1、September 2007DEUTSCHE NORM Normenausschuss Pigmente und Fllstoffe (NPF) im DINNormenausschuss Beschichtungsstoffe und Beschichtungen (NAB) im DINPreisgruppe 7DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Nor
2、mung e.V., Berlin, gestattet.ICS 87.060.10!,xrv“9857983www.din.deDDIN 53770-5Pigmente und Fllstoffe Bestimmung der salzsurelslichen Anteile Teil 5: Gehalt an BleiPigments and extenders Determination of matter soluble in hydrochloric acid Part 5: Lead contentPigments et matires de charge Dtermination
3、 des matires solubles dans lacide chlorhydrique Partie 5: Teneur en plombAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 53770-5:1975-12www.beuth.deGesamtumfang 10 SeitenDIN 53770-5:2007-09 2 Vorwort Die vorliegende Norm wurde vom NA 078-00-14 GA Analysenverfahren fr Farbm
4、ittel“ erarbeitet. In dieser Norm bedeutet Prozent (%) bei Angabe von Gehalten Massenanteil in Prozent. Folgende Abkrzungen sind eingefhrt und werden auch in dieser Norm angewendet: AAS fr Atomabsorptionsspektrometrie AAS-Gert fr Atomabsorptionsspektrometer ICP-OES fr optische Emissionsspektrometrie
5、 mit induktiv gekoppeltem Plasma Der in diese Normenreihe neu aufgenommene Teil 16 enthlt das moderne ICP-OES-Verfahren, mit dem die salzsurelslichen Gehalte von 12 Elementen gleichzeitig bestimmt werden knnen. DIN 53770 Pigmente und Fllstoffe Bestimmung der salzsurelslichen Anteile“ besteht aus: Te
6、il 1: Herstellen von Sureextrakten Teil 2: Gehalt an Antimon Teil 3: Gehalt an Arsen Teil 4: Gehalt an Barium Teil 5: Gehalt an Blei Teil 6: Gehalt an Cadmium Teil 7: Gehalt an Chrom Teil 8: Gehalt an Chrom(VI) Teil 9: Gehalt an Kobalt Teil 10: Gehalt an Kupfer Teil 11: Gehalt an Mangan Teil 12: Geh
7、alt an Nickel Teil 13: Gehalt an Quecksilber Teil 14: Gehalt an Selen Teil 15: Gehalt an Zink Teil 16: Bestimmung von 12 Elementen durch induktiv gekoppelte Plasma-Atom-Emissions-spektrometrie DIN 53770-5:2007-09 3 nderungen Gegenber DIN 53770-5:1975-12 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) pola
8、rographisches Verfahren gestrichen; b) Graphitofen-AAS-Verfahren aufgenommen; c) Hinweis auf ICP-OES (Teil 16) aufgenommen; d) Inhalt aktualisiert und redaktionell berarbeitet. Frhere Ausgaben DIN 53770-5: 1975-12 1 Anwendungsbereich Die Verfahren nach dieser Norm (Flammen-AAS-Verfahren, Verfahren A
9、, und Graphitofen-AAS-Verfahren, Verfahren B) dienen zum Bestimmen des Blei-Gehaltes in Pigmenten und Fllstoffen (im Folgenden zur Vereinfachung der Formulierung kurz Pigmente genannt), der in Salzsure, c(HCl) = 0,07 mol/l, lslich ist. Das Verfahren A nach dieser Norm dient zum Bestimmen des in Salz
10、sure lslichen Blei-Gehaltes von 32 mg/kg bis 160 mg/kg. Das Verfahren B nach dieser Norm dient dem Bestimmen des in Salzsure lslichen Blei-Gehaltes von 80 g/kg bis 800 g/kg in Pigmenten. Das Verfahren A ist geeignet zum Bestimmen von Blei in Massenkonzentrationen von 2 mg/l bis 10 mg/l im Extrakt. D
