AT523589A2

AT523589A2 - Personal security surveillance system and a method used in it

Info

Publication number: AT523589A2
Application number: ATA50170/2021A
Authority: AT
Original assignee: Chemiefaser Lenzing Ag
Priority date: 2020-03-11
Filing date: 2021-03-09
Publication date: 2021-09-15

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System zur Überwachung der persönlichen Sicherheit, das sich zum Auffangen von Verbindungen aus Umgebungsluft, insbesondere aus Umgebungsluft, die N-Nitrosamine oder N-Nitroso-Verbindungen enthält, eignet, wobei ein derartiges System enthält: eine Luftprobenahmekartusche, die mindestens eine Packung aus einem Sorptionsmittel enthält, das in der Lage ist, N-Nitrosamine oder N- Nitroso-Verbindungen zu adsorbieren, und eine Luftpumpe, wobei eine Einfangvorrichtung, die in der Lage ist, Amine aus der einströmenden Luft zu entfernen, in der Strömungsrichtung vor der Luftprobenahmekartusche angeordnet ist. Ferner betrifft sie ein Verfahren zum Auffangen von Verbindungen aus Umgebungsluft, insbesondere aus Umgebungsluft, die N-Nitrosamine oder N-Nitroso-Verbindungen enthält, wobei die Luft mittels einer Luftpumpe durch eine Luftprobenahmekartusche bewegt wird, die N-Nitrosamine oder N-Nitroso-Verbindungen in mindestens einer Packung aus einem Sorptionsmittel, die in der Luftprobenahmekartusche angeordnet wird, adsorbiert werden, wobei Amine durch eine Einfangvorrichtung in der Strömungsrichtung vor der Luftprobenahmekartusche aus der einströmenden Luft entfernt werden.The invention relates to a system for monitoring personal safety, which is suitable for collecting compounds from ambient air, in particular from ambient air containing N-nitrosamines or N-nitroso compounds, such a system containing: an air sampling cartridge which has at least one Contains a pack of a sorbent capable of adsorbing N-nitrosamines or N-nitroso compounds and an air pump, with a trapping device capable of removing amines from the incoming air, in front of the flow direction the air sampling cartridge is arranged. It also relates to a method for collecting compounds from ambient air, in particular from ambient air, which contains N-nitrosamines or N-nitroso compounds, the air being moved by means of an air pump through an air sampling cartridge, the N-nitrosamines or N-nitroso compounds are adsorbed in at least one pack made of a sorbent, which is arranged in the air sampling cartridge, amines being removed from the inflowing air by a trapping device in the flow direction in front of the air sampling cartridge.

Description

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Persönliches Sicherheitsüberwachungssystem und ein darin angewendetes Verfahren Personal security surveillance system and a method used in it

Technisches Gebiet Technical area

[1] Diese Erfindung betrifft eine Luftprobenahmevorrichtung. Insbesondere betrifft sie ein verbessertes Verfahren zur Luftüberwachung auf N-Nitrosamine oder N-[1] This invention relates to an air sampling device. In particular, it relates to an improved method for air monitoring for N-nitrosamines or N-

Nitroso-Verbindungen in Umgebungsluft mittels einer Luftprobenahmekartusche. Nitroso compounds in ambient air using an air sampling cartridge.

Stand der Technik State of the art

2] Das vermutete Vorhandensein bestimmter organischer Verbindungen in Luft, die für Tiere schädlich sind und für den Menschen schädlich sein können, macht es wünschenswert, die Luft an bestimmten Orten zu überwachen, um spezifische Verbindungen zu identifizieren und deren Konzentrationen zu bestimmen. Eine Klasse von organischen Verbindungen von besonderem Interesse sind N-Nitrosamine oder NNitrosoverbindungen. Mehrere dieser N-Nitroso-Verbindungen sind bei Tieren bekanntlich hochgradig krebserregend und können auch für den Menschen ähnlich schädlich sein. Daher gibt die jüngste Feststellung bestimmter N-Nitrosamine in der Luft an bestimmten Unternehmensstandorten Anlass zur Besorgnis, was einen möglichen Kontakt von Arbeitnehmern mit diesen Verbindungen betrifft, und zeigt auf, dass eine Überwachung dieses Personals und dieser Standorte möglicherweise 2] The suspected presence in air of certain organic compounds that are harmful to animals and may be harmful to humans makes it desirable to monitor the air in certain locations in order to identify specific compounds and determine their concentrations. One class of organic compounds of particular interest are N-nitrosamines or N-nitroso compounds. Several of these N-nitroso compounds are known to be highly carcinogenic in animals and can also be similarly harmful to humans. Therefore, the recent detection of certain N-nitrosamines in the air at certain company locations gives cause for concern about possible worker exposure to these compounds and indicates that surveillance of these personnel and these locations may be

erforderlich ist. is required.

3] Im Stand der Technik offenbart US 4,277,259 eine Vorrichtung zum Aufnehmen einer luftdurchlässigen Packung aus granularem adsorbierendem Material, welche in Kombination mit der Packung bei dem Auffangen organischer Verbindungen aus einer Luftprobe besonders effektiv ist. Die Vorrichtung ist eine Kartusche, die in dem AKartuschenkörper eine Packung aus granularem adsorbierendem Material enthält und einen länglichen Einlass und einen länglichen Auslass aufweist, die es ermöglichen, Luftproben zum Auffangen von ausgewählten Verbindungen, beispielsweise von N-Nitrosaminen, ohne Weiteres durch die 3] In the prior art, US 4,277,259 discloses a device for containing an air-permeable package of granular adsorbent material which, in combination with the package, is particularly effective in collecting organic compounds from an air sample. The device is a cartridge that contains a pack of granular adsorbent material in the A-cartridge body and has an elongated inlet and an elongated outlet that allow air samples to collect selected compounds, such as N-nitrosamines, easily through the

Kartusche zu leiten, und die auch das Durchtreten von Lösemitteln durch die Kartusche To direct the cartridge, and also the passage of solvents through the cartridge

