游离二氧化硅含量测定培训概要.pptx

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1、前 言根据根据中华人民共和国职业病防治法中华人民共和国职业病防治法制定本标制定本标准。准。根据工作场所空气中粉尘测定的特点，根据工作场所空气中粉尘测定的特点，GBZ/T GBZ/T 192192分为以下五部分：分为以下五部分：第第1 1部分：总粉尘浓度部分：总粉尘浓度第第2 2部分：呼吸性粉尘浓度部分：呼吸性粉尘浓度第第3 3部分：粉尘分散度部分：粉尘分散度第第4 4部分：游离二氧化硅含量部分：游离二氧化硅含量第第5 5部分：石棉纤维浓度部分：石棉纤维浓度本标准从本标准从20072007年年6 6月月1818日发布，自日发布，自20072007年年1212月月3030日起实施。日起实施。第1页

2、/共34页第第4 4部分：游离二氧化硅含量部分：游离二氧化硅含量本部分是本部分是GBZ/T 192GBZ/T 192的第的第4 4部分，是在部分，是在GB5748GB57488585作业场作业场所空气中粉尘测定方法所空气中粉尘测定方法，GB 16225-1996GB 16225-1996车间空气中车间空气中呼吸性矽尘卫生标准呼吸性矽尘卫生标准的附录的附录B B粉尘游离二氧化硅粉尘游离二氧化硅X X线衍线衍射射 测定法测定法，GB16245-1996GB16245-1996作业场所呼吸性煤尘卫生作业场所呼吸性煤尘卫生标准标准的附录的附录B B呼吸性煤尘中游离二氧化硅红外光谱测定呼吸性煤尘中游离二

3、氧化硅红外光谱测定法法基础上修订而成的。基础上修订而成的。本部分与本部分与GB 5748GB 57488585、GB 16225-1996GB 16225-1996、GB16245-GB16245-19961996相比，修改了标准格式。相比，修改了标准格式。本部分自实施之日起，本部分自实施之日起，GB 5748GB 57488585、GB 16225-1996GB 16225-1996、GB16245-1996GB16245-1996同时废止。同时废止。本部分由卫生部职业卫生标准专业委员会提出，由中华人本部分由卫生部职业卫生标准专业委员会提出，由中华人民共和国卫生部批准。民共和国卫生部批准。第

4、2页/共34页本部分规定了工作场所空气中游离二氧化硅含量的测定方法。本部分规定了工作场所空气中游离二氧化硅含量的测定方法。本部分适用于工作场所空气中游离二氧化硅含量的测定。本部分适用于工作场所空气中游离二氧化硅含量的测定。1 1 适用范围适用范围第3页/共34页2 2 规范性引用文件规范性引用文件 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。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，鼓励根据本标准达内容）或修订版均不适用于本标准

5、，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。日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GBZ 159 GBZ 159 工作场所空气中有害物质监测的采样规范工作场所空气中有害物质监测的采样规范GBZ/T 192.1 GBZ/T 192.1 工作场所空气中粉尘测定工作场所空气中粉尘测定 第第1 1部分：总粉尘浓度部分：总粉尘浓度GBZ/T 192.2 GBZ/T 192.2 工作场所空气中粉尘测定工作场所空气中粉尘测定 第第2 2部分：呼吸性粉尘部分：呼吸性粉尘浓度浓度第4

6、页/共34页3 3 焦磷酸法焦磷酸法3.1 3.1 原理原理 粉尘中的硅酸盐及金属氧化物能溶于加热到粉尘中的硅酸盐及金属氧化物能溶于加热到245245-250-250 的焦磷酸中，而游离二氧化硅几乎不的焦磷酸中，而游离二氧化硅几乎不溶，进而实现分离。然后称量分离出的游离二氧化溶，进而实现分离。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。硅，计算其在粉尘中的百分含量。3.2 3.2 仪器仪器3.2.1 3.2.1 采样器：同采样器：同GBZ/T 192.1GBZ/T 192.1和和GBZ/T 192.2GBZ/T 192.2。3.2.2 3.2.2 恒温干燥箱。恒温干燥箱。3.2.3

