1、April 2013 Normenausschuss Wasserwesen (NAW) im DINPreisgruppe 10DIN 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 13.080.10; 13.030.01Zur Erstellung einer DIN SPEC knnen ver
2、schiedene Verfahrensweisen herangezogen werden: Das vorliegende Dokument wurde nach den Verfahrensregeln einer Vornorm erstellt.!$y8s“1862180www.din.deDDIN CEN/TS 16172Schlamm, behandelter Bioabfall und Boden Bestimmung von Elementen mittelsGraphitrohrofen-Atomabsorptionsspektrometrie (GF-AAS);Deuts
3、che Fassung CEN/TS 16172:2013Sludge, treated biowaste and soil Determination of elements using graphite furnace atomic absorption spectrometry(GF-AAS);German version CEN/TS 16172:2013Boues, biodchets traits et sols Dtermination des lments par spectromtrie dabsorption atomique avec four engraphite (G
4、F-AAS);Version allemande CEN/TS 16172:2013Alleinverkauf der Spezifikationen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 16 SeitenDIN SPEC 91258DIN CEN/TS 16172 (DIN SPEC 91258):2013-04 2 Nationales Vorwort Diese DIN SPEC ist die deutsche Fassung der Technischen Spezifikation CEN/T
5、S 16172:2013, die vom Technischen Komitee CEN/TC 400 Projekt-Komitee - Horizontale Normen in den Bereichen Schlamm, Bioabfall und Boden“ erarbeitet wurde, dessen Sekretariat vom DIN (Deutschland) gehalten wird. Das zustndige deutsche Gremium ist der NA 119-01-02-02 UA Chemische und physikalische Ver
6、fahren“ des NA 119-01-02 AA Abfall- und Bodenuntersuchung“ im Normenausschuss Wasserwesen (NAW) im DIN. Dieses Dokument DIN CEN/TS 16172 (DIN SPEC 91258) ist das Ergebnis einer Normungsarbeit, das wegen bestimmter Vorbehalte zum Inhalt oder wegen des gegenber einer Europischen Norm abweichenden Aufs
7、tellungsverfahrens vom CEN/TC 400 nicht als Norm herausgegeben wurde. Technische Spezifikationen des CEN haben den Status einer Vornorm und werden daher durch das DIN als DIN SPEC mit eigener Zhlnummer verffentlicht. Die vorliegende DIN CEN/TS 16172 (DIN SPEC 91258) wurde als Entwurf unter E DIN EN
8、16172:2011-01 verffentlicht. Erfahrungen mit dieser DIN SPEC sind erbeten vorzugsweise als Datei per E-Mail an nawdin.de in Form einer Tabelle. Die Vorlage dieser Tabelle kann im Internet unter http:/www.din.de/stellungnahme abgerufen werden; oder in Papierform an den Normenausschuss Wasserwesen (NA
9、W) im DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., 10772 Berlin (Hausanschrift: Burggrafenstr. 6, 10787 Berlin). TECHNISCHE SPEZIFIKATION TECHNICAL SPECIFICATION SPCIFICATION TECHNIQUE CEN/TS 16172 Januar 2013 ICS 13.080.10; 13.030.01 Deutsche Fassung Schlamm, behandelter Bioabfall und Boden Bestimmung
10、von Elementen mittels Graphitrohrofen-Atomabsorptionsspektrometrie (GF-AAS) Sludge, treated biowaste and soil Determination of elements using graphite furnace atomic absorption spectrometry (GF-AAS) Boues, biodchets traits et sols Dtermination des lments par spectromtrie dabsorption atomique avec fo
11、ur en graphite (GF-AAS) Diese Technische spezifikation (CEN/TS) wurde vom CEN am 16. Juni 2012 als eine knftige Norm zur vorlufigen Anwendung angenommen. Die Gltigkeitsdauer dieser CEN/TS ist zunchst auf drei Jahre begrenzt. Nach zwei Jahren werden die Mitglieder des CEN gebeten, ihre Stellungnahmen
12、 abzugeben, insbesondere ber die Frage, ob die CEN/TS in eine Europische Norm umgewandelt werden kann. Die CEN Mitglieder sind verpflichtet, das Vorhandensein dieser CEN/TS in der gleichen Weise wie bei einer EN anzukndigen und die CEN/TS verfgbar zu machen. Es ist zulssig, entgegenstehende national
13、e Normen bis zur Entscheidung ber eine mgliche Umwandlung der CEN/TS in eine EN (parallel zur CEN/TS) beizubehalten. CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, der ehemaligen jugoslawischen Republik Mazedonien, Estland, Finnland, Frankreich, Gr
14、iechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, der Trkei, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. EUROPISCH
15、ES KOMITEE FR NORMUNG EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION COMIT EUROPEN DE NORMALISATION Management-Zentrum: Avenue Marnix 17, B-1000 Brssel 2013 CEN Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN vorbehalten. Ref. Nr.
