REAKTIV KEMI I INOMHUSLUFTEN - Yrkeshögskolan Novia

REAKTIV KEMI I INOMHUSLUFTEN
resultat från en studie om jonisering luftrening
Minna Kempe
Yrkeshögskolan Novia

Reaktiv kemi = reaktioner mellan kemiska ämnen i luften
UV
Kemisk balans
Naturlig luftrening
Syreradikaler
Joner
UTOMHUS vs. INOMHUS
OZON
Kemiska reaktioner

Ozon
KEMISKA REAKTIONER Ozon
Reaktionsprodukter!
Stabila
Ostabila

”REAKTIV KEMI-TEORIN”
= kemiska reaktioner i inomhusmiljön orsakar symptom
1
Reaktionen mellan limonen
och ozon bildar irriterande
produkter
3
Ökad förekomst av SBS:
-minskande TVOC (tilluft rumsluft)
- höjd halt formaldehyd
- låga ventilationsflöden (mera tid)
- kopieringsmaskiner (ozon)
Sundell 1994
2
Orsaken till symtom kan vara
något vi inte kan mäta
ostabila kemiska föreningar
VOC = endast stabila föreningar
4
Kemisk nedbrytning bildar
föreningar som luktar mera
Aldehyder, alkoholer, ketoner...

ÄR REAKTIV KEMI
HÄLSOSKADLIGT?
☺ ?
VENTILATION ÄR VIKTIGT!
Tillräcklig ventilation för ut föroreningar
och reaktionsprodukter så att de inte
hinner ackumulera i luften
INOMHUS FÖRHÅLLANDEN

JONISERING
luftreningsmetod som renar ”på naturens sätt”

+
-
+
-
-
+
-
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
+ +
-
+
-
- -
- + + -
-
+ +
-
+
-
- -
- + + -
-
+
-
+
-
Fördelar:
- Når stora utrymmen
- Energisnål
- Tyst
Nackdelar:
- Kan producera ozon
- Känslig (kräver kunnig person)

-
-
-
-
+
˙
+
-
-
-
+
˙
-
+ +
-
+
˙
+
-
˙
-
˙ ˙
JONISERING
Hur den renar luften:
˙
˙
-
-
+
˙
+
-
+
-
+
-
+
+
+
+
- +
+
+
Negativ jon (överskott elektroner)
Positiv jon (underskott elektroner)
Radikaljon (en extra elektron)
1.
Laddade partiklar
dras till varandra
och faller ner
2.
Laddade partiklar
dras till ytor
3.
Syreradikaler bryter
ner kemiska föreningar
genom
oxidationsreaktioner

1. Ozonbildningen vid jonisering
Hur mycket?
2. Hur påverkar jonisering luftens VOC?
reaktiv kemi ?
Fotometrisk ozonmätare
Tenax TA

neg joner/cm3
3000
2500
2000
1500
1000
500
1. Joner och ozon bildas hand i hand
0
Negativa joner
0 1 2 3 4 5 6 7 8
joniseringsläge
ppb
60
50
40
30
20
10
0
Ozon (olika joniseringslägen)
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Joniseringslägen
HTP 8h
Utomhus
Vasa

neg joner/cm3
ppb
60
3000
50
2500
40 2000
30 1500
20 1000
10
0
500
1. Joner och ozon bildas hand i hand
0
Negativa Ozon (olika joner luftflöden)
0 1 2 3 4 5 6 7 8
0 0,2 0,5 1 1,5 2
joniseringsläge
Luftflöden (m/s)
ppb
60
50
40
30
20
10
0
Ozon (olika joniseringslägen)
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Joniseringslägen
• RÄTT INSTÄLLD JONISERING MED FUNGERANDE VENTILATION LÅG OZON
• BÄTTRE OZONKONTROLL SOM KRAV
HTP 8h
Utomhus
Vasa

-
-
-
+
Jonisering vs ozonering
-
O 3
˙
+
-
+
-
˙
+
O 3
-
+
˙
+
˙
O 3
- Avlägsna partiklar ur luften med joner
- Kemisk nedbrytning med syreradikaler
-
+
-
˙
-
-
-
+
O3 O3 +
O3 O3 O 3
O 3
O 3
-
O 3
O 3
-
VOC
O 3
+
O 3
O -
3
O3 O 3
O3 O 3
O 3
- Ozon kan inte avlägsna partiklar
- Kraftig kemisk nedbrytning med hög halt ozon
PRODUCERAS MED LIKADAN TEKNIK KAN ÖVERLAPPA
-
˙
˙

2. Kan jonisering bryta ner VOC?
“Bi-Polar ions seek out VOC’s and break down
their complex hydrocarbon chains into simple
harmless elements such as carbon dioxide
and water vapor in minute amounts”
(Atmosair)

Nedbrytning av butan i atmosfären

2. Kan jonisering bryta ner VOC?
• Teoretiskt: JA (syreradikaler)
• Mina tester: OKLART
– Problem med provtagning av VOC få pålitliga tester
– Svårt att erhålla stabil miljö med stora luftmängder i laboratoriemiljö
– Låga koncentrationer VOC
– ”någonting händer”
• Reaktioner beror på:
– Koncentrationen VOC i luften
– Typ av VOC
– Ozon, joner, radikaler
– Luftfuktighet
– Temperatur
• Tidigare forskning: nedbrytningen av VOC vid jonisering komplicerad och
långsam (Wu & Lee 2004)

Problem med provtagning av VOC

µg/m3
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
Provtagning utan skyddsrör
Effekten av jonisering på sex vanliga VOC i luften
Benzaldehyde Acetophenone Styrene dl-Limonene alpha-Pinene delta-3-Carene
av
PÅ

µg/m3
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
Provtagning utan skyddsrör
Effekten av jonisering på sex vanliga VOC i luften
Effekterna som jag såg
var falska och orsakades
endast av att ozon stör
provtagningen!
Benzaldehyde Acetophenone Styrene dl-Limonene alpha-Pinene delta-3-Carene
av
PÅ

µg/m3
µg/m3
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
Provtagning utan skyddsrör
Benzaldehyde Acetophenone Styrene dl-Limonene alpha-Pinene delta-3-Carene
Provtagning MED skyddsrör
Benzaldehyde Acetophenone Styrene dl-Limonene alpha-Pinene delta-3-Carene
av
PÅ
av
PÅ
Ozon (

ng
10
8
6
4
2
0
Styren
1 10 35 80 125
med skyddsrör utan
ppb ozon

ÖVERVÄGNING
AV ATT ANVÄNDA
SKYDDSRÖR

SAMMANFATTNING
REAKTIV KEMI UTOMHUS VS. INOMHUS
• Utomhus: luften renas med hjälp av joner och reaktiv kemi
• Inomhus: låg jonkoncentration och reaktiv kemi har ett ”dåligt rykte”
JONISERING
• Ökar jonkoncentrationen i inomhusluften – påverkar partiklarna
• Hur effektivt jonisering bryter ned VOC kemiskt är oklart
• Ozon vid jonisering BÄTTRE KONTROLL!
PROVTAGNING AV VOC
• Ozon och andra reaktiva föreningar påverkar provtagningen av VOC
• Resultaten förvrängs redan vid inomhus ozonkoncentrationer
• Användning av skyddsrör rekommenderas speciellt vid forskning