7、 3.2.3 干燥器：内盛变色硅胶。干燥器：内盛变色硅胶。3.2.4 3.2.4 分析天平：感量为分析天平：感量为0.1mg0.1mg。第5页/共34页3 3 焦磷酸法焦磷酸法3.2.5 3.2.5 锥形瓶：锥形瓶：50mL50mL。3.2.6 3.2.6 可调电炉。可调电炉。3.2.7 3.2.7 高温电炉。高温电炉。3.2.8 3.2.8 瓷坩埚或铂坩埚：瓷坩埚或铂坩埚：25mL25mL，带盖。，带盖。3.2.9 3.2.9 坩埚钳或铂尖坩埚钳。坩埚钳或铂尖坩埚钳。3.2.10 3.2.10 玛瑙研钵。玛瑙研钵。3.2.11 3.2.11 慢速定量滤纸。慢速定量滤纸。3.2.12 3.2.

8、12 玻璃漏斗及其架子。玻璃漏斗及其架子。3.2.13 3.2.13 温度计：温度计：0 0-360-360。第6页/共34页不良的劳动条件3 3 焦磷酸法焦磷酸法3.3 3.3 试剂试剂 实验用试剂为分析纯。实验用试剂为分析纯。3.3.1 3.3.1 焦磷酸：将焦磷酸：将85%85%（/）的磷酸加热到沸腾，至）的磷酸加热到沸腾，至250250不冒泡为止，放冷，不冒泡为止，放冷，储存于试剂瓶中。储存于试剂瓶中。3.3.2 3.3.2 氢氟酸：氢氟酸：40%40%。3.3.3 3.3.3 硝酸铵：结晶。硝酸铵：结晶。3.3.4 3.3.4 盐酸溶液：盐酸溶液：0.1mol/L0.1mol/L。第

9、7页/共34页研究职业性病损研究职业性病损3 3 焦磷酸法焦磷酸法3.4 3.4 样品的采集样品的采集现场采样按照现场采样按照GBZ159GBZ159执行。执行。本法需要的粉尘样品量一般应大于本法需要的粉尘样品量一般应大于0.1g0.1g，可用直径，可用直径75mm75mm滤膜大流量采集空气中的粉尘，也可在采样点采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集呼吸带高度的新鲜沉降尘，并记录采样方法和样品来源。来源。3.5 3.5 测定步骤测定步骤3.5.1 3.5.1 将采集的粉尘样品放在将采集的粉尘样品放在1053 1053 的烘干箱的烘干箱内干燥

10、内干燥2h2h，稍冷，贮于干燥器备用。如果粉尘粒子较，稍冷，贮于干燥器备用。如果粉尘粒子较大，需用玛瑙研钵研磨至手捻有滑感为止。大，需用玛瑙研钵研磨至手捻有滑感为止。第8页/共34页3 3 焦磷酸法焦磷酸法3.5.2 3.5.2 准确称取准确称取0.1000g-0.2000g(m)0.1000g-0.2000g(m)粉尘样品于粉尘样品于25mL25mL锥形瓶中，加入锥形瓶中，加入15mL15mL焦磷酸摇动，使样品全焦磷酸摇动，使样品全部湿润。将锥形瓶放在可调电炉上，迅速加热到部湿润。将锥形瓶放在可调电炉上，迅速加热到245245-250-250，同时用带有温度计的玻璃棒不断，同时用带有温度计的

11、玻璃棒不断搅拌，保持搅拌，保持15min15min。3.5.3 3.5.3 若粉尘样品含有煤、其他碳素及有机物，若粉尘样品含有煤、其他碳素及有机物，应放在瓷坩埚或铂坩埚中，在应放在瓷坩埚或铂坩埚中，在800800-900-900 下下灰化灰化30min30min以上，使碳及有机物完全灰化。取出以上，使碳及有机物完全灰化。取出冷却后，将残渣用焦磷酸洗入锥形瓶中。若含有冷却后，将残渣用焦磷酸洗入锥形瓶中。若含有硫化矿物（如黄铁矿、黄铜矿、辉铜矿等），应硫化矿物（如黄铁矿、黄铜矿、辉铜矿等），应加数毫克结晶硝酸铵于锥形瓶中。再按照加数毫克结晶硝酸铵于锥形瓶中。再按照3.5.23.5.2加焦磷酸加热处

