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紅外光譜法在空氣中游離二氧化硅含量測定上的應(yīng)用

日期： 2025-11-05

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案例名稱：紅外光譜法在空氣中游離二氧化硅含量測定上的應(yīng)用

紅外光譜法在空氣中游離二氧化硅含量測定上的應(yīng)用

天津港東科技股份有限公司應(yīng)用分析部

摘要： 游離二氧化硅含量是空氣中粉塵污染物測定的重要組成部分，本文采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法測定二氧化硅含量，方法簡單，回收率效果理想。

在煤礦、金礦等礦石采集行業(yè)、陶瓷加工及耐火材料行業(yè)等工作現(xiàn)場，以及火力發(fā)電廠周邊的空氣中含有較多的游離二氧化硅。長期接觸此類空氣會損傷人的呼吸系統(tǒng)，嚴(yán)重的可能導(dǎo)致矽肺病，因此控制和監(jiān)測空氣中游離二氧化硅含量顯得尤為重要。

空氣中游離二氧化硅主要成分為α-石英，本文參照GBZ/T 192.4-2007《工作場所空氣中粉塵測定第四部分：游離二氧化硅含量》選用標(biāo)準(zhǔn)曲線法測定樣品二氧化硅含量操作簡單，結(jié)果準(zhǔn)確。

關(guān)鍵詞： 紅外光譜法藥品（食品）包裝材料定性檢測

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· 原理

空氣中游離二氧化硅主要成分為α-石英，可采用標(biāo)準(zhǔn)α-石英建立標(biāo)準(zhǔn)曲線，再將樣品測定的吸光度值代入其中，從而得到樣品中游離二氧化硅含量。

· 實驗條件

儀器及附件：

FTIR-650 傅里葉變換紅外光譜儀

壓片模具

壓片機

瑪瑙研缽

紅外烘烤箱

藥品：

標(biāo)準(zhǔn)α-石英（純度99%）

溴化鉀KBr （光譜純）

· 樣品采集

根據(jù)測試目的，樣品采集地點、采集時間均有所不同，具體方法參見GBZ159-2017《工作場所空氣中有害物質(zhì)檢測的采樣規(guī)范》和GBZ/T192-2007《工作場所空氣中粉塵測定》中的第1和第2部分，濾膜上采集的粉塵量大于0.1mg時，可直接用于方法測定游離二氧化硅的含量。

· 樣品前處理

準(zhǔn)確稱量濾膜上粉塵的質(zhì)量（G），然后將受塵面向內(nèi)對折3次，放在瓷坩堝內(nèi)，置于低溫灰化爐或電阻爐（小于600℃）內(nèi)灰化，冷卻后，放入干燥器內(nèi)待用。

稱取溴化鉀和灰化后粉塵樣品的混合樣250mg一起放入瑪瑙研缽中研磨混勻后，連同瑪瑙研缽一起放入干燥箱（110±5℃）中10min。將干燥后的混合樣品置于壓片模具中，加壓15～20MPa,持續(xù)約1min,制備出的錠片作為樣品。

取空白濾膜一張，同樣處理，作為空白對照樣品。

· 標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立

準(zhǔn)確稱取大樣（標(biāo)準(zhǔn)α-石英與溴化鉀的混合樣，標(biāo)準(zhǔn)α-石英含量為10μg/mg）10.0mg、20.0mg、50.0mg、70.0mg、90.0mg（見表1、圖一），分別加入溴化鉀粉末240.0mg、230.0mg、.....、160.0mg。之后分別于瑪瑙研缽中混勻并全部轉(zhuǎn)移至壓片模具中，在壓片機下壓片。以空氣為背景掃描制得的錠片，記錄其900～600cm^-1的紅外譜圖。

紅外光譜法在空氣中游離二氧化硅含量測定上的應(yīng)用

以827～628cm^-1 為基線，分別記錄標(biāo)準(zhǔn)曲線在800cm^-1的吸光度A，并以標(biāo)準(zhǔn)α-石英相對質(zhì)量為縱坐標(biāo)、以對應(yīng)吸光度A值為橫坐標(biāo)建立標(biāo)準(zhǔn)曲線，求出曲線方程及R²（見圖1）。

紅外光譜法在空氣中游離二氧化硅含量測定上的應(yīng)用