新乡医学院：《职业卫生与职业医学》课程教学资源（教案讲义，打印版）实验一 生产环境中铅的测定（工作场所空气中铅及其化合物的测定）

新乡医学院教案首页 课程名称 职业卫生与职业医学 授课题目 实验一 工作场所空气中铅及其化合物的测定 授课对象 本科2011级预防医学专业 1.工作场所空气中铅及其化合的采样方法（示教） 5分钟 2.双硫腙分光光度法测定铅的原理和方法 20分钟 时间分配 3.学生实验操作 90分钟 4.小结 5分钟 共120分钟 课时目标 1.了解工作场所空气中铅及其化合物的采样方法 2,掌握双统腙比色法测定铅及其化合物的原理和方法 授课重点 双硫踪比色法测定铅的原理和方法 授课难点 实验中多种试剂的作用 授课形式 小班实验课 授课方法 板书结合示教 GBZ/T160.10-2004 参考文献 wsT17-1996 金泰虞主编《职业卫生与职业医学》人民卫生出版社，第7版，2013 1.为什么要做样品对照（空白对照）？ 思考题 2.柠檬酸铵、盐酸羟胺，氰化钾、氨水以及酚红在本次实验中所起的 作用是什么？ 教研室主任（签字） 课程负责人（签字） 教研室主任 及课程负责 人签字 年 月 年 月

教素续页 教案内容 教学组织与 教学安排 实验一工作场所空气中铅及其化合物的测定 因本实验是第一次 (Methods for determination of lead and its compoundsin the air of workplace 职业卫生与职业医 双硫腙分光光度测定方法GBZT160.10-2004 学实验，所以上课 [目的] 时应向学生自我介 1.了解工作场所空气中铅及其化合物的采样方法。 绍，并讲述职业卫 2.掌握双硫腙分光光度法法测定铅的原理和方法 生与职业医学实脸 的教学目标以及实 [测定意义]工业铅接触有：铅矿的开采，烧结和精炼；含铅金属和 验室的纪律。 合金的熔炼；蓄电池制造；印刷业铸字和浇板；电缆包铅：机械工业铅 浴热处理；自来水管道、食品罐头及电工仪表元件焊接；制造火车、汽先让学生做样品处 车的轴承（挂瓦）：制造X线和原子辐射防护材料；无线电元件的喷铅； 理，各加20ml3+97 修、拆旧船、桥柔时的焊割，以上作业铅以蒸气和烟尘形式逸散。 的硝酸于烧杯(A、 铅的化合物用于油漆、颜料、豫胶、被璃、陶瓷、釉料、药物、塑B)中，并将烧杯编 料、炸药等行业，均以粉尘形式逸散。当前国内危害最重的行业是 上组号，置电砂浴 上。 蓄电池制造，铅熔炼及拆旧船熔割。 铅及其化合物侵入途径主要是呼吸道，其次是消化道，完整 的皮肤不能吸收。 职业性铅中毒多为慢性中毒，临床上有神经、消化、血液等系 统的综合症状。神经系统损害主要表现为神经衰弱、多发性神经病 和脑病；消化系统损害轻者表现为一般消化道症状，重者出现腹绞 痛：血液系统损害主要是铅干扰血红蛋白合成过程而引起其代谢产 物变化，如血8一ALAD活性降低，尿8一ALA增多，尿CP增多，血 FEP,ZPP增多等最后导致贫血，多为低色素正常红细胞型贫血。铅 对肾脏的损害可出现氨基酸蛋白尿、红细胞、白细胞和管型及肾功 能减退，提示中毒性肾病，伴有高血压。女工对铅较敏感，特别是 孕妇和哺乳期，可引起不育、流产、早产、死胎及婴儿铅中毒。男 工可引起精子数目减少、活动减弱及形态改变

