检测第5章粉尘的测定胡伟江 ppt课件

粉尘检测与评价 中国疾病预防控制中心职业卫生与中毒控制所 胡伟江 2014年11月 北京 1 主要内容 概述 粉尘检测技术 粉尘危害程度评价 2 一、概述 粉尘来源 产生粉尘的行业分布 粉尘分类 粉尘特性 粉尘的健康危害 3 粉尘的定义 粉尘是指直径很小的固体颗粒， 可以是自然环境中天然产生，如火山喷发 产生的尘埃、沙尘暴产生的粉尘； 工业生产或日常生活中的各种活动生； 生产性粉尘就是特指在生产过程中形成的 ，并能长时间漂浮在空气中的固体颗粒。 4 5 粉尘来源粉尘来源 自然环境粉尘 生产性粉尘 生产性粉尘就是特指在生产过程中 形成的，并能长时间漂浮在空气中的固 体颗粒。 6 自然环境粉尘自然环境粉尘 砂尘暴砂尘暴 7 生产性粉尘生产性粉尘 矿山开采矿山开采/ /煤矿、非煤矿煤矿、非煤矿 8 生产性粉尘生产性粉尘 筑路筑路/ /隧道开凿隧道开凿 9 生产性粉尘生产性粉尘 采石采石/ /石材加工石材加工 10 生产性粉尘生产性粉尘 炼钢炼钢 焦炉焦炉/ /冶金冶金 11 生产性粉尘生产性粉尘 陶瓷厂陶瓷厂/ /矿石加工矿石加工 12 产生生产性粉尘行业产生生产性粉尘行业分布分布 煤矿 金属矿山行业 石英砂生产行业 建筑材料及施工行业 冶炼与铸造行业 化工与纺织行业 （一）采矿业 采矿业主要包括煤炭开采和洗选业、金属及非金属矿采选 业、地热资源以及矿泉水资源开采等行业,例如煤矿、铁矿 产生粉尘的主要环节： 生产性粉尘是采矿作业中的主要职业危害因素，矿井内许 多生产过程，如钻眼、放炮、采矿、运输等都能产生大量 粉尘。由于工种不同，工人可分别接触到各种不同类型的 粉尘。作业环境的粉尘浓度、分散度及二氧化硅含量取决 于矿石种类、井下开采方式和岩层的地质结构。 13 （二）建筑行业 建筑业涉及专业面广，包括土木建筑、金属结构加工、 预制构件、机械化施工、设备安装、市政建设、内外装 饰、物业管理等 主要是那些涉及粉尘性的建材，如水泥、沙石和石灰等 的操作工序。同时应注意的是，随着社会的不断发展， 除建设过程外，拆除旧建筑的过程中产生的大量粉尘应 越来越值得我们注意。 14 （三）冶炼与铸造行业 1. 钢铁工业 存在生产性粉尘的主要在以下两个环节： （1）在烧结厂中，烧结机尾部的烧结块落下时可 产生大量粉尘。 （2）在耐火厂耐火材料生产过程中，粉尘是最严 重的有害因素，尤其在原料破碎、粉碎、过筛、混 料等工序中，由于各种耐火材料的原料中均含有从 47%96不等浓度的游离二氧化硅。 15 2. 有色冶金工业 存在生产性粉尘的主要环节 各种有色金属冶炼加工过程中产生的金属烟 、尘，如铅、砷、铍、镉、汞、铬、锰、镍 、硒、锑、碲、钛、钒、铀等，可引起金属 毒物中毒。一些金属烟，如氧化锌、镍、锡 、锑等，可引起金属烟尘热。 16 （四）机械制造 基本生产过程可概括为：铸造锻造热处理机械加工 装配。 机械制造业产生粉尘主要发生在铸造、机械加工和装配环 节。 1、铸造车间 原料(砂、陶土、黏土、煤粉等)均含有游离二氧化硅，在型 砂调制、制型、铸件的打箱和清理等过程均有粉尘发生。 混砂时，空气中粉尘浓度可达41.3 mgm3，筛砂时为 75.0194.3 mg/m3，打箱时为40.2419.0 mg/m3，清理时 为3189 mg/m3，喷砂时为290576 mg/m3. 17 2、机械加工车间 机械加工车间的生产过程是用各种机床(车、刨、钻、磨 、铣等)对金属零件进行冷加工。 在机械加工过程中，有金属和矿物性粉尘发生，天然磨 石含有大量游离二氧化硅，故可能引起矽肺。 3、装配车间 装配车间常配属有焊接、电镀和油漆等作业。 