Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6657:2000 - ISO 12020:1997 trình bày nội dung về chất lượng nước - xác định nhôm - phương pháp đo phổ hấp thụ nguyên tử. Mời các bạn cùng tham khảo để nắm bắt nội dung chi tiết.
tcvn tIªu chn vIƯt nam TCVN 6657: 2000 ISo 12020 : 1997 chất lợng nớc xác định nhôm phơng pháp đo phổ hấp thụ nguyên tử Water quality − Determination of aluminium − Atomic absorption spectrometric method Hµ nội -2000 Lời nói đầu TCVN 6657: 2000 hoàn toàn tơng đơng với ISO 12020 : 1997 TCVN 6657 : 2000 Ban Kü thuËt Tiªu chuÈn TCVN/TC 147 ChÊt lợng nớc biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lờng Chất lợng đề nghị, Bộ Khoa học, Công nghệ Môi trờng ban hành tiêu chuẩn việt nam Tcvn 6657 : 2000 Chất lợng nớc Xác định nhôm Phơng pháp đo phổ hấp thụ nguyên tử Water quality − Determination of aluminium − Atomic absorption spectrometric methods Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn qui định hai phơng pháp đo phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) để xác định nhôm nớc 1.1 AAS lửa Phơng pháp AAS lửa (điều 2) đợc áp dụng để xác định nhôm nớc nồng độ từ mg/l đến 100 mg/l Nồng độ nhôm cao xác định cách pha loãng mẫu Cô mẫu cẩn thận axit hoá axit nitric dùng để nới rộng khoảng nồng độ làm việc phơng pháp cho mẫu nồng độ thấp hơn, miễn kết tủa Chú thích Nếu khoảng tuyến tính máy đủ lớn nồng độ < 5mg/l xác định phơng pháp này, nhiên xác định cần làm cuvét điện (cuvet graphit) nh điều Nếu cần xác định hàm lợng nhôm tổng số cần phá mẫu theo 2.5.3 Tuy nhiên, silicat nhôm oxit không xác định định lợng đợc qui trình phá mẫu 1.2 Cuvet điện (graphit) Phơng pháp AAS dùng cuvét điện (điều 3) để xác định nhôm nớc nớc thải nồng độ từ 10 àg/l đến 100 µg/l víi thĨ tÝch mÉu 20 µl cho vµo cuvet Khoảng nồng độ làm việc cao nÕu pha lo·ng mÉu hc dïng thĨ tÝch mÉu nhá Xác định nhôm AAS lửa nitơ oxit/ axetylen 2.1 Cản trở Những ion sau, nồng độ vợt nồng độ ghi bảng, cản trở việc xác định AAS lửa TCVN 6657 : 2000 Sunfat 10 000 mg/l Clorua 10 000 mg/l Phosphat 10.000 mg/l Natri 10 000 mg/l Kali 10 000 mg/l Magiê 10 000 mg/l Canxi 10 000 mg/l Sắt 10 000 mg/l Niken 10 000 mg/l Coban 10 000 mg/l Cadmi 000 mg/l Ch× 10 000 mg/l Silicat 200 mg/l Floborat 000 mg/l Titan 000 mg/l Florua 000 mg/l1) 1) Nồng độ áp dụng cho mẫu axit mạnh dung dịch đo có pH < dung dịch axit có kết tủa Hàm lợng muối tổng số dung dịch đo không đợc 15 g/l, độ dẫn điện không 2000 mS/m Với mẫu mà ảnh hởng