職業(yè)危害檢測實驗指導(dǎo)書2012-9-28

1、重慶科技學(xué)院職業(yè)危害檢測實驗指導(dǎo)書 重慶科技學(xué)院安全工程學(xué)院實驗中心二0一0年十一月編實驗1 原子熒光法測定自來水中痕量的砷一、實驗?zāi)康?、了解原子熒光計的工作原理；2、了解原子熒光計的基本操作程序；3、了解原子熒光法測定砷的基本分析條件。二、主要儀器及試劑PF6非色散原子熒光光度計，砷空心陰極燈；高純氬氣；載液：2%鹽酸；還原劑：2.0%的硼氫化鉀（鈉）和0.5%的氫氧化鉀（鈉）混合液；砷標準儲備液：0.1mg/L（1%硫脲）。三、基本原理還原劑經(jīng)蠕動泵并與注射泵帶動的樣品在混合反應(yīng)塊中混合，并在氬氣的推動下進入氣液分離器，生成的氫化物氣（或原子蒸汽）體進入原子化器，在高溫作用下氣態(tài)氫化物分

2、解為原子蒸汽，其吸收能量后受激原子在去激發(fā)過程中發(fā)射出一定波長的光輻射即原子熒光，然后由檢測器檢測熒光的強度后由計算機顯示并處理結(jié)果。該儀器是由光源發(fā)出的特征輻射光照射在被測元素的原子蒸汽上，基態(tài)原子周圍電子被激發(fā)到高能態(tài)，由于電子在高能態(tài)不穩(wěn)定，當電子返回基態(tài)或其他低能態(tài)時向外輻射熒光，從而進行定量分析，其熒光強度與元素的濃度存在以下關(guān)系：式中：If -原子熒光強度；-原子熒光量子效率；I0 -光輻射強度；K-在波長時的峰值吸收系數(shù)；L -吸收光程；N -單位長度內(nèi)基態(tài)原子數(shù)。對于給定的元素來說，當光源的波長和強度固定，吸收光程固定，原子化條件一定，在元素濃度較低時，熒光強度與熒光物質(zhì)的質(zhì)量

3、濃度有如下簡單關(guān)系（為常數(shù)）：If =四、分析步驟1、校正曲線的繪制 按表中數(shù)據(jù)配制好砷標準溶液，砷儲備液濃度(0.1mg/L)，優(yōu)級純的鹽酸，去離子水（電阻率10M歐姆）。表1 砷標準溶液的配制序號濃鹽酸（ml）10%的硫脲或10%抗壞血酸體積（ml）砷儲備液濃度(0.1mg/L)體積（ml）定容體積（ml）溶液濃度（ug/L）Std021001000Std121011001Std221021002Std321041004Std421081008Std52101010010單標配自動曲線Std52101010010注：（1）.無機砷有三價和五價，儀器只能測三價砷，硫脲和抗壞血酸的作用是將五價

4、砷還原成三價砷，抗干擾和增加溶液的穩(wěn)定性（2）.硫脲濃度過高時不易溶解，尤其是在溫度比較低的環(huán)境下，配制時可適當加溫或配成5%的溶液。（3）.標準曲線溶液各點的酸度一定要大于等于載液的酸度，保持同種酸且酸度一致最佳。表2 原子熒光試劑的配制元素載液還原劑酸氫氧化鉀(KOH)硼氫化鉀(KBH4)砷（As）HCL2%0.5%1.5%注：（1）還原劑的配制用氫氧化鉀和硼氫化鉀或氫氧化鈉和硼氫化鈉都可以。（2）硼氫化鉀的作用是與酸反應(yīng)生成大量氫離子（與所測元素結(jié)合成氫化物）和氫氣（提供燃氣），硼氫化鉀易水解，堿性條件可抑制其水解。2、水樣的配制取50.00mL自來水于100 mL容量瓶中，再加入10%

