DIN 52161-7-2014 Testing of wood preservatives - Detection of wood preservatives in wood - Part 7 Determination of the content of copper bearing wood preservatives《木材防腐剂的检验 木材中木材防腐.pdf

1、Januar 2014DEUTSCHE NORM Normenausschuss Holzwirtschaft und Mbel (NHM) im DINPreisgruppe 7DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 71.100.50!%)F“2069235www.din.deDDI

2、N 52161-7Prfung von Holzschutzmitteln Nachweis von Holzschutzmitteln im Holz Teil 7: Bestimmung des Gehaltes von kupferhaltigen HolzschutzmittelnTesting of wood preservatives Detection of wood preservatives in wood Part 7: Determination of the content of copper bearing wood preservativesEssai des pr

3、oduits de protection du bois Recherche des produits de protection dans le bois de contruction Partie 7: Dtermination de la teneur en cuivre dans les produits du boisAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 52161-7:1985-09www.beuth.deGesamtumfang 9 SeitenDIN 52161-7:

4、2014-01 2 Inhalt Seite Vorwort . 3 1 Anwendungsbereich 4 2 Normative Verweisungen . 4 3 Kurzbeschreibung der Verfahren 4 3.1 Holzaufschluss 4 3.2 Atomabsorptionsspektrometrie (AAS) . 4 3.3 Optische Emissionsspektrometrie mittels induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-OES) . 4 4 Bezeichnung 4 5 Probenahme

5、5 6 Aufschluss der Proben 5 6.1 Allgemeines . 5 6.2 Gerte . 5 6.3 Chemikalien . 5 6.4 Durchfhrung 5 6.4.1 Pyrolytischer Aufschluss (Veraschung) 5 6.4.2 Nasschemischer Aufschluss mittels Mikrowelle . 5 6.4.3 Nasschemischer Aufschluss mittels Behr-Apparatur 6 7 Durchfhrung der Kupferbestimmung . 7 7.1

6、 Gerte . 7 7.1.1 Allgemeines . 7 7.1.2 AAS 7 7.1.3 ICP-OES . 7 7.2 Chemikalien . 7 7.3 Kupfer-Bestimmung . 7 7.3.1 AAS 7 7.3.2 ICP-OES . 7 8 Prfbericht . 8 Literaturhinweise . 9 DIN 52161-7:2014-01 3 Vorwort Dieses Dokument wurde vom Arbeitsausschuss NA 042-03-06 AA Spiegelausschuss zu CEN/TC 38 und

7、 ISO/TC 165/SC 1 Dauerhaftigkeit von Holz und Holzprodukten“ im Normenausschuss Holzwirtschaft und Mbel (NHM) im DIN erarbeitet. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. Das DIN und/oder die DKE sind nicht dafr verantwortlich, einige o

8、der alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. DIN 52161, Prfung von Holzschutzmitteln Nachweis von Holzschutzmitteln im Holz besteht aus: Teil 1: Probenahme aus verbautem Holz Teil 7: Bestimmung des Gehaltes von kupferhaltigen Holzschutzmitteln nderungen Gegenber DIN 52161-7:1985-09 wurden

9、 folgende nderungen vorgenommen: a) Titel gendert, Bezug auf chromhaltige Holzschutzmittel gestrichen; b) Anwendungsbereich auf kupferhaltige Holzschutzmittel beschrnkt; c) Bestimmung von Chrom und Bor informativ aufgenommen; d) photometrische Analyse durch optische Emissionsspektrometrie (ICP-OES)

10、ersetzt; e) Bezeichnung gendert; f) fr Probenahme Bezug auf Europische Nomen aufgenommen; g) nasschemischer Aufschluss erfolgt mittels Mikrowelle und Behr-Apparatur. Frhere Ausgaben DIN 52161-7: 1985-09 DIN 52161-7:2014-01 4 1 Anwendungsbereich Diese Norm legt Verfahren zur quantitativen Bestimmung

11、von Kupfer in mit kupferhaltigen Holzschutzmitteln behandeltem Holz fest. ANMERKUNG Die in der Norm dargestellten Verfahren knnen auf die Quantifizierung anderer anorganischer Schutzmittelbestandteile, wie z. B. Chrom und Bor bertragen werden. 2 Normative Verweisungen Die folgenden Dokumente, die in

12、 diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen).

