GBZ T 192.4-2007 工作场所空气中粉尘测定 第4部分：游离二氧化硅含量.pdf

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1、ICS 13.100 c52 GBZ 中华人民共和国国家职业卫生标准GBZ厅192.4一2007工作场所空气中粉尘测定第4部分:游离二氧化硅含量Determination of dust in the air of workplace一Part 4: Content of free silica in dust 2007-06-18发布2007-12-30实施查F主民主芳是不日OO=t主组三音fS发布前言根据中华人民共和国职业病防治法制定本标准。根据工作场所空气中粉尘测定的特点，GBZ/T192分为以下五部分:一一第1部分:总粉尘浓度;一一第2部分:呼吸性粉尘浓度;一一第3部分:粉尘分散度;一

2、一第4部分:游离二氧化硅含量;一一第5部分:石棉纤维浓度。GBZjT 192.4-2007 本部分是GBZjT192的第4部分，是在GB5748-85(作业场所空气中粉尘测定方法机GB16225-1996(车间空气中呼吸性砂尘卫生标准的附录B(粉尘游离二氧化硅X线衍射测定法)，GB 16245-1996(作业场所呼吸性煤尘卫生标准的附录B(呼吸性煤尘中游离二氧化硅红外光谱测定法基础上修订而成的。本部分与GB5748-85、GB162251996、GB16245一1996相比，修改了标准格式。本部分自实施之日起，GB5748-85、GB16225-1996、GB16245-1996同时废止。本部

3、分由卫生部职业卫生标准专业委员会提出。本部分由中华人民共和国卫生部批准。本部分起草单位:华中科技大学同济医学院公共卫生学院、中国疾病预防控制中心职业卫生与中毒控制所、东风汽车公司职业病防治研究所、湖北省疾病预防控制中心。本部分主要起草人:杨磊、李涛、祁成、陈卫红、彭开良、刘家发、张敏、杜壁棒。本部分所代替标准的历次版本发布情况为:一一-GB5748-85; 一一-GB16225一-1996;一一-GB16245-19960 1 范围工作场所空气中粉尘测定第4部分:游离二氧化硅含量本部分规定了工作场所粉尘中游离二氧化硅含量的测定方法。本部分适用于工作场所粉尘中游离二氧化硅含量的测定。2 规范性引

4、用文件GBZ/T 192. 4-2007 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GBZ 159 工作场所空气中有害物质监测的采样规范GBZ/T 192. 1 工作场所空气中粉尘测定第1部分:总粉尘浓度GBZjT 192.2 工作场所空气中粉尘测定第2部分:呼吸性粉尘浓度3 焦磷酸法3. 1 原理粉尘中的硅酸盐及金属氧化物能溶于加热到2450C250oC的焦磷酸中，游离二氧化硅几乎不

5、溶，而实现分离。然后称量分离出的游离二氧化硅，计算其在粉尘中的百分含量。3.2 仪器3.2. 1 采样器:同GBZ/T192.1和GBZ/T192.2。3.2.2 恒温干燥箱。3.2.3 干燥器:内盛变色硅胶。3.2.4 分析天平:感量为O.lmg。3.2.5 锥形瓶:50mL。3.2.6 可调电炉。3.2.7 高温电炉。3.2.8 瓷蜻塌或铅培塌:25mL，带盖。3.2.9 站塌钳或铅尖士甘锅钳。3.2. 10 玛瑞研钵。3.2. 11 慢速定量滤纸。3.2. 12 玻璃漏斗及其架子。3.2. 13 温度计:OOC3600C。3.3 试剂实验用试剂为分析纯。3.3. 1 焦磷酸:将85%(w