thành phần cha đợc biết cần nghiên cứu bổ độ dẫn, thí dụ pha loãng mẫu dùng phơng pháp thêm chuẩn 2.2 Nguyên tắc Axit hoá mẫu hút vào lửa nitơ oxit/axetylen máy AAS Đo độ hấp thụ đợc bớc sóng 309,3 nm tính hàm lợng nhôm 2.3 Thuốc thử 2.3.1 Yêu cầu chung ChØ dïng thc thư tinh khiÕt ph©n tÝch, n−íc cÊt hai lần nớc có độ tinh khiết tơng đơng Hàm lợng nhôm thuốc thử nớc đợc dùng cần phải nhỏ không đáng kể để bỏ qua so với nồng độ nhôm thấp cần xác định 2.3.2 Axit clohydric, HCl = 1,16 g/ml 2.3.3 Axit nitric, ρHNO3 = 1,40 g/ml 2.3.4 Hydro peroxit (dihydro dioxit), w H2O2 = 30 % TCVN 6657 : 2000 2.3.5 Dung dÞch cesi clorua, ρCs = 20 g/l Hoµ tan 25,3 g CsCl 100 ml axit clohydic (2.3.2) pha loãng nớc (2.3.1) đến 1000 ml 2.3.6 Dung dịch gốc nhôm, Al = 1000 mg/l Hoà tan 1,000 g nhôm tinh khiết 99,9 % nhôm bình định mức 1000 ml khoảng 15 ml axit clohydric (2.3.2) thêm nớc (2.3.1) đến vạch mức Có thể mua thị trờng dung dịch tiêu chuẩn nhôm, chứa (1,000 0,002) g Al 2.3.7 Dung dịch tiêu chuẩn nhôm, Al = 100 mg/l Dùng pipét hút 100 ml dung dịch gốc nhôm (2.3.6) cho vào bình định mức 1000 ml, thêm 10 ml axit nitric (2.3.3) thêm nớc (2.3.1) đến vạch 2.3.8 Dung dịch hiệu chuẩn nhôm Tuỳ theo hàm lợng nhôm có mẫu, chuẩn bị năm dung dịch hiệu chuẩn từ dung dịch tiêu chuẩn nhôm (2.3.7) Thí dụ để pha dung dịch chuẩn khoảng nồng độ mg/l đến 50 mg/l làm nh sau: a) dùng pipét hút vào dãy bình định mức loại 100 ml thể tích ml, 10 ml, 20 ml, 30 ml 50 ml dung dịch tiêu chuẩn nhôm (2.3.7); b) thêm ml dung dịch cesi clorua (2.3.5); c) axit ho¸ b»ng ml axit nitric (2.3.3); d) định mức nớc trộn Các dung dịch hiệu chuẩn chứa mg/l, 10 mg/l, 20 mg/l, 30 mg/l 50 mg/l nhôm Chuẩn bị dung dịch ngày dùng Chú thích Có thể dùng dung dịch hiệu chuẩn bổ sung vào khoảng nồng độ làm việc 2.3.9 Dung dịch trắng Dùng pipét hút ml axit nitric (2.3.3) vào bình định mức 100 ml thêm nớc đến vạch Nếu mẫu đợc phá cô cạn dung dịch trắng làm tơng tự (2.5.3) 2.3.10 Dung dịch "không" (zero) Dùng nớc (2.3.1) làm dung dịch "không" Có thể dùng dung dịch trắng(2.3.9) đặt điểm "không" cho thiết bị hàm lợng nhôm nhỏ bỏ qua Không đợc chứa dung dịch "không" bình polyolefin (xem 2.5.1) 2.4 ThiÕt bÞ, dơng TCVN 6657 : 2000 2.4.1 M¸y AAS, cã bé phËn bỉ có nguồn phát xạ để xác định nhôm 2.4.2 Cấp khí, nitơ oxit axetylen; áp suất d bình axetylen không dới 500 kPa Thiết bị cấp nitơ oxit / axetylen cần đảm bảo cấp đợc lợng lớn 2.4.3 Bình định mức, dung tÝch 10 ml, 100 ml vµ 1000 