13、DIN 52161-1, Prfung von Holzschutzmitteln Nachweis von Holzschutzmitteln im Holz Probenahme aus verbautem Holz DIN EN 212, Holzschutzmittel Allgemeine Anleitung fr die Probenahme und Probenvorbereitung von Holzschutzmitteln und von behandeltem Holz fr die Analyse DIN EN 351-2, Dauerhaftigkeit von Ho

14、lz und Holzprodukten Mit Holzschutzmitteln behandeltes Vollholz Teil 2: Leitfaden zur Probenentnahme fr die Untersuchung des mit Holzschutzmitteln behandelten Holzes 3 Kurzbeschreibung der Verfahren 3.1 Holzaufschluss Die Holzprobe wird zunchst nasschemisch oder pyrolytisch aufgeschlossen. In der Au

15、fschlusslsung wird der Kupfer/Metallgehalt mit den in 3.2 und 3.3 angegebenen Analyseverfahren bestimmt. 3.2 Atomabsorptionsspektrometrie (AAS) Der Kupfergehalt in der Messlsung wird mittels AAS bei einer Wellenlnge von 324,7 nm bestimmt. ANMERKUNG Die Chrombestimmung erfolgt bei einer Wellenlnge vo

16、n 357,9 nm; die Bor-Bestimmung bei einer Wellenlnge von 249,7 nm. 3.3 Optische Emissionsspektrometrie mittels induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-OES) Der Kupfergehalt in der Messlsung kann mittels ICP-OES bei den Wellenlngen von 324,8 nm und 327,4 nm bestimmt werden. ANMERKUNG Die Chrombestimmung erfo

17、lgt bei Wellenlngen von 283,6 nm, 284,3 nm oder 267,7 nm und die Bor-Bestimmung bei Wellenlngen von 249,8 nm oder 247,8 nm. 4 Bezeichnung Beispiel fr die Bezeichnung des Verfahrens zur Bestimmung des Kupfergehaltes in mit kupferhaltigen Holzschutzmitteln behandeltem Holz mittels Atomabsorbtionsspekt

18、rometrie (AAS): Analyse DIN 521617 AAS DIN 52161-7:2014-01 5 5 Probenahme Die Probenahme aus behandeltem, nicht verbautem Holz erfolgt nach DIN EN 351-2 unter Bercksichtigung von DIN EN 212. Die Probenahme aus behandeltem, verbautem Holz erfolgt nach DIN 52161-1, unter Bercksichtigung der geforderte

19、n Analysenzone. In allen anderen Fllen sind nach Vereinbarung die Proben in Abhngigkeit von den Gegebenheiten zu entnehmen. 6 Aufschluss der Proben 6.1 Allgemeines Vor dem Aufschluss sind an den zur Analyse vorgesehen Proben alle notwendigen Messungen vorzunehmen. Die Proben drfen zur Feststellung d

20、es Feuchtegehaltes getrocknet werden. Kompakte Holzproben (entsprechende Analysenzone) sind zu zerkleinern. Kann aufgrund der Gre nur ein Anteil der Probe aufgeschlossen werden, so muss die Holzprobe auf eine Korngre 2mm gemahlen und anschlieend gut durchmischt werden. Zum Aufschluss werden dann min

21、destens zwei homogenisierte Teilproben eingesetzt. 6.2 Gerte Es werden bliche Laboratoriumsgerte verwendet. 6.3 Chemikalien Schwefelsure H2SO4zur Analyse; Salpetersure HNO3zur Analyse; 30%ige Wasserstoffperoxid-Lsung. 6.4 Durchfhrung 6.4.1 Pyrolytischer Aufschluss (Veraschung) 1 g bis 2 g der homoge

22、nisierten Holzprobe werden in einen Quarztiegel berfhrt und ber einem Bunsenbrenner unter einem Abzug vorsichtig verascht. Anschlieend wird die Asche mindestens 1 h bei 560 C bis 580 C im Muffelofen thermisch nachbehandelt. Danach wird der Glhrckstand mit einem Suregemisch, bestehend aus 5 ml konzen