6、/t的磷酸加热到沸腾，至2500C不冒泡为止，放冷，贮存于试剂瓶中。3.3.2 氢氟酸:40%。3.3.3 硝酸镀:结晶。3.3.4 盐酸溶液:O.lmol/L。3.4 样晶的采集GBZ!T 192. 4-2007 现场采样按照GBZ159执行。本法需要的粉尘样品量一般应大于O.lg，可用直径75mm滤膜大流量采集空气中的粉尘，也可在采样点采集呼吸带高度的新鲜沉降尘，并记录采样方法和样品来源。3.5 测定步骤3.5. 1 将采集的粉尘样品放在105C士3.C的烘箱内干燥2h，稍冷，贮于干燥器备用。如果粉尘粒子较大，需用玛瑶研钵研磨至手捻有滑感为止。3.5.2 准确称取O.1000g0.2000

7、g(nl)粉尘样品于25mL锥形瓶中，加人15mL焦磷酸摇动，使样品全部湿润。将锥形瓶放在可调电炉上，迅速加热到245.C250C，同时用带有温度计的玻璃棒不断搅拌，保持15min。3.5.3若粉尘样品含有煤、其他碳素及有机物，应放在瓷站塌或铀捕锅中，在800.C 900.C下灰化30min以上，使碳及有机物完全灰化。取出冷却后，将残渣用焦磷酸洗人锥形瓶中。若含有硫化矿物(如黄铁矿、黄铜矿、辉铜矿等)，应加数毫克结晶硝酸镀于锥形瓶中。再按照3.5.2加焦磷酸加热处理。3.5.4 取下锥形瓶，在室温下冷却至40.C50.C，加50.C80.C的蒸馆水约至40mL45mL，一边加蒸馆水一边搅拌均匀

8、。将锥形瓶中内容物小心转移人烧杯，并用热蒸馆水冲洗温度计、玻璃棒和、锥形瓶，洗液倒入烧杯中，加蒸锢水约至150mL200mL.取慢速定量滤纸折叠成漏斗状，放于漏斗中并用蒸馆水湿润。将烧杯放在电炉上煮沸内容物，稍静置，待混悬物略沉降，趁热过滤，滤液不超过滤纸的2/3处。过滤后，用O.lmol/L盐酸溶液洗涤烧杯，移人漏斗中，并将滤纸上的沉渣冲洗35次，再用热蒸馆水洗至无酸性反应为止(用pH试纸试验)。如用铅增塌时，要洗至无磷酸根反应后再洗3次。上述过程应在当天完成。3.5.5 将有沉渣的滤纸折叠数次，放人已称至恒量(nll)的瓷蜡塌中，在电炉上干燥、炭化;炭化时要加盖并留一小缝。然后放人高温电炉

9、内，在800.C900C灰化30min;取出，室温下稍冷后，放人干燥器中冷却lh，在分析天平上称至恒量(nl2)，并记录。3.5.6 结果计算粉尘中游离二氧化硅的含量按式(1)进行计算。w=生二旦XIOO. 式中zw一一粉尘中游离二氧化硅含量，%;m一一柑锅质量数值，单位为克(g);m2-一-增揭加游离.二氧化硅质量数值，单位为克(g); m-一粉尘样品质量数值，单位为克(g)。押Z3.5.7 焦磷酸难溶物质的处理若粉尘中含有焦磷酸难溶的物质时，如碳化硅、绿柱石、电气石、黄玉等，需用氢氟酸在铅站塌中处理。方法如下:将带有沉渣的滤纸放人铀站塌内，如步骤3.5.5灼烧至恒量(nl2)，然后加人数滴

10、9mol/L硫酸溶液，使沉渣全部湿润。在通风柜内加入5mL10mL40%氢氟酸，稍加热，使沉渣中游离二氧化硅溶解，继续加热至不冒白烟为止(要防止沸腾)。再于900.C下灼烧，称至恒量(nl3)。氢氟酸处理后粉尘中游离二氧化硅含量按式(2)进行计算:2 式中zw一一粉尘中游离二氧化硅含量，%;w=空主二旦旦XIOO. (2) m m2一一氢氟酸处理前瑞揭加游离二氧化硅和焦磷酸难溶物质的质量数值，单位为克(g);m3一-氢氟酸处理后站塌加焦磷酸难溶物质的质量数值，单位为克(g);m一一粉尘样品质量数值，单位为克(g)。GBZ/T 192.4一20073.6 说明3.6.1 焦磷酸溶解硅酸盐时温度不

