HJ 957-2018 水质 钴的测定 火焰原子吸收分光光度法

'中华人民共和国国家环境保护标准HJ957-2018水质钴的测定火焰原子吸收分光光度法Waterquality—Determinationofcobalt—Flameatomicabsorptionspectrometry（发布稿）本电子版为发布稿。请以中国环境出版社出版的正式标准文本为准。2018-07-29发布2019-01-01实施生态环境部发布 目次前言.................................................................................................................................................ii1适用范围.........................................................................................................................................12规范性引用文件.............................................................................................................................13术语和定义.....................................................................................................................................14方法原理.........................................................................................................................................15干扰和消除.....................................................................................................................................16试剂和材料.....................................................................................................................................27仪器和设备.....................................................................................................................................28样品.................................................................................................................................................39分析步骤.........................................................................................................................................310结果计算与表示...........................................................................................................................411精密度和准确度...........................................................................................................................512质量保证和质量控制...................................................................................................................513注意事项.......................................................................................................................................514废物处理.......................................................................................................................................6附录A（规范性附录）基体干扰检查方法..................................................................................7附录B（规范性附录）标准加入法..............................................................................................8附录C（资料性附录）标准加入法的适用性判断......................................................................9i 前言为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国水污染防治法》，保护环境，保障人体健康，规范水中钴的测定方法，制定本标准。