DIN EN 15192-2007 Characterisation of waste and soil - Determination of Chromium(VI) in solid material by alkaline digestion and ion chromatography with spectrophotometric detectio.pdf

1、Februar 2007DEUTSCHE NORM Normenausschuss Wasserwesen (NAW) im DINPreisgruppe 13DIN 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 13.030.10; 13.080.10!,l(;“9730524www.din.deDDI

2、N EN 15192Charakterisierung von Abfllen und Boden Bestimmung von sechswertigem Chrom in Feststoffen durchalkalischen Aufschluss und Ionenchromatographie mit photometrischerDetektion;Deutsche Fassung EN 15192:2006Characterisation of waste and soil Determination of Chromium(VI) in solid material by al

3、kaline digestion and ionchromatography with spectrophotometric detection;German version EN 15192:2006Caractrisation des dchets et des sols Dosage du chrome VI dans les matriaux solides par digestion alcaline etchromatographie ionique avec dtection spectrophotomtrique;Version allemande EN 15192:2006A

4、lleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 19734:1999-01www.beuth.deGesamtumfang 28 SeitenDIN EN 15192:2007-02 2 Nationales Vorwort Diese Europische Norm ist die Deutsche Fassung der vom Technischen Komitee CEN/TC 292 Charakterisierung von Abfllen“ (Sekretariat: Nieder

5、lande) des Europischen Komitees fr Normung (CEN) ausgearbeiteten Norm EN 15192, die in Deutsch, Englisch und Franzsisch herausgegeben wurde. Die vorbereitenden Arbeiten wurden von der Arbeitsgruppe 3 Mineralsure- oder wasserlsliche substanzbezogene Parameter: Analyse und Aufschlussverfahren“ des CEN

6、/TC 292 durchgefhrt. Seitens des DIN war an der Erstellung der Europischen Norm der NA 119-01-02-02 UA Chemische Verfahren“ beteiligt. Fr die in diesem Dokument zitierten Internationalen Normen wird im Folgenden auf die entsprechenden Deutschen Normen hingewiesen: ISO 10304-3 siehe DIN ISO 10304-3 I

7、SO 11464 siehe DIN ISO 11464 ISO 11465 siehe DIN ISO 11465 nderungen Gegenber DIN 19734:1999-01 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Inhalt von DIN 19734:1999-01 wurde fachlich vollstndig bernommen; b) Aufbau gegenber DIN 19734:1999-01 wurde redaktionell verndert. Frhere Ausgaben DIN 19734: 199

8、9-01 Nationaler Anhang NA (informativ) Literaturhinweise DIN EN ISO 10304-3, Wasserbeschaffenheit Bestimmung der gelsten Anionen mittels Ionenchromato-graphie Teil 3: Bestimmung von Chromat, Iodid, Sulfit, Thiocyanat und Thiosulfat DIN ISO 11464, Bodenbeschaffenheit Probenvorbehandlung fr physikalis

9、ch-chemische Untersuchungen DIN ISO 11465, Bodenbeschaffenheit Bestimmung der Trockensubstanz und des Wassergehalts auf Grundlage der Masse Gravimetrisches Verfahren EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN 15192 November 2006 ICS 13.030.10; 13.080.10 Deutsche Fassung Charakterisierung v

10、on Abfllen und Boden Bestimmung von sechswertigem Chrom in Feststoffen durch alkalischen Aufschluss und lonenchromatographie mit photometrischer Detektion Characterisation of waste and soil Determination of Chromium(VI) in solid material by alkaline digestion and ion chromatography with spectrophoto

11、metric detection Caractrisation des dchets et des sols Dosage du chrome VI dans les matriaux solides par digestion alcaline et chromatographie ionique avec dtection spectrophotomtrique Diese Europische Norm wurde vom CEN am 6. Oktober 2006 angenommen. Die CEN-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELE

12、C-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denendieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listendieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim Management-Zentrum

13、oder bei jedem CEN-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache,die von einem CEN-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Management

14、-Zentrum mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland,Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, N

15、orwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien,Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern.EUROPISCHES KOMITEE FR NORMUNG EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION COMIT EUROPEN DE NORMALISATIONManagement-Zentrum: rue d

