Tichý nepřítel

Formaldehyd je těkavý plyn, který je všeobecně považován za nebezpečnou kontaminující látku, u které byla prokázána karcinogenita u člověka (Mezinárodní agenturou pro výzkum rakoviny je zařazen do skupiny 1, kam patří např. i tabákový kouř a azbest). I přesto jeho výroba celosvětově představuje více než 20 milionů tun ročně (více než polovina pochází z Asie, poté následuje Evropa – 23 % a Severní Amerika – 17 %). Kromě např. výroby pesticidů a hnojiv se hojně využívá při výrobě barev, laků, lepidel a mořidel, které jsou často součástí koberců či nábytku, ze kterých se jedovatý formaldehyd dále uvolňuje. Dochází tak k otravě ovzduší a v prostorách takto vybavených není radno dlouho setrvávat.

Nový nábytek nemusí být vždy výhra. Často obsahuje škodlivý a zdraví nebezpečný formaldehyd. Zdroj: https://pxhere.com/

Bohužel se často nejedná pouze o nábytek z překližek či dřevotřískových desek (kde je samozřejmě jeho koncentrace nejvyšší), ale i o nový dřevěný nábytek, tzv. masiv, který může být lepený. Jeho vyšší koncentraci v ovzduší nahrává i fakt, že v současné době je snaha o utěsnění vnitřních prostor (např. používáním plastových oken), díky čemuž nedochází k přirozené cirkulaci vzduchu s vnějším okolím.

Množství uvolňovaného formaldehydu z dřevěných výrobků do ovzduší je v Evropě měřeno několika metodami, které jsou založeny zejména na spektrofotometrické analýze. Většina používaných metod však vyžaduje přidání dalších kofaktorů, které zajišťují přeměnu formaldehydu, zároveň často trpí vytvářením vedlejších produktů a vyšší časovou náročností. 

Vědci z Univerzity Karlovy v Praze ve spolupráci s kolegy z Univerzity v Portu proto přišli s novou metodou, která by mohla značně urychlit a zjednodušit analýzu uvolňovaného formaldehydu. Jedná se o tzv. metodu HLAS (Headspace Liquid Acceptor System), která je vhodná pro zjištění těkavých a polotěkavých chemických látek obsažených ve vzorcích kapalné i pevné fáze. Tato nová metoda je inspirována nedávno patentovanou metodou Mikroextrakce z difundujícího plynu (gas-diffusion microextraction, GDME), která je založená na kombinaci plynové difúze a mikroextrakce. Zjednodušeně řečeno dochází k zahřívání vzorku, ze kterého se uvolňuje těkavá látka, která prochází hydrofobní membránou propustnou jen pro plyny do akceptačního roztoku, kterým byl v tomto výzkumu acetylaceton. V akceptačním roztoku dochází k derivatizaci formaldehydu (vzniku jeho odvozené sloučeniny) a následně ke konečnému stanovení jeho uvolňovaného množství. Elektrochemická detekce probíhala pomocí square-wave voltametrie (SWV) na sítotiskových uhlíkových elektrodách (SPCE). Jednalo se o prvotní použití nemodifikovaných sítotiskových uhlíkových elektrod v kombinaci s elektrochemickou detekcí pro stanovení formaldehydu extrahovaného z dřevěných výrobků.

Autoři k pokusu použili sedm různých dřevěných výrobků bez jakékoli další povrchové úpravy. Množství formaldehydu se pohybovalo od cca 3,4 do 11,6 mg.kg^-1, což by podle limitních hodnot nemělo zásadním způsobem ovlivnit kvalitu ovzduší v budovách – avšak pro představu: průmyslové kotle na LPG mohou v průměru produkovat 11,2 mg.kg^-1, automobily produkují okolo 16–115 mg formaldehydu na 1 km jízdy, kouřením 20 cigaret denně do sebe člověk vpraví 1 mg formaldehydu denně. Citlivost jednotlivců na formaldehyd je velice individuální, přičemž citlivější bývají děti a nemocní. U zdravého člověka se obecně udává zvýšené podráždění při koncentracích nad 0,1 mg.m^-3, ohrožení života nad 37 mg.m^-3 a smrt nad 60 mg.m^-3.

Pro zjištění pravdivosti stanovení formaldehydu v dřevěných výrobcích pomocí nové metody byly výsledky porovnány s výsledky získané také s pomocí evropské standardní metody EN 717–3, přičemž výsledky se statisticky shodovaly. Nová metoda však byla desetkrát rychlejší než stávající evropský standard. 

Formaldehyd představuje v současném světě stále velké zdravotní riziko. Sledování jeho uvolňujícího se množství je tak velice důležité. Nový výzkum možnosti detekce formaldehydu v dřevěných výrobcích ukazuje skvělou možnost, jak poměrně jednoduše, rychle a levně zjistit jeho uvolňující se množství ve srovnání se staršími metodami. Zároveň představuje nové možnosti ve stanovení formaldehydu nejen v dřevěných výrobcích, ale i v dalších produktech pevného i kapalného charakteru.

Kateřina Fraindová

Dvořák, P., Ramos, R.M., Vyskočil, V., Rodrigues, J.A. (2020): A new electroanalytical methodology for the determination of formaldehyde in wood-based products. Talanta, 217. https://doi.org/10.1016/j.talanta.2020.121068