GBZT 300.33-2017 工作场所空气有毒物质测定 第33部分：金属及其化合物.pdf

ICS 13.100 C 52 中华人民共和国国家职业卫生标准 GBZ/T 300.332017 工作场所空气有毒物质测定 第 33 部分：金属及其化合物 Determination of toxic substances in workplace air Part 33:Metals and their compounds 2017-11-09 发布 2018-05-01 实施 GBZ/T 300.332017 I 前 言 本部分为GBZ/T 300的第33部分。本部分按照GB/T 1.12009给出的规则起草。本部分主要起草单位：上海市化工职业病防治院、江苏省优联检测技术服务有限公司、广东省职业病防治院。本部分主要起草人：仇建国、赵忠林、王翔、郭盈、郑家传、董银根、秦协、周剑峰、吴邦华、张爱华。GBZ/T 300.332017 1 工作场所空气有毒物质测定 第 33 部分：金属及其化合物 1 范围 GBZ/T 300的本部分规定了工作场所空气中23种金属及其化合物(见表1)的电感耦合等离子体发射光谱法。本部分适用于工作场所空气中23种气溶胶态金属及其化合物(见表1)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 23 种金属及其化合物的基本信息 23种金属及其化合物的基本信息见表1。表1 23 种金属及其化合物的基本信息 序号 化学物质 化学文摘号（CAS 号）包含的化学物质 分析线 nm 1 锑及其化合物（Antimony）7440-36-0（Sb）金属锑、氧化锑等 206.836 2 钡及其化合物（Barium）7440-39-3(Ba)可溶性钡 233.527 硫酸钡等 3 铋及其化合物（Bismuth）7440-69-9(Bi)金属铋、碲化铋等 223.061 4 镉及其化合物（Cadmium）7440-43-9(Cd)金属镉、氧化镉等 226.502 5 钙及其化合物（Calcium）7440-70-2(Ca)氧化钙等 317.933 氰氨化钙 6 铬及其化合物（Chromium）7440-47-3(Cr)铬酸盐、重铬酸盐、三氧化铬等 267.716 7 钴及其化合物（Cobalt）7440-48-4(Co)金属钴、氧化钴等 228.616 GBZ/T 300.332017 2 表 1（续）序号 化学物质 化学文摘号（CAS 号）包含的化学物质 分析线 nm 8 铜及其化合物（Copper）7440-50-8(Cu)金属铜、氧化铜等 324.752 9 铟及其化合物（Indium）7440-74-6(In)金属铟、氧化铟等 325.609 10 铅及其化合物（Lead）7439-92-1(Pb)铅烟、铅尘、氧化铅、硫化铅等 220.353 11 锂及其化合物（Lithium）7439-93-2(Li)金属锂、氢化锂等 670.784 12 镁及其化合物（Magnesium）7439-95-4(Mg)金属镁、氧化镁等 279.077 13 锰及其化合物（Manganese）7439-96-5(Mn)金属锰、二氧化锰等 257.610 14 钼及其化合物(Molybdenum)7439-98-7(Mo)不溶性钼 202.031 可溶性钼 15 镍及其化合物（Nickel）7440-02-0(Ni)难溶性镍 231.604 可溶性镍 16 钾及其化合物（Potassium）7440-09-7(K)氢氧化钾、氯化钾等 766.490 17 锶及其化合物（Strontium）7440-24-6(Sr)氧化锶、氯化锶等 460.733 18 铊及其化合物（Thallium）7440-28-0(Tl)金属铊、氧化铊等 190.801 19 锡及其化合物（Tin）7440-31-5(Sn)金属锡、二氧化锡等 189.927 20 钒及其化合物（Vanadium）7440-62-6(V)钒铁合金 292.402 五氧化二钒 21 钇及其化合物（Yttriun）7440-65-5(Y)金属钇、氧化钇等 371.029 22 锌及其化合物（Zinc）7440-66-6(Zn)氧化锌 213.857 氯化锌 23 锆及其化合物（Zirconium）7440-67-7(Zr)金属锆、氧化锆等 339.197 4 金属及其化合物的电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-AES）4.1 原理 GBZ/T 300.332017 3 空气中气溶胶态金属及其化合物(表1中的一种或多种)用微孔滤膜采集，酸消解后，用电感耦合等离子体发射光谱仪测定发射光强度,进行定量。4.2 仪器 4.2.1 微孔滤膜，孔径 0.8m。4.2.2 大采样夹，滤料直径为 37mm 或 40mm。4.2.3 小采样夹，滤料直径为 25mm。4.2.4 空气采样器，流量范围为 0L/min2L/min 和 0L/min10L/min。4.2.5 具塞刻度试管，25mL。4.2.6 微波消解仪。4.2.7 电感耦合等离子体发射光谱仪，各金属的分析线见表 1，仪器操作参考条件：a)入射功率：1300W；b)冷却气流量：15L/min；c)载气流量：0.8L/min；d)辅助气流量：0.2L/min；e)泵流量：1.5mL/min。4.3 试剂 4.3.1 实验用水为去离子水，试剂为优级纯。4.3.2 硝酸，20=1.42g/mL。4.3.3 过氧化氢，30%(体积分数）。4.3.4 硝酸溶液，5%(体积分数）。4.3.5 盐酸溶液，5%(体积分数）。4.3.6 标准溶液：用国家认可的标准溶液配制。23 种金属按照使用的溶剂不同分为 A 组和 B 组（见表2）。