1 主題內(nèi)容與適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了車間空氣中鎳及其無(wú)機(jī)化合物的最高容許濃度及監(jiān)測(cè)檢驗(yàn)方法。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于鎳礦的開采、選礦與冶煉,以及生產(chǎn)與使用鎳及其無(wú)機(jī)化合物的各類作業(yè)。不適用于接觸羰基鎳的作業(yè)。
2 衛(wèi)生要求
車間空氣中鎳及其無(wú)機(jī)化合物的最高容許濃度;
金屬鎳與難溶性鎳化合物為1mg/m
3(按Ni計(jì));
可溶性鎳化合物為0.5mg/m
3(按Ni計(jì))。
3 監(jiān)測(cè)檢驗(yàn)方法
本標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)檢驗(yàn)方法采用火焰原子吸收光譜法,或采用催化脈沖極譜法,見附錄A(補(bǔ)充件)、附錄B(補(bǔ)充件)。
4 監(jiān)督執(zhí)行
各級(jí)衛(wèi)生監(jiān)督機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)本標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行。
附錄A
火焰原子吸收光譜法
(補(bǔ)充件)
A1 原理
空氣中鎳及其化合物采集在濾料上,經(jīng)硝酸-高氯酸消解后,在232.0nm波長(zhǎng)下,用乙炔-空氣火焰原子吸收光譜法測(cè)定鎳含量。
A2 儀器
A2.1 采樣夾。
A2.2 濾料:微孔濾膜,孔徑0.8μm,直徑40mm。
A2.3 抽氣機(jī)。
A2.4 流量計(jì),0~10L/min。
A2.5 錐形瓶或高型燒杯,50mL。
A2.6 瓷坩堝蓋,直徑35cm。
A2.7 具塞試管,10mL。
A2.8 電熱板或電砂浴。
A2.9 原子吸收分光光度計(jì),配備乙炔-空氣火焰燃燒器。
A2.10 鎳空心陰極燈。
A3 試劑
A3.1 去離子水:通過(guò)離子交換樹脂柱所得比電阻大于500kΩ·cm,試用全玻璃蒸餾器重蒸所得水。
A3.2 高氯酸,ρ
20=1.67g/mL,優(yōu)級(jí)純。
A3.3 硝酸,ρ
20=1.42g/mL,高純。
A3.4 高氯酸(A3.2)—硝酸(A3.3),1+9混合消解液。
A3.5 硝酸,1+99。
A3.6 鎳標(biāo)準(zhǔn)溶液:稱取0.1000g鎳粉(光譜純),溶于少量硝酸(A3.3),加熱蒸至近干,用硝酸(A3.5)將殘?jiān)浦?00mL量瓶中,并稀釋至刻度。此液為1mL=1.0mg Ni;臨用時(shí)用硝酸(A3.5)稀釋至1mL=10μgNi標(biāo)準(zhǔn)液。
A4 采樣
將微孔濾膜(A2.2)安裝在采樣夾(A2.1)內(nèi),以5L/min的速度抽取50L空氣樣品。
A5 分析步驟
A5.1 對(duì)照實(shí)驗(yàn):將未采樣的微孔濾膜(A2.2)按樣品處理方法作2個(gè)空白對(duì)照。
A5.2 樣品處理:將微孔濾膜放入錐形瓶?jī)?nèi)加入5mL高氯酸—硝酸(A3.4),蓋上瓷坩堝蓋,置于電熱板上加熱消解,保持溫度在200℃左右。溶液呈無(wú)色透明時(shí),取下坩堝蓋。待消解液基本揮干時(shí),取下錐形瓶,冷卻后加入10mL硝酸(A3.5)溶解殘?jiān)?,溶液供測(cè)定。
A5.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制:取6支10mL比色管按表A1配制標(biāo)準(zhǔn)管。
表A1 鎳標(biāo)準(zhǔn)管的配制