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zum Eluieren der aufgefangenen Verbindungen ermöglichen. Eine Aufgabe von US 4,277,259 ist es, eine Luftprobenahmekartusche bereitzustellen, die an einem bestimmten Ort angeordnet oder ohne Weiteres an der Kleidung einer Person befestigt werden kann und verwendet werden kann, um Luft, der die Person ausgesetzt ist, zu überwachen. Eine Aufgabe von US 4,277,259 ist es auch, eine EinwegLuftprobenahmekartusche bereitzustellen, die einfach herzustellen und mit adsorbierendem Material zu beladen ist und zweckmäßig und sicher beim Auffangen organischer Verbindungen anzuwenden ist. Die Kartusche kann zwei verschiedene Packungen enthalten, wobei die erste Packung eine Mischung aus einem granularen Festphasen-Amin-Komplexbildner wie etwa Sulfamidsäure (5 %) und einem granularen Sorptionsmittel wie etwa Magnesiumsilikat (95 %) sein kann. Die zweite Packung kann ein granularer Festphasen-Amin-Komplexbildner wie Sulfamidsäure sein. Beide Packungen können durch einen porösen Separator, der ein Edelstahlsieb sein kann, getrennt sein. Gemäß der Offenbarung von US 4,277,259 kann die zweite Packung dazu dienen, Amine einzufangen, die in einer Luftprobe, welche durch die Kartusche geleitet wird, vorhanden sind, so dass es zu keiner Artefaktbildung von NNitrosaminen von Vorläufern in der Probe kommen kann, wenn Luft mittels einer Pumpe durch die Kartusche gesaugt wird (Figur 1 zeigt die Zusammensetzung der gesamten Probenahmevorrichtung). US 4,277,259, das durch Bezugnahme vollinhaltlich in diese Patentanmeldung aufgenommen wird, offenbart auch, wie die jeweilige Kartusche anzuwenden ist und wie die eingefangenen Verbindungen zu allow to elute the trapped compounds. It is an object of US 4,277,259 to provide an air sampling cartridge that can be placed in a specific location or easily attached to a person's clothing and used to monitor air to which the person is exposed. It is also an object of US 4,277,259 to provide a disposable air sampling cartridge which is easy to manufacture and can be loaded with adsorbent material and which can be used expediently and safely when collecting organic compounds. The cartridge can contain two different packs, the first pack being a mixture of a granular solid phase amine complexing agent such as sulfamic acid (5%) and a granular sorbent such as magnesium silicate (95%). The second package can be a granular solid phase amine complexing agent such as sulfamic acid. Both packings can be separated by a porous separator, which can be a stainless steel sieve. According to the disclosure of US Pat. No. 4,277,259, the second pack can serve to capture amines that are present in an air sample which is passed through the cartridge, so that no artifact formation of Nnitrosamines from precursors in the sample can occur when air is used a pump is sucked through the cartridge (Figure 1 shows the composition of the entire sampling device). No. 4,277,259, which is incorporated in its entirety into this patent application by reference, also discloses how the respective cartridge is to be used and how the captured compounds are to be used

analysieren sind. analyze are.

[4] Um die Konzentration der N-Nitrosamine oder N-Nitroso-Verbindungen in der Luft zu bestimmen, kann die Kartusche mit einer geringen Menge eines Elutionsmittels wie etwa Aceton rückgespült werden, um jegliche in der ersten Packung eingefangenen N-Nitroso-Verbindungen zu entfernen. Das Elutionsmittel löst sowohl die in der ersten Packung eingefangenen N-Nitroso-Verbindungen als auch den AminKomplexbildner der zweiten Packung. Der Amin-Komplexbildner reagiert seinerseits mit den in der ersten Packung eingefangenen Stickoxiden, um die Oxide von Stickstoff zur N-Nitrosierung unfähig zu machen. Während die Lösung aus Elutionsmittel und darin mitgeführten Materialien dann in und durch die zweite Packung tritt, sind die Oxide von Stickstoff nicht verfügbar, um mit den in der zweiten Packung eingefangenen Aminen an einer N-Nitrosierungsreaktion teilzunehmen. Somit sollte im [4] To determine the concentration of N-nitrosamines or N-nitroso compounds in the air, the cartridge can be backwashed with a small amount of an eluent such as acetone to remove any N-nitroso compounds trapped in the first pack remove. The eluent dissolves both the N-nitroso compounds trapped in the first pack and the amine complexing agent in the second pack. The amine complexing agent in turn reacts with the nitrogen oxides trapped in the first pack to make the oxides of nitrogen incapable of N-nitrosation. As the solution of eluant and entrained materials then passes into and through the second pack, the oxides of nitrogen are not available to participate in an N-nitrosation reaction with the amines trapped in the second pack. Thus, in the

Wesentlichen keine Artefaktbildung von N-Nitroso-Verbindungen in der Kartusche Substantially no artifact formation from N-nitroso compounds in the cartridge

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stattfinden, und die nach dem Austreten aus der Auslassöffnung der Kartusche aufgefangene Lösung sollte die ursprünglich in der Luftprobe vorhandenen N-Nitroso-take place, and the solution collected after it emerged from the outlet opening of the cartridge should contain the N-nitroso that was originally present in the air sample.

Verbindungen und keine anderen N-Nitroso-Verbindungen enthalten. Contains compounds and no other N-nitroso compounds.

