TIÊu chuẩn quốc gia tcvn 8945: 2011 iso 24095: 2009

Một vài phương pháp phân tích yêu cầu bụi phải được thu hồi từ cái lọc mẫu không khí ban đầu để xử lý mẫu và loại bỏ các chất cản trở rồi sau đó lắng đọng lại trên một cái lọc khác. Cách thực hiện tốt nhất là chuẩn bị một số các mẫu chuẩn từ các dung dịch hiệu chuẩn và dùng chúng trong quá trình chuẩn bị mẫu để thử độ thu hồi. Nếu khác biệt giữa giá trị mục đích và kết quả thu được từ các mẫu thu hồi là đáng kể so với độ chụm kỳ vọng của quy trình, thì áp dụng hệ số hiệu chính. Ví dụ, nếu giá trị mục đích lớn hơn hai lần so với độ lệch chuẩn từ độ chụm kỳ vọng (được xác định từ kinh nghiệm của thử nghiệm thành thạo, kiểm soát chất lượng, dữ liệu được công bố hay dữ liệu của phương pháp thẩm định) của các giá trị thu hồi.

Đối với phương pháp lắng đọng lại, các phòng thí nghiệm nên chọn kỹ thuật làm sạch phù hợp nhất cho nền khoáng trong mẫu. Tro hóa trong lò nung có thể loại bỏ các chất chứa cacbon và dùng axit loãng có thể loại bỏ cacbonat. Quá trình này có thể được thực hiện dùng phương pháp phá mẫu bằng axit clohydric theo Tài liệu tham khảo [19]. Quy trình này không loại bỏ thành công một số silicat như khoáng tràng thạch (albit) và có thể gây nên hiện tượng mất những hạt rất nhỏ của RCS và tạo thành silic dioxit vô định hình.

Trong quá trình lắng đọng, phải chú ý đảm bảo rằng nắp đã được đóng kín hoàn toàn để silic dioxit tinh thể cấu trúc lại. Rò rỉ dẫn đến mất mẫu có thể xảy ra khi đóng nắp không đủ kín. Phải sử dụng sóng siêu âm trước khi lọc để khắc phục hiện tượng tích tụ của các hạt lơ lửng và đảm bảo tính đồng nhất. Cho khoảng 2 mL dung môi vào phễu lọc trước khi đổ mẫu và cung cấp một miếng đệm để hỗ trợ cho quá trình làm lơ lửng và đồng nhất bề mặt.

Thông số XRD liên quan đến việc chuẩn bị mẫu bao gồm cả đồng nhất mẫu, phân bổ kích thước các hạt, kích thước bề mặt mẫu tiếp xúc với chùm tia X, độ dày của lớp lắng mẫu, và việc lựa chọn chuẩn nội (bao gồm cả hệ số hiệu chính hấp thụ nếu cái lọc bằng bạc được sử dụng để lắng đọng mẫu XRD).

8.5. Đo mẫu

8.5.1. Nhiễu xạ tia X (XRD)

XRD là một kỹ thuật ở đó tia X được phản xạ từ một bề mặt của mẫu và hầu hết phương pháp thừa nhận mẫu được nghiền nhỏ là một lớp mỏng và như vậy không cần bất kỳ sự hiệu chính cho bất kỳ sự hấp thụ hay hiệu quả theo độ sâu. Một vài phương pháp sử dụng cái lọc bằng bạc như chuẩn nội để hỗ trợ hiệu chính cho mọi kết quả nền. Đo tín hiệu phản hồi của bạc từ mẫu cải lọc hỗ trợ hiệu chính cường độ của tín hiệu khi mối tương quan giữa kết quả và cường độ không còn tuyến tính do độ sâu của mẫu. Vì silic dioxit tinh thể thường xuất hiện trong nền với các khoáng silicat khác, một số trong đó hiển thị phổ tia X trùng với pic nhiễu xạ sơ cấp của thạch anh, nên có thể cần sử dụng những pic khác để định lượng. Phụ lục A đưa ra danh mục các khoáng có khả năng cản trở. Việc sử dụng các pic bậc hai, bậc ba và thậm chí bậc bốn cho kết quả có độ nhạy kém. Thực hành tốt bao gồm cả quét định lượng XRD đặc trưng nền môi trường để thiết lập các mẫu từ vị trí đã chọn. Xác định cho thấy tỷ lệ pic chính xác đối với ba pic lớn nhất có thể lấy như là chỉ thị về sự không có chất cản trở, mặt khác, có thể cần quá trình làm sạch trước khi phân tích.