23、trierter Schwefelsure und 2 ml konzentrierter Salpetersure, versetzt und auf einer Heizplatte unter einem Abzug in Lsung gebracht. Hierzu wird tropfenweise konzentrierte Salpetersure zugegeben, bis die Lsung vllig klar ist. Nach dem Abkhlen wird zunchst die Aufschlusslsung quantitativ mit destillier

24、tem Wasser in einen Messkolben bergesplt und abschlieend bis zur Eichmarke aufgefllt. Diese Lsung ist sowohl fr die Analytik mittels AAS als auch ICP-OES geeignet. 6.4.2 Nasschemischer Aufschluss mittels Mikrowelle 0,1 g bis 0,8 g der homogenisierten Probe werden jeweils in ein Mikrowellengef eingew

25、ogen und mit 5 ml bis 8 ml einer 65%igen Salpetersure sowie 1 ml bis 2 ml 30%igem Wasserstoffperoxid versetzt. Anschlieend werden die Gefe verschlossen und auf dem Probenteller platziert, welcher in der Mikrowelle auf dem Rotor fixiert wird. Eines der Gefe ist mit Temperatursensor und ggfs. Drucksen

26、sor zu versehen. Anschlieend wird das entsprechende Mikrowellenprogramm (Bild 1 zeigt ein Beispiel eines Temperatur-Zeit-Diagramms; andere Aufschlussprogramme sind zulssig, sofern sie klare Lsungen liefern) gestartet. DIN 52161-7:2014-01 6 Nachdem das Mikrowellenprogramm beendet ist, bleiben die Auf

27、schlussgefe fr weitere 30 min geschlossen in der Mikrowelle, damit sich der Druck und die Temperatur im Inneren der Gefe abbauen kann. Danach werden die Gefe unter einem Abzug vorsichtig geffnet. Die klare Aufschlusslsung wird nun quantitativ mit destilliertem Wasser in einen Messkolben bergesplt un

28、d abschlieend bis zur Eichmarke aufgefllt. Diese Lsung ist sowohl fr die Analytik mittels AAS als auch ICP-OES geeignet. Je homogenisierter Probe sind mindestens zwei Aufschlusslsungen herzustellen. Legende T Temperatur C t Zeit min Bild 1 Beispiel eines Mikrowellen-Aufschlussprogramms; Temperatur-Z

29、eit-Diagramm 1 6.4.3 Nasschemischer Aufschluss mittels Behr-Apparatur Das jeweils gesamte Probenmaterial oder bis zu 4 g der homogenisierten Probe werden in ein Behr-Aufschlussgef eingewogen und mit 30 ml einer 65%igen Salpetersure versetzt. Die Aufschlussgefe werden im Heizblock platziert und jewei

30、ls mit einem Khler und einem Absorptionsrhrchen versehen. Die Absorptionsrhrchen werden mit 7 ml einer 0,1 N Salpetersure gefllt. Nach einer Wartezeit von mindestens 12 h wird das Aufschlussprogramm (stufenweises Heizen bis auf 200C; bis eine klare Lsung vorliegt) gestartet. Nach dem Abkhlen wird di

31、e klare Aufschlusslsung und die Lsung des Absorptionsrhrchen quantitativ mit destilliertem/deionisiertem Wasser in einen Messkolben bergesplt und abschlieend bis zur Eichmarke aufgefllt. Diese Lsung ist sowohl fr die Analytik mittels AAS als auch ICP-OES geeignet. DIN 52161-7:2014-01 7 7 Durchfhrung

32、 der Kupferbestimmung 7.1 Gerte 7.1.1 Allgemeines bliche Laboratoriumsgerte wie Pipetten, Becherglser, Messkolben, Erlenmeyerkolben, Analysenwaage. 7.1.2 AAS Verwendung der relevanten Hohlkatodenlampe oder einer Multielementhohlkatodenlampe, wobei den Betriebsbedingungen nach Herstellerangaben zu fo

33、lgen ist. 7.1.3 ICP-OES Es sind die vom Hersteller angegebenen Betriebsbedingungen einzuhalten. 7.2 Chemikalien Es sind ausschlielich Chemikalien des Reinheitsgrades zur Analyse“ sowie destilliertes oder deionisiertes Wasser zu verwenden. Fr die ICP-OES ist Argon der Mindestqualitt 4.8 besser aber 5