12、理。加焦磷酸加热处理。第9页/共34页 3.5.43.5.4取下锥形瓶，在室温下冷却至取下锥形瓶，在室温下冷却至4040-50-50，加，加5050-8080的蒸馏水约至的蒸馏水约至40mL-45mL40mL-45mL，一边加蒸馏水一边搅拌均匀。，一边加蒸馏水一边搅拌均匀。将锥形瓶中内溶物小心转移入烧杯，并用热蒸馏水冲洗温度计、将锥形瓶中内溶物小心转移入烧杯，并用热蒸馏水冲洗温度计、玻璃棒和锥形瓶，洗液倒入烧杯中，加蒸馏水约至玻璃棒和锥形瓶，洗液倒入烧杯中，加蒸馏水约至150mL-150mL-200mL200mL。取慢速定量滤纸折叠成漏斗状，放于漏斗中并用蒸馏水。取慢速定量滤纸折叠成漏斗状，放

13、于漏斗中并用蒸馏水湿润。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，滤液不超过滤纸的降，趁热过滤，滤液不超过滤纸的2/32/3处。过滤后，用处。过滤后，用0.1mol/L0.1mol/L盐酸溶液洗涤烧杯，移入漏斗中，并将滤纸上的沉渣盐酸溶液洗涤烧杯，移入漏斗中，并将滤纸上的沉渣冲洗冲洗3-53-5次，再用热蒸馏水洗至无酸性反应为止（用次，再用热蒸馏水洗至无酸性反应为止（用PHPH试纸试验）试纸试验）。如用铂坩埚时，要洗至无磷酸根反应后再洗。如用铂坩埚时，要洗至无磷酸根反应后再洗3 3次。上述过程应次。上述过程应在当天完成。

14、在当天完成。3 3 焦磷酸法焦磷酸法第10页/共34页3 3 焦磷酸法焦磷酸法3.5.5 3.5.5 将有沉渣的滤纸折叠数次，放入已称至恒量（将有沉渣的滤纸折叠数次，放入已称至恒量（m1m1）的瓷坩埚中，）的瓷坩埚中，在电炉上干燥、炭化；炭化时要加盖并留一小缝。然后放入高温电炉在电炉上干燥、炭化；炭化时要加盖并留一小缝。然后放入高温电炉内，在内，在800 -900800 -900灰化灰化30min30min；取出，室温下稍冷后，放入干燥器；取出，室温下稍冷后，放入干燥器中冷却中冷却1h1h，在分析天平上称至恒量（，在分析天平上称至恒量（m2)m2)，并记录。，并记录。3.5.6 3.5.6 结

15、果计算结果计算 粉尘中游离二氧化硅的含量按式（粉尘中游离二氧化硅的含量按式（1 1）计算。）计算。式中：粉尘中游离二氧化硅含量，%；m1坩埚质量数值，g；m2坩埚加游离二氧化硅质量数值，g；m粉尘样品质量数值，g。第11页/共34页3 3 焦磷酸法焦磷酸法3.5.7 3.5.7 焦磷酸难溶物质的处理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，需用氢氟酸在坩埚中处理。方法如下：玉等，需用氢氟酸在坩埚中处理。方法如下：将带有沉渣的滤纸放入坩埚内，如步骤将带有沉渣的滤纸放入坩埚内，如步骤3.5.5

16、3.5.5灼烧至恒量（灼烧至恒量（m2m2），然后），然后加入数滴加入数滴9mol/L9mol/L硫酸溶液，使沉渣全部湿润。在通风柜内加入硫酸溶液，使沉渣全部湿润。在通风柜内加入5mL-5mL-10mL40%10mL40%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）。再于白烟为止（要防止沸腾）。再于900900下灼烧，称至恒量（下灼烧，称至恒量（m3m3）。氢氟酸）。氢氟酸处理后粉尘中游离二氧化硅含量按式（处理后粉尘中游离二氧化硅含量按式（2 2）进行计算：）进行计算：式中：式中：粉尘中游离二氧化硅含量，