ml 2.4.4 Pipet mét v¹ch, dung tÝch ml, 10 ml, 20 ml, 30 ml 50 ml 2.4.5 Pipet microlit dụng pha lo·ng 2.4.6 ChÐn thủ tinh th¹ch anh, dung tích 250 ml 2.4.7 Thiết bị đốt nóng, thí dụ bếp điện 2.4.8 Thiết bị lọc màng, có màng cỡ lỗ 0,45 àm 2.5 Lấy mẫu chuẩn bị mẫu 2.5.1 Yêu cầu chung Dụng cụ thủy tinh đợc rửa b»ng axit nitric lo·ng, Êm, c(HNO3) ≈ 0,2 mol/l vµ tr¸ng kü b»ng n−íc (2.3.1) tr−íc dïng KiĨm tra đầu pipet bình xem có bị nhiễm bẩn nhôm không Lấy mẫu vào bình plastic thích hợp Không nên dùng bình làm polyolefin chúng chứa lợng vết nhôm Làm bình đựng mẫu nh qui định bình thuỷ tinh 2.5.2 Xử lý trớc để xác định nhôm hoà tan a) Lọc mẫu sau lấy (2.5.1) qua màng lọc cỡ lỗ 0,45 µm nÕu cã thĨ b) Axit ho¸ n−íc läc b»ng ml axit nitric (2.3.3) cho 1000 ml mÉu n−íc để ổn định c) pH mẫu phải < 2, không thêm axit tiếp 2.5.3 Xử lý trớc để phá mẫu a) Ngay sau lấy mẫu, thêm ml axit nitric (2.3.3) cho 1000 ml mÉu b) pH mẫu phải < 2, không, thêm axit tiếp c) Thêm vào cốc thủy tinh thạch anh ml axit nitric (2.3.3) vµ ml hydro peroxit H2O2 (2.3.4) vào 100 ml mẫu nớc làm đồng làm bay đến gần cạn Để tránh nhôm không làm mẫu nớc khô hoàn toàn TCVN 6657 : 2000 d) Thấm cặn lại ml axit nitric (2.3.3) lợng nhỏ nớc (2.3.1) thêm nớc đến 100 ml Xử lý mẫu trắng theo cách tơng tự 2.5.4 Chuẩn bị dung dịch đo a) Lấy 20 ml mẫu xử lý trớc nh 2.5.2 2.5.3 vào bình định mức 25 ml Thªm ml cesi clorua CsCl (2.3.5), trén định mức nớc (2.3.1) b) Xử lý dung dịch trắng dung dịch hiệu chuẩn tơng tự nh 2.6 Cách tiến hành a) Trớc đo, đặt thống số máy AAS theo nh hớng dẫn hãng sản xuất b) Đặt điểm "không" thiết bị đo dung dịch "không" (2.3.10) vào lửa c) Hiệu chuẩn cách đo dung dịch hiệu chuẩn nồng độ tăng đều, dung dịch hiệu chuẩn đợc chuẩn bị nh mô tả 2.3.8 d) Đặt lại điểm "không" thiết bị cách đo dung dịch "không" (2.3.10) sau dung dịch hiệu chuẩn e) Đo mẫu trắng đợc chuẩn bị theo 2.3.9 sau đo dung dịch mẫu đợc chuẩn bị theo 2.5.4 f) Sau loạt mẫu, nhng sau nhiều từ 10 đến 20 lần, kiểm tra lại hàm chuẩn dùng dung dịch "không" dung dịch hiệu chuẩn khoảng Nếu hàm lợng nhôm vợt đờng chuẩn pha loãng dung dịch tơng ứng 2.7 Tính toán kết Xây dựng đờng chuẩn từ số liệu đo dung dịch hiệu chuẩn Tính nồng độ nhôm Al mẫu nớc, miligam lit, dùng c«ng thøc sau: ρ Al = ( As − As )Vm b.V p As độ hấp thụ dung dịch đo; As0 độ hấp thụ dung dịch trắng; b độ dốc đờng chuẩn xác định hồi quy tuyến tính, tính lit miligam; Vp thể tích mẫu nớc dùng ®Ĩ chn bÞ dung dÞch ®o, tÝnh