GBZ_T 300.31—2017 工作场所空气有毒物质测定第 31 部分：锌及其化合物.pdf

ICS 13.100 C 52 中华人民共和国国家职业卫生标准 GBZ/T 300.312017 代替 GBZ/T 160.252004 工作场所空气有毒物质测定 第 31 部分：锌及其化合物 Determination of toxic substances in workplace air Part 31:Zinc and its compounds 2017-11-09 发布 2018-05-01 实施 GBZ/T 300.312017 I 前 言 本部分为GBZ/T 300的第31部分。本部分按照GB/T 1.12009给出的规则起草。本部分代替GBZ/T 160.252004工作场所空气有毒物质测定 锌及其化合物。本部分与GBZ/T 160.252004相比，主要修改如下：增加了待测物的基本信息；改进了空气采样和标准系列浓度的表达；补充了样品空白要求和方法性能指标。本部分中的主要起草单位和主要起草人：锌及其化合物的酸消解-火焰原子吸收光谱法 主要起草单位：中国疾病预防控制中心职业卫生与中毒控制所。主要起草人：徐伯洪。锌及其化合物的溶剂洗脱-双硫腙分光光度法 主要起草单位：湖北省疾病预防控制中心。主要起草人：梁禄。本部分所代替标准的历次版本发布情况为：GB/T 160131995；GB/T 160151995；GBZ/T 160.252004。GBZ/T 300.312017 1 工作场所空气有毒物质测定 第 31 部分：锌及其化合物 1 范围 GBZ/T 300的本部分规定了工作场所空气中锌及其化合物的酸消解-火焰原子吸收光谱法和溶剂洗脱-双硫腙分光光度法。本部分适用于工作场所空气中气溶胶态锌及其化合物（包括氧化锌和氯化锌等）浓度的检测。2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GBZ 159 工作场所空气中有害物质监测的采样规范 GBZ/T 210.4 职业卫生标准制定指南 第4部分：工作场所空气中化学物质的测定方法 3 锌及其化合物的基本信息 锌及其化合物的基本信息见表1。表1 锌及其化合物的基本信息 化学物质 化学文摘号（CAS号）元素符号/分子式 相对原子质量/相对分子质量 锌（Zinc）7440-66-6 Zn 65.38 氧化锌（Zinc oxide）1314-13-2 ZnO 81.39 氯化锌（Zinc chloride）7646-85-7 ZnCl2 136.30 4 锌及其化合物的酸消解-火焰原子吸收光谱法 4.1 原理 空气中气溶胶态锌及其化合物（包括氧化锌和氯化锌等）用微孔滤膜采集，酸消解后，用乙炔-空气火焰原子吸收分光光度计在213.8 nm波长下测量吸光度，进行定量。4.2 仪器 4.2.1 微孔滤膜，孔径 0.8 m。GBZ/T 300.312017 2 4.2.2 大采样夹，滤料直径为 37 mm 或 40 mm。4.2.3 小采样夹，滤料直径为 25 mm。4.2.4 空气采样器，流量范围为 0 L/min2 L/min 和 0 L/min10 L/min。4.2.5 烧杯，50 mL。4.2.6 控温电热器。4.2.7 具塞刻度试管，25 mL。4.2.8 原子吸收分光光度计，具乙炔-空气火焰燃烧器和锌空心阴极灯。4.3 试剂 4.3.1 实验用水为去离子水，用酸为优级纯。4.3.2 消解液：1 体积高氯酸（201.67 g/mL）与 9 体积硝酸（201.42 g/mL）混合。4.3.3 盐酸溶液，2%(体积分数）。4.3.4 标准溶液：用盐酸溶液稀释国家认可的锌标准溶液成 10.0 g/mL 锌标准应用液。4.4 样品的采集、运输和保存 4.4.1 现场采样按照 GBZ 159 执行。4.4.2 短时间采样：在采样点，用装好微孔滤膜的大采样夹，以 5.0 L/min 流量采集 15 min 空气样品。4.4.3 长时间采样：在采样点，用装好微孔滤膜的小采样夹，以 1.0 L/min 流量采集 2 h8 h 空气样品。4.4.4 采样后，打开采样夹，取出微孔滤膜，接尘面朝里对折两次，放入清洁的塑料袋或纸袋中，置清洁容器内运输和保存。样品在室温下可长时间保存。4.4.5 样品空白：在采样点，打开装好微孔滤膜的采样夹，立即取出滤膜，放入清洁的塑料袋或纸袋中，然后同样品一起运输、保存和测定。