將火焰原子吸收分光光度計(jì)調(diào)節(jié)至最佳操作條件,在232.0nm波長(zhǎng)下,用乙炔-空氣火焰(貧焰)分別測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)管,并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
A5.4 測(cè)定:用A5.3相同的儀器操作條件,將處理后的樣品進(jìn)行測(cè)定。每測(cè)定10個(gè)樣品,用中等濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液校正一次測(cè)定結(jié)果,記錄吸光度值,將樣品吸光度值減去空白對(duì)照的吸光度值后,由標(biāo)準(zhǔn)曲線查得樣品中鎳的含量。
A6 計(jì)算
A6.1 按式(A1)計(jì)算所采空氣樣品在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積:
式中:V
0——標(biāo)準(zhǔn)狀況下的樣品體積,L;
V——所采空氣樣品的體積,L;
t——溫度,℃;
p——大氣壓力,kPa。
A6.2 按式(A2)換算空氣中鎳的濃度:
X=10C/V
0……………………(A2)
式中:X——空氣中鎳的濃度,mg/m
3;
C——測(cè)得樣品中鎳的含量,μg/mL;
V
0——換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的采樣體積,L。
A7 說(shuō)明
A7.1 本法的檢測(cè)限為0.01μg/mL,靈敏度為0.12μg/mL,測(cè)定范圍為0~5μg/mL,變異系數(shù)為2.6%(3μg/mL)。
A7.2 本法平均采樣效率為99%。采樣過(guò)程中要防止污染,不能在鎳的生產(chǎn)場(chǎng)所安裝濾膜,保持采樣夾和鑷子等采樣用具的清潔。采樣過(guò)程要和采樣后運(yùn)輸、貯藏時(shí),防止濾膜上的粉塵脫落。
A7.3 采樣后,將采過(guò)樣的微孔濾膜樣品,面朝里對(duì)折起來(lái),要小心無(wú)損失包裝好,可長(zhǎng)期保存。
A7.4 影響測(cè)定的因素:消解溫度必須控制在200℃以下,溫度過(guò)高回收率偏低。溫度太低消解速度變慢,延長(zhǎng)樣品測(cè)定時(shí)間。
A7.5 共存物的干擾與去除:100ppmAl
3+、Ca
2+、Cd
2+、Co
2+、Cr
3+、Fe
3+、Mn
4+、Mo
6+、Pb
2+、Sn
2+、Zn
2+不干擾本法測(cè)定。但測(cè)定時(shí)盡量使用窄的儀器狹縫。
A7.6 若用測(cè)塵濾膜代替微孔濾膜進(jìn)行采樣,則在消解時(shí)要加10mL高氯酸-硝酸(A3.4),必要時(shí)再補(bǔ)加適量消解液,直至消解完全,也可用1+4高氯酸-硝酸混合消解液代替高氯酸-硝酸(A3.4)加速消解,但要保持良好的通風(fēng)。
A7.7 樣品處理后,溶液中若有白色沉淀物,可以離心或放置過(guò)夜。
附錄B
催化脈沖極譜法
?。ㄑa(bǔ)充件)
B1 原理
空氣中鎳采集在微孔濾膜上,經(jīng)硝酸—高氯酸消解后,在pH9左右的NH
4Cl-NH
4OH-磺基水楊酸底液中,加少量丁二酮肟可使鎳產(chǎn)生一靈敏的吸附催化波,可用波高測(cè)定鎳含量。
鎳的波峰電位為-1.0V;鈷波在鎳波之后,波峰電位為-1.13V。
本法檢測(cè)下限為1×10
-9g/mL Ni。
B2 儀器
B2.1 脈沖極譜儀(滴汞電極為陰極)。
B2.2 陽(yáng)極,微型銀汞電極。
B2.3 粉塵采樣器,0~6L/min。
B2.4 可控溫電熱板。
B2.5 聚四氟乙烯高型杯,25mL。
B2.6 微孔濾膜,孔徑為0.8μm。
B2.7 電解池,5~10mL小燒杯。
B2.8 具塞比色管,1mL。
B3 試劑
B3.1 1∶9高氯酸(優(yōu)級(jí)純)—硝酸(高純)混合消解液。
B3.2 重蒸餾水:蒸餾水經(jīng)堿性[Ba(OH)
2]高錳酸鉀重蒸餾.