17、粉尘中游离二氧化硅含量，%；m m2 2氢氟酸处理前坩埚加游离二氧化硅和焦磷酸难溶物质的氢氟酸处理前坩埚加游离二氧化硅和焦磷酸难溶物质的质量数值，质量数值，g g；m m3 3氢氟酸处理后坩埚加焦磷酸难溶物质的质量数值，氢氟酸处理后坩埚加焦磷酸难溶物质的质量数值，g g；m m粉尘样品质量数值，粉尘样品质量数值，g g。第12页/共34页3 3 焦磷酸法焦磷酸法3.6 3.6 说明说明 3.6.1 3.6.1 焦磷酸溶解硅酸盐时温度不得超过焦磷酸溶解硅酸盐时温度不得超过250250，否则容易形成胶，否则容易形成胶状物。状物。3.6.2 3.6.2 酸与水混合时应缓慢并充分搅拌，避免形成胶状物。

18、酸与水混合时应缓慢并充分搅拌，避免形成胶状物。3.6.3 3.6.3 样品中含有碳酸盐时，遇酸产生气泡，宜缓慢加热，以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。免样品溅失。3.6.4 3.6.4 用氢氟酸处理时，必须在通风柜内操作，注意防止污染用氢氟酸处理时，必须在通风柜内操作，注意防止污染皮肤及吸入氢氟酸蒸汽。皮肤及吸入氢氟酸蒸汽。3.6.5 3.6.5 用坩埚处理样品时，过滤沉渣必须洗至无磷酸根反应，用坩埚处理样品时，过滤沉渣必须洗至无磷酸根反应，否则会损坏铂坩埚。否则会损坏铂坩埚。第13页/共34页3 3 焦磷酸法焦磷酸法磷酸根检验方法如下：磷酸根检验方法如下：原理：磷

19、酸和钼酸铵在原理：磷酸和钼酸铵在PH4.1PH4.1时，用抗坏血酸还原成时，用抗坏血酸还原成蓝色。蓝色。试剂：试剂：乙酸盐缓冲液（乙酸盐缓冲液（PH4.1 PH4.1）：）：0.025mol/L0.025mol/L乙乙酸钠溶液与酸钠溶液与0.1mol/L0.1mol/L乙酸溶液等体积混合；乙酸溶液等体积混合；1%1%抗坏血酸溶液（于抗坏血酸溶液（于44保存）；保存）；钼酸铵溶液：钼酸铵溶液：取取2.5g2.5g钼酸铵，溶于钼酸铵，溶于100mL0.025mol/L100mL0.025mol/L硫酸溶液中；硫酸溶液中；用试剂用试剂分别将分别将 和和稀释稀释1010倍（临用时配制）。倍（临用时配制

20、）。检验方法：取检验方法：取1mL1mL处理的过滤液，加上述稀释试剂各处理的过滤液，加上述稀释试剂各4.5mL4.5mL，混匀，放置，混匀，放置20min20min，若有磷酸根离子，溶液，若有磷酸根离子，溶液呈蓝色。呈蓝色。第14页/共34页4 4 红外分光光度法红外分光光度法4.1 4.1 原理原理 -石英在红外光谱中于石英在红外光谱中于12.512.5m m（800cm800cm-1 1）、）、12.8 12.8 m m（780cm780cm-1-1）及及14.414.4 m m（694cm694cm-1 1）处出现特异性强的吸收带，在一定范围内，处出现特异性强的吸收带，在一定范围内，其吸

21、光度值与其吸光度值与-石英质量成线性关系。通过石英质量成线性关系。通过测量吸光度，进行定量测定。测量吸光度，进行定量测定。第15页/共34页4 4 红外分光光度法红外分光光度法4.2.4.2.仪器仪器4.2.1 4.2.1 瓷坩埚或坩埚钳。瓷坩埚或坩埚钳。4.2.2 4.2.2 箱式电阻炉或低温灰化炉。箱式电阻炉或低温灰化炉。4.2.3 4.2.3 分析天平：感量为分析天平：感量为0.01mg0.01mg。4.2.4 4.2.4 干燥箱及干燥器。干燥箱及干燥器。4.2.5 4.2.5 玛瑙乳钵。玛瑙乳钵。4.2.6 4.2.6 压片机及锭片模具。压片机及锭片模具。4.2.7 2004.2.7

