Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 9720:2013 - ASTM D 3082-09. Tiêu chuẩn về Chất lượng nước – phương pháp xác định hàm lượng bo trong nước. Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định hàm lượng Bo trong nước và nước thải bằng phương pháp chiết-so màu với curcumin trong khoảng nồng độ từ 0,1 mg/L đến 1,0 mg/L. Có thể mở rộng khoảng nồng độ bằng cách pha loãng mẫu thử.
TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 9720:2013 ASTM D 3082-09 CHẤT LƯỢNG NƯỚC – PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG BO TRONG NƯỚC Standard test method for boron in water Lời nói đầu TCVN 9720:2013 xây dựng sở chấp nhận hoàn toàn tương đương với ASTM D 3082-09 Standard test method for boron in water với cho phép ASTM quốc tế, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428, USA Tiêu chuẩn ASTM D 3082-09 thuộc quyền ASTM quốc tế TCVN 9720:2013 Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 147 Chất lượng nước biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ công bố CHẤT LƯỢNG NƯỚC – PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG BO TRONG NƯỚC Standard test method for boron in water Phạm vi áp dụng 1.1 Tiêu chuẩn quy định phương pháp xác định hàm lượng Bo nước nước thải phương pháp chiết-so màu với curcumin khoảng nồng độ từ 0,1 mg/L đến 1,0 mg/L Có thể mở rộng khoảng nồng độ cách pha loãng mẫu thử 1.2 Tiêu chuẩn xác định Bo hòa tan Phương pháp yêu cầu mẫu nước phải lọc qua màng lọc có kích thước lỗ 0,45 m trước phân tích 1.3 Phương pháp phương pháp so màu nhạy với Bo có nồng độ thấp nước yêu cầu thể tích mẫu phân tích tương đối nhỏ 1.4 Độ chụm độ chệch xác định nước tự nhiên nước thải Người sử dụng phương pháp có trách nhiệm bảo đảm tính phù hợp với phương pháp loại nước khác từ nguồn chưa thử nghiệm 1.5 Các giá trị tính theo hệ SI giá trị tiêu chuẩn Các giá trị ngoặc đơn dùng để tham khảo 1.6 Tiêu chuẩn không đề cập đến tất vấn đề liên quan đến an toàn sử dụng Người sử dụng tiêu chuẩn có trách nhiệm thiết lập nguyên tắc an toàn bảo vệ sức khỏe khả áp dụng phù hợp với giới hạn quy định trước đưa vào sử dụng Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu viện dẫn ghi năm cơng bố áp dụng phiên nêu Đối với tài liệu viện dẫn không ghi năm cơng bố áp dụng phiên bao gồm sửa đổi, bổ sung (nếu có) TCVN 2117 (ASTM D1193), Nước thuốc thử - Yêu cầu kỹ thuật ASTM D1066, Practice for sampling steam (Thực hành lấy mẫu nước) ASTM D1129, Terminology relating to water (Thuật ngữ liên quan đến nước) ASTM D2777, Practice for determination of precision and bias of applicable test methods of committee D19 on water (Thực hành xác định độ chụm độ chệch phương pháp thử sử dụng Ban kỹ thuật D19 nước) ASTM D3370, Practice for sampling water