[5] Nachdem ausgewählte Verbindungen wie etwa die N-Nitroso-Verbindungen aus der ersten und der zweiten Packung eluiert und aufgefangen wurden, kann die aufgefangene Lösung gemäß bekannten Methoden analysiert werden. Ein bevorzugtes Verfahren kann Injizieren eines Teils der Lösung in einen Chromatographen umfassen, um die N-Nitroso-Verbindungen voneinander und von jedweden vorliegenden Nitraten oder Nitriten zu trennen, gefolgt von nichtkatalytischem Pyrolysieren des aus dem Chromatographen Austretenden bei einer Temperatur im Bereich von 300 °C - 500 °C, um die N-NO-Bindung in den NNitroso-Verbindungen selektiv aufzubrechen und gasförmiges Stickoxid freizusetzen. Die Menge an freigesetztem Stickoxid, die ein direkter Hinweis auf die Konzentration von N-Nitroso-Verbindungen ist, kann dann beispielsweise durch Reagieren des Stickoxids mit Ozon und Detektieren der Intensität der resultierenden [5] After selected compounds such as the N-nitroso compounds have been eluted and collected from the first and second packs, the collected solution can be analyzed according to known methods. A preferred method may include injecting a portion of the solution into a chromatograph to separate the N-nitroso compounds from each other and from any nitrates or nitrites present, followed by non-catalytic pyrolysis of the exit from the chromatograph at a temperature in the range of 300 ° C - 500 ° C to selectively break the N-NO bond in the NNitroso compounds and release gaseous nitrogen oxide. The amount of released nitric oxide, which is a direct indication of the concentration of N-nitroso compounds, can then be determined, for example, by reacting the nitric oxide with ozone and detecting the intensity of the resulting

chemilumineszierenden Reaktion gemessen werden. chemiluminescent reaction can be measured.

[6] Allerdings wurde festgestellt, dass durch diese Vorrichtung und Vorgehensweise nicht die tatsächliche Konzentration von N-Nitrosaminen, sondern eine weit höhere gemessen wurde. Ein Nachweis wurde durch gleichzeitiges Implementieren einer Kondensationsfalle vor der Kartusche (siehe Figur 2) an demselben Probenahmeort erbracht. Die Falle wurde mit 0,1 M Sulfamidsäure gefüllt und mittels eines Eisbades gekühlt, um die Vorläufer (Amine) quantitativ einzufangen. Dann wurden Mengen der N-Nitrosamine in der Kartusche, die nicht mit einer zusätzlichen Kondensationsfalle verbunden war, in der Kartusche, die hinter einer Kondensationsfalle angeordnet wurde, sowie in der Lösung in der Kondensationsfalle bestimmt. Nach Analyse der Kartuschen und der in der Kondensationsfalle vorliegenden Lösung wurde augenscheinlich, dass insbesondere für NNitrosomethylethanolamin massive Unterschiede von bis zu mehrmals dem Faktor 10 bei Konzentrationen beobachtet wurden, wenn eine bzw. wenn keine Kondensationsfalle verwendet wurde (Beispiele sind in Tabelle 1 angeführt). Auch für N-Nitrosomorpholin wurden ähnliche, jedoch weniger starke Wirkungen nachgewiesen. Zusätzlich dazu wurde durch die Anwendung von Dotierversuchen nachgewiesen, dass in der Kondensationsfalle kein Abbau von N-Nitrosaminen [6] However, it was found that this device and procedure did not measure the actual concentration of N-nitrosamines, but a much higher one. Evidence was provided by simultaneously implementing a condensation trap in front of the cartridge (see FIG. 2) at the same sampling location. The trap was filled with 0.1 M sulfamic acid and cooled with an ice bath to quantitatively capture the precursors (amines). The quantities of N-nitrosamines in the cartridge, which was not connected to an additional condensation trap, in the cartridge, which was arranged behind a condensation trap, and in the solution in the condensation trap were then determined. After analyzing the cartridges and the solution in the condensation trap, it became apparent that massive differences of up to several times a factor of 10 were observed in concentrations, especially for N-nitrosomethylethanolamine, when a condensation trap or when no condensation trap was used (examples are given in Table 1). Similar, but less powerful, effects have also been demonstrated for N-nitrosomorpholine. In addition, it was demonstrated through the use of doping tests that there is no degradation of N-nitrosamines in the condensation trap

stattfindet und demnach in der gekühlten Lösung wahre Werte bestimmt werden, nicht takes place and therefore true values are determined in the cooled solution, not

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aber, wenn nur eine Luftprobenahmekartusche verwendet wird. Ferner wurde schließlich ein Nachweis betreffend die Bildung von Artefakten, insbesondere von NNitrosomethylethanolamin (NNMEA), an Kartuschen durch Zugabe von Aminen und Stickoxiden in den Luftstrom erbracht, gerade weil danach jeweilige N-Nitrosamine in dem Eluat festgestellt wurden. Somit kommt es, basierend auf der Reaktion von Aminen mit Stickoxiden in der durch die Kartusche strömenden Umgebungsluft, immer but if only one air sampling cartridge is used. Furthermore, evidence was finally provided regarding the formation of artifacts, in particular of N-nitrosomethylethanolamine (NNMEA), on cartridges by adding amines and nitrogen oxides to the air stream, precisely because the respective N-nitrosamines were then found in the eluate. Thus, based on the reaction of amines with nitrogen oxides in the ambient air flowing through the cartridge, it always occurs

noch zu unerwünschter Artefaktbildung bei N-Nitroso-Verbindungen in der Kartusche. still lead to undesired artifact formation with N-nitroso compounds in the cartridge.