电焊 时发生分散度极高的粉尘，粉尘的主要成分是氧化铁，长 期在密闭状态下操作(如船舱式锅炉)吸人高浓度的电焊粉 尘可发生电焊工尘肺。 18 （五） 化工行业 1基本生产过程 （1）原料的装运和贮藏（2）原料加工和配制，（3）加 料及化学反应，（4）成品精制和包装 2存在生产性粉尘的主要环节 化工涉及多个环节，当原料或产品为粉末时，上述各工序 均可产生生产性粉尘，因化工产品的特殊性，其多为有毒 有害或易燃易爆物质，在产生生产性粉尘的同时，还存在 外伤、急性慢性中毒以及致癌等多种不良后果，应特别值 得注意。 19 （六）纺织行业 1基本生产过程 （1）原料处理：棉纺织需将原棉充分开松除杂，包括开 棉、混棉和清棉，最后制成棉卷 （2）纺纱：各种纺织原料需经梳理、并条、粗纺和精纺 过程，将棉、麻、毛卷等纺成纱。 （3）织布及整理 （4）染整 ：织布厂出来的坯布，在印染前需经过烧毛、 退浆、漂白、干燥等过程后，根据需要用不同性质的染料 在轧浆机上进行染色。 20 2存在生产性粉尘的主要环节 开棉、混棉、清棉及梳棉均可产生大量棉尘，并夹杂砂 石土、种子壳等。 原毛处理，特别是拣毛、选毛时，在打麻和梳麻时，缫 丝在烘干后进行选剥时，以及化纤材料在处理过程中， 均可产生大量粉尘。 21 （七）水泥制造业 水泥主要生产原料为：石灰石、页岩、煤、铁粉、 萤石、石膏、矿渣；主要生产工艺流程为：石灰石 开采石灰石破碎生料粉磨机窑成球熟料烧 成水泥粉磨水泥包装出厂。 一般分为破碎、半成品、烧成、成品等生产车间 在生产过程中，主要产生粉尘 22 23 粉尘分类粉尘分类 （一）（一）依组成成分化学特性分类：依组成成分化学特性分类： 1.无机性粉尘 a.金属性粉尘：铅、锰、铝、铁等 b.非金属的矿物粉尘：石英、石棉、滑石、煤等 c.人工合成无机粉尘：水泥、玻璃纤维、金钢砂等 2.有机性粉尘 a.植物性粉尘：木尘、烟草、棉等 b.动物性粉尘：畜毛、羽毛等 c.人工有机粉尘：有机染料、农药等 粉尘分类粉尘分类 （二）按职业病危害因素类别：（二）按职业病危害因素类别： 矽尘(游离二氧化硅含量超过10的无机性粉尘)-矽肺 煤尘(煤矽尘)-煤工尘肺 石墨尘-石墨尘肺 炭黑尘-炭黑尘肺 石棉尘-石棉肺 滑石尘-滑石尘肺 水泥尘-水泥尘肺 云母尘-云母尘肺 陶瓷尘-陶工尘肺 铝尘(铝、铝合金、氧化铝粉尘)-铝尘肺 电焊烟尘-电焊工尘肺 铸造粉尘-铸工尘肺 其他粉尘-其他尘肺 24 25 粉尘分类粉尘分类 （三）（三）依呼吸系统沉积部位分类：依呼吸系统沉积部位分类： 2010 ACGIH对粉尘(气胶)分类 可吸入性粉尘：50%采集效率在100m 胸腔性粉尘： 50%采集效率在10m 呼吸性粉尘： 50%采集效率在4m 26 粉尘分类粉尘分类 可吸入性(30m) 呼吸性(4m)胸腔性(10m) 超细颗粒可以达 到肺的最深处 27 HAR TBR GER 27 28 超细粉尘粒径超细粉尘粒径 颗粒颗粒104 劳动者数 采样对象数 65 7 96 10147 15268 27509 5011 B：个体采样：能够确定接触粉尘浓度最高和接触时间最长的劳动者时，每种工 作岗位按下表选定采样对象的数量，其中应包括接触有害物质浓度最高和接触时 间最长的劳动者。每种工作岗位劳动者数不足3名时，全部选为采样对象。 不能确定接触有害物质浓度最高和接触时间最长的劳动者时，每种工作岗位按下 表选定采样对象的数量。每种工作岗位劳动者数不足6名时，全部选为采样对 象。 现场粉尘检测现场粉尘检测 采样位置： A：定点采样：采样位置选择在接近工人操作岗位(一般为 1.5米左右)或产尘点的呼吸带处。 B：个体采样：将装好滤膜的小型塑料采样夹，佩戴在采样 对象的前胸上部，进气口尽量接近呼吸带。 