b»ng mililit; Vm thể tích dung dịch đo, tính mililit TCVN 6657 : 2000 Mäi sù pha lo·ng kh¸c thêm vào bớc pha loãng cho tiêu chuẩn phải đợc xem xét đến tính toán 2.8 Biểu thị kết Kết đợc báo cáo xác tới mg/l với nhiều hai sè cã nghÜa ThÝ dơ: Nh«m (Al) mg/l Nh«m (Al) 32 mg/l Xác định nhôm AAS dùng cuvét điện 3.1 Cản trở Những ion sau không cản trở việc xác định nhôm cuvét điện chừng nồng độ chúng cha vợt nồng độ ®· nªu: a) ng−ìng nång ®é 100 mg/l ®èi víi sắt, đồng, niken, coban, cadmi, chì, tetrafluoroborat silicat; b) ng−ìng nång ®é 1000 mg/l ®èi víi natri, kali, canxi, clo, sunfat, phosphat axetat Florua làm giảm tín hiệu nồng độ thấp Có thể giảm nồng độ fllorua F = 50 àg/l cách tiêm vào cuvét điện 10 àl axit sunfuric, = 1,07 g/ml, sau tiêm mẫu Vì nhôm có khắp nơi, nên phép đo nồng độ thấp dễ bị nhiễm bẩn Khi phân tích mẫu có thành phần cha biết phơng pháp thêm chuẩn (3.6.3) cần đợc sử dụng Độ lệch hấp thụ không đặc trng khắc phục đợc bổ 3.2 Nguyên tắc Mẫu phân tich đợc tiêm vào cuvét điện nằm đờng tia sáng máy AAS Độ hấp thụ độ hấp thụ theo thời gian đợc đo bớc sóng 309,3 nm 3.3 Thc thư VỊ ®é tinh khiÕt, xem 2.3.1 3.3.1 Axit clohydric, ρHCl = 1,16 g/ml 3.3.2 Axit nitric, ρHNO3= 1,40 g/ml 3.3.3 Hydro peroxit, w H2O2 = 30% 3.3.4 Dung dịch cải thiện thành phần TCVN 6657 : 2000 Hòa tan 500 mg magiê nitrat khan (2.3.1) nớc bình định mức 100 ml định mức đến vạch nớc 3.3.5 Axit sunfuric, H SO = 1,07 g/ml 3.3.6 Dung dÞch gèc nhôm I, Al = 1000 mg/l a) Hoà tan 1,000 g băng nhôm bình định mức 1000 ml khoảng 15 ml axit clohydric (3.3.1), định mức nớc (2.3.1) đến vạch Có thể mua dung dịch tiêu chuẩn nhôm chứa (1,000 0,002) g Al thị trờng b) Bảo quản dung dịch bình plastic Không đợc dùng bình làm polyolefin (xem 2.5.1) 3.3.7 Dung dịch gèc nh«m II, ρAl = 100 mg/l a) Dïng pipÐt hút 10 ml dung dịch gốc nhôm I (3.3.6) cho vào bình định mức 100 ml, thêm ml axit nitric (3.3.2) thêm nớc (2.3.1) đến vạch b) Bảo quản dung dịch bình plastic Không đợc dùng bình làm polyolefin (xem 2.5.1) 3.3.8 Dung dịch tiêu chuẩn nhôm, Al = 1000 àg/l a) Dùng pipét hút 10 ml dung dịch gốc nhôm II (3.3.7) cho vào bình định mức 1000 ml, thêm ml axit nitric (3.3.2) thêm nớc (2.3.1) đến vạch b) Bảo quản dung dịch bình plastic Không đợc dùng bình làm polyolefin (xem 2.5.1) 3.3.9 Dung dịch hiệu chuẩn nhôm Tuỳ theo nồng độ nhôm có mẫu, chuẩn bị năm dung dịch hiệu chuẩn từ dung dịch tiêu chuẩn nhôm (3.3.8) Thí dụ, để chuẩn bị dung dịch hiệu chuẩn có