C 52

                                                  GBZ

中华人民共和国国家职业卫生标准

                                        GBZ/T 160.55－2004

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工作场所空气有毒物质测定

脂肪族酮类化合物

 

Methods for determination of aliphatic ketones

in the air of workplace

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2004年5月21日发布                  2004年12月1日实施

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    中华人民共和国卫生部  发布

 

 

GBZ/T 160.55－2004

 

前     言

 

为贯彻执行《工业企业设计卫生标准》（GBZ 1）和《工作场所有害因素职业接触限值》（GBZ 2），特制定本标准。本标准是为工作场所有害因素职业接触限值配套的监测方法，用于监测工作场所空气中脂肪酮类化合物[包括丙酮（Acetone）、丁酮（Butanone）、甲基异丁基甲酮（Methyl isobutyl ketone）和双乙烯酮（Diketene）等]的浓度。本标准是总结、归纳和改进了原有的标准方法后提出。这次修订将同类化合物的同种监测方法和不同种监测方法归并为一个标准方法，并增加了长时间采样和个体采样方法。

本标准从2004年12月1日起实施。同时代替GB/T 16058-1995、GB/T 16059-1995、GB/T 16060-1995，GB/T 16061-1995、GB/T 17091-1997、W/T 139－1999、WS/T 140-1999、WS/T 167-1999、GB/T 17073-1997。

本标准首次发布于1995年，本次是第一次修订。

本标准由全国职业卫生标准委员会提出。

本标准由中华人民共和国卫生部批准。  

    本标准起草单位：上海市疾病预防控制中心、广东省职业病防治院、深圳市疾病预防控制中心、江苏省疾病预防控制中心、青岛市疾病预防控制中心。

    本标准主要起草人：严怀曾、李玉芬、陈利平、叶能权、陈卫、刘桂华、汪锡灿、盛娟芬和贺宝芝。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

GBZ/T 160.55－2004

 

工作场所空气有毒物质测定

脂肪族酮类化合物

 

1  范围

本标准规定了监测工作场所空气中脂肪族酮类化合物浓度的方法。

本标准适用于工作场所空气中脂肪族酮类化合物浓度的测定。

 

2  规范性引用文件

下列文件中的条款，通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GBZ 159  工作场所空气中有害物质监测的采样规范

 

3  丙酮、丁酮和甲基异丁基甲酮的溶剂解吸－气相色谱法

 

3.1  原理

空气中的丙酮、丁酮或甲基异丁基甲酮用活性碳管采集，二硫化碳解吸后进样，经色谱柱分离，氢焰离子化检测器检测，以保留时间定性，峰高或峰面积定量。

 

3.2  仪器

3.2.1 活性碳管，溶剂解吸型，内装100mg/50mg 活性碳。

3.2.2 空气采样器，流量0~500ml/min。

3.2.3 溶剂解吸瓶，5ml。

3.2.4 微量注射器，10l。

3.2.5 气相色谱仪，氢焰离子化检测器。

仪器操作条件

      色  谱  柱：2m×4mm，FFAP：6201担体 ＝ 10：100；

柱      温：90℃；

汽化室温度：140℃；

检测室温度：160℃；

载气（氮气）流量：30ml/min。

 

3.3  试剂

3.3.1 二硫化碳，色谱鉴定无干扰杂峰。

3.3.2 FFAP，色谱固定液。

3.3.3 6201担体，60～80目。

3.3.4 标准溶液：于25ml 容量瓶中，加入约5ml 二硫化碳，准确称量后，加入适量丙酮、丁酮或甲基异丁基甲酮，再准确称量；加二硫化碳至刻度，由两次称量之差计算出溶液的浓度，为丙酮、丁酮或甲基异丁基甲酮标准溶液。或用国家认可的标准溶液配制。

 

3.4  样品采集、运输和保存

现场采样按照GBZ 159执行。

3.4.1 短时间采样：在采样点，打开活性碳管两端，以100ml/min 流量采集15min 空气样品。

3.4.2 长时间采样：在采样点，打开活性碳管两端，以50ml/min 流量采集2～8h 空气样品。

3.4.3 个体采样：在采样点，打开活性碳管两端，佩戴在采样对象的前胸上部，进气口尽量接近呼吸带，以50ml/min 流量采集2～8h 空气样品。

采样后，立即封闭活性碳管两端，置清洁容器内运输和保存。样品在室温下可保存7d。

 

3.5  分析步骤

3.5.1 对照试验：将活性碳管带至采样点，除不连接采样器采集空气外，其余操作同样品，作为样品的空白对照。

3.5.2 样品处理：将采过样的活性碳管中前后段活性碳分别倒入溶剂解吸瓶中，各加入1.0ml 二硫化碳，封闭后，振摇1min，解吸30min。摇匀，解吸液供测定。若解吸液中待测物浓度超过测定范围，可用二硫化碳稀释后测定，计算时乘以稀释倍数。