11、得超过250C，否则容易形成胶状物。3.6.2 酸与水混合时应缓慢并充分搅拌，避免形成胶状物。3.6.3 样品中含有碳酸盐时，遇酸产生气泡，宜缓慢加热，以免样品溅失。3.6.4 用氢氟酸处理时，必须在通风柜内操作，注意防止污染皮肤和吸入氢氟酸蒸气。3.6.5 用铀增塌处理样品时，过滤沉渣必须洗至无磷酸根反应，否则会损坏铅蜻塌。4 磷酸根检验方法如下:原理:磷酸和铝酸镀在pH4.1时，用抗坏血酸还原成蓝色。试剂:乙酸盐缓冲液(pH4.1) :0. 025mol/L乙酸锅溶液与O.lmol/L乙酸溶液等体积混合，1%抗坏血酸榕液(于4.C保存)，锢酸镀溶液:取2.5g锢酸镜，溶于100mLO.02

12、5mol/L硫酸溶液中;用试剂分别将试剂和稀释10倍(临用时配制)。检验方法:取1mL样品处理的过滤液，加上述稀释试剂各4.5mL，混匀，放置20min，若有磷酸根离子，溶液呈蓝色。4 红外分光光度法4. 1 原理-石英在红外光谱中于飞2.5m(800cm一1)、12.8m(780cm-1)及14.4m(694cm-1)处出现特异性强的吸收带，在一定范围内，其吸光度值与-石英质量成线性关系。通过测量吸光度，进行定量测定。4.2 仪器4.2.1 瓷蜡塌和培塌钳。4.2.2 箱式电阻炉或低温灰化炉。4.2.3 分析天平:感量为O.Olmg。4.2.4 干燥箱及干燥器。4.2.5 玛瑞乳钵。4.2.

13、6 压片机及镜片模具。4.2.7 200目粉尘筛。4.2.8 红外分光光度计。以X轴横坐标记录900cm-1600cm-l的谱图，在900cm一l处校正零点和100%，以Y轴纵坐标表示吸光度。4.3 试剂4.3. 1 澳化饵:优级纯或光谱纯，过200目筛后，用湿式法研磨，于150.C干燥后，贮于干燥器中备用。4.3.2 元水乙醇:分析绳。4.3.3 标准-石英尘z纯度在99%以上，粒度5m。4.4 样品的采集现场样品采集按GBZ159执行，总尘的采样方法按GBZ/T192.1执行，呼吸性粉尘的采样方法按GBZ/T 192.2执行。滤膜上采集的粉尘量大于O.lmg时，可直接用于本法测定游离二氧化

14、硅含量。4.5 测定4.5. 1 样品处理z准确称量采样后滤膜上粉尘的质量(m)。然后放在瓷埔塌内，置于低温灰化炉或电阻炉(低于600.C)内灰化，冷却后，放人干燥器内待用。称取250mg澳化钢和灰化后的粉尘样品一起放人玛瑞乳钵中研磨混匀后，连同压片模具一起放人干燥箱(llO.C士5.C)中10min。将干燥后的混合样品置于压片模具中，加压25MPa，持续3min，制备出的健片作为测定样品。同时，取空白滤膜一张，同上处理，制成样品空白键片。4.5.2 石英标准曲线的绘制:精确称取不同质量(0.01mg 1. OOmg)的标准-石英尘，分别加人250mg澳化饵，置于玛瑞乳钵中充分研磨均匀，同样品