5、的硫脲10mL，濃鹽酸2mL，用蒸餾水稀釋到100mL。3、原子熒光操作規(guī)程 （1）打開電腦，進入WINDOWS桌面。（2）打開氬氣瓶減壓閥，分壓表調(diào)至0.2MPa左右。（3）換上需要做元素的元素?zé)?，打開儀器主機電源，雙擊桌面上圖標進入儀器工作站，出現(xiàn)登陸畫面點確定。（4）檢查元素?zé)艄獍呤欠駥φ?，原子化器高?mm左右，光斑對準調(diào)光器中間橫線和豎線的交叉點（檢查汞燈是否點亮，若不亮用點火槍激發(fā)點亮，）（5）做汞溫度設(shè)成0度，其他元素設(shè)成160200度，點應(yīng)用。（6），自動進樣，設(shè)置，載液空白位置設(shè)成255，其他位置按各個樣品放在樣品盤的位置來設(shè)定，點應(yīng)用，若讓儀器自動運行測量，在前打上對勾，應(yīng)

6、用。，輸入曲線各標準點的濃度，若用儀器自動稀釋曲線，在前打上對勾。，添加樣品可設(shè)置樣品名稱，樣品號，樣品形態(tài)，稀釋因子，樣品單位。確定（7）把標準空白，標準曲線，樣品空白，樣品按自動進樣器設(shè)置位置放入樣品架中。壓好泵管，載流槽內(nèi)倒入鹽酸，放好還原劑和鹽酸瓶。（8），點擊儀器依次測量載流，標準空白，標準曲線，樣品空白，樣品。（9）需要打印曲線，數(shù)據(jù)打印。（10）儀器清洗，將進樣針和還原劑毛細管放入去離子水中，點擊，輸入清洗次數(shù)（3次以上），點“開始”清洗。（11）關(guān)氬氣，退出儀器工作站，松開泵卡，關(guān)儀器主機電源。4、數(shù)據(jù)記錄及處理序號標準溶液濃度（ug/L）熒光值If水樣的熒光值水樣中砷的含量（

7、ug/L）Std00Std11Std22Std34Std48Std510實驗2 氣相色譜法測定工作場所空氣中的苯（標準曲線法）一、實驗?zāi)康?. 了解氣相色譜儀的基本結(jié)構(gòu)、性能和操作方法；2. 了解氣相色譜法的基本原理和定性、定量方法；3. 學(xué)習(xí)工作場所空氣中苯的定性和定量測定方法。二、主要儀器及試劑GC-4000A型氣相色譜儀（氫火焰檢測器）；毛細管色譜柱（30m×0.53mm×0.2mm，F(xiàn)FAP）微量注射器10L ；高純氮氣；苯（色譜純）；二硫化碳（色譜純）。三、基本原理色譜法具有極強的分離效能。一個混合物樣品定量引入合適的色譜系統(tǒng)后，樣品在流動相攜帶下進入色譜柱，樣品

8、中各組分由于各自的性質(zhì)不同，在柱內(nèi)與固定相的作用力大小不同，導(dǎo)致在柱內(nèi)的遷移速度不同，使混合物中的各組分先后離開色譜柱得到分離。分離后的組分進入檢測器，檢測器將物質(zhì)的濃度或質(zhì)量信號轉(zhuǎn)換為電信號輸給記錄儀或顯示器，得到色譜圖。利用保留值可定性，利用峰高或峰面積可定量。四、分析步驟1、校正曲線的繪制 加5.0mlL二硫化碳于10mL 容量瓶中，用微量注射器準確加入10µL苯（色譜純；在20，1uL苯為0.88mg），用二硫化碳稀釋至刻度，為標準溶液，濃度為0.88 µg/µL。然后再用二硫化碳稀釋成表1所列標準系列：表 1 苯標準系列管 號01234V苯（µ

