安全检测原理与技术

1、安全检测原理与技术第一章安全检测绪论安全检测的定义：为了获取工业危险源的状态信息，需要对这些信息通过物理或者化学的方 法转化为可观测的物理量(模拟的或者数字的信号)这就是通常所说的安全检测和安全检测。它是作业环境安全与卫生条件、特种设备安全状态、生产过程危险参数、操作人员不规范 动作等各种不安全因素的总称。不安全因素具体包括：1、粉尘危害因素：浓度粒径分布范围；全尘或者呼吸性粉尘；煤 尘、石棉尘、纤维尘、岩尘、沥青烟尘等2、化学危害因素：可燃气体、有毒有害气体、在 空气中的浓度和氧含量。3、物理危害因素：噪声和震动、辐射、静电、电磁场、照度等。 4、机械伤害因素：人体部位误入机械动作区域或者机

2、械偏离规定的轨道。5、电气伤害因 素：触电、电灼伤。6、气候条件：气温、气压、湿度风速等。安全检测的方法：1、化学检测：主要对有毒有害物质进行检测。2、物理检测：利用检查 对象的物理量，如噪声、电磁波等。3生物检测第三节安全检测的技术标准为了得到准确可靠、可比性强的检测结果，最好采用标准的检测方法，没有标准检测犯 法的检测项目，可采用权威部门推荐的方法。要满足检测原则1以后再用2的检测原则。作业场所空气的尘毒检测，常常采用进行定量分析。目前，空气尘毒检测常用的分析方 法有：紫外可见光光度法、气象色谱法、高效液相色谱法、薄层色谱法、原子吸收光度法、 电化学分析法、荧光光度法、以及滴定分析等分析方

3、法。选择分析的方法的原则是：尽量 采用灵敏度高、选择性好、准确可靠、分析时间短、经济适用、适用范围广的分析方法。环境空气质量检查试验方法之处47中有害物质、95中分析方法。大气的正常组成：氮气78.8% ；氧气20.94%称为主要成分；其余的是氮气和二氧化碳、 称为空气的次要成分。空气的平均分子量为：28.966作业场所空气的温度、压力、湿度、风速等气象参数反应了劳动者作业环境的好坏，也 是安全检测的内容。多数情况下，测定气象参数是为了空气污染的检测，即为了把测定的浓 度结果校正到某种特定的气象参数条件下的浓度，便于比较。一般测定高度选择在人的呼吸 带附件，大约为1.5米。二、空气温度T(K)

4、=t +273.16气温即是空气的温度、主要取决于太阳辐射，某些作业场所与设备辐射有关。若无特别说明， 一般指离地面或工作地点1.5米上下，在通风、防辐射的条件下用温度计读取的温度。温度计的检测原理：通常使用的水银，酒精玻璃温度计，就是利用水银，酒精的体积与 温度间的热胀冷缩效应而制定的。水银作为测温物则具有比热小、导热系数大、沸点高、对 玻璃无湿润作用等优点。其缺点的：凝固点高、不能测较低温度；热胀冷缩系数小，影响仪 器的灵敏度。测定范围为一35 350。酒精作为测温物质，优点是凝固点低、可测较低 的温度，热膨胀系数也大，测定范围为：一10075。为准确测定温度，在实际工作中药考虑一下注意事

5、项：P6自己看三、空气压力的测定简答题：两种仪器的特点：测定气压常用的仪器有动槽式水银气压计和空盒气压计。前者准确、精 密但是体积较大、较重、不便于携带，故现场使用较少，常用与校准空盒气压计或悬挂与实 验室内。空盒气压计轻巧，携带方便、使用简单。常用与现场测定。空盒气压计（P8风向频率图 自己看！ o（n _n）o）要求工业企业要设置在主导风向的下风向，而居民区和办公区要安排在上风向。风向频率图是一定时间内（一年或数十年）各个方向风次数占全部风向次数的百分比在相应 方向的图。第五节作业场所空气中有毒有害物质的来源及其危害作业场所有毒有害物质的主要来源:1、容器、管道及生产设备的泄露；2、工作场