教素续页 教学组织与 教案内容 教学安排 [原理]空气中铅尘、铅烟用微孔滤膜采集，硝酸溶液溶解后 铅离子在pH8.5~11.0溶液中与双疏腙反应生成的双硫腙铅红色络 合物，可被氯仿提取，在520nm波长下测量提取液的吸光度，进行 定量。 本次实验为混色法 采样滤膜种类： 测尘滤膜D40(过 8+2H1 氯乙烯滤膜) 玻纤滤膜 D40~75 微孔滤膜 25~p90 根据分析步骤不同，可分为： 1.混色法：用双硫腙氯仿溶液提取后，在绿色双硫腙与红色双微孔滤膜金属本底 疏腙铅共存下比色定量。 值较低，铅的含量 2.单色法：在双硫腙氯仿溶液提取后，用洗除液洗去剩余的双 也不尽相同，故仍 须做空白实验，约 疏腙后，比色定量。 在2~5ng.mL之 间。 [仪器] 本法的检出限为 1.微孔滤膜，孔径0.8um。 0.05μgml:无法检 2.采样夹，滤料直径40mm。 出，我们做的只是 小型塑料采样夹，滤料直径25mm。 样品对照 3.空气采样器，流量0~3L/mim和0~10L/mim。 4.烧杯，50ml。 所有玻璃仪器使用 前需要用硝酸溶液 5.电热板。 浸泡洗涤再用无铅 6.具塞比色管，25ml。 水冲洗 7.分光光度计

教素续页 教案内容 教学组织与 教学安排 [试剂 三氯甲烷在光照下 实验用水为去离子水，试剂和酸用优级纯或处理后不含铅的试 能被空气中的氧氧 剂。 化成氯化氢和有剧 1.硝酸，P20=1.42gml。 毒的光气，光气再 进一步氧化生成氯 2.硝酸溶液，30ml硝酸加入到970ml水中。 气，氯气可氧化双 3.氨水，P2s=0.9gml。氨水可能含有铅，应进行纯化。方法 硫腙。 如下：取500ml浓氨水倒入干燥器的底部，在瓷隔板上放 大矮型烧杯，内放500ml去离子水，密封后，室温放置48h, 双疏腙提纯方法 烧杯内即为1+1氨水 称取0.1g双硫腙， 4.氯仿。（不应含氧化物）工业产品中通常加1%2%的乙醇， 溶于50ml氯仿 中，置于250ml分 以使生成的光气与乙醇作用生成无毒的碳酸二乙酯。用前可 液漏斗中，每次用 加入少量浓硫酸振摇后水洗，经氯化钙或碳酸钾干燥，即可 30ml1+100氢水溶 得不含乙醇的三氧甲烷， 液提取2~3次，合 5.双硫腙氯仿溶液，透光度为60%：用氯仿溶解双硫腙，配成并氨水溶液：经过 于500nm波长下测量透光度为60%的溶液，溶液应为翠绿 滤，用盐酸酸化， 色。储存在棕色瓶中，置于冰箱内保存。 析出双硫腙：用氟 6.酚红溶液，0.4gL:称取0.1g酚红，放在小乳钵中，加少量 仿提取，得双疏腙 氯仿溶液，储存在 水研磨溶解后，转移入250ml容量瓶中，加水至刻度。 棕色瓶中，置于冰 7,柠檬酸铵溶液，500gL:称取50g柠檬酸铵，溶于适量水中， 箱内保存（可保存 倒入250ml分液漏斗中，加几滴酚红溶液，用氨水调节溶液 两个月)。使用时 为红色，再多加儿滴氨水，使pH为8.5~11.0：月适量双疏 用氯仿稀释成所需 腙氧仿溶液提取铅，直至双疏腙氧仿溶液绿色不变为止：再溶液（可保存 用氯仿提取溶液中残留的双疏腙，直至氯仿层无色为止：水 周)。 层用水稀释至100ml 8.盐酸羟胺溶液，200gL。取盐酸羟胺20g,加50ml水溶液， 加2滴酚红指示液，加氨水调至PH85~9.0,用双硫腙氯仿

