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1、重量法检测铝制品抛光车间粉尘颗粒供稿人：方红波 专业背景：应用化学 职称：理化环境监测师发表时间：2014.08.02.7 时37 分摘要：本实验报告对铝制品抛光车间的空间粉尘颗粒作了定量分析实验，实验的主要目的是 监控车间粉尘颗粒物含量。本实验报告分析了车间空间单位时间内，单位面积降尘量。 关键词：降尘，粉尘，颗粒物，监测Weight method to detect aluminum polishingworkshop dust particlesContributor: Fang HongboBackground: applied chemistryTitle: physical and
2、 chemical environment monitoring and published time: 2014.08.02.7 37 points Abstract: the experiment report on aluminum polishing workshop space dust particles made a quantitative analysis of the experiment, the main purpose of the experiment is to monitor workshop dust particles content.This experi
3、ment report analyzed the workshop space per unit time, per unit area tmonth. Keywords: dust, dust, particulate matter, monitoring1 引言随着时代的发展，日益增长的工业需求，金属加工业也出现了蓬勃生机，在 浙江金华，江苏昆山一带工业园区，时常看到一个个中小型的五金加工厂，巨大 的商业利益背后，也充斥着空间粉尘污染，影响人们的身体健康，人们对环境的 日益苛刻的环保要求促使了人们有必要对车间粉尘颗粒监测，监控。研究数据表 明。因上呼吸道感染、心脏病、支气管炎、气喘、肺炎、
4、肺气肿等疾病而到医院 就诊的人数的增加与大气中顺粒物浓度的增加是相关的 .对患呼吸道疾病和心脏 病的老人的死亡率研究也表明，在颗粒物浓度一连几天异常高的时期内，死亡率 就有所增加.暴露在合并有其他污染物 (如二氧化硫)的顺粒物中所造成的健康伤 害，要比分别暴露在单一污染物中严重得多。颗粒的粒径大小也是造成人体健康伤害的另一个重要因素。它的危害性主 要表现在以下两个方面。(1)粒径越小，越难沉积.因此会长时间飘浮在大气中，极易被吸人体内.并深 人肺部。一般，粒径在lOOum以上的尘粒会很快在大气中沉降;lo-100um的尘粒 可以滞留在呼吸道中;5 -10um的尘粒大部分会在呼吸道沉积，被分泌的
5、黏液吸 附，可以随痰排出;小于5um的微粒则能深入肺部;对于0. 01-0. lum的尘粒.50% 以上将沉积在肺腔中，引起各种尘肺病。(2)粒径越小，粉尘的比表面积越大，物理和化学活性越高，从而越易引发 各种生理反应。此外，尘粒的表面可以吸附空气中的各种有害气体及其他污染物，而成为它 们的载体。如可以承载致癌物质苯并a芘及细菌等。此外，空间粉尘颗粒物还有可能导致粉尘爆炸带来恶性安全事故，粉尘爆炸， 指粉尘在爆炸极限范围内，遇到热源(明火或温度)，火焰瞬间传播于整个混合 粉尘空间，化学反应速度极快，同时释放大量的热，形成很高的温度和很大的压 力，系统的能量转化为机械功以及光和热的辐射，具有很强
6、的破坏力。一般比较容易发生爆炸事故的粉尘大致有铝粉、锌粉、硅铁粉、镁粉、铁粉、 铝材加工研磨粉、各种塑料粉末、有机合成药品的中间体、小麦粉、糖、木屑、 染料、胶木灰、奶粉、茶叶粉末、烟草粉末、煤尘、植物纤维尘等。这些物料的 粉尘易发生爆炸燃烧的原因是都有较强的还原剂H、C、N、S等元素存在，当它 们与过氧化物和易爆粉尘共存时,便发生分解，由氧化反应产生大量的气体,或 者气体量虽小，但释放出大量的燃烧热。例如，铝粉只要在二氧化碳气氛中就有 爆炸的危险。粉尘爆炸的难易与粉尘的物理、化学性质和环境条件有关。一般认为燃烧热 越大的物质越容易爆炸，如煤尘、碳、硫黄等。氧化速度快的物质容易爆炸，如 镁粉、
7、铝粉、氧化亚铁、染料等。容易带电的粉尘也很容易引起爆炸，如合成树 脂粉末、纤维类粉尘、淀粉等。这些导电不良的物质由于与机器或空气摩擦产生 的静电积聚起来，当达到一定量时，就会放电产生电火花，构成爆炸的火源。2014年7时37分许，江苏省昆山市开发区中荣金属制品有限公司汽车轮毂 拋光车间在生产过程中发生爆炸。事故已致69人遇难，近200名伤者正在医院 接受救治。初步判明系企业安全生产责任事故，疑因粉尘爆炸引发。涉事企业是一家台 资企业，系美国通用汽车指定供应商，核心业务是生产电镀铝合金轮毂。小小的 空间粉尘颗粒物尽然存在如此大的危险隐患，一些普通老百姓可能这辈子也没相 信过这样的事情会发生，然而
8、爆炸产生了，悲剧发生了，亵渎科学，等于违背上 帝！2. 检测原理铝制品抛光车间不断制造铝粉尘颗粒物，粉尘颗粒物充满整个车间，慢慢空 间里的颗粒物会不断沉降，工人抛光作业又会产生新的粉尘颗粒，达到一个动态 平衡，即使车间空间单位体积含一定质量的粉尘颗粒物。空气中可沉降的颗粒物， 沉降在装有乙二醇水溶液为收集液的集尘缸内，经蒸发、干燥、称重后、计算沉 降量。降尘量为单位面积上，单位时间内，空间中沉降的颗粒物的质量。若以每 平方米单位时间内降尘量计算 t/g/（m2.h）3. 仪器1. ）集尘缸：内径15cm+/-0.5cm,高30cm的圆筒形玻璃缸。缸底要平整。2. ）瓷坩埚： 100ml.3.
