關于工作場所空氣中磷酸的測定方法探究

周潔瓊

摘 要：磷酸屬于一種常見的無機酸，如若工作場所空氣中的磷酸含量過高則會對工作人員的身體健康產生危害，因此非常有必要對工作場所空氣中磷酸進行測定?；诖?，本文將結合筆者實踐經驗，對工作場所空氣中磷酸的測定方法進行研究與分析，以供廣大同行參考。

關鍵詞：工作場所；空氣；磷酸；測定方法；分析

0 引言

目前，磷酸常常被應用于肥料、食品以及制藥等工業當中，也可作為化學試劑。其屬于無機酸，所產生的霧或蒸汽對人體的眼、鼻、喉具有一定的刺激性，如若人眼或皮膚直接與磷酸接觸則可能會導致灼傷，如若人體口服磷酸液體則可能會引發腹痛、惡心、嘔吐，嚴重的還會引發休克。目前，我國對工作場所中磷酸的短時間接觸允許濃度PC-STEL限值規定為3mg/m3，時間加權平均允許濃度PC-TWA為1mg/m3。對于測定工作場所空氣中的磷酸，我國標準方法主要是鉬酸銨分光光度法，然而在實際測定過程中，用該方法測定高濃度以及空白標準顯色較深，無色階，所以可行性不高。本文參考各行業磷酸的測定方法，提出了工作場所空氣中磷酸測定方法的改進措施，即通過調整試劑計入量來對溶液中的酸度進行控制，從而提高磷酸方法的準確度與精密度，對工作場所空氣中磷酸的測定提供了極大的便利。具體如下。

1 材料與方法

1.1 測定原理

采用微孔濾膜采集工作場所空氣中的磷酸霧，并經水洗脫后，在酸性溶液中和硫酸肼、鉬酸銨發生反應生成磷鉬藍，根據顏色深淺程度定量，在680nm波長下測量吸光度。

1.2 主要儀器

（1）紫外可見分光光度計；

（2）流量為0～10L/分鐘的空氣采樣器；

（3）孔徑為0.8μm的微孔濾膜；

（4）濾料直徑為25mm的小型塑料采樣夾；

（5）濾料直徑為40mm的采樣夾；

（6）數顯恒溫水浴鍋。

實驗所用玻璃器皿均用硝酸（1+5）浸泡過夜。

1.3 主要試劑

（1）50g/L鉬酸銨溶液；

（2）15g/L硫酸肼溶液；

（3）5mol/L硫酸溶液；

（4）磷酸標準溶液：將0.1389g干燥過的磷酸二氫鉀慢慢溶于水中，定量轉移至100ml容量瓶中，并定容至刻度，配制成1.0mg/ml標準儲備液。臨用前，用水將其稀釋成10.0μg/ml的磷酸標準溶液?；蛴脟艺J可的標準溶液配制。

1.4 樣品的采集、保存與運輸

長時間采樣：使用裝有微孔濾膜的小型塑料采樣夾在采樣點以1L/分鐘的流量對空氣樣品進行采集，時長控制在4～8小時；

短時間采樣：使用裝有微孔濾膜的采樣夾在采樣點以5L/分鐘的流量對空氣樣品進行采集，時長控制在15分鐘；

個體采樣：使用裝有微孔濾膜的小型采樣夾，在采樣點將采樣夾放置在采樣對象的前胸上部，并盡可能使進氣口與呼吸帶相靠近，采用1L/分鐘的流量對空氣樣品進行采集，時長控制在2～8小時。

采樣完畢后，把濾膜接塵面往內對折2次，并將其放在具塞試管中保存與運輸，室溫下，樣品能夠保存3天。

1.5 繪制標準曲線

將0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0ml的磷酸標準溶液分別加入到6個10ml比色管中，并用水定容至5ml，配制成0、5、10、20、30、40μg的磷酸標準系列。然后，將0.5ml硫酸溶液、1ml鉬酸銨溶液和0.4ml硫酸肼溶液分別添加到各個標準管中，充分搖勻，放置在沸水浴中加熱，時長控制在10分鐘，加熱完畢后將標準管取出，待其溫度降至室溫。使用 1cm比色皿在680nm波長下測量吸光度，同一濃度需要測定3次，取平均值繪制對應的磷酸含量標準曲線。

