1、Juli 2014DEUTSCHE NORM Normenausschuss Materialprfung (NMP) im DINPreisgruppe 8DIN 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 59.060.01!%1$“2149401www.din.deDDIN 54233-2Pr
2、fung von Textilien Bestimmung von Metallen Teil 2: Bestimmung von extrahierbaren Metallen mit SalzsureTesting of textiles Determination of metals Part 2: Determination of extractable metals by hydrochloric acidEssais de textiles Dtermination de la teneur en mtaux Partie 2: Dtermination des mtaux ext
3、ractibles par lacide chlorhydriqueAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 11 SeitenDIN 54233-2:2014-07 2 Inhalt Seite Vorwort 3 1 Anwendungsbereich .4 2 Normative Verweisungen 4 3 Kurzbeschreibung .4 4 Gerte und Hilfsmittel .4 5 Chemikalien 5 6 Probena
4、hme .5 7 Durchfhrung .5 7.1 Extraktion .5 7.2 Bestimmung der Metalle .6 7.3 Angabe der Ergebnisse .6 8 Przision .6 9 Prfbericht 6 Anhang A (informativ) Verfahrenskenndaten .7 A.1 Richtigkeit nach DIN ISO 5725-4 7 A.2 Systemprzision 9 A.3 Nachweis- und Bestimmungsgrenze .9 Anhang B (informativ) Extra
5、ktionsausbeute . 10 Literaturhinweise . 11 DIN 54233-2:2014-07 3 Vorwort Diese Norm wurde vom Arbeitsausschuss NA 062-05-12 AA Textilchemische Prfverfahren und Fasertrennung“ im Normenausschuss Materialprfung (NMP) im DIN erarbeitet. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente diese
6、s Dokuments Patentrechte berhren knnen. Das DIN und/oder die DKE sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. DIN 54233, Prfung von Textilien Bestimmung von Metallen, besteht aus folgenden Teilen: Teil 2: Bestimmung von extrahierbaren Metallen mit S
7、alzsure Teil 4: Bestimmung von extrahierbaren Metallen mit synthetischer Speichellsung Die ursprnglich geplanten Teile, Teil 1: Bestimmung von Metallen mittels Mikrowellenaufschluss und Teil 3: Bestimmung von extrahierbaren Metallen mit saurer synthetischer Schweilsung werden nicht verffentlicht, da
8、 zu diesem Thema die Normen DIN EN 16711-1 und DIN EN 16711-2 erscheinen werden, die auf E DIN 54233-1 und E DIN 54233-3 basieren und diese ersetzen werden. DIN 54233-2:2014-07 4 1 Anwendungsbereich Diese Norm legt ein Verfahren zur Bestimmung von Antimon (Sb), Arsen (As), Cadmium (Cd), Chrom (Cr),
9、Cobalt (Co), Kupfer (Cu), Blei (Pb), Quecksilber (Hg), Nickel (Ni) in natrlichen und synthetischen textilen Fasern mit Salzsureextraktion fest. 2 Normative Verweisungen Die folgenden Dokumente, die in diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind fr die Anwendung dieses Dokuments er
10、forderlich. 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). DIN 19261, pH-Messung Messverfahren mit Verwendung potentiometrischer Zellen Begriffe DIN EN ISO 118
11、85, Wasserbeschaffenheit Bestimmung von ausgewhlten Elementen durch induktiv gekoppelte Plasma-Atom-Emissionsspektrometrie (ICP-OES) DIN EN ISO 12846, Wasserbeschaffenheit Bestimmung von Quecksilber Verfahren mittels Atomabsorptionsspektrometrie (AAS) mit und ohne Anreicherung DIN EN ISO 17294-2, Wa
12、sserbeschaffenheit Anwendung der induktiv gekoppelten Plasma-Massen-spektrometrie (ICP-MS) Teil 2: Bestimmung von 62 Elementen DIN EN ISO 17852, Wasserbeschaffenheit Bestimmung von Quecksilber Verfahren mittels Atomfluoreszenzspektrometrie DIN ISO 3696, Wasser fr analytische Zwecke Anforderungen und
13、 Prfungen 3 Kurzbeschreibung Zur Bestimmung lslicher Metalle wird die zerkleinerte Textilprobe mit 0,07 mol/l HCl extrahiert. Die Analytik erfolgt mit geeigneten Analysentechniken der Atomabsorptions- und Massenspektrometrie (z. B. ICP-MS, ICP-OES, AAS, Kaltdampftechnik). 4 Gerte und Hilfsmittel 4.1
14、 Allgemeines bliche Gerte und die folgenden. 4.2 Waage, ablesbar auf 0,001 g. 4.3 Erlenmeyerkolben (100 ml) mit Glasstopfen oder andere geeignete verschliebare Behlter. 4.4 pH-Meter mit Glaselektrode entsprechend DIN 19261. 4.5 Schttelmaschine, wahlweise Horizontalschttler oder Kreisschttler. 4.6 He
15、izquelle, die eine Temperatur von (37 2) C aufrechterhalten kann, z. B. ein Wasserbad. DIN 54233-2:2014-07 5 5 Chemikalien 5.1 Allgemeines Soweit nicht anders angegeben, sind analysenreine Chemikalien zu verwenden. 5.2 Salzsure, c(HCl) = (0,07 0,005) mol/l. 5.3 Salzsure, c(HCl) = (2 0,005) mol/l. 5.
