中小型公司往往负担不起，和/或发现聘请安全、健康和环境(SHE)专家指导溶剂的选择太费时。外部顾问是一个选择，但很多时候对小公司来说太贵了。鉴于这种情况，许多公司只要现有溶剂配方仍然合法，就继续使用它们，即使它们可能存在它们不知道的安全和/或健康风险。
本文介绍了一种新的工具，可以更容易、更准确地评估溶剂的潜在风险，并有助于选择更安全的替代溶剂。这些参数描述了一个蒸气危害比(VHR)和一个溶剂危害参数(SHP)，它们是基于现有的指南，根据它们的危害潜力对溶剂进行分类。
讨论
已经建立了许多清单，作为选择安全溶剂的指南其中包括VOCs;也许不久;1990年《清洁空气法修正案》;联邦资源保护与恢复法案(RCRA);联邦清洁水法;以及《综合环境反应、赔偿和责任法》(CERCLA)。除了这些清单之外，职业安全和健康管理局(OSHA)制定了化学品的允许接触限值(PEL)，政府工业卫生师会议(CGIH)制定了化学品的阈限值(TLV)。很容易看出，当试图评估一种溶剂的潜在危害时，人们是如何不知所措的。TLV指的是空气中物质的浓度，它代表了人们认为几乎所有工人都可能日复一日地反复接触而不会产生任何不良影响的条件。大多数tlv都表示为时间加权平均值(TWA)值，因为这提供了监测空气中试剂是否符合限值的最实用的方法。在美国，评估一种溶剂的潜在健康危害最常用的方法是比较化学阈限值(TLV)。其他国家也制定了自己的化学品接触限值，其使用方法与美国的tlv类似。
很多时候，单独比较TLV会在使用一种溶剂与另一种溶剂的安全性方面误导人们。例如，如果化学物质A的TLV是100ppm，化学物质B的TLV是10ppm，那么可以得出结论，化学物质A更安全。然而，这可能是正确的，也可能不是，因为TLV只描述暴露限制，而没有描述达到该限制的速度。为了准确地描述哪种溶剂更安全，还需要考虑溶剂的蒸气压。使问题更加复杂的是，许多常用溶剂都不存在TLV值。
杜邦在内部评估化学品对工人和环境的安全性。在过去的20年里，该公司通过其哈斯克尔实验室(Haskell Laboratory)一直在研究化学品的急性、亚慢性、生殖、诱变和其他毒理学影响。根据这些研究，确定了化学物质的可接受暴露限度(AELs)。这些是杜邦内部的暴露限度。空气浓度标准是基于知情判断的准则，不是安全与危险浓度之间的细微界限。它们不能作为相对毒性指数、连续不间断接触的限度，也不能作为健康影响的证明或证明。许多化学品的tlv还没有建立，对于这些化学品的AEL值被用于指导杜邦的工人安全，本文将使用这些值。
许多人往往忽略了溶剂的沸点，他们没有意识到在环境温度和压力条件下，高接触极限可能很快就会达到。人们对接触极限为百万分之100的化学物质比接触极限为百万分之5的化学物质更放心。对大多数人来说，有5ppm暴露极限的溶剂可能更安全，因为达到它的极限更慢。问题在于，没有一种简单的方法可以帮助用户根据暴露限度和在给定条件下达到暴露限度的速率来评估溶剂。在德国使用了一个称为蒸气危害比(VHR)的参数，它是饱和浓度和暴露限度的商5，解决了前面所述的不足之处。
VHR =(饱和浓度，ppm) /(暴露极限，ppm)
饱和浓度是在特定条件下，在给定体积的空气中所存在的化学物质的量，它是根据溶剂在特定条件下的蒸气压确定的。对于任何溶剂，用下面的公式都很容易计算。
饱和浓度，ppm =(蒸气压，mmHg / 760)X106
蒸气危害比不仅从接触限度而且从达到该限度的速率方面反映了溶剂的潜在风险。表1列出了一些比较常用的溶剂及其相关的VHR;VHR值较低的溶剂具有较低的潜在健康风险(使用更安全)。例如，仅根据暴露限度(TLV)，人们会认为丙酮具有最低的潜在风险，但VHR正确地表明，它具有比许多溶剂更高的潜在风险。杜邦二碱酯(DBE)溶剂的暴露限值很低(由其AEL规定)，但VHR比率正确地表明，它是潜在健康风险最低的溶剂之一。