[/] Eine andere Veröffentlichung offenbart Verfahren zur Bestimmung von NNitrosodiethanolamin: Federation of the Employment Accidents Insurance Institutions of Germany (Hauptverband der Berufsgenossenschaften), in seiner Veröffentlichung “Methods for the determination of N-nitrosodiethanolamine [Air Monitoring Methods, 1999]” („Verfahren zur Bestimmung von N-Nitrosodiethanolamin [Luftüberwachungsverfahren, 1999]©“, herausgegeben im September 1992, veröffentlicht in der Reihe “Analyses of Hazardous Substances in Air” („Analysen von Gefahrenstoffen in Luft“), Bd. 4 (1999): Mittels einer Pumpe wird eine gemessene Luftmenge durch einen imprägnierten Glasfaserfilter gesaugt. Das an dem Filter aufgefangene N-Nitrosodiethanolamin wird mit Ameisensäureethylester extrahiert. Das Extrakt wird bis zur Trockenheit verdampft, Silyliert und in einem Gaschromatographen mit einem Thermal-Energy-Analyzer(TEA)-Detektor analysiert. Die bindemittelfreien Glasfaserfilter mit einem Durchmesser von 150 mm (stationäre Probenahme) oder 37 mm (personenspezifische Probenahme) werden mit 10 ml und 0,6 ml einer Lösung imprägniert, die 1% Ascorbinsäure und 1 % Sulfamidsäure in 0,1 molarer Salzsäure enthält, und über Nacht in einem Exsikkator getrocknet. Die getrockneten Filter werden jeweils in eine spezielle Filterkassette eingegeben und bis zur Probenahme in Polyethylen-Schutzhüllen aufbewahrt. Für dieses Verfahren wird keine zusätzliche Adsorptionskartusche verwendet. Allerdings ist, wenn nur ein imprägnierter Glasfilter als Einfangmittel verwendet wird, je nach der Polarität von NNitrosaminen ein Durchbrechen und somit ein Verlust von Analyten sehr wahrscheinlich. Eine nach dem Filter angeordnete Luftprobenahmekartusche wäre geeignet, N-Nitrosamine, welche den Filter passieren, in einem gewissen Maß Another publication discloses methods for the determination of N-nitrosodiethanolamine: Federation of the Employment Accidents Insurance Institutions of Germany (Hauptverband der Berufsgenossenschaften), in its publication “Methods for the determination of N-nitrosodiethanolamine [Air Monitoring Methods, 1999]” (“ Method for the determination of N-nitrosodiethanolamine [Luftüberwachungsverfahren, 1999] © “, published in September 1992, published in the series“ Analyzes of Hazardous Substances in Air ”, Vol. 4 (1999): means A pump draws a measured amount of air through an impregnated glass fiber filter. The N-nitrosodiethanolamine caught on the filter is extracted with ethyl formate. The extract is evaporated to dryness, silylated and in a gas chromatograph with a thermal energy analyzer (TEA) detector The binder-free glass fiber filters with a diameter of 150 mm (s stationary sampling) or 37 mm (person-specific sampling) are impregnated with 10 ml and 0.6 ml of a solution containing 1% ascorbic acid and 1% sulfamic acid in 0.1 molar hydrochloric acid, and dried overnight in a desiccator. The dried filters are each placed in a special filter cassette and stored in protective polyethylene covers until the sample is taken. No additional adsorption cartridge is used for this procedure. However, if only an impregnated glass filter is used as a trapping agent, depending on the polarity of N-nitrosamines, breakthrough and hence loss of analytes is very likely. An air sampling cartridge placed after the filter would be suitable for some N-nitrosamines passing through the filter

einzufangen. capture.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

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[8] Folglich besteht ein Bedarf an einer Vorrichtung und einem Verfahren zur Probenahme und Messung von N-Nitrosaminen oder N-Nitroso-Verbindungen in Umgebungsluft, die für den täglichen Gebrauch einfach zu benutzen sind und [8] Accordingly, there is a need for an apparatus and a method for sampling and measuring N-nitrosamines or N-nitroso compounds in ambient air that are easy to use for everyday use and

zuverlässige, richtige Ergebnisse liefern. deliver reliable, correct results.

[9] Die vorliegende Erfindung stellt ein System zur Überwachung der persönlichen Sicherheit bereit, das sich zum Auffangen von Verbindungen aus Umgebungsluft, insbesondere aus Umgebungsluft, die N-Nitrosamine oder N-NitrosoVerbindungen enthält, eignet, wobei ein derartiges System eine Luftprobenahmekartusche, die mindestens eine Packung aus einem Sorptionsmittel enthält, welches in der Lage ist, N-Nitrosamine oder N-Nitroso-Verbindungen zu adsorbieren, und eine Luftpumpe enthält, wobei eine Einfangvorrichtung, die in der Lage ist, Amine aus der einströmenden Luft zu entfernen, in der Strömungsrichtung vor der Luftprobenahmekartusche angeordnet ist. Die Luftprobenahmekartusche kann eine handelsübliche Kartusche sein, die als Sorptionsmittel Aktivkohle, aktiviertes Aluminiumoxid, Silicagel oder unter den Handelsnamen Thermosorb-N'M (erhältlich bei Ellutia/Ely, Großbritannien), TENAXTM oder FLORISILTM vertriebene Verbindungen enthält. Vorzugsweise kann die Luftpumpe in der Strömungsrichtung nach der Luftprobenahmekartusche angeordnet sein und dadurch die Luft durch das System saugen (siehe Figur 3). Alternativ dazu kann sie in der Strömungsrichtung vor der Einfangvorrichtung angeordnet sein und dadurch die Luft durch das System drücken, oder sogar zwischen der Einfangvorrichtung und der Luftprobenahmekartusche und dadurch dafür sorgen, dass die Luft durch das gesamte System strömt. Allerdings weisen die beiden letzteren Ausführungsformen den kleinen Nachteil auf, dass ein Teil der N-Nitrosamine oder N-Nitroso-Verbindungen in der Luft in der Luftpumpe bleiben kann. Die verwendete Luftpumpe kann eine kleine batteriebetriebene Pumpe sein, die in einer Tasche eines Kleidungsstücks oder an einem Gürtel der überwacht werdenden Person mitgeführt werden kann. Ein geeigneter Pumpentyp kann eine Gilian GilAirPLUS-Pumpe mit einer Durchströmungsrate von etwa 0,8 l/min sein. Die Komponenten können durch geeignete Schläuche, die beständig gegenüber [9] The present invention provides a system for monitoring personal safety which is suitable for collecting compounds from ambient air, in particular from ambient air containing N-nitrosamines or N-nitroso compounds, wherein such a system includes an air sampling cartridge which has at least contains a pack of a sorbent which is able to adsorb N-nitrosamines or N-nitroso compounds, and contains an air pump, wherein a trapping device which is able to remove amines from the incoming air, in the Direction of flow is arranged in front of the air sampling cartridge. The air sampling cartridge can be a commercially available cartridge containing activated carbon, activated alumina, silica gel as sorbent or compounds sold under the trade names Thermosorb-N'M (available from Ellutia / Ely, Great Britain), TENAX ™ or FLORISIL ™. The air pump can preferably be arranged in the flow direction after the air sampling cartridge and thereby suck the air through the system (see FIG. 3). Alternatively, it can be positioned upstream of the trapping device, thereby pushing the air through the system, or even between the trapping device and the air sampling cartridge, thereby causing the air to flow through the entire system. However, the latter two embodiments have the small disadvantage that some of the N-nitrosamines or N-nitroso compounds in the air can remain in the air pump. The air pump used can be a small battery-operated pump that can be carried in a pocket of a piece of clothing or on a belt of the person being monitored. A suitable type of pump can be a Gilian GilAirPLUS pump with a flow rate of approximately 0.8 l / min. The components can be replaced by suitable hoses that are resistant to

Chemikalien sind, z.B. durch Tygon®-Schläuche, verbunden werden. Chemicals are connected, e.g. by Tygon® tubing.