from closed conduits (Thực hành lấy mẫu nước từ ống dẫn kín) ASTM D4841, Practice for estimation of holding time for water samples containing organic and inorganic constituents (Thực hành đánh giá thời gian lưu mẫu nước có thành phần hữu vô cơ) ASTM D5810, Guide for spiking into aqueous samples (Hướng dẫn thêm chuẩn vào mẫu nước) ASTM D5847, Practice for writing quality control spectifications for standard test methods for water analysis (Thực hành biên soạn tiêu chuẩn kỹ thuật kiểm soát chất lượng tiêu chuẩn phương pháp thử phép phân tích nước) ASTM E60, Practice for analysis of metals, ores, and related materials by molecular absorption spectrometry (Thực hành phân tích kim loại, quặng chất liên quan phổ hấp thụ phân tử) ASTM E275, Practice for describing and measuring performance of ultraviolet and visible spectrophotometers (Thực hành mô tả xác định hiệu suất máy quang phổ cực tím khả kiến) Thuật ngữ định nghĩa 3.1 Định nghĩa: Xem định nghĩa thuật ngữ sử dụng phương pháp thử ASTM D1129 Tóm tắt phương pháp Mẫu nước chứa Bo hòa tan axit hóa axit clohydric bay đến khơ với có mặt curcumin tạo thành phức màu đỏ gọi roso-xyanua Sản phẩm màu hòa tan cồn isopropyl đo máy quang phổ Ý nghĩa ứng dụng 5.1 Bo nguyên tố cần thiết gây hại phát triển trồng, người hấp thụ Bo với lượng lớn ảnh hưởng tới hệ thần kinh trung ương Do đó, cần có phương pháp để xác định nồng độ Bo nước uống, nước tự nhiên nước thải Phương pháp phân tích cung cấp phương tiện để xác định nồng độ Bo loại nước nêu Thời gian lưu mẫu tính theo ASTM D4841 5.2 Axit boric sử dụng để kiểm sốt thành phần hóa học dòng nơtron lò phản ứng hạt nhân Phương pháp dùng để xác định trường hợp nồng độ Bo nằm giới hạn chấp nhận Cản trở 6.1 Nồng độ nitrat khoảng 20 mg/L bắt đầu ảnh hưởng tới kết phân tích Độ cứng nước mức khoảng 100 mg/L tính theo CaCO3 làm tăng kết đo độ đục muối cứng khơng tan cồn isopropyl Có thể loại đục cách lọc dung dịch cuối qua màng lọc kích thước lỗ 0,45 m trước đo máy quang phổ 6.2 Màu hợp chất hữu có mẫu ảnh hưởng tới kết đo độ hấp thụ quang máy quang phổ Nếu mẫu có hợp chất hữu có màu giảm thiểu ảnh hưởng chất cách sau: dùng pipet hút lấy lượng dung dịch thích hợp cho vào đĩa platin (Chú thích 1) Kiềm hóa dung dịch đĩa NaOH (20 g/L) dùng thị quỳ cho thêm giọt NaOH Làm bay tới khô bể nước bể điều nhiệt Nếu cần, phá chất hữu cách gia nhiệt từ 500 0C đến 550 0C trước xử lý Để đĩa platin nguội axit hóa mL HCl (1 + 19) Dùng thìa cao su nghiền để hòa tan chất cặn, rót dịch vào ống ly tâm có chia độ, rửa đĩa platin mL mL nước đổ vào ống ly tâm Thêm nước tới vạch 10 mL Ly tâm thu lấy dịch Tiến hành bước nêu với mẫu trắng CHÚ THÍCH 1: Có thể dùng loại đĩa làm bay khác phải kiểm tra trước Đĩa sứ gốm chứa chất tẩy có Bo