khoảng nồng độ làm việc từ 10 àg/l đến 100 àg/l làm nh sau: a) Dùng pipét hút vào bình định mức loại 100 ml: ml, ml, ml, ml, ml 10 ml dung dịch tiêu chuẩn nhôm (3.3.8), thêm vào bình ml axit nitric (3.3.2) b) Thêm nớc (2.3.1) đến vạch trộn Các dung dịch hiệu chuẩn chứa 10 àg/l, 20 àg/l, 30 µg/l, 40 µg/l, 60 µg/l, vµ 100 µg/l nh«m ChuÈn bị dung dịch hiệu chuẩn trớc dùng Nếu cần, chuẩn bị dung dịch hiệu chuẩn bổ sung cho khoảng nồng độ làm việc 3.3.10 Dung dịch trắng Dùng pipét hút ml axit nitric (3.3.2) vào bình định mức 100 ml thêm nớc (2.3.1) đến vạch Nếu có phá mẫu dung dịch trắng đợc làm tơng tự 3.3.11 Dung dịch "không" (zero) TCVN 6657 : 2000 Dïng n−íc (2.3.1) lµm dung dịch "không" Dung dịch trắng (3.3.10) dùng làm dung dịch "không" nồng độ nhôm nhá cã thĨ bá qua 3.4 ThiÕt bÞ, dơng 3.4.1 Máy AAS, có bổ nguồn phát xạ để xác định nhôm 3.4.2 Cuvét điện, có phËn kiĨm tra Chó thÝch − Dïng èng graphit phđ chất chịu nhiệt sử dụng kỹ thuật mỏng ®Ĩ n¹p mÉu 3.4.3 CÊp khÝ argon 3.4.4 Pipet mét vạch ml, ml, ml 10 ml 3.4.5 Các thiết bị khác, xem 2.4 3.5 Lấy mẫu chuẩn bị mẫu Làm nh 2.5.2 2.5.3 3.6 Cách tiến hành 3.6.1 Yêu cầu chung Trớc đo, đặt thông số vận hành máy AAS phù hợp với dẫn hãng sản xuất Đặt điểm "không" (zero) thiết bị với dung dịch "không" (3.3.11) Không đợc dùng bình làm polyolefin (xem 2.5.1) 3.6.2 Chuẩn hoá đo phơng pháp đờng chuẩn Phơng pháp đờng chuẩn dùng cản trở 3.1 đợc loại trừ Nếu không, cần phải dùng phơng pháp thêm chuẩn (3.6.3) a) Trớc phép đo, tiêm 10 àl dung dịch cải thiện thành phần (3.3.4) vào cuvet điện (graphit) b) Đo theo dẫn hãng sản xuất máy, độ hấp thụ độ hấp thụ theo thời gian dung dịch hiệu chuẩn (3.3.9), dung dịch trắng (3.3.10) dung dịch đo (2.5.2) (2.5.3), c) Khi có nhiều 0,05 àg/l florua, cần tiêm thêm 10 àl axit sunfuric (3.3.5) vào ống graphit d) Đo độ hấp thụ dung dịch hai lần 3.6.3 Chuẩn hoá đo phơng pháp thêm chuẩn 10 TCVN 6657 : 2000 Chú thích Với phơng pháp thêm chuẩn, cản trở thành phần dung dịch nhiều trờng hợp đợc loại trừ, bảo đảm không gây thêm sai số nồng độ nhôm dung dịch đo nằm phần tuyến tính khoảng làm việc a) Cho 0,1ml axit nitric (3.3.2) ml dung dịch mẫu (2.5) vào bốn bình định mức loại 10 ml Nếu hàm lợng nhôm > 100 àg/l dung dịch mẫu dùng thể tích mẫu nhỏ phải ý đến điều tính toán b) Định mức bình nớc (2.3.1)đến vạch c) Dùng pipét hút vào ba bình lại 0,1 ml, 0,2 ml 0,3 ml dung dịch tiêu chuẩn nhôm (3.3.8) định mức nớc (2.3.1) Chú thích Thêm 0,1 ml dung dịch