16、4 Wasser, nach DIN ISO 3696, mindestens Qualitt 3. 5.5 Metallstandardlsungen zur Kalibrierung der Analysensysteme nach DIN EN ISO 11885, DIN EN ISO 17294-2, DIN EN ISO 17852 oder DIN EN ISO 12846. 5.6 Salpetersure, w(HNO3) = 65 %. 5.7 Verdnnungslsung: 1,2 ml Salpetersure (5.2) mit Wasser (5.5) auf 1
17、00 ml auffllen. 6 Probenahme Von der Textilprobe ist mittels einer scharfen Schere aus nichtrostendem Werkstoff, vorzugsweise Keramik, eine reprsentative Teilprobe von (1 0,001) g zu entnehmen. Werden bei der Konfektionierung des Textils verschiedene Materialien verwendet, sind alle Materialien, z.
18、B. Strickbndchen oder Futter, in Form einer reprsentativen Mischprobe zu gleichen Anteilen der einzelnen Materialien zu prfen. Die Anzahl der Teile, die in einer Mischprobe zusammengefasst werden knnen, mssen in Abhngigkeit von der Nachweis- und Bestimmungsgrenze der Gertetechnik gewhlt werden. Nich
19、t trennbare Materialien werden als Mischprobe eingewogen. Bei der Probenahme mssen auch unterschiedliche Farben des Materials bercksichtigt werden. Die Berhrung mit Metallgegenstnden, speziell im feuchten Zustand oder mit korrodierten Flchen, ist zu vermeiden. 7 Durchfhrung 7.1 Extraktion Bei ausrei
20、chender Probenmenge sind Doppelbestimmungen durchzufhren. (1 0,001) g der Textilprobe werden in kleine Teile (etwa 1 cm2) geschnitten, so dass eine problemlose Benetzung sichergestellt ist, und in einen Erlenmeyerkolben oder andere kontaminationsfreie Gefe berfhrt. Fr alle Materialien auer Filz und
21、Wolle werden 100-ml-Gefe benutzt. Fr Filz und Wolle werden 250-ml-Gefe verwendet. Der Probe werden 50 ml 0,07 mol/l Salzsure (5.2) zugesetzt. Die Probe wird kurz per Hand geschttelt, so dass eine vollstndige Benetzung der Textilprobe erreicht wird. Bei Wolle oder Polyamid ist eine Kontrolle des pH-W
22、ertes vorzunehmen. Der pH-Wert darf nicht grer als 1,5 sein. Eine Einstellung des pH-Wertes auf kleiner oder gleich 1,5 erfolgt mit 2 mol/l Salzsure (5.3). Anschlieend wird die Probe 1 h bei (37 2) C geschttelt. Die Schttelfrequenz auf einem Horizontalschttler wird auf 60 min-1und bei einem Kreissch
23、ttler auf 30 min-1eingestellt. Alternativ ist auch das Rhren mit einem Magnetrhrer zulssig. Danach wird die Probe 1 h bei (37 2) C gehalten. Um kleine Textilteilchen und Fuseln zu entfernen, muss der Extrakt anschlieend filtriert werden. DIN 54233-2:2014-07 6 7.2 Bestimmung der Metalle Die Bestimmun
24、g der Metallgehalte in den erhaltenen Aufschlusslsungen ist nach DIN EN ISO 11885, DIN EN ISO 17294-2, DIN EN ISO 17852 oder DIN EN ISO 12846 durchzufhren. Die Kalibrierung erfolgt wahlweise mit Hilfe von Kalibrierlsungen in der entsprechenden Matrix oder mittels Standardaddition. Bei zu hohen Konze
25、ntrationen drfen die Messlsungen, je nach Analysensystem, mit der Verdnnungslsung (5.7) verdnnt werden. 7.3 Angabe der Ergebnisse Die Metallgehalte im Textil sind in Milligramm je Kilogramm (mg/kg) anzugeben. Die nach 7.2 erhaltenen Ergebnisse sind nach folgender Gleichung zu berechnen: 0001=mVd(1)