9、L）0.05.010.015.020.0V二硫化碳(mL)5.05.05.05.05.0苯濃度，µg/mL0.00.881.762.643.52當儀器達到設(shè)定的溫度條件后，用微量注射器進樣2.00µL，開動色譜儀，并記錄保留時間和峰面積，以苯濃度為橫坐標，以峰面積為縱坐標繪制標準曲線。2、樣品分析取處理好的樣品2.00µL自進樣口進樣，測定方法及條件同標準曲線，記錄保留時間和峰面積，并用回歸方程計算苯樣品的濃度。3、數(shù)據(jù)記錄及處理管 號01234樣品進樣量V苯（µL）0.02.02.02.02.02.0保留時間（min）峰面積（µV*s）儀器操

10、作規(guī)程FID（氫火焰）：開機1、開N2，氣源分壓0.4-0.5Mpa，主機載氣壓力0.3Mpa，柱壓B 壓力可調(diào)（0.05-0.08調(diào)節(jié)出峰快慢）。2、開主機電源，設(shè)置柱、氣化、氫焰、保護溫度。保護溫度高于柱溫箱30。（柱溫100、氣化150、氫焰150）。3、等升到溫度后，開空氣、氫氣?？諝鈿庠磯毫?.3-0.4 MPa，主機空氣壓力0.2 Mpa，流量A針形伐開8圈（已調(diào)好），順時針關(guān)，逆時針開。氫氣氣源壓力0.2-0.4 Mpa，主機氫壓A 0.05-0.06 Mpa。4、開空氣、氫氣5min后，把高阻放于低檔。按FID點火開關(guān)5秒左右，火點著后，選適當?shù)撵`敏度和衰減。（中檔、衰減1）。

11、5、開電腦進行工作站，待基線穩(wěn)定后，進樣分析。關(guān)機1、退出A5000工作站，關(guān)空氣、氫氣，把靈敏度放至低檔。2、按“總清”鍵，打開柱箱門，等柱箱溫度降至室溫，關(guān)主機電源，關(guān)氮氣。玻璃柱不可打開柱箱門。實驗3 工作場所空氣中鉛及其化合物的測定（引用標準：GBZ/T 160.102004）一、實驗?zāi)康?. 了解原子吸收分光光度計的基本結(jié)構(gòu)、性能和操作方法；2. 了解原子吸收分光光度法的基本原理和分析方法；3. 掌握工作場所空氣中鉛及其化合物含量的測定方法。二、主要儀器及試劑儀器設(shè)備：AA7020型原子吸收分光光度計（配備乙炔空氣火焰燃燒器和鉛空心陰極燈）；微孔濾膜，孔徑0.8m；采樣夾，濾料直徑4

12、0mm；小型塑料采樣夾，濾料直徑25mm；空氣采樣器，流量03L/min和010L/min；燒杯，50mL；表面皿，直徑約50mm；電熱板或電砂?。痪呷潭仍嚬?，5mL；容量瓶，50ml。試劑：實驗用水為去離子水，用酸為優(yōu)級純或高純； 高氯酸，201.67g/mL；硝酸，201.42g/mL；消化液：100mL 高氯酸加入到900mL 硝酸中；硝酸溶液：10mL硝酸加入到990mL 水中；標準溶液：稱取0.1598g 硝酸鉛（優(yōu)級純，在105干燥2h），用少量硝酸溶液溶解，定量轉(zhuǎn)移入100mL 容量瓶中，并定容至刻度。此溶液為1.0mg/mL 標準貯備液。臨用前，用硝酸溶液稀釋成10g/mL

13、鉛標準溶液；或用國家認可的標準溶液配制。三、基本原理原子吸收光譜分析法也稱為原子吸收分光光度法，簡稱“原子吸收法”。它是基于物質(zhì)所產(chǎn)生的基態(tài)原子蒸氣對特定波長譜線（元素的共振線特征譜線）的吸收作用而對元素進行定量分析的。空氣中鉛塵、鉛煙和硫化鉛用微孔濾膜采集，消解后，在283.3nm波長下，用乙炔空氣火焰原子吸收光譜法測定鉛含量。四、分析步驟4.1 樣品的采集、運輸和保存（現(xiàn)場采樣按照GBZ 159執(zhí)行）4.1.1 短時間采樣：在采樣點，將裝好微孔濾膜的采樣夾，以5L/min 流量采集15min 空氣樣品。4.1.2 長時間采樣：在采樣點，將裝好微孔濾膜的小型塑料采樣夾，以1L/min 流量采