Quay mẫu trong phân tích XRD cho phép sắp xếp từng tinh thể trong chùm tia X và làm tăng độ chụm bằng cách đảm bảo rằng tất cả các tinh thể đã được đo.

8.5.2. Phân tích hồng ngoại

Đối với IR, hiệu ứng nhiễu nền từ các chất gây nhiễu đa hình khác của silic dioxit tinh thể và silicat, như cao lanh, gây ra những vấn đề ảnh hưởng đến phân tích. Đó là nguồn gây nên độ chệch khi hiệu chính hiệu ứng hấp thụ nền, với độ chệch tăng ở các mức thạch anh thấp. Trong mỏ than, giả định được thực hiện khi chỉ có thạch anh tồn tại ở dạng đa hình do các quá trình địa chất tham gia vào việc hình thành than. Đôi khi cho rằng chỉ có cao lanh là chất khoáng gây cản trở được tìm thấy trong than. Việc hiệu chính phổ có thể loại bỏ nhiễu IR khỏi cao lanh trong than.

Đối với phân tích IR trực tiếp cái lọc, thực hành tốt yêu cầu các mẫu phải được quay và tiến hành phép đo nhiều điểm và tính giá trị trung bình để giảm thiểu khả năng có những khác biệt khi lắng đọng trên cái lọc.

8.6. Biến động của thiết bị

8.6.1. Nhiễu xạ tia X

8.6.1.1. Cường độ

Để tính năng của thiết bị XRD tối ưu, nguồn tia X phải được sắp xếp cho thẳng hàng và được giám sát hàng ngày về tính ổn định. Cần ước lượng độ trôi của thiết bị mỗi khi tiến hành các phép đo. Đối với XRD, cường độ bức xạ của đồng giảm theo thời gian và cần phải hiệu chính độ trôi của thiết bị. Một tấm nhôm phẳng hoặc bất kỳ vật liệu có tính ổn định cao phù hợp có thể được sử dụng như là một chuẩn ngoại để hiệu chính phép đo về sự suy giảm từ từ của ống phát xạ tia X do hiệu chuẩn. Chất chuẩn cần phải nghiền thật mịn, kết cấu rõ ràng và có pic XRD mạnh trong cùng khoảng như pic của thạch anh và cristobalit được dùng để phân tích.

Trong máy đo nhiễu xạ bằng phương pháp Bragg-Bretano, cường độ nhiễu xạ đo được phải độc lập với 2. Thay kết cấu khe đo làm thay đổi một nửa tiêu điểm hình học và có thể dẫn đến cường độ phụ thuộc vào 2. Vì tỷ số cường độ của các pic ở vị trí khác nhau được sử dụng để phân tích cả định tính và định lượng, việc thay đổi kết cấu khe đo sẽ dẫn đến các kết quả sai, mặc dù sự khe đo đủ lớn để có một kết quả thực sự không như ý. Kiểm tra tỷ số cường độ của pic nhiễu xạ với mẫu chuẩn là một phương pháp để phát hiện các sai số nghiêm trọng.

Chiều rộng của pic dùng để kiểm tra thêm về vận hành của thiết bị. Sử dụng vật liệu so sánh chuẩn như NIST 640c là phù hợp để kiểm tra thiết bị sau khi vận hành hoặc sử dụng vật liệu đặc trưng khác như đá Arkansas cho các vị trí vạch lặp lại.

8.6.2. Phân tích hồng ngoại

Phải sử dụng mẫu kiểm tra, mẫu thử nghiệm thành thạo đã phân tích trước đó hoặc chất chuẩn đã biết để kiểm tra độ trôi và độ phân tán của thiết bị.

