焦磷酸法测定游离二氧化硅含量方法

焦磷酸法测定游离二氧化硅含量方法
目前国家职业卫生标准《工作场所空气中粉尘测定第4部分：游离二氧化硅含量》其测定方法有焦磷酸法、红外分光光度法、X线衍射法。

后两法所使用的仪器昂贵，标准ａ－石英尘（纯度在99%）国内未见生产等因素，难以普及。

焦磷酸法是测定游离二氧化硅含量首选方法。

通过对现场采样到实验室检测各个关键点了解和掌握，结合参加中疾控职业卫生所组织的质控样考核，焦磷酸的制备：磷酸加热过程中控制温度不超过250℃是关键点，时时监控磷酸的温度，加热不冒泡为止，放冷备用。

温度过高易形成偏磷酸，造成过滤速度太慢，样品无法洗涤。

样品的前处理：将样品放在105±3℃的烘箱内干燥2h，稍冷，贮于干燥器内备用。

卫生标准要求用玛瑙研钵研磨至手捻有滑感为止，有时难掌握好，我们的经验是：
⑴不能有肉眼看见的颗粒物，
⑵用能做几次样品的量研磨1.0ｈ，
⑶按标准方法加入15mL 焦磷酸湿润样品，混匀、迅速加热到245℃～250℃时，用玻璃棒不停搅拌样品，此时玻璃棒轻触锥形瓶底部若有未磨好的粉尘颗粒有很明显感觉。

若有较大的颗粒存在样品溶解不完全，测定结果也会偏高，做平行测定时相对偏差也较大。

有文献报道用分样筛，这点值得商榷。

我们在测第一次质控考核样时由于处理不当，测定结果偏高，所做相对偏差高达10～20%，我们认真查找原因后认为：主要是粉尘颗粒粒径较大，样品在焦磷酸中溶解不完全所造成，经再次研磨后，重测结果在允许范围内，相对偏差也有效控制在5%以内。

样品的主要成分：要注意样品的来源，弄清样品的主要成分，因不同的样品成分处理方法也不同。

实验人员应多了解这方面的信息，与现场采样人员多勾通。

测定时有的样品可能会与焦磷酸发生反应，形成颗粒物的成分造成测定结果不准。

如粉尘样品中含有煤、其他碳素及有机物需在800～900℃下灰化30 min以上，使碳及有机物完全灰化，含有硫化矿物应加数毫克硝酸铵于锥形瓶中进行前处理，或含有焦磷酸难溶物质还需加氢氟酸在铂坩埚中处理。

某生产磨料的企业，采集的棕刚玉、白刚玉沉降尘，查相关文献资料棕刚玉，白刚玉是优质铝矾土，无烟煤，铁屑为原料，在电弧中经2000℃以上高温熔炼制成。

不加氢氟酸处理时棕刚玉、白刚玉分别测得游离二氧化硅含量高达25～35%和51～56%，显然予事实不符。

加氢氟酸处理后降至0～2.8%，其测定结果符合相关文献报道。

样品的溶解、稀释：先将灰化过的样品直接倒入锥形瓶中，用15ｍL焦磷酸多次洗涤坩埚，第一次加入焦磷酸润湿样品后，用玻璃棒充分把样品混匀，余下的焦磷酸分2或3次洗涤坩埚后倒入锥形瓶中；加热前必须搅拌均匀，迅速加热，同时用玻璃棒不停搅拌，使样品充分溶解，避免样品粘贴在瓶底。

以上操作方法中未见说明，但工作经验证明这样处理样品效果更好。

某生产工业硅的企业，采集的沉降尘在炭化后样品凝结成小块状，直接用15mL 焦磷酸溶解较难，先将灰化后的样品直接倒入锥形瓶中，第一次加少许焦磷酸润湿样品即可，用玻璃棒充分把样品捣碎混匀，余下的焦磷酸分2或3次洗坩埚后倒入锥形瓶中，这样溶解效果不错。

样品中含有过多硫化矿物，加入硝酸铵时采取少量多次的方法，待温度冷却到120℃以下时补加，防止大量的硝酸铵随着温度的升高快速分解，试样随硝酸铵分解产生的气体溢出容器，使测定结果偏低，此时应做空白实验。

样品中含有碳酸盐时遇酸产生气泡，此时应停止加热，保持数分钟后，再加热，以免试样溅失。

样品趁热用慢速定量滤纸过滤时若发现滤液中有浑浊沉淀现象，说明已有试样渗出，需先加纸浆。

滤过样品的滤纸要用盐酸和热水反复冲洗，直到洗滤纸的滤液ｐH值为中性，这里最好确定实验室用热蒸馏水洗涤样品次数，（稀盐酸洗后再用热蒸馏水洗涤10次以上，用
到铂坩埚时15次以上），过滤沉渣必须洗至无磷酸根，否则会损坏铂坩埚还会造成测定结果偏高。

测定第二次质控考核样，发现滤液有浑浊现象，滤液底部有少许白色细微沉渣，用滤液再次过滤后所用滤纸经炭化、灰化、称重确认有试样渗出，加纸浆后问题得到有效解决，双份平行样也得到有效控制，最后所报测定结果在正常允许范围内。