ГОСТ Р ИСО 17733-2020. Национальный стандарт Российской Федерации. Воздух рабочей зоны. Определение содержания ртути и неорганических соединений ртути. Метод атомной спектроскопии холодного пара
8.4 Аналитическое оборудование
8.4.1 Спектрометр по 8.4.1.1 или 8.4.1.2.
8.4.1.1 Атомно-абсорбционный спектрометр, оснащенный ртутной лампой с полым катодом, безэлектродной газоразрядной лампой или ртутно-кварцевой лампой низкого давления.
8.4.1.2 Атомно-флуоресцентный спектрометр, предназначенный для анализа ртути.
Примечание - Атомно-флуоресцентные спектрометры, используемые для анализа ртути, обычно являются частью специализированных систем, предназначенных исключительно для анализа ртути, или систем двойного назначения, предназначенных для анализа ртути и гидридобразующих элементов, таких как мышьяк, сурьма, селен и др.
8.4.2 Установка для генерирования холодного пара ртути по 8.4.2.1 или 8.4.2.2 с соответствующими средствами измерений.
8.4.2.1 Проточно-инжекционная система (см. рисунок 3) для получения холодного пара ртути, эксплуатируемая в соответствии с инструкциями изготовителя и включающая в себя:
a) емкости для раствора хлорида олова (II) и холостого раствора кислоты;
b) многоканальные перистальтические насосы, оснащенные подходящими устойчивыми к кислой среде трубками;
c) автоматический дозатор проб для введения анализируемого раствора;
d) инертный впускной клапан с электромагнитным или пневматическим приводом для введения воспроизводимого объема анализируемого раствора в поток холостого раствора кислоты;
e) резервуар, изготовленный из химически инертного материала, для смешивания холостого раствора кислоты или анализируемого раствора, раствора хлорида олова (II) и потока инертного газа;
f) реакционную спираль (необязательно);
g) газожидкостный сепаратор с входом для потока реакционной жидкости и выходами для отработанной жидкости и продувочного газа вместе с газообразными продуктами реакций.
Схематическое изображение типовой системы приведено на рисунке 3.
1 - автоматический дозатор проб; 2 - холостой раствор
кислоты; 3 - SnCl2; 4 - насос 1; 5 - насос 2; 6 - слив
отработанных реактивов; 7 - проточно-инжекционный (ПИ)
клапан с пробоотборной петлей (см. схемы в рамке
для пояснения позиций клапана); 8 - резервуар
для смешивания; 9 - измерительная ячейка ААС;
10 - газожидкостный сепаратор; 11 - поток аргона;
12 - ПИ-клапан в положении заполнения;
13 - ПИ-клапан в положении впрыска
Рисунок 3 - Схематическое изображение типичной
проточно-инжекционной системы ААС холодного пара
8.4.2.2 Система генерирования холодного пара ртути с постоянным потоком (см. рисунок 4) или дискретно-инжекционная (см. рисунок 5), установленная и эксплуатируемая в соответствии с инструкциями изготовителя и включающая в себя:
a) емкости для раствора хлорида олова (II) и холостого раствора кислоты;
b) автоматический дозатор проб для введения анализируемого раствора (необязательно);
c) инертный впускной клапан(ы) с электромагнитным или пневматическим приводом для обеспечения смешивания пробы и потока холостого раствора кислоты (необязательно);
d) многоканальные перистальтические насосы, оснащенные подходящими устойчивыми к кислой среде трубками;
e) резервуар, изготовленный из химически инертного материала, для смешивания холостого раствора кислоты или анализируемого раствора, раствора хлорида олова (II) и потока инертного газа;
f) реакционную спираль (необязательно);
g) газожидкостный сепаратор с подходящим входом для взаимодействия потока жидкости и инертного продувочного газа и выходами для отработанной жидкости и продувочного газа вместе с газообразными продуктами реакций.
1 - SnCl2; 2 - холостой раствор кислоты; 3 - проба;
4 - насос; 5 - резервуар для смешивания; 6 - измерительная
ячейка ААС; 7 - газожидкостный сепаратор; 8 - слив
отработанных реактивов; 9 - поток аргона
Рисунок 4 - Схематическое изображение типичной системы ААС
холодного пара с постоянным потоком
1 - насос 1; 2 - насос 2; 3 - клапаны для ввода пробы
(работающие одновременно) - показаны в положении пропускания
потока холостого раствора; 4 - резервуар для смешивания;
5 - холостой раствор кислоты; 6 - раствор пробы;
7 - восстановленный холостой раствор; 8 - SnCl2;
9 - слив отработанных реактивов; 10 - поток аргона;
11 - газожидкостный сепаратор; 12 - вход/выход осушенного
газа; 13 - направление к измерительной ячейке АФС
Рисунок 5 - Схематическое изображение типичной
дискретно-инжекционной системы АФС холодного пара
Проточно-инжекционные и дискретно-инжекционные системы требуют меньшего объема анализируемого раствора, чем система с постоянным потоком. Следовательно, их применение предпочтительнее, поскольку объем анализируемого раствора ограничен. К тому же показания значений содержания ртути в системах ААС и АФС холодного пара с постоянным потоком могут быть низкими для стабилизации.