9、）电热板：2000w（具调温分档开关）。4. ）搪瓷盘。5. ）分析天平：感量 0.1mg.6. ）帚：在玻璃棒的一端，套上一段乳胶管，然后用止血夹夹紧，放在105oC-/+5oC的烘箱中，烘3h后使乳胶管粘合在一起，剪掉不粘合的部分制 得，用来扫除尘粒。4.试剂（1）乙二醇（c2h6o2）:分析纯。（2）.实验用水：蒸馏水。5.采样（1）采样点的设置Q应选择集尘缸不易损坏的地方，且易于操作者更换集尘缸。通常设在矮建筑的 屋顶，必要时可以设在电线杆上，集尘缸应距离电线杆 0.5m 为宜。9采样点附近不应该有高大建筑物及高大树木并避开局部污染源。Q集成缸放置高度应距离地面5-12m。在某一区域内
10、采样，各采样点集成缸的放 置高度尽力保持在大致相同的高度，如放置屋顶平台上，采样口应距平台 1-1.5m， 以避免平台扬尘的影响。94 集尘缸的支架应该稳定并坚固，以防止被风吹倒或摇摆。95 在清洁区设置对照点。（2）样品的收集9放缸前的准备:于集尘缸中加入50-80ml乙二醇，以占满缸底为准，加水200ml . 加好后罩上塑料袋，直到把缸放在采样点的固定架上再把塑料袋取下，开始收集 样品。记录放缸地点、缸号、时间（年、月、日、时、分）。92 样品的收集:取缸时应核对地点、缸号，并记录缸时间（月、日、时）罩上塑 料袋，带回实验室。6.步骤（1 ）瓷坩埚的准备将瓷坩埚洗净、编号，在105。0/+
11、5*下，烘箱内3h，取出放入干燥器内， 冷却50min,在分析天平上称量，在烘50min,冷却50min.再称重，直至恒重（两 次重量之差小于0.4mg），此值为Wo。（2）降尘量的测定 用尺子测量集尘缸的内径（按不同方向至少测定三处，取其算术平均值）， 并用水将附着在上面的细小尘粒冲洗下来后弃去，先用少量水湿润缸壁，然后用 帚将附着于缸壁的尘粒刷下，再用水冲洗缸壁使尘粒全部移入溶液中，将缸内溶 液和尘粒全部移入溶液中，将缸内溶液和尘粒全部或分次转入 1000ml 烧杯中， 置通风柜内，在电热板上蒸发，使体积浓缩到10-20ml，冷却后用少量水湿润烧 杯壁，然后用帚将附着于烧杯壁上的尘粒刷下，
12、将烧杯内溶液和尘粒分数次全部 转移到已恒重的瓷坩埚中，放在塘瓷盘里，在电热板上小心蒸发至干（溶液少时 注意不要崩溅），然后放入烘箱于 105oC+/-5oC 烘干，按上述方法称量至恒重。 此值为 W1.将与采样操作等量的乙二醇，放入 1000ml 烧杯中，并加同等量的水，在电 热板上蒸发浓缩至10-20ml，然后将其转移至已恒重的瓷坩埚内，将瓷坩埚放在 搪瓷盘中，再放在点热板上蒸发至干，于 105oC-/+5oC 烘干，按上述条件称量至 恒重，减去瓷坩埚的重量Wo,即为Wc.7.计算降尘量t/（m2.h）= （W1-W0-WC） /S/n*10000试中：W1降尘、瓷坩埚和乙二醇蒸发至干并在1
13、05oC-/+5oC恒重后的重量， g:W0在 1050C-/+50C 烘干的瓷坩埚重量， g:Wc与采样操作等量的乙二醇蒸发至干并在 105oC+/-5oC 恒重后的重量， g:S集尘缸缸口面积，cm2：n采样时间（准确到O.OOlh）.计算结果保留一位小数。8.注意事项（l） 每一个样品所使用的烧杯，瓷坩埚等编号必须一致，并与其相对应的集尘 缸的缸号一并及时填入记录表中。（ 2 ） 瓷坩埚在烘箱、搪瓷盘及干燥器中，应分离放置，不可重叠。（ 3） 蒸发浓缩实验要在通风柜中进行，应注意保持柜内清洁，防止异物落入烧 杯内，影响测定，样品在瓷坩埚中浓缩时不要用水淋洗坩埚壁，否则将在 乙二醇与水的界面上发生剧烈沸腾使溶液溢出。当浓缩至20ml，以内时 应降低温度并间歇性的徐徐摇动，使降尘粘附在瓷坩埚壁上，避免样品溅 出。（4）应尽量选择缸底比较平的集尘缸，可以减少乙二醇的用量。（5）在室温温度较高时，冷却50min-1h，使坩埚冷却至室温方可称量（6）收回尘降缸中溶液较多时，须分数次转移到 l000ml 烧杯中，但每次加液 最多为烧杯 2/3 体积，因尘粒会爬上烧杯口，会使尘粒损失。（ 7） 在蒸发过程中，要调节电热板温度，使溶液始终处于微沸状态。（8） 精密度和准确度：同一实验室测定 5 份样品，相对标准偏差为 0.86%。回 收率为 98%-105%.