[10] Amine bzw. Vorläufer werden durch die Einfangvorrichtung, z.B. an einem imprägnierten Glasfaserfilter, quantitativ eingefangen und gelangen somit nicht zu der Luftprobenahmekartusche, wo dann keinerlei Bildung von Artefakten mehr stattfinden [10] Amines or precursors are quantitatively captured by the capture device, e.g. on an impregnated glass fiber filter, and thus do not reach the air sampling cartridge, where no more artefacts are formed

kann. can.

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[11] Vorzugsweise weist die Einfangvorrichtung des erfindungsgemäßen Systems eine imprägnierte Komponente auf, die mit einer sauren Verbindung imprägniert ist. Alternativ dazu kann die Einfangvorrichtung eine Kühlfalle sein, die mit einer Säure, z.B. verdünnter Sulfamidsäure (0,1 M) gefüllt ist. Allerdings eignet sich ein derartiges System nicht wirklich für ein System zur Überwachung der persönlichen Sicherheit, das von einer Person, z.B. täglich während der Arbeitszeit, getragen [11] Preferably, the trapping device of the system according to the invention has an impregnated component which is impregnated with an acidic compound. Alternatively, the trapping device can be a cold trap filled with an acid, e.g., dilute sulphamic acid (0.1 M). However, such a system is not really suitable for a personal security monitoring system worn by a person, e.g., daily during working hours

werden sollte. should be.

[12] Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die saure Verbindung eine oder eine Mischung aus zwei oder drei Verbindungen aus der Gruppe enthaltend Sulfamidsäure, Ascorbinsäure und Phosphorsäure. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die saure Verbindung nur Phosphorsäure, beispielsweise in einer Konzentration von 3,5 Gew.-%. Durch die Imprägnierung mit Phosphorsäure kann das erfindungsgemäße System ohne In a preferred embodiment of the present invention, the acidic compound is one or a mixture of two or three compounds from the group comprising sulfamic acid, ascorbic acid and phosphoric acid. In a particularly preferred embodiment, the acidic compound is only phosphoric acid, for example in a concentration of 3.5% by weight. As a result of the impregnation with phosphoric acid, the system according to the invention can be used without

Leistungseinbuße über einen langen Zeitraum vor der Verwendung gelagert werden. Storage for a long period of time prior to use.

[13] Vorzugsweise ist erfindungsgemäß die imprägnierte Komponente ein imprägnierter Filter, insbesondere ein imprägniertes Filterpapier. Das Filterpapier kann Glasfasern enthalten oder aus Glasfasern bestehen. Das Filterpapier kann in einer geeigneten Filterkassette, beispielsweise einer offenflächigen Filterkassette, According to the invention, the impregnated component is preferably an impregnated filter, in particular an impregnated filter paper. The filter paper can contain glass fibers or consist of glass fibers. The filter paper can be in a suitable filter cassette, for example an open-surface filter cassette,

angebracht werden. be attached.

[14] Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Auffangen von Verbindungen aus Umgebungsluft, insbesondere aus Umgebungsluft, die N-Nitrosamine oder N-Nitroso-Verbindungen enthält, wobei die Luft durch eine Luftpumpe durch eine Luftprobenahmekartusche bewegt wird, die N-Nitrosamine oder N-Nitroso-Verbindungen in mindestens einer Packung aus einem in der Luftprobenahmekartusche angeordneten Sorptionsmittel adsorbiert werden, wodurch Amine durch eine Einfangvorrichtung in der Strömungsrichtung vor der Luftprobenahmekartusche aus der einströmenden Luft entfernt werden. Die Luftprobenahmekartusche kann eine handelsübliche Kartusche sein, welche als Sorptionsmittel Aktivkohle, aktiviertes Aluminiumoxid, Silicagel oder unter den Handelsnamen Thermosorb-N'M (erhältlich bei Ellutia/Ely, Großbritannien), TENAXTM oder FLORISIL'M vertriebene Verbindungen enthält. Another object of the present invention is a method for collecting compounds from ambient air, in particular from ambient air, which contains N-nitrosamines or N-nitroso compounds, the air being moved by an air pump through an air sampling cartridge, the N- Nitrosamines or N-nitroso compounds are adsorbed in at least one pack from a sorbent arranged in the air sampling cartridge, whereby amines are removed from the inflowing air by a trapping device in the flow direction in front of the air sampling cartridge. The air sampling cartridge can be a commercially available cartridge which contains activated carbon, activated aluminum oxide, silica gel as sorbent or compounds sold under the trade names Thermosorb-N'M (available from Ellutia / Ely, Great Britain), TENAXTM or FLORISIL'M.

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[15] Vorzugsweise weist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Einfangvorrichtung eine iImprägnierte Komponente auf, die mit einer sauren [15] In the method according to the invention, the trapping device preferably has an impregnated component which is treated with an acidic

Verbindung imprägniert ist. Connection is impregnated.

