全國服務咨詢熱線:
15000590832
15000590832
生產環境中粉塵的危害性與粉塵中 SiO2 (游離二氧化硅) 含量密切相關。世界各國均將粉塵中游離二氧化硅含量作為制定粉塵衛生標準的重要指標之一。工作場所中，游離二氧化硅含量大于10%的粉塵稱為矽塵。長期接觸矽塵會導致矽肺，這是我國最為嚴重的職業病之一。2014年國家安監總局在《職業衛生技術服務機構工作規范》（安監總廳安健〔2014〕39 號）第十四條第（二）款規定：對于二氧化硅成分不明的粉塵或含游離二氧化硅的粉塵，應進行游離二氧化硅含量測定，確定粉塵性質。
游離二氧化硅是指沒有與金屬或金屬氧化物結合而呈游離狀態的二氧化硅。游離二氧化硅按晶體結構分為結晶型（crystalline）、隱晶型（crypto crystalline）和無定型（amorphous）三種。工作場所粉塵中游離二氧化硅含量的測定按照GBZ/T 192.4-2007《工作場所空氣中粉塵測定 第4部分：游離二氧化硅含量》進行，包含焦磷酸法、紅外分光光度計和X射線衍射法。焦磷酸法屬于手工操作，十分考驗實驗員基礎化學操作的熟練程度，因此對人員的要求較高，耗時又繁瑣，實驗結果受實驗人員操作熟練程度的影響較大；X射線衍射法，價格過于昂貴，對于基層的可普及性較差；紅外光譜法，操作簡便，測試快速，結果準確。整個過程僅使用了少量的溴化鉀試劑，環保且高效，目前對于基層可普及性較強。
實驗流程
1. 標準樣品配制：取約10、20、30、40、50、100毫克的α-SiO2分別于240、230、220、220、210、190、150毫克的溴化鉀粉末（200目）進行混勻。然后將混合粉末作為標準品進行取樣。
2. 標準樣品光譜獲取：將混合均勻的樣品和溴化鉀混合物放在壓片模具中，使轉移率在98%以上，將轉移至模具中的混合物堆成小山樣，然后進行壓片。取出制作好的樣品片放在紅外光譜儀器的透射支架上做吸光度測試。光譜如下圖1所示。
圖1 游離二氧化硅紅外吸收譜圖
3. 建立標準曲線：將獲得的標準曲線導入到軟件中，選擇合適的吸收峰進行建立模型，如下圖2所示，α-SiO2在800、780和694cm-1附近有吸收峰，我們分別取這個三個峰進行建模如下圖3、圖4和圖5，相關因子都在0.998以上。注意實際樣品可能對其中的吸收峰有干擾，我們應當選取合適的吸收峰的模型來計算樣品吸收。如在粉塵中含有粘土、云母、閃石、長石等成分時，應選用694cm-1處吸收峰的標準曲線。
圖2 游離二氧化硅建模
圖3 800cm-1附近游離二氧化硅標準曲線
圖4 780cm-1 附近游離二氧化硅標準曲線
圖5 694cm-1 附近游離二氧化硅標準曲線
4. 未知含量樣品定量：將樣品和溴化鉀混合壓片，然后放在紅外光譜儀器的透射支架上做吸光度測試獲取樣品譜圖。然后將調取標準曲線計算未知樣品的含量，如下圖6所示。
圖6 調用標準曲線計算樣品的游離二氧化硅含量
小結：
采用紅外光譜可快速、準確地檢測粉塵中游離二氧化硅的含量，守護我們的健康。歡迎關注IR紅外云學堂，一起學習更多紅外知識。讓更多的人了解紅外，會用紅外、用好紅外是我們不斷努力的方向！
電子郵箱：
公司地址：上海市青浦區華志路1388號華新中交數字智造港6號樓