尽管VHR正确地描述了基于暴露限度的潜在风险，但它没有描述为确保工作场所尽可能安全应考虑的其他危险。当使用溶剂时，一个常见的担忧是火灾的风险。每年都有许多人因与溶剂有关的火灾而受伤。我们认为这是一个额外的参数，雇主应该考虑，以更准确地描述一种溶剂的潜在风险。国家消防协会(NFPA)已经建立了一套标准来评估溶剂和其他材料的火灾危险。188金宝搏bet官网它是基于材料对燃烧的敏感性。以下评级基于NFPA标准，任何溶剂/化学品的评级都可以在MSDS中找到。
0 -不188金宝搏bet官网会燃烧的材料。
1 -在188金宝搏bet官网点火前必须预热的材料(闪光温度高于100F)。
2 -在188金宝搏bet官网点火前必须适度加热或暴露在相对较高的环境温度下的材料(闪点在73-100F之间)。
3 -在188金宝搏bet官网几乎所有环境温度条件下(闪点低于73F(22.8C)和沸点高于100F)都能点燃的材料。
4 -在188金宝搏bet官网环境条件下迅速或完全蒸发并容易燃烧的材料(闪点低于73F(22.8C)和沸点低于100F)。
溶剂危险参数(SHP)是VHR乘以火灾危险等级，是评估溶剂潜在风险的另一种方法，因为它结合了健康暴露和火灾危险。表1列出了一些较常见溶剂的SHP值，其中最低的SHP值对应于一种化学品(使用最安全)的最低风险潜力。该表是这样组织的，最低的SHP溶剂在顶部，最高的SHP溶剂在底部。
必须指出的是，SHP值和VHR值并不能完全描述雇主应考虑的所有危险或参数。其他可能的危害/因素包括化学不相容性，与过程或其他溶剂的反应，溶剂的生物降解性。
人们还必须考虑到许多化学品都有接触上限。接触限值也没有说明如果超过接触限值对个人的健康危害影响。例如，一种化学品的TLV可以设置为保护工人免受皮肤刺激，而另一种化学品的TLV可以设置为毒性。雇主/工人除了查看VHR和SHP(以接触限值为基础)外，还应咨询MSDS，以确定超过接触限值对人体健康的影响。《超级基金修正案与再授权法案》(SARA)要求根据SARA 313将某些化学品披露为有毒物质。根据SARA 313要求披露的化学品如表1所示。具有低VHR和SHP(更安全的溶剂)的溶剂不在SARA 313中列出(少数例外)，与这些指标所给出的溶剂安全性指示一致。
下面的例子展示了VHR和SHP如何可以轻松主动地用于开发更安全的溶剂配方。用Hansen溶解度参数对溶剂进行非极性、极性和氢键特性的分类它们提供了一种系统的方法，可用于寻找替代溶剂，或确定树脂在溶剂或溶剂混合物中的溶解度。图1显示了一些常用溶剂的位置，根据它们的汉森极性和氢键特性。
在油漆剥离应用中更换溶剂混合物
典型的剥漆共混物(图2中标注的电流共混物)如表2所示。液体混合物的暴露限度(TLV或AEL)可以在时间加权平均暴露基础上计算，假设大气浓度与原始混合物的浓度相似(所有液体混合物最终都会蒸发)。当组分百分比(按重量计)已知时，混合物的暴露极限由下式确定。
(fn为组分n的权重分数，TLVn为组分n的暴露极限)
然而，在试图评估液体混合物的潜在健康风险时，对液体混合物使用TLV暴露限值具有与纯化学品相同的局限性。以下是一种替代方法，使用VHR代替TLV，以更准确地反映溶剂混合物造成的健康风险。
使用溶剂配方程序(杜邦以及许多其他公司为客户提供此类服务)，发现上述假设溶剂混合物的Hansen参数为非极性8.6，极性2.3，氢键3.2。图2显示了混合物在溶解度图上的位置。汉森参数描述了溶剂共混物的偿付能力，希望替代溶剂/共混物具有类似的汉森参数才能充分发挥作用。表1显示，尽管二氯甲烷和甲苯的TLV值与其他溶剂相比处于中等范围，但它们的VHR和SHP表明这些溶剂具有很高的潜在健康风险。一般来说，替代溶剂混合物必须具有类似的偿付能力(汉森参数)才能充分发挥作用。通常情况下，对于混合溶剂的替代溶剂没有单一的正确答案。一些可能的答案如表3所示。
VHR和SHP值的比较表明，提出的配方是比目前的共混溶剂更低的潜在危险溶剂。对溶剂混合物的暴露限值的计算证实了表4所示的结论。
所提议的溶剂共混物1-3的Hansen参数如图2所示。
溶剂混合物SHP可以通过测量或计算溶剂混合物的闪点来计算，并使用本文中先前描述的等级来指定一个可燃性等级。然后将可燃性等级乘以混合物的VHR。
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