11、as Verfahren B ist geeignet zum Bestimmen von Blei in Massenkonzentrationen von 5 g/l bis 50 g/l im Extrakt bei einem Dosiervolumen von 20 l. Der Anwendungsbereich beider Verfahren kann zu hheren Massenkonzentrationen durch Verdnnen des Extraktes oder bei Verfahren B durch Anwendung kleinerer Dosier
12、volumina erweitert werden. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokumentes erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokumentes (ein
13、schlielich aller nderungen). DIN 12650-2, Mechanische, physikalische und elektrische Laborgerte Volumenmessgerte mit Hubkolben; Kolbenhubpipetten DIN 12664-2; Mechanische, physikalische und elektrische Laborgerte Volumenmessgerte mit Hubkolben; Kolbenhubpipetten DIN 12690, Laborgerte aus Glas Vollpi
14、pette mit einer Marke, Klasse A und Klasse B DIN 12691, Laborgerte aus Glas Vollpipetten mit einer Marke, schnellablaufend, Wartezeit 15 Sekunden, Klasse AS DIN EN ISO 385; Laborgerte aus Glas Bretten DIN 51401-1, Atomabsorptionsspektrometrie (AAS) Begriffe DIN 53770-1, Pigmente und Fllstoffe Bestim
15、mung der salzsurelslichen Anteile Teil 1: Herstellen von Sureextrakten DIN EN ISO 1042, Laborgerte aus Glas Messkolben DIN 53770-5:2007-09 4 3 Probenvorbereitung Die Probe (m0) des zu prfenden Produktes, wie in DIN 53770-1 angegeben, extrahieren. Den erhaltenen klaren Extrakt (V0), ohne auf ein best
16、immtes Volumen aufzufllen, fr die Messung nach Abschnitt 4 oder Abschnitt 5 verwenden. 4 Flammen-Atomabsorptionsspektrometrie (Verfahren A) 4.1 Kurzbeschreibung Die Atomabsorptionsspektrometrie ist ein Verfahren zur Gehaltsbestimmung von Elementen. Sie beruht auf der Messung der Absorption optischer
17、 Strahlung durch freie Atome im Gaszustand. Die Absorption kommt zustande durch Anregung der Valenzelektronen vom Grundzustand in angeregte Elektronenzustnde durch geeignete monochromatische Strahlung. Dazu werden die Messlsungen zerstubt. Das gebildete Aerosol wird durch die Flamme eines Gasbrenner
18、s geleitet, der sich in einem Atomabsorptionsspektrometer befindet. Siehe auch DIN 51401-1. Der Gehalt an salzsurelslichem Blei wird durch Messen der vom Blei absorbierten Strahlung bei einer Wellenlnge von 283,3 nm in einer Lachgas-Ethin-Flamme bestimmt. Die Ionisation des Bleis in der Flamme wird
19、durch Zugabe eines geeigneten Ionisationspuffers, z. B. Kaliumchlorid, unterdrckt. 4.2 Strungen Strungen durch unspezifische Absorption werden durch Verwendung einer Deuterium-Untergrund-kompensation ausgeglichen. 4.3 Gerte bliches Labor- und Glasgert (nach DIN 12664-2, DIN 12691 und DIN EN ISO 385)
20、, zusammen mit: 4.3.1 Flammen-AAS-Gert mit einer geeigneten Lichtquelle Die vom Gertehersteller angegebenen Betriebsbedingungen sind einzuhalten. 4.4 Reagenzien 4.4.1 Allgemeines Die Reagenzien mssen hinsichtlich ihres Reinheitsgrades fr die Spurenanalyse geeignet sein. Reagenzlsungen ohne Angabe de