[16] Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die imprägnierte Komponente durch Imprägnieren einer geeigneten Komponente mit einer oder einer Mischung aus zwei oder drei Verbindungen aus der Gruppe enthaltend Sulfamidsäure, Ascorbinsäure und Phosphorsäure hergestellt, vorzugsweise mit einer wässrigen Lösung enthaltend zwischen 0,1 und 5% Gew.-%, insbesondere zwischen 1,0 und 3,5 Gew.-%, einer derartigen Säure. Eine geeignete Zusammensetzung kann 1% Sulfamidsäure, 1% Ascorbinsäure, 1,15 % Phosphorsäure (jeweils Gewichts-%) sein. Eine andere geeignete Zusammensetzung kann nur Phosphorsäure, beispielsweise in einer Konzentration von 3,5 % (Gewichts-In a preferred embodiment of the method according to the invention, the impregnated component is prepared by impregnating a suitable component with one or a mixture of two or three compounds from the group containing sulfamic acid, ascorbic acid and phosphoric acid, preferably with an aqueous solution containing between 0.1 and 5% by weight, in particular between 1.0 and 3.5% by weight, of such an acid. A suitable composition can be 1% sulfamic acid, 1% ascorbic acid, 1.15% phosphoric acid (both% by weight). Another suitable composition can only be phosphoric acid, for example at a concentration of 3.5% (weight

%) enthalten. %) contain.

[17] Vorzugsweise ist die imprägnierte Komponente ein imprägnierter Filter, insbesondere ein imprägniertes Filterpapier. Das Filterpapier kann Glasfasern enthalten oder aus Glasfasern bestehen. Das Filterpapier kann in einer geeigneten Filterkassette, beispielsweise einer offenflächigen Filterkassette, angebracht werden. Bei der Ausführungsform, bei der die Luftpumpe in der Strömungsrichtung vor der Einfangvorrichtung angeordnet ist, muss an Stelle einer offenflächigen Filterkassette [17] The impregnated component is preferably an impregnated filter, in particular an impregnated filter paper. The filter paper can contain glass fibers or consist of glass fibers. The filter paper can be attached in a suitable filter cassette, for example an open-surface filter cassette. In the embodiment in which the air pump is arranged upstream of the collecting device in the direction of flow, instead of an open-surface filter cassette

eine Inline-Filterkassette verwendet werden. an inline filter cartridge can be used.

[18] Amine bzw. Vorläufer werden durch die Einfangvorrichtung, z.B. an dem imprägnierten Glasfaserfilter, quantitativ eingefangen und gelangen somit nicht zu der Luftprobenahmekartusche, wo dann keinerlei Bildung von Artefakten mehr stattfinden [18] Amines or precursors are quantitatively captured by the capture device, e.g. on the impregnated glass fiber filter, and thus do not reach the air sampling cartridge, where no more artefacts are formed

kann. can.

[19] Der Ablauf zur Messung von N-Nitrosaminen und N-Nitroso-Verbindungen an der Kartusche kann gemäß dem oben beschriebenen Stand der Technik erfolgen. Allerdings muss auch der imprägnierte Glasfaserfilter in Bezug auf N-Nitrosamine und N-Nitroso-Verbindungen analysiert werden, da diese Verbindungen in einem gewissen [19] The procedure for measuring N-nitrosamines and N-nitroso compounds on the cartridge can be carried out in accordance with the prior art described above. However, the impregnated glass fiber filter must also be analyzed with regard to N-nitrosamines and N-nitroso compounds, as these compounds are to a certain extent

Ausmaß auf dem Filter zurückbleiben. Zum Schluss müssen Werte, die an der Extent left on the filter. Finally, values that are part of the

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Kartusche erhalten werden, und Werte, die an dem Glasfaserfilter erhalten werden, Cartridge are obtained, and values obtained on the glass fiber filter,

aufaddiert werden. are added up.

[20] Vergleichsresultate von _Probenahmevorgängen mit und ohne [20] Comparative results of sampling processes with and without

Implementierung eines imprägnierten Filters sind in Tabelle 2 angeführt. Implementation of an impregnated filter is shown in Table 2.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings

21] Zum Zweck der Veranschaulichung der Erfindung ist in den Zeichnungen jeweils eine beispielhafte Ausführungsform dargestellt; wobei es sich jedoch versteht, dass diese Erfindung nicht auf die dargestellten konkreten Anordnungen und Mittel 21] For the purpose of illustrating the invention, an exemplary embodiment is shown in each of the drawings; it is to be understood, however, that this invention is not limited to the particular arrangements and means illustrated

beschränkt ist. is limited.

Fig. 1 zeigt eine Pumpe (1), die mit der Luftprobenahmekartusche (2) gemäß dem Stand der Technik verbunden ist. Luft (3) wird mittels der Pumpe (1) durch die Kartusche (2) gesaugt. Fig. 1 shows a pump (1) which is connected to the air sampling cartridge (2) according to the prior art. Air (3) is sucked through the cartridge (2) by means of the pump (1).

Fig. 2 zeigt eine Pumpe (1), die mit der Luftprobenahmekartusche (2) verbunden ist, welche direkt hinter einer Kondensationsfalle (4) angeordnet ist, die mit einer wässrigen Lösung aus Sulfamidsäure gefüllt ist, um in der Luft (3) enthaltene Amine quantitativ einzufangen. Luft (3) wird mittels der Pumpe (1) durch die Kondensationsfalle (4) und danach durch die Kartusche (2) gesaugt. Fig. 2 shows a pump (1) which is connected to the air sampling cartridge (2), which is arranged directly behind a condensation trap (4) which is filled with an aqueous solution of sulfamic acid to remove amines contained in the air (3) to capture quantitatively. Air (3) is sucked through the condensation trap (4) and then through the cartridge (2) by means of the pump (1).

Fig. 3 zeigt eine Pumpe (1), die mit der Luftprobenahmekartusche (2) verbunden ist, welche direkt hinter einer offenflächigen Filterkassette (5), die einen imprägnierten Glasfaserfilter (6) trägt, angeordnet ist. Mittels der Pumpe (1) wird Luft (3) durch die Filterkassette (5) und danach durch die Kartusche (2) Fig. 3 shows a pump (1) which is connected to the air sampling cartridge (2) which is arranged directly behind an open-surface filter cassette (5) which carries an impregnated glass fiber filter (6). By means of the pump (1), air (3) is passed through the filter cassette (5) and then through the cartridge (2)

gesaugt. sucked.

