相關機構
C 52
GBZ
中華人民共和國國家職業衛生標準
GBZ/T 160.7-2004
工作場所空氣有毒物質測定
鉻及其化合物的測定方法
Methods for determination of chromium and its compounds
in the air of workplace
2004年5月21日發布 2004年12月1日實施
中華人民共和國衛生部 發布
前 言
為貫徹執行《工業企業設計衛生標準》(GBZ 1)和《工作場所有害因素職業接觸限值》(GBZ 2),特制定本標準。本標準是為工作場所有害因素職業接觸限值配套的監測方法,用於監測工作場所空氣中鉻及其化合物 [包括鉻酸鹽(Chromates )、重鉻酸鹽(Dichromates)和三氧化鉻(Chromium trioxide)等]的濃度。本標準是總結、歸納和改進了原有的標準方法後提出。這次修訂將同類化合物的同種監測方法和不同種監測方法歸併為一個標準方法,並增加了長時間採樣和個體採樣方法。
本標準從2004年12月1日起實施。同時代替GB/T 16019-1995、GB/T 16020-1995。
本標準首次發布於1995年,本次是第一次修訂。
本標準由全國職業衛生標準委員會提出。
本標準由中華人民共和國衛生部批准。
本標準起草單位:中國疾病預防控制中心職業衛生與中毒控制所、江西省勞動衛生職業病防治研究所和廣東省職業病防治院。
本標準主要起草人:徐伯洪、錢位成、葉能權和黃振儂。
檢測方法
工作場所空氣有毒物質測定
鉻及其化合物的測定方法
1 範圍
本標準規定了監測工作場所空氣中鉻及其化合物濃度的方法。
本標準適用於工作場所空氣中鉻及其化合物濃度的測定。
2 規範性引用檔案
下列檔案中的條款,通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用檔案,其隨後所有的修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版均不適用於本標準,然而,鼓勵根據本標準達成協定的各方研究是否可使用這些檔案的最新版本。凡是不注日期的引用檔案,其最新版本適用於本標準。
GBZ 159 工作場所空氣中有害物質監測的採樣規範
第一法 火焰原子吸收光譜法
3 原理
空氣中鉻及其化合物用微孔濾膜採集,消解後,在357.9 nm 波長下,用乙炔-空氣火焰原子吸收光譜法測定。
4 儀器
4.1 微孔濾膜,孔徑0.8μm。
4.2 採樣夾,濾料直徑40mm。
4.3 小型塑膠採樣夾,濾料直徑25mm。
4.4 空氣採樣器,流量0~3L/min和0~10L/min。
4.5 燒杯,50ml。
4.6 電熱板或電砂浴。
4.7 具塞刻度試管,10ml。
4.8 原子吸收分光光度計,配備乙炔-空氣火焰燃燒器和鉻空心陰極燈。
5 試劑
實驗用水為去離子水,用酸為優級純。
5.1 高氯酸,ρ20=1.67g/ml。
5.2 硝酸,ρ20=1.42g/ml。
5.3 消化液:取100ml 高氯酸,加到900ml 硝酸中。
5.4 硝酸溶液,0.16mol/L:10ml 硝酸加到990ml 水中。
5.5 標準溶液:稱取0.2828g 重鉻酸鉀(優級純,於105°C乾燥2h),溶於水中,加1ml硝酸,用水定量轉移入100ml 容量瓶中,並稀釋至刻度。此溶液為1.0mg/ml 標準貯備液。臨用前,用硝酸溶液稀釋成10.0μg/ml 鉻標準溶液;或用國家認可的標準溶液配製。
6 樣品的採集、運輸和保存
現場採樣按照GBZ 159執行。
6.1 短時間採樣:在採樣點,將裝好微孔濾膜的採樣夾,以5L/min 流量採集15min 空氣樣品。
6.2 長時間採樣:在採樣點,將裝好微孔濾膜的小型塑膠採樣夾,以1L/min 流量採集2~8h 空氣樣品。
