一、范圍
本部分規(guī)定了工作場(chǎng)所粉塵中游離二氧化硅含量的測(cè)定方法。
本部分適用于工作場(chǎng)所粉塵中游離二氧化硅含量的測(cè)定。
二、測(cè)定方法(焦磷酸法)及步驟
1 原理
粉塵中的硅酸鹽及金屬氧化物能溶于加熱到245℃~250℃的焦磷酸中,游離二氧化硅(指結(jié)晶型的二氧化硅,即石英。)幾乎不溶,而實(shí)現(xiàn)分離。然后稱量分離出的游離二氧化硅,計(jì)算其在粉塵中的百分含量。
2 儀器
2.1 采樣器
2.2 恒溫干燥箱
2.3 干燥器,內(nèi)盛變色硅膠
2.4 電子分析天平,感量為0.1mg(萬(wàn)分之一)
2.5 錐形瓶,50ml
2.6 可調(diào)電爐
2.7 高溫電爐
2.8 瓷坩堝或鉑坩堝,25ml,帶蓋
2.9 坩堝鉗或鉑尖坩堝鉗
2.10 量筒,25ml
2.11 燒杯,200ml ~400ml
2.12 瑪瑙研缽
2.13 慢速定量濾紙
2.14 玻璃漏斗及其架子
2.15 溫度計(jì),0℃~360℃
3 試劑
實(shí)驗(yàn)用試劑為分析純。
3.1 焦磷酸,將85%(W/W)的磷酸加熱到沸騰,至250℃不冒泡為止,放冷,貯存于試劑瓶中。
3.2 氫氟酸,40%。
3.4 鹽酸溶液,0.1mol/L。
4 樣品的采集
現(xiàn)場(chǎng)采樣按照GBZ 159執(zhí)行。
本法需要的粉塵樣品量一般應(yīng)大于0.1g,可用直徑75mm濾膜大流量采集空氣中的粉塵,也可在采樣點(diǎn)采集呼吸帶高度的新鮮沉降塵,并記錄采樣方法和樣品來(lái)源。
5 測(cè)定步驟
5.1 將采集的粉塵樣品放在105℃±3℃的烘箱內(nèi)干燥2h,稍冷,貯于干燥器備用。如果粉塵粒子較大,需用瑪瑙研缽研磨至手捻有滑感為止。
5.2 準(zhǔn)確稱取0.1000g~0.2000g(G)粉塵樣品于25ml錐形瓶中,加入15ml焦磷酸及數(shù)毫克XIAOSUANAN,攪拌,使樣品全部濕潤(rùn)。將錐形瓶放在可調(diào)電爐上,迅速加熱到245℃~250℃,同時(shí)用帶有溫度計(jì)的玻璃棒不斷攪拌,保持15min。
5.3 若粉塵樣品含有煤、其他碳素及有機(jī)物,應(yīng)放在瓷坩堝或鉑坩堝中,在800℃~900℃下灰化30min以上,使碳及有機(jī)物完全灰化。取出冷卻后,將殘?jiān)媒沽姿嵯慈脲F形瓶中。若含有硫化礦物(如黃鐵礦、黃銅礦、輝銅礦等),應(yīng)加數(shù)毫克結(jié)XIAOSUANAN于錐形瓶中。再按照5.2加焦磷酸及數(shù)毫克XIAOSUANAN加熱處理。
5.4取下錐形瓶,在室溫下冷卻至40℃~50℃,加50℃~80℃的蒸餾水至約40ml ~45ml,一邊加蒸餾水一邊攪拌均勻。將錐形瓶中內(nèi)容物小心轉(zhuǎn)移入燒杯,并用熱蒸餾水沖洗溫度計(jì)、玻璃棒和錐形瓶,洗液倒入燒杯中,加蒸餾水約至150ml~200ml。取慢速定量濾紙折疊成漏斗狀,放于漏斗并用蒸餾水濕潤(rùn)。將燒杯放在電爐上煮沸內(nèi)容物,稍靜置,待混懸物略沉降,趁熱過(guò)濾,濾液不超過(guò)濾紙的2/3處。過(guò)濾后,用0.1mol鹽酸洗滌燒杯,并移入漏斗中,將濾紙上的沉渣沖洗3~5次,再用熱蒸餾水洗至無(wú)酸性反應(yīng)為止(用pH試紙?jiān)囼?yàn))。如用鉑坩堝時(shí),要洗至無(wú)磷酸根反應(yīng)后再洗3次。上述過(guò)程應(yīng)在當(dāng)天完成。
5.5 將有沉渣的濾紙折疊數(shù)次,放入已稱至恒量(m1)的瓷坩堝中,在電爐上干燥、炭化;炭化時(shí)要加蓋并留一小縫。然后放入高溫電爐內(nèi),在800℃~900℃灰化30min;取出,室溫下稍冷后,放入干燥器中冷卻1h,在分析天平上稱至恒量(m2),并記錄。
5.6 計(jì)算
5.7 焦磷酸難溶物質(zhì)的處理
若粉塵中含有焦磷酸難溶的物質(zhì)時(shí),如碳化硅、綠柱石、電氣石、黃玉等,需用氫氟酸在鉑坩堝中處理。方法如下:
將帶有沉渣的濾紙放入鉑坩堝內(nèi),如步驟5.5灼燒至恒量(m2),然后加入數(shù)滴9mol/L硫酸溶液,使沉渣全部濕潤(rùn)。在通風(fēng)柜內(nèi)加入5ml~10ml 40%氫氟酸,稍加熱,使沉渣中游離二氧化硅溶解,繼續(xù)加熱至不冒白煙為止(要防止沸騰)。再于900℃下灼燒,稱至恒量(m3)。
6 注意事項(xiàng)
6.1 焦磷酸溶解硅酸鹽時(shí)溫度不得超過(guò)250℃,否則容易形成膠狀物。
6.2 酸與水混合時(shí)應(yīng)緩慢并充分?jǐn)嚢�,避免形成膠狀物。
6.3 樣品中含有碳酸鹽時(shí),遇酸產(chǎn)生氣泡,宜緩慢加熱,以免樣品濺失。
6.4 用氫氟酸處理時(shí),必須在通風(fēng)柜內(nèi)操作,注意防止污染皮膚和吸入氫氟酸蒸氣。
6.5 用鉑坩堝處理樣品時(shí),過(guò)濾沉渣必須洗至無(wú)磷酸根反應(yīng),否則會(huì)損壞鉑坩堝。
磷酸根檢驗(yàn)方法如下:
原理:磷酸和鉬酸銨在pH1時(shí),用抗壞血酸還原成藍(lán)色。
試劑:①乙酸鹽緩沖液(pH1):0.025mol乙酸鈉溶液與0.1mol乙酸溶液等體積混合,②1%抗壞血酸溶液(于4℃保存),③鉬酸銨溶液:取2.5g鉬酸銨,溶于100ml的0.025mol硫酸中(臨用時(shí)配制)。
檢驗(yàn)方法:分別將試劑②和③用①稀釋成10倍,取濾過(guò)液1ml,加上述稀釋試劑各5ml,混勻,放置20min,若有磷酸根離子,溶液呈藍(lán)色。