Beispiele Examples

[22] Die folgenden Beispiele beschreiben und zeigen in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung fallende Ausführungsformen ausführlicher. Die Beispiele dienen lediglich dem Zweck der Veranschaulichung und sind nicht als [22] The following examples describe and show embodiments falling within the scope of the present invention in more detail. The examples are for the purpose of illustration only and are not intended as a

Einschränkungen der vorliegenden Erfindung auszulegen, zumal zahlreiche Varianten Limitations of the present invention to be interpreted, especially since numerous variants

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15 15th

20 20th

25 25th

30 30th

davon möglich sind, ohne von Wesensart und Schutzumfang der Erfindung thereof are possible without departing from the spirit and scope of the invention

abzugehen. to go off.

[23] Bei allen Beispielen kamen eine Thermosorb-N7M. Luftprobenahmekartusche (erhältlich bei Ellutia/Ely, Großbritannien) und eine Gilian GilAirPLUS-Pumpe mit einer Durchströmungsrate von etwa 0,8 l/min zum Einsatz. Der Auslass der Kartusche ist mittels eines Tygon®-Schlauchs (5 mm Durchmesser) mit der Luftprobenahmepumpe verbunden, und der Einlass der Kartusche ist mit der offenflächigen Filterkassette, die mit dem imprägnierten Filter bestückt ist, verbunden. Der Probenahmevorgang wird 5 Stunden lang mit 0,8 l/min durchgeführt. Daraufhin werden die Kartuschen vorbereitet und mittels Gaschromatographie gekoppelt mit Tandem-Massenspektrometrie (GC-MS) gemäß Fachkundigen bestens bekannten Vorgehensweisen analysiert. Um die Filter zu analysieren, wird den Filtern eine Ascorbinsäurelösung (0,1 Gew.-%) zugesetzt und, nach Lösemittelextraktion mit [23] A Thermosorb-N7M was used in all examples. Air sampling cartridge (available from Ellutia / Ely, UK) and a Gilian GilAirPLUS pump with a flow rate of approximately 0.8 l / min are used. The outlet of the cartridge is connected to the air sampling pump by means of a Tygon® hose (5 mm diameter), and the inlet of the cartridge is connected to the open-surface filter cassette, which is equipped with the impregnated filter. The sampling process is carried out at 0.8 l / min for 5 hours. The cartridges are then prepared and analyzed by means of gas chromatography coupled with tandem mass spectrometry (GC-MS) according to procedures that are well known to those skilled in the art. To analyze the filters, an ascorbic acid solution (0.1% by weight) is added to the filters and, after solvent extraction, with

Ethylacetat, die Ethylacetatphase mittels GC-MS analysiert. Ethyl acetate, the ethyl acetate phase analyzed by means of GC-MS.

[24] Anordnung 1 (Vergleichsbeispiel): Umgebungsluft wurde durch eine Kartusche gemäß Figur 1 gesaugt, ohne eine zusätzliche Einfangvorrichtung zu Arrangement 1 (comparative example): Ambient air was sucked through a cartridge according to FIG. 1 without an additional collecting device

verwenden. use.

25] Anordnung 2: Umgebungsluft wurde durch ein erfindungsgemäßes System gemäß Figur 2 gesaugt, das aus einer Kartusche und einer nachfolgenden Kondensationsfalle, die mit einer wässrigen Lösung von Sulfamidsäure (0,1 M) gefüllt 25] Arrangement 2: Ambient air was sucked through a system according to the invention according to FIG. 2, which consists of a cartridge and a subsequent condensation trap, which is filled with an aqueous solution of sulfamic acid (0.1 M)

ist und mit einem Eisbad gekühlt wird, besteht. and is cooled with an ice bath.

[26] Anordnung 3: Umgebungsluft wurde durch ein erfindungsgemäßes System gemäß Figur 3 mit einer Kartusche und einem nachfolgenden imprägnierten und getrockneten Glasfaserfilter gesaugt. Die Vorgehensweise war wie folgt: Zum Imprägnieren wird ein handelsüblicher Glasfaserfilter (25 mm Durchmesser) auf eine Glasfritte aufgegeben, und eine wässrige Phosphorsäurelösung (3,5 Gew.-%) wird dem Filter zugesetzt, bis dieser vollständig befeuchtet ist (etwa 5 — 10 Tropfen). Die Glasfritte wird 30 Sekunden lang mit Vakuum beaufschlagt, um einen Luftstrom durch den Trichter zu erzeugen und überschüssige Flüssigkeit zu entfernen. Daraufhin wird der imprägnierte Glasfaserfilter in einem Exsikkator über Nacht getrocknet. Der imprägnierte und getrocknete Glasfaserfilter wird in eine handelsübliche offenflächige Filterkassette eingegeben, und die Kassette wird mittels eines Tygon®-Schlauchs (3 Arrangement 3: Ambient air was sucked through a system according to the invention according to FIG. 3 with a cartridge and a subsequent impregnated and dried glass fiber filter. The procedure was as follows: For impregnation, a commercially available glass fiber filter (25 mm diameter) is placed on a glass frit and an aqueous phosphoric acid solution (3.5% by weight) is added to the filter until it is completely moistened (approx Drops). Vacuum is applied to the glass frit for 30 seconds to create a flow of air through the funnel and remove excess liquid. The impregnated glass fiber filter is then dried in a desiccator overnight. The impregnated and dried glass fiber filter is placed in a commercially available open-surface filter cassette, and the cassette is removed using a Tygon® tube (3

cm lang, 3,2 mm Durchmesser) mit dem Einlass der Kartusche verbunden. cm long, 3.2 mm diameter) connected to the inlet of the cartridge.

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[27] Werte für N-Nitrosomethylethanolamin (NNMEA) und N-Nitrosomorpholin (NMOR) wurden mittels Gaschromatographie gekoppelt mit Tandem-[27] Values for N-nitrosomethylethanolamine (NNMEA) and N-nitrosomorpholine (NMOR) were coupled by gas chromatography with tandem

Massenspektrometrie bestimmt. Determined by mass spectrometry.

