唐敏
摘? ?要:國家安全總局在2004年頒布的《職業(yè)衛(wèi)生技術服務機構工作規(guī)范》中規(guī)定:工作場所中粉塵最高濃度允許值以二氧化硅的含量作為判斷依據(jù),所以準確測定二氧化硅的含量成為職業(yè)危害治理和防護的關鍵。測定二氧化硅的主要方法有紅外光譜法、紅外分光光度法和焦磷酸法。焦磷酸法因所需設備簡單,易操作而被廣泛使用,但在操作中存在步驟繁瑣、時間長、誤差不容易控制等問題。文章將對影響實驗準確性的因素進行分析,以提高實驗的成功率和準確性。
關鍵詞:粉塵;二氧化硅;焦磷酸
目前,我國由二氧化硅引起的塵肺病人以每年20 000例的速度增長,所以做好二氧化硅的檢測成為防止和治理職業(yè)病的關鍵。焦磷酸法測定粉塵中的二氧化硅,經(jīng)過數(shù)次試驗證明樣品制備、焦磷酸加熱溫度、溫度計的使用對實驗結果起到了至關重要的作用。
1? ? 實驗部分
1.1? 試劑與器材
焦磷酸、鹽酸、馬弗爐、瑪瑙研缽、可調(diào)電爐、錐形瓶、溫度計、干燥器、慢性濾紙、電子天平、瓷坩堝、pH試紙、燒杯、量筒、恒溫干燥箱等。
1.2? 測定步驟
將采集樣品放在(105±3) ℃的烘箱內(nèi)干燥2 h,準確稱取0.100 0~0.200 0 g粉塵樣品于瓷坩堝內(nèi),在800~900 ℃下灰化30 min,冷卻后將樣品倒入50 mL錐形瓶中,加入15 mL焦磷酸,搖動,放到可調(diào)節(jié)電爐上,迅速加熱到245~250 ℃,同時用帶溫度計的玻璃棒不斷攪拌,保持15 min,取下錐形瓶,在室溫下冷卻至40~50 ℃,加50~80 ℃的蒸餾水40~45 mL,一邊加蒸餾水一邊攪拌均勻,將錐形瓶內(nèi)容物小心轉移到燒杯中,洗液并入燒杯中,加蒸餾水至150~200 mL,取慢性定量濾紙折成漏斗狀,趁熱過濾,濾液不超過濾紙的2/3,過濾后用0.1 mol/L鹽酸洗滌燒杯并入漏斗中,并將濾紙上的沉渣沖洗3~5次,用蒸餾水洗至中性,將濾紙折疊數(shù)次放入已恒重的瓷坩堝中,在電爐上碳化,然后在800~900 ℃的馬弗爐中灰化30 min,取出室溫稍冷后放入干燥器內(nèi)冷卻1 h,稱重。
1.3? 結果與討論
1.3.1? 樣品制備的影響
取4份粉塵樣品分兩組試驗,每組分別作平行試驗,第一組樣品用瑪瑙研缽研細,并過200 目的樣品篩,第二組過20 目樣品篩,其他實驗條件一樣,測試結果如表1所示。
二氧化硅測定結果20 目樣品偏高于200 目樣品,由于20 目樣品顆粒較大,溶解不完全,使得二氧化硅數(shù)值偏高,誤差偏大。故試驗時,應使用瑪瑙研缽研至手捻有滑感為止。
1.3.2? 焦磷酸的加熱溫度
取6份粉塵樣品分3組,每組分別做平行試驗,加熱焦磷酸的溫度不同,其他試驗條件一樣,二氧化硅測試結果如表2所示。
試驗溫度低于或高于245~250 ℃,二氧化硅結果偏低或者偏高,誤差增大,焦磷酸加熱溫度超過250 ℃,容易形成膠狀沉淀,影響過濾速度,使結果偏大。溫度低于245 ℃,樣品中的硅酸鹽溶解不徹底,使結果偏低,故在實驗過程中要嚴格控制溫度,在加熱溫度接近240 ℃關閉電爐,利用余溫和間斷加熱控制溫度。
1.3.3? 溫度計的位置
取4份粉塵樣品分為兩組試驗,每組分別作平行實驗,第一組實驗玻璃棒直接插入50 mL錐形瓶內(nèi),第二組把玻璃棒和溫度計固定在一起,玻璃棒比溫度計水銀球高出0.3 cm,實驗結果如表3所示。
第一組實驗測定結果偏低,主要是因為溫度計直接插在錐形瓶里顯示的是電爐的溫度,而不是焦磷酸的真實溫度,一般情況下容器底部的溫度一般高于瓶內(nèi)溶液6~10 ℃,故硅酸鹽溶解不完全使結果偏低。
2? ? 結語
本實驗采用對比分析試驗定量方法分析了影響二氧化硅測定的3個因素樣品制備、焦磷酸加熱溫度和溫度計的位置對試驗結果的影響,故在試驗中要嚴格按照GBZ/T 192.4(3)—2007的要求規(guī)范操作,杜絕以上3個因素的影響以確保試驗結果的準確性。
[參考文獻]
[1]中華人民共和國衛(wèi)生部.作業(yè)場所空氣中粉塵測定方法:GB5748—1985[M].北京:中國標準出版社,1985.