職業衛生中硫酸霧測定影響因素的探討

姬紅梅

(攀鋼集團釩鈦資源股份有限公司勞動衛生防護研究所,四川攀枝花617067)

職業衛生中硫酸霧測定影響因素的探討

姬紅梅

(攀鋼集團釩鈦資源股份有限公司勞動衛生防護研究所,四川攀枝花617067)

針對硫酸霧分析過程中的影響因素進行探討和分析,得出影響硫酸霧濃度測定的主要因素為顯色時間和乙醇的濃度,并提出了相應的控制措施,使硫酸霧的分析結果達到質量控制的要求。

氯化鋇比濁法;硫酸霧;乙醇濃度;顯色時間;標準樣品

1 引言

隨著現代工業的發展,職業危害因素逐漸被人們所重視,我國作為工業原料生產大國,有大量的生產硫酸的企業,而這些生產企業其主要的職業危害因素為生產工序中逸散出的硫酸霧,而硫酸霧對人體有很大危害,硫酸霧有強烈的刺激性和腐觸性。在硫酸霧濃度高的場所工作,容易使人流淚、眼痛,產生刺激性干咳、連續打噴嚏等現象,甚至會使人感到呼吸短促,硫酸霧不慎吸入,會引起呼吸道或支氣道管炎。

因此對硫酸霧的檢測就變得越發重要。根據國家標準(GBZ160.33-2004)的規定,硫酸霧采用氯化鋇比濁法進行測定,而在測定過程中,存在很多影響其結果的因素,本文就影響該方法測定結果的主要影響因素進行了分析和討論。

2 原理

空氣中硫酸霧用微孔濾膜采集,用水洗脫后,與氯化鋇反應生成硫酸鋇,在420nm波長下測定吸光度,進行定量。用氯化鋇比濁法測定。

3 分析儀器及試劑

3.1 主要儀器

a.玻璃纖維濾膜,直徑為40mm

b.FCY-3R25粉塵采樣器,0-30L/min

c.UV-2550分光光度計

d.具塞比色管,10ml

3.2 主要試劑

實驗室用水為無硫酸根的蒸餾水。

a.鹽酸溶液:ρ20=1.18g/ml。

b.氯化鋇溶液:稱取5g氯化鋇,溶于水中,加入0.4ml鹽酸,加水至100ml。

c.混合試劑:混合乙醇(v/v)∶氯化鋇溶液∶乙二醇=1∶2∶1

d.硫酸鉀標準儲備液:國家標準樣品中心購買的標準儲備液。(濃度說明)

e.硫酸鉀標準使用液:臨用前,將標準儲備液用水稀釋成50.0μg/ml硫酸標準溶液。

4 分析過程

4.1 標準系列的配制

取7只具塞比色管,按表1配制標準系列。

表1 硫酸鉀標準系列

4.2 標準曲線的繪制

放置5min,于420nm波長下測量吸光度,每個濃度重復測定3次,以相應的吸光度均值扣除試劑空白(零濃度)與相應的硫酸含量(μg),用最小二乘法計算其回歸方程式y =bx+a。“零濃度”不參與計算,要求相關系數r＞0.999,標準曲線應在測定樣品的同時繪制。

4.3 硫酸霧測定過程中影響因素分析

4.3.1 顯色時間對標準曲線及標準樣品(201922)的影響

測定方法與繪制標準曲線相同。按照回歸方程計算硫酸霧含量或從標準曲線上查得硫酸霧含量。在同一顯色的條件下測定標準曲線的同時測定標準樣品(標準樣品由國家環保總局標準樣品研究所生產,編號: 201922;標準樣品值:54.7mg/L;不確定的范圍:±2.3mg/L)。此標準樣品為高濃度樣品,故在測定標準樣品前稀釋10倍。氯化鋇比濁法測定過程中顯色時間對標準曲線的繪制有一定的影響,在顯色5min、10min、20min不同顯色條件下,斜率的變化引起吸光度和標準樣品含量的變化。在5min～20min選取時間段測定標準樣品的含量變化見表2。

根據表2的結果,顯色5min、10min后的回歸方程線性較好,樣品含量均在不確定范圍內,但在顯色5min后,標準樣品含量最接近真值。顯色20min后曲線線性較5min、10min的線性有下降趨勢,曲線的線性也不符合質量控制要求,標準樣品含量也不在不確定范圍內。由此可以得出,顯色5min后比色是測定硫酸霧的最佳時間。

表2 不同顯色時間條件下,標準樣品的測定結果

4.3.2 混合試劑中乙醇對標準曲線及標準樣品(201922)的影響

混合試劑在測定硫酸霧的過程中作為顯色劑尤為重要,混合試劑中無水乙醇占25%的體積,由于乙醇揮發性較大,對標準樣品的測定影響較大。乙醇放置時間越長,揮發越多,濃度越低,因此本文特別針對混合試劑中的混合乙醇進行討論。

