纤维矿物粉尘在Gamble溶液中的溶解行为

本文用人工配制的Gamble溶液和三个酸度系列 ,研究了 6对粉尘在模拟人体环境下 96d的溶解特征和生物持久性。结果表明 :不同粉尘中铁元素的溶解速率多数出现两个峰值区 ,三八面体结构型粉尘中铁与镁元素溶解同步。高镁矿物粉尘溶解速率在第一阶段多出现峰值 ;沸石、硅灰石的钙溶解速率比较稳定 ,硅灰石在低 pH值区表现出前高后低的特点 ;Si在Gam ble溶液中的溶解峰点在pH5体系中出现在 48d以前 ,在pH7体系中出现在 48d以后 ;Al则表现为在pH3和 pH5体系中易于出溶而在pH7体系中难于出溶。纤维矿物粉尘中的所有元素在Gamble溶液中的累计溶解总量均随时间的增长而增加 ;纤状样品的溶解总量多大于土状样品。溶液作用过程中纤维矿物表面有裂开、凹蚀、脱皮现象并趋向分散或折断 ;片状粉尘颗粒溶解速率与台阶步密度或与含铁样品的氧化速率正相关 ,溶解总量基本与体系酸度和有机离子的总量成正比。富钙、镁或铝的粉尘溶解速率高于富钾、硅的粉尘。环境的低 pH值、高溶解氧量或氧化反应、高盐溶液均可促进溶解。

可吸入性超细石英粉尘在模拟人体体液中溶解特性

为研究石英颗粒被吸入人体后在体内的溶解行为,以Gamble溶液模拟人体体液环境,研究了粒径中值d50为2.8μm的石英粉尘在3个酸度的Gamble溶液中溶解特性.结果表明,石英颗粒中Si的溶出量随溶解时间的延长,不断增大,但在较强的酸性环境下,存在一定程度的溶解抑制.SEM观察发现,超细石英颗粒在Gamble溶液中表面被溶蚀,表面和边壁均出现了不同程度的凹蚀、脱皮现象,但颗粒内部溶蚀现象不明显.FTIR结果表明,超细石英颗粒表面经Gamble溶液溶蚀后其Si-O-Si反对称伸缩振动发生一定程度的改变.XRD物相表征显示超细石英颗粒溶蚀前后物相特征无明显变化,但Rietveld结构精修结果表明溶解后超细石英颗粒晶胞参数和晶胞体积均有压缩,可见颗粒表面硅可能由结晶的有序结构转化为无定形结构,后溶解于体液中.超细石英颗粒在模拟人体体液中溶蚀现象显著,但未引起整个颗粒晶体结构的崩塌,颗粒表面溶解于体液中,引起p H值增大并趋于稳定于偏碱性环境,可吸入性超细石英颗粒溶蚀后暴露出的新鲜表面以及溶解于体液中的硅对人体健康造成潜在的严重威胁.

可溶性陶瓷纤维的生物降解性

通过3种可溶性陶瓷纤维在Gamble溶液中的溶解,研究了可溶性陶瓷纤维生物降解性.结果表明:随着纤维溶解时间增加,Gamble溶液的pH值增加.纤维组分中的CaO,MgO,SiO2在Gamble溶液中均有较大的溶解度.在Gamble溶液中,纤维组分中的SiO2比CaO,MgO溶解速率大的多,Al3+和Fe3+的浓度基本不变.国外研制的纤维和国内的纤维的溶解性能很相似.CaO-MgO-SiO2系陶瓷纤维在Gamble溶液中显示了较高的生物可溶性.