Kortlægning og sundhedsvurdering af kemiske stoffer i hobbyprodukter til børn

3 Kvantitative kemiske analyser

Efter samråd med Miljøstyrelsen blev der af listen af identificerede stoffer foretaget en udvælgelse til kvantificering.

3.1 Anvendte analysemetoder til de kvantitative målinger

De udførte kvantitative målinger er baseret på GC/MS-analyse og røntgen-måling. De specifikke parametre for de anvendte metoder er beskrevet i det efterfølgende.

3.1.1 Kvantitativ GC/MS-analyse

Der er foretaget 3 forskellige ekstraktioner afhængig af produkttype.

Tuschpenne og gelpenne

En halv tuschpen svarende til 0,1-1 gram prøve (ekskl. filtrør og afhængig af type), blev ekstraheret med 10 ml dichlormethan tilsat brombenzen og o-terphenyl som interne standarder.

Glimmerlime

Der blev afvejet 1 gram, som blev opslæmmet i vand og efterfølgende ekstraheret i 3 ml pentan tilsat brombenzen og o-terphenyl som interne standarder.

Akrylmalinger

Der blev afvejet 0,1 gram, der blev ekstraheret i en blanding af 10 ml methanol og 15 ml dichlormethan tilsat brombenzen og o-terphenyl som interne standarder.

Ekstrakterne er efterfølgende analyseret gaschromatografisk ved GC/MS.

Tabel 3.1 GC/MS-analyseparametre

GC/MS-instrument Agilent HP 5973 ALS
GC-parametre Bæregas: Helium, konstant flow ved 0,8 ml/min
Ovnprogram.: 40 ºC i 0 min., 10 ºC/min. til 300 ºC, 300 ºC i 0 min.
Kolonne: Zebron ZB-5ms w/Guardian, 30 m x 0,25 mm id., 0,25 µm filmtykkelse
MS-parametre Autotune
Scan mode: 40-550 m/z
Solvent delay: 3.10 min

Kalibreringen af den anvendte metode er foretaget fra detektionsgrænsen til ca. 2-20 mg/g prøve afhængig af den enkelte parameter og den afvejede mængde prøve. Detektionsgrænsen fremgår af de efterfølgende resultatskemaer.

Analyseusikkerheden er beregnet ud fra de udførte dobbeltbestemmelser og fremgår af efterfølgende resultatskemaer.

Ekstrakterne fra den kvalitative screening er for udvalgte prøver analyseret igen. Der er ikke noteret vægt eller dobbeltbestemmelse i forbindelse med den kvalitative bestemmelse, hvorfor usikkerhed for disse målinger ikke kan bestemmes.

3.1.2 Røntgenmåling

Prøverne blev afskåret i størrelser, der passede med holderne til røntgenudstyret.

Prøverne blev analyseret direkte, og indholdet af grundstoffer med atomnummer højere end 10 blev beregnet over for standarder af rene grundstoffer eller simple salte.

Måleusikkerheden ved analysemetode er ± 20 %.

Tabel 3.2 Parametre for røntgenanalysen

Røntgenudstyr Bølgelængdedispersivt røntgenudstyr model Philips PW 2400 med UNIQUANT beregningsprogram
Tælletid 6-20 sek. pr. grundstof
Effekt rør 2400 W

3.1.3 Formaldehydmåling

0,01-0,5 gram prøve opløses i 5 ml vand. Indholdet af formaldehyd derivatiseres med PFBOA og analyseres ved SPME-GC/MS.

Tabel 3.3 GC/MS-analyseparametre

GC/MS-instrument Thermo Electron DSQ
GC-parametre Bæregas: Helium, konstant tryk ved 20 psi
Ovnprogram.: 35 ºC i 5 min., 25º C/min. til 260 ºC hold i 2 min.
Kolonne: ZB-1MS, 20 m x 0,18 mm id., 0,18 µm filmtykkelse
MS-parametre Autotune
Scan mode: 40-300 m/z
Solvent delay: 0,1 min
SPME-parametre SPME-fiber: 85µm Carboxen/PDMS

Kalibreringen af den anvendte metode er foretaget i området 30-1500 mg/kg prøve.

