赛默飞分子光谱助力复工复产系列三：红外光谱法测定工作场所粉尘

在新冠疫情防控常态化形势下，企事业单位复工复产正在加快推进，职业健康工作也在逐步落实。其中，尘肺病FZ攻坚行动是今年职业健康工作的ZD任务之一。

■2019年7月

国家卫生健康委等10部门联合制定了《尘肺病FZ攻坚行动方案》。

■2020年4月

为加快推进职业健康治理体系和治理能力现代化，国家卫生健康委制定出台了《关于加强职业病FZ技术支撑体系建设的指导意见》。提出到2025年，健全完善国家、省、市、县四级并向乡镇延伸的职业病FZ技术支撑体系，基础设施、人才队伍和学科建设进一步加强，监测评估、工程防护、诊断救治等技术支撑能力进一步提升。附件《职业病监测评估技术支撑机构建设推荐标准》的仪器设备配置标准中要求省级机构配备红外分光光谱仪，市级及县级机构选配。

矽肺（silicosis）

是尘肺中危害Z严重的一种，我国矽肺病例占尘肺总病例的40%以上。矽肺又称硅肺，是由于长期吸入大量游离二氧化硅粉尘所引起的，以肺部弥漫性纤维化为主的全身性疾病。通常将接触含有10%以上游离二氧化硅的粉尘作业，称为矽尘作业。粉尘中游离二氧化硅含量越高，分散度越大，接尘工龄越长，病变越严重。利用红外光谱仪对工作场所空气中的粉尘进行分析，是监控游离二氧化硅含量Z为有效快速的方式之一。

本案例依据GB 16245-1996《作业场所呼吸性煤尘卫生标准》附录B《呼吸性煤尘中游离二氧化硅红外光谱测定法》、GBZ/T 192.4-2007《工作场所空气中粉尘测定 第4部分：游离二氧化硅含量》进行测试。采用溴化钾压片法制样，使用Nicolet Summit傅里叶变换红外光谱仪对标准α-石英尘进行光谱采集。选取800cm^-1处Si-O-Si对称伸缩振动吸收特征峰（如图1所示），在Nicolet TQ定量分析软件中，建立朗伯比尔定律标准曲线，线性相关系可达0.996。

图1. 标准α-石英尘红外光谱图

同样测试方法对待测样品进行测试，样品的谱图如图2所示。根据上述标准曲线计算样品中的二氧化硅质量（图3）。

图2. 样品红外光谱图

图3. Paradigm软件计算结果

随后即可按下式计算粉尘中游离二氧化硅的含量：

式中：

■SiO₂（F）——粉尘中游离二氧化硅（α-石英）的含量，%；

■m——测得的粉尘样品中游离二氧化硅的质量，mg；

■G——粉尘样品质量，mg。

本文以溴化钾压片法制样，采用Nicolet Summit傅里叶变换红外光谱仪对工作场所空气中的粉尘进行检测，运用Nicolet TQ软件建立定量分析曲线，测得粉尘样品中游离二氧化硅的含量。该方法简单GX，经对比定量结果准确、重复性良好。