[28] Beispiel 1: Tabelle 1 zeigt Werte für N-Nitrosomethylethanolamin (NNMEA), die in Umgebungsluft an zwei verschiedenen Tagen (Tag 1 und Tag 2) mittels einer Kondensationsfalle vor der Kartusche (Anordnung 2) bzw. mittels einer Vorrichtung ohne Kondensationsfalle (Anordnung 1) bestimmt wurden. Die Ergebnisse von Anordnung 2 sind die Summen aus den NMMEA-Gehalten in der Falle und in der Kartusche. In Tabelle 1 ist ersichtlich, dass Konzentrationen von N-Nitrosamin (insbesondere von N-Nitrosomethylethanolamin) erheblich niedriger sind, wenn eine Kondensationsfalle vor der Kartusche angewandt wird, welche die ebenfalls in Umgebungsluft vorliegenden Amine quantitativ einfängt. Somit kommt es verglichen mit der Art und Weise, auf welche die Probenahme bislang durchgeführt wurde, bei [28] Example 1: Table 1 shows values for N-nitrosomethylethanolamine (NNMEA), which in ambient air on two different days (day 1 and day 2) by means of a condensation trap in front of the cartridge (arrangement 2) or by means of a device without a condensation trap ( Arrangement 1) were determined. The results of arrangement 2 are the sums of the NMMEA contents in the trap and in the cartridge. In Table 1 it can be seen that concentrations of N-nitrosamine (in particular of N-nitrosomethylethanolamine) are considerably lower if a condensation trap is used in front of the cartridge, which quantitatively captures the amines also present in the ambient air. Thus, compared to the manner in which sampling has been carried out so far, it comes to

Verwendung dieser Vorrichtung zu keiner Artefaktbildung. Do not use this device to create artifacts.

[29] Tabelle 1 Anordnung 1: NNMEA [ng/m?*] Anordnung 2: NNMEA [ng/m®] Tag 1 377 94 Tag 2 238 60 [30] Beispiel 2: Werte für N-Nitrosamin (N-Nitrosomethylethanolamin (NNMEA) [29] Table 1 Arrangement 1: NNMEA [ng / m? *] Arrangement 2: NNMEA [ng / m®] Day 1 377 94 Day 2 238 60 [30] Example 2: Values for N-nitrosamine (N-nitrosomethylethanolamine ( NNMEA)

und N-Nitrosomorpholin (NMOR)), die an drei verschiedenen Tagen (Tag 3 - 5) durch Verwendung von entweder lediglich einer Luftprobenahmekartusche (Anordnung 1) bzw. durch zusätzliche Verwendung eines imprägnierten Glasfaserfilters (Anordnung 3) erhalten wurden, sind in Tabelle 2 gegenübergestellt. Die Ergebnisse von Anordnung 3 sind die Summen aus den NMMEA-Gehalten in der Falle (d.h. dem imprägnierten Glasfaserfilter) und in der Kartusche. Offensichtlich wird die Bildung von Artefakten durch Verwendung des Filtersystems aufgehalten, tritt aber immer noch and N-nitrosomorpholine (NMOR)), which were obtained on three different days (days 3 - 5) by using either only an air sampling cartridge (arrangement 1) or by additionally using an impregnated glass fiber filter (arrangement 3), are shown in Table 2 juxtaposed. The results of arrangement 3 are the sums of the NMMEA contents in the trap (i.e. the impregnated glass fiber filter) and in the cartridge. Obviously, the formation of artifacts is halted by using the filter system, but it still occurs

auf, wenn lediglich die Luftprobenahmekartusche verwendet wird. when only the air sampling cartridge is used.

[31] Tabelle 2 [31] Table 2

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NNMEA [ng/m*)], NNMEA [ng/m*], NMOR [ng/m*], NMOR [ng/m*], Anordnung 1: Anordnung 3: Anordnung 1: Anordnung 3: Tag 3 432 82 62 33 Tag 4 1526 90 116 46 Tag 5 1207 65 152 54 PLO749-AT NNMEA [ng / m *)], NNMEA [ng / m *], NMOR [ng / m *], NMOR [ng / m *], arrangement 1: arrangement 3: arrangement 1: arrangement 3: day 3 432 82 62 33 Day 4 1526 90 116 46 Day 5 1207 65 152 54 PLO749-AT

Claims

15 20 25 30 claims

1. A system for monitoring personal safety, which is suitable for collecting compounds from ambient air, in particular from ambient air containing N-nitrosamines or N-nitroso compounds, such a system comprising: an air sampling cartridge which contains at least one pack of a sorbent contains, which is able to adsorb N-nitrosamines or N-nitroso compounds, and an air pump, characterized in that a trapping device which is able to remove amines from the incoming air

located in front of the air sampling cartridge in the direction of flow.

2. The system of claim 1, wherein the capture device is an impregnated

Has component that is impregnated with an acidic compound.

3. System according to claim 2, wherein the acidic compound is one or a mixture of two or three compounds from the group containing sulfamic acid,

Is ascorbic acid and phosphoric acid.

4. The system of claim 2, wherein the impregnated component is an impregnated

Filter, preferably an impregnated filter paper, is.

5. A method for collecting compounds from ambient air, in particular from ambient air, which contains N-nitrosamines or N-nitroso compounds, the air being moved through an air sampling cartridge by means of an air pump, the N-nitrosamines or N-nitroso compounds in at least a pack of a sorbent, which is arranged in the air sampling cartridge, are adsorbed, characterized in that amines are adsorbed by a trapping device in the flow direction in front of the air sampling cartridge from the inflowing air

removed.

6. The method of claim 5, wherein the capture device is an impregnated

Has component that is impregnated with an acidic compound.

7. The method according to claim 6, wherein the impregnated component by impregnating a suitable component with one or a mixture of two or three compounds from the group comprising sulfamic acid, ascorbic acid and

Phosphoric acid, preferably with an aqueous solution between 0.1 and 5

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Contains% by weight, preferably between 1.0 and 3.5% by weight, of such acid,

will be produced.

8. The method of claim 6, wherein the impregnated component is a

impregnated filter, preferably an impregnated filter paper.

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