15、处理，制成标准系列键片。将标准系列键片置于3 GBZ/T 192.4-2007 样品室光路中进行扫描，分别以800cm-1、780cm-1和694cm一1三处的吸光度值为纵坐标，以石英质量为横坐标，绘制三条不同波长的-石英标准曲线，并求出标准曲线的回归方程式。在无干扰的情况下，一般选用800cm-1标准曲线进行定量分析。4.5.3 样品测定:分别将样品键片与样品空白键片置于样品室光路中进行扫描，记录800cm-1(或694cm-1 )处的吸光度值，重复扫描测定3次，测定样品的吸光度均值减去样品空白的吸光度均值后，由-石英标准曲线得样品中游离二氧化硅的质量。4.5.4 结果计算粉尘中游离二氧化硅

16、的含量按式(3)进行计算。式中2w一一粉尘中游离二氧化硅(-石英)的含量，%;w=坐1X lOO . (3) m mj一测得的粉尘样品中游离二氧化硅(a-石英)的质量数值，单位为毫克(mg);m一一粉尘样品质量数值，单位为毫克(mg)。4.6 说明4.6. 1 本法的-石英检出量为O.Olmg;相对标准差(RSD)为O.64%1. 41%。平均回收率为96. 0%99. 8%。4.6.2 粉尘粒度大小对测定结果有一定影响，因此，样品和制作标准曲线的石英尘应充分研磨，使其粒度小于5m者占95%以上，方可进行分析测定。4.6.3 灰化温度对煤矿尘样品定量结果有一定影响，若煤尘样品中含有大量高岭土成

17、分，在高于600.C灰化时发生分解，于800cm一l附近产生干扰，如灰化温度小于600.C时，可消除此干扰带。4.6.4 在粉尘中若含有粘土、云母、闪石、长石等成分时，可在800cm-1附近产生干扰，则可用694cm-1的标准曲线进行定量分析。4.6.5 为降低测量的随机误差，实验室温度应控制在18.C24.C，相对湿度小于50%为宜。4.6.6 制备石英标准曲线样品的分析条件应与被测样品的条件完全一致，以减少误差。5 X线衍射法5. 1 原理当X线照射游离二氧化硅结晶时，将产生X线衍射;在一定的条件下，衍射线的强度与被照射的游离二氧化硅的质量成正比。利用测量衍射线强度，对粉尘中游离二氧化硅进

18、行定性和定量测定。5.2 仪器5.2.1 测尘滤膜。5.2.2 粉尘采样器。5.2.3 滤膜切取器。5.2.4 样品板。5.2.5 分析天平:感量为O.Olmg。5.2.6 慑子、直尺、秒表、圆规等。5.2.7 玛瑞乳钵或玛瑞球磨机。5.2.8 X线衍射仪。5.3 试剂实验用水为双蒸馆水。5.3. 1 盐酸溶液:6mol/L。5.3.2 氢氧化制溶液:100g/L。5.4 样晶的采集4 GBZ/T 192.4一2007根据测定目的，现场样品采集按GBZ159执行，总尘的采样方法按GBZ/T192.1执行，呼吸性粉尘的采样方法按GBZ/T192.2执行。滤膜上采集的粉尘量大于O.lmg时，可直接

19、用于本法测定游离二氧化硅含量。5.5 测定步骤5.5. 1 样品处理:准确称量采样后滤膜上粉尘的质量(m)。按旋转样架尺度将滤膜剪成待测样品46个。5.5.2 标准曲线5.5.2.1 标准-石英粉尘制备:将高纯度的-石英晶体粉碎后，首先用盐酸溶液浸泡出，除去铁等杂质，再用水洗净烘干。然后用玛瑞乳钵或玛瑞球磨机研磨，磨至粒度小于10m后，于氢氧化锅溶液中浸泡仙，以除去石英表面的非晶形物质，用水充分冲洗，直到洗液呈中性(pH=7)，干燥备用。或用符合本条要求的市售标准-石英粉尘制备。5.5.2.2 标准曲线的制作:将标准-石英粉尘在发尘室中发尘，用与工作场所采样相同的方法，将标准石英粉尘采集在已知