教素续页 教案内容 教学组织与 教学安排 溶液提取，直至氯仿层绿色不变，再用氯仿洗水层两次。此 氰化钾剧毒，萃取 水层以(1十1)盐酸调至酸性，加水至100ml备用 时要戴胶皮手套， 9.氰化钾溶液，100gL。10g氰化钾（优级纯）溶于无铅水中，并 避免沾染皮肤。 稀释至100ml。如试剂含铅需纯化时，应先将10g氰化钾溶 纯化后的氰化钾溶 液易变为黄褐色， 于20ml水中，以下按7所述方法纯化后再稀释至100ml。 最好在临用前进行 10.洗除液：取5ml氰化钾溶液和15ml氢水混合后，用水稀释 纯化处理。 至500ml。 11.标准溶液：称取0.1598g硝酸铅（优级纯，在105℃下千燥 本实验若是3个学 2h),用少量水溶解，并定量转移入100ml容量瓶中，加入 时，学生无法采样」 1ml硝酸，加水至刻度。此溶液为1.0mgml铅标准贮备液。 采样这一步骤由教 临用前，用1十99硝酸溶液稀释成10.0μgml铅标准溶液；或 师在课前完成，上 课时只是示教 用国家认可的标准溶液配制。 本次实验学生所用 【样品的采集、运输和保存] 样品假定为以 现场采样按照GBZ159执行。（示教） 5L/min流量采集 1.短时问采样：在采样点，将装好微孔滤膜的采样夹，以5L/m 15mim的空气样 流量采集15min空气样品。 品。 2.长时问采样：在采样点，将装好微孔膜的小型塑料采样夹， 采样时注意事项： 以1L/min流量采集2~8h空气样品。 1.采样的准备工 3.个体采样：将装好微孔滤膜的小型塑料采样夹佩戴在监测对 作应在无污染 象的前胸上部，进气口尽量接近呼吸带，以1Lmin流量采集2~8h 区进行 空气样品。 2.流量恒定 采样后，将滤膜的接尘面朝里对折2次，放入清洁的容器内运 3.收集器位于呼 输和保存。室温下，样品可长期保存。 吸带 4.采样点的位置 和数目 分析步骤1 5.平行样3个及 1对照试验：将装好微孔滤膜的采样夹带至采样点，除不连接 空白样品2个

教素续页 教案内容 教学组织与 教学安排 空气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6.采样后样品的 照 运输 2.样品处理：将采过样的滤膜放入烧杯中，加入20ml硝酸溶 液(3+97)缓缓煮沸约30mim。将溶液定量转移入具塞比色管中：滤膜 由低温至高温加热 消解，当消解液体 留在烧杯内。待溶液冷却后，再用确酸溶液稀释至25.0ml。摇匀后 积减少到2~3ml, 取10.0ml样品溶液于另一具塞比色管中，供测定。若样品液中铅浓 移去热源，冷却， 度超过测定范围，用硝酸溶液稀释后测定，计算时乘以稀释倍数。 硝酸溶液洗涤烧杯 3.标准曲线的绘制：在7只具塞比色管中，分别加入0.00、 及滤料残渣34 0.050、0.10、0.20、0,40、0.60、0.80ml铅标准溶液，各加硝酸溶液次，洗液并入比色 至10.0ml,配成0.0、0.50、1.0、2.0、40、6.0、8.0g铅含量标准系管中，加硝酸溶液 至刻度，摇匀，取 10.0ml样品溶液于 铅标准管的配制 比色管中分析 管号 0 1 2 345 6 标准溶液(ml0.000.0500.100.200.400.600.80 氨水调pH至酚红 硝酸溶液(ml10.009.959.909.809.609.409.20 出现红色，此时pH 约8.59.0 铅含量(ug) 0.00.51.02.04.06.0 8.0 取氯仿层方法，用 3.1混色法：向各标准管中加入0.5ml柠檬酸铵溶液、2滴盐酸 手指堵住吸量管， 羟胺溶液和1滴酚红溶液，摇匀：用氨水调溶液呈红色，再多加2~3 进入氯仿层直接吸 滴，使溶液pH为9~10：加入0.5ml氰化钾溶液，摇匀：准确加入5.0ml取约3ml。 双疏腙氯仿溶液，塞紧具塞比色管，振摇100次；放置10min,弃去 标准管用加双硫 水层，取氯仿层，于520加m波长下测量吸光度，每个浓度重复测定3 氧仿溶液的吸量 次，以吸光度均值对铅含量(g)绘制标准曲线。 管，样品管应另取 一吸量管。 3.2单色法：向混色法所得的氯仿层中加入15ml洗除液，塞紧 具塞比色管，振摇50次：放置l0min,弃去水层，必要时可再洗一次； 取氯仿层，以下操作同混色法

