Jste zde

Kvalita vzduchu v uzavřených místnostech - Test měření TVOC

Antonín Vojáček, 19. Říjen 2020 - 19:06

Jak reagují běžné MOX/MOS senzory TVOC na různé běžné domácí chemikálie a kosmetiku používané při každodenních úkonech? Jak je správně vyhodnocovat ve výsledních TVOC senzoru?

V minulém článku "Kvalita vzduchu v uzavřených místnostech - TVOC" jsem si přiblížili okolnosti, proč je zajímavé měřit organické těkavé látky VOC. Jaké hodnoty ale obvykle naměříte v běžném provozu domácnosti, když použijete běžný TVOC senzor?

Příklad naměřeného reálného časového průběhu TVOC za několik dní v jedné místnosti. Co znamenají jednotlivé růsty a poklesy? Čtěte dál...

Test měření TVOC senzorem

Jak bylo již naznačeno výše a pak v předchozím článku "principy TVOC/VOC senzorů", běžné senzory TVOC postavené na technologii MOS/MOX prodávané pro aplikace kontroly kvality vzduchu v uzavřených místnostech (tzv. IAQ = Indoor Air Quality) jsou spíše jen pro orientační účely a jejich výsledky lze brát v úvahu zejména v dlouhodobém horizontu několika hodin či ještě lépe několika dní. Rozhodně nelze v tomto případě nelze nic moc usuzovat z krátkých zaznamenaných pulsů.

Pro připomenutí základní zdroje TVOC látek: lidé (dech, alkoholové výpary, kosmetika), barvy, lepidla a rozpouštědla, nové koberce a nábytek, čistící prostředky, vaření, nekvalitní plastové produkty (zdroj manuál senzoru Sensirion SGP30 a SGP40).

Osobně jsem dlouhodobě zkoušel různé vlivy na TVOC senzor Sensirion SGP30 a snažil se korelovat záměrně prováděné akce s výsledky zaznamenaných do grafu cloudového portálu HWportal.cz . Moje konkrétní poznatky by se krátce daly shrnout do následujících 3 kategorií definovaných podle toho, jak velkou a současně jak dlouhodobou změnu v grafech daná operace obvykle vyvolala:

Krátké vysoké špičaté pulsy (trvající jen cca několik desítek minut i bez provedení větrání) mohou být způsobeny:

Aplikace rozstřikovacích parfémů s alkoholem.
Aplikace desinfekce s alkoholem např. na ruce.
Jednorázové použití zapalovače.
Použití čistících alkoholových sprejů typů IPA
Apod.

Střednědobé nižší ploché pulsy / zvýšené hodnoty (trvající cca několik hodin nebo do velkého vyvětrání) mohou způsobovat:

Sušení čerstvě vypraného prádla parfémované aviváží.
Blízko senzoru nově pověšené parfémované oblečení.
Kouř z různých vonných svíček či cigaret.
Umytí podlahy mycími prostředky (zejména dezinfekčními obsahující chlor či amoniak).
Lepení nebo lakování materiálů a jejich zasychání.
Aplikování různých kosmetických přípravků, lakování nehtů.
Otevření a popíjení nápojů obsahující alkohol.
Odložený biologický odpad / nevynesený koš se zbytky jídla.
Apod.

Dlouhodobé zvýšené hodnoty TVOC (trvale celý den nebo několik dní za sebou i s větráním) mohou způsobovat:

Výkaly živočichů chovaných v akváriích či klecích trvale v blízkosti senzoru.
Dlouhodobé výpary ze špatně uskladněných / zavřených / průběžně unikajících barev, mycích prostředků či lahví s alkoholem nacházející se trvale v místnosti .
Dlouhodobé výpary různě impregnovaných materiálů umístěných trvale v místnosti (např. okolního nábytku, nového oblečení, dlouhodobě schnoucích lepidel či laků).
Apod.

Z pohledu zdraví jsou samozřejmě nejhorší dlouhodobě zvýšené hodnoty obvykle způsobující nějaké impregnované materiály, které stojí v místnosti se senzorem. Aby však bylo možné tyto hodnoty dostatečně věrohodně identifikovat, je nutné nechat senzor TVOC zaznamenávat hodnoty několik dní v uzavřené místnosti, kterou nikdo příliš nenavštěvoval, tedy je možné vyloučit uvedené krátkodobé a střednědobé vlivy. Pokud v této době hodnoty trvale převyšují cca 600 ppm (případně VOC index cca 150), tak by se měl hledat a eliminovat zdroj TVOC (zkusit odnést některé věci z místnosti) a opět sledovat dlouhodobý stav.

