GBZ∕T 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

ICS13.100C52中华人民共和国国家职业卫生标准GBZ/T300.33—2017工作场所空气有毒物质测定第33部分：金属及其化合物Determinationoftoxicsubstancesinworkplaceair—Part33:Metalsandtheircompounds2017-11-09发布2018-05-01实施GBZ/T300.33—2017I前言本部分为GBZ/T300的第33部分。本部分按照GB/T1.1—2009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/T300.33—20171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/T300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。GBZ159工作场所空气中有害物质监测的采样规范GBZ/T210.4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323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123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nm1锑及其化合物（Antimony）7440-36-0（Sb）金属锑、氧化锑等206.8362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223.0614镉及其化合物（Cadmium）7440-43-9(Cd)金属镉、氧化镉等226.5025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267.7167钴及其化合物（Cobalt）7440-48-4(Co)金属钴、氧化钴等228.616GBZ/T300.33—20172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nm8铜及其化合物（Copper）7440-50-8(Cu)金属铜、氧化铜等324.7529铟及其化合物（Indium）7440-74-6(In)金属铟、氧化铟等325.60910铅及其化合物（Lead）7439-92-1(Pb)铅烟、铅尘、氧化铅、硫化铅等220.35311锂及其化合物（Lithium）7439-93-2(Li)金属锂、氢化锂等670.78412镁及其化合物（Magnesium）7439-95-4(Mg)金属镁、氧化镁等279.07713锰及其化合物（Manganese）7439-96-5(Mn)金属锰、二氧化锰等257.61014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766.49017锶及其化合物（Strontium）7440-24-6(Sr)氧化锶、氯化锶等460.73318铊及其化合物（Thallium）7440-28-0(Tl)金属铊、氧化铊等190.80119锡及其化合物（Tin）7440-31-5(Sn)金属锡、二氧化锡等189.92720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371.02922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339.1974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/T300.33—20173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0.8μm。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/min～2L/min和0L/min～10L/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，ρ20=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50.0μg/mL的标准应用液。表223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/mLA组硝酸溶液钡、钙、镁、镍、钼、钾、锌0.0～10.0镉、铬、钴、铜、铟、铅、锰、锶、铊0.0～1.0B组盐酸溶液锑、铋、锡、钇、锆0.0～10.0锂、钒0.0～1.04.4样品的采集、运输与保存4.4.1现场采样按照GBZ159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2h～8h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/T300.33—201744.4.5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10000～15室温～180第二步100015～251804.5.2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（μg/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（μg/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GBZ159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：kVCC0025.....................................(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（μg/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GBZ159规定计算。4.7说明4.7.1本法按照GBZ/T210.4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/T300.33—201754.7.2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/T300.26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0.0050.0170.017～10.00.0020.00696.50.57～1.36钡0.0020.0070.007～10.00.00070.002100.80.31～0.80铋0.0290.0970.097～10.00.010.0398.71.28～1.83镉0.0010.00330.0033～1.000.00030.001100.10.40～0.76钙0.0090.030.03～10.00.0030.0199.80.79～1.08铬0.0010.00330.0033～1.000.00030.00199.10.38～0.54钴0.0010.00330.0033～1.000.00030.00199.70.41～0.60铜0.0010.00330.0033～1.000.00030.00198.60.41～1.25铟0.0080.0270.027～1.000.0030.00996.50.93～1.52铅0.0050.0170.017～1.000.0020.00698.70.62～0.96锂0.0020.0070.007～1.000.00070.00293.92.56～3.85镁0.0050.0170.017～10.00.0020.00698.90.22～0.42锰0.0010.00330.0033～1.000.00030.00199.90.41～0.82钼0.0020.0070.007～10.00.00070.00299.50.47～0.68镍0.0020.0070.007～10.00.00070.002100.00.34～0.75钾0.0090.030.03～10.00.0030.0193.90.67～1.81锶0.0020.0070.007～1.000.00070.00294.70.66～1.33铊0.0100.0330.033～1.000.0030.0195.00.53～3.07锡0.0040.0130.013～10.00.0010.00498.70.57～1.05钒0.0010.00330.0033～1.000.00030.00198.80.54～0