教素续页 教学组织与 教案内容 教学安排 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 以零管调零，第一 溶液。测得的样品吸光度值减去空白对照吸光度值后，由标准曲线 次采用本方法时应 得铅的含量(g)。若浓度超过测定范围，用氯仿稀释后测定，计算 检验最大吸光度波 时乘以稀释倍数！ 长（用6号管）.以 后的测定均使用此 计算] 波长。 L.按式(1)将采样体积换算成标准采样体积。 铅和双硫腙结合其 273 ,=V×273+*1013 p (l） 颜色由绿变为浅蓝 →浅灰色→灰色→ 式中：o标准采样体积，L: 灰白一淡紫色→紫 采样体积，L: 一淡红→红色 t…采样点的温度，℃： p采样点的大气压，kPa 氯仿废液收集到试 2.按式(2)计算空气中铅的浓度： 剂瓶 C=2.5m .(2) 式中：C-空气中铅的浓度，mg/m; m--测得10ml样品溶液中铅的含量，g: Vo-标准采样体积，L。 3.时间加权平均容许浓度按GBZ159规定计算。 结果评价 车间空气铅尘铅烟标准(mg/m): STEL TWA 铅尘 0.15 0.05 铅烟 0.10 0.03 说明 1.本法的检出限为0.05ugml:最低检出浓度为0.02mg/m(以采

教素续页 教案内容 教学组织与 教学安排 集75L空气样品计)。测定范围为0.05一0.80μgml,相对标准偏差为 0.9%~6.7% 2.本法的平均采样效率98.5%。铅尘、铅烟不能分别采集测定。 3.本法最适宜的pH为8.511.0，必须调节溶液pH在此范围内。 否则影响测定结果的准确性。 4.本法所用的试剂空白应低，否则必须提纯。 5.在本法的pH条件下，加入氰化钾后，除Bi、Sn、Tl外，大多 数金属离子不千扰测定；在pH23时，用双硫腙溶液预提取，可消 除Bi和S的干扰：用强碱性溶液对双疏腙溶液进行反提取，可使P此 进入水层而与T分离。 [思考) 1.为什么要做样品对照（空白对照）？ 2.柠檬酸铵、盐酸羟胺，氰化钾、氨水以及酚红在本次实验中 所起的作用是什么？ 分光光度计用过很 多了，如何进行质 [课末小结 控（准确度、精确 1本次实验中产生的问题： 度、加标回收率、 2.实验报告的写法 质控图)？正确的 实验报告的内容包括下列各项：实验名称、实验日期、实验目 操作方法（仪器、 比色皿)，如何确定 的、实验原理、实验步骤（操作要点），实验记录、计算（定量测 最大吸收波长，为 定、解释)、评价。 什么用10mm的比 色杯？ 下次实验内容： 尿中δ一氨基乙酰丙酸的分光光度测定方法

教素续页 教学组织与 教案内容 教学安排 仪器： 学生用： 具塞比色管(25ml)(11*12) 分光光度计(10mm比色杯)：公用 小烧杯(2*12)50ml(分别做标记A,B) 电热板（电砂浴）：公用（需要提前2个小时开） 小玻棒(1*12)（转移消化后的样品） 微孔滤膜(2*12) (置于小烧杯，一个为采过样的，另一个为空白) 滴管(1*12)（定容） PH试纸(pH8.5~11.0)(可不要) 吸量管(10ml和5ml为2*12、1ml为3*12) (10ml硝酸、样品；5ml双硫腙三氯甲烷及标准测定、样 品测定；1ml柠檬酸铵溶液、氰化钾溶液、铅标准应用液) 吸量管架(1*12) 比色管架(1*12) 吸球(1*12) 坐标纸（学生人数》 记号笔(1*12) 试剂瓶 白色250ml(1*12硝酸溶液) 50ml(1*12铅标准应用液) (2*6柠檬酸铵溶液、氰化钾溶液) 棕色125ml(1*12双疏腙三氯甲烷) 滴瓶棕色(1*6，氨水) 白色(2*6盐酸羟胺溶液、酚红溶液)

教素续页 教案内容 教学组织与 教学安排 上课教师用： 采样器、采样夹 微孔滤膜孔径0.8m40mm 镊子 氯仿废液收集用试剂瓶 实验准备教师用 1.试剂瓶 棕色1000ml(1个双硫踪三氧甲烷应用液) 棕色250ml(1个双碗腙三氯甲烷储备液) 白色2500ml(1个硝酸溶液) 白色250ml(5个)（铅标准储备液、铅标准应用液、柠檬酸 铵溶液、氰化钾溶液、盐酸羟胺溶液、酚红溶液) 白色125ml(1个铅标准储备液) 2.容量瓶100ml250ml 500ml1000ml 3.250ml分液漏斗 4.小乳钵（研磨酚红用） 5.烧杯 6.药勺 7.托盘天平 8.分析天平 9.干燥箱 10.吸量管(1ml5ml10ml) 11.量筒100ml50ml1000ml 12.镊子 13.试剂瓶标签