ГОСТ Р ИСО 17733-2020. Национальный стандарт Российской Федерации. Воздух рабочей зоны. Определение содержания ртути и неорганических соединений ртути. Метод атомной спектроскопии холодного пара

11.4 Приготовление холостых растворов, растворов пробы и градуировочных растворов для анализа проб, отобранных с применением насоса

 

11.4.1 Приготовление холостых растворов и растворов пробы

11.4.1.1 С сорбционных трубок снимают пластиковые крышки. Прорезают каждую трубку роликовым стеклорезом (см. 8.3.4.2) примерно посередине средней секции, где находится пробка из стекловаты. Затем отламывают переднюю часть трубки над другим кусочком стекловаты (см. ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ). С помощью заостренного пинцета (см. 8.3.9) вытягивают пробку из стекловаты из каждой половины трубки, убирая удерживающий ее пружинный зажим (при наличии), и помещают пробку в промаркированную одноразовую центрифужную пробирку вместимостью 50 см³ (см. 8.3.2). Высыпают гранулы сорбента в центрифужную пробирку. Затем, просовывая проволоку (см. 8.3.9) в открытый конец второй половины трубки, выталкивают оставшуюся стекловату в центрифужную пробирку.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ - Сорбционную трубку следует удерживать специальными резиновыми захватами (см. 8.3.4.2) или тканью для снижения вероятности порезов разбитым стеклом во время отламывания концов трубки.

11.4.1.2 Если для улавливания твердых частиц неорганических соединений ртути был использован фильтр из кварцевого волокна и его необходимо проанализировать вместе с содержимым сорбционной трубки для получения совокупного результата по содержанию паров ртути и твердых частиц неорганических соединений ртути, то открывают пробоотборник, пробоотборную фильтрующую кассету или кассету для транспортирования фильтров (см. 10.4.5.2 - 10.4.5.4), извлекают фильтр из кварцевого волокна пинцетом с плоскими губками (см. 8.2.9.3) и помещают его в центрифужную пробирку, в которой уже находятся сорбент и пробка из стекловаты (см. 11.4.1.1). Если необходимо провести отдельный анализ твердых частиц неорганических соединений ртути, то фильтр помещают в отдельную одноразовую центрифужную пробирку вместимостью 50 см³ (см. 8.3.2).

11.4.1.3 Если фильтр из кварцевого волокна был использован только для определения твердых частиц неорганических соединений ртути, то открывают пробоотборник, пробоотборную фильтрующую кассету или кассету для транспортирования фильтров (см. 10.4.5.2 - 10.4.5.4), извлекают фильтр из кварцевого волокна пинцетом с плоскими губками (см. 8.2.9.3) и помещают его в отдельную промаркированную одноразовую центрифужную пробирку вместимостью 50 см³ (см. 8.3.2).

11.4.1.4 В каждую пробирку добавляют 2,0 см³ концентрированной азотной кислоты (см. 7.2), а затем 2,0 см³ концентрированной соляной кислоты (см. 7.4).

Важно, чтобы азотная кислота была добавлена перед соляной кислотой, чтобы обеспечить окисление ртути до двухвалентного состояния. В противном случае ртуть, оставшаяся в элементарном состоянии, может быть потеряна в результате быстрого испарения ([20]).

Если используемый пробоотборник относят к тому типу, в котором твердые частицы, осевшие на внутренних поверхностях фильтрующей кассеты или пробоотборника, являются частью пробы (см. 8.2.5, примечание 2), то внутреннюю поверхность фильтрующей кассеты или пробоотборника тщательно промывают азотной кислотой для сбора осевших частиц в центрифужную пробирку; используют полипропиленовую фильтровальную воронку, чтобы избежать расплескивания.

11.4.1.5 Герметично закрывают центрифужные пробирки подходящими завинчивающимися крышками или плотно сидящими пробками и наклонными движениями слегка перемешивают для того, чтобы собрать со стенок пробирки оставшиеся частицы сорбента. Помещают пробирки на штатив для пробирок в термостатируемую водяную баню (см. 8.3.5) при 50 °C и оставляют на 1 ч, периодически перемешивая и наклоняя пробирки, чтобы убедиться в полном растворении гопкалита из керамического материала подложки гранул Anasorb C 300.

Растворение пробы также можно провести, оставив пробирки при комнатной температуре на длительный период, например на ночь. Кроме того, используют ультразвуковое экстрагирование, однако это может привести к разрушению керамической подложки, что в свою очередь может усложнить процесс отделения частиц подложки от раствора центрифугированием или фильтрацией (см. 11.4.1.8).

11.4.1.6 Вынимают пробирки из водяной бани и помещают их для охлаждения в ванну с холодной водой. Когда растворы остынут до комнатной температуры, осторожно отвинчивают крышки пробирок или вынимают пробки, чтобы сбросить давление, возникшее вследствие образования оксидов азота.

11.4.1.7 Водой (см. 7.1) доводят объем раствора в центрифужной пробирке до отметки 25 см³, закрывают пробирку и встряхивают для перемешивания.

Примечание - При растворении пробы полученный раствор имеет темно-коричневую окраску. Когда этот раствор разбавляют водой, образуется молочная сине-зеленая суспензия над белым осадком из керамических частиц сорбента Anasorb C 300. Пробирка с пробой также может содержать стекловату из сорбционной трубки и предварительный фильтр из кварцевого волокна (при использовании).

 

11.4.1.8 Центрифугируют растворы проб для удаления керамического материала подложки из суспензии и осаждения стекловаты и фильтра из кварцевого волокна на дно пробирки. В качестве альтернативы суспензию фильтруют, подтвердив экспериментально, что используемый фильтр не внесет загрязнений в раствор с ртутью или не уменьшит содержание ртути в растворе.