6、所散发 的原料及生成物；3、工业企业所排放的污染物。P10有毒有害物质在空气中的存在的物理状态为：气、固、液三种，在劳动环境中可 细分为：粉尘、烟尘、气体、蒸汽、和气溶胶。二、工业毒物的毒理和作用|P111、对酶系统的干扰2、对氧的吸收、运输的阻断作用3、对脱氧核糖核酸和核糖核酸 合成的干扰。4、对局部组织的刺激与腐蚀作用5、组织毒性6、致敏作业。空气浓度污染浓度的换算113（自己看吧）空气污染对人体健康有害为：1、大气颗粒物2、二氧化硫3、一氧化碳4、氮氧化物5、光 化学氧化剂第二章 常用分析仪器及原理一、气相色谱法气相色谱分析法：是一种分离测定多种混合物及其有效的分析方法。它由分离和检测两

7、部门 构成，性质（沸点、极性、分子量等）只有微小差异的各组分在分离过程得到有效的分离后， 依次送入检测器测定，达到分离、分析各种组分的目的。色谱柱（包含：固定相和流动相）：进行色谱分离用的细长管固定相：管内保持固定起分离作用的填充物流动相：流动固定相的空隙色谱法：以试样组成固定相和流动相的溶解、吸附、分配、离子交换或者其他亲和作用的差 异为依据而建立的。气相色谱法：用气体作为流动相时，称为的液相色谱法：用液体作为流动相时，称为的气相色谱仪的基本构成（p15）：组成系统：一、载气系统：气体、气体净化器、空气控制阀门和仪表二、进样系统：进样气化室三、分离系统：色谱柱、控制温柱箱四、检测系统：检测器

8、五、记录系统：放大器、记录仪、色谱工作站1、气相色谱的特点：1、高选择性2、高效性3、高灵敏度4、分析速度快5、应用范围广2、气相色谱法的适用：适用于能气化、热稳定好、且沸点低的样品，不适用与高沸点、挥 发性差热稳定差、离子型及高聚物样品不可检测。占有机物的20%四、检测器1、热导检测仪（p16）：与浓度有关系，测一般化合物和永久性气体。原理：利用平衡电桥的原理设计的。对以下响应：对无机、有机气体都有响应。2、氢火焰离子化检测器（p17）:质量型检测仪器，测一般有机化合物。原理：被测组分在氢一氧火焰中不完全燃烧而离子化，离解成正负离子，在收集极和极化极 间的电场作用下被分别收集汇成离子流，通过

9、对电子流的定量分析。对以下产生响应：一般有机化合物3、火焰光度检测器：检测硫化物、含磷的有机化合物。4、电子捕获检测器：与浓度有关，是浓度型。测强电负性有机化合物。对卤素、硫等（看 p17）原理：当电负性物质进入检查器时，立即捕获自由电子使基流下降，输出电信号减小，组分 流出检测器后，背景电流恢复到原值，在记录仪器上得到倒峰。对以下响应：电负性有机化合物，对卤素、硫、氧、硝基、羰基共轭双键体系、有机金属化 合物等具有高效的响应。定量分析方法课本p18第二节高效液相色谱法（p19）液相色谱法的特点：1、适用高压2、高效3、高灵敏4、重复性好液相色谱法的适用：适用于溶解后能制成溶液的样品，不受样品

10、挥发性和热稳定性限制，对 分子量大，难气化、热稳定性差的生物样品及高分子和离子型样品都可以测，用途广。占有机物的80%。方法与原理知道（四个）：1、吸附色谱2、分配色谱3、离子交换色谱4、凝交色谱 仪器组成：多了一个高压泵高压输液泵：通常要求能耐4060mpa进样器（p21）：都采用耐高压、重复性好、操作方便的伐进样器。流通伐：进样伐柄转动 60，并至进样器位置时，流动相与进样管接通，样品被流动相带到色柱中。第三节紫外可见光光度法 （p28）紫外可见光光度法的特点：1、灵敏度高2、操作方便：分析速度快3、应用范围广、4选择 性好紫外可见光的应用：可以定量分析还可以利用吸收峰的特性进行定性分析和

