1 主題內(nèi)容與適用范圍
本標準規(guī)定了車間空氣中鎳及其無機化合物的最高容許濃度及監(jiān)測檢驗方法。
本標準適用于鎳礦的開采、選礦與冶煉,以及生產(chǎn)與使用鎳及其無機化合物的各類作業(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機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);
可溶性鎳化合物為0.5mg/m
3(按Ni計)。
3 監(jiān)測檢驗方法
本標準的監(jiān)測檢驗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(補充件)、附錄B(補充件)。
4 監(jiān)督執(zhí)行
各級衛(wèi)生監(jiān)督機構(gòu)負責本標準的執(zhí)行。
附錄A
火焰原子吸收光譜法
?。ㄑa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波長下,用乙炔-空氣火焰原子吸收光譜法測定鎳含量。
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。
A2.4 流量計,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,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 鎳標準溶液: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)將殘渣移至100mL量瓶中,并稀釋至刻度。此液為1mL=1.0mg Ni;臨用時用硝酸(A3.5)稀釋至1mL=10μgNi標準液。
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 對照實驗:將未采樣的微孔濾膜(A2.2)按樣品處理方法作2個空白對照。
A5.2 樣品處理:將微孔濾膜放入錐形瓶內(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。溶液呈無色透明時,取下坩堝蓋。待消解液基本揮干時,取下錐形瓶,冷卻后加入10mL硝酸(A3.5)溶解殘渣,溶液供測定。
A5.3 標準曲線的繪制:取6支10mL比色管按表A1配制標準管。
表A1 鎳標準管的配制
將火焰原子吸收分光光度計調(diào)節(jié)至最佳操作條件,在232.0nm波長下,用乙炔-空氣火焰(貧焰)分別測定標準管,并繪制標準曲線。
A5.4 測定:用A5.3相同的儀器操作條件,將處理后的樣品進行測定。每測定10個樣品,用中等濃度的標準溶液校正一次測定結(jié)果,記錄吸光度值,將樣品吸光度值減去空白對照的吸光度值后,由標準曲線查得樣品中鎳的含量。
A6 計算
A6.1 按式(A1)計算所采空氣樣品在標準狀況下的體積:
式中:V
0——標準狀況下的樣品體積,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——測得樣品中鎳的含量,μg/mL;
V
0——換算成標準狀況下的采樣體積,L。
A7 說明
A7.1 本法的檢測限為0.01μg/mL,靈敏度為0.12μg/mL,測定范圍為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%。采樣過程中要防止污染,不能在鎳的生產(chǎn)場所安裝濾膜,保持采樣夾和鑷子等采樣用具的清潔。采樣過程要和采樣后運輸、貯藏時,防止濾膜上的粉塵脫落。
A7.3 采樣后,將采過樣的微孔濾膜樣品,面朝里對折起來,要小心無損失包裝好,可長期保存。
A7.4 影響測定的因素:消解溫度必須控制在200℃以下,溫度過高回收率偏低。溫度太低消解速度變慢,延長樣品測定時間。
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+不干擾本法測定。但測定時盡量使用窄的儀器狹縫。
A7.6 若用測塵濾膜代替微孔濾膜進行采樣,則在消解時要加10mL高氯酸-硝酸(A3.4),必要時再補加適量消解液,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。
A7.7 樣品處理后,溶液中若有白色沉淀物,可以離心或放置過夜。
附錄B
催化脈沖極譜法
?。ㄑa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)級純)。
B3.5 2mol/L磺基水楊酸溶液(分析純)。
B3.6 氨水,優(yōu)級純。
B3.7 1∶1鹽酸(優(yōu)級純)。
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%無水亞硫酸鈉溶液(分析純)。
B3.11 鎳標準溶液: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鎳的標準溶液。
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,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,溶液供測定。
用未采樣的微孔濾膜按上述操作處理,作為空白對照。
B5.2 標準管的配制
取7個25mL聚四氟乙烯高型杯,按表B1配制標準管。
表B1 鎳標準管的配制
將高型杯置電熱板上加熱,待溶液基本揮干時取下,加0.5mL1∶1鹽酸溶解樣品,用5mL水將溶液轉(zhuǎn)入10mL比色管中。
向標準管和樣品管各加入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,再過量加入1滴,加0.5mL氯化銨溶液、2mL無水亞硫酸鈉溶液,加0.05mL丁二酮肟溶液,加水至10mL刻度。搖勻,放置15min后,分別上機測定。
B5.3 測定
B5.3.1 標準管的測定:將儀器的起始電位置于-0.85V處,常規(guī)導數(shù)開關(guān)置導數(shù),測定鎳的波峰高度(mm),減去空白,繪制標準曲線。
B5.3.2樣品的測定:按上述條件測定樣品溶液的波峰高度,減去空白濾膜溶液的波峰高度后,查標準曲線得鎳的含量。
B6 計算
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——換算成標準狀態(tài)下的采樣體積,L。
B7 注意事項
B7.1 用標準曲線法定量時,每次工作前都需要用規(guī)定濃度的鎳標準溶液調(diào)機。
B7.2 大量鐵可用磺基水楊酸掩蔽,不干擾鎳的測定。
B7.3 鈷含量高時,影響鎳波的后腳,故本法采用前腳進行定量。
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+等共存時不干擾鎳的測定。但當Ca
2+超過40μg/mL時,可使鎳的波峰電位前移。
B7.5 pH值對鎳的波高有影響,當pH值等于8或10時,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,故其加入量需準確。
B7.7 為防止硝酸沸騰或反應劇烈時產(chǎn)生的氮氧化物氣流造成噴濺損失,首先在110℃左右進行消解,至后期再升溫趕走殘余的高氯酸。
B7.8 加入無水亞硫酸鈉可提高本法的再現(xiàn)性,并可使波形規(guī)整,但所有無水亞硫酸鈉均含有程度不同的微量鎳,在改用其他批號時需作最大加入量實驗。
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,石英制品對鎳的氯化物有吸附,但對鎳的硝酸鹽無吸附。
B7.11 實驗所用器皿均需用1∶3(鹽酸、硝酸)混酸浸泡3天,用過的器皿用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。
附加說明:
本標準由中華人民共和國衛(wèi)生部提出
本標準由哈爾濱醫(yī)科大學、甘肅省衛(wèi)生防疫站負責起草。
本標準主要起草人剛葆琪、李樹森。
本標準由衛(wèi)生部委托技術(shù)歸口單位中國預防醫(yī)學科學院勞動衛(wèi)生與職業(yè)病研究所負責解釋。