临用前，稀释成 50.0g/mL 的标准应用液。表 2 23 种金属及其化合物的标准溶液及标准系列的浓度范围 组别 溶剂 金属种类 标准系列浓度范围 g/mL A 组 硝酸溶液 钡、钙、镁、镍、钼、钾、锌 0.010.0 镉、铬、钴、铜、铟、铅、锰、锶、铊 0.01.0 B 组 盐酸溶液 锑、铋、锡、钇、锆 0.010.0 锂、钒 0.01.0 4.4 样品的采集、运输与保存 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 5.0L/min 流量采集 15min 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 1.0L/min 流量采集 2h8h 空气样品。4.4.4 采样后，打开采样夹，取出滤膜，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。样品在常温下可保存 7d。GBZ/T 300.332017 4 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：将微孔滤膜放入微波消解仪的消解罐中，依次加入 2.5mL 硝酸和 1mL 过氧化氢，加盖封闭后，放入微波消解仪中消解，消解条件参考表 3。待消解结束，消解罐冷却后，将消解液定量转移至具塞刻度试管中，A 组金属用硝酸溶液转移，B 组金属用盐酸溶液转移，并定容至 25.0mL 刻度，样品溶液供测定。表 3 微波消解仪的参考条件 程序 消解功率 W 升温时间 min 消解温度 第一步 1000 015 室温180 第二步 1000 1525 180 4.5.2 标准曲线的制备：取 4 支7 支容量瓶，根据测定需要，按照表 2 所列溶剂和浓度范围，配制一种或多种待测金属元素的标准系列。参照仪器操作条件，将电感耦合等离子体发射光谱仪调节至最佳测定状态，用表 1 所列的金属分析线，分别测定各标准系列各浓度的发射光强度，以测得的发射光强度对相应的金属浓度（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，测得发射光强度由标准曲线或回归方程得样品溶液中金属的浓度（g/mL）。若样品溶液中待测金属浓度超过测定范围，分别用硝酸溶液或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）计算空气中金属及其化合物的浓度：kVCC0025.(1)式中：C 空气中金属及其化合物的浓度，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测得的样品溶液中金属的浓度（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）；k 金属与金属化合物的换算系数，以金属计，k=1；以金属化合物计，k=金属化合物的分子量/金属元素的原子量。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。本法中金属及其化合物（以金属计）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 75L 空气样品计）、回收率、相对标准偏差等方法性能指标见表 4。本法的平均采样效率均90%。GBZ/T 300.332017 5 4.7.2 本法可能存在的干扰主要为光谱干扰，可通过选择分析该金属的其他发射谱线来降低干扰。4.7.3 本法使用的微波消解法不能对不溶性钡化合物、锡和某些金属的氧化物进行消解。锡的氧化物可采用 GBZ/T 300.26 的样品处理方法，其他金属氧化物可使用相应的样品处理方法，如用电热器法消解。不溶性钡化合物如硫酸钡，可用浓硫酸加热溶解。4.7.4 本法可以同时检测多种金属及其化合物，但是，检测的是每种金属元素的总浓度。在工作场所空气中有这种金属的多种化合物共存时，不能进行分别检测。只有存在某种金属的一种化合物时，才能按式（1）计算该种金属化合物的浓度。表 4 方法的性能指标 金属名称 检出限 g/mL 定量下限 g/mL 定量测定范围 g/mL 最低检出浓度 mg/m3 最低定量浓度 mg/m3 回收率%相对标准偏差%锑 0.005 0.017 0.01710.0 0.002 0.006 96.5 0.571.36 钡 0.002 0.007 0.00710.0 0.0007 0.002 100.8 0.310.80 铋 0.029 0.097 0.09710.0 0.01 0.03 98.7 1.281.83 镉 0.001 0.0033 0.00331.00 0.0003 0.001 100.1 0.400.76 钙 0.009 0.03 0.0310.0 0.003 0.01 99.8 0.791.08 铬 0.001 0.0033 0.00331.00 0.0003 0.001 99.1 0.380.54 钴 0.001 0.0033 0.00331.00 0.0003 0.001 99.7 0.410.60 铜 0.001 0.0033 0.00331.00 0.0003 0.001 98.6 0.411.25 铟 0.008 0.027 0.0271.00 0.003 0.009 96.5 0.931.52 铅 0.005 0.017 0.0171.00 0.002 0.006 98.7 0.620.96 锂 0.002 0.007 0.0071.00 0.0007 0.002 93.9 2.563.85 镁 0.005 0.017 0.01710.0 0.002 0.006 98.9 0.220.42 锰 0.001 0.0033 0.00331.00 0.0003 0.001 99.9 0