22、200目粉尘筛。目粉尘筛。4.2.8 4.2.8 红外分光光度计。以红外分光光度计。以X X轴横轴坐标记录轴横轴坐标记录900cm900cm-1-1-600cm600cm-1-1的谱图，在的谱图，在900cm900cm-1-1处校正零点和处校正零点和100%100%，以，以Y Y轴轴纵坐标表示吸光度。纵坐标表示吸光度。第16页/共34页4 4 红外分光光度法红外分光光度法4.3 4.3 试剂试剂4.3.14.3.1溴化钾：优级纯或光谱纯，过溴化钾：优级纯或光谱纯，过200200目筛后，用湿式目筛后，用湿式法研磨，于法研磨，于150150干燥后，贮于干燥器中备用。干燥后，贮于干燥器中备用。4.3

23、.2 4.3.2 无水乙醇：分析纯。无水乙醇：分析纯。4.3.3 4.3.3 标准标准-石英尘：纯度在石英尘：纯度在99%99%以上，粒度以上，粒度 5 5 m m。4.4 4.4 样品的采集样品的采集 现场样品采集按现场样品采集按GBZ 159GBZ 159执行，总尘的采样方法按执行，总尘的采样方法按GBZ/T 192.1GBZ/T 192.1执行，呼吸性粉尘的采样方法按执行，呼吸性粉尘的采样方法按GBZ/T GBZ/T 192.12192.12执行。滤膜上采集的粉尘量大于执行。滤膜上采集的粉尘量大于0.1mg0.1mg时，可直时，可直接用于本法测定游离二氧化硅含量。接用于本法测定游离二氧化

24、硅含量。第17页/共34页4 4 红外分光光度法红外分光光度法4.5 4.5 测定测定4.5.1 4.5.1 样品处理：准确称量采样后滤膜上粉尘样品处理：准确称量采样后滤膜上粉尘的质量（的质量（m m）。然后放在瓷坩埚内，置于低温）。然后放在瓷坩埚内，置于低温灰化炉或电阻炉（低于灰化炉或电阻炉（低于600 600）内灰化，冷却）内灰化，冷却后，放于干燥器内待用。称取后，放于干燥器内待用。称取250mg250mg溴化钾和溴化钾和灰化后的粉尘样品一起放入玛瑙乳钵中研磨均灰化后的粉尘样品一起放入玛瑙乳钵中研磨均匀后，连同压片模具一起放入干燥箱（匀后，连同压片模具一起放入干燥箱（110 110 5 5

25、）中）中10min10min。将干燥后的混合样品置。将干燥后的混合样品置于压片模具中，加压于压片模具中，加压25MPa25MPa，持续，持续1min1min，制备，制备出的锭片作为测定样品。同时，取空白滤膜一出的锭片作为测定样品。同时，取空白滤膜一张，同上处理，制成样品空白锭片。张，同上处理，制成样品空白锭片。第18页/共34页4 4 红外分光光度法红外分光光度法4.5.2 4.5.2 石英标准曲线的绘制：精确称取不同质石英标准曲线的绘制：精确称取不同质量（量（0.01mg-1.00mg0.01mg-1.00mg）的标准）的标准-石英尘，分别石英尘，分别加入加入250mg250mg溴化钾，置于

26、玛瑙乳钵中充分研磨均溴化钾，置于玛瑙乳钵中充分研磨均匀，同样品处理，制成标准系列锭片。将标准匀，同样品处理，制成标准系列锭片。将标准系列锭片置于样品室光路中进行扫描，分别以系列锭片置于样品室光路中进行扫描，分别以800cm800cm-1-1、780cm780cm-1-1和和694cm694cm-1-1三处的吸光度值为三处的吸光度值为纵坐标，以石英质量为横坐标，绘制三条不同纵坐标，以石英质量为横坐标，绘制三条不同波长的波长的-石英标准曲线，并求出标准曲线的回石英标准曲线，并求出标准曲线的回归方程式。在无干扰的情况下，一般选用归方程式。在无干扰的情况下，一般选用800cm800cm-1-1标准曲线

