測(cè)定原理
 

4.1　原理
硅酸鹽溶于加熱的焦磷酸，而石英幾乎不溶，以質(zhì)量法測(cè)定粉塵中游離二氧化硅的含量。
4.2　器材
4.2.1　錐形燒瓶 (50ml)。
4.2.2　量筒 (25ml)。
4.2.3　燒杯 (200－400ml)。
4.2.4　玻璃漏斗和漏斗架。
4.2.5　溫度計(jì)(0－360℃)。
4.2.6　電爐 (可調(diào))。
4.2.7　高溫電爐(附溫度控制器)。
4.2.8　瓷坩堝或鉑坩堝(25ml，帶蓋)。
4.2.9　坩堝坩或鉑塵坩堝鉗。
4.2.10　干燥器(內(nèi)盛變色硅膠)。
4.2.11　分析天平(感量為0.0001g)。
4.2.12　瑪瑙研缽。
4.2.13　定量濾紙(慢速)。
4.2.14　pH試紙。
4.3　試劑
4.3.1　焦磷酸 (將85%的磷酸加熱到沸騰，至250℃不冒泡為止，放冷，貯存于試劑瓶中)。
4.3.2　氫氟酸。
4.3.3　結(jié)晶***。
4.3.4　鹽酸。
以上試劑均為化學(xué)純。
4.4　采樣
采集工人經(jīng)常工作地點(diǎn)呼吸帶附近的懸浮粉塵。按濾膜直徑為75mm的采樣方法對(duì)*大流量采集0.2g左右的粉塵，或用其他合適的采樣方法進(jìn)行采樣；當(dāng)受采樣條件限制時(shí)，可在其呼吸帶高度采集沉降塵。
4.5　分析步驟
4.5.1　將采集的粉塵樣品放在105±3℃烘箱中烘干2h，稍冷，貯于干燥器中備用。如粉塵粒子較大，需用瑪瑙研缽研細(xì)到手捻有滑感為止。
4.5.2　準(zhǔn)確稱(chēng)取0.1－0.2g粉塵樣品于50ml的錐形燒瓶中。
4.5.3　樣品中若含有煤、其他碳素及有機(jī)物的粉塵時(shí)，應(yīng)放在瓷坩堝中，在800－900℃下灼燒30min以上，使炭及有機(jī)物完全灰化，冷卻后將殘?jiān)媒沽姿嵯慈脲F形燒瓶中；若含有硫化礦物(如黃鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦等)，應(yīng)加數(shù)毫克結(jié)晶***于錐形燒瓶中。
4.5.4　用量筒取15ml焦磷酸，倒入錐形燒瓶中，搖動(dòng)，使樣品全部濕潤(rùn)。
4.5.5　將錐形燒瓶置于可調(diào)電爐上，迅速加熱到245－250℃，保持15min，并用帶有溫度計(jì)的玻璃棒不斷攪拌。
4.5.6　取下錐形燒瓶，在室溫下冷卻到100－150℃，再將錐形燒瓶放入冷水中冷卻到40－50℃，在冷卻過(guò)程中，加50－80℃的蒸餾水稀釋到40－45mol，稀釋時(shí)一面加水，一面用力攪拌混勻
4.5.7　將錐形燒瓶?jī)?nèi)容物小心移入燒杯中，再用熱蒸餾水沖洗溫度計(jì)、玻璃棒及錐形燒瓶。把洗液并倒入燒杯中，并加蒸餾水稀釋至150－200ml，用玻璃棒攪勻。
4.5.8　將燒杯放在電爐上煮沸內(nèi)容物，趁熱用無(wú)灰濾紙過(guò)濾(濾液中有塵粒時(shí)，須加紙漿)，濾液勿倒太滿，一般約在濾紙的三分之二處。
4.5.9　過(guò)濾后，用0.1N鹽酸洗滌燒杯移入漏斗中，并將濾紙上的沉渣沖洗3－5次，再用熱蒸餾水洗至無(wú)酸性反應(yīng)為止(可用pH試紙檢驗(yàn))，如用鉑坩堝時(shí)，要洗至無(wú)磷酸根反應(yīng)后再洗三次(檢驗(yàn)方法見(jiàn)4.8)。上述過(guò)程，應(yīng)在當(dāng)天完成。
4.5.10　將帶有沉渣的濾紙折疊數(shù)次，放于恒量的瓷坩堝中，在80℃的烘箱中烘干，再放在電爐上低溫炭化，炭化時(shí)要加蓋并稍留一小縫隙，然后放入高溫電爐(800－900℃)中灼燒30min，取出瓷坩堝，在室溫下稍冷后，再放入干燥器中冷卻1h，稱(chēng)至恒量并記錄。
4.6　粉塵中游離二氧化硅含量按式(3)計(jì)算：
SiO2(F)＝（m2-m1）/G×100 .......(3)
式中SiO2(F)—游離二氧化硅含量，%；
m1—坩堝質(zhì)量，g；
m2—坩堝加沉渣質(zhì)量，g；
G—粉塵樣品質(zhì)量，g。
4.7　粉塵中含有難溶物質(zhì)的處理
4.7.1　當(dāng)粉塵樣品中含有難以被焦磷酸溶解的物質(zhì)時(shí)(如碳化硅、綠柱石、電氣石、黃玉等)，則需用氫氟酸在鉑坩堝中處理。
4.7.2　向鉑坩堝內(nèi)加入數(shù)滴1：1硫酸，使沉渣全部潤(rùn)濕。然后再加40%的氫氟酸5－10ml(在通風(fēng)柜內(nèi))，稍加熱，使沉渣中游離二氧化硅溶解，繼續(xù)加熱蒸發(fā)至不冒白煙為止(防止沸騰)。再于900℃溫度下灼燒，稱(chēng)至恒量。
4.7.3　處理難溶物質(zhì)后游離二氧化硅含量按式(4)計(jì)算：
SiO2(F)＝（m2-m3）/G×100 .......(4)
式中m3—經(jīng)氫氟酸處理后坩堝加沉渣質(zhì)量，g；
其他符號(hào)表示的含義同式(3)。
4.8　磷酸根(PO4＾-3)的檢驗(yàn)方法
4.8.1　原理
磷酸和鉬酸按在pH4.1時(shí)，用抗壞血酸還原生成藍(lán)色。
4.8.2　試液的配制
4.8.2.1　乙酸鹽緩沖液 (pH4.1)取0.025N乙酸鈉溶液，0.1N乙酸溶液等體積混合。
4.8.2.2　1%抗壞血酸溶液(保存于冰箱中)。
4.8.2.3　鉬酸銨溶液　取2.5g鉬酸銨溶于100ml的0.05N硫酸中(臨用時(shí)配制)。
4.8.3　檢驗(yàn)方法
4.8.3.1　測(cè)定時(shí)分別將4.8.2.2和4.8.2.3兩溶液用4.8.2.1液各稀釋10倍。
4.8.3.2　取1ml濾液加上述溶液各4.5ml混勻，放置20min，如有磷酸根離子則顯藍(lán)色。
4.9　本法為基本方法。采用其他方法時(shí)，必須以本方法為基準(zhǔn)。