tiêu chuẩn nhôm (3.3.8) tơng ứng 20 àg/l Al, cần tính thể tích mẫu dung dịch trắng ml Nếu thể tích 10 ml không cần tính d) Chuẩn bị dung dịch trắng (3.3.10) theo cách tơng tự e) Trớc đo, thêm 10 àl dung dịch cải thiện thành phần (3.3.4) vào cuvet điện (graphit) f) Đo độ hấp thụ ®é hÊp thô theo thêi gian nh− 3.6.2 3.7 TÝnh toán kết 3.7.1 Đo trực tiếp Tính toán tiến hành theo 2.7 nhng nồng độ nhôm biểu thị microgam nhôm lit mẫu nớc 3.7.2 Thêm chuẩn Trên đồ thị đặt nồng độ trục hoành tín hiệu đo đợc trục tung Trên trục hoành đặt nồng độ dung dịch đo dung dịch đo thêm Đờng thẳng qua điểm cắt trục hoành phía âm Đó nồng độ nhôm dung dịch đo Từ giá trị trừ giá trị dung dịch trắng đo tơng tự đợc nồng độ nhôm mÉu Chó thÝch − Cã thĨ dïng tÝnh to¸n hồi quy 3.8 Biểu thị kết Nồng độ nhôm đợc báo cáo xác đến àg/l, với nhiều nhÊt hai sè cã nghÜa ThÝ dơ Nh«m (Al) 48 àg/l Độ xác 11 TCVN 6657 : 2000 Kết phép thử liên phòng thí nghiệm độ xác phơng pháp đợc cho phụ lục A Giá trị sai khác với phép thử liên phòng thí nghiệm khoảng nồng độ thành phần dung dịch Báo cáo kết Báo cáo kết cần có thông tin sau: a) nêu phơng pháp dùng; b) nhận dạng mẫu nớc; c) xử lý trớc mẫu, có; d) kết quả, trình bày theo 2.8 3.8; e) sai khác so với phơng pháp qui định, tình ảnh hởng đến kết 12 TCVN 6657 : 2000 Phơ lơc A (tham kh¶o) KÕt qu¶ thư liên phòng thí nghiệm Một phép thử liên phòng thí nghiệm đợc tiến hành Đức năm 1993, kết ghi bảng A.1 Bảng A.1 Độ xác MÉu L N Lo¹i bá x sR CVR AA 15 42 9,78 0,159 1,6 AB 15 42 47,29 2,03 1,0 BA 13 − 11,3 0,9351 8,3 BB 13 − 51,5 4,1520 8,1 L sè phßng thÝ nghiệm; N số giá trị; x giá trị trung bình tổng, àg/l; sR độ lệch chuẩn tái lập, àg/l; CVR hệ số độ lệch tái lập, %; AA nớc uống, kü tht ngän lưa; AB n−íc s«ng, kü tht ngän lửa; BA nớc sông, kỹ thuật cuvet điện; BB nớc thải công nghiệp, kỹ thuật cuvet điện _ 13 ...Lời nói đầu TCVN 6657: 2000 hoàn toàn tơng đơng víi ISO 12020 : 1997 TCVN 6657 : 2000 Ban Kỹ thuật Tiêu chuẩn TCVN/ TC 147 Chất lợng nớc biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lờng Chất lợng... 2.5.1) 3.3.9 Dung dịch hiệu chuẩn nhôm Tuỳ theo nồng độ nhôm có mẫu, chuẩn bị năm dung dịch hiệu chuẩn từ dung dịch tiêu chuẩn nhôm (3.3.8) Thí dụ, để chuẩn bị dung dịch hiệu chuẩn có khoảng nồng độ... đến vạch 2.3.8 Dung dịch hiệu chuẩn nhôm Tuỳ theo hàm lợng nhôm có mẫu, chuẩn bị năm dung dịch hiệu chuẩn từ dung dịch tiêu chuẩn nhôm (2.3.7) Thí dụ để pha dung dịch chuẩn khoảng nồng độ mg/l đến