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技術文章

職業衛生標準工作場所空氣中粉塵游離二氧化硅含量測定

前     言

GBZ/T 192根據工作場所空氣中粉塵測定的特點,分為以下五部分:

——第1部分:總粉塵濃度

——第2部分:呼吸性粉塵濃度

——第3部分:粉塵分散度

——第4部分:游離二氧化硅含量

——第5部分:石棉纖維濃度

本部分是GBZ/T192的第4部分,是在GB 5748-85《作業場所空氣中粉塵測定方法》,GB16225-1996《車間空氣中呼吸性矽塵衛生標準》附錄B《粉塵游離二氧化硅X線衍射測定法》,GB16245-1996《作業場所呼吸性煤塵衛生標準》附錄B《呼吸性煤塵中游離二氧化硅紅外光譜測定法》為基礎修訂而成的。

本部分由職業衛生標準委員會提出。

本部分由中華人民共和國衛生部批準。

本部分起草單位:華中科技大學同濟醫學院公共衛生學院、武漢鋼鐵公司工業衛生技術研究所、東風汽車公司職業病防治研究所、武漢市職業病防治研究院、湖北省疾病預防控制中心、福建省疾病預防控制中心、遼寧省疾病預防控制中心、武漢分析儀器廠。

本部分主要起草人:楊磊、陳衛紅、劉占元、陳鏡瓊、李濟超、易桂林、楊靜波、梅勇、彭開良、劉家發、葉丙杰。

5.1 原理

α-石英在紅外光譜中于12.5μm(800cm-1)、12.8μm(780cm-1)及14.4(694cm-1)μm處出現特異性強的吸收帶,在一定范圍內,其吸光度值與α-石英質量成線性關系。通過測量吸光度,進行定量測定。

5.2 儀器

5.2.1 瓷坩堝和坩堝鉗。

5.2.2 箱式電阻爐或低溫灰化爐。

5.2.3 分析天平,感量為0.01mg。

5.2.4 干燥箱及干燥器。

5.2.5 瑪瑙乳缽。

5.2.6 壓片機及錠片模具。

5.2.7 200目粉塵篩。

5.2.8 紅外分光光度計。以X軸橫坐標記錄900cm-1~600cm-1的譜圖,在900cm-1處校正零點和100%,以Y軸縱坐標表示吸光度。

5.3 試劑

5.3.1 溴化鉀,優級純或光譜純,過200目篩后,用濕式法研磨,于150℃干燥后,貯于干燥器中備用。

5.3.2 無水乙醇,分析純。

5.3.3 標準α-石英塵,純度在99%以上,粒度<5μm。

5.4 樣品的采集

根據測定目的,樣品的采集方法參見GBZ 159 和GBZ/T XXX.2或GBZ/T XXX.1,濾膜上采集的粉塵量大于0.1mg時,可直接用于本法測定游離二氧化硅含量。

5.5 測定

5.5.1 樣品處理:準確稱量采有粉塵的濾膜上粉塵的質量(G)。然后將受塵面向內對折3次,放在瓷坩堝內,置于低溫灰化爐或電阻爐(小于600℃)內灰化,冷卻后,放入干燥器內待用。稱取250mg溴化鉀和灰化后的粉塵樣品一起放入瑪瑙乳缽中研磨混勻后,連同壓片模具一起放入干燥箱(110℃±5℃)中10min。將干燥后的混合樣品置于壓片模具中,加壓25MPa,持續3min,制備出的錠片作為測定樣品。同時,取空白濾膜一張,同樣處理,作為空白對照樣品。

5.5.2 石英標準曲線的繪制:準確稱取不同質量的標準α-石英塵(0.01mg ~1.00mg),分別加入250mg溴化鉀,置于瑪瑙乳缽中充分研磨均勻,按上述樣品制備方法做出透明的錠片。將不同質量的標準石英錠片置于樣品室光路中進行掃描,以800cm-1、780cm-1及694cm-1三處的吸光度值為縱坐標,以石英質量(mg)為橫坐標,繪制三條不同波長的α-石英標準曲線,并求出標準曲線的回歸方程式。在無干擾的情況下,一般選用800cm-1標準曲線進行定量分析。

5.5.3 樣品測定:分別將樣品錠片與空白對照樣品錠片置于樣品室光路中進行掃描,記錄800cm-1(或694cm-1)處的吸光度值,重復掃描測定3次,測定樣品的吸光度均值減去空白對照樣品的吸光度均值后,由α-石英標準曲線得樣品中游離二氧化硅的質量(m)。

5.5.4 計算  按式(3)計算粉塵中游離二氧化硅的含量:

 

                          圖片1.

(3)式中:SiO2(F)——粉塵中游離二氧化硅(α-石英)的含量,%;

m——測得的粉塵樣品中游離二氧化硅的質量,mg;

G——粉塵樣品質量,mg。

5.6 注意事項

5.6.1 本法的α-石英檢出量為0.01mg;相對標準差(RSD)為0.64%~1.41%。平均回收率為96.0%~99.8%。

5.6.2 粉塵粒度大小對測定結果有一定影響,因此,樣品和制作標準曲線的石英塵應充分研磨,使其粒度小于5μm者占95%以上,方可進行分析測定。

5.6.3 灰化溫度對煤礦塵樣品定量結果有一定影響,若煤塵樣品中含有大量高嶺土成分,在高于600℃灰化時發生分解,于800cm-1附近產生干擾,如灰化溫度小于600℃時,可消除此干擾帶。

5.6.4 在粉塵中若含有粘土、云母、閃石、長石等成分時,可在800cm-1附近產生干擾,則可用694cm-1的標準曲線進行定量分析。

5.6.5 為降低測量的隨機誤差,實驗室溫度應控制在18℃~24℃,相對濕度小于50%為宜。

5.6.6 制備石英標準曲線樣品的分析條件應與被測樣品的條件完全一致,以減少誤差。

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