氯化鋇比濁法所使用的乙醇為無水乙醇,濃度為＞99.7%(V/V),密度在20℃時, 0.789g/ml～0.791g/ml(見瓶身)。

我們將無水乙醇的樣品采用重量法進行分析,其結果如下。

剛開封時無水乙醇的濃度﹥99.7%

放置一天后無水乙醇的濃度為99.1%

放置二天后無水乙醇的濃度為98.2%

放置三天后無水乙醇的濃度為93.5%

本文將同一瓶乙醇從開封、放置1天、放置2天、放置3天進行混合試劑的配制,從而分析其對標準樣品測定的影響,標準樣品測定結果見表3。

表3 不同乙醇放置時間條件下,標準樣品的測定結果

由上表可以分析出乙醇濃度逐漸降低,硫酸霧的線性也在不斷下降;標準樣品在開封前、放置1天后、放置2天后的時間后進行測定的標準樣品含量均在不確定度范圍內,但在無水乙醇開封時,測定的含量最接近真值。在放置3天后,即無水乙醇的濃度為93.5%時,其曲線線性無法滿足標準要求,標準樣品測定含量也不在不確定范圍內,含量較真值出現偏大的情況。

因此,測定硫酸霧標準樣品時,應盡量選擇在無水乙醇開封的時候配置混合試劑測定硫酸霧為最佳時間。

5 結論

(1)氯化鋇比濁法檢測作業場所空氣中硫酸霧方法簡單,操作簡單,能得到較好的曲線。

(2)顯色時間對標準曲線有較大的影響,顯色5min、10min后的回歸方程線性較好,樣品含量均在不確定范圍內,但在顯色5min后,標準樣品含量最接近真值。比色時間超過20分鐘后,標準曲線的相關系數＜0.999,不符合質量控制的要求,樣品含量也不在不確定范圍內。因此顯色時間5min,并進行比色,能得到較好的標準曲線。

(3)混合試劑中乙醇的濃度對標準曲線有顯著影響,標準樣品在開封前、放置1天后、放置2天后的時間后進行測定的標準樣品含量均在不確定度范圍內,但在無水乙醇開封時,測定的含量最接近真值。當乙醇開封后放置3天后,由于揮發性的特點,使得乙醇濃度降低,從而影響標準曲線的相關系數＜0.999,達不到質量控制的要求與目的。

因此,測定硫酸霧標準樣品時應盡量選擇在新開封的無水乙醇時,盡量將時間控制在5min比色最佳。

6 建議

(1)氯化鋇比濁法測定硫酸霧時,標準曲線斜率與顯色時間有關,經過反復試驗測定,樣品的最佳顯色時間為5min,所以應將顯色時間控制在5min,以反映出樣品的最真實的結果。

(2)混合試劑中乙醇具有較大的揮發性,隨著放置時間的推移,乙醇揮發使其濃度降低,樣品放置開封時、放置1天、放置2天進行測定的結果在不確定度范圍內。經過反復試驗測定,樣品在無水乙醇新開封時進行測定,測定值最接近真值,所以要嚴格控制放置時間。

(3)溫度對測定硫酸霧標準樣品沒有太大的影響,因此在本文中溫度沒有太多提及。

(4)由于乙醇的濃度對標準曲線有顯著影響,并考慮為降低成本,應購買小瓶的乙醇。

(5)應對儀器設備進行定期的維護和校正,使其始終處于良好的狀態。

[1] 全國職業衛生標準委員會.GBZ/T160.33-2004.工作場所空氣有毒物質測定硫化物[S].中華人民共和國衛生部,2004.

[2] 王心芳,等.空氣和廢氣監測和分析方法[M].北京:中國環境科學出版社,2003.

The Determination of Sulphate in Occupational Health Factors Discussed

JI Hong-mei
(Research Institute of Industrial Health,Panzhihua Iron&Steel Co.Ltd.,Panzhihua 617067,Sichuan China)

This article mainly aimed at the influence factors in the process of sulfuric acid mist analysis carries on the discussion and analysis,it is concluded that the main factors influencing the determination of sulfuric acid mist concentration for color rendering time and the concentration of ethanol,and proposed the corresponding control measures,make the analysis results of sulfuric acid mist to suit the requirements of quality control.

barium chloride turbidimetry;sulfuric acid mist;the ethanol concentration;color rendering time;standard sample

X831

:A

1001-5108(2015)05-0054-03

姬紅梅,助理工程師,主要從事環境監測等方面的工作。