34、.0 zu verwenden. Fr die AAS sollte Acetylen der Qualitt fr die AAS“ verwendet werden. ICP-OES-Elementstammlsungen Cu, Cr, B, jeweils 1 000 mg/l. 7.3 Kupfer-Bestimmung 7.3.1 AAS Die Messung erfolgt in einer oxidierenden Flamme bei einer Wellenlnge von 324,7 nm, wobei das AAS-Gert zunchst unter Verwen

35、dung von mindestens drei kupferhaltigen Standardlsungen unterschiedlicher Konzentration zu kalibrieren ist. Beim Erstellen der Kalibrierkurve ist sicherzustellen, dass die hchste Konzentration sich im linearen Messbereich des Gertes befindet. Zudem ist darauf zu achten, dass die Standardlsungen eine

36、 Zusammensetzung aufweisen, die nherungsweise derjenigen der Aufschluss-lsungen entspricht. Anschlieend wird ein aliquoter Teil der Aufschlusslsung so verdnnt, dass der (zu erwartende) Kupfergehalt im Bereich der Kalibrierung liegt. ANMERKUNG Im Gegensatz hierzu erfolgt die Chrombestimmung in einer

37、reduzierenden Flamme bei einer Wellenlnge von 357,9 nm. Die Chrombestimmung wird sowohl von der Gaszusammensetzung als auch dem Salzgehalt beeinflusst; d. h. dass die Messwerte starken Schwankungen unterliegen. 7.3.2 ICP-OES Auf Grund einer mglichen simultanen Multielementanalyse der ICP-OES-Gerte k

38、ann die Kalibrierung des Gertes mit einem Multielementstandard (hier Cu und Cr) erfolgen, wobei die Kalibrierlsungen eine Zusammensetzung aufweisen, die nherungsweise derjenigen der verdnnten Aufschlusslsungen entspricht. ANMERKUNG Bezglich Bor empfiehlt sich dagegen die Herstellung separater Kalibr

39、ier-Lsungen. Anschlieend wird ein aliquoter Teil der Aufschlusslsung so verdnnt, dass der (zu erwartende) Kupfergehalt im Bereich der Kalibrierung liegt. Parallel sind Reagenzienblindwert-Lsungen zu messen, die die gleiche Surematrix wie die Bezugslsungen enthalten und wie die Analysenproben behande

40、lt wurden. DIN 52161-7:2014-01 8 8 Prfbericht Im Prfbericht sind unter Hinweis auf diese Norm und gegebenenfalls auf weitere herangezogene Normen anzugeben: a) Auftraggeber fr die Untersuchung; b) bei Proben aus verbautem Holz: entnommen nach DIN 52161-1 einschlielich Probenahmebericht, anderenfalls

41、 die Entnahmestellen, die Form, die Gre und die Anzahl der zur Analyse vorgesehenen Proben (ggfs. Angaben zur Probenahme, zum verwendeten kupferhaltigen Holzschutzmittel, zur Analysenzone und NP-Klasse); c) Art des Aufschlusses und des spektrometrischen Analysenverfahrens; d) Kupfer-Gehalte der Prob

42、en in Milligramm je Kilogramm (mg/kg) oder als Massenanteil in Prozent (%); e) aus dem Kupfergehalt berechnete Holzschutzmittelmenge in Gramm je Quadratmeter (g/m2) bzw. Kilogramm je Kubikmeter (kg/m3); f) Abweichungen von dieser Norm; g) Untersuchungsdatum. DIN 52161-7:2014-01 9 Literaturhinweise 1

43、 AHL, H.; FROMM, J.; MELCHER, E. (2011): Comparative investigations between thermal and microwave assisted digestion as a novel tool for the chemical analysis of inorganic wood preservative components. Stockholm: Int. Res. Group on Wood Protection (IRG), Doc. N IRG/WP 11-20461, 10 p 2 AHL, H. (2011): Vergleichende Untersuchungen zwischen dem Aufschluss von imprgniertem Holz nach DIN 52 161 Teil 7: 1985 und mittels Mikrowelle. Masterarbeit, Universitt Hamburg, 57 Seiten