1.6 分析步驟

1.6.1 對照試驗

把裝有微孔濾膜的采樣夾帶到采樣點，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。

1.6.2 樣品處理

在具塞試管中取出采過樣的濾膜，將其放到燒杯中，用10ml去離子水分3次對試管進行沖洗，最后往燒杯中倒入洗滌液；接著將濾膜平整展開，將其浸泡于水中，將表面皿蓋上，放置于沸水浴中加熱，時長控制在10分鐘；加熱完畢后取出，待其溫度降至室溫，將洗脫液轉移到10ml具塞比色管內，并用少許水對燒杯以及濾膜進行沖洗，將洗液倒入具塞比色管中，均勻搖晃，供測定。

1.7 樣品測定

取5ml經樣品處理后的洗脫液，按照測定標準系列的操作條件來對空白對照管以及樣品的洗脫液進行測定，將樣品測定所得的吸光度與空白對照吸光度相減，根據標準曲線可將磷酸含量查出。如果洗脫液中的磷酸濃度超過測定范圍，則需要將其稀釋后方可測定。

1.8 計算

標準采樣體積計算：Vo=Vx293/（273+t）x（p/101.3）。其中，標準采樣體積用Vo表示，其單位為L；采樣體積用V表示，單位為L；采樣點大氣壓用p來表示，單位為kPa；采樣點溫度用t來表示，單位為℃。

空氣中磷酸濃度計算：C=2m/Vo。其中標準采樣體積用Vo表示，其單位為L；空氣中磷酸濃度用C表示，單位為mg/m3；查標準曲線所得的磷酸含量用m表示，單位為μg。

根據本方法條件測定，線性方程為Y=0.0074x+0.0093（r=0.9996），從而得出2.7μg為其定量下限，按照采集75L空氣樣品計算，得出0.08mg/m3為最低檢出濃度。

2 結果與討論

2.1 吸收波長的選擇

在波長為400-800nm范圍內掃描磷酸標準（4.0μg/ml）產生的磷鉬藍，發現吸光度在800nm到400nm逐漸下降，而最大吸收光譜在680nm，所以選取680nm為測量波長。

2.2 酸度的選擇

由鉬酸銨、磷酸和還原劑共同反應生成磷鉬藍需要在特定酸度環境下進行。如若酸度過大，則會導致空白管呈藍色，對標準系列的色階梯度造成一定影響。經試驗可知，選擇濃度為2-5mol/L的硫酸溶液，對測定吸光度的影響比較低。故本研究選用硫酸溶液濃度為5mol/L。

2.3 顯色劑用量的選擇

經試驗可知，如果體系中鉬酸銨濃度偏低，易降低靈敏度，如果濃度偏高則會使空白管呈深藍色，使色階梯度受到影響。綜合考慮，選取鉬酸銨溶液濃度為50g/L。

2.4 精確度實驗

分別將10μg和30μg的磷酸溶液添加到空白微孔濾膜當中，待其揮干，采用上述分析與測定方法對加標濾膜以及空白濾膜進行處理和測定，計算時用加標濾膜測得量與空白濾膜量相減，結果分別為：9.64μg、9.85μg、10.05μg和30.34μg、30.10μg、29.76μg，回收率分別為98.5%和100.2%，能夠滿足實驗需要。

3 結論

綜上所述，工作場所空氣中磷酸測定結果的準確性很大程度上影響著職業衛生工作的質量，所以在測定工作場所空氣中的磷酸時，相關工作人員應當要掌握合適的測定方法，正確選擇實驗試劑，適當調整顯色劑的用量，控制溶液的pH值，來提高測定結果的準確性。

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（作者單位：沈陽國資職業衛生技術服務有限公司）