采样流量及采样时间 定点短时间采样：以15L/min40L/min流量采集15min空 气样品 定点长时间采样：以1L/min5L/min流量采集18h空气 样品（由采样现场的粉尘浓度和采样器的性能等确定） 个体采样：同定点长时间采样。 63 现场粉尘检测现场粉尘检测 2、定点现场检测： （1）、将采样器架设在测尘点，取出准备好的滤膜夹装入 采样头中、拧紧，采样时滤膜的受尘面应当迎向含尘气流。 当迎向含尘气流无法避免飞溅的泥浆、砂粒对样品的污染时 ，受尘面可以侧向。 (2)、连续性粉尘作业点，在作业开始30分钟后开始采样 ；阵发性产尘作业点，应在作业工人现场操作时采样。 现场粉尘检测现场粉尘检测 （3）、采样时应注意保持采样泵流速恒定、记录滤膜编号 、采样日期和地点、采样流量、采样点生产情况、防尘措施 ，并准确记录采样持续时间； 现场粉尘检测现场粉尘检测 样品保存 采样后，取出滤膜，将滤膜的接尘面朝里对折两次，置于清洁 容器内。或将滤膜或滤膜夹取下，放入原来的滤膜盒中。室温 下运输和保存。携带运输过程中应防止粉尘脱落或二次污染。 样品称量 称量前，将采样后的滤膜置于干燥器内2h以上，除静电后， 在分析天平上准确称量。 滤膜增量（m）1 mg 时，可用感量为0.1mg分析天平称 量；滤膜增量（m）1mg时，应用感量为0.01mg分析天平 称量。 *使用直径37mm的滤膜时，m不得大于5mg；直径为40mm的滤膜时， m不得大于10mg；直径为75mm的滤膜时，m不限。 66 现场粉尘检测现场粉尘检测 n结果计算 空气中总粉尘短时间浓度计算： C=（m2-m1）/Qt1000 式中：C 粉尘浓度，mg/m3； m1 采样前滤膜质量，mg； m2 采样后滤膜质量，mg； t 采样时间，min； Q 采气流量，L/min 67 现场粉尘检测现场粉尘检测 呼吸性粉尘测定方法 A、原理 抽出一定体积的含尘空气，通过采样头时粗大的尘粒冲击在 涂有硅油的冲击板上，呼吸性粉尘则阻留在已知质量的滤膜 上，由采样后滤膜上的增量，计算出单位体积空气中呼吸性 粉尘的质量浓度 （mg/m3） 现场粉尘检测现场粉尘检测 B、测定程序 冲击板的准备：用清洁的涂脂器或湾头镊子沾取硅 油，从冲击板的中央向外周涂抹，直径不超过15 mm，涂在冲击板上的硅油以5-8为宜，冲击板上的 硅油随时间的延长逐渐扩散均匀，需放置12小时以 上，此时要避免粉尘的污染。 现场粉尘检测现场粉尘检测 注意事项： 本方法的最低检出浓度为0.2mgm3（以0.01mg天平，采 集500L空气样品计）。 当过氯乙烯滤膜不适用时(如在高温情况下采样)，可用超细 玻璃纤维滤纸。 采样前后，滤膜称量应使用同一台分析天平。 测尘滤膜通常带有静电，影响称量的准确性，因此，应在每 次称量前除去静电。 70 现场粉尘检测现场粉尘检测 长时间采样和个体采样主要用于PC-TWA评价时采样。 短时间采样主要用于超限倍数评价时采样；也可在以下情况 下，用于PC-TWA评价时采样：（1）工作日内，空气中粉尘 浓度比较稳定，没有大的浓度波动，可用短时间采样方法采集 1个或数个样品；（2）工作日内，空气中粉尘浓度变化有一定 规律，即有几个浓度不同但稳定的时段时，可在不同浓度时段 内，用短时间采样，并记录劳动者在此浓度下接触的时间。 71 粉尘现场检测质量控制 1、测定位置和高度： 粉尘测定应在职工操作位置距地面1.5m处 呼吸带高度，坐位、蹲位及其他特殊体位操 作时，测定高度应根据具体情况而定。 五、测定过程中的质量控制 2、测尘流量 粉尘测定时须保持采样器流量恒定。若仪器上无计时器用秒 表计时时，应注意采样时间，不可超时。 采样器每年必须进行检查和校正，严禁使用不合格的采样器 ，没有经过校正的转子流量计可造成25%的误差，当电量 不足采样时，流量计不稳定。