14、集28h 空氣樣品。4.1.3 個體采樣：將裝好微孔濾膜的小型塑料采樣夾佩戴在監(jiān)測對象的前胸上部，進氣口盡量接近呼吸帶，以1L/min 流量采集28h 空氣樣品。采樣后，將濾膜的接塵面朝里對折2 次，放入清潔容器中運輸和保存。在室溫下樣品可長期保存。4.2 分析步驟4.2.1 對照試驗：將裝好微孔濾膜的采樣夾帶至采樣點，除不連接空氣采樣器采集空氣樣品外，其余操作同樣品，作為樣品的空白對照。4.2.2 樣品處理：將采過樣的濾膜放入燒杯中，加入5mL消化液，蓋上表面皿，在電熱板或電砂浴上緩緩加熱消解，保持溫度在200左右，至溶液無色透明近干為止。用硝酸溶液將殘液定量轉(zhuǎn)移入具塞刻度試管中，并稀釋至5

15、.0mL，搖勻，供測定。若樣品液中鉛濃度超過測定范圍，用硝酸溶液稀釋后測定，計算時乘以稀釋倍數(shù)。4.2.3 標準曲線的繪制：取6 只25mL比色管，分別加入0.0、0.5、1.0、1.5、2.0 和2.5mL 鉛標準溶液（10g/mL），用去離子水稀釋至25.0mL，配成0.00、0.20、0.40、0.60、0.80和1.0g/mL 鉛濃度標準系列。將原子吸收分光光度計調(diào)節(jié)至最佳測定狀態(tài)，在283.3nm 波長下，用貧燃氣火焰分別測定標準系列，每個濃度重復(fù)測定3 次，以吸光度均值對鉛濃度(g/mL)繪制標準曲線。4.2.4 樣品測定：用測定標準系列的操作條件測定樣品溶液和空白對照溶液；由測得

16、的樣品吸光度值減去空白對照吸光度值后，由標準曲線得鉛濃度(g/ml)。5 數(shù)據(jù)處理5.1 按式（1）將采樣體積換算成標準采樣體積： (1)式中 ：V0 標準采樣體積，L；V 采樣體積，L；t 采樣點的溫度，；P 采樣點的大氣壓，kPa。5.2 按式（2）計算空氣中鉛的濃度； (2)式中：C 空氣中鉛的濃度， mg/ m3；5 消解后樣品溶液的體積，mL；c 測得樣品溶液中鉛的濃度，g/mL；V0 標準采樣體積，L。數(shù)據(jù)記錄表序號標準溶液濃度（ug/mL）吸光值A(chǔ)樣品的吸光值樣品中鉛的含量（ug/mL）Std00Std10.2Std20.4Std30.6Std40.8Std51.0附錄AA-70

17、20原子吸收分光光度計操作規(guī)程1準備工作 安裝空心陰極燈 將需要使用的空心陰極燈插入燈座內(nèi)，連接好燈的電源，記錄燈的位置，注意要連續(xù)測定的元素的燈的位置號應(yīng)為單、雙數(shù)間隔。2 開機2.1 火焰測量2.1.1打開乙炔鋼瓶主閥（逆時針旋轉(zhuǎn)11.5周），調(diào)節(jié)旋鈕使次級壓力表指針指示為0.05MPa。2.1.2打開空壓機電源，調(diào)節(jié)輸出壓力為0.35MPa。2.1.3打開AA-7020主機電源。2.2石墨爐測量2.2.1打開AA-7020主機電源。2.2.2打開ASC-7020自動進樣器電源。2.2.3打開GFA-7020石墨爐電源。2.2.4打開氬氣鋼瓶主閥（完全旋開），調(diào)節(jié)旋鈕使次級壓力表指針指示為