本标准规定了测定地表水、地下水和废水中钴的火焰原子吸收分光光度法。本标准的附录A和附录B为规范性附录，附录C为资料性附录。本标准为首次发布。本标准由生态环境部环境监测司、科技标准司组织制订。本标准起草单位：鞍山市环境监测中心站。本标准验证单位：沈阳市环境监测中心站、大连市环境监测中心、哈尔滨市环境监测中心站、辽宁省环境监测实验中心、抚顺市环境监测中心站和辽阳市环境监测站。本标准生态环境部2018年7月29日批准。本标准自2019年1月1日起实施。本标准由生态环境部解释。ii 水质钴的测定火焰原子吸收分光光度法警告：硝酸、高氯酸具有强腐蚀性和强氧化性，样品前处理过程应在通风橱中进行，操作时应按规定佩戴防护器具，避免接触皮肤和衣物。1适用范围本标准规定了测定水中钴的火焰原子吸收分光光度法。本标准适用于地表水、地下水和废水中可溶性钴和总钴的测定。本标准测定可溶性钴的方法检出限为0.05mg/L，测定下限为0.20mg/L；总钴的方法检出限为0.06mg/L，测定下限为0.24mg/L。2规范性引用文件本标准引用了下列文件或其中的条款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本适用于本标准。HJ678水质金属总量的消解微波消解法HJ/T91地表水和污水监测技术规范HJ/T164地下水环境监测技术规范3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1可溶性钴solublecobalt指未经酸化的样品经0.45μm滤膜过滤后所测定的钴。3.2总钴totalquantityofcobalt指未经过滤的样品经酸消解后所测定的钴。4方法原理样品经过滤或消解后喷入贫燃性空气-乙炔火焰，在高温火焰中形成的钴基态原子对钴空心阴极灯或连续光源发射的240.7nm特征谱线产生选择性吸收。在一定范围内其吸光度与钴的质量浓度成正比。5干扰和消除5.1钴在灵敏线240.7nm附近存在光谱干扰，选择窄的光谱通带进行测定可减少干扰。1 5.2浓度大于等于5%的盐酸、磷酸、高氯酸对钴的测定产生正干扰；浓度大于等于5%的硫酸产生负干扰。消解后试样中高氯酸浓度控制在2%以下不影响钴的测定。5.3当Ca浓度大于200mg/L、Ni浓度大于40mg/L、Si浓度大于100mg/L时对钴的测定产生负干扰。基体干扰的检查见附录A；采用标准加入法可抵消基体干扰，见附录B；标准加入法的适用性判断见附录C。6试剂和材料除非另有说明，分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂，实验用水为新制备的去离子水或同等纯度的水。6.1硝酸：ρ（HNO3）=1.42g/ml，优级纯。6.2高氯酸：ρ（HClO4）=1.67g/ml，优级纯。6.3硝酸溶液：1+1。6.4硝酸溶液：1+99。6.5钴：w≥99.99%，光谱纯。6.6硝酸镧[La(NO3)3]或硝酸锶[Sr(NO3)2]。6.7钴标准贮备液：ρ（Co）=1000mg/L。准确称取1g（精确至0.0001g）钴（6.5），溶解于10ml硝酸溶液（6.3）中，加热驱除氮氧化物，冷却后转移至1000ml容量瓶中，并用水稀释定容至标线，混匀。转入聚乙烯瓶中密封，于4℃以下冷藏，可保存1年。也可使用市售有证标准溶液。6.8钴标准使用液：ρ（Co）=50.0mg/L。准确移取5.00ml钴标准贮备液（6.7）于100ml容量瓶中，用硝酸溶液（6.4）稀释定容至标线，混匀。转入聚乙烯瓶中密封，于4℃以下冷藏，可保存30d。6.9基体改进剂：硝酸镧溶液，ρ（La）=20g/L；或硝酸锶溶液，ρ（Sr）=20g/L。称取4.7g硝酸镧（6.6）或4.9g硝酸锶（6.6），用少量水在烧杯中溶解后转移到100ml容量瓶中，用水稀释定容至标线，混匀。6.10燃气：乙炔，纯度≥99.6%。6.11助燃气：空气，进入燃烧器前应除去其中的水、油和其他杂质。6.12滤膜：孔径为0.45µm的醋酸纤维或聚乙烯滤膜。6.13定量滤纸。7仪器和设备7.1火焰原子吸收分光光度计。7.2光源：钴空心阴极灯或具有240.7nm的连续光源。7.3可控温电加热板：温控范围为室温到300℃，温控精度±5℃。7.4样品瓶：500ml，聚乙烯或相当材质。7.5一般实验室常用仪器和设备。2 8样品8.1样品的采集按照HJ/T91和HJ/T164的相关规定进行样品的采集。测定可溶性钴和总钴的样品应分别采集。8.2样品的保存8.2.1可溶性钴样品采集后尽快用滤膜（6.12）过滤，弃去初始滤液，收集所需体积的滤液于样品瓶（7.4）中。加入适量硝酸（6.1），酸化至pH≤2，14d内测定。8.2.2总钴样品采集后立即加入适量硝酸（6.1），酸化至pH≤2，14d内测定。8.3试样的制备8.3.1可溶性钴试样取可溶性钴样品（8.2.1）于50ml比色管中至标线，加入0.60ml基体改进剂（6.9），混匀，待测。8.3.2总钴试样量取50.0ml总钴样品（8.2.2）于250ml玻璃烧杯中，加入2.5ml硝酸（6.1），在可控温电加热板上（7.3）加热消解，确保溶液不沸腾，至5ml左右。再加入2.5ml硝酸（6.1）和1ml高氯酸（6.2）继续消解，至1ml左右。必要时可重复加入硝酸和高氯酸的操作，直到消解完全。冷却后，加入10ml硝酸溶液（6.4），转移至50ml比色管中（如有不溶残渣，先用定量滤纸（6.13）过滤），用硝酸溶液（6.4）定容至标线，然后加入0.60ml基体改进剂（6.9），混匀，待测。注1：总钴试样的制备也可用微波消解法，按HJ678执行。注2：总钴试样的制备也可采用其它消解体系，如HNO3-H2O2。8.4空白试样的制备用实验用水代替样品，按照与试样的制备（8.3）相同的步骤，进行可溶性钴和总钴实验室空白试样的制备。9分析步骤9.1仪器测量条件根据仪器操作说明书调节仪器至最佳工作状态。参考测量条件见表1。3 表1参考测量条件波长/nm光源火焰类型光谱通带/nm灯电流/mA空气-乙炔（贫燃）钴空心阴极灯或连乙炔流量1.5L/min，空240.70.212.5续光源气流量15L/min，助燃比10:1。