Naftalen

* Indexové číslo, harmonizovaná klasifikace dle přílohy VI, nařízení (ES) č. 1272/2008, ve znění pozdějších předpisů.

Naftalen je bílá krystalická látka se silným zápachem. Teplota tání naftalenu je 80,6 °C, varu 218 °C. Snadno se odpařuje a páry jsou hořlavé. Je velmi málo rozpustný ve vodě (31 g.m^-3), ale rozpouští se v organických rozpouštědlech. Hustota naftalenu je 1 140 kg.m^-3. Molekula naftalenu se skládá ze dvou kondenzovaných benzenových jader. Řadí se proto mezi tzv. polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU). Páry naftalenu jsou velmi hořlavé a s prachem naftalenu mohou tvořit spolu se vzduchem i explozivní směsi. Struktura naftalenu je uvedena na obrázku 1.

Obrázek 1: Struktura molekuly naftalenu

Hlavním komerčním využitím naftalenu je výroba dalších chemikálií, které se dále používají při výrobě polyvinylchloridových plastů (PVC). Z naftalenu se také vyrábí barviva (indigo), léčiva, pryskyřice, maziva a rozpouštědla. Slouží i k výrobě povrchově aktivních látek, které se mohou vyskytovat v barvách, nátěrech a ochranných povlacích. Dále se z něj mohou vyrábět desinfekční činidla, deodorační prostředky (na toaletách), prostředky na ochranu dřeva, fungicidy nebo insekticidy (naftalín - kuličky proti molům). V těchto kuličkách/tabletách se však naftalen v současné době nahrazuje paradichlorobenzenem (který je též toxický).

Naftalen se přirozeně vyskytuje ve fosilních palivech. Proto patří spalování fosilních paliv, stejně jako další nakládání s nimi (skladování, doprava, likvidace), mezi významné zdroje emisí naftalenu. Naftalen se také může uvolňovat při koksování uhlí, impregnaci dřeva a při použití naftalenu jako insekticidu a desinfekčního činidla. Naftalen se uvolňuje i při hoření tabáku a dřeva. Dalším zdrojem jsou výfukové plyny automobilů a úniky naftalenu ze skládek nebezpečných odpadů. Dříve se naftalen běžně používal v domácnostech jako dezodorační a insekticidní prostředek sublimující páry odpuzující a hubící hmyz včetně jejich larev.

Mezi nejvýznamnější antropogenní zdroje emisí naftalenu patří:

• úprava, doprava, skladování a spalování fosilních paliv, koksárenství;
• insekticidy a desinfekční činidla;
• výroba a zpracování naftalenu.

Naftalen se v půdě a v sedimentech váže jen slabě. Většina látky odtěká (pokud je blízko povrchu), nebo je vymyta do podzemních vod. Může být také rozložen půdními mikroorganismy. Naftalen může těkat i z povrchových vod. Ve vodách může navíc docházet k mikrobiální degradaci. Ve vzduchu se naftalen rychle rozkládá, působením vlhkosti a slunečního světla se rozloží v průběhu jednoho dne. Nedochází k akumulaci naftalenu v potravních řetězcích. Je však karcinogenní a silně toxický pro vodní organismy.

Nejpravděpodobnější expoziční cestou je inhalace. Další možností je požití (hlavně u dětí) a kontakt s pokožkou nebo okem. Absorbovaný naftalen se krví dostává do jater a ostatních orgánů. Většina naftalenu opustí tělo během 1 – 3 dnů.

Vdechování naftalenu způsobuje bolesti hlavy, zmatení, zvracení a zvýšené pocení. Po požití dochází k břišním křečím, průjmům a zvracení. Může nastat zvýšené pocení a apatie. Naftalen také způsobuje hemolýzu (rozklad červených krvinek) a nekrózu jater. Příznaky hemolýzy jsou únava, ztráta chuti k jídlu, nervozita a bledá kůže. Hemolýza je doprovázená anemií, leukocytózou (zvýšení počtu bílých krvinek), horečkou, žloutenkou a poruchou funkce jater. Kontakt s kůží způsobuje její podráždění, ve větším množství vznik dermatitidy. U očí dochází k podráždění a může vzniknout i šedý zákal.