采样仪器漏气可造成采气体积 不准。 74 现场粉尘现场粉尘检测质量控制检测质量控制 对采样流量的对采样流量的要求要求 流量控制流量控制 ( (恒流恒流) ) 设定流量的5% 要维持采样开始前及采样结束后的流量精度要维持采样开始前及采样结束后的流量精度 控制在设定流量的控制在设定流量的+ +5%5%之内之内 采样流量的稳定及准确是检测质量保证最重要环节采样流量的稳定及准确是检测质量保证最重要环节 不准确的采样流量不准确的采样流量 = = 不准确的采样体积及分析结果不准确的采样体积及分析结果 75 校准校准/ /CalibrationCalibration 需在现场校准 流量校准需使用一级皂泡式流量校准器 (精度 :1%) 采样后需再校准确认流量仍保持在原设定流量 的5%之内 现场粉尘检测质量控制现场粉尘检测质量控制 3、粉尘采集量超过滤膜的承载量，易脱落造成误 差。采样滤膜受尘面应向上。 4、采样方法不当可造成误差，如粉尘采样器放在 尘源的上风测，离尘源较远等。 5、在整个采样过程中，要自始至终防止人为污染 滤膜及滤膜夹。 现场粉尘检测质量控制现场粉尘检测质量控制 6、实验室粉尘滤膜称量采样前后应用同一台分析 天平，并要经常校正，最好由同一人称量。 7、在样品及数据处理的整个过程中，需要仔细认 真地进行复核，确保数据准确可靠。 n n 滤膜滤膜溶解涂片溶解涂片法法 n n 自然沉降法自然沉降法 粉尘分散度测定粉尘分散度测定 滤膜溶解涂片滤膜溶解涂片法法 实验原理 采集有粉尘的滤膜溶于有机溶剂中，形成粉 尘颗粒的混悬液，制成标本，在显微镜下测 量和计数粉尘的大小及数量，计算不同大小 粉尘颗粒的百分比。 滤膜溶解涂片滤膜溶解涂片法法 所需器材和试剂 测尘滤膜；目镜测微尺、物镜测微尺；载破 片；显微镜；小烧杯或小试管、小玻棒、滴 管；乙酸丁酯。 滤膜溶解涂片滤膜溶解涂片法法 操作步骤 （1）粉尘标本的制备： 将采有粉尘的滤膜放在小烧杯中，加入12ml乙酸丁 酯，玻璃棒充分搅拌，制成均匀的粉尘混悬液，立即用滴 管吸取一滴，滴于载物玻片上，用另一载物玻片成45角 推片，均匀涂布，待自然挥发成透明膜。贴上标签、编号 、注明采样地点及日期。本次5mg的增重大约加1ml乙酸 丁酯。 （2）目镜测微尺的标定： 在低倍镜下，找到物镜测微尺的刻度线，将其刻度移到视 野中央，然后换成400倍放大倍率，调至刻度线清晰，移动载 物台，使物镜测微尺的任一刻度与目镜测微尺的任一刻度相 重合。然后找出两尺另一条重合的刻度线，分别数出两条重 合刻度线间物镜测微尺和目镜测微尺的刻度数。 计算出目镜测微尺每刻度的间距（m）： 目镜测微尺每刻度间距（m）=a/b10（m） a： 物镜测微尺刻度数； b： 目镜测微尺刻度数； 10：物镜测微尺每刻度间距，m 84 物镜测微尺是一标准 尺度，其总长为1mm， 分为100等分刻度， 每一分度为0.01mm， 即10m （3）分散度测定：取下物镜测微尺，将粉尘标本放在 载物台上，先用低倍镜找到粉尘粒子，然后用400倍放 大倍率下观察。用目镜测微尺依次测定粉尘粒子的大 小，遇长径量长径，遇短径量短径。至少测量200个尘 粒，按下表记录，算出百分数。 88 滤膜溶解涂片法滤膜溶解涂片法 注意事项 镜检时，如发现涂片上粉尘密集而影响测量时可向 粉尘悬液中再加乙酸丁酯稀释，重新制备标本； 所用玻璃器皿必须擦洗干净，保持清洁，治好的标 本应放在玻璃培养皿中，避免外来粉尘的污染； 本法不能测定可溶于乙酸丁酯的粉尘和纤维状粉尘 。 