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Einzelkomponenten-Quantifizierungsbeispiel - Infrarotmessung des freien Siliciumdioxidgehalts im Staub
Datum:2025-11-24Lesen Sie:0
Gefahr von Staub in der Produktion und SiO im Staub2(freies Siliziumdioxid) Gehalt ist eng verbunden. Der Gehalt an freiem Siliciumdioxid im Staub ist in allen Ländern der Welt ein wichtiger Indikator für die Festlegung von Staubhygienestandards. Staub am Arbeitsplatz mit einem Gehalt an freiem Siliziumdioxid von mehr als 10% wird als Siliziumstaub bezeichnet. Langfristige Exposition an Siliziumstaub kann zu Siliziumleugen führen, einer der schwersten Berufskrankheiten in unserem Land. Im Jahr 2014 sieht das Generaldirektorat für Sicherheit und Gesundheit in der Arbeitsordnung für Arbeitsgesundheitstechnische Dienste (Nr. 39 des Generaldirektorats für Sicherheit und Gesundheit [2014]) Artikel 14 Absatz 2 vor: Für Staub mit unbekannter Siliciumdioxidzusammensetzung oder Staub mit freiem Siliciumdioxid sollte der Gehalt an freiem Siliciumdioxid bestimmt werden, um die Staubeigenschaften zu bestimmen.
Freies Siliciumdioxid bezieht sich auf Siliciumdioxid im freien Zustand, das nicht an Metalle oder Metalloxide gebunden ist. Freies Siliziumdioxid ist nach Kristallstruktur in kristalline, kryptokristalline und amorphe Typen unterteilt. Die Messung des freien Siliciumdioxidgehalts im Arbeitsplatz-Staub erfolgt gemäß GBZ/T 192.4-2007 "Staubmessung in der Arbeitsplatz-Luft Teil 4: Freier Siliciumdioxidgehalt", einschließlich Pyrophospharesäuremethode, Infrarot-Spektrophotometer und Röntgendiffraktionsmethode. Pyrophospharsäuremethode gehört zum manuellen Betrieb, sehr die Kompetenz der grundlegenden chemischen Operation des Experimentierers zu prüfen, daher sind die Anforderungen an das Personal höher, zeitaufwendig und mühsam, und die Experimentergebnisse werden von der Kompetenz des Experimentierers beeinflusst. Röntgendiffraktionsmethode, die zu teuer ist und für die Grundschicht schlecht zugänglich ist; Infrarot-Spektrometer, einfache Bedienung, schnelle Tests und genaue Ergebnisse. Der gesamte Prozess verwendet nur eine geringe Menge Kaliumbromid-Reagenz, umweltfreundlich und effizient und ist derzeit für die Substratschicht weit verbreitet.
Experimentelle Prozesse
1. Standardprobenzufbereitung: Entnahme von ca. 10, 20, 30, 40, 50, 100 mg α-SiO2240, 230, 220, 220, 210, 190 und 150 mg Kaliumbromidpulver (200 ml) werden vermischt. Das gemischte Pulver wird dann als Standardprodukt probiert.
2. Standard-Probe-Spektrum-Erhalt: Mischen Sie die gleichmäßig gemischte Probe und Kaliumbromid-Mischung in die Preßform, so dass die Übertragungsrate von mehr als 98% ist, die Mischung in die Form übertragen wird, um sie in Hügelproben zu stapeln, und dann die Preßform durchzuführen. Entnehmen Sie die fertigen Proben und setzen Sie sie auf den Transmittionsträger des Infrarot-Spektrometers für einen Absorptionstest. Das Spektrum ist in Abbildung 1 dargestellt.
Abbildung 1 Infrarot-Absorptionsspektrum für freies Siliciumdioxid
3. Standardkurven erstellen: Importieren Sie die gewonnene Standardkurve in die Software und wählen Sie den passenden Absorptionsspitze aus, um das Modell zu erstellen, wie in Abbildung 2 unten gezeigt, α-SiO2Bei 800, 780 und 694 cm-1In der Nähe gibt es Absorptionsspitzen, die wir in den folgenden Abbildungen 3, 4 und 5 modellieren, wobei die Korrelationsfaktoren über 0,998 liegen. Beachten Sie, dass die tatsächliche Probe den Absorptionsspitze stören kann, sollten wir ein Modell für den richtigen Absorptionsspitze auswählen, um die Absorption der Probe zu berechnen. Wenn im Staub Ton, Wolkenmutter, Blitzstein, Langstein und andere Bestandteile enthalten, sollten Sie 694cm wählen-1Die Standardkurve des Absorptionsspitzes.
Abbildung 2 Modellierung von freiem Siliciumdioxid
Bild 3 800cm-1Standardkurve für freies Siliciumdioxid in der Nähe
Bild 4 780cm-1Standardkurve für freies Siliciumdioxid in der Nähe
Bild 5 694cm-1Standardkurve für freies Siliciumdioxid in der Nähe
4. Quantifizierung der Probe mit unbekanntem Gehalt: Die Probe wird mit Kaliumbromid gemischt und dann auf den Transmittionsträger des Infrarot-Spektrometers platziert, um einen Absorptionstest durchzuführen, um das Probenspektrum zu erhalten. Anschließend wird die Standardkurve abgestimmt, um den Gehalt der unbekannten Probe zu berechnen, wie in Abbildung 6 unten gezeigt.
Abbildung 6 Berechnung des freien Siliciumdioxidgehalts der Probe unter Berufung der Standardkurve
Zusammenfassung:
Mit dem Infrarot-Spektrum können wir den Gehalt an freiem Siliciumdioxid im Staub schnell und genau erkennen und unsere Gesundheit schützen. WillkommenIRInfrarot Cloud Schule, lernen Sie gemeinsam mehr über Infrarot. Lassen Sie mehr Menschen über Infrarot verstehen, wird Infrarot verwenden, gute Infrarot ist die Richtung, in der wir uns ständig bemühen!