Příklady střednědobě až dlouhodobě trvajících zvýšených TVOC hodnot. Zde je patrné, že jakmile se přestane větrat a místnost se uzavře, začne TVOC stoupat. To mohou způsobovat různé výpary z nového nábytku či koberců, špatně uzavřených s chemikálií či látek obsahující alkohol, ale i také nevyneseného koše či také nečistým příbytkem chovaného živočicha.

Střednědobé zvýšené hodnoty TVOC přes cca 600 ppb (případně VOC index přes cca 250) pak lze využívat jako ten správný orientační "povel" pro vyvětrání. Pak by hodnoty měli během cca 1- 2 hodin klesnout pod cca 500 ppm či VOC index 100. Mohou je způsobit aktuálně použité čistící a dezinfekční prostředky použité například při úklidu místnosti, popíjení nápoje s různým obsahem alkoholu, v místnosti se sušící "navoněné" prádlo nebo se v ní nachází čerstvě provedený a schnoucí lepený spoj či nalakovaný předmět apod. MOX/MOS senzory na TVOC jsou z principu své funkce zejména velmi citlivé na alkohol, líh, ethanol apod.

Příklady některých krátkodobých až střednědobých zvýšených hodnot vzniklých nějakou konkrétní činností - například úklidem s využitím čistících prostředků, sušením hodně "voňavého" prádla s velkým množstvím umělé aviváže, pomalým popíjením alkoholických nápojů apod.

Krátkodobé výkyvy hodnot TVOC v rámci 1 hodiny není prakticky nutné brát v úvahu z pohledu škodlivosti TVOC, protože mohly je způsobit prakticky použití jakýchkoliv přípravků s rozprašovačem obsahující alkohol. Prostě MOX/MOS senzory TVOC jsou na alkohol extrémně citlivé a stačí poměrně jen krátká expozice na směs obsahující vysoko koncentrovaný alkohol (i méně něž 1 sekunda) či krátké závany parfémů na alkoholové bázi od procházejících lidí či dezinfekce rukou a okamžitě se vytvoří v grafu záznamu hodnot extrémně vysoká špička, který však stejně rychle opět klesne. Zde jde o to, že i malé množství alkoholové látky vypuštěné blízko senzoru může vytvořit velmi vysokou, ale současně jen velmi úzkou špičku, protože krátkodobě bude je sice na senzoru velmi vysoká koncentrace, která se ale rychle s časem rozptýlý a vypaří do okolí a tím zase koncentrace velmi rychle klesne. Tyto v grafickém podání úzké špičky nelze vyhodnocovat jako zdraví škodlivé, byť mohou být na grafu koncentrace TVOC v čase velmi výrazné.

Příklady typických časově krátkých pulsů, ale někdy i velmi vysokých hodnot TVOC, které jsou obvykle způsobeném buď rozprášeným aerosolem obsahující alkohol (typicky použití sprejového deodorantu či parfému s alkoholem) nebo aplikace malé množství sice kapalné dezinfekce, ale s velkým obsahem alkoholu, který se rychle odpařuje (typicky v době Coronaviru např. použití dezinfekce na ruce).

Závěr

V testu reakce TVOC senzoru Sensirion jsem se pak jednoduše pokusil poukázat na reakce jeho naměřených hodnot v čase na stimulaci různými domácími chemikáliemi a procedurami. Z výsledků je patrné, že MOX/MOS senzory jsou obecně velmi citlivé na obsah alkoholu v použité kapalině či aerosolu (ať již jde o čistící prostředky, desinfekce či parfémy a deodoranty). Čím větší obsah alkoholu kapalina měla, tím na rychleji na jejích výpary TVOC senzor reagoval.

Proto je nutné si dát všeobecně pozor na zbytečně rychle posuzování hodnot ze senzoru, kdy v případě alkoholových výparů mohou hodnoty během chvilky vyskočit i na mnoho tisíc ppb, ale po pár desítkách minut opět stejně rychle klesnou k dlouhodobým hodnotám. Opravdu důležité z pohledu větrání či nějakého řešení situace s kvalitou vzduchu je potřeba řešit až v případě, že hodnoty přes cca 600 ppm se vyskytují soustavně déle než alespoň 1 hodinu.

Rozklíčování vlivů na proměnné hodnoty TVOC v čase v grafu uvedeného na začátku článku, kde jsou patrné různé výše v článku popsané vlivy tak, jak se mohou stávat v místnosti běžné domácnosti.