Thiết bị, dụng cụ 7.1 Tất dụng cụ thí nghiệm sử dụng phương pháp phân tích phải làm từ nhựa không chứa Bo 7.2 Bể điều nhiệt, có kiểm sốt nhiệt độ 55 0C ± 0C 7.3 Máy quang phổ, phù hợp để đo bước sóng 540 nm Tiến hành đo màu phương pháp thử phải tuân theo ASTM E60 Máy đo quang phổ phải phù hợp với ASTM E275 Đo độ hấp thụ quang sử dụng curvet 50 mm 7.4 Đĩa làm bay hơi, có dung tích từ 100 mL đến 150 mL Thuốc thử 8.1 Sử dụng hóa chất cấp thuốc thử tất phép thử Nếu khơng có quy định riêng, sử dụng hóa chất có độ tinh khiết tương đương khơng làm giảm độ xác phép thử 8.2 Độ tinh khiết nước, khơng có qui định riêng, nước đề cập đến tiêu chuẩn nước thuốc thử, loại I, II, loại III quy định TCVN 2117 (ASTM D1193) Nước loại I loại ưu tiên sử dụng dùng rộng rãi Loại II định sử dụng phép thử vòng nhằm kiểm tra phương pháp phân tích CHÚ THÍCH 2: Người sử dụng phải bảo đảm loại nước thuốc thử lựa chọn không chứa chất gây cản trở Nước phải sử dụng phân tích phương pháp thử nghiệm 8.3 Dung dịch Bo gốc (1,00 mL = 1,00 mg B), làm khô khoảng 10 g tinh thể axit boric (H3BO3) bình hút ẩm có chứa gel silica 24 h (Chú thích 3) Hòa tan 5,719 g H 3BO3 khơ nước pha lỗng tới L Bảo quản dung dịch chai nhựa bình chứa khơng có Bo Cách khác sử dụng dung dịch gốc Bo chứng nhận có bán sẵn thị trường CHÚ THÍCH 3: Nếu axit boric gia nhiệt dần bị nước, chuyển thành axit metaboric (HBO2) cuối bị nước hoàn toàn thành oxit khan (B 2O3) Do đó, điều quan trọng khơng sử dụng lò nung để làm khô axit boric 8.4 Dung dịch Bo chuẩn (1,00 mL = 0,010 mg B), dùng nước pha loãng cách định lượng 10,0 mL dung dịch Bo gốc thành L Bảo quản chai nhựa bình chứa khơng có Bo 8.5 Dung dịch curcumin, hòa tan 40 mg curcumin nghiền mịn g axit oxalic (H2C2O4.2H2O) 80 mL cồn isopropyl Cho vào 4,0 mL axit clohydric (HCl, khối lượng riêng 1,19) bổ sung cồn isopropyl tới vạch 100 mL CHÚ THÍCH 4: Có phương pháp so màu sử dụng chất thị khác để phân tích Bo (phương pháp Carmine) 8.6 Axit clohydric (1 + 19), lấy phần thể tích axit clohydric (khối lượng riêng 1,19) cho vào 19 phần thể tích nước 8.7 Cồn isopropyl 8.8 Dung dịch hydroxyt natri (20 g/L), hòa tan g NaOH nước pha loãng tới 100 mL Lấy mẫu 9.1 Lấy mẫu theo ASTM D1066 ASTM D3370 9.2 Sau lấy mẫu, tiến hành lọc mẫu qua màng lọc kích thước lỗ 0,45 m sớm tốt 9.3 Mẫu phải lấy bảo quản chai polyetylen thủy tinh không chứa Bo bền với kiềm Không cần cách bảo quản khác 10 Hiệu chuẩn chuẩn hóa 10.1 Chuẩn bị dãy dung dịch Bo chuẩn bao gồm khoảng nồng độ từ mg/L đến 1,0 mg/L Tạo chuẩn cách pha lỗng thể tích hợp dung dịch Bo chuẩn (1,00 mL = 0,010 mg B) tới 100 mL 10.2 Phát triển phức màu dẫn từ 11.1 đến 11.4 Đo độ hấp thụ quang dung dịch chuẩn 540 nm curvet 50 mm, sử dụng mẫu trắng (không chứa Bo) làm dung