16、 CEN/TS 16172:2013 D CEN/TS 16172:2013 (D) 2 Inhalt Seite Vorwort 3Einleitung .41 Anwendungsbereich .52 Normative Verweisungen 53 Grundlage des Verfahrens 54 Strungen und Fehlerquellen .65 Reagenzien .66 Gerte 87 Durchfhrung .97.1 Graphitrohrofenprogramm .97.2 Prflsung . 107.3 Blindwert-Prflsung . 1
17、07.4 Bestimmung 107.5 Kalibrierung . 118 Auswertung . 119 Angabe der Ergebnisse 1210 Analysenbericht 12Anhang A (informativ) Beispiele fr Einstellungen von Gerteparametern . 13Literaturhinweise . 14DIN CEN/TS 16172 (DIN SPEC 91258):2013-04 CEN/TS 16172:2013 (D) 3 Vorwort Dieses Dokument (CEN/TS 1617
18、2:2013) wurde vom Technischen Komitee CEN/TC 400 Projekt-Komitee Horizontale Normen in den Bereichen Schlamm, Bioabfall und Boden“ erarbeitet, dessen Sekretariat vom DIN gehalten wird. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. CEN und/o
19、der CENELEC sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. Dieses Dokument wurde unter einem Mandat erarbeitet, das die Europische Kommission und die Europische Freihandelszone dem CEN erteilt haben, und untersttzt grundlegende Anforderungen der EU-Ri
20、chtlinien. Die Erarbeitung dieses Dokuments durch CEN erfolgt auf der Grundlage eines Mandats (Mandat M/330) der Europischen Kommission, das die Erstellung von Normen zur Probenahme und zu analytischen Verfahren fr hygienische und biologische sowie fr anorganische und organische Parameter umfasst, m
21、it dem Ziel, diese Normen fr Schlamm, behandelten Bioabfall und Boden anwendbar zu machen, soweit dies technisch umsetzbar ist. Entsprechend der CEN-CENELEC-Geschftsordnung sind die nationalen Normungsinstitute der folgenden Lnder gehalten, diese Technische Spezifikation anzukndigen: Belgien, Bulgar
22、ien, Dnemark, Deutschland, die ehemalige jugoslawische Republik Mazedonien, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Niederlande, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, Schweiz, Slowakei, Slowenien, Spanien
23、, Tschechische Republik, Trkei, Ungarn, Vereinigtes Knigreich und Zypern. DIN CEN/TS 16172 (DIN SPEC 91258):2013-04 CEN/TS 16172:2013 (D) 4 Einleitung Diese Technische Spezifikation ist fr verschiedene Arten von Matrizes, wie in Tabelle 1 angegeben, anwendbar. Tabelle 1 Matrizes, fr die diese Techni
24、sche Spezifikation anwendbar ist Matrix Geprfte Materialien Schlamm Kommunaler Klrschlamm Bioabfall Kompost Frischer Kompost Boden Landwirtschaftlich genutzter Boden WARNUNG Anwender dieser Technischen Spezifikation sollten mit der blichen Laborpraxis vertraut sein. Diese Technische Spezifikation gi
25、bt nicht vor, alle unter Umstnden mit der Anwendung des Verfahrens verbundenen Sicherheitsaspekte anzusprechen. Es liegt in der Verantwortung des Anwenders, angemessene Sicherheits- und Schutzmanahmen zu treffen und sicherzustellen, dass diese mit nationalen Festlegungen bereinstimmen. WICHTIG Es is
26、t unbedingt notwendig, dass Untersuchungen nach dieser Technischen Spezifikation von entsprechend ausgebildetem Personal durchgefhrt werden. DIN CEN/TS 16172 (DIN SPEC 91258):2013-04 CEN/TS 16172:2013 (D) 5 1 Anwendungsbereich Diese Technische Spezifikation legt ein Verfahren zur Bestimmung von Spur
27、enelementen in Knigswasser- und Salpetersure-Aufschlusslsungen von Schlamm, behandeltem Bioabfall und Boden unter Anwendung von Atomabsorptionsspektrometrie mit elektrothermischer Atomisierung in einem Graphitrohrofen fest. Das Verfahren ist anwendbar auf die Bestimmung geringer Konzentrationen der