21、s Lsemittels sind Lsungen in bidestilliertem Wasser oder Wasser entsprechender Reinheit. Der Gehalt des Wassers und der Reagenzien an Blei muss im Vergleich zur geringsten zu bestimmenden Konzentration vernachlssigbar klein sein. 4.4.2 Salzsure, c(HCl) = 1 mol/l 4.4.3 Salzsure, c(HCl) = 0,07 mol/l 7
22、0,0 ml Salzsure (4.4.2) in einen 1 000-ml-Messkolben pipettieren und mit Wasser bis zur Marke auffllen. 4.4.4 Ethin, reinst DIN 53770-5:2007-09 5 4.4.5 Blei-Stammlsung, (Pb) = 1 000 mg/l 4.4.6 Blei-Standardlsung, (Pb) = 100 g/ml 10,0 ml der Blei-Stammlsung (4.4.5) in einen 100-ml-Messkolben pipettie
23、ren, 1 ml Salzsure (4.4.3) zufgen und mit Wasser bis zur Marke auffllen. Die Lsung in einer Polyethylen- oder Borsilicatglasflasche aufbewahren. 4.4.7 Blindwertlsung Als Blindwertlsung dient die Salzsure c(HCl) = 0,07 mol/l (4.4.3). 4.5 Durchfhrung 4.5.1 Kalibrierung 4.5.1.1 Blei-Bezugslsungen Zum E
24、rstellen der Bezugsfunktion entsprechend den zu erwartenden Massenkonzentrationen an Blei aus der Blei-Standardlsung (4.4.6) mindestens fnf Bezugslsungen herstellen. Fr den Bereich von 2,0 mg/l bis 10,0 mg/l wie folgt vorgehen: In fnf 100-ml-Messkolben 2,0 ml, 4,0 ml, 6,0 ml, 8,0 ml bzw. 10,0 ml der
25、 Blei-Standardlsung (4.4.6) pipettieren, mit Salzsure (4.4.3) bis zur Marke auffllen und mischen. Die fnf Bezugslsungen haben folgende Konzentrationen: 2,0 mg/l, 4,0 mg/l, 6,0 mg/l, 8,0 mg/l und 10,0 mg/l. Sie werden unmittelbar vor Gebrauch angesetzt. 4.5.1.2 Bezugsfunktion Zum Erstellen der Bezugs
26、funktion werden die Extinktionen der Blindwert- (4.4.7) und Bezugslsungen (4.5.1.1) ermittelt. Gemessen werden zunchst der Blindwert, dann die Bezugslsungen mit steigender Konzentration. Die Qualitt der Kalibrierung wird durch die Messung einer Lsung berprft, die im mittleren Konzentrationsbereich l
27、iegt und unabhngig von den Bezugslsungen hergestellt wurde. Die Bezugsfunktion wird durch lineare Regressionsrechnung aus den Messdaten der Bezugslsungen ermittelt. 4.5.2 Messung Den klaren Extrakt mit den gleichen Einstellungen des AAS-Gertes wie beim Messen der Bezugslsungen messen. Liegt der Mess
28、wert des Extraktes ber dem Messwert der Bezugslsung mit der hchsten Blei-Konzentration, muss der Extrakt entsprechend mit Salzsure (4.4.3) verdnnt werden (Verdnnungs-faktor F). Die Messung liefert die Massenkonzentration A an Blei in der Messlsung. 4.6 Auswertung Den Gehalt an salzsurelslichem Blei
29、als Massenanteil w(Pb), in Milligramm je Kilogramm, nach folgender Gleichung berechnen: 00(Pb)mVFAw= (1) DIN 53770-5:2007-09 6 Dabei ist A die Massenkonzentration an Blei der Messlsung, in Milligramm je Liter; F der Verdnnungsfaktor nach 4.5.2; V0 das Extraktionsvolumen, in Liter; m0die Masse der Pr
30、obenmenge, in Kilogramm. 5 Graphitofen-Atomabsorptionsspektrometrie (Verfahren B) 5.1 Grundlagen des Verfahrens Die Atomabsorptionsspektrometrie ist ein Verfahren zur Gehaltsbestimmung von Elementen. Sie beruht auf der Messung der Absorption optischer Strahlung durch freie Atome im Gaszustand. Die A
