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| 标准编号 | HJ 745-2015 (HJ745-2015) | | 中文名称 | 土壤 氰化物和总氰化物的测定 分光光度法 | | 英文名称 | Soil. Determination of cyanide and total cyanide. Spectrometric method | | 行业 | 环保行业标准 | | 中标分类 | Z18 | | 国际标准分类 | 13.080 | | 字数估计 | 13,113 | | 发布日期 | 2015-06-04 | | 实施日期 | 2015-07-01 | | 引用标准 | HJ 484; HJ 613; HJ/T 166 | | 标准依据 | 环境保护部公告2015年第39号 | | 发布机构 | 生态环境部 | | 范围 | 本标准规定了测定土壤中氰化物和总氰化物的分光光度法。本标准适用于土壤中氰化物和总氰化物的测定。当样品量为10 g, 异烟酸-巴比妥酸分光光度法的检出限为0.01 mg/kg, 测定下限为0.04 mg/kg;异烟酸-吡唑啉酮分光光度法的检出限为0.04 mg/kg, 测定下限为0.16 mg/kg。 |
HJ 745-2015
2015-06-04发布
2015-07-01实施
中华人民共和国国家环境保护标准
土壤 氰化物和总氰化物的测定
分光光度法
Soil-Determination of cyanide and total cyanide-
环 境 保 护 部
目次
前言..ii
1 适用范围..1
2 规范性引用文件..1
3 术语和定义.1
4 方法原理..1
5 干扰和消除.2
6 试剂和材料.2
7 仪器和设备.3
8 样品.4
9 分析步骤..5
10 结果计算与表示 6
11 精密度和准确度 6
12 质量保证和质量控制.7
13 废物处理7
附录 A (资料性附录)铁氰化钾标准溶液的配制和标定8
前言
为贯彻《中华人民共和国环境保护法》,保护环境,保障人体安全健康,规范土壤中氰化物和
总氰化物的测定方法,制定本标准。
本标准规定了测定土壤中氰化物和总氰化物的分光光度法。
本标准为首次发布。
本标准的附录A为资料性附录。
本标准由环境保护部科技标准司组织制订。
本标准主要起草单位:上海市环境监测中心。
本标准验证单位:江苏省环境监测中心、南京市环境监测中心站、苏州市环境监测中心站、上
海市浦东新区环境监测站、上海市普陀区环境监测站、上海纺织节能环保中心。
本标准环境保护部2015年6月4日批准。
本标准自2015年7月1日起实施。
本标准由环境保护部解释。
土壤 氰化物和总氰化物的测定 分光光度法
警告:氢氰酸和氰化物属于剧毒物质。在酸性溶液中,剧毒的氢氰酸气体(带有刺鼻的杏仁
味)会挥发出来。故除非是在特定步骤下进行实验,否则不应酸化样品。整个实验过程应在通风
橱内进行,实验人员在处理被污染的样品时应戴上合适的防毒面具。
1 适用范围
本标准规定了测定土壤中氰化物和总氰化物的分光光度法。
本标准适用于土壤中氰化物和总氰化物的测定。
当样品量为10 g,异烟酸-巴比妥酸分光光度法的检出限为0.01 mg/kg,测定下限为0.04
mg/kg;异烟酸-吡唑啉酮分光光度法的检出限为0.04 mg/kg,测定下限为0.16 mg/kg。
2 规范性引用文件
本标准内容引用了下列文件或其中的条款。凡是不注日期的引用文件,其有效版本适用于本