Největší nebezpečí hrozí u těhotných žen a kojenců. Naftalen může procházet placentou a dostává se také do mateřského mléka. Po expozici těhotné matky naftalenem se u novorozenců může vyvinout anemie.

Mezinárodní agentura pro výzkum rakoviny (IARC – International Agency for Research of Cancer) zařadila naftalen do skupiny 2B, což je skupina látek potenciálně karcinogenních pro lidský organismus.

V České republice platí pro koncentrace naftalenu následující limity v ovzduší pracovišť: PEL –  0 mg.m^-3, NPK - P – 100 mg.m^-3

Naftalen je toxický pro člověka a především pro vodní organismy. Jeho výskyt v životním prostředí je však obvykle nízký a navíc je přirozenými pochody degradován, proto většinou nezpůsobuje vážné ohrožení.

Základní představu o možných únicích naftalenu lze učinit ze spotřeby vstupních chemikálií či bilance technologického procesu. K identifikaci úniku může napomoci jeho silný zápach.

Pro detailnější informace je nutné přistoupit k chemické analýze. Při analýze ovzduší se vzorek nejprve prosává trubičkou s aktivním uhlím. Nasorbovaný naftalen se extrahuje sirouhlíkem nebo acetonitrilem. Vodné vzorky se extrahují například methylenchloridem. Extrakty jsou analyzovány pomocí plynové nebo kapalinové chromatografie. Stanovení mohou provést komerční laboratoře či specializovaná pracoviště. Vhodné je připomenout, že naftalen patří mezi polyaromatické uhlovodíky (PAU).

Pro stanovení naftalenu lze použít postupy ke stanovení PAU: metoda ČSN EN ISO 17993 ze srpna 2004. Tato metoda je vhodná pro určení jakosti vod vysokoúčinnou kapalinovou chromatografií (HPLC) s fluorescenční detekcí po extrakci kapalina-kapalina. V úvodním kroku proběhne u všech typů vzorků extrakce organickým rozpouštědlem. Metoda je vhodná pro přírodní i užitkové vody a po určité obměně také k analýze odpadních vod. V pitných a podzemních vodách lze stanovit koncentrace PAU nad 0,005 µg/l a v povrchových vodách nad 0,01 µg/l. Podstatou zkoušky je extrakce PAU z vody hexanem. Extrakt se zakoncentruje odpařením a odparek se převede do rozpouštědla vhodného k analýze HPLC. Pokud jsou obsaženy rušivé látky, vzorek se následně vyčistí pomocí sloupcové chromatografie na adsorpčním materiálu (oxid křemičitý). Dalším krokem je identifikace a stanovení fluorescenční detekcí po naprogramování excitačních a emisních vlnových délek. Hodnota se uvádí na dvě platné číslice.

Metoda ČSN ISO 28540 popisuje stanovení nejméně 16 vybraných PAU, včetně naftalenu, použitím plynové chromatografie s hmotnostně spektrometrickou detekcí ve všech druzích vod. V čistých vodách je použitelná pro hmotností koncentrace nad 0,005 µg/l a v povrchových a odpadních vodách v koncentracích nad 0,01 µg/l. PAU se izolují z vody extrakcí hexanem. Extrakt se koncentruje odpařením. Pokud jsou obsaženy rušivé látky, vzorek se čistí na oxidu křemičitém. PAU jsou pak separovány kapilární plynovou chromatografií s vhodnou stacionární fází. Identifikace a kvantifikace se provádí hmotnostní spektrometrií. Výsledky se zaokrouhlují nejvýše na dvě platné číslice.