Detektionsgrænsen for den anvendte analysemetode er bestemt til 0,05 mg/kg, og analyseusikkerheden fremgår af resultaterne vist i Tabel 3.8.

3.1.4 Indhold i tuschpenne

Tabel 3.4 Analyseresultater for tuschpenne, mg/g (± standardafvigelse i mg/g)

Identifikation CAS-nr. Produkt nr. Detektions-grænse
10
Lilla
10
orange
17
Rød
17
Lysegrøn
2-Ethoxy ethanol 110-80-5 - - - - 0,05-0,5
N,N-Dimethylacetamid 127-19-5 - - 0,22
(±0,01)
0,40 0,01-0,1
Cyclohexanon 108-94-1 1,1
(±0,1)
0,54 - - 0,01-0,1
2-Butoxy-ethanol 111-76-2 - - - - 0,01-0,1
Diethylene glykol 111-46-6 - - - - 0,1-1
Anilin* 62-53-3 - - - - 0,01-0,1
N-Methyl-aniline 100-61-8 - 0,44 - - 0,01-0,1
1,4-Dioxaspiro(4,5)decan 177-10-6 0,32
(±0,03)
- - - 0,01-0,1
Pyrrolidinon 616-45-5 - - - - 0,01-0,1
p-Anisidin 104-94-9 - - - - 0,01-0,1
N-Methyl-p-anisidin 5961-59-1 - - - - 0,01-0,1
Triethanolamin 102-71-6 - - - - 3-30
3-Methoxy-4,7-dimethyl-1H-isoindol** 100813-60-3 0,16
(±0,01)
0,27 - - 0,01-0,1
N-Phenyl-2-pyridinamin 6631-37-4 - - - - 0,01-0,1
4-(Diethylamino)-benzaldehyd 120-21-8 - - - - 0,01-0,1
4-(2-Cyanoethyl)methylamino-benzaldehyd*** 94-21-3 - - - - 0,3-3
bis(2-Ethylhexyl)-hexanedioic acid ester 103-23-1 0,32
(±0,02)
0,35 - - 0,01-0,1

”-” Betyder mindre end detektionsgrænsen.

Tabel 3.4 Analyseresultater for tuschpenne, mg/g (± standardafvigelse i mg/g)

Identifikation CAS-nr. 45
Grøn
45
Hvid
57
Orange
57
lyserød
25
lyserød
25
rød
Detektions-grænse
2-Ethoxy ethanol 110-80-5 - - - - 19
(±3)
7,4 0,05-0,5
N,N-Dimethylacetamid 127-19-5 - - - - - - 0,01-0,1
Cyclohexanon 108-94-1 - - - - - - 0,01-0,1
2-Butoxy-ethanol 111-76-2 - - - - - 0,11 0,01-0,1
Diethylene glykol 111-46-6 - - 16
(±2)
>100 10
(±1)
>100 0,1-1
Anilin* 62-53-3 0,22
(±0,05)
- - - 0,11
(±0,02)
- 0,01-0,1
N-Methyl-aniline 100-61-8 0,99
(±0,18)
- 0,10
(±0,01)
- - - 0,01-0,1
1,4-Dioxaspiro(4,5)decan 177-10-6 - - - - - - 0,01-0,1
Pyrrolidinon 616-45-5 - - - - 0,61
(±0,15)
7,44 0,01-0,1
p-Anisidin 104-94-9 - - - 0,12 - - 0,01-0,1
N-Methyl-p-anisidin 5961-59-1 - - - 0,36 - - 0,01-0,1
Triethanolamin 102-71-6 - 13 - - - - 3-30
3-Methoxy-4,7-dimethyl-1H-isoindol** 100813-60-3 0,40
(±0,06)
- - 0,24 - - 0,01-0,1
N-Phenyl-2-pyridinamin 6631-37-4 - - - 0,05 - - 0,01-0,1
4-(Diethylamino)-benzaldehyd 120-21-8 - - - 0,04 - - 0,01-0,1
4-(2-Cyanoethyl)methylamino-benzaldehyd*** 94-21-3 - - - 4,3 - - 0,3-3
bis(2-Ethylhexyl) hexanedioic acid ester 103-23-1 - - - - - - 0,01-0,1

”-” Betyder mindre end detektionsgrænsen.
* Indholdet af anilin er estimeret over for N-methyl-anilin.
** Indholdet af 3-methoxy-4,7-dimethyl-1H-isoindol.
*** Forbindelsen er estimeret over for 4-(diethylamino)-benzaldehyd pga. aktuelle standard ikke kunne fremskaffes.