标准。
HJ 484 水质氰化物的测定容量法和分光光度法
HJ 613 土壤干物质和水分的测定重量法
HJ/T 166 土壤环境监测技术规范
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1
氰化物 cyanide
是指在pH=4介质中,硝酸锌存在下,加热蒸馏能形成氰化氢的氰化物,包括全部简单氰化物
(多为碱金属和碱土金属的氰化物)和锌氰络合物,不包括铁氰化物、亚铁氰化物、铜氰络合物、
镍氰络合物和钴氰络合物。
3.2
总氰化物 total cyanide
是指在pH< 2磷酸介质中,二价锡和二价铜存在下,加热蒸馏能形成氰化氢的氰化物,包括全
部简单氰化物(多为碱金属和碱土金属的氰化物,铵的氰化物)和绝大部分络合氰化物。
4 方法原理
4.1 异烟酸-巴比妥酸分光光度法
试样中的氰离子在弱酸性条件下与氯胺T反应生成氯化氰,然后与异烟酸反应,经水解后生
成戊烯二醛,最后与巴比妥酸反应生成紫蓝色化合物,该物质在600 nm 波长处有最大吸收。
4.2 异烟酸-吡唑啉酮分光光度法
试样中的氰离子在中性条件下与氯胺T反应生成氯化氰,然后与异烟酸反应,经水解后生成
戊烯二醛,最后与吡唑啉酮反应生成蓝色染料,该物质在638 nm 波长处有最大吸收。
5 干扰和消除
当试样微粒不能完全在水中均匀分散,而是积聚在试剂-空气表面或试剂-玻璃器壁界面
时,将导致准确度和精密度降低,可在蒸馏前加5 ml 乙醇以消除影响。
试样中存在硫化物会干扰测定,蒸馏时加入的硫酸铜可以抑制硫化物的干扰。
试料中酚的含量低于500 mg/L 时不影响氰化物的测定。
油脂类的干扰可在显色前加入十二烷基硫酸钠予以消除。
6 试剂和材料
除非另有说明,分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂,实验用水为新制备的蒸馏水或去
离子水。
6.1 酒石酸溶液:ρ(C4H6O6)=150 g/L。
称取15.0 g 酒石酸溶于水中,稀释至100 ml,摇匀。
6.2 硝酸锌溶液:ρ[Zn(NO3)2·6H2O]=100 g/L。
称取10.0 g 硝酸锌溶于水中,稀释至100 ml,摇匀。
6.3 磷酸:ρ(H3PO4)=1.69 g/ml。
6.4 盐酸:ρ(HCl)=1.19 g/ml。
6.5 盐酸溶液:c(HCl)=1 mol/L。
量取 83 ml 盐酸(6.4)缓慢注入水中,放冷后稀释至 1000 ml。
6.6 氯化亚锡溶液:ρ(SnCl2·2H2O)=50 g/L。
称取5.0 g 二水合氯化亚锡溶于40ml盐酸溶液(6.5)中,用水稀释至100 ml,临用时现配。
6.7 硫酸铜溶液:ρ(CuSO4·5H2O)=200 g/L。
称取200 g 五水合硫酸铜溶于水中,稀释至1000 ml,摇匀。
6.8 氢氧化钠溶液:ρ(NaOH)=100 g/L。
称取100 g 氢氧化钠溶于水中,稀释至1000 ml,摇匀,贮于聚乙烯容器中。
6.9 氢氧化钠溶液:ρ(NaOH)=10 g/L。
称取10.0 g 氢氧化钠溶于水中,稀释至1000 ml,摇匀,贮于聚乙烯容器中。
6.10 氢氧化钠溶液:ρ(NaOH)=15 g/L。
称取 15.0 g 氢氧化钠溶于水中,稀释至1000 ml,摇匀,贮于聚乙烯容器中。
6.11 氯胺 T 溶液:ρ(C7H7ClNNaO2S·3H2O)=10 g/L。
称取1.0 g 氯胺T溶于水中,稀释至100 ml,摇匀,贮存于棕色瓶中,临用时现配。