Trên các thiết bị IR hiện đại, cường độ laze (năng lượng) cần phải được kiểm tra định kỳ về sự suy giảm.

Đối với những thiết bị IR hiện đại, nên thuê đúng người của hãng sản xuất thiết bị kiểm tra độ trôi bước sóng và độ hấp thụ của silic dioxit là một pic tương đối rộng. Độ phân giải để phân tích nên đặt không lớn hơn 8 cm^-1.

9. Kiểm soát chất lượng nội bộ

Độ chụm phân tích phụ thuộc vào những điều kiện đặc trưng đã sử dụng để phân tích. Mục đích của kế hoạch kiểm soát chất lượng là kiểm tra từng giai đoạn của phép phân tích. Một cách kiểm tra một quy trình phân tích đúng chức năng là đưa một mẫu được lấy làm nền có giá trị đã biết qua toàn bộ quá trình phân tích giống như cách thực hiện đối với mẫu hiện trường. Nếu sử dụng quy trình phân tích gián tiếp thì mẫu kiểm tra chất lượng là những mẫu bao gồm cả giai đoạn chuẩn bị mẫu của phương pháp có độ chính xác và độ chụm được đánh giá. Thử mẫu hiện trường theo quy trình giống như quá trình phân tích mẫu kiểm soát chất lượng để phát hiện sự mất mẫu hoặc nhiễm bẩn mẫu bất thường và người phân tích có thể được cảnh báo về bất kỳ độ chệch nào và phải đưa vào tính toán.

Đối với các phép phân tích, khi xác định thường xuyên, nên chuẩn bị một lô chất kiểm soát chất lượng. Một lô chất kiểm soát chất lượng phù hợp có thể là một cái lọc đã được cho thêm với một lượng silic dioxit tinh thể đã biết trước lên bề mặt của nó, hoặc mẫu để thử nghiệm thành thạo trước đó.

Thực hành tốt là vẽ được đồ thị từ giá trị thu được của mẫu kiểm soát chất lượng. Bằng cách này dễ dàng phát hiện ra những thay đổi hơn so với cách đọc bảng liệt kê các con số đã ghi được trong sổ tay. Dạng đơn giản nhất là biểu đồ Shewhart, mà được mô tả chi tiết hơn trong Phụ lục C. Biểu đồ Shewhart với những quy luật đơn giản, đó là cảnh báo tại ± 2s, hành động tại ± 3s, trong đó s là độ lệch chuẩn, đủ khả năng đối với một phòng thí nghiệm đang bắt đầu xây dựng kế hoạch kiểm soát chất lượng. Việc thiết lập các quy tắc phức tạp hơn có thể phải đòi hỏi chuyên gia phân tích thành thạo với các quy trình kiểm soát chất lượng.

Một thực hành tốt là để kiểm tra độ lệch chuẩn của phương pháp ở các khoảng và xem xét các giới hạn cảnh báo và giới hạn hành động nếu cần. Số liệu được sử dụng để tính độ lệch chuẩn ban đầu có thể không đại diện và việc áp dụng kế hoạch kiểm soát chất lượng có thể dẫn đến một sự cải thiện về độ chụm của các kết quả thu được, do vậy các giới hạn cảnh báo cũ không còn phù hợp nữa.

10. Kiểm định bên ngoài và đánh giá độ không đảm bảo

Phòng thí nghiệm có khả năng kiểm soát độ chụm, nhưng vẫn chưa đủ nếu như chưa đánh giá độ chệch giữa giá trị thực và kết quả. Một kế hoạch kiểm soát chất lượng nội bộ giúp phòng thí nghiệm kiểm soát độ chụm nhưng không bao gồm nguồn độ chệch do các chất chuẩn hiệu chuẩn, chuẩn bị mẫu hiệu chuẩn, các hệ số không được tính khi thu hồi và diễn giải số liệu. Việc tham gia vào các chương trình thử nghiệm thành thạo giúp cho phòng thí nghiệm so sánh các kết quả của mình với kết quả của hầu hết các mẫu từ các phòng thí nghiệm khác và các khách hàng của phòng thí nghiệm có thể sử dụng bản ghi này về phòng thí nghiệm đủ trình độ để xác định khả năng của phòng thí nghiệm thực hiện các phép đo có chất lượng thích hợp.