11、简单的结构分析二、吸收定律：L为液层厚度；c表示浓度；I（t）投射光强度；I。表示入射光强度 定义I。/It=T表示透光率 定义A=IgT为吸光度A=LOg（I。/It）=KLc （定量的依据）如果浓度c用mol/L单位表示 液层厚度L用cm表示 K为吸收系数引起朗伯一一比尔定律的原因有以下几点：一、朗伯比尔定律只适用于稀溶液：Ac 的线性关系只有被测溶液为稀溶液（一般不大于0.01mol/L）是才成立，浓度越大、吸光度 A与浓度C的线性偏离差越大。二、非单色光的影响；横坐标一一波长或频率表示；纵坐 标一一光强参数系数。吸收峰的形状所在的位置定性定结构的依据；吸收峰的强度， 高度定量的依据。三

12、、化学光的影响（包括：显色剂的用量、溶液酸度、显色时间、显 色温度、溶剂的影响）选择显色剂的原则：显色反应的灵敏度高；显色剂的选择性好；显色时颜色变化明显； 生产的有色化合物的稳定性好以及化合物的组成稳定。显色剂的加入量需要通过实验测定：即测定溶液的吸光度随显色剂浓度的变化曲线，在对 应吸光度不变的显色剂浓度区间内确定显色剂的加入量。溶液的酸度影响显色剂的离解，要在沸水中加热15min反应才能完全显色。三、紫外可见分光光度计（p31）1、光源：使用的光源应能提供足够强度且波长连续的光辐射，另外光源必须稳定。 常用的有：钨丝灯和氢（或氘）灯。钨丝灯适用于：可见光谱区，波长为3202500nm 氢

13、（氘）灯：可提供连续的紫外光源，波长为180375nm。在相同情况下氘灯的辐射强度 要大于普通的氢灯，（由于普通光玻璃对紫外线有吸收，所以应用紫外光仪器必须的适应材 料）2、单色器：包括分光仪、狭缝和透镜系列（光栅和棱镜是广泛应用色散元件能产生单色光）3、吸收池玻璃洗手池只能用于可见光区，而石英既能使用可见光区又能用于紫外光区。（注意：不能 用强氧化剂的K2CrO7洗液或者NAOH碱液洗涤或侵浸，以免腐蚀、脱胶或者着色）比色 器皿有0.5、1.0、2.05.0cm等规格。4、检测器（p32）使用仪器时首先要打开比色皿室的盖子（挡住光不使其进入检测器）打开电源预热半小时左 右，旋转调零旋钮，使指

14、示值在T=0处5、测定方法：有标准曲线法和标准比较法。标准比较法：也叫标准对照法，选择一个合适 的试样，将标样与试样按照同样的方法溶解、显色并稀释至相同体积，这种方法对于单个 试样测定较为方便，但是误差较大。第四节原子吸收光谱法特点：原子效率高、绝对灵敏度高、温度高测定对象：金属这种方法具有测定快速、干扰少，应用范围广，可在同一式样中分别测定多种金属等元素。 在安全检测中，主要用于：粉尘中铅、汞、铬、镉锰等多种元素的含量，需要将粉尘和烟 尘样品溶解转化成液态样品。一、原子吸收的原理空心阴极灯为锐线光源，空心阴极灯发出的特征谱线只能被吸收区内同种原子吸收，并存其 他元素一般不吸收，因此原子吸收光

15、谱法很少有共吸收干扰。用原子吸收法测定时，被测元 素只能处于气态自由原子状态。分为：火焰原子化系统和无火焰原子化系统（石墨炉）火 焰原子化系统包括：喷雾器、雾化室、燃烧室和火焰气体供给。喷雾器：的作用是把待测的 溶液转变成细雾，火焰：使各种试样雾滴蒸发、干燥并通过热解离或还原作用产生大量的基 态原子。燃气与氧化性气体充分反应后两者都无剩余是的火焰成为化学计量火焰（属于中性 火焰），氧化性气体（助燃气体）过剩的火焰称为贫火焰（氧化性火焰）燃气过剩的火焰称 为富火焰。石墨炉的工作程序：干燥、灰化（或分解）、原子化及高温除残。（电源、保护系统和石墨管） 第三章I作业场所空气样品的收集 （p61）这一