Примечание 1 - Как в проточно-инжекционных системах, так и в дискретно-инжекционных системах объем пробы вводят в поток холостого раствора кислоты, что приводит к тому, что кривая выходного сигнала атомного спектрометра проходит через максимум (см. рисунки 6 и 7). В проточно-инжекционных системах вводимый объем пробы определен объемом пробоотборной петли. В дискретно-инжекционных системах вводимый объем пробы регулируют отрезком времени, на который переключают клапан для ввода пробы.
Примечание 2 - Все системы генерирования холодного пара ртути с постоянным потоком работают по одному принципу, однако расположение труб различно. В частности, в конфигурации некоторых систем генерирования гидридов с постоянным потоком отсутствует переключающий клапан(ы), и холостой раствор кислоты и анализируемый раствор непрерывно перекачиваются в дополнительный резервуар для смешивания, расположенный перед резервуаром для хлорида олова (II). В этих случаях в результате получают ступенчатое изменение кривой выходного сигнала атомного спектрометра (см. рисунок 8).
Примечание 3 - Системы генерирования холодного пара ртути обычно выполняют двойную функцию и используются также в качестве систем генерирования гидридов для определения таких элементов, как мышьяк и сурьма. В этих случаях в качестве восстановителя обычно применяют тетрагидроборат натрия, а не хлорид олова (II). Даже остаточное количество борогидрида натрия отрицательно влияет на работу систем генерирования холодного пара ртути, в которых используют хлорид олова (II). Аналогичным образом даже следовое количество иодида из иодида калия, используемого в качестве предварительного восстановителя для восстановления арсената до арсенита, будет образовывать комплекс с ртутью с последующим образованием 
, который не реагирует с кислым хлоридом олова (II). Поэтому в качестве меры предосторожности при использовании одной системы для разных восстановителей берут разные газожидкостные сепараторы и трубки, подводящие восстановители.
Рисунок 6 - Типичная кривая выходного сигнала
проточно-инжекционной системы ААС холодного пара
(см. рисунок 3)
Рисунок 7 - Типичная кривая выходного сигнала
дискретно-инжекционной системы АФС холодного пара
(см. рисунок 5)
1 - начало интегрирования
Рисунок 8 - Типичная кривая выходного сигнала системы АФС
холодного пара с постоянным потоком (см. рисунок 5)
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ - Пары ртути формируются при взаимодействии растворов, содержащих ртуть, с хлоридом олова (II). Эти пары очень токсичны, но обычно образуются в очень малых количествах. Во всех случаях во избежание возможности воздействия паров ртути необходимо, чтобы используемый контейнер для слива жидких отходов был оборудован эффективной местной вытяжной вентиляцией для предотвращения попадания любых газов, выделяющихся из отработанных реактивов, в общую лабораторную среду.
8.4.3 Измерительная ячейка спектрометра из оксида кремния или кварца с возможностью электрического нагрева до 100 °C для предотвращения конденсации водяных паров на окошках, вмонтированных в местах прохождения пучка света в атомно-абсорбционном или атомно-флуоресцентном спектрометре.
Примечание 1 - Измерительные ячейки обычно встроены в измерительную систему атомно-флуоресцентного спектрометра.
Примечание 2 - В некоторых системах генерирования холодного пара распыленные частицы из газожидкостных сепараторов попадают в измерительную ячейку с потоком аргона. В случае атомно-абсорбционной системы это отрицательно сказывается на стабильности отклика системы и повреждает кварцевые ячейки. Потенциальной проблемы можно избежать, вставив мембранный фильтр из ПТФЭ в трубки, идущие от газожидкостного сепаратора к измерительной ячейке. В качестве альтернативы можно использовать трубку, содержащую гранулы осушителя для удаления капель воды в потоке аргона. В случае атомно-флуоресцентной установки важно, чтобы газ, поступающий в измерительную ячейку, не содержал водяного пара, иначе атомная флуоресценция ртути будет погашена. Для осушки газа, поступающего в измерительную ячейку, обычно используют трубку, содержащую гранулы осушителя или же водонепроницаемую мембрану ([1]), контактирующую с потоком сухого инертного газа.
Подписаться на обновления