20、质量的滤膜上，采集量控制在O.5mg4. Omg之间，在此范围内分别采集56个不同质量点，采尘后的滤膜称量后记下增量值，然后从每张滤膜上取5个标样，标样大小与旋转样台尺寸一致。在测定-石英粉尘标样前，首先测定标准硅在(111)面网上的衍射强度(CPS)。然后分别测定每个标样的衍射强度(CPS)。计算每个点5个-石英粉尘样的算术平均值，以衍射强度(CPS)均值对石英质量绘制标准曲线。5.5.3 样品测定5.5.3. 1 定性分析在进行物相定量分析之前，首先对采集的样品进行定性分析，以确认样品中是否有-石英存在。仪器操作参考条件:靶:CuK的管电压:30kV;管电流:40mA;扫描速度:20/mi

21、n;记录纸速度:2cm/min;发散狭缝:10; 量程:4000CPS;接收狭缝:0.3mm;时间常数:ls; 角度测量范围:10。运2860。物相鉴定:将待测样品置于X线衍射仪的样架上进行测定，将其衍射图谱与粉未衍射标准联合委员会(JCPDS)卡片中的-石英图谱相比较，当其衍射图谱与-石英图谱相一致时，表明粉尘中有-石英存在。5.5.3.2 定量分析X线衍射仪的测定条件与制作标准曲线的条件完全一致。首先测定样品(101)面网的衍射强度，再测定标准硅(111)面网的衍射强度;测定结果按式(4)进行计算:lB=liX丰式中:lB一一粉尘中石英的衍射强度;li一采尘滤膜上石英的衍射强度;1, -在

22、制定石英标准曲线时，标准硅(111)面网的衍射强度;I一一在测定采尘滤膜上石英的衍射强度时，测得的标准硅(111)面网衍射强度。如仪器配件没有配标准硅，可使用标准石英(101)面网的衍射强度表示I值。由计算得到的IB值，从标准曲线查出滤膜上粉尘中-石英的质量。5.5.4 结果计算粉尘中游离二氧化硅(-石英)含量按式(5)进行计算。5 GBZ/T 192.4一2007式中zw-粉尘中游离二氧化硅(-石英)含量，%;w=空XIOO . (5) m ml -滤膜上粉尘中游离二氧化硅(-石英)的质量数值，单位为毫克(mg);m一粉尘样品质量数值，单位为毫克(吨)。5.6 说明5.6. 1 本法测定的粉

23、尘中游离二氧化硅系指-石英，其检出限受仪器性能和被测物的结晶状态影响较大;一般X线衍射仪中，当滤膜采尘量在0.5mg时，-石英含量的检出限可达1%。5.6.2 粉尘粒径大小影响衍射线的强度，粒径在10m以上时，衍射强度减弱;因此制作标准曲线的粉尘粒径应与被测粉尘的粒径相一致。5.6.3单位面积上粉尘质量不同，石英的X线衍射强度有很大差异。因此滤膜上采尘量一般控制在2mg5mg范围内为宜。5.6;4 当有与-石英衍射线相干扰的物质或影响-石英衍射强度的物质存在时，应根据实际情况进行校正。6 SON-寸.NOFMKN筒。华人民共和国家职业卫生标准工作场所空气中粉尘测定第4部分:游离二氧化硅含量GB

24、Z/T 192.4- 2007 国由印张:0.75 2008年2月第1版第1次印刷争e出版发行:人民卫坐出版社(中继线。10-6761668地址:北京市丰告医穷注芳群园3区3号楼邮编1l创刊网址:http:/ E-mail: 购书热线:010-67605754 010-65264830 印刷:北京新丰印刷经销:新华书店开本:880X i230 字戴:16于学版次I2008年2月第1版书号:14117.166 定价:7.00元版校所有，侵钗究B打击盗版举报电话:010国87613394凡属印装质量问题请与本社销售部联系退换1116 . . EE-EE -EE- EE -EE-E uHM盯MMHU却川川川川川一川mmmmmmmAmmmmmmMM呵tMMHMMmu9 NHHHHHHHHHHHHUaEE 州州州mmmmmmuB M川川川川川川nu