1．原理

    硅酸鹽溶于加熱的焦磷酸而石英幾乎不溶，以質(zhì)量法測(cè)定粉塵中游離二氧化硅的含量。

    2．器材與試劑

    1)器材

    ①錐形燒瓶(50 ml)；②量筒(25 ml)；③燒杯(200~400 ml)；④玻璃漏斗和漏斗架；⑤溫度計(jì)(0~ 360℃)；⑥電爐（可調(diào)）；⑦高溫電爐（附溫度控制器）；⑧瓷坩堝或鉑坩堝（25 ml，帶蓋）；⑨坩堝鉗或鉑尖坩堝鉗；⑩干燥器（內(nèi)盛變色硅膠）；⑩分析天平（感量為0.0001 g）；⑩瑪瑙研缽；⑩定量濾紙（慢速）；⑩pH試紙。

    2)試劑

    ①焦磷酸（將85%的磷酸加熱到沸騰，至250℃不冒泡為止，放冷，貯存于試劑瓶中）；②氫氟酸；③結(jié)晶硝酸銨；④鹽酸。以上試劑均為化學(xué)純。

    3．采樣

    采集工人經(jīng)常工作地點(diǎn)呼吸帶附近的懸浮粉塵。按濾膜直徑為75 mm的采樣方法以最大流量采集0.2 g左右的粉塵，或用其他合適的采樣方法進(jìn)行采樣；當(dāng)受采樣條件限制時(shí)，可在其呼吸帶高度采集沉降塵。

    4．分析步驟

    (1)將采集的粉塵樣品放在105℃±3℃烘箱中烘干2h，稍冷，貯于干燥器中備用。如粉塵粒子較大，需用瑪瑙研缽研細(xì)到手捻有滑感為止。

    (2)準(zhǔn)確稱取0.1～0.2 g粉塵樣品于50 ml的錐形燒瓶中。

    (3)樣品中若含有煤、其他碳素及有機(jī)物的粉塵時(shí)，應(yīng)放在瓷坩堝中，在800~900℃下灼燒30 min以上，使碳及有機(jī)物完全灰化，冷卻后將殘?jiān)媒沽姿嵯慈脲F形燒瓶中，若含有硫化礦物（如黃鐵礦、黃銅礦、輝鉬礦等），應(yīng)加數(shù)毫克結(jié)晶硝酸銨于錐形燒瓶中。

    (4)用量筒取15 ml焦磷酸，倒入錐形燒瓶中，搖動(dòng)，使樣品全部濕潤(rùn)。

    (5)將錐形燒瓶置于可調(diào)電爐上，迅速加熱到245~250℃，保持15 min，并用帶有溫度計(jì)的玻璃棒不斷攪拌。

    (6)取下錐形燒瓶，在室溫下冷卻到100~150℃，再將錐形燒瓶放入冷水中冷卻到40~50℃，在冷卻過(guò)程中，加50~80℃的蒸餾水稀釋到40~45 ml，稀釋時(shí)一面加水，一面用力攪拌混勻。

    (7)將錐形燒瓶?jī)?nèi)容物小心移入燒杯中，再用熱蒸餾水沖洗溫度計(jì)、玻璃棒及錐形燒瓶。把洗液一并倒人燒杯中，并加蒸餾水稀釋至150~200 ml，用玻璃棒攪勻。

    (8)將燒杯放在電爐上煮沸內(nèi)溶物，趁熱用無(wú)灰濾紙過(guò)濾（濾液中有塵粒時(shí)，須加紙漿），濾液勿倒太滿，一般約在濾紙的2/3。

    (9)過(guò)濾后，用0.1 N鹽酸洗滌燒杯移入漏斗中，并將濾紙上的沉渣沖洗3～5次，再用熱蒸餾水洗至無(wú)酸性反應(yīng)為止（可用pH試紙檢驗(yàn)），如用鉑坩堝時(shí)，要洗至無(wú)磷酸根反應(yīng)后再洗3次。上述過(guò)程應(yīng)在當(dāng)天完成。

    (10)將帶有沉渣的濾紙折疊數(shù)次，放于恒量的瓷坩堝中，在80℃的烘箱中烘干，再放在電爐上低溫炭化，炭化時(shí)要加蓋并稍留一小縫隙，然后放入高溫電爐800~900℃中灼燒30 min，取出瓷坩堝，在室溫下稍冷后，再放入干燥器中冷卻1h，稱至恒量并記錄。

    5．粉塵中游離二氧化硅含量的計(jì)算

    SiO2( F)=(m2 - m1 )/G×100    (8-7)

式中SiO2( F)-游離二氧化硅含量，%；

    m1-坩堝質(zhì)量，g；

    m2-坩堝加沉渣質(zhì)量，g；

    G-粉塵樣品質(zhì)量，g。

    6．粉塵中含有難溶物質(zhì)的處理

    (1)當(dāng)粉塵樣品中含有難以被焦磷酸溶解的物質(zhì)時(shí)（如碳化硅、綠柱石、電氣石、黃玉等）。則需用氫氟酸在鉑坩堝中處理。

    (2)向鉑坩堝內(nèi)加入數(shù)滴1：1硫酸，使沉渣全部潤(rùn)濕。再加40%的氫氟酸5～10 ml（在通風(fēng)柜內(nèi)），稍加熱，使沉渣中游離二氧化硅溶解，繼續(xù)加熱蒸發(fā)至不冒白煙為止（防止沸騰）。再于900℃溫度下灼燒，稱至恒量。

    (3)處理難溶物質(zhì)后游離二氧化硅含量的計(jì)算：

    SiO2(F)=(m2 - m3 )/G×100    (8-8)

式中m3 -經(jīng)氫氟酸處理后坩堝加沉渣質(zhì)量，g。

    其他符號(hào)含義同式(8-7)。

    7．磷酸根的檢驗(yàn)方法

    1)原理

    磷酸和鉬酸銨在pH值為4.1時(shí)，用抗壞血酸還原生成藍(lán)色。

    2)試液的配制

    (1)醋酸鹽緩沖液（pH值為4.1）取0.025 md/L醋酸鈉溶液，0.1 md/L醋酸溶液等體積混合。

    (2)1%抗壞血酸溶液（保存于冰箱中）。

    (3)鉬酸銨溶液。取2.5 g鉬酸銨溶于100 ml的0.05 md/L硫酸中（臨用時(shí)配制）。

    3)檢驗(yàn)方法

    (1)測(cè)定時(shí)分別將1%抗壞血酸溶液和鉬酸銨溶液兩溶液用醋酸鹽緩沖液各稀釋10倍。

    (2)取1 ml濾液加上述溶液各4.5 ml混勻，放置20 min，如有磷酸根離子則顯藍(lán)色。

    本法為基本方法。采用其他方法時(shí)，必須以本方法為基準(zhǔn)。