Pro stanovení množství naftalenu (benzenu a jiných těkavých organických sloučenin VOC) v kapalných matricích lze použít také normu ČSN EN ISO 15680:2003 metodou purge-and-trap (promývání plynem a zachycení) s následující plynovou chromatografii (GC) s využitím teplotního programování. Nejvhodnější detekci zde představuje hmotnostní spektrometrie v režimu elektronového nárazu (EI), ale mohou být použity i jiné detektory. Mez detekce do značné míry závisí na detektoru, který se používá a na provozních parametrech. Pracovní rozsah zpravidla bývá do 100 µg/l. Touto metodou lze stanovit přes 60 monocyklických uhlovodíků, alifatických a aromatických halogenderivátů. Z polycyklických uhlovodíků je uveden jedině naftalen. Podle této normy lze analyzovat pitnou, povrchovou a podzemní vodu. Odpadní a mořské vody lze stanovit touto metodou po naředění. Výsledky se vyjadřují v µg/l nebo v ng/l.

Při koncentraci naftalenu například 0,01 % obj. v odpadním vzduchu dojde k dosažení ohlašovacího prahu pro emise do ovzduší při vypouštění 188 000 m³ odpadního vzduchu ročně (při 20 °C a tlaku 101,325 kPa). Pokud je vypouštěna odpadní voda o koncentraci například 1  mg.l^-1 naftalenu, je ohlašovací práh pro emise do vody dosažen při vypouštění 10 000 m³ odpadní vody ročně.

• Encyklopedie Wikipedia, https://cs.wikipedia.org/wiki/Naftalen

https://en.wikipedia.org/wiki/Naphthalene

• Agency for Toxic Substances and Disease Registry, https://www.atsdr.cdc.gov
• Hazardous Substance Fact Sheets, State of New Jersey Department of Health, http://www.state.nj.us/
• Ekotoxikologická databáze, www.piskac.cz/ETD
• Environment Agency, https://www.gov.uk/government/organisations/environment-agency
• IPCS Intox Databank, http://www.intox.org/shutdown.html
• National Safety Council, http://www.nsc.org/Pages/home-old.aspx
• Scorecard, The Pollution Information Site, http://scorecard.goodguide.com/chemical-profiles/summary.tcl?edf_substance_id=+91-20-3
• PubChem, Open Chemistry Database, https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/931
• Toxicological Data Network, https://toxnet.nlm.nih.gov/cgi-bin/sis/search2/f?./temp/~jm70ML:3
• Centers for Disease Control and Prevention, https://www.cdc.gov/niosh/ipcsneng/neng0667.html
• E.P.A. IRIS, https://cfpub.epa.gov/ncea/iris2/chemicalLanding.cfm?substance_nmbr=436
• Databáze Eurochem, https://chemax.cz/#/record/c2M4MG9nQ0JTK0k9
• Harte J., Holdren C., Schneider R., Shirley Ch.: Toxics A to Z, A Guide to Everyday Pollution Hazards, University of California Press, 1991
• ČSN EN ISO 17993 (75 7555) Jakost vod – Stanovení 15 polycyklických aromatických uhlovodíků metodou HPLC s fluorescenční detekcí po extrakci kapalina/kapalina. ČNI Praha 2004
• ISO/CD 28540 Water quality – Determination of 16 polycyclic aromatic hydrocarbons in water – Metod using gas chromatography with mass spectrometric detection. ISO Geneve 2007
• ČSN EN ISO 15680 (75 7558) Jakost vod – Stanovení řady monocyklických aromatických uhlvodíků, naftalenu a některých chlorovaných sloučenin plynovou chromatografií s P&T a termální desorpcí. ČNI Praha 2004
• Flemrová L., Pitter P., Břízová E., Franče P.: Podklady pro Ministerstvo životního prostředí k provádění Protokolu o PRTR - přehled metod měření a identifikace látek sledovaných podle Protokolu o registrech úniků a přenosů znečišťujících látek v únicích do vody, HYDROPROJEKT CZ a.s., MŽP Praha, 2007

Microsoft Word - Naftalen.doc (cenia.cz)

• IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans: Some Non-heterocyclic Polycyclic Aromatic Hydrocarbons and Some Related Exposures. Lyon, France 2010

mono92-FINAL (who.int)