6.3 個體採樣:將裝好微孔濾膜的小型塑膠採樣夾佩戴在監測對象的前胸上部,進氣口儘量接近呼吸帶,以1L/min 流量採集2~8h 空氣樣品。採樣後,將濾膜的接塵面朝里對摺2 次,放入清潔塑膠袋或紙袋內,置於清潔的容器內運輸和保存。在室溫下樣品可長期保存。
7 分析步驟
7.1 對照試驗:將裝好微孔濾膜的採樣夾帶至採樣點,除不連線空氣採樣器採集空氣樣品外,其餘操作同樣品,作為樣品空白對照。
7.2 樣品處理:將採過樣的濾膜放入燒杯中,加入5ml 消化液,在電熱板上加熱消解,保持溫度在160°C左右,待消化液基本揮發乾時,取下稍冷後,用硝酸溶液溶解殘渣,並定量轉移入具塞刻度試管中,稀釋至10.0ml,搖勻,供測定。若樣品液中鉻濃度超過測定範圍,可用硝酸溶液稀釋測定,計算時乘以稀釋倍數。
7.3 工作曲線的繪製:取6 只燒杯,各加1 張微孔濾膜,分別加入0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0ml 鉻標準溶液,各加5ml 消化液,然後同樣品處理,製成10.0ml 樣品溶液,配成0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mg/ml 鉻濃度標準系列。將原子吸收分光光度計調節至最佳測定狀態,在357.9nm 波長下,用富燃氣火焰分別測定標準系列,每個濃度重複測定3 次,以吸光度均值對鉻濃度(μg/ml)繪製工作曲線。
7.4 樣品測定:用測定標準系列的操作條件測定樣品溶液和空白對照溶液;測得的樣品吸
光度值減去空白對照吸光度值後,由工作曲線得鉻濃度(μg/ml)。
8 計算
8.1 按式(1)將採樣體積換算成標準採樣體積:
293 P
Vo = V × ————— × ————— .......... (1)
273 + t 101.3
式中 :Vo — 標準採樣體積,L;
V — 採樣體積,L;
t — 採樣點的溫度,℃;
P — 採樣點的大氣壓,kPa。
8.2 按式(2)計算空氣中鉻的濃度:
10 c
C = ―――――― ........(2)
Vo
式中:C-空氣中鉻的濃度,mg/m;
10-樣品溶液的體積,ml;
c-測得樣品溶液中鉻的濃度,μg/ml;
Vo-標準採樣體積,L。
8.3 時間加權平均容許濃度按GBZ 159規定計算。
9 說明
9.1 本法的檢出限為0.1μg/ml;最低檢出濃度為0.013 mg/m(以採集75L空氣樣品計)。測定範圍為0.1~10μg/ml;平均相對標準偏差為1%。
9.2 本法的平均採樣效率為95%。
9.3 消解溫度對鉻的回收率有影響,應控制溫度在200°C以下,揮發乾時降至160°C。平均消解回收率>95%。本法測定的是三價鉻和六價鉻的總量。
9.4 在標準和樣品溶液中各加入3ml 100g/L 硫酸鈉溶液,加1 滴酚酞指示劑,用100g/L 氫氧化鈉溶液調至紅色,再用1+2 硫酸溶液褪去紅色。然後用硝酸溶液稀釋至10ml。這樣處理後,1000μg Cu、Ca、Co、Mo、Ni、SiO3、Al、Fe、Zn,200μg Mn、Pb等不產生干擾。
第二法 二苯碳醯二肼分光光度法
10 原理
空氣中三氧化鉻、鉻酸鹽和重鉻酸鹽用水採集,在酸性溶液中,六價鉻離子與二苯碳醯二肼反應生成紅色絡合物,在550nm 波長下測量吸光度,進行定量。
11 儀器
11.1 衝擊式吸收管。
11.2 空氣採樣器,流量0~5L/min。
11.3 具塞刻度試管,10ml。
11.4 分光光度計。
12 試劑
實驗用水為去離子水,試劑和酸為優級純或高純。
12.1 硫酸,ρ20=1.84g/ml。
12.2 硫酸溶液,4.5mol/L:100ml 硫酸徐徐加入300ml 水中。
12.3 二苯碳醯二肼溶液:稱取0.25g 二苯碳醯二肼[(C6H5·NH·NH)2CO],溶於100ml丙酮中;於冰櫃內保存可穩定15d。