16、e Stassart, 36 B-1050 Brssel 2006 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN vorbehalten.Ref. Nr. EN 15192:2006 DEN 15192:2006 (D) 2 Inhalt Seite Vorwort 3 Einleitung.3 1 Anwendungsbereich .4 2 Normative Verweisun

17、gen4 3 Begriffe .4 4 Sicherheitshinweise 4 5 Kurzbeschreibung des Verfahrens 5 6 Gerte6 7 Reagenzien.6 8 Probenvorbehandlung 8 9 Alkalisches Aufschlussverfahren 9 10 Analysenverfahren.9 11 Berechnung. 12 12 Angabe der Ergebnisse 13 13 Prfbericht. 13 Anhang A (informativ) Alternative Verfahren zur di

18、rekten Bestimmung des Cr(VI) in der alkalischen Aufschlusslsung 14 Anhang B (informativ) Ionenchromatographiesystem . 15 Anhang C (informativ) Anforderungen an die Prfmengenvorbehandlung. 16 Anhang D (informativ) Hintergrund der Verfahren zur Bestimmung von Cr(VI) in Feststoffproben . 17 D.1 Zusamme

19、nfassung der Fachliteratur zu Verfahren zur Bestimmung von Cr(VI) in Feststoffen 6 . 17 D.2 Theoretischer kinetischer Hintergrund fr gegenseitige Cr(III)-Cr(VI)- Umwandlungen 6 . 17 D.3 Besondere Anforderungen bei der Cr(VI)-Bestimmung in Bodenextrakten 7 . 19 D.4 Bestimmung von Cr(VI) in Glas. 19 D

20、.5 Bestimmung von Cr(VI) in Luftpartikeln. 19 Anhang E (informativ) Validierung . 20 Literaturhinweise . 24 EN 15192:2006 (D) 3 Vorwort Dieses Dokument (EN 15192:2006) wurde vom Technischen Komitee CEN/TC 292 Charakterisierung von Abfllen“ erarbeitet, dessen Sekretariat vom NEN gehalten wird. Diese

21、Europische Norm muss den Status einer nationalen Norm erhalten, entweder durch Verffentlichung eines identischen Textes oder durch Anerkennung bis Mai 2007, und etwaige entgegenstehende nationale Normen mssen bis Mai 2007 zurckgezogen werden. Entsprechend der CEN/CENELEC-Geschftsordnung sind die nat

22、ionalen Normungsinstitute der folgenden Lnder gehalten, diese Europische Norm zu bernehmen: Belgien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Niederlande, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden,

23、Schweiz, Slowakei, Slowenien, Spanien, Tschechische Republik, Ungarn, Vereinigtes Knigreich und Zypern. Einleitung Unter natrlichen Umgebungsbedingungen bestehen Chromverbindungen des dreiwertigen, Cr(III), oder des sechswertigen, Cr(VI), Oxidationszustandes. Cr(III) ist ein bedeutendes Spurenelemen

24、t fr Sugetiere einschlielich des Menschen, hingegen wird bei Cr(VI)-Verbindungen angenommen, dass sie genotoxisch und fr Menschen potenziell karzinogen sind. Die gegenseitige Umwandlung drei- und sechswertiger Spezies des Chroms kann whrend der Probenherstellung/-vorbereitung und Analyse auftreten,

25、diese Prozesse werden jedoch durch Anwendung des von dieser Norm vorgeschriebenen Probenvorbereitungsverfahrens soweit wie mglich eingeschrnkt. EN 15192:2006 (D) 4 1 Anwendungsbereich Diese Norm beschreibt die Bestimmung von Cr(VI) in festen Abfallmaterialien und im Boden durch alkalischen Aufschlus

26、s und Ionenchromatographie mit photometrischer Detektion. Dieses Verfahren kann zum Bestimmen von Cr(VI)-Massenanteilen in Feststoffen ab 0,1 mg/kg angewendet werden. ANMERKUNG Im Falle einer reduzierenden oder oxidierenden Abfallmatrix kann kein gltiger Cr(VI)-Gehalt gemeldet werden. 2 Normative Ve

27、rweisungen Die folgenden zitierten Dokumente 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). EN 15002, Char