Tabel 3.5 Analyseresultater for tuschpen nr. 16, mg/g (± standardafvigelse i mg/g)

Identifikation CAS-nr. 16 Rød** 16
Brun
16 Orange 16
Gul
16
Sort
Detektions-grænse
D-Limonen 5989-27-5 - - 0,21
(±0,04)
- - 0,01
Benzyl alcohol 100-51-6 - - - - 0,96
(±0,05)
0,01
5-Butyldihydro-2(3H)-Furanon* 104-50-7 - 0,43
(±0,13)
- - - 0,01
Citral (3,7-dimethyl-2,6-octadienal) 5392-40-5 (trans: 106-26-3, cis: 141-27-5) - - 0,30
(±0,06)
0,70
(±0,05)
- 0,01
5-Hexyldihydro-2(3H)-furanon 706-14-9 0,07 0,28
(±0,13)
- - - 0,01

”-” Betyder mindre end detektionsgrænsen.
* Forbindelsen er estimeret over for 5-hexyldihydro-2(3H)-Furanone, idet aktuel standard ikke kunne fremskaffes.
** Den præcise vægt og usikkerhed kendes ikke, da den er udtaget i forbindelse med den kvalitative screening. Resultatet er beregnet over for en gennemsnitlig vægt af nr. 16, brun.

3.1.5 Indhold i akrylmaling

Tabel 3.6 Analyseresultater for akrylmaling, mg/g (± standardafvigelse i mg/g)

identifikation CAS-nr. Produkt nr. Detektions-grænse
54
Rød
55
Lys grøn
61
kobber
Chloroaniline 106-47-8 - 0,37
(±0,08)
- 0,1
2-Propenoic acid, 2-ethylhexyl ester 103-11-7 - - 0,35
(±0,08)
0,1
Propanoic acid, 2-methyl-, 2,2-dimethyl-1-(2-hydroxy-1-methylethyl)propyl ester* 74367-33-2 - - 1,44
(±0,97)
0,1
Propanoic acid, 2-methyl-, 3-hydroxy-2,4,4-trimethylpentyl ester* 74367-34-3 - - 1,79
(±0,03)
0,1
2-Naphthalenol, 1-[(4-methyl-2-nitrophenyl)azo]- (Toluidine Red) 2425-85-6 104
(±11)
- - 20

”-” Betyder mindre end detektionsgrænsen.
* Forbindelsen er estimeret over for 2-ethyhexyl-2-propenoic acid ester, idet aktuel standard ikke kunne fremskaffes.

Tabel 3.7 Grundstoffer i akrylmaling i mg/g fundet over detektionsgrænsen

Identifikation CAS-nr. 8
Sort
18
Pink
34
Gul
35
Ultramarin
36
Rose Madder
41
Blank dækfarve
Detektions-grænse
Chrom   - - - - - 0,034 0,01
Nikkel   - - - - - - 0,01
Kobber   - - - - - - 0,01
Zink   - - 0,039 0,021 - - 0,01
Sølv   - - - - - - 0,01
Tin   - 0,015 - - - 0,035 0,01
Barium   - - - - 0,10 - 0,01
Bly   0,021 - - - - - 0,01

”-” Betyder mindre end detektionsgrænsen.