明确粉尘性质明确粉尘性质 判断判断粉尘粉尘 危害危害程度程度 防治尘肺病防治尘肺病 粉尘游离二氧化硅含量粉尘游离二氧化硅含量 粉尘中游离二氧化硅含量测定粉尘中游离二氧化硅含量测定 正确制定和实施正确制定和实施 防尘措施防尘措施 重要依据重要依据 粉尘中游离二氧化硅含量测定粉尘中游离二氧化硅含量测定 非结晶型二氧化硅非结晶型二氧化硅 （无定型）（无定型） 硅藻土硅藻土 硅胶硅胶 蛋白石蛋白石 隐晶型隐晶型 玛瑙玛瑙 火石火石 石英玻璃石英玻璃 游离二氧化硅游离二氧化硅 结晶型结晶型 石英石英 鳞石英鳞石英 方石英方石英 致病性弱致病性弱 存在不同认知存在不同认知 能够引起能够引起 典型矽肺典型矽肺 粉尘中游离二氧化硅粉尘中游离二氧化硅含量测定含量测定 焦磷酸法 红外分光光度法 X线衍射法 93 焦磷酸法原理焦磷酸法原理 游离游离SiOSiO 2 2 硅酸盐硅酸盐 金属氧化物金属氧化物 245245250250 是否溶解是否溶解 焦磷酸焦磷酸 在在245245250250的焦磷酸中，粉尘中的硅酸盐及金属氧化物能溶解，游的焦磷酸中，粉尘中的硅酸盐及金属氧化物能溶解，游 离二氧化硅几乎不溶，从而实现分离。称量分离出的游离二氧化硅，计离二氧化硅几乎不溶，从而实现分离。称量分离出的游离二氧化硅，计 算其在粉尘中的百分含量。算其在粉尘中的百分含量。 焦磷酸法焦磷酸法 采样器：同GBZ/T 192.1和 GBZ/T 192.2。 恒温干燥箱。 干燥器，内盛变色硅胶。 分析天平，感量为0.1mg。 锥形瓶，50ml。 可调电炉。 高温电炉。 95 瓷坩埚或铂坩埚，25ml，带 盖。 坩埚钳或铂尖坩埚钳。 量筒，25ml。 烧杯，200ml 400ml。 玛瑙研钵。 慢速定量滤纸。 玻璃漏斗及其架子。 温度计，0360。 仪器 焦磷酸法焦磷酸法 试剂 焦磷酸，将85%（W/W）的磷酸加热到沸 腾，至250不冒泡为止，放冷，贮存于 试剂瓶中。 氢氟酸，40%。 硝酸铵。 盐酸溶液，0.1mol/L。 96 焦磷酸法简要流程焦磷酸法简要流程 样品样品 0.10000.2000g0.10000.2000g 趁热过滤趁热过滤 粉尘中游离二氧化硅含量：粉尘中游离二氧化硅含量： w w : :粉尘中游离二氧化硅含量，粉尘中游离二氧化硅含量， m m 1 1 坩埚质量数值，单位为坩埚质量数值，单位为(g)(g) m m 2 2 坩埚加游离二氧化硅质量数值，单位为克坩埚加游离二氧化硅质量数值，单位为克(g)(g) m m 粉尘样品质量数值，单位为克粉尘样品质量数值，单位为克(g)(g) w=m w=m 2 2 -m-m 1 1 /m X100/m X100 焦磷酸法焦磷酸法 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，需用氢氟酸在铂坩埚中处理。采取如下方法 ： 将带有沉渣的滤纸放入铂坩埚内，如前述步骤灼烧至恒量（ m2），然后加入数滴9mol/L硫酸溶液，使沉渣全部湿润。 在通风柜内加入5ml10ml 40%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下灼烧，称至恒量（m3）。 98 焦磷酸法注意事项焦磷酸法注意事项 1.1.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，否则容易形成 胶状物。胶状物。 2.2.酸与水混合时应缓慢并充分搅拌，避免形成胶状物。酸与水混合时应缓慢并充分搅拌，避免形成胶状物。 3.3.样品中含有碳酸盐时，遇酸产生气泡，宜缓慢加热以免样品中含有碳酸盐时，遇酸产生气泡，宜缓慢加热以免 样品溅失。样品溅失。 4.4.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 皮肤和吸入氢氟酸蒸汽。