18、0.35MPa。2.2.5打開冷卻循環(huán)水電源。3聯(lián)機自檢 3.1打開計算機，單擊 【儀器】【燈位設(shè)置】，顯示燈位置屏幕，將燈的位置與類型輸入（主機通電后，只有在此位置屏幕才可以用手轉(zhuǎn)動燈座) 3.2雙擊Wizzard圖標，在窗口選擇 操作 ，然后點擊AA的主機圖片。輸入用戶名和密碼，點擊OK。3.2.1選中 元素選擇 元素周期表石墨爐法 普通燈使用ASC3.2.2 選中 元素選擇 元素周期表火焰法3.3單擊【儀器】【連接】打開排風(fēng)系統(tǒng)，按提示進行安全項目檢查點擊確定3.4儀器調(diào)試3.4.1石墨爐法 在運行序列前進行 石墨爐原點位置、石墨爐噴嘴位置調(diào)試3.4.2火焰法 燃燒頭原點位置調(diào)節(jié)3.5編

19、輯參數(shù)譜線搜索標準曲線樣品組設(shè)定連接發(fā)送參數(shù)3.6點擊start運行序列3.7打印報告4關(guān)機 4.1石墨爐4.1.1空燒三次4.1.2關(guān)電源，關(guān)氬氣，關(guān)管冷卻水4.2火焰法4.2.1用純凈水清洗霧化器5分鐘4.2.2熄火、關(guān)氣。4.2.3退出工作站，關(guān)主機、關(guān)空壓機、關(guān)排煙機4.2.4關(guān)計算機，關(guān)總電源，做好使用登記。實驗4 工作場所中甲醛含量的測定（乙酰丙酮分光光度法）一、實驗?zāi)康?. 了解紫外可見分光光度計的基本結(jié)構(gòu)、性能和操作方法；2. 了解紫外可見分光光度法的基本原理和分析方法；3. 掌握工作場所空氣中甲醛含量的測定方法。二、主要儀器及試劑儀器設(shè)備：大型氣泡吸收管；空氣采樣器，流量05

20、00mL /min；具塞刻度試管，10mL；恒溫水?。籘U1901雙光束紫外可見光分光光度光度計（北京普析通用儀器有限責(zé)任公司）。試 劑：1、不含有機物的蒸餾水：加少量高錳酸鉀的堿性溶液于水中再行蒸餾即得（在整個蒸餾過程中水應(yīng)始終保持紅色，否則應(yīng)隨時補加高錳酸鉀）。2、吸收液：不含有機物的重蒸餾水。3、乙酸銨（NH4CH3COO）。4、冰乙酸（CH3COOH）：=1.055。5、乙酰丙酮溶液，0.25%（V/V）：稱25g乙酸銨，加少量水溶解，加3mL冰乙酸及0.25mL新蒸餾的乙酰丙酮，混勻再加水至100mL，調(diào)整pH=6.0，此溶液于 2 5 貯存，可穩(wěn)定一個月。6、甲醛標準溶液：取2.8

21、mL含量為36 %38 %甲醛溶液，放入1L容量瓶中，加水稀釋至刻度。此溶液1mL約相當于1mg甲醛。其準確濃度用碘量法標定。使用時稀釋成10.00 µg/mL。三、基本原理物質(zhì)的吸收光譜本質(zhì)上就是物質(zhì)中的分子和原子吸收了入射光中的某些特定波長的光能量，相應(yīng)地發(fā)生了分子振動能級躍遷和電子能級躍遷的結(jié)果。由于各種物質(zhì)具有各自不同的分子、原子和不同的分子空間結(jié)構(gòu)，其吸收光能量的情況也就不會相同，因此，每種物質(zhì)就有其特有的、固定的吸收光譜曲線，可根據(jù)吸收光譜上的某些特征波長處的吸光度的高低判別或測定該物質(zhì)的含量，這就是分光光度定性和定量分析的基礎(chǔ)。分光光度分析就是根據(jù)物質(zhì)的吸收光譜研究物質(zhì)的