职业卫生中硫酸雾测定影响因素的探讨

姬红梅

(攀钢集团钒钛资源股份有限公司劳动卫生防护研究所,四川攀枝花617067)

职业卫生中硫酸雾测定影响因素的探讨

姬红梅

(攀钢集团钒钛资源股份有限公司劳动卫生防护研究所,四川攀枝花617067)

针对硫酸雾分析过程中的影响因素进行探讨和分析,得出影响硫酸雾浓度测定的主要因素为显色时间和乙醇的浓度,并提出了相应的控制措施,使硫酸雾的分析结果达到质量控制的要求。

氯化钡比浊法;硫酸雾;乙醇浓度;显色时间;标准样品

1 引言

随着现代工业的发展,职业危害因素逐渐被人们所重视,我国作为工业原料生产大国,有大量的生产硫酸的企业,而这些生产企业其主要的职业危害因素为生产工序中逸散出的硫酸雾,而硫酸雾对人体有很大危害,硫酸雾有强烈的刺激性和腐触性。在硫酸雾浓度高的场所工作,容易使人流泪、眼痛,产生刺激性干咳、连续打喷嚏等现象,甚至会使人感到呼吸短促,硫酸雾不慎吸入,会引起呼吸道或支气道管炎。

因此对硫酸雾的检测就变得越发重要。根据国家标准(GBZ160.33-2004)的规定,硫酸雾采用氯化钡比浊法进行测定,而在测定过程中,存在很多影响其结果的因素,本文就影响该方法测定结果的主要影响因素进行了分析和讨论。

2 原理

空气中硫酸雾用微孔滤膜采集,用水洗脱后,与氯化钡反应生成硫酸钡,在420nm波长下测定吸光度,进行定量。用氯化钡比浊法测定。

3 分析仪器及试剂

3.1 主要仪器

a.玻璃纤维滤膜,直径为40mm

b.FCY-3R25粉尘采样器,0-30L/min

c.UV-2550分光光度计

d.具塞比色管,10ml

3.2 主要试剂

实验室用水为无硫酸根的蒸馏水。

a.盐酸溶液:ρ20=1.18g/ml。

b.氯化钡溶液:称取5g氯化钡,溶于水中,加入0.4ml盐酸,加水至100ml。

c.混合试剂:混合乙醇(v/v)∶氯化钡溶液∶乙二醇=1∶2∶1

d.硫酸钾标准储备液:国家标准样品中心购买的标准储备液。(浓度说明)

e.硫酸钾标准使用液:临用前,将标准储备液用水稀释成50.0μg/ml硫酸标准溶液。

4 分析过程

4.1 标准系列的配制

取7只具塞比色管,按表1配制标准系列。

表1 硫酸钾标准系列

4.2 标准曲线的绘制

放置5min,于420nm波长下测量吸光度,每个浓度重复测定3次,以相应的吸光度均值扣除试剂空白(零浓度)与相应的硫酸含量(μg),用最小二乘法计算其回归方程式y =bx+a。“零浓度”不参与计算,要求相关系数r＞0.999,标准曲线应在测定样品的同时绘制。

4.3 硫酸雾测定过程中影响因素分析

4.3.1 显色时间对标准曲线及标准样品(201922)的影响

测定方法与绘制标准曲线相同。按照回归方程计算硫酸雾含量或从标准曲线上查得硫酸雾含量。在同一显色的条件下测定标准曲线的同时测定标准样品(标准样品由国家环保总局标准样品研究所生产,编号: 201922;标准样品值:54.7mg/L;不确定的范围:±2.3mg/L)。此标准样品为高浓度样品,故在测定标准样品前稀释10倍。氯化钡比浊法测定过程中显色时间对标准曲线的绘制有一定的影响,在显色5min、10min、20min不同显色条件下,斜率的变化引起吸光度和标准样品含量的变化。在5min～20min选取时间段测定标准样品的含量变化见表2。

根据表2的结果,显色5min、10min后的回归方程线性较好,样品含量均在不确定范围内,但在显色5min后,标准样品含量最接近真值。显色20min后曲线线性较5min、10min的线性有下降趋势,曲线的线性也不符合质量控制要求,标准样品含量也不在不确定范围内。由此可以得出,显色5min后比色是测定硫酸雾的最佳时间。