3.5.3 标准曲线的制备：用二硫化碳稀释标准溶液成0、400、800和1600mg/ml 丙酮标准系列，0、200、400、800和2000mg/ml 丁酮标准系列，0、100、200、600、900和1200mg/ml甲基异丁基甲酮标准系列。参照仪器操作条件，将气相色谱仪调节至最佳测定状态，分别进样1.0l，测定各标准系列。每个浓度重复测定3 次。以测得的峰高或峰面积均值分别对丙酮、丁酮或甲基异丁基甲酮浓度(mg/ml)绘制标准曲线。

3.5.4 样品测定：用测定标准系列的操作条件测定样品和空白对照的解吸液；测得的样品峰高或峰面积值减去空白对照的峰高或峰面积值后，由标准曲线得丙酮、丁酮或甲基异丁基甲酮的浓度(mg/ml)。

 

3.6  计算

3.6.1 按式（1）将采样体积换算成标准采样体积：

                       293            P

          Vo = V × ————— × —————  …… （1）

273 + t         101.3

式中：Vo — 标准采样体积，L；

V — 采样体积，L；

t — 采样点的温度，℃；

P — 采样点的大气压，kPa。

3.6.2 按式（2）计算空气中丙酮、丁酮、甲基异丁基甲酮或环己酮的浓度：

（c1 + c2） v

C = ——————       ……（2）

                 Vo D

式中：C — 空气中丙酮、丁酮或甲基异丁基甲酮的浓度，mg/ m3；

c1，c2－ 测得前后段活性碳解吸液中丙酮、丁酮或甲基异丁基甲酮的浓度，

μg/ml；

v －       解吸液的体积，ml；

Vo — 标准采样体积，L；

D － 解吸效率，％。

3.6.3 时间加权平均容许浓度按GBZ 159规定计算。

 

3.7  说明

3.7.1 本法的检出限、最低检出浓度（以采集1.5L空气样品计）、相对标准偏差、穿透容量（100mg活性碳）和解吸效率列于表1。每批活性碳管应测定其解吸效率。

表 1   方法性能指标

化合物

丙  酮

丁  酮

甲基异丁基甲酮

检出限，μg/ml

10

6

1

最低检出浓度，mg/m3

6.7

4

0.7

测定范围，μg/ml

10~1600

6～2000

1～1200

相对标准偏差，％

3.7～4.9

4.9～5.7

2.3～4.7

穿透容量，mg

11.6

16.9

8.6

平均解吸效率，％

88.2

92.4

98.8

3.7.2  本法可使用相应的填充柱或毛细管色谱柱。

 

 

4  丙酮、丁酮、甲基异丁基甲酮和双乙烯酮的热解吸-气相色谱法

 

4.1  原理

空气中的丙酮、丁酮、甲基异丁基甲酮用活性碳管采集，双乙烯酮用硅胶管采集，热解吸后进样，经色谱柱分离，氢焰离子化检测器检测，以保留时间定性，峰高或峰面积定量。

 

4.2  仪器

4.2.1 活性碳管，热解吸型，内装100mg 活性碳（用于丙酮、丁酮和甲基异丁基甲酮）。

4.2.2 硅胶管，热解吸型，内装500mg 硅胶（用于双乙烯酮）。

4.2.3 空气采样器，流量0~500ml/min。

4.2.4 热解吸器。

4.2.5 注射器，100ml、1ml。

4.2.6 气相色谱仪，氢焰离子化检测器。

仪器操作条件

    色谱柱1（用于丙酮、丁酮和甲基异丁基甲酮）：2m×4mm，FFAP:6201红色担体＝ 10:100；

柱      温：90℃；

汽化室温度：140℃；

检测室温度：160℃；

载气（氮气）流量：30ml/min。

 

色谱柱2（用于双乙烯酮）：2m×4mm，OV 101:Chrom Q ＝ 5:100。

柱      温：75℃；

汽化室温度：120℃；

检测室温度：120℃；

载气（氮气）流量：30ml/min。

 

4.3  试剂

4.3.1 FFAP和OV 101，色谱固定液。

4.3.2 6201红色担体和Chrom Q，色谱担体，60～80目。

4.3.3 标准气：用微量注射器准确吸取1l 丙酮，丁酮、甲基异丁基甲酮，双乙烯酮（在20℃，1l 丙酮、丁酮、甲基异丁基甲酮和双乙烯酮分别为0.7898mg，0.8061mg、0.7978mg和1.090mg），注入100ml 注射器中，弹落液滴，约1h 后，用清洁空气稀释至100ml，为丙酮、丁酮、甲基异丁基甲酮或双乙烯酮标准气。临用前配制，注射器应垂直放置。或用国家认可的标准气配制。