皮肤和吸入氢氟酸蒸汽。 5.5.用铂坩埚处理样品时，过滤沉渣必须洗至无磷酸根反应用铂坩埚处理样品时，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。 99 红外分光光度红外分光光度法法 原理：原理： -石英在红外光谱中于石英在红外光谱中于12.5m12.5m（800cm800cm-1 -1） ） 、12.8m12.8m（780cm780cm-1 -1）及 ）及14.414.4（694cm694cm-1 -1） ）mm 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。 计算计算 红外分光光度法流程红外分光光度法流程 准确称量采有粉尘的滤膜上粉尘的质量（准确称量采有粉尘的滤膜上粉尘的质量（G G）。然后将受尘面向内对折）。然后将受尘面向内对折 3 3次，放在瓷坩埚内，置于低温灰化炉或电阻炉（小于次，放在瓷坩埚内，置于低温灰化炉或电阻炉（小于600600）内灰化）内灰化 ，冷却后，放入干燥器内，冷却后，放入干燥器内待用待用。称取。称取250mg250mg溴化钾和灰化后的粉尘样品溴化钾和灰化后的粉尘样品 一起放入玛瑙乳钵中研磨混匀后，连同压片模具一起放入干燥箱（一起放入玛瑙乳钵中研磨混匀后，连同压片模具一起放入干燥箱（ 11011055）中）中10min10min。将干燥后的混合样品置于压片模具中，加压。将干燥后的混合样品置于压片模具中，加压 25MPa25MPa，持续，持续3min3min，制备出的锭片作为测定样品。同时，取空白滤膜一，制备出的锭片作为测定样品。同时，取空白滤膜一 张，同样处理，作为空白对照张，同样处理，作为空白对照样品。样品。 分别将样品锭片与空白对照样品锭片置于样品室光路中进行扫描，记分别将样品锭片与空白对照样品锭片置于样品室光路中进行扫描，记 录录800cm800cm-1 -1（或 （或694cm694cm-1 -1）处的吸光度值，重复扫描测定 ）处的吸光度值，重复扫描测定3 3次，测定样品次，测定样品 的吸光度均值减去空白对照样品的吸光度均值后，由的吸光度均值减去空白对照样品的吸光度均值后，由-石英标准曲石英标准曲 线得样品中游离二氧化硅的质量（线得样品中游离二氧化硅的质量（m m）。）。 将不同质量的标准石英锭片置于样品室光路中进行扫描，以将不同质量的标准石英锭片置于样品室光路中进行扫描，以800cm800cm-1 -1、 、 780cm780cm-1 -1及 及694cm694cm-1 -1三处的吸光度值为纵坐标，以石英质量（ 三处的吸光度值为纵坐标，以石英质量（mgmg）为横坐）为横坐 标，绘制三条不同波长的标，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，一般选用程式。在无干扰的情况下，一般选用800cm800cm-1 -1标准曲线进行定量分析。 标准曲线进行定量分析。 SiOSiO 2 2 （F F）粉尘中游离二氧化硅（粉尘中游离二氧化硅（-石英）的石英）的含量，含量，% %； m m测得的粉尘样品中游离二氧化硅的质量，测得的粉尘样品中游离二氧化硅的质量，mgmg； G G粉尘样品粉尘样品质量。质量。 样品样品 处理处理 石英标石英标 准曲线准曲线 绘制绘制 样品测样品测 定定 红外分光光度法注意事项红外分光光度法注意事项 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）为）为0.64%1.41%0.64%1.41% 。平均回收率为。平均回收率为96.0%99.8%96.0%99.8%。 