每批次样品不少于 2 个样品空白。4.5 分析步骤 4.5.1 样品处理：将采过样的微孔滤膜放入烧杯中，加入 5 mL 消解液，盖上表面皿，在控温电热器上200左右缓缓消解，至溶液无色透明近干为止。取下稍冷后，用盐酸溶液将残液定量转移入具塞刻度试管中，并稀释至 25.0 mL。样品溶液供测定。4.5.2 标准曲线的制备：取 5 支8 支 25 mL 容量瓶，分别加入 0.00 mL2.50 mL 锌标准应用液，用盐酸溶液定容，配成 0.0 g/mL1.0 g/mL 浓度范围的锌标准系列。将原子吸收分光光度计调节至最佳测定状态，在 213.8 nm 波长下，用乙炔-空气贫燃气火焰分别测定标准系列各浓度的吸光度。以测得的吸光度对相应的锌浓度（g/mL）绘制标准曲线或计算回归方程，其相关系数应0.999。4.5.3 样品测定：用测定标准系列的操作条件测定样品溶液和样品空白溶液，测得的吸光度值由标准曲线或回归方程得溶液中锌的浓度（g/mL）。若样品溶液中锌浓度超过测定范围，用盐酸溶液稀释后测定，计算时乘以稀释倍数。4.6 计算 4.6.1 按 GBZ 159 的方法和要求将采样体积换算成标准采样体积。4.6.2 按式（1）计算空气中锌的浓度：0025VCC.(1)GBZ/T 300.312017 3 式中：C 空气中锌的浓度，乘以1.24或2.08分别为氧化锌和氯化锌的浓度，单位为毫克每立方米（mg/m3）；25样品溶液的体积，单位为毫升（mL）；C0 测得的样品溶液中锌的浓度（减去样品空白），单位为微克每毫升（g/mL）；V0 标准采样体积，单位为升（L）。4.6.3 空气中的时间加权平均接触浓度（CTWA）按 GBZ 159 规定计算。4.7 说明 4.7.1 本法按照 GBZ/T 210.4 的方法和要求进行研制。本法的检出限、定量下限、定量测定范围、最低检出浓度、最低定量浓度（以采集 75 L 空气样品计）、平均相对标准偏差、平均采样效率和平均消解回收率等方法性能指标见表 2。表2 原子吸收光谱法的性能指标 性能指标 化合物 氧化锌 氯化锌 检出限（以 Zn 计）/（g/mL）0.04 0.04 定量下限（以 Zn 计）/（g/mL）0.13 0.13 定量测定范围（以 Zn 计）/（g/mL）0.131.0.131 最低检出浓度（以 ZnO 计）（mg/m3）0.016 0.03 最低定量浓度（以 ZnO 计）（mg/m3）0.054 0.09 平均相对标准偏差/3.4 3.4 平均采样效率/92.9 92.9 平均消解回收率/95 95 4.7.2 本法检测的是空气中的总锌，当空气中共存多种锌化合物时，不能分别测定。4.7.3 本法也可采用微波消解法。5 锌及其化合物的溶剂洗脱-双硫腙分光光度法 5.1 原理 空气中气溶胶态锌及其化合物（包括氧化锌、氯化锌等）用微孔滤膜采集，酸洗脱后，锌离子在pH 4.05.5溶液中与双硫腙反应生成的双硫腙锌红色络合物，被四氯化碳萃取后，用分光光度计在530 nm波长下测定萃取液的吸光度，进行定量。5.2 仪器 5.2.1 微孔滤膜，孔径 0.8 m。5.2.2 大采样夹，滤料直径为 37 mm 或 40 mm。5.2.3 小采样夹，滤料直径为 25 mm。5.2.4 空气采样器，流量范围为 0 L/min2 L/min 和 0 L/min10 L/min。5.2.5 烧杯，50 mL。5.2.6 具塞比色管，25 mL。5.2.7 容量瓶，100 mL。GBZ/T 300.312017 4 5.2.8 分光光度计，具 1 cm 比色皿。5.3 试剂 5.3.1 实验用水为去离子水，用酸为优级纯，试剂为分析纯。5.3.2 盐酸，201.18g/mL。5.3.3 盐酸溶液，12.5%(体积分数）。5.3.4 甲基橙溶液，1g/L。5.3.5 氨水溶液：氨水（250.9g/mL）与水等体积混合。5.3.6 双硫腙溶液：一定量的双硫腙溶于四氯化碳中，并稀释成在 530 nm 波长下透光度为 50的溶液（以四氯化碳为对照）。5.3.7 缓冲溶液：8.2 g 乙酸钠溶于水，稀释至 50mL；用水稀释 6.25 g 冰乙酸至 50 mL。将二溶液混合。若溶液中含锌，则用 5 mL 双硫腙溶液萃取锌，直至双硫腙层绿色不变为止。再用四氯化碳萃取溶液中残留的双硫腙，直至四氯化碳层无色为止，弃去四氯化碳层。5.3.8 硫代硫酸钠溶液，250 g/L。