28、akterisierung von Abfllen Herstellung von Prfmengen aus der Laboratoriumsprobe EN ISO 3696, Wasser fr analytische Zwecke Anforderungen und Prfungen (ISO 3696:1987) EN ISO/IEC 17025, Allgemeine Anforderungen an die Kompetenz von Prf- und Kalibrierlaboratorien (ISO/IEC 17025:2005) ISO 11464, Soil qual

29、ity Pretreatment of samples for physico-chemical analyses 3 Begriffe Fr die Anwendung dieser Europischen Norm gelten die folgenden Begriffe. 3.1 alkalischer Aufschluss Vorgang zum Herstellen einer Lsung aus einer Probe unter basischen Bedingungen, die den betreffenden Analyten enthlt. Der alkalische

30、 Aufschluss kann zum vollstndigen Lsen der Probe fhren oder nicht 3.2 Speziesbestimmung Ttigkeiten zum Messen der Menge einer oder mehrerer individueller chemischer Spezies in einer Probe, z. B. Cr(VI) in einer bestimmten Probe oder Matrix 4 Sicherheitshinweise Jedem, der sich mit Abfall- und Bodena

31、nalysen beschftigt, mssen unabhngig vom zu bestimmenden Parameter die mit diesem Material verbundenen typischen Risiken bewusst sein. Abfall- und Bodenproben knnen gefhrliche (z. B. giftige, reaktionsfhige, entflammbare, infektise) Stoffe enthalten, die zu einer biologischen und/oder chemischen Reak

32、tion neigen knnen. Demzufolge wird empfohlen, dass diese Proben mit besonderer Sorgfalt behandelt werden sollten. Die Gase, die durch mikrobiologische oder chemische Aktivitt entstehen knnen, sind potenziell entflammbar und knnen verschlossene Flaschen unter Druck setzen. Berstende Flaschen knnen zu

33、 gefhrlichen Bruchstcken/Splittern, Stuben und/oder Aerosolen fhren. Die nationalen Gesetze und Vorschriften sollten hinsichtlich aller mit diesem Verfahren verbundenen Gefhrdungen eingehalten werden. Jegliche Form von Hautkontakt, Einnahme oder Einatmung von Cr(VI)-Verbindungen ist zu vermeiden. Cr

34、(VI)-Verbindungen sind genotoxisch und fr Menschen potenziell karzinogen. EN 15192:2006 (D) 5 5 Kurzbeschreibung des Verfahrens 5.1 Aufschluss Diese Norm beschreibt ein alkalisches Aufschlussverfahren zum Extrahieren des Cr(VI) aus lslichen, adsorbierten und gefllten Formen von Chromverbindungen in

35、festen Abfallmaterialien und Boden. Zur quantitativen Bestimmung des Cr(VI)-Gehalts in einer Feststoffmatrix mssen drei Kriterien erfllt sein: 1) die Aufschlusslsung muss alle Spezies des Cr(VI) lsen; 2) die Aufschlussbedingungen drfen keine Reduktion von natrlichem Cr(VI) zu Cr(III) hervorrufen; 3)

36、 das Verfahren darf keine Oxidation von natrlichem, in der Probe enthaltenem Cr(III) zu Cr(VI) hervorrufen. Der fr dieses Verfahren beschriebene alkalische Aufschluss erfllt diese Kriterien fr ein breites Spektrum von Feststoffmatrizes. Unter den basischen Aufschlussbedingungen wird eine vernachlssi

37、gbare Reduktion von Cr(VI) oder Oxidation von natrlichem Cr(III) erwartet. Die Zugabe von Mg2+in einem Phosphatpuffer zur alkalischen Lsung verhindert die Oxidation des dreiwertigen Chroms durch Luft 1, 6, 32. ANMERKUNG Hintergrundinformationen zu den Verfahren zur Bestimmung von Cr(VI) in Feststoff

38、proben sind in Anhang D und in 4, 5 und 6 angegeben. 5.2 Bestimmung Die quantitative Bestimmung von Cr(VI) in der alkalischen Aufschlusslsung sollte mit einer geeigneten Technik mit angemessener Genauigkeit erfolgen. Zu diesem Zweck wird die Ionenchromatographie zum Abtrennen des Cr(VI) von Strsubst