26、Dabei ist d der Metallgehalt angegeben als Massenanteil in Milligramm je Kilogramm (mg/kg); die Massenkonzentration des Metalls in der Extraktions- bzw. Aufschlusslsung in Mikrogramm je Liter (g/l); V das Volumen des Lsungsmittels in Milliliter (ml); m die Probeneinwaage in Gramm (g). Ist zur Messun
27、g eine Verdnnung verwendet worden, so ist dieser Verdnnungsfaktor bei der Ergebnisermittlung zu bercksichtigen. 8 Przision Die Ergebnisse des Ringversuches sind im Anhang A aufgefhrt. ANMERKUNG Richtigkeit“ und Przision“ sind nach DIN ISO 5725-1 Begriffe, um die Genauigkeit eines Mess-verfahrens zu
28、beschreiben. 9 Prfbericht Der Prfbericht muss mindestens folgende Angaben enthalten: a) Verweisung auf diese Norm (DIN 54233-2); b) Angaben zum Labor; c) Benennung des verwendeten Extraktionsverfahrens; d) Benennung des verwendeten Analysensystems; e) Bezeichnung der Probe; f) jede Abweichung von di
29、eser Norm, wenn von Bedeutung. DIN 54233-2:2014-07 7 Anhang A (informativ) Verfahrenskenndaten A.1 Richtigkeit nach DIN ISO 5725-4 Richtigkeit“ bezieht sich auf das Ausma der Annherung zwischen dem arithmetischen Mittelwert einer groen Anzahl von Ermittlungsergebnissen und dem wahren oder dem richti
30、gen Wert. Die Richtigkeit wurde als systematische Abweichungskomponente des Messverfahrens und in Abhngigkeit zum Mittelwert berechnet, da kein Referenzwert des untersuchten Materials vorliegt. In einem Ringversuch des Arbeitsausschuss im NMP wurde eine Textilprobe mittels unterschiedlicher Verfahre
31、n auf ihren Metallgehalt untersucht. Die Messwerte der einzelnen Laboratorien wichen dabei zum Teil voneinander ab. Fr die Auswertung der Ergebnisse wurden einzelne Laborwerte (Ausreier“) eliminiert, wodurch basierend auf der Berechnung der Standardabweichung gute bereinstimmungen erzielt wurden. Be
32、rechnung von Mittelwert und Standardabweichung nach Eliminierung abweichender Werte (grau hinterlegt) fr die Bestimmung von Metallen nach Salzsureextraktion (siehe Tabelle A.1). DIN 54233-2:2014-07 8 Tabelle A.1 Ergebnisse der statistischen Auswertung: Ermittlung der Gehalte nach Salzsureextraktion
33、Metall Metallgehalte mg/kg Mittelwert x mg/kg Standardabweichung s mg/kg Variationskoeffizient v % Labor A B C D E F G H Sb 7,06 9,20 6,98 9,29 7,78 9,96 5,8 7,96 8,00 1,402 18 As 0,66 10 0,61 0,38 0,51 0,65 0,5 0,6 0,56 0,100 18 Pb 1,21 1,20 1,31 0,56 1,38 1,23 1,1 1,4 1,26 0,108 9 Cd 0,18 0,20 0,1
34、7 0,08 0,18 0,18 0,18 0,19 0,18 0,038 21 Cr 3,40 3,00 3,18 2,49 2,86 3,31 2,90 3,10 3,03 0,288 10 Co 1,20 1,20 1,31 1,27 1,28 1,52 1,30 1,45 1,32 0,114 9 Cu 8,52 9,50 9,95 9,80 11,54 11,03 9,60 9,93 9,98 0,933 9 Ni 5,61 6,90 6,42 6,40 5,95 6,84 6,80 6,40 6,42 0,452 7 Hg 0,20 0,23 0,12 0,11 0,02 0,14
35、 0,15 0,17 0,14 0,063 44 DIN 54233-2:2014-07 9 Tabelle A.2 Schtzung der Richtigkeit des Verfahrens durch Berechnung der systematischen Abweichungskomponente des Messverfahrens nach DIN ISO 5725-4 Metall Systematische Abweichungskomponente Labor A B C D E F G H Sb 0,94 1,20 1,02 1,29 0,22 1,96 2,20 0
