ВЫБОР ПОРОШКА-НОСИТЕЛЯ АНАЛИТОВ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ГРАДУИРОВОЧНЫХ ОБРАЗЦОВ ПРИ РЕНТГЕНОФЛУОРЕСЦЕНТНОМ АНАЛИЗЕ СВАРОЧНЫХ АЭРОЗОЛЕЙ

T. V. Stepanova, A. N. Smagunova, E. N. Korzhova

Аннотация


Введение. Рассмотрены процессы образования твердой составляющей сварочных аэрозолей (ТССА); показано, что частицы ТССА отличаются фазовым и химическим составом, дисперсностью в зависимости от свариваемых материалов и условий сварки; основными фазами является магнетит Fe3O4 и железомарганцевая шпинель MnFe2O4. Проблема. Определение градуировочных характеристик недеструктивных методик рентгенофлуоресцентного анализа (РФА) и проверка правильности методик количественного химического анализа ТССА осложнены отсутствием стандартных образцов. Создание аттестованных смесей, адекватных реальным пробам ТССА, собранным на фильтр, затруднено из-за сложности их физико-химических свойств. Эксперимент. Приготовлены синтетические образцы в виде тонкой органической пленки, содержащей порошковые соединения элементов, контролируемых в ТССА. Проведены исследования по выбору порошкового носителя аналитов для создания аттестованных смесей. Оценено максимальное значение размера зерен порошка, когда эффектом микроабсорбционной неоднородности можно пренебречь на фоне случайной погрешности изготовления пленочных аттестованных смесей. Экспериментально доказано, что в качестве порошка-носителя аналитов при создании градуировочных образцов для недеструктивных методик РФА проб ТССА допустимо применять любые соединения аналитов, если размер их частиц менее 4 мкм. Результаты. Создан комплект пленочных аттестованных смесей, которые можно рекомендовать в качестве градуировочных образцов для недеструктивных методик РФА; погрешность их изготовления характеризуется коэффициентом вариации 5-6 %.

Ключевые слова: твердая составляющая сварочных аэрозолей, рентгенофлуоресцентный анализ, аттестованные смеси, размер частиц, эффект микроабсорбционной неоднородности

DOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2015.19.2.011


Полный текст:

PDF (Russian)

Литература


Grishanin V.M., Еrеmin L.P., Demenkova L.G. [Research methods of welding fume generated during welding of mining equipment]. Bezopasnost' truda v promyshlennosti [Safety in industry], 2011, no. 6, pp. 53-57 (in Russian).

MU 4945-88. Metodicheskie ukazaniia po opredeleniiu vrednykh veshchestv v svarochnom aerozole (tverdaia faza i gazy) [MI 4945-88. Methodical instructions for the definition of hazardous substances in welding fumes (solids and gases)]. Moscow, Rarog, 1988. 232 p. (in Russian).

Vishniakov V.I., Kiro A., Ennan А.А. [Formation of a solid component of welding fumes. Part II. Formation of layered structures]. Fizika aerodispersnykh system [Physics of aerodispersed systems], 2012, no. 49, pp. 90-99 (in Russian).

Sowards J.W., Lippold J.C., Dickinson D.W., Ramirez A.J. Characterization of welding fume from SWAW electrodes // J. Weld., 2008, vol. 87, no. 4, pp. 106-112.

Kuznetsov D.A., Ignatova А.M., Fainburg G.Z., Ignatov М.N. [The study of form of mineral localization of elements of solid component in welding fumes for manual arc welding]. Tekhnologii tekhnosfernoi bezopasnosti [Technology of technospheric safety], 2013, vol. 52, no. 6, pp. 1-10 (in Russian).

Kundiev Iu.I., Mazur А.А., Gorban' L.N. [Hygienic and economic aspects of problem of the welding fume control]. Svarochnoe proizvodstvo [Welding production], 1987, no. 3, pp. 1-3 (in Russian).

Malyshev B.D., Alekseev Е.К., Blinov А.N. Svarka i rezka v promyshlennom stroitel'stve [Welding and cutting in the construction industry]. Moscow, Stroiizdat, 1989. 590 p. (in Russian).

Voitkevich V.G. [Research methods of welding fumes]. Avtomaticheskaia svarka [Automatic welding], 1982, no. 3, pp. 51-54 (in Russian).

Nastiti A., Pramudyastuti D.Y., Oginawati K., Santoso M. Determination of informal sector as urban pollution source: fume characterization of small-scale manual metal arc welding using factor analysis in Bandung city // Atom Indonesia., 2012. vol. 38, no. 1, pp. 35-42.

Antonini J.M., Afshari A.A., Stone S., Chen B., Schwegler-Berry D., Fletcher W.G., Goldsmith W.T., Vandestouwe K.H., McKinney W., Astranova V., Frazer D.G. Design, construction, and characterization of a novel robotic welding fume generator and inhalation exposure system for laboratory animals // J. Occup. Environ. Hyg., 2006, vol. 3, pp. 194-203. doi: 10.1080/15459620600584352.