表2 不同显色时间条件下,标准样品的测定结果

4.3.2 混合试剂中乙醇对标准曲线及标准样品(201922)的影响

混合试剂在测定硫酸雾的过程中作为显色剂尤为重要,混合试剂中无水乙醇占25%的体积,由于乙醇挥发性较大,对标准样品的测定影响较大。乙醇放置时间越长,挥发越多,浓度越低,因此本文特别针对混合试剂中的混合乙醇进行讨论。

氯化钡比浊法所使用的乙醇为无水乙醇,浓度为＞99.7%(V/V),密度在20℃时, 0.789g/ml～0.791g/ml(见瓶身)。

我们将无水乙醇的样品采用重量法进行分析,其结果如下。

刚开封时无水乙醇的浓度﹥99.7%

放置一天后无水乙醇的浓度为99.1%

放置二天后无水乙醇的浓度为98.2%

放置三天后无水乙醇的浓度为93.5%

本文将同一瓶乙醇从开封、放置1天、放置2天、放置3天进行混合试剂的配制,从而分析其对标准样品测定的影响,标准样品测定结果见表3。

表3 不同乙醇放置时间条件下,标准样品的测定结果

由上表可以分析出乙醇浓度逐渐降低,硫酸雾的线性也在不断下降;标准样品在开封前、放置1天后、放置2天后的时间后进行测定的标准样品含量均在不确定度范围内,但在无水乙醇开封时,测定的含量最接近真值。在放置3天后,即无水乙醇的浓度为93.5%时,其曲线线性无法满足标准要求,标准样品测定含量也不在不确定范围内,含量较真值出现偏大的情况。

因此,测定硫酸雾标准样品时,应尽量选择在无水乙醇开封的时候配置混合试剂测定硫酸雾为最佳时间。

5 结论

(1)氯化钡比浊法检测作业场所空气中硫酸雾方法简单,操作简单,能得到较好的曲线。

(2)显色时间对标准曲线有较大的影响,显色5min、10min后的回归方程线性较好,样品含量均在不确定范围内,但在显色5min后,标准样品含量最接近真值。比色时间超过20分钟后,标准曲线的相关系数＜0.999,不符合质量控制的要求,样品含量也不在不确定范围内。因此显色时间5min,并进行比色,能得到较好的标准曲线。

(3)混合试剂中乙醇的浓度对标准曲线有显著影响,标准样品在开封前、放置1天后、放置2天后的时间后进行测定的标准样品含量均在不确定度范围内,但在无水乙醇开封时,测定的含量最接近真值。当乙醇开封后放置3天后,由于挥发性的特点,使得乙醇浓度降低,从而影响标准曲线的相关系数＜0.999,达不到质量控制的要求与目的。

因此,测定硫酸雾标准样品时应尽量选择在新开封的无水乙醇时,尽量将时间控制在5min比色最佳。

6 建议

(1)氯化钡比浊法测定硫酸雾时,标准曲线斜率与显色时间有关,经过反复试验测定,样品的最佳显色时间为5min,所以应将显色时间控制在5min,以反映出样品的最真实的结果。

(2)混合试剂中乙醇具有较大的挥发性,随着放置时间的推移,乙醇挥发使其浓度降低,样品放置开封时、放置1天、放置2天进行测定的结果在不确定度范围内。经过反复试验测定,样品在无水乙醇新开封时进行测定,测定值最接近真值,所以要严格控制放置时间。

(3)温度对测定硫酸雾标准样品没有太大的影响,因此在本文中温度没有太多提及。

(4)由于乙醇的浓度对标准曲线有显著影响,并考虑为降低成本,应购买小瓶的乙醇。

(5)应对仪器设备进行定期的维护和校正,使其始终处于良好的状态。

[1] 全国职业卫生标准委员会.GBZ/T160.33-2004.工作场所空气有毒物质测定硫化物[S].中华人民共和国卫生部,2004.

[2] 王心芳,等.空气和废气监测和分析方法[M].北京:中国环境科学出版社,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

姬红梅,助理工程师,主要从事环境监测等方面的工作。