Tabel 3.7 Grundstoffer i akrylmaling i mg/g fundet over detektionsgrænsen

Identifikation CAS-nr. 49
Sølv
51
Mørk brun
54
Rød-302
55
Ultramarinblå
60
Sølv
61
Kobber-metal
Detektionsgrænse
Chrom   - 0,047 - - - - 0,01
Nikkel   - - - - - 0,043 0,01
Kobber   - 0,059 - - - - 0,01
Zink   - - - 0,017 - - 0,01
Sølv   - - - - 0,025 - 0,01
Tin   0,075 0,013 - - 0,022 - 0,01
Barium   - - 160 0,61 5,0 5,1 0,01
Bly   - - 0,024 - - - 0,01

”-” Betyder mindre end detektionsgrænsen.

3.1.6 Indhold i glimmerlime

Tabel 3.8 Formaldehyd i glimmerlime

Produkt nr. Formaldehyd
[mg/kg]
Analyseusikkerhed
[%-RDS]
13 Pink 0,43 2,1
15 Rød 59 9,6
23 Grøn 0,06 18
26 Lilla 46 0,21
28 Grøn 0,94 36
29 Lysblå 13 7,1
33 Guld 63 0,80
38 0,59 17
50 Lilla 110 13
53 Guld 9,5 11

Tabel 3.9 Analyseresultater - glimmerlime, mg/g (± standardafvigelse i mg/g)

identifikation CAS-nr. Prøve nr. Detektions-grænse
26
Sølv
29
Pink
Phenol 108-95-2 0,054
(±0,003)
- 0,02
2-Phenoxy ethanol 122-99-6 - 0,24
(±0,01)
0,02

”-” Betyder mindre end detektionsgrænsen.

Tabel 3.10 Grundstoffer i glimmerlim, mg/g

Identifikation CAS-nr. Prøvenr. Detektions-
grænse
14
Rød
26
Guld
28
Mørk lilla
33
Grøn
38 50
Orange
Chrom   0,17 0,066 - - - - 0,01
Kobber   - - 0,12 0,015 - - 0,01
Zink   - - - - 0,017 0,22 0,01
Tin   1,1 0,017 - - - - 0,01
Antimon   - - 0,22 - - - 0,01

”-” Betyder mindre end detektionsgrænsen.

3.1.7 Indhold af grundstoffer i krympeplast

Tabel 3.11 Grundstoffer i krympeplast, mg/g

Identifikation CAS-nr. Prøvenr. Detektions-
grænse
19 20 21 24 37
Aluminium   0,16 - - - 0,62 0,02
Silicium   0,096 - - - 0,21 0,02
Calcium   1,7 - - - 0,19 0,01
Titanium   11 - - - 17 0,01
Zink   0,13 0.084 0,079 0,079 0,20 0,01

”-” Betyder mindre end detektionsgrænsen.

Der er i forbindelse med den udførte røntgenanalyse ikke detekteret indhold af øvrige grundstoffer.

3.2 Kommentering af resultaterne af de udførte kvantitative målinger

Det er i forbindelse med de udførte kvantitative målinger sammenholdt med målinger udført under den kemiske screening observeret, at de forskellige farvevarianter fra samme produkt ofte indeholder forskellige komponenter.

Det har ikke været muligt inden for rammerne af dette projekt at foretage målinger af alle farvevarianter af de undersøgte produkter. Det kan således ikke udelukkes, at en eller flere af produkterne kan indeholde komponenter med større indhold af de identificerede stoffer end dokumenteret i forbindelse med de udførte kvantitative målinger, eller at der er sundhedsmæssigt problematiske stoffer, der ikke er blevet identificeret, idet den pågældende farvevariant ikke er blevet udvalgt til analyse.

Disse variationer vurderes ligeledes at være årsagen til, at flere af de komponenter, der blev påvist i forbindelse med de kvalitative screeninger, ikke kunne detekteres i samme produkt i forbindelse med de kvantitative målinger, idet disse blev foretaget på forskellige farvevarianter. Derudover er der i forbindelse med den kvalitative undersøgelse anvendt deconvuleringssoftware, som gør det muligt at påvise lave indhold, som det ikke har været muligt efterfølgende at kvantificere.

