制备标准呼吸性粉尘滤膜样品的实验方法研究

1、安全技术制备标准呼吸性粉尘滤膜样品的实验方法研究 1 前言 我国从试行呼吸性粉尘(简称呼尘)监测以来，已有十几个试验室分别采纳红外光谱法(IR)和X射线衍射法(XRD)对各类作业现场的呼尘样品进行了石英含量的测定工作，并在各自的试验条件下对分析方法、测试技术进行了讨论，一些讨论人员进行了不同方法的对比测试讨论，试验样品多是由现场沉积尘经研磨制成或采纳同一作业现场的平行呼尘样品。由沉积尘研磨制成的样品虽然能满意石英含量匀称的要求，但当样品数量较大时，粒度分布往往与呼尘存在差异，且不能反映现场滤膜样品测定的全过程，而现场平行样品因受现场环境影响，石英含量缺少匀称全都性。 笔者介绍了自己研制的标准呼

2、尘发生装置及由现场沉积尘制备呼尘滤膜样品的试验方法，并为进行方法对比讨论和试验室间的协作试验、质量掌握供应牢靠制样方法。 2 试验方法 2.1仪器、设备和试剂 1)傅立叶变换红光谱仪，Nicolet205型; 2)粉末试样压片机及压片模具，769YP-15型; 3)十万分之一电子天平，Mettler AT261; 4)标准呼尘发生装置，包括标准粉尘发生器、个体呼尘采样器4台、空气压缩机、塑料管等，自制; 5)投影显微镜、红外线快速干燥箱、滤膜静电消退器、标准分样筛(80目有200目); 6)金属刮刀、毛恻、无磁无齿镊子、瓷坩埚、坩埚钳、干燥器、载玻片、玻璃棒和护邮袋; 7)(30mmPVC滤膜

3、; 8)标准石英，MinUSil 5，=5(m，美国 9)溴化钾(KBr)，光谱纯，200目，红外线干燥箱中干燥过夜，放干燥器中待用; 10)试验用粉尘：金矿矿尘、煤矿岩尘和煤矿煤尘，粉末粒径=5(m占95%。 2.2 试验样品的选择和制备 将各类作业现场沉积尘样品置于电热恒温干燥箱中，105干燥小时，取出冷却后过80筛去除杂物;分别用IR法、XRD法和重量法进行石英含量测定，选择测定结果全都的三种样品，即金矿矿尘、煤矿岩尘和煤矿煤尘作为试验粉尘。 将试验粉尘样品用制样机研磨，用5000倍显微镜观看，要求粉尘粒径=5(m占95%以上(由辽宁省劳动卫生讨论所粉尘室帮助制样)，作为试验细粉尘，重新

4、干燥，放干燥器中备用。 2.3 呼尘滤膜样品制备 2.3.1 标准呼尘发生装置 标准呼尘发生装置由标准粉尘发生器、4台旋风式个体呼尘采样器、干燥管、空气压缩机、塑料连接管等组成。参照国外资料设计加工了有机玻璃制的标准粉尘发生器，其结构参见图1。发尘器底部为球形样品室，从两侧各插入一喷气管，喷嘴直径为(1mm，用塑料管将喷管、干燥管和空气压缩机挨次连接，发尘器上部为圆柱形粉尘悬浮室，上方圆形密封盖上等距离分布4个圆孔，通过塑料管将旋风式个体呼尘采样头悬挂在粉尘悬浮室内，另一端接个体呼尘采样器。 2.3.2 操作 1) 从滤膜盒中取出50张(30mmPVC滤膜，放入干燥器中干燥4小时，经静电消退器

5、消退静电后称量(精确至0.01mg)，编号记录质量，平放于护邮袋中备用。 2)将滤膜安装在采样头内;在样品室底部中心处加入2g试验细粉尘，盖上密封盖。 3)开启空气压缩机，待压力达到50psi时停机，打开出气口(1-2)秒后关闭;在压缩空气的作用下，发尘器内产生悬浮粉尘，待3分钟后，同时开启4台采样器，通过掌握采样时间制备所需样品量的呼尘滤膜样品：1#为金矿矿尘(1-2)mg，2#为煤矿岩尘(0.5-1)mg，3#为煤矿煤尘(2-2.5)mg。(该操作需在通风柜内进行，以防止含石英粉尘外溢)。 4)采样后取下滤膜，含尘面对内两次对折放入原袋，在干燥器中干燥两小时后称量滤膜，记录结果;再放入干燥

6、器干燥30分钟，再称量;相邻两次的质量差=0.03mg时，认为样品有效。 通常，每采40个样品需更换发尘器内试验粉尘。 3 样品验证 为确认制备的呼尘滤膜样品的石英含量匀称及包装传递不产生损失和污染，对上述样品特做以下验证： b1801 3.1样品中石英含量匀称性验证 对制备样品随机抽取20%，用IR法测石英含量，结果见表1。不难看出：包括采样、称量和石英测定在内的8个平行样品试验室内测试结果变异系数(CV)分别为9.53%、9.24%和10%，表明样品中石英含量是匀称的。 3.2 样品包装传递方式验证 试验用以下方法传递样品：将已精确称量的滤膜样品放入已编号的护邮袋中，从外面压紧;将每组3个

7、样品订在一起放入袋中;用挂号邮至样品分析试验室。为考察样品传递过程中是否有损失或污染，当试验室接到样品后开包检查、称量，或检查后按原包装方式寄回，用同一台天平称量，结果见表2。 b1802 由表2可见;由同一试验室称量或由不同试验室称量质量的肯定偏差均0.03mg，相当于感量为0.01mg天平的称量误差，证明采纳的包装传递方式不引起样品的损失或污染。 3.3 试验室间协作试验验证 将制备的三种呼尘滤膜样品(3个平行样)、两个空白滤膜及测试报告寄至有关试验室进行石英含量测试，共有7个试验室供应了62个测试数据，其中两个采纳XRD，其他用IR。测试结果表明，不同试验室和方法间的测定数据具有可比性，对三种样品测定的总体变异系数分别为33%、25.5%、68%。 4 争论 1) 该标准呼尘发生装置和操作程序合理可行，能够产生匀称的试验悬浮粉尘，可同时采集4个呼尘滤膜样品，样品质量可掌握，石英含量匀称，粉尘粒度分布与现场样品全都完全能满意协作试验对样品的要求。 2) 本装置可用于制备已知矿物和石英含量的平行样品，为各试验室进行方法讨论、试验室之间协作攻关、方法比较和质量掌握供应了牢靠的制样方法。 3) 这套装置若配以百万分之一电子天平，可用于制备标准呼吸性