28、folgenden Elemente: Antimon (Sb), Arsen (As), Blei (Pb), Cadmium (Cd), Kobalt (Co), Thallium (Tl), Vanadium (V). Dieses Verfahren darf fr die Bestimmung anderer Elemente angewendet werden. Die untere Nachweisgrenze ist etwa 0,1 mg/kg bis 0,01 mg/kg je nach zu bestimmendem Element. 2 Normative Verwei
29、sungen Die folgenden zitierten Dokumente, die in 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 genomm
30、enen Dokuments (einschlielich aller nderungen). EN 15934, Schlamm, behandelter Bioabfall, Boden und Abfall Berechnung des Trockenmassenanteils nach Bestimmung des Trockenrckstands oder des Wassergehalts EN 16173, Schlamm, behandelter Bioabfall und Boden Aufschluss von mit Salpetersure lslichen Antei
31、len von Elementen EN 16174, Schlamm, behandelter Bioabfall und Boden Aufschluss von mit Knigswasser lslichen Anteilen von Elementen EN ISO 3696, Wasser fr analytische Zwecke Anforderungen und Prfungen (ISO 3696) 3 Grundlage des Verfahrens Bei der Graphitofen-Atomabsorptionsspektrometrie (GF-AAS) (au
32、ch elektrothermische Atomabsorptions-spektrometrie (ETAAS) genannt) werden einzelne Probenaliquote in ein Graphitrohr gegeben (von denen es mehrere Typen gibt), das sehr schnell und kontrolliert auf ber 2 500 C erwrmt werden kann. Bei schrittweiser Erhhung der Temperatur treten Vorgnge des Trocknens
33、, der thermischen Zersetzung der Matrix und der thermischen Dissoziation in freie Atome auf. Die Atomabsorptionsspektrometrie beruht auf der Fhigkeit freier Atome, Licht zu absorbieren. Eine Lichtquelle emittiert fr ein bestimmtes Element (oder bestimmte Elemente) spezifisches Licht. Wenn der Lichts
34、trahl durch die Atomwolke im erhitzten Graphitofen hindurchgeht, wird das Licht selektiv von dem (den) ausgewhlten Element(en) absorbiert. Die Abnahme der Lichtintensitt wird mit einem Detektor bei der spezifischen Wellenlnge gemessen. Die Konzentration eines Elements in der Probe wird durch Verglei
35、ch der Extinktion der Probe mit der Extinktion von Kalibrierlsungen bestimmt. Der erzeugte Signalpeak ist unter optimalen Bedingungen scharf und symmetrisch und von geringer Halbwertbreite. Die Peakhhe ist bei den meisten Elementen proportional der Konzentration des Elements in der Lsung, obwohl in
36、vielen Fllen das Arbeiten mit der Peakflche zu bevorzugen ist. Die Messungen werden bei den in Tabelle 2 angegebenen Wellenlngen durchgefhrt. DIN CEN/TS 16172 (DIN SPEC 91258):2013-04 CEN/TS 16172:2013 (D) 6 Tabelle 2 Wellenlngen der Elemente Element Wellenlnge nm Arsen 193,7 Cadmium 228,8 Cobalt 24
37、0,7 Blei 217,0 Antimon 217,6 Thallium 276,8 Vanadium 318,4 Gewhnlich wird die Zeeman Untergrundkorrektur sowie eine Plattform verwendet. Falls erforderlich knnen Strungen durch Zugabe eines Matrix-Modifizierers zu den Proben vor der Analyse oder durch Durchfhrung der Kalibrierung nach dem Verfahren
38、der Standardaddition beseitigt werden. Die Ergebnisse werden als Masse des Analyten (in Mikrogramm oder Milligramm) je Kilogramm getrockneten Probenmaterials angegeben. 4 Strungen und Fehlerquellen Die aus den Aufschlusslsungen der Proben hergestellten Probenlsungen enthalten mglicherweise groe Meng