12.4 鉻標準溶液:稱取0.2828g 重鉻酸鉀(優級純,於105°C乾燥2h),溶於水中,並定量轉移入100ml 容量瓶中,並稀釋至刻度。此溶液為1.00mg/ml 標準貯備液。臨用前,用水稀釋成10.0μg/ml 鉻標準溶液;或用國家認可的標準溶液配製。
13 樣品的採集、運輸和保存
現場採樣按照GBZ 159執行。
在採樣點,用一隻裝有10.0ml 水的衝擊式吸收管,以3L/min 流量採集15min 空氣樣品。採樣後,封閉吸收管的進出氣口,置清潔容器內運輸和保存。樣品儘快測定。
14 分析步驟
14.1 對照試驗:將裝有10.0ml 水的衝擊式吸收管帶至採樣點,除不連線空氣採樣器採集空氣樣品外,其餘操作同樣品,作為樣品空白對照。
14.2 樣品處理:將採過樣的吸收液洗滌吸收管的進氣管內壁3 次,搖勻,取5.0ml 於具塞刻度試管中,加5.0ml 水,搖勻,供測定。若樣品液中鉻濃度超過測定範圍,可用硝酸溶液稀釋測定,計算時乘以稀釋倍數。
14.3 標準曲線的繪製:取6 只具塞刻度試管,分別加入0.0、0.10、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00ml 鉻標準溶液,各加水至10.0ml,配成0.0、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0mg 鉻標準系列。向各標準管中加入0.2ml 硫酸溶液和1.5ml 二苯碳醯二肼溶液,搖勻。放置15min後,於550nm 波長下測量吸光度,每個濃度重複測定3 次,以吸光度均值對鉻含量(μg)繪製標準曲線。
14.4 樣品測定:用測定標準系列的操作條件測定樣品溶液和空白對照溶液。由測得的樣品吸光度值減去空白對照吸光度值,由標準曲線得鉻含量(μg)。
15 計算
15.1 按式(1)將採樣體積換算成標準採樣體積。
15.2 按式(3)計算空氣中鉻的濃度:
2 m
C = ――― .........(3)
Vo
式中:C - 空氣中鉻的濃度,mg/ m;
m - 測得樣品中鉻的含量,μg;
Vo - 標準採樣體積,L。
15.3 時間加權平均容許濃度按GBZ 159規定計算。
16 說明
16.1 本法的檢出限為0.05μg/ml;最低檢出濃度為0.01mg/m (以採集45L空氣樣品計)。測定範圍為0.05~1.0μg/ml;相對標準偏差為1.4%~4.7%。
16.2 本法的平均採樣效率為95%。
16.3 本法15min顯色完全,顏色可穩定90min。最佳測量吸光度的時間為15~30min。
16.4 六價鉻與二苯碳醯二肼反應酸度應控制在0.05~0.3mol/L硫酸溶液,最佳為0.2mol/L。
16.5 Fe對本法干擾較大,少量Cu、Mo、Cd、Cr不干擾測定。
第三法 三價鉻和六價鉻的分別測定
17 原理
空氣中可溶性三價鉻和六價鉻化合物,用鹼性微孔濾膜採集,洗脫後,用二苯碳醯二肼分光光度法直接測定六價鉻;經氧化後,測定六價鉻與三價鉻總量,再計算出三價鉻的量。
18 儀器
18.1 鹼性微孔濾膜,孔徑0.8μm。使用前,將微孔濾膜在水中煮沸10min,換水後再煮沸10min,取出晾乾。再在甲酸鈉-碳酸鈉溶液中浸泡1min,取出晾乾。
18.2 採樣夾,濾料直徑40mm。
18.3 小型塑膠採樣夾,濾料直徑25mm。
18.4 空氣採樣器,流量0~5L/min。
18.5 具塞刻度試管,10ml。
18.6 水浴鍋。
18.7 分光光度計。
19 試劑
實驗用水為去離子水,用酸為優級純。
19.1 硫酸,ρ20=1.84g/ml。
19.2 甲酸鈉-碳酸鈉溶液:取50g/L甲酸鈉溶液和50g/L碳酸鈉溶液等體積混合。
19.3 硫酸溶液,4.5mol/L:100ml 硫酸徐徐加入300ml 水中。
19.4 高錳酸鉀溶液,40g/L。