31、bsorption kommt zustande durch Anregung der Valenzelektronen vom Grundzustand in angeregte Elektronenzustnde durch geeignete monochromatische Strahlung. Dazu werden die Messlsungen in ein elektrisch aufheizbares Graphitrohr injiziert, das sich in einem im Atomabsorptionsspektrometer eingebauten Grap
32、hitofen befindet. Die Extinktionen werden bei einer Wellenlnge von 283,3 nm gemessen. Der Gehalt an salzsurelslichem Blei wird durch Messen der vom Blei absorbierten Strahlung bei einer Wellenlnge von 283,3 nm bestimmt. Bei 217,0 nm besitzt Blei eine weitere Analysenlinie mit hherer Empfindlichkeit,
33、 aber einem ungnstigeren Signal/Rausch-Verhltnis. Wenn ntig, wird das Standard-Additionsverfahren angewendet. 5.2 Strungen Folgende Ionen stren die Bestimmung nicht, wenn sie allein vorliegen und ihre Massenkonzentrationen 100 mg/l nicht berschreiten: Kupfer, Nickel, Kobalt und Chrom. Bei Eisen wurd
34、en bei Massenkonzentrationen bis 500 mg/l, bei Natrium, Kalium, Calcium, Magnesium, Sulfat und Chlorid bei Massenkonzentrationen bis 1 000 mg/l keine Strungen beobachtet. Kombinationen der genannten Ionen knnen jedoch bereits bei wesentlich niedrigeren Massen-konzentrationen zu Messwerterniedrigunge
35、n oder -erhhungen fhren. Einige andere Ionen knnen in niedrigen Konzentrationen Strungen hervorrufen. Strungen durch Untergrundabsorption werden durch Verwendung einer Untergrundkompensation weitgehend ausgeschaltet. 5.3 Gerte 5.3.1 Allgemeines Die Glasgerte unmittelbar vor Gebrauch mit warmer, verd
36、nnter Salpetersure, etwa 2 mol/l (z. B. durch 24-stndiges Einweichen), reinigen und anschlieend mit Wasser grndlich splen. Pipettenspitzen und Einweggefe aus Kunststoff chargenweise mit Hilfe von Blindwertmessungen auf Verunreinigung durch Blei prfen. bliches Labor- und Glasgert (nach DIN 12650-2, D
37、IN 12690 und DIN EN ISO 1042), zusammen mit: DIN 53770-5:2007-09 7 5.3.2 Atomabsorptionsspektrometer mit Untergrundkompensation und Strahlungsquelle fr die Bleibestimmung 5.3.3 Graphitofen, mit Steuergert ANMERKUNG Fr Przisionsmessungen wird ein automatischer Probengeber empfohlen. 5.3.4 Gasversorgu
38、ng mit Argon 5.3.5 Pyrolytisch beschichtetes Graphitrohr mit Plattform 5.3.6 Mikroliterpipetten oder Diluter 5.4 Reagenzien 5.4.1 Allgemeines Die Reagenzien mssen hinsichtlich ihres Reinheitsgrades fr die Spurenanalyse geeignet sein. Reagenzlsungen ohne Angabe des Lsemittels sind Lsungen in bidestil
39、liertem Wasser oder Wasser entsprechender Reinheit. Der Gehalt des Wassers und der Reagenzien an Blei muss im Vergleich zur geringsten zu bestimmenden Konzentration vernachlssigbar klein sein. 5.4.2 Salzsure, c(HCl) = 1 mol/l 5.4.3 Salzsure, c(HCl) = 0,07 mol/l 70,0 ml Salzsure (5.4.2) in einen 1 00