Phòng thí nghiệm phải chọn chương trình thử nghiệm thành thạo phù hợp với phương pháp phân tích của mình. Thử nghiệm thành thạo là phù hợp hơn nhưng các phương pháp quốc gia có thể không tương thích với các yêu cầu cụ thể của kế hoạch thử nghiệm thành thạo. Trong những trường hợp này, nghị định thư về đánh giá nội bộ là cần thiết để giám sát chất lượng của số liệu.

Để diễn giải các phép đo phân tích, thực hành tốt phải bao gồm một đánh giá về độ không đảm bảo của phép đo. ISO/IEC Guide 98-3^[4] mô tả cách tiếp cận để ước lượng độ không đảm bảo liên quan đến phép đo. Khoảng của độ không đảm bảo cần phải được báo cáo cùng với kết quả để hỗ trợ khi diễn giải số liệu. Ví dụ cách tiếp cận của ISO/IEC Guide 98-3^[4] để đánh giá độ không đảm bảo của kết quả được nêu trong Phụ lục D.

11. Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm cần bao gồm ít nhất những thông tin sau:

a) Chi tiết về phương pháp sử dụng, và theo tiêu chuẩn này;

b) Tất cả các thông tin cần thiết để nhận dạng đầy đủ mẫu;

c) Điều kiện về tình trạng lấy mẫu như hỏng hóc, quá tải và lượng bụi còn lại nào đó trong hộp chứa dùng để vận chuyển;

d) Cái chuẩn bụi đã sử dụng để hiệu chuẩn;

e) Khối lượng của chất phân tích, tính bằng microgam;

f) Độ không đảm bảo mở rộng đã ước lượng;

g) LOD và nếu phù hợp, dùng LOQ;

h) Tên của chất phân tích;

i) Tên và địa chỉ của phòng thí nghiệm;

j) Chữ ký của người quản lý phòng thí nghiệm hoặc người được cử làm đại diện quản lý phòng thí nghiệm;

k) Ngày tháng phân tích;

l) Tên và kiểu thiết bị được sử dụng để phân tích;

m) Nhận dạng báo cáo;

n) Các chất cản trở có trong quá trình phân tích mẫu;

o) Khoảng phân tích của chất chuẩn hiệu chuẩn;

p) Thời gian lưu giữ mẫu;

q) Tất cả các chi tiết hoạt động không được quy định trong tiêu chuẩn này, hoặc được coi là tùy chọn, cùng với mọi chi tiết có thể có ảnh hưởng đến (các) kết quả thử

11.2. Dữ liệu phải lưu giữ ở phòng thí nghiệm

Những dữ liệu tối thiểu cần phải lưu giữ ở phòng thí nghiệm gồm:

a) Bản sao báo cáo gửi cho khách hàng;

b) Bản sao các thông số của thiết bị;

c) Đường cong hiệu chuẩn;

d) Các mẫu theo chu kỳ của thời gian được phép phân tích để kiểm định;

e) Bản sao các quy trình được lập thành tài liệu đã sử dụng để tiến hành phân tích và kết quả của mọi phép thử được sử dụng để chứng minh tính tương thích của những thay đổi so với phương pháp chuẩn.
Phụ lục A

(Tham khảo)

Các dạng silic dioxit tinh thể và nhiễu của chúng

A.1 Nhiễu trong phổ XRD và IR của RCS

Các mẫu vệ sinh công nghiệp của RCS thường được lấy trong môi trường nên có các nền khoáng như là graphit trong công nghiệp gang thép và nhiều dạng silic dioxit trong nông nghiệp và trong gốm sứ. Sự có mặt của các hợp chất khoáng có các pic đặc trưng ở gần sát với pic của silic dioxit tinh thể đa hình có thể cản trở phép đo của RCS. Điều quan trọng là phải phân biệt được thành phần của bụi đã lấy mẫu để người phân tích hiểu được rõ ràng về mọi hợp chất cản trở nghi ngờ. Khi mẫu bụi được đưa đến phòng thí nghiệm để phân tích, nên cung cấp tất cả thông tin có sẵn liên quan đến các quá trình công nghiệp, bao gồm cả nguyên liệu thô, quá trình chiết, vận chuyển sản phẩm và đóng gói sản phẩm cuối cùng.