39、en an Substanzen, die die Ergebnisse beeintrchtigen knnen. Hohe Chloridkonzentrationen knnen zu niedrigen Ergebnissen fhren, weil die Flchtigkeit vieler Elemente erhht wird und im Pyrolyseschritt ein Analytverlust auftreten kann. Dieser Effekt ist bei TI besonders ausgeprgt; daher wird bei diesem An
40、alyt der Aufschluss mit Salpetersure nach EN 16173 durchgefhrt; Knigswasseraufschlsse mssen vermieden werden. Matrixeffekte knnen teilweise oder vollstndig durch die Optimierung des Temperaturprogramms, die Verwendung von pyrolytisch beschichteten Rohren oder Plattformen, die Verwendung von chemisch
41、en Modifizierern, die Anwendung des Verfahrens der Standardaddition und/oder die Anwendung einer Untergrundkorrektur beseitigt werden. 5 Reagenzien Nur Reagenzien anerkannter Analysenreinheit und Wasser der Qualitt 1 nach EN ISO 3696 verwenden. Fr die Bestimmung von Elementen im Spuren- und Ultraspu
42、renbereich mssen Reagenzien adquater Reinheit verwendet werden. Die Konzentration des zu bestimmenden Elements im fr die Blindwert-bestimmungen und fr die Herstellung von Reagenzien und Standardlsungen verwendeten Wasser muss im Vergleich zur geringsten Konzentration des Elements in den Probenlsunge
43、n vernachlssigbar sein. 5.1 Salzsure, HCl, (HCl) = 1,18 g/ml, c(HCl) = 12 mol/l, w(HCl) = 370 g/kg. Whrend der Durchfhrung des Verfahrens muss dieselbe Charge Salzsure verwendet werden. 5.2 Salpetersure, HNO3(HNO3) = 1,4 g/ml, c(HNO3) = 15 mol/l; w(HNO3) = 650 g/kg. Whrend der Durchfhrung des Verfah
44、rens muss dieselbe Charge Salpetersure verwendet werden. 5.3 Salpetersure, verdnnt. 250 ml Salpetersure (5.2) zu 500 ml Wasser in einem 1 000-ml-Messkolben hinzugeben und mit Wasser bis zur Marke auffllen. DIN CEN/TS 16172 (DIN SPEC 91258):2013-04 CEN/TS 16172:2013 (D) 7 5.4 Knigswasser, verdnnt. 21
45、0 ml Salzsure (5.1) und 70 ml Salpetersure (5.2) mit etwa 500 ml Wasser in einem 1 000-ml-Messkolben verdnnen und mit Wasser bis zur Marke auffllen. 5.5 Stammlsungen Sowohl Einelement-Stammlsungen als auch Multielement-Stammlsungen mit einer Konzentration von 1 000 mg/l, unter Angabe der jeweilig ve
46、rwendeten Sure, sind im Handel erhltlich. Diese Lsungen werden als stabil fr mehr als ein Jahr angesehen, jedoch sollten in Bezug auf die garantierte Stabilitt die Empfehlungen des Herstellers bercksichtigt werden. Alternativ drfen die Stammlsungen im Laboratorium aus sehr reinen Metallen oder Salze
47、n mit bekannter Zusammensetzung und Reinheitsgrad, hergestellt werden. 5.6 Standardlsungen Bei der Herstellung der Standard- und Kalibrierlsungen dieselbe Sure verwenden wie bei den Aufschlssen nach EN 16173 oder EN 16174. 5.6.1 Standardlsung, die 10 mg/l Element entspricht 10 ml der jeweiligen Elem
48、ent-Stammlsung (5.5) in einen 1 000-ml-Messkolben pipettieren. 20 ml Salpeter-sure (5.3) oder 20 ml Knigswasser (5.4) hinzufgen, bis zur Marke mit Wasser auffllen und gut mischen. 5.6.2 Standardlsung, die 0,1 mg/l Element entspricht 5 ml der Standardlsung (5.6.1) in einen 500-ml-Messkolben pipettier
49、en. 10 ml Salpetersure (5.3) oder 10 ml Knigswasser (5.4) hinzufgen, bis zur Marke mit Wasser auffllen und gut mischen. Diese Lsung am Tag des Gebrauchs herstellen. 5.7 Kalibrierlsungen Vor jeder Messreihe aus den Standardlsungen von jedem Element (5.6.1 oder 5.6.2) mindestens vier Kalibrierlsungen herstellen, die den Bereich der zu