dịch đối chứng để đặt điểm máy quang phổ Vẽ đồ thị tương quan độ hấp thụ quang nồng độ giấy vẽ đồ thị tuyến tính Đường hiệu chuẩn tuyến tính khoảng từ 0,1 mg/L đến 1,0 mg/L 11 Cách tiến hành 11.1 Dùng pipet lấy 1,0 mL dung dịch mẫu lọc có chứa từ 0,1 mg/L đến 1,0 mg/L Bo cho vào đĩa làm bay (xử lý chất hữu nêu 6.2) Tiến hành mẫu trắng mẫu chuẩn song song với mẫu chưa biết nồng độ Cho mL dung dịch curcumin vào mẫu dung dịch chuẩn, sau xoay lắc nhẹ để hòa trộn thành phần 11.2 Đặt đĩa làm bay vào bể điều nhiệt kiểm soát 55 0C ± 0C cho bay tới khô Khi thấy cặn đĩa khô, đợi thêm 15 trước lấy Để nguội tới nhiệt độ phòng 11.3 Cho 10 mL cồn isopropyl vào đĩa khuấy que nhựa để bảo đảm cho phức màu đỏ hòa tan hồn tồn Rửa đĩa làm bay cồn isopropyl gộp nước rửa vào bình định mức 25 mL Bổ sung cồn isopropyl tới vạch trộn 11.4 Nếu dung dịch bị đục, lọc qua màng lọc 0,45 m trước đo độ hấp thụ Đo độ hấp thụ mẫu mẫu chuẩn 540 nm máy quang phổ, sử dụng mẫu trắng để đặt điểm độ hấp thụ quang Ghi nồng độ Bo tính tốn từ đường chuẩn 12 Tính tốn Phép tính tốn khơng cần thiết, đọc trực tiếp nồng độ Bo mẫu cần phân tích từ đường chuẩn, với điều kiện khơng có pha lỗng hay đặc mẫu ban đầu 13 Độ chụm độ chệch 13.1 Độ chụm tổng độ chụm người thực phương pháp phòng thử nghiệm thay đổi theo nồng độ Bo xác định từ Hình Hình Sự đánh giá phép thử gồm tổng số người thực phân tích mẫu ngày liên tiếp, sử dụng nước thuốc thử nước lựa chọn cho phép thử Độ chụm tổng nước thuốc thử biến thiên tuyến tính theo nồng độ Bo đo, biểu thị theo cơng thức tốn học đây: St = 0,030 X + 0,020 Trong đó: St độ chụm tổng, mg/L X nồng độ B, mg/L Hình – Độ chụm thử nghiệm liên phòng Bo nước thuốc thử phương pháp so màu Curcumin Hình – Độ chụm thử nghiệm liên phòng Bo nước tự nhiên nước thải (số liệu kết hợp) phương pháp so màu Curcumin 13.2 Kết thu hồi lượng Bo biết (từ axit boric) dãy chuẩn pha phòng thử nghiệm tham gia thí nghiệm trình bày Bảng Bảng – Số liệu độ thu hồi độ chụm Lượng thêm chuẩn Lượng tìm thấy Độ thu hồi Độ chệch Ý nghĩa thống kê Mg/L mg/L % % (mức tin cậy 95 %) Nước thuốc thử loại II 1,000 0,993 99,3 - 0,7 Không 0,600 0,581 96,8 - 3,2 Không 0,200 0,201 100,5 + 0,5 Không Không phải nước thuốc thử (Nước chọn) 1,000 1,011 101,1 + 1,1 Không 0,600 0,587 97,8 - 2,2 Không 0,200 0,200 100,0 0,0 không 13.3 Nước chọn cách tùy ý phòng thử nghiệm tham gia thẩm định phương pháp nước tự nhiên nước thải Người sử dụng phương pháp có trách nhiệm bảo đảm tính phù hợp phương pháp loại nước từ nguồn chưa thử nghiệm 13.4 Độ chụm độ chệch phương pháp thử phù hợp với ASTM D2777-77, áp dụng thời gian thử nghiệm liên phòng Theo giới hạn ghi lại 1.4 ASTM D2777-06, số liệu độ chụm độ chệch đáp ứng yêu cầu hành nghiên cứu liên phòng thử nghiệm 14 Kiểm