若溶液中含锌，需用双硫腙溶液萃取除锌后使用，方法同 5.3.7。5.3.9 标准溶液：用盐酸溶液稀释国家认可锌标准溶液成 10.0 g/mL 锌标准应用液。5.4 样品的采集、运输和保存 5.4.1 现场采样按照 GBZ 159 执行。5.4.2 短时间采样：在采样点，用装好微孔滤膜的大采样夹，以 5.0 L/min 流量采集 15 min 空气样品。5.4.3 长时间采样：在采样点，用装好微孔滤膜的小采样夹，以 1.0 L/min 流量采集 2 h8 h 空气样品。5.4.4 采样后，打开采样夹，取出微孔滤膜，接尘面朝里对折两次，放入清洁的塑料袋或纸袋中，置清洁容器内运输和保存。样品在室温下可长期保存。5.4.5 样品空白：在采样点，打开装好微孔滤膜的采样夹，立即取出滤膜，放入清洁的塑料袋或纸袋中，然后同样品一起运输、保存和测定。每批次样品不少于 2 个样品空白。5.5 分析步骤 5.5.1 样品处理：将采过样的微孔滤膜放入烧杯中，加入 10 mL 盐酸溶液，在电炉上加热至沸，然后浸泡 30 min。取下冷却后，用水将溶液定量转移入 100 mL 容量瓶中，并稀释至刻度。取 5.0mL 样品溶液于具塞刻度试管中，供测定。5.5.2 标准曲线的制备：取 5 支8 支具塞刻度试管，分别加入 0.00 mL0.50 mL 锌标准应用液，各加水至 5.0 mL，配成 0.0 g/mL1.0 g/mL 浓度范围的锌标准系列。向各标准管加 1 滴甲基橙溶液，用氨水溶液调节溶液呈黄色，加入 5 mL 缓冲溶液和 1mL 硫代硫酸钠溶液，摇匀；准确加入 5.0 mL 双硫腙溶液，塞紧具塞刻度试管，用力振摇 2 min；放置分层后，取四氯化碳层，用分光光度计在 530 nm波长下，分别测定标准系列各浓度的吸光度。以测得的吸光度对相应的锌浓度（g/mL）绘制标准曲线或计算回归方程，其相关系数应0.999。5.5.3 样品测定：用测定标准系列的操作条件测定样品溶液和样品空白溶液，测得的吸光度值由标准曲线或回归方程得样品溶液中锌的浓度（g/mL）。若样品溶液中锌浓度超过测定范围，用水稀释后测定，计算时乘以稀释倍数。5.6 计算 5.6.1 按 GBZ 159 的方法和要求将采样体积换算成标准采样体积。GBZ/T 300.312017 5 5.6.2 按式（2）计算空气中锌的浓度。kVCC00100.(2)式中：C 空气中锌的浓度，乘以1.24或2.08分别为氧化锌和氯化锌的浓度，单位为毫克每立方米（mg/m3）；100样品洗脱溶液的体积，单位为毫升（mL）;K 稀释倍数，本法的稀释倍数为10；C0 测得的样品洗脱溶液中锌的浓度（减去样品空白），单位为微克每毫升（g/mL）；V0 标准采样体积，单位为升（L）。5.6.3 空气中的时间加权平均接触浓度（CTWA）按 GBZ 159 规定计算。5.7 说明 5.7.1 本法按照 GBZ/T 210.4 的方法和要求进行研制。本法的定量下限、定量测定范围、最低定量浓度（以采集 75L 空气样品计）、相对标准偏差、平均采样效率、平均洗脱效率等方法性能指标见表 3。表3 分光光度法的性能指标 性能指标 化合物 氧化锌 氯化锌 定量下限（以 Zn 计）/（g/mL）0.07 0.07 定量测定范围（以 Zn 计）/（g/mL）0.071.00 0.071.00 最低定量浓度（以 Zn Cl2计）/(mg/m3)0.13 0.20 相对标准偏差/0.68.3 0.68.3 平均采样效率/92.9 92.9 平均洗脱效率/95.9 95.9 5.7.2 样品管和标准管的振摇时间或次数应一致。避免在日光下操作。5.7.3 本法检测的是空气中能够溶于 12.5%(体积分数）盐酸溶液的总锌，当空气中共存多种锌化合物时，不能分别测定。5.7.4 在本法的 pH 条件下，加入硫代硫酸钠后，铜、铅、汞、镉、钴、铋、镍和锡等离子不干扰测定。5.7.5 所用的试剂空白应低，否则应提纯,特别是双硫腙，易被氧化。5.7.6 双硫腙提纯方法：称取 0.1 g 双硫腙，溶于 50 mL 四氯化碳中，置于 250 mL 分液漏斗中，每次用 30 mL 氨水溶液（1+100）提取 2 次3 次，合并氨水溶液；经过滤，用盐酸酸化，析出双硫腙；用四氯化碳提取，得双硫腙四氯化碳溶液，贮存在棕色瓶中，置于冰箱内保存。使用时用四氯化碳稀释成所需溶液。5.7.7 用四氯化碳提取操作和测量吸光度，应在通风柜内进行，并注意个体防护。_