27、进行定量分析。标准曲线进行定量分析。第19页/共34页4 4 红外分光光度法红外分光光度法4.5.3 4.5.3 样品测定：分别将样品锭片与样品空样品测定：分别将样品锭片与样品空白锭片置于样品室光路中进行扫描，记录白锭片置于样品室光路中进行扫描，记录800cm800cm-1-1（或（或694cm694cm-1-1）处的吸光度值，重复扫）处的吸光度值，重复扫描测定描测定3 3次，测定样品的吸光度均值减去样品次，测定样品的吸光度均值减去样品空白的吸光度均值后，由空白的吸光度均值后，由-石英标准曲线得石英标准曲线得样品中游离二氧化硅的质量样品中游离二氧化硅的质量。第20页/共34页4 4 红外分光光

28、度法红外分光光度法4.5.4 4.5.4 结果计算结果计算粉尘中游离二氧化硅的含量按式（粉尘中游离二氧化硅的含量按式（3 3）计算）计算式中：式中：粉尘中游离二氧化硅（粉尘中游离二氧化硅（-石英）的含量，石英）的含量，%；m m1 1测得的粉尘样品中游离二氧化硅（测得的粉尘样品中游离二氧化硅（-石英）石英）的质量数值，的质量数值，mg;mg;m m粉尘样品质量数值，粉尘样品质量数值，mgmg。第21页/共34页4 4 红外分光光度法红外分光光度法4.6 4.6 说明说明4.6.1 4.6.1 本法的本法的-石英检出量为石英检出量为0.01mg0.01mg；相对标准差；相对标准差（RSDRSD）

29、为）为0.64%-1.14%0.64%-1.14%。平均回收率为。平均回收率为96.0%-99.8%96.0%-99.8%。4.6.2 4.6.2 粉尘粒度大小对测定结果有一定影响，因此，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，使其粒度样品和制作标准曲线的石英尘应充分研磨，使其粒度小于小于5 5m m者大于者大于95%95%以上，方可进行分解测定。以上，方可进行分解测定。4.6.3 4.6.3 灰化温度对煤矿尘样品定量结果有一定影响，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分，在高于若煤尘样品中含有大量高岭土成分，在高于6006

30、00灰灰化时发生分解，于化时发生分解，于800cm800cm-1-1附近产生干扰，如灰化温度附近产生干扰，如灰化温度小于小于600600时，可消除此干扰带。时，可消除此干扰带。第22页/共34页4 4 红外分光光度法红外分光光度法6.4.4 6.4.4 在粉尘中若含有粘土、云母、闪石、长在粉尘中若含有粘土、云母、闪石、长石等成分时，可在石等成分时，可在800cm800cm-1-1附近产生干扰，则附近产生干扰，则可用可用694cm694cm-1-1的标准曲线进行定量分析。的标准曲线进行定量分析。4.6.5 4.6.5 为降低测量的随机误差，实验室温度应为降低测量的随机误差，实验室温度应控制在控制

31、在18-2418-24，相对湿度小于，相对湿度小于50%50%为宜。为宜。4.6.6 4.6.6 制备石英标准曲线样品的分析条件应与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。被测样品的条件完全一致，以减少误差。第23页/共34页5 X5 X线衍射法线衍射法5.1 5.1 原理原理 当当X X线照射游离二氧化硅结晶时，将产生线照射游离二氧化硅结晶时，将产生X X线衍线衍射；在一定的条件下，衍射线的强度与被照射的游射；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，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行定

32、性和定量测定。对粉尘中游离二氧化硅进行定性和定量测定。5.2 5.2 仪器仪器5.2.1 5.2.1 测尘滤膜测尘滤膜5.2.2 5.2.2 粉尘采样器粉尘采样器5.2.3 5.2.3 滤膜切取片滤膜切取片5.2.4 5.2.4 样品板样品板5.2.5 5.2.5 分析天平：感量为分析天平：感量为0.01mg0.01mg5.2.6 5.2.6 镊子、直尺、秒表、圆规等镊子、直尺、秒表、圆规等5.2.7 5.2.7 玛瑙乳钵或玛瑙球磨机玛瑙乳钵或玛瑙球磨机5.2.8 X5.2.8 X线衍射仪线衍射仪第24页/共34页5 X5 X线衍射法线衍射法5.3 5.3 试剂试剂试验用水为双蒸馏水试验用水为