Применение центрифугирования предпочтительнее фильтрации, поскольку в этом случае все манипуляции с пробой проводят без переноса раствора из центрифужной пробирки, что снижает вероятность загрязнения.

11.4.1.9 Перед проведением анализа центрифужные пробирки открывают и оставляют в вытяжном шкафу более чем на 1 ч, чтобы растворенные оксиды азота улетучились из растворов.

Полное рассеяние оксидов азота из раствора особенно важно при применении АФС, поскольку в противном случае они будут гасить флуоресценцию холодного пара ртути. Дегазация может быть ускорена пропусканием потока инертного газа, например азота, через раствор перед центрифугированием.

11.4.2 Приготовление градуировочных растворов

11.4.2.1 Приготовление градуировочных растворов для анализа проб, уловленных сорбционными трубками

При анализе проб из сорбционных трубок (см. 11.4.1.1) или сорбционных трубок и фильтров (см. 11.4.1.2) готовят несколько градуировочных растворов, включая градуировочный холостой раствор. Берут шесть сорбционных трубок из той же партии, что использовалась для улавливания проб (см. 10.4.2.3.4), для которых готовят растворы согласно 11.4.1.1, 11.4.1.4 - 11.4.1.6. Заполняют водой (см. 7.1) центрифужные пробирки почти до метки 50 см³, а затем в пять из шести пробирок аккуратно пипеткой вводят соответственно 100, 200, 300, 400 и 500 мм³ рабочего стандартного раствора ртути A (см. 7.10). После этого водой доводят до требуемого объема, центрифугируют и дегазируют, как изложено в 11.4.1.7 - 11.4.1.9. Приготовленные градуировочные растворы имеют концентрацию ртути 0, 20, 40, 60, 80 и 100 мкг/дм³ соответственно. Пробирки маркируют надлежащим образом.

Для снижения стоимости анализа допускается приготовление 50 см³ холостого раствора из одной сорбционной трубки и проведение градуировки методом стандартных добавок путем смешивания аликвот этого холостого раствора с соответствующими объемами стандартного раствора ртути.

Примечание 1 - Необходимость подбора матриц связана с тем, что на наклон градуировочной кривой влияет массовая концентрация кислоты, а концентрация кислоты в растворах пробы неизвестна вследствие ее расхода при растворении сорбента. Было показано ([4]), что несоответствие матриц градуировочных и анализируемого растворов может привести к завышенным результатам анализа. С другой стороны, некоторые системы генерирования гидридов могут быть менее чувствительны к массовой концентрации кислоты, чем системы, использованные при валидации метода, установленного настоящим стандартом. В таком случае совпадения номинального содержания кислоты в градуировочных и анализируемом растворах может быть достаточно для получения результатов удовлетворительной точности (т.е. при приготовлении градуировочных растворов в соотношении 1:1:23 азотная кислота/соляная кислота). Это позволило бы снизить стоимость анализа за счет исключения необходимости использования сорбционных трубок в процессе подбора матрицы. Однако если процедура, описанная в 11.4.2, каким-либо образом модифицирована, то следует доказать, что смещение полученного результата будет мало (например, не будет превышать 5%).

Примечание 2 - Диапазон массовых концентраций набора градуировочных растворов предоставлен только для ориентира. В большинстве случаев эти концентрации подходят для продолжительности отбора проб от 4 до 8 ч при расходе 200 см³/мин. Более низкие массовые концентрации могут подходить более коротким периодам отбора проб.

 

11.4.2.2 Приготовление градуировочных растворов для анализа проб с фильтров

При анализе только проб с фильтров (см. 11.4.1.3) готовят несколько градуировочных растворов, включая градуировочный холостой раствор. В шесть одноразовых центрифужных пробирок вместимостью 50 см³ (см. 8.3.2) добавляют 2,0 см³ концентрированной азотной кислоты (см. 7.2) и 2,0 см³ концентрированной соляной кислоты (см. 7.4). Водой (см. 7.1) доводят объем раствора в центрифужных пробирках почти до отметки 50 см³, а затем в пять пробирок аккуратно пипеткой вводят 100, 200, 300, 400 и 500 мм³ рабочего стандартного раствора ртути A (см. 7.10). Затем доводят водой до требуемого объема, герметично закрывают завинчивающимися крышками или плотно сидящими пробками и взбалтывают для перемешивания. Приготовленные градуировочные растворы имеют концентрации ртути 0, 20, 40, 60, 80 и 100 мкг/дм³ соответственно. Пробирки маркируют надлежащим образом.

Диапазон массовых концентраций ряда градуировочных растворов предоставлен только для ориентира. Может потребоваться разбавление пробы для проведения измерений в этом диапазоне массовых концентраций, если массовая концентрация ртути в воздухе относительно высока (например, не более 0,05 мг/м³) и объем пробы воздуха относительно велик (например, при отборе пробы по времени более 1 ч при расходе 2 дм³/мин). Соответственно, может понадобиться варьировать диапазон массовых концентраций градуировочных растворов. Однако при внесении любых изменений следует убедиться, что отклик спектрометра в альтернативном диапазоне массовых концентраций соответствует условиям наклона кривой, указанным в 11.5. Верхний предел рабочего диапазона зависит от эксплуатационных характеристик используемой системы генерирования холодного пара (см. 8.4.2.1 или 8.4.2.2) и других инструментальных факторов, влияющих на чувствительность и линейность градуировки.