B3.3 3%硝酸(高純)。
B3.4 2mol/L氯化銨溶液(優(yōu)級(jí)純)。
B3.5 2mol/L磺基水楊酸溶液(分析純)。
B3.6 氨水,優(yōu)級(jí)純。
B3.7 1∶1鹽酸(優(yōu)級(jí)純)。
B3.8 0.5mg/mL Fe
3+溶液(分析純)。
B3.9 1%丁二酮肟乙醇溶液(分析純)。
B3.10 26%無(wú)水亞硫酸鈉溶液(分析純)。
B3.11 鎳標(biāo)準(zhǔn)溶液:稱取0.1000g鎳粉(光譜純),溶于5mL1∶1硝酸中,加熱溶解后,用3%硝酸將殘液轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中,并稀釋至刻度。此溶液1mL=1mg Ni,臨用前,用3%硝酸稀釋成1mL=0.1μg鎳的標(biāo)準(zhǔn)溶液。
B4 采樣
將微孔濾膜放在采樣夾內(nèi),以5L/min速度抽取25L空氣。
B5 分析步驟
B5.1 樣品處理:將樣品濾膜放入聚四氟乙烯高型杯內(nèi),加5mL1∶9混合消解液,置110℃左右電熱板上消解至殘液剩1.0mL以下時(shí),升溫至140℃繼續(xù)消解至近干,取下加0.5mL1∶1鹽酸溶解樣品,用5mL水將樣品溶液轉(zhuǎn)入10mL比色管中,溶液供測(cè)定。
用未采樣的微孔濾膜按上述操作處理,作為空白對(duì)照。
B5.2 標(biāo)準(zhǔn)管的配制
取7個(gè)25mL聚四氟乙烯高型杯,按表B1配制標(biāo)準(zhǔn)管。
表B1 鎳標(biāo)準(zhǔn)管的配制
將高型杯置電熱板上加熱,待溶液基本揮干時(shí)取下,加0.5mL1∶1鹽酸溶解樣品,用5mL水將溶液轉(zhuǎn)入10mL比色管中。
向標(biāo)準(zhǔn)管和樣品管各加入1滴Fe
3+溶液、0.5mL磺基水楊酸溶液,用氨水調(diào)節(jié)溶液至亮黃色后,再過(guò)量加入1滴,加0.5mL氯化銨溶液、2mL無(wú)水亞硫酸鈉溶液,加0.05mL丁二酮肟溶液,加水至10mL刻度。搖勻,放置15min后,分別上機(jī)測(cè)定。
B5.3 測(cè)定
B5.3.1 標(biāo)準(zhǔn)管的測(cè)定:將儀器的起始電位置于-0.85V處,常規(guī)導(dǎo)數(shù)開關(guān)置導(dǎo)數(shù),測(cè)定鎳的波峰高度(mm),減去空白,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
B5.3.2樣品的測(cè)定:按上述條件測(cè)定樣品溶液的波峰高度,減去空白濾膜溶液的波峰高度后,查標(biāo)準(zhǔn)曲線得鎳的含量。
B6 計(jì)算
X=C/V
0……………………(B1)
式中:X——空氣中鎳濃度,mg/m
3;
C——減去空白后樣品溶液中鎳含量,μg;
V
0——換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的采樣體積,L。
B7 注意事項(xiàng)
B7.1 用標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量時(shí),每次工作前都需要用規(guī)定濃度的鎳標(biāo)準(zhǔn)溶液調(diào)機(jī)。
B7.2 大量鐵可用磺基水楊酸掩蔽,不干擾鎳的測(cè)定。
B7.3 鈷含量高時(shí),影響鎳波的后腳,故本法采用前腳進(jìn)行定量。
B7.4 在10mL溶液中,10倍量的Cd
2+、As
3+,20倍量的Cu
2+、Cr
3+、Al
3+、Pb
2+,200倍的Mg
2+,以及Ca
2+等共存時(shí)不干擾鎳的測(cè)定。但當(dāng)Ca
2+超過(guò)40μg/mL時(shí),可使鎳的波峰電位前移。
B7.5 pH值對(duì)鎳的波高有影響,當(dāng)pH值等于8或10時(shí),波高顯著下降,最佳pH值為8.5~9.5。
B7.6 底液波高隨丁二酮肟量呈線性增高,故其加入量需準(zhǔn)確。
B7.7 為防止硝酸沸騰或反應(yīng)劇烈時(shí)產(chǎn)生的氮氧化物氣流造成噴濺損失,首先在110℃左右進(jìn)行消解,至后期再升溫趕走殘余的高氯酸。
B7.8 加入無(wú)水亞硫酸鈉可提高本法的再現(xiàn)性,并可使波形規(guī)整,但所有無(wú)水亞硫酸鈉均含有程度不同的微量鎳,在改用其他批號(hào)時(shí)需作最大加入量實(shí)驗(yàn)。
B7.9 銀汞電極用后要立即清洗并浸入水中。
B7.10 消解用器皿以聚四氟乙烯制品為佳,石英制品對(duì)鎳的氯化物有吸附,但對(duì)鎳的硝酸鹽無(wú)吸附。
B7.11 實(shí)驗(yàn)所用器皿均需用1∶3(鹽酸、硝酸)混酸浸泡3天,用過(guò)的器皿用1∶1硝酸浸泡1天。
B7.12 微孔濾膜不適于采集含鎳水性氣溶膠空氣樣品。
附加說(shuō)明:
本標(biāo)準(zhǔn)由中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部提出
本標(biāo)準(zhǔn)由哈爾濱醫(yī)科大學(xué)、甘肅省衛(wèi)生防疫站負(fù)責(zé)起草。
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人剛葆琪、李樹森。
本標(biāo)準(zhǔn)由衛(wèi)生部委托技術(shù)歸口單位中國(guó)預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院勞動(dòng)衛(wèi)生與職業(yè)病研究所負(fù)責(zé)解釋。