Tandon R.K., Ellis J., Crisp P.T., Baker R.S., Chenhall B.E. Chemical investigation of welding fumes from hard facing and HSLA-Steel Electrodes // J. Weld., 1986, vol. 65, no. 9, pp. 231-236.

Matusiak J., Wycislik J. Assessment of fume and chemical hazard in work environment during welding and braze welding of various construction materials by innovative methods // Biuletyn instytutu spawalnictwa, 2013, no. 5, pp. 5-20.

Jenkins N. T., Eagar T.W. Chemical analysis of welding fume particles // J. Weld., 2005, vol. 84, no. 6, pp. 87-93.

Pokhodnia I.К., Iavdoshin I.R., Gubenia I.P. [Welding fume - influence factors, physical properties, analytical methods]. Avtomaticheskaia svarka [Automatic welding], 2011, no. 6, pp. 39-42 (in Russian).

Hurst J.A., Volpato J.A., O’Donnell G.E. The determination of elements in welding fume by X-ray spectrometry and UniQuant // X-Ray Spectrom., 2011, vol. 40, no. 2, pp. 61-68. doi: 10.1002/xrs.1295.

Methods for the determination of hazardous substances. Metals and metalloids in workplace air by X-ray fluorescence spectrometry. – Liverpool: Health and Safety Executive, 1998. 32 p.

Nastiti A., Oginawati K.A., Santoso M. Manganese exposure on welders in small-scale mild steel manual metal arc welding industry // J. Appl. Sci. Environ. Sanit., 2010, vol. 5, no. 3, pp. 227-238.

Harper M., Pacolay B., Hintz P., Bartley D.L., Slaven J.E., Andrew M.E. Portable XRF analysis of occupational air filter samples from different workplaces using different samplers: final results, summary and conclusions / J. Environ. Monitor, 2007, vol. 9, no. 11, pp. 1263-1270. doi: 10.1039/b710591f.

Chauhan S.K. Gupta P.K., Shukla A., Gangopadhyay S. Recent developments of certified reference materials for road transportation // Environ. Monit. Assess., 2009, vol. 156, no. 1-4, pp. 407-418.

Butler O. Rimmer D., Davies P. Reference material HSL MSWF-1. Elements in mild steel welding fume. United Kingdom: Health and safety laboratory, 2013. 44 p.

Elements in mild steel welding fume. Certificate of analysis HSL MSWF-1. – Buxton: Health and safety laboratory, 2013. 2 р.

Korzhova E.N., e.a. Sposob izgotovleniia standartnykh obraztsov atmosfernykh aerozolei, nagruzhennykh na fil'tr [A procedure for preparing standard reference samples of atmospheric aerosols deposited on the filter]. Patent RF, no. 2239170, 2004 (in Russian).

Korzhova E.N., e.a. Sposob izgotovleniia standartnykh obraztsov atmosfernykh aerozolei, nagruzhennykh na fil'tr [A procedure for preparing standard reference samples of atmospheric aerosols deposited on the filter]. Patent RF, no. 2324915, 2008 (in Russian).

Losev N.F., Smagunova А.N. Osnovy rentgenospektral'nogo fluorestsentnogo analiza [Fundamentals of X-ray spectral fluorescence analysis]. Moscow, Chemistry Publ., 1982. 208 p. (in Russian).

Bajburtskij F.S., Naletova V.A., Turkov V.A. Poluchenie ferritov, obladaiushikh nizkoi tochkoi magnito-fazovogo perekhoda (tochkoi Kiuri) [Preparation of ferrites having a low point of magnetic-phase transition (Curie point)]. Available at: http://magneticliquid.narod.ru/autority/005.htm). (accessed: 17.02.2015) (in Russian).

Ivanov V.V., Ul'janov A.K., Shabel'skaja N.P. Ferrity-khromity perekhodnykh metallov: sintez, struktura, svoistva [Ferrites-chromites of transition metals: synthesis, structure, properties] Available at: http://www.rae.ru/monographs/193. (accessed: 17.02.2015) (in Russian).

Shabel'skaia N.P. [Effect of synthesis conditions on the parameters of the tetragonal phases of spinels NiFe2-xCrxO4]. Fundamental'nye issledovaniia [Fundamental research], 2007, no. 12, pp. 521-522 (in Russian).

Smagunova A.N., Korzhova E.N., Stavitskaya M.V., Potapova L.A., Kozlov V.A. Study of the possibility of the theoretical account for the microabsorption heterogeneity effect of emitters in X-ray fluorescence // X-Ray Spectrom., 2010, vol. 39, no 1, pp. 12-16. doi: 10.1002/xrs.1219.

Smagunova A.N., Karpukova O.M. Metody matematicheskoi statistiki v analiticheskoi khimii [Methods of mathematical statistics in analytical chemistry]. Rostov-on-Don, Feniks Publ., 2012. 346 p. (in Russian).

Betekhtin A.G. Kurs mineralogii [Mineralogy course]. Moscow, State scientific and technical publ. literature on geology and Protection of Subsurface Resources], 1956. 556 p. (in Russian).


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.