Prøve nr. 4 var udvalgt til den kvantitative undersøgelse. Der kunne i den farvevariant, der blev udvalgt til den kvantitative måling, ikke måles indhold af de stoffer, der blev identificeret i forbindelse med screeningen.

3.3 Lovgivning og standarder

Tusch, lim og akrylmaling er omfattet af kravene til mærkning omfattet af bekendtgørelse nr. 329 om klassificering, emballering, mærkning, salg og opbevaring af kemiske produkter, 2002 jf. § 1 og § 2.

De undersøgte hobbyprodukter er af Sikkerhedsstyrelsen vurderet at være omfattet af kravene til legetøj i legetøjsbekendtgørelse nr. 1116 fra 2003 (Bekendtgørelse, 2003) og (Sikkerhedsstyrelsen, 2006).

Af Legetøjsbekendtgørelsens §4 fremgår, at legetøj ikke må bringes i omsætning, hvis det indebærer fare for sikkerheden eller sundheden for brugerne. I bekendtgørelsens bilag 2 er angivet grænseværdier for tungmetaller, og det er angivet, at legetøjet ikke må indeholde farlige stoffer eller præparater, som defineret i direktiv 67/548/EØF og direktiv 88/379/EØF, i mængder der kan skade sundheden for børn, som bruger legetøjet.

Der findes en række standarder for sikkerhedskrav til legetøj som nævnt i legetøjsbekendtgørelsens Bilag 3 (DS/EN 71-1 til DS/EN 71-7). Der er siden bekendtgørelsen udkom udarbejdet standarder for organiske kemiske stoffer (DS/EN 71-9, EN 71-10 og EN 71-11) som endnu ikke er harmoniserede.

I denne standard indgår krav for tilgængelige væsker i legetøj under punkt 4.2 Disse væsker må ikke være klassificeret som giftige, sundhedsskadelige, ætsende, irriterende eller sensibiliserende i henhold til Direktiv 1999/45/EC. Herudover må der ikke indgå stoffer, som er klassificeret som kræftfremkaldende, mutagene eller reproduktionstoksiske i kategori 1 og 2.

I standard EN 71-9 er der i tabel 1 angivet grænser for farvede væsker, idet krav for farvestoffer (tabel 2b) og primære aromatiske aminer (tabel 2C) skal overholdes. I standardens tabel 2c er specifikt nævnt 4-chloranilin, o-anisidin og anilin, som alle er fundet i produkterne. For disse stoffer er det under A.11 angivet, at de ikke bør kunne detekteres i legetøjet i henhold til (DS/EN 71-11).

Det skal her bemærkes, at de fundne koncentrationer af stoffer er i størrelsesordenen 100-400 ppm, hvilket er mange gange over detektionsgrænserne angivet i standarden.

Det må derfor konkluderes, at der er fundet primære aromatiske aminer i tuscher og akrylmaling i en koncentration, som er langt over kravene for detektionsgrænser i (DS/EN 71-9 og DS/EN 71-11). Tuscher og akrylmaling med primære aminer overholder således ikke kravene til indhold af organiske stoffer i standarderne.

3.4 Prioritering af stoffer i hobbyprodukter

På baggrund af den gennemførte sundhedsmæssige screening i afsnit 2.3 samt den kvantitative analyse er der i samarbejde med Miljøstyrelsen udvalgt en række stoffer til en videre sundhedsmæssig vurdering.

Stofferne omfatter:

  • Anilin
  • P-chloranilin
  • N-methylanilin
  • C.I. Pigment Red 3
  • N,N-Dimethylacetamid
  • Bis (2-ethylhexyl)adipat
  • p-anisidin
  • 2-ethoxy ethanol
  • Citral
  • 2-ethylhexyl acrylat

Herudover vurderes sundhedseffekterne for formaldehyd.

Stoffer, som benyttes til vurdering af miljøeffekt, omfatter:

  • Anilin
  • Chloranilin

Disse stoffer er særdeles giftige for vandlevende organismer og det ene stof –chloranilin er svært nedbrydeligt, hvorfor stofferne er egnede i en vurdering af en worst case-effekt.

 



Version 1.0 April 2008, © Miljøstyrelsen.