialakítása • felület növelése • aprítási fokozatok • veszélyek és megelőzés • egyenletes darabnagyság • porképződés káros hatásainak kiküszöbölése • elektrosztatikus feltöltődés • mechanikai hatások elleni védelem

42. Szitálás • szitálás hatásfoka • veszélyek és megelőzés • kémiai reakció kerülése a szita anyaga a szitálandó anyag között • elektrosztatikus feltöltődés elleni védelem • porrobanás lehetősége • porártalom (kiporzás)

43. Keverés • homogenizálás • anyag és hőáramlás gyorsítása • oldódás segítése • emulzió, szuszpenzió létrehozása • oldáshő, higítási hő • veszélyek és megelőzés • mechanikai veszélyek (forgó részek, fékezési idő) • keverő biztonságos meghajtása (feszültség kimaradása elleni védelem)

44. Centrifugálás • szétválasztási művelet, sűrűség alapján, centrifugális erő segítségével • a centrifugák egy része hatósági felügyelet alá tartozó veszélyes munkaeszköz • veszélyek és megelőzés • a gép szempontjából: • munkavédelmi üzembe helyezés írásos elrendelése • időszakos biztonságtechnikai felülvizsgálatok • biztonságos rögzítés • hatékony fék • reteszelt tetőnyílás (indítás, leállás, benyúlás, leesés) • max. töltősúly, fordulatszám • egyenletes terhelés

45. felhasznált anyag veszélyei • veszélyes anyagok kipörgetésénél a keletkező gőzök elvezetése • maró, mérgező anyagok centrifugálásakor zárt rendszerű ürítés • robbanásveszélyes, gyúlékony anyagoknál inert gázatmoszféra • elektrosztatikus feltöltődés elleni védelem

46. Desztillálás • folyadékelegyek Fp alapján való szétválasztása • tűz és robbanásveszélyes folyamat • vákuumlepárlás Kristályosítás • a feloldott szilárd anyag kinyerése • túltelített oldat készítése • vákuum alkalmazása • oldószer oldott anyag veszélyei Gázok elválasztása, abszorberek • folyékony mosóközeg Adszorpció • szilárd anyag felülete

47. Szárítás • szilárd anyag folyadék- és nedvességtartalmának megszüntetése • igen veszélyes művelet is lehet • veszélyek és megelőzés • robbanásveszélyes oldószergőzök – inert atmoszféra • hőmérséklet tartása • szárítóberendezés ajtajának reteszelt nyitás-zárása • légtérelemző, jelző, beavatkozó rendszer • égési sérülés – reteszelt ajtónyílás, szakaszos üzemnél, folyamatosnál egyéni védőeszköz

48. Égés, oxidáció, robbanásAlapfogalmak • égés: kémiai reakció az éghető anyag és a levegő oxigénje között, 0,01 – 10m/s-ig • oxidáció: az égés is az, de pl.: rozsásodás • robbanás: éghető anyagok kémiai átalakulásának speciális formája, nagy nyomásnövekedés 100 – 1000m/s-ig • nem kémiai robbanás • detonáció

49. robbanási határok (tf%-ban, g/cm3 –ben, szobahőmérsékleten, 1 bar nyomáson) • robbanóanyagok: hirtelen nagy térfogatú forró gázokká alakulnak, robbanóhatást TNT egyenértékben • öngyulladás: a szükséges energia az anyagban kémiai, vagy fizikai folyamat eredménye pl.: nedves széna • égési határok (meghatározott koncentrációk)

50. Égés feltételei éghető anyag oxidálószer (oxigén) gyulladási / lobbanási hőmérséklet Égési folyamat éghető anyag felmelegedése az anyag bomlása / párolgása éghető gázok meggyulladása ezek folyamatos égése Égés, égési folyamat gyulladás két lehetséges útja: öngyulladás és gyújtás az öngyulladási hőmérséklet mindig magasabb gyors égés – lassú égés