 

4.4    样品采集、运输和保存

4.4现场采样按照GBZ 159执行。

4.4.1 短时间采样：在采样点，打开活性碳管或硅胶管两端，以100ml/min 流量采集15min空气样品。

4.4.2 长时间采样：在采样点，打开活性碳管或硅胶管两端，以50ml/min 流量采集2～8h（活性碳管）或1～4h（硅胶管）空气样品。

4.4.3 个体采样：在采样点，打开活性碳管或硅胶管两端，佩戴在采样对象的前胸上部，进气口尽量接近呼吸带，以50ml/min 流量采集2～8h（活性碳管）或1～4h（硅胶管）空气样品。

    采样后，立即封闭采样管两端，置清洁容器内运输和保存；硅胶管应在干燥器内保存；双乙烯酮在15℃下至少可保存3d；在室温下，丙酮、丁酮样品可保存8d；甲基异丁基甲酮样品可保存9d。

 

4.5  分析步骤

4.5.1  对照试验：将活性碳管或硅胶管带至采样点，除不连接采样器采集空气样品外，其余操作同样品，作为样品的空白对照。

4.5.2  样品处理：将采过样的活性碳管或硅胶管放入热解吸器中，进气口端连接100ml注射器，出气口端与载气相连。载气流量为50ml/min，解吸温度为350℃（双乙烯酮可为300℃），解吸100ml。解吸气供测定。若解吸气中浓度超过测定范围，可用清洁空气稀释后测定，计算时乘以稀释倍数。

4.5.3  标准曲线的制备：用清洁空气稀释标准气（在30～35℃保温10min）成0.0、0.20、0.40、1.0和2.0mg/ml 丙酮、丁酮、甲基异丁基甲酮或双乙烯酮标准系列。参照仪器操作条件，将气相色谱仪调节至最佳测定状态，分别进样1.0ml，测定各标准系列。每个浓度重复测定3 次。以测得的峰高或峰面积均值分别对丙酮、丁酮、甲基异丁基甲酮或双乙烯酮浓度(mg/ml)绘制标准曲线。

4.5.4  样品测定：用测定标准系列的操作条件测定样品和空白对照的解吸气，测得的样品峰高或峰面积值减去空白对照的峰高或峰面积值后，由标准曲线得丙酮、丁酮、甲基异丁基甲酮或双乙烯酮的浓度(mg/ml)。

 

4.6  计算

4.6.1 按式（1）将采样体积换算成标准采样体积。

4.6.2 按式（3）计算空气中丙酮、丁酮、甲基异丁基甲酮或双乙烯酮的浓度：

100 c

C = ———— ……（3）

Vo D

式中：C － 空气中丙酮、丁酮、甲基异丁基甲酮或双乙烯酮的浓度，mg/m3；

c        － 测得解吸气中丙酮、丁酮、甲基异丁基甲酮或双乙烯酮的浓度，mg/ml；

100 － 解吸气的体积，ml；

D － 解吸效率，％；

Vo － 标准采样体积，L。

4.6.3 时间加权平均容许浓度按GBZ 159规定计算。

 

4.7  说明

4.7.1 本法的最低检出浓度：丙酮和丁酮为0.06mg/m3，甲基异丁基甲酮为0.2 mg/m3，双乙烯酮为1.4 mg/m3（以采集1.5L空气样品计）。测定范围：丙酮和丁酮为0.06～133mg/m3，甲基异丁基甲酮为0.2～133mg/m3，双乙烯酮为1.4～133mg/m3。相对标准偏差为3.7%～4.9%。

4.7.2 100mg活性碳的穿透容量：丁酮>14.6mg，甲基异丁基甲酮为32.8mg，500mg硅胶的平均穿透容量双乙烯酮为0.58mg。平均解吸效率：丁酮为85.6％，甲基异丁基甲酮为96.9％，双乙烯酮为92.8％。每批活性碳管和硅胶管必须测定其解吸效率。

4.7.3 现场空气中共存的乙酸和乙酸酐，不干扰双乙烯酮的测定；若有乙烯酮存在，则干扰测定。苯、甲苯、丙酮、乙酸乙酯、三氯乙烯等不干扰丙酮、丁酮和甲基异丁基甲酮的测定。

4.7.4 甲基异丁基甲酮的解吸气应放在30～35℃恒温箱内，以防器壁吸附。

4.7.5 本法可使用相应的填充管或毛细管色谱柱。

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