Trong XRD, chất cản trở có thể được phát hiện bằng kỹ thuật phân tích. Hầu hết các phương pháp XRD chuẩn kiến nghị phân tích định lượng một mẫu thô đại diện để nghiên cứu sự hiện diện của các khoáng cản trở (NIOSH phương pháp 7500^[8],OSHA phương pháp ID-142^[10] và MDHS 101^[15]). Trong trường hợp này, các khoáng cản trở có thể được nhận dạng nhờ bằng chứng về thông tin do chuyên gia vệ sinh lao động cung cấp, những người đã thu mẫu thô. Nếu tìm thấy các chất cản trở, quá trình làm sạch mẫu có thể được thực hiện trước khi phân tích các mẫu bụi hô hấp hoặc có thể sử dụng pic bậc hai có độ nhạy liên quan giảm. Các phương pháp chuẩn XRD khác yêu cầu người phân tích đo tất cả các pic chính đối với mỗi silic dioxit đa hình (OSHA phương pháp ID-142^[10]). Cường độ tương đối đã biết được so sánh đồng thời trong thời gian phân tích từng mẫu và độ lệch với giá trị kỳ vọng được xem như là chỉ thị có các chất cản trở trong mẫu đó. Trong XRD, các pic nhiễu xạ của các chất đa hình chính có thể là đối tượng bị trùng phổ, thay đổi cường độ hoặc biến dạng độ nhọn của pic. Có thể thu được tiết diện chuẩn từ chất hiệu chuẩn và sử dụng phần mềm để so sánh cường độ tương đối, chiều rộng pic và pic đối xứng với tiết diện của pic mẫu để tính lượng silic dioxit có trong mẫu. Tuy nhiên, đơn giản nhất để loại bỏ các kết quả từ pic bị nhiễu và sử dụng phân tích dạng pic silic dioxit khác. Cách khác, nếu đã biết pha cản trở, có thể hiệu chính đơn giản bằng cách đo cường độ của một đường khác của pha cản trừ và sau đó điều chỉnh thích hợp với cường độ. Ưu thế của chuyên gia phân tích và chuyên gia vệ sinh nghề nghiệp là có kiến thức về những chất cản trở phổ biến đã tìm thấy trong các môi trường công nghiệp khác nhau.

Pic phân tích	(100)	(101)	(112)	(211)
Cường độ tương đối	22	100	14	9
d(A)	4,26	3,34	1,82	-
Góc phân tán (2) Cu	20,85	26,65	50,17	59,96
Cản trở
Albit		X	X	X
Anoctit			X	X
Aragonit	X	XX	X	X
Barit		XX	XX
Biotit		XX		X
Critobalit				X
Graphit		XX
Kaolin (Cao lanh)	X	X	X	X
Maghemit	X	X	X
Microclin	X	XX
Mullit		XX		X
Muscovit		XX
Orthoclas	XX	XX	X
Sillimanit		XX	X	X
Tridymit	XX		X	X
Wollastonit		XX	X	X
Wustit				X
Zircon		XX		X
XX cản trở nghiêm trọng

Đường quét XRD của tinh thể -thạch anh, xem hình A.1. Đường quét XRD của một mẫu chứa khoáng tràng thạch và -thạch anh, xem hình A.2. Hình A.3 chỉ ra đường quét XRD của một mẫu chứa thạch cao và khoáng thạch ở lượng vết chứng tỏ khả năng gây cản trở -thạch anh.

CHÚ THÍCH: Đường quét của cristobalit được trình bày trong Phụ lục B.

A Khoáng tràng thạch tương tự như albite mức thấp

Q -thạch anh

CHÚ THÍCH: Đường quét chỉ ra khả năng nhiễu với độ phản xạ 2 ở 26,65 ° và 50,1 ^o của -thạch anh.