soát chất lượng 14.1 Để chắn giá trị phân tích nhận theo phương pháp thử có hiệu lực xác giới hạn độ tin cậy phép thử phân tích Bo cần phải tn theo quy trình QC 14.2 Hiệu chuẩn kiểm chuẩn 14.2.1 Trước tiến hành phân tích mẫu, để hiệu chuẩn thiết bị, cần phải phân tích mẫu chứa nồng độ Bo nằm phạm vi nồng độ dự đoán mẫu Hệ số tương quan đường chuẩn phải lớn 0,990 Ngoài mẫu trắng hiệu chuẩn ban đầu, cần phân tích thêm mẫu trắng hiệu chuẩn cuối mẫu đợt thử nghiệm để chắn khơng có vấn đề tạp nhiễm mẻ phân tích 14.2.2 Kiểm chuẩn thiết bị sau chuẩn hóa cách phân tích mẫu chuẩn có nồng độ nồng độ mẫu hiệu chuẩn Nồng độ mẫu chuẩn nằm dải chuẩn phải nằm khoảng ± 15% nồng độ biết 14.2.3 Nếu khơng thể kiểm chuẩn phải tiến hành hiệu chuẩn lại thiết bị 14.3 Chứng minh ban đầu lực phòng thử nghiệm 14.3.1 Nếu phòng thử nghiệm chưa thực phép thử trước đây, có thay đổi lớn hệ thống thiết bị, ví dụ, có phân tích viên mới, thiết bị đo v.v, cần thiết tiến hành nghiên cứu độ chụm độ chệch để chứng minh lực phòng thử nghiệm 14.3.2 Phân tích mẫu lặp dung dịch chuẩn pha từ vật liệu chuẩn độc lập chứa nồng độ Bo khoảng Thành phần thành phần hóa học dung dịch phải tương đương với dung dịch sử dụng nghiên cứu thử nghiệm liên phòng Mỗi mẫu lặp phải lấy thơng qua phương pháp phân tích hồn chỉnh bao gồm bước bảo quản xử lý mẫu sơ 14.3.3 Tính giá trị trung bình độ lệch chuẩn bảy kết so sánh với dải độ chệch chấp nhận Bảng Nghiên cứu phải lặp lại giá trị thu hồi nằm giới hạn nêu Bảng Nếu sử dụng nồng độ khác với nồng độ khuyến nghị, xem thông tin ASTM D5847 áp dụng phép thử nghiệm F phép thử nghiệm t đánh giá mức độ chấp nhận giá trị trung bình độ lệch chuẩn 14.4 Mẫu kiểm sốt phòng thử nghiệm (LCS) 14.4.1 Để bảo đảm phương pháp thử kiểm soát, cần phân tích LCS có nồng độ Bo biết với mẻ phân tích với 10 mẫu Nếu số lượng mẫu phải phân tích đợt nhiều phải phân tích LCS sau 10 mẫu Nếu mẫu kiểm sốt phòng thử nghiệm mẻ phân tích lớn phải bao trùm dải phân tích LCS phải lấy qua tất bước phương pháp phân tích bao gồm bước bảo quản mẫu xử lý mẫu sơ Kết thu LCS khoảng phải nằm khoảng ± 15 % nồng độ biết 14.4.2 Nếu kết khơng nằm khoảng giới hạn quy định phải ngừng phép phân tích vấn đề khắc phục, tất mẫu mẻ phải phân tích lại, kết phải đánh giá với giải chúng không đạt tiêu chí thực hành phương pháp thử nghiệm 14.5 Mẫu trắng 14.5.1 Phân tích mẫu trắng nước thuốc thử với mẻ phân tích Nồng độ Bo có mẫu trắng phải 0,5 lần nồng độ hiệu chuẩn thấp Nếu nồng độ Bo cao mức phải dừng việc phân tích mẫu loại bỏ hết tạp chất mẫu trắng thể không tạp chất cao mức này, kết phải đánh giá với giải chúng khơng đạt tiêu chí thực hành phương pháp thử nghiệm 14.6 Mẫu thêm chuẩn (MS) 14.6.1 Để kiểm tra tác nhân gây nhiễu dung dịch cụ thể thử