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