9.2标准曲线的建立分别移取0ml、0.20ml、1.00ml、2.00ml、3.00ml、4.00ml、5.00ml钴标准使用液（6.8）于50ml比色管中，用硝酸溶液（6.4）定容至标线，此标准系列浓度依次为0mg/L、0.20mg/L、1.00mg/L、2.00mg/L、3.00mg/L、4.00mg/L、5.00mg/L。然后加入0.60ml基体改进剂（6.9），混匀。按照仪器测量条件（9.1），从低浓度到高浓度依次测量吸光度。以钴的质量浓度（mg/L）为横坐标，以其对应的吸光度为纵坐标，建立标准曲线。9.3试样测定按照与标准曲线的建立（9.2）相同的仪器测量条件进行试样（8.3）的测定。如果测定结果超出标准曲线范围，应将试样用标准系列零浓度点溶液稀释后重新测定。9.4空白试验按照与试样测定（9.3）相同的仪器测量条件进行实验室空白试样（8.4）的测定。10结果计算与表示10.1结果计算样品中钴的质量浓度（mg/L），按照公式（1）进行计算：（）V101D（1）V式中：ρ——样品中可溶性钴或总钴的质量浓度，mg/L；ρ1——由标准曲线得到的试样中可溶性钴或总钴的质量浓度，mg/L；ρ0——由标准曲线得到的空白试样中可溶性钴或总钴的质量浓度，mg/L；V1——试样定容体积，ml；V——取样体积，ml；D——试样稀释倍数。10.2结果表示当测定结果小于1mg/L时，保留小数点后两位；当测定结果大于等于1mg/L时，保留三位有效数字。4 11精密度和准确度11.1精密度六家实验室对含可溶性钴质量浓度为0.30mg/L、2.50mg/L和4.50mg/L的统一样品进行了6次重复测定：实验室内相对标准偏差范围分别为0.4%～2.9%、0.5%～4.1%和0.3%～1.6%；实验室间相对标准偏差分别为2.6%、1.1%和2.4%；重复性限分别为0.02mg/L、0.13mg/L和0.15mg/L；再现性限分别为0.03mg/L、0.14mg/L和0.33mg/L。六家实验室对含总钴质量浓度为1.03mg/L、2.08mg/L和3.15mg/L的统一样品进行了6次重复测定：实验室内相对标准偏差范围分别为0%～2.3%、0.4%～1.2%和0.3%～1.6%；实验室间相对标准偏差分别为1.2%、2.9%和2.7%；重复性限分别为0.04mg/L、0.05mg/L和0.07mg/L；再现性限分别为0.05mg/L、0.17mg/L和0.24mg/L。11.2准确度六家实验室对质量浓度为（1.15±0.08）mg/L的有证标准物质（203604）进行了6次重复测定：相对误差范围为-0.9%～4.4%；相对误差最终值为0.8%±4.0%。六家实验室对含总钴质量浓度为1.03mg/L、2.08mg/L和3.15mg/L的统一样品进行了6次重复加标分析测定，加标浓度分别为1.00mg/L、1.00mg/L和1.50mg/L：加标回收率范围分别为95.6%～110%、93.0%～108%和95.3%～103%；加标回收率最终值分别为103%±12.0%、101%±10.6%和99.8%±5.8%。12质量保证和质量控制12.1每批样品应至少做一个实验室空白，其测定结果应低于方法检出限。12.2每次分析样品均应建立标准曲线，相关系数应≥0.999。12.3每分析10个样品应进行一次仪器零点校正。12.4每10个样品应分析一个标准曲线的中间点浓度标准溶液，其测定结果与标准曲线该点质量浓度的相对误差应在±10%以内。否则，须重新建立标准曲线。12.5每批样品应至少测定10%的平行双样，样品数量少于10个时，应至少测定1个平行双样，测定结果相对偏差应≤20%。12.6每批样品应至少测定5%的基体加标样品，样品数量少于20个时，应至少测定1个加标样品，加标回收率应控制在85%～115%之间。或使用有证标准物质控制测量的准确性。13注意事项实验所用器皿用洗涤剂洗净后，应在硝酸溶液（6.3）中浸泡24h以上，然后依次用自来水和实验用水冲洗干净。5 14废物处理实验中产生的废液应分类收集，并做好相应标识，委托有资质的单位进行集中处理。6 附录A（规范性附录）基体干扰检查方法此方法适用于有一定浓度的样品。取同一试样两份，其中一份稀释5倍（1+4），稀释后试样的测定值（不得低于检出限的10倍）乘以稀释倍数与未稀释试样的测定值比较，相对偏差在±10%范围内视为无干扰。否则，表明有干扰存在，可采取稀释或标准加入法消除。当稀释后试样浓度低于检出限的10倍时，可将标准加入法曲线斜率与标准曲线斜率比较，相对偏差在±3%范围内视为无干扰。否则，表明有基体干扰存在。7 附录B（规范性附录）标准加入法B.1校准曲线的建立分别量取四份等量的同一待测试样，配制总体积相同的四份溶液。第1份不加标准溶液，第2、3、4份分别按比例加入不同质量浓度的标准溶液，四份溶液的质量浓度分别为Cx、Cx+C0、Cx+2C0、Cx+3C0；加入标准溶液C0的质量浓度应约等于0.5倍量的试样质量浓度即C0≈0.5Cx。用空白溶液调零，在相同测定条件下依次测定四份溶液的吸光度。以加入标准溶液的质量浓度为横坐标，以其对应的吸光度为纵坐标，建立校准曲线，曲线反向延伸与浓度轴的交点即为待测试样的质量浓度。该方法只适用于质量浓度和吸光度呈线性的区域。待测试样质量浓度与标准加入法标准曲线的关系，见图B.1。图B.1待测试样浓度与标准加入法标准曲线的关系B.2注意事项B.2.1加入标准溶液后所引起的体积误差不应超过0.5%。B.2.2采用标准加入法只能抵消基体效应带来的影响，不能消除背景吸收的影响。B.2.3本方法只适用于样品浓度与吸光度呈线性的区域。8 附录C（资料性附录）标准加入法的适用性判断测定待测试样的吸光度为A，从标准曲线上查得浓度为x。再向待测试样中加入标准溶液，加标浓度为S，测定其吸光度为B，从标准曲线上查得浓度为y。用公式（C.1）计算待测试样的含量c：Sc()x（C.1）yx当不存在基体效应时，S/(y-x)应为1，即c=x，此时可用标准溶液校准曲线法。当存在基体效应时，S/(y-x)在0.5～1.5之间，可用标准加入法，S/(y-x)超出此范围时，标准加入法不适用，必须预先分离基体后才能进行测定。9'