33、双蒸馏水5.3.1 5.3.1 盐酸溶液：盐酸溶液：6mol/L6mol/L5.3.2 5.3.2 氢氧化钠溶液：氢氧化钠溶液：100g/L100g/L5.4 5.4 样品的采集样品的采集根据测定目的，现场样品采集按根据测定目的，现场样品采集按GBZ 159GBZ 159执行，总尘执行，总尘的采样方法按的采样方法按GBZ/T 192.1GBZ/T 192.1执行，呼吸性粉尘的采样执行，呼吸性粉尘的采样方法按方法按GBZ/T 192.12GBZ/T 192.12执行。滤膜上采集的粉尘量大于执行。滤膜上采集的粉尘量大于0.1mg0.1mg时，可直接用于本法测定游离二氧化硅含量。时，可直接用于本法测

34、定游离二氧化硅含量。第25页/共34页5 X5 X线衍射法线衍射法5.55.5测定步骤测定步骤5.5.1 5.5.1 样品处理：准确称量采样后滤膜上粉尘的质量样品处理：准确称量采样后滤膜上粉尘的质量（m m）。按旋转样架尺度将滤膜剪成待测样品）。按旋转样架尺度将滤膜剪成待测样品4-64-6个。个。5.5.2 5.5.2 标准曲线标准曲线5.5.2.1 5.5.2.1 标准标准-石英粉尘制备：将高纯度的石英粉尘制备：将高纯度的-石英石英晶体粉碎后，首先用盐酸溶液浸泡晶体粉碎后，首先用盐酸溶液浸泡2h2h，除去铁等杂质，除去铁等杂质，再用水洗净烘干。然后用玛瑙乳钵或玛瑙球磨机研磨，再用水洗净烘干。

35、然后用玛瑙乳钵或玛瑙球磨机研磨，磨至粒度小于磨至粒度小于1010m m后，于氢氧化钠溶液中浸泡后，于氢氧化钠溶液中浸泡4h4h，以除去石英表面的非晶形物质，用水充分冲洗，直到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（洗液呈中性（pH=7pH=7），干燥备用。或用符合本条要求），干燥备用。或用符合本条要求的市售标准的市售标准-石英粉尘制备。石英粉尘制备。第26页/共34页5 X5 X线衍射法线衍射法5.5.2.2 5.5.2.2 标准曲线的制作：将标准标准曲线的制作：将标准-石英粉尘在发石英粉尘在发尘室中发尘，用于工作场所采样相同的方法，将标准尘室中发尘，用于工作场所采样相同的方

36、法，将标准石英粉尘采集在已知质量的滤膜上，采集量控制在石英粉尘采集在已知质量的滤膜上，采集量控制在0.5mg-4.04.0mg0.5mg-4.04.0mg之间，在此范围内分别采集之间，在此范围内分别采集5-65-6个不个不同质量点，采尘后的滤膜称量后记下增量值，然后从同质量点，采尘后的滤膜称量后记下增量值，然后从每张滤膜上取每张滤膜上取5 5个标样，标样大小与旋转样台尺寸一个标样，标样大小与旋转样台尺寸一致。在测定致。在测定-石英粉尘标样前，首先测定标准硅在石英粉尘标样前，首先测定标准硅在（111111）面网上的衍射强度（）面网上的衍射强度（CPSCPS）。然后分别测定每）。然后分别测定每个标

37、样的衍射强度（个标样的衍射强度（CPSCPS）。计算每个点）。计算每个点5 5个个-石英石英粉尘样的算术平均值，以衍射强度（粉尘样的算术平均值，以衍射强度（CPSCPS）均值对石）均值对石英质量绘制标准曲线。英质量绘制标准曲线。第27页/共34页5 X5 X线衍射法线衍射法5.5.3 5.5.3 样品测定样品测定5.5.3.1 5.5.3.1 定性分析定性分析 在进行物相定量分析之前，首先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：石英存在。仪器操作参考条件：靶：靶：CuKCuK;扫描速度：扫