粉尘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，使其粒度小于石英尘应充分研磨，使其粒度小于5m5m者占者占95%95%以上，方可进行分析以上，方可进行分析 测定。测定。 灰化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，在高于高岭土成分，在高于600600灰化时发生分解，于灰化时发生分解，于800cm-1800cm-1附近产生干扰附近产生干扰 ，如灰化温度小于，如灰化温度小于600600时，可消除此干扰带。时，可消除此干扰带。 在在粉尘中若含有粘土、云母、闪石、长石等成分时，可在粉尘中若含有粘土、云母、闪石、长石等成分时，可在800cm-1800cm-1附附 近产生干扰，则可用近产生干扰，则可用694cm-1694cm-1的标准曲线进行定量分析。的标准曲线进行定量分析。 为为降低测量的随机误差，实验室温度应控制在降低测量的随机误差，实验室温度应控制在18182424，相对湿度，相对湿度 小于小于50%50%为宜。为宜。 制备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。减少误差。 X X线衍射线衍射法法 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线衍射；线衍射； 在一定的条件下，衍射线的强度与被照射的游离二在一定的条件下，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性和定量测定。尘中游离二氧化硅进行定性和定量测定。 标准曲标准曲 线绘制线绘制 计算计算 X X线衍射法流程线衍射法流程 准确称量采有粉尘的滤膜上粉尘的质量（准确称量采有粉尘的滤膜上粉尘的质量（G G）。按旋转样架尺度将滤膜）。按旋转样架尺度将滤膜 剪成待测样品剪成待测样品4646个。个。 定性分析：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在进行物相定量分析之前，首先对采集的样品进行定性定性 分析分析，以确认样品中是否有，以确认样品中是否有-石英存在。石英存在。 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全一线衍射仪的测定条件与制作标准曲线的条件完全一 致。致。 将不同质量的标准石英锭片置于样品室光路中进行扫描，以将不同质量的标准石英锭片置于样品室光路中进行扫描，以800cm800cm-1 -1、 、 780cm780cm-1 -1及 及694cm694cm-1 -1三处的吸光度值为纵坐标，以石英质量（ 三处的吸光度值为纵坐标，以石英质量（mgmg）为横坐）为横坐 标，绘制三条不同波长的标，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，一般选用程式。在无干扰的情况下，一般选用800cm800cm-1 -1标准曲线进行定量分析。 标准曲线进行定量分析。 SiO2(F)= m M2-M1 SiO2(F)= m M2-M1 100100 SiO2SiO2（F F）粉尘中游离二氧化硅（粉尘中游离二氧化硅（-石英）含量，石英）含量，% %； mm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，石英）的质量，mgmg； GG粉尘样品质量，粉尘样品质量，mgmg。将。