19.5 疊氮化鈉溶液,40g/L。
19.6 二苯碳醯二肼溶液:稱取0.25g 二苯碳醯二肼 [(C6H5·NH·NH)2 CO],溶於100ml丙酮中;於冰櫃內保存可穩定15d。
19.7 標準溶液:稱取0.2828g 重鉻酸鉀(優級純,於105°C乾燥2h),溶於水中,加1ml硝酸,用水定量轉移入100ml 容量瓶中,並稀釋至刻度。此溶液為1.0mg/ml 標準貯備液。臨用前,用水稀釋成10.0μg/ml 鉻標準溶液;或用國家認可的標準溶液配製。
20 樣品的採集、運輸和保存
現場採樣按照GBZ 159執行。
20.1 短時間採樣:在採樣點,將裝好鹼性微孔濾膜的採樣夾,以3L/min 流量採集15min空氣樣品。
20.2 長時間採樣:在採樣點,將裝好鹼性微孔濾膜的小型塑膠採樣夾,以1L/min 流量採集2~8h 空氣樣品。
20.3 個體採樣:將裝好鹼性微孔濾膜的小型塑膠採樣夾佩戴在採樣對象的前胸上部,進氣口儘量接近呼吸帶,以1L/min 流量採集2~8h 空氣樣品。採樣後,將濾膜的接塵面朝里對摺2 次,放入清潔的具塞刻度試管內運輸和保存。樣品應在3d內測定。
21 分析步驟
21.1 對照試驗:將裝好鹼性微孔濾膜的採樣夾帶至採樣點,除不連線空氣採樣器採集空氣樣品外,其餘操作同樣品,作為樣品空白對照。
21.2 樣品處理:往裝有採過樣濾膜的具塞刻度試管內加入10.0ml 水,浸泡30min,並不時振搖,取出濾膜後,取出5.0ml 溶液置於另一隻具塞刻度試管中,供測定。若洗脫液中鉻濃度超過測定範圍,用水稀釋後測定,計算時乘以稀釋倍數。
21.3 標準曲線的繪製:取6 只具塞刻度試管,分別加入0.0、0.10、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00ml 鉻標準溶液,各加水至10.0ml,配成0.0、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0mg 鉻標準系列。向各標準管中加入0.2ml 硫酸溶液和1.5ml 二苯碳醯二肼溶液,搖勻。放置15min後,於550nm 波長下測量吸光度,每個濃度重複測定3 次,以吸光度均值對鉻含量(μg)繪製標準曲線。
21.4 樣品測定:
21.4.1 六價鉻的測定:在一隻樣品管中,加水至10.0ml;用測定標準系列的操作條件進行測定。測得的樣品吸光度值減去空白對照吸光度值後,由標準曲線得六價鉻含量(μg)。
21.4.2 三價鉻的測定:在另一隻樣品管中,加入數滴高錳酸鉀溶液,搖勻,在沸水浴中加熱30min;若紅色褪去,則補加高錳酸鉀溶液,確保紅色保持到加熱完。滴加疊氮化鈉溶液至紅色褪去。取出冷卻,加水至10.0ml。用測定標準系列的操作條件進行測定。測得的樣品吸光度值減去空白對照吸光度值後,由標準曲線得鉻總含量(μg)。用鉻總含量減去六價鉻含量,即為三價鉻含量。
22 計算
22.1 按式(1)將採樣體積換算成標準採樣體積。
22.2 按式(4)計算空氣中六價鉻或三價鉻的濃度:
2·m
C = ―――――― ........... (4)
Vo
式中:C - 空氣中六價鉻或三價鉻的濃度,mg/m;
m - 測得樣品溶液中六價鉻或三價鉻的含量,μg;
Vo - 標準採樣體積,L。
22.3 時間加權平均容許濃度按GBZ 159 規定計算。
23 說明
23.1 本法的檢出限為0.05μg/ml;最低檢出濃度為0.01mg/ m(以採集45L空氣樣品計)。測定範圍為0.05~1.0μg/ml,相對標準偏差為1.4%~4.7%。
23.2 本法的平均採樣效率>95%。平均洗脫效率>96%。
23.3 本法15min 顯色完全,顏色可穩定90min。最佳測量吸光度的時間為15~30min。
23.4 Fe對本法干擾較大,少量Cu 、Mo 、Cd不干擾測定。