38、描速度：2/min2/min；管电压：管电压：30kV30kV；记录纸速度：；记录纸速度：2cm/min;2cm/min;管电流：管电流：40mA;40mA;发散狭缝：发散狭缝：11；量程：量程：4000CPS4000CPS；接收狭缝：接收狭缝：0.3mm0.3mm；时间常数：时间常数：1s1s；角度测量范围：角度测量范围：1021026060第28页/共34页5 X5 X线衍射法线衍射法 物相鉴定：将待测样品置于物相鉴定：将待测样品置于X X线衍射仪的样架线衍射仪的样架上进行测定，将其衍射图谱与上进行测定，将其衍射图谱与粉末衍射标准粉末衍射标准联合委员会联合委员会(JCPDS)(JCPDS)

39、卡片中的卡片中的-石英图谱相比石英图谱相比较，当其衍射图谱与较，当其衍射图谱与-石英图谱相一致时，表石英图谱相一致时，表明粉尘中有明粉尘中有-石英存在。石英存在。5.5.3.2 5.5.3.2 定量分析定量分析X X线衍射仪的测定条件与制作标准曲线的条件完线衍射仪的测定条件与制作标准曲线的条件完全一致。全一致。首先测定样品（首先测定样品（101101）面网的衍射强度，再测定）面网的衍射强度，再测定标准硅（标准硅（111111）面网的衍射强度；测定结果按式）面网的衍射强度；测定结果按式（4 4）进行计算：）进行计算：第29页/共34页5 X5 X线衍射法线衍射法式中：式中：I IB B粉尘中石英

40、的衍射强度；粉尘中石英的衍射强度；I Ii i采尘滤膜上石英的衍射强度；采尘滤膜上石英的衍射强度；IsIs在制定石英标准曲线时，标准硅（在制定石英标准曲线时，标准硅（111111）面网的衍）面网的衍射强度。射强度。I I在测定采尘滤膜上石英的衍射强度时，测定的标准在测定采尘滤膜上石英的衍射强度时，测定的标准硅（硅（111111）面网衍射强度。）面网衍射强度。如仪器配件没有配标准硅，可使用标准石英（如仪器配件没有配标准硅，可使用标准石英（101101）面）面网的衍射强度表示网的衍射强度表示I I值。值。由计算得到的由计算得到的I IB B值，从标准曲线查出滤膜上粉尘中值，从标准曲线查出滤膜上粉尘

41、中-石英的质量。石英的质量。第30页/共34页5 X5 X线衍射法线衍射法5.5.4 5.5.4 结果计算结果计算粉尘中游离二氧化硅（粉尘中游离二氧化硅（-石英）含量按式（石英）含量按式（5 5）进）进行计算。行计算。式中：式中：粉尘中游离二氧化硅（粉尘中游离二氧化硅（-石英）的含量，石英）的含量，%；m m1 1滤膜上粉尘中游离二氧化硅（滤膜上粉尘中游离二氧化硅（-石英）的质量数值，石英）的质量数值，mg;mg;m m粉尘样品质量数值，粉尘样品质量数值，mgmg。第31页/共34页5 X5 X线衍射法线衍射法5.6 5.6 说明说明5.6.1 5.6.1 本法测定的粉尘中游离二氧化硅系指本法

42、测定的粉尘中游离二氧化硅系指-石英，石英，其检出限受仪器性能和被测物的结晶状态影响较大；其检出限受仪器性能和被测物的结晶状态影响较大；一般一般X X线衍射仪中，当滤膜采尘量在线衍射仪中，当滤膜采尘量在0.5mg0.5mg时时-石英石英含量的检出限可达含量的检出限可达1%1%。5.6.2 5.6.2 粉尘粒径大小影响衍射线的强度，粒径在粉尘粒径大小影响衍射线的强度，粒径在1010m m以上时，衍射强度减弱；因此制作标准曲线的粉以上时，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。尘粒径应与被测粉尘的粒径相一致。5.6.3 5.6.3 单位面积上粉尘质量不同，石英的单位面积上粉尘质量不同，石英的X X线衍射强线衍射强度有很大差异。因此，滤膜上采尘量一般控制在度有很大差异。因此，滤膜上采尘量一般控制在2mg-2mg-5mg5mg范围内为宜。范围内为宜。5.6.4 5.6.4 当有与当有与-石英衍射线相干扰的物质或影响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石英衍射强度的物质存在时，应根据实际情况进行校正。正。第32页/共34页谢谢大家！谢谢大家！第33页/共34页感谢您的观看！第34页/共34页