40、0-ml-Messkolben pipettieren und mit Wasser bis zur Marke auffllen. 5.4.4 Blei-Stammlsung, (Pb) = 1 000 mg/l 5.4.5 Blei-Standardlsung 1, (Pb) = 10 mg/l 1,0 ml der Blei-Stammlsung (5.4.4) in einen 100-ml-Messkolben pipettieren, 1,0 ml Salzsure (5.4.2) zufgen und mit Wasser bis zur Marke auffllen. Die
41、Lsung in einer Polyethylen- oder Borsilicatglas-flasche aufbewahren. 10,0 ml der Blei-Standardlsung 1 (5.4.5) in einen 100-ml-Messkolben pipettieren, 1,0 ml Salzsure (5.4.2) zufgen und mit Wasser bis zur Marke auffllen. Die Lsung unmittelbar vor Gebrauch ansetzen und in einer Polyethylen- oder Borsi
42、licatglasflasche aufbewahren. 10,0 ml der Blei-Standardlsung 2 (5.4.6) in einen 100-ml-Messkolben pipettieren, 1,0 ml Salzsure (5.4.2) zufgen und mit Wasser bis zur Marke auffllen. Die Lsung unmittelbar vor Gebrauch ansetzen und in einer Polyethylen- oder Borsilicatglasflasche aufbewahren. 5.4.6 Ble
43、i-Standardlsung 2, (Pb) = 1 000 g/l 5.4.7 Blei-Standardlsung 3, (Pb) = 100 g/l DIN 53770-5:2007-09 8 5.4.8 Blindwertlsung Als Blindwertlsung dient die Salzsure c(HCl) = 0,07 mol/l (5.4.3). 5.4.9 Nullwertlsung Als Nullwertlsung Wasser verwenden. Die Blindwertlsung (5.4.8) kann als Nullwertlsung verwe
44、ndet werden, wenn ihr Gehalt an Blei vernachlssigbar klein ist. 5.4.10 Isoformierungslsung 2,0 g Diammoniumhydrogenphosphat (NH4)2HPO4und 173 mg Magnesiumnitrat Mg(NO3)2 6 H2O in Wasser lsen und nach Zugabe von 1,0 ml Salzsure (5.4.2) mit Wasser auf 100 ml auffllen. 10 l dieser Lsung enthalten 200 g
45、 (NH4)2HPO4 und 10 g Mg(NO3)2. 5.5 Durchfhrung 5.5.1 Standardkalibrierung 5.5.1.1 Blei-Bezugslsungen Entsprechend den zu erwartenden Massenkonzentrationen an Blei aus der Blei-Standardlsung 2 (5.4.6) mindestens 5 Bezugslsungen herstellen. Fr den Bereich von 5 g/l bis 50 g/l wie folgt vorgehen: In fn
46、f 100-ml-Messkolben 0,5 ml, 1,0 ml, 2,0 ml, 3,0 ml bzw. 5,0 ml der Blei-Standardlsung 2 (5.4.6) pipettieren, mit Salzsure (5.4.3) bis zur Marke auffllen und mischen. Die Bezugslsungen enthalten 5 g/l, 10 g/l, 20 g/l, 30 g/l bzw. 50 g/l Blei. Die Bezugslsungen unmittelbar vor Gebrauch ansetzen. 5.5.1
47、.2 Standardkalibrierverfahren Die direkte Messung nach dem Standardkalibrierverfahren ist nur zulssig, wenn die unter 5.2 genannten Matrixeinflsse ausgeschlossen werden knnen. Andernfalls nach dem Additionsverfahren (5.5.1.2) vorgehen. Die Extinktionen bzw. zeitintegrierten Extinktionen der Bezugsls
48、ungen (5.5.1.1) und der Blindwertlsung (5.4.8) nach den vom Gertehersteller angegebenen Bedingungen messen. Vor der Messung zum angewandten Volumen zustzlich jeweils 10 l Isoformierungslsung (5.4.10) in das Graphitrohr (5.3.5) injizieren. Die Bezugsfunktion durch lineare Regressionsrechnung aus den Messdaten der Bezugslsungen ermitteln. 5.5.1.3 Messung Die Extinktionen bzw. zeitintegrierten Extinktionen der Extrakte (Abschnitt 3) wie unter 5.5.1.2 messen. Liegt der Messwert des Extraktes ber dem Messwert der Bezugslsung mit der hchsten Blei-konzentration, muss de