nghiệm, tiến hành MS mẫu mẻ cách thêm lượng dịch mẫu biết nồng độ Bo sau phân tích mẫu 14.6.2 Nồng độ thêm vào cộng với nồng độ Bo ban đầu mẫu không vượt nồng độ hiệu chuẩn cao Lượng thêm vào phải tạo nồng độ mẫu thêm đến lần nồng độ chất phân tích mẫu chưa thêm chuẩn, 10 đến 50 lần giới hạn phát điện phương pháp này, lấy nồng độ lớn 14.6.3 Tính phần trăm thu hồi thêm chuẩn (P) theo công thức đây: P = 100 [A(Vs + V) – B Vs] / C V Trong đó: A Là chất phân tích có nồng độ biết (mg/L) mẫu thêm chuẩn, B Là chất phân tích có nồng độ biết (mg/L) mẫu chưa thêm chuẩn, C Là nồng độ biết (mg/L) chất phân tích dung dịch thêm chuẩn, Vs Là thể tích (mL) mẫu sử dụng, V Là thể (mL) dung dịch thêm chuẩn cho vào 14.6.4 Giá trị phần trăm thu hồi thêm chuẩn phải nằm khoảng giới hạn, dựa theo nồng độ chất phân tích, nêu ASTM D5810, Bảng Nếu phần trăm thu hồi khơng nằm giới hạn mẫu lựa chọn để thêm chuẩn có tác nhân gây nhiễu Trong trường hợp sử dụng cách khắc phục sau đây: phải loại bỏ tác nhân gây nhiễu, tất mẫu mẻ phải phân tích phương pháp thử mà không bị ảnh hưởng nhiễu nền, kết phải đánh giá với giải chúng khơng đạt tiêu chí thực hành phương pháp thử nghiệm CHÚ THÍCH 5: Kết thu hồi thêm chuẩn chấp nhận phụ thuộc vào nồng độ thành phần xét Xem thêm thông tin ASTM D5810 14.7 Mẫu đúp 14.7.1 Để kiểm tra độ chụm lần phân tích mẫu, phân tích mẫu đúp lần với mẻ Nếu nồng độ chất phân tích thấp lần giới hạn phát chất phân tích phải sử dụng mẫu đúp thêm chuẩn (MSD) 14.7.2 Tính độ lệch chuẩn giá trị mẫu đúp so sánh với độ chụm chương trình nghiên cứu thử nghiệm liên phòng thử nghiệm F Xem thông tin áp dụng thử nghiệm F 6.4.4 ASTM D 5847 14.7.3 Kết vượt giới hạn độ chụm mẻ mẫu phải phân tích lại, kết phải đánh giá với giải chúng không đạt tiêu chí thực hành phương pháp 14.8 Vật liệu chuẩn độc lập (IRM) 14.8.1 Để kiểm định lại giá trị định lượng phương pháp thử nghiệm, tiến hành phân tích vật liệu chuẩn độc lập (IRM) chuyển giao mẫu thơng thường (nếu có) cho phòng thử nghiệm q lần Nồng độ mẫu IRM phải nằm khoảng nồng độ áp dụng cho phương pháp lựa chọn Các giá trị thu phải nằm giới hạn kiểm sốt phòng thử nghiệm thiết lập ... bảo quản khác 10 Hiệu chuẩn chuẩn hóa 10.1 Chuẩn bị d y dung d ch Bo chuẩn bao gồm khoảng nồng độ từ mg/L đến 1,0 mg/L Tạo chuẩn cách pha lỗng thể tích hợp dung d ch Bo chuẩn (1,00 mL = 0,010... organic and inorganic constituents (Thực hành đánh giá thời gian lưu mẫu nước có thành phần hữu vô cơ) ASTM D5 810, Guide for spiking into aqueous samples (Hướng d n thêm chuẩn vào mẫu nước) ASTM D5 847,... spectifications for standard test methods for water analysis (Thực hành biên soạn tiêu chuẩn kỹ thuật kiểm soát chất lượng tiêu chuẩn phương pháp thử phép phân tích nước) ASTM E60, Practice for