39、anzen angewendet. Im Anschluss an diese ionenchromatographische Trennung wird das Cr(VI) photometrisch bei 365 nm (direkte UV-Detektion) oder mit Hilfe der Nachsulenderivatisierung mit 1,5-Diphenylcarbazid in saurer Lsung bei 540 nm gemessen. Bei der Nachsulenderivatisierung reagiert das 1,5-Dipheny

40、lcarbazid mit Cr(VI) zu dreiwertigem Chrom und Diphenylcarbazon. Diese reagieren unter Bildung eines dreiwertigen Chrom-Diphenylcarbazon-Komplexes, der die charakteristische rotviolette Frbung (max= 540 nm) bildet. ANMERKUNG 1 Die Wahl des Detektionsverfahrens richtet sich nach der geforderten Nachw

41、eisempfindlichkeit. Die direkte UV-Detektion ist weniger empfindlich als die der Nachsulenderivatisierung mit 1,5-Diphenylcarbazid. ANMERKUNG 2 Koppelungsverfahren mit ionenchromatographischer Trennung und Bestimmungsmethoden wie Massenspektroskopie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-MS) oder Atom

42、emissionsspektroskopie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-AES) drfen angewendet werden, nachdem eine Validierung des gewhlten Analysenverfahrens erfolgte. 5.3 Strungen und Fehlerquellen Die Anwendung der Ionenchromatographie ist zur Trennung des Cr(VI) von mglichen Strsubstanzen in der alkalischen

43、 Aufschlusslsung aus dem Feststoffmaterial notwendig 7 (siehe auch Anhang D.3). Bei Abfallstoffen oder Bden, bei denen ein hohes Cr(III)/Cr(VI)-Verhltnis zu erwarten ist, knnen Ergebnisse des Cr(VI)-Gehalts durch eine verfahrensinduzierte Oxidation beeinflusst sein. Das ist insbesondere in Bden mit

44、hohem Mn-Gehalt zu erwarten die mit gelsten Cr(III)-Salzen oder frisch geflltem Cr(OH)3in Kontakt treten 4 (siehe auch Anhang D.2). Cr(VI) kann whrend des Aufschlusses der Probe aufgrund der Reaktion mit Reduktionsmitteln, wie z. B. zweiwertigem Eisen, zu Cr(III) reduziert werden. Dieses Problem wir

45、d in dem beschriebenen Verfahren durch die Verwendung einer alkalischen Aufschlusslsung auf ein Mindestma begrenzt 6 (siehe auch Anhang D.2). EN 15192:2006 (D) 6 Cr(III) kann in heien alkalischen Lsungen zu Cr(VI) oxidiert werden. Dieses Problem wird in dem beschriebenen Verfahren durch Zugabe von M

46、agnesiumionen zur alkalischen Aufschlusslsung auf ein Mindestma eingeschrnkt 3, 4, 6, 32 (siehe auch Anhang D.2). berladung der analytischen Sulenkapazitt mit hohen Konzentrationen anionischer Spezies (z. B. Chlorid) kann Minderbefunde von Cr(VI) hervorrufen 43. 6 Gerte 6.1 Gerte fr den Aufschluss H

47、eizplatte mit einem Magnetrhrwerk, die thermostatisch geregelt ist, und mit einem Aufschlussgef von 250 ml, das mit einer Uhrglasschale bedeckt wird; oder Heizblock mit einem Magnetrhrwerk, das thermostatisch geregelt ist, und mit einem Aufschlussgef von 250 ml, das mit einer Uhrglasschale bedeckt w

48、ird. ANMERKUNG Andere thermostatisch geregelte Gerte fr den Aufschluss mit einem Magnetrhrwerk knnen verwendet werden, nachdem eine Validierung durchgefhrt wurde. 6.2 Filtriereinrichtung Fr die Verwendung von 0,45-m-Membranfilter. 6.3 Membranfilter Porengre von 0,45 m, chemisch inert. 6.4 Ionenchrom

49、atographiesystem Alle mit der Probe oder dem Eluentenstrom in Berhrung kommenden Bauteile sowie alle Verbindungs-schluche mssen aus inerten Werkstoffen bestehen, z. B. Polyetheretherketon (PEEK) (siehe Anhang B). 6.5 Ionenchromatographische Sule Die zur Chromattrennung geeignet ist, mit ausreichender Austauschkapazitt. 6.6 Dete