将M2-M1M2-M1改为改为G G，与红外法，与红外法一致一致 样品样品 处理处理 样品测样品测 定定 X X线衍射法注意事项线衍射法注意事项 本法测定的粉尘中游离二氧化硅系指本法测定的粉尘中游离二氧化硅系指-石英，其检出限受石英，其检出限受 仪器性能和被测物的结晶状态影响较大；一般仪器性能和被测物的结晶状态影响较大；一般X X线衍射仪中线衍射仪中 ，当滤膜采尘量在，当滤膜采尘量在0.5mg0.5mg时，时，-石英含量的检出限可达石英含量的检出限可达1%1%。 粉尘粉尘粒径大小影响衍射线的强度，粒径在粒径大小影响衍射线的强度，粒径在10m10m以上时，衍以上时，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。粒径相一致。 单位单位面积上粉尘质量不同，石英的面积上粉尘质量不同，石英的X X线衍射强度有很大差异线衍射强度有很大差异 。因此滤膜上采尘量一般控制在。因此滤膜上采尘量一般控制在2mg5mg2mg5mg范围内为宜。范围内为宜。 当当有与有与-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-石英衍射强度石英衍射强度 的物质存在时，应根据实际情况进行校正。的物质存在时，应根据实际情况进行校正。 三种方法比较三种方法比较 结晶型结晶型 隐晶型隐晶型 无定型无定型 硅胶硅胶 美国矿山局采用的用来测定美国矿山局采用的用来测定 煤尘中石英的常规方法煤尘中石英的常规方法 分析煤尘样品时有足够的灵敏度分析煤尘样品时有足够的灵敏度 问题：结果依赖于样品重量是否准确问题：结果依赖于样品重量是否准确 前后两次称重必须精确到前后两次称重必须精确到0.01mg0.01mg 对于样品制备过程不如对于样品制备过程不如X X线衍射法简单线衍射法简单 X X线衍射法线衍射法 红外光谱法红外光谱法 问题：校准用的标准和样品之间在质量吸收问题：校准用的标准和样品之间在质量吸收 和粒径方面的变化和粒径方面的变化 定位和结晶度方面的变化定位和结晶度方面的变化 显著误差显著误差 焦磷酸法焦磷酸法 问题：问题：操作操作步骤复杂、使用试剂种类较多步骤复杂、使用试剂种类较多、 花费时间花费时间 长长、分析结果过高、分析结果过高的的 依赖于操作依赖于操作者的实验操作技术者的实验操作技术 NIOSHNIOSH推荐，推荐， 被公认为是一种能鉴别晶型的被公认为是一种能鉴别晶型的 独一无二、方便的方法。独一无二、方便的方法。 仪器设备简单，易于操作且测仪器设备简单，易于操作且测 定结果的精密度和准确度能够定结果的精密度和准确度能够 满足日常检测的要求，因此被满足日常检测的要求，因此被 基层单位广泛应用基层单位广泛应用 石棉纤维浓度检测石棉纤维浓度检测 原理 用滤膜采集空气中的石棉纤维粉尘，滤膜经 透明固定后，在相差显微镜下计数石棉纤维 数，计算单位体积空气中石棉纤维根数。 107 石棉纤维浓度检测石棉纤维浓度检测 仪器 滤膜：微孔滤膜或过氯乙烯滤膜，孔 径0.8m。 石棉纤维采样器：包括采样头和采样 器两部分。 采样头：采集石棉纤维的采样头。 相差显微镜 带有X-Y方向移位的推片器；总放大倍 率为400600，至少应具有10及40 两个相差物镜；目镜可采用10或15， 应能放入目镜测微尺 108 n 目镜测微尺 109 石棉纤维浓度检测石棉纤维浓度检测 载物玻片，75mm25mm0.8mm；盖玻片， 22mm22mm0.17mm。使用前，放在无水乙醇中 浸泡，蒸馏水冲洗后，用清洁的绸布擦干净。 无齿小镊子。 剪刀或手术刀片。 带盖玻璃瓶，25ml50ml；滴管。 计时器或秒表。 丙酮蒸气发生装置，。 注射器，1ml，带皮内注射针头。 110 石棉纤维浓度检测石棉纤维浓度检测 111 112 石棉纤维浓度检测石棉纤维浓度检测 采样 现场采样