36、,04 As 0,10 0,05 0,18 0,05 0,09 0,06 0,04 Pb 0,05 0,06 0,05 0,70 0,12 0,03 0,16 0,14 Cd 0,00 0,02 0,01 0,10 0,00 0,00 0,00 0,01 Cr 0,37 0,03 0,15 0,54 0,17 0,28 0,13 0,07 Co 0,12 0,12 0,01 0,05 0,04 0,20 0,02 0,13 Cu 1,46 0,48 0,03 0,18 1,56 1,05 0,38 0,05 Ni 0,81 0,48 0,00 0,02 0,47 0,42 0,38 0,02
37、Hg 0,04 0,07 0,04 0,05 0,14 0,02 0,01 0,01 Tabelle A.3 Berechnung der prozentualen Wiederfindungsrate (Extraktionsausbeute) fr die Salzsureextraktion in Abhngigkeit zum Vollaufschluss Metall Wiederfindungsrate (Extraktionsausbeute) % Mittel-wert x % Standard-abweichung s % Labor A B C D E F G H Sb 6
38、2,87 81,92 62,15 82,72 69,28 88,69 51,65 70,88 71,27 11,68 As 106,45 98,39 61,29 82,26 104,84 80,65 96,77 90,09 15,02 Pb 84,03 83,33 90,97 38,89 95,83 85,42 76,39 97,22 87,60 6,90 Cd 94,74 105,26 89,47 42,11 94,74 94,74 94,74 100,00 96,24 4,63 Cr 100,89 89,02 94,36 73,89 84,87 98,22 86,05 91,99 89,9
39、1 8,00 Co 84,51 84,51 92,25 89,44 90,14 107,04 91,55 102,11 92,69 7,48 Cu 77,60 86,52 90,62 89,25 105,10 100,46 87,43 90,44 90,93 7,94 Ni 78,35 96,37 89,66 89,39 83,10 95,53 94,97 89,39 89,59 5,90 Hg 142,86 164,29 85,71 78,57 14,29 100,00 107,14 121,43 114,29 28,57 A.2 Systemprzision Die Systemprzis
40、ion entspricht den Daten, welche in DIN EN ISO 11885, DIN EN ISO 17294-2, DIN EN ISO 17852 oder DIN EN ISO 12846 fr die Systeme angegeben sind. A.3 Nachweis- und Bestimmungsgrenze Die Nachweis- und Bestimmungsgrenzen entsprechen den Daten, welche in DIN EN ISO 11885, DIN EN ISO 17294-2, DIN EN ISO 1
41、7852 oder DIN EN ISO 12846 fr die jeweiligen Messsysteme ermittelt wurden. DIN 54233-2:2014-07 10 Anhang B (informativ) Extraktionsausbeute Die Absolutgehalte des hergestellten Referenzmaterials wurden im Vollaufschluss bestimmt und die Extraktionsausbeuten nach der ersten Extraktion mit 0,07 molare
42、r Salzsure ermittelt (siehe 1). Die Bestimmung der Metalle erfolgte mit ICP-OES. Tabelle B.1 Extraktionsausbeute des Referenzmaterials Metall Extraktionsausbeute % Asa 80 Cd 100 Hgb 62 Cu 98 Cr 12 Co 100 Ni 89 Pb 100 aMessung mit Hydrid-AAS bMessung mit Kaltdampftechnik DIN 54233-2:2014-07 11 Litera
43、turhinweise DIN EN 16711-1, Textilien Bestimmung von Metallen Teil 1: Bestimmung von Metallen mittels Mikrowellenaufschluss DIN EN 16711-2, Textilien Bestimmung von Metallen Teil 2: Bestimmung von extrahierbaren Metallen mit saurer synthetischer Schweilsung DIN ISO 5725-1, Genauigkeit (Richtigkeit u
44、nd Przision) von Messverfahren und Messergebnissen Teil 1: Allgemeine Grundlagen und Begriffe DIN ISO 5725-4, Genauigkeit (Richtigkeit und Przision) von Messverfahren und Messergebnissen Teil 4: Grundlegende Methoden fr die Ermittlung der Richtigkeit eines vereinheitlichten Messverfahrens 1 Diplomar
45、beit: Bestimmung von Schwermetallen in Textilien nach Vollaufschluss im Vergleich mit dem Eluatverfahren. Bewertung der Ergebnisse hinsichtlich ko-Anforderungsprofilen“ (A. Hbscher, Fachhochschule Hamburg Naturwissenschaftliche Technik, Oktober 1998)1)1) Einsehbar bei Hochschule fr Angewandte Wissenschaften Hamburg, Hochschulinformations- und Bibliotheksservice (HIBS) - Fachbibliothek Life Sciences, Ulmenliet 20, 21033 Hamburg (Lohbrgge).