16、章的重点是采样的方法、时机、采样点和采样的频率。（这里不写了，到时候要是有的 话看书，o（n_n）o哈哈）第二节样品气体采集量和采集效率为什么设计最小采样量？答：提出最小气体采样量的目的是：如果空气中有毒有害气体物的浓度恰好到达国家卫生标 准的最高容许值时，就可以检测出来，避免由于采样食物得出不能检出的结果。最小采样量：当作业产所空气中被测有毒有害物质为最高容许浓度值时，保证分析仪器或方 法能够准确的测定出所需要采集的最小空气样品的体积。（注意：在实际检测的过程中，如果采样点空气中被测物质中被测有毒有害物质浓度的浓度 较高时，应减少采气量，使吸收液达到正常的测定浓度）气体溶胶状粉尘颗粒物采样效

17、率的评价方法：空气中溶胶状粉尘颗粒物主要用滤料采样法 收集。通常情况下：质量采样效率大于颗粒采样效率。因测量质量采样效率简单便行，是 常用的表示方法。影响采样效率的因素（p63）： 1、空气中有毒有害物质的状态和采样器2、空气中污染物的 理化特性与吸收液或固体吸附物3、采样速度4、采样量5、环境温度第三节采样方法 （p64）应根据有毒有害物质存在的状态、浓度、理化性质和分析方法的灵敏度来选择合适的采样方 法。采集空气样品的方法分为两大类：直接采样法和浓缩采样法一、直接采样法：适用于空气中有毒有害物质浓度较高、分析方法灵敏度较高、现场不适宜 使用动力采样的情况。包括真空采样法和充气采样法（常用的

18、采样的塑料袋有聚乙烯袋氯 乙烯带、聚四氟乙烯带和聚酯树脂带。有些塑料袋内衬铝膜，减少对气体的吸收。二、富集（浓缩）采样法（p66要是考的话自己找）浓缩采样法分为：溶液吸收法、固体滤料吸收法、低温冷凝吸收法、静电沉降法和个体计量 器采样法。（考虑吸附效率和是否易于解吸）三、纤维状滤料采样法（p70这种方法常用）常用的有：聚氯乙烯滤膜、玻璃纤维滤膜、定量滤纸等，石英玻璃纤维滤膜是一种高级玻璃 纤维滤膜定量滤纸：由于滤纸纤维较粗，空隙较小，因此空气阻力大，适用于金属尘粒子采集。定量滤纸的机制主要是：拦截、扩散和惯性冲击玻璃纤维滤膜：优点是耐高温、耐腐蚀、吸湿性好、通气阻力小、采集效率高。适用于 大流

19、量采集浓度的有毒有害物质。聚氯乙烯滤膜：机制是阻截、扩散、静电吸附和惯性冲击作用，其中电吸附作用最强。第四章 作业场所空气中颗粒物的测定 （p82）第一节生产性粉尘的来源和理化特性一、生产性粉尘的来源和分类：几种来源：1、固体物质的机械破碎，如钙镁磷肥熟料的粉碎，水泥的粉碎2、物质的不完全燃烧或爆炸，如矿石的开采、隧道掘进的爆破、煤粉燃烧不完全时产烟尘3、物质研磨、钻孔、碾碎切削和锯断等过程的烟尘4、金属熔化，如生产蓄电池熔化铅的工序产生的铅烟尘5、成品本身呈粉状，如炭黑、滑石粉、有机染料、粉状树脂。粉尘的性质及来源，粉尘可以分为三大类：（看书p82）1、无机粉尘：2、有机粉尘3、混合粉尘二、

20、粉尘的理化特性：对人体伤害（这里主要考有哪些理化特此、分类和如何影响 看p83）1、化学成分及其浓度：同一种粉尘，在空气中浓度越高、危害也越大；粉尘中主要有害成 分越高对人体的危害月严重。2、粉尘的分散度：粉尘分散度越高，比表面积也越大，月容易参与理化反应，对人体危害 越大。3、粉尘的溶解度:若是粉尘中的物质对人体有害，粉尘的溶解度大，有毒物质越容易被人 体吸收，其毒性越大。4、粉尘的荷电性：一般认为，荷电尘粒易于阻留在人体内。5、粉尘的形状与硬度：锐利、粗糙、硬的粉尘对皮肤和粘膜的刺激性比软的、球形的尘 粒更强烈，尤其是对上呼吸道粘膜的接卸伤害比较大。6、粉尘的爆炸性：爆炸性粉尘不经对职业安

21、全又危害，而且对安全生产也是重大的危险源。第二节粉尘粒度及其对人体健康的影响二、粉尘颗粒物的分类：按照粒径大小可将粉尘分为以下几类：1、降尘：能靠自身重力很快自然沉降的颗粒物（粒径大于30um）2、总悬浮颗粒物：3、可吸入颗粒物：（粒径小于10um）4、胸部颗粒物：粒径小于30umPM10:在粒径小于30um的范围内，质量累积大该范围颗粒物总质量的50%时的粒径D50 通常在10um左右，故称为PM105、 呼吸性颗粒物：粒径小于12um D50=4um对儿童、年老体弱和有心脏病等高危人群来 说 RP 的粒径V7um D50=2.5um三、粉尘的危害：1、尘肺2、中毒3、上呼吸道慢性炎症4、眼

22、疾病5、皮肤疾病6、致癌作用粉尘的分散度：物质被粉碎的程度，以大小不同的粉尘立志的百分组成表示。粉尘的分级：0级（安全的）I II III IV V粉尘的预防，主要措施：一级预防（综合预防）1、综合防尘，改进生产工艺设备、机械化 自动化密封化、2、定期检测3、湿式作业4、宣传教育5、健康体检6、使用个体防护用品 二级预防：建立专人负责的防尘机构2、制定防尘规定、对新员工、在职员工进行体检；三 级预防：1、对已经确诊的职工应及时调离原工作岗位。第五章作业场所空气有毒有害物质测定第一节标准气体配置方法一、静态配气法：按照气容器的不同可分为：大瓶配气法、注射器配气法、塑料袋配气法（和 其他的不一样）

23、第二节有毒作业分级与职业性接触中毒危害程度分级按照工业企业设计卫生标准（TJ30679）对职工有毒作业进行分级，要考虑有毒有害尘 毒级别、有毒作业劳动时间、毒物浓度超标倍数三项指标D毒物危害程度级别权数； L有毒作业劳动时间权数；B一毒物浓度超标倍数 B=Ms/Mc第六章空气中有毒有害物质的快速测定有p154： 1、检气管法（可以快速检测）2、试纸比色法3、溶液比色法4、仪器法第一节检气管法被检测进入检气管的方式有两种，一是用手动抽气筒或者抽气泵抽过检气管；另外一种 把检气管放在被检测的空气当中，让空气中被测气体在浓度差的作用下，进去检气管。二、影响检气管变色长度的因素：1、抽气速度2、抽气体

24、积3、环境温度4、采样器的影响5、显色粉颗粒第八章安全检测的质量控制质量控制是以2同级学的原理和方法来揭示实验分析过程中所产生的误差。质量控制包括三个方面：1、采样质量控制；2、实验室质量控制3、质量程序管理控制。实验用水一般不直接纯化原水，而是对购买的去离子水或者蒸馏水进行二次进化。第三节检测数据的同级处理及结果表述误差的特点：一、单项性、二、重现性 三、可测性误差及其分类：误差按照其性质和产生的原因，可以分为系统误差、随机误差、和过失误差 系统误差：测量值的总体平均值与真值之间的差别。（温度变化不是系统误差）随机误差:有称为偶然误差或者不可测误差，是测定过程中各种随机因素的共同作用所造成，

25、 与人的主观意识无关。随机误差服从正态分布，与测定次数有关系过失误差：又称粗差。是由于测量过程中犯了不该犯的错误，如看错砝码、加错试剂等。误差=系统误差+随机误差误差=测量值一真值数据修约规则（p196）:四舍六入五考虑，五后皆零视奇偶，五前为偶应舍去，五前为奇则 进一。加减法以小数点后面最小的为主；乘除法一有效数字位数最少的数字为根据。（P197）狄克孙检验法和克鲁伯斯检验法线性回归方程：分析与相关分析（p204）还有（P206）直线回归方程，最简单的为：y=ax+b相关系数：1、若x增大，y增大称x与y相关，此时有0VrV1；若r=1则称为完全相关2、若x增大，y减小，成x与y成负相关，有一1VrV0，若r=-1时，称完全负相关。第四节检测方法的特性检验一、空白试验：又称为空白测定，是指除用蒸馏水代替样品溶液外，其他锁甲世界和操作步 骤均与样品测定完全相同的操作过程，包括样品采集空气过程。空白试验的作用：是抵消溶剂、试剂（包括显色剂）或样品集体所引起的干扰，其响应值（如 吸收光度，峰高