6.12 磷酸二氢钾溶液(pH=4)。
称取136.1 g 无水磷酸二氢钾(KH2PO4)溶于水中,加入2.0 ml 冰乙酸(C2H4O2),用水稀
释至1000 ml,摇匀。
6.13 异烟酸-巴比妥酸显色剂。
称取2.50 g 异烟酸(C6H6NO2)和1.25 g 巴比妥酸(C4H4N2O3)溶于100 ml 氢氧化钠溶液
(6.10)中,摇匀,临用时现配。
6.14 氢氧化钠溶液:ρ(NaOH)=20 g/L。
称取20.0 g 氢氧化钠溶于水中,稀释至1000 ml,摇匀,贮于聚乙烯容器中。
6.15 磷酸盐缓冲溶液(pH=7)。
称取34.0 g 无水磷酸二氢钾(KH2PO4)和35.5 g 无水磷酸氢二钠(Na2HPO4)溶于水中,稀
释至1000 ml,摇匀。
6.16 异烟酸-吡唑啉酮显色剂。
6.16.1 异烟酸溶液。
称取 1.5 g 异烟酸(C6H6NO2)溶于 25 ml 氢氧化钠溶液(6.14)中,加水稀释定容至100ml。
6.16.2 吡唑啉酮溶液。
称取 0.25 g 吡唑啉酮(3-甲基-1-苯基-5-吡唑啉酮,C10H10ON2)溶于 20 ml N,N-二甲基甲酰
胺[HCON(CH3)2]中。
6.16.3 异烟酸-吡唑啉酮溶液。
将吡唑啉酮溶液(6.16.2)和异烟酸溶液(6.16.1)1:5 混合,临用时现配。
注1:异烟酸配成溶液后如呈现明显淡黄色,使空白值增高,可过滤。实验中以选用无色的
N,N-二甲基甲酰胺为宜。
6.17 氰化钾标准贮备溶液:ρ(KCN)=50 μg/ml。
购买市售有证标准物质。如自行配制,可参照HJ 484执行。
6.18 氰化钾标准使用溶液:ρ(KCN)=0.500 μg/ml。
吸取10.00 ml 氰化钾标准溶液(6.17)于1000 ml 棕色容量瓶中,用氢氧化钠溶液(6.9)稀
释至标线,摇匀,临用时现配。
7 仪器和设备
除非另有说明,分析时均使用符合国家标准A级玻璃量器。
7.1 分析天平:精度,0.01 g。
7.2 分光光度计:带 10 mm 比色皿。
7.3 恒温水浴装置:控温精度±1℃。
7.4 电炉:600 W 或 800 W,功率可调。
7.5 全玻璃蒸馏器:500 ml,仪器装置如图 1 所示。
7.6 接收瓶:100 ml 容量瓶。
7.7 具塞比色管:25 ml。
7.8 量筒:250 ml。
7.9 一般实验室常用仪器和设备。
1-可调电炉2-蒸馏瓶 3-冷凝管 4-接收瓶5-馏出液导管
图1 全玻璃蒸馏器
8 样品
8.1 采集与保存
采样点位的布设和采样方法按照HJ/T 166执行,采集后用可密封的聚乙烯或玻璃容器在4℃左
右冷藏保存,样品要充满容器,并在采集后48 h 内完成样品分析。
8.2 样品称量
称取约10 g 干重的样品于称量纸上(精确到0.01 g),略微裹紧后移入蒸馏瓶。另称取样品
按照HJ 613进行干物质的测定。
注2:如样品中氰化物含量较高,可适当减少样品称量或对吸收液(试样A)稀释后进行测定。
8.3 氰化物试样制备
参照图 1 连接蒸馏装置,打开冷凝水,在接收瓶(7.6)中加入 10 ml 氢氧化钠溶液(6.9)
作为吸收液。在加入试样后的蒸馏瓶(7.5)中依次加 200 ml 水、3.0 ml 氢氧化钠溶液(6.8)和
10 ml 硝酸锌溶液(6.2),摇匀,迅速加入 5.0 ml 酒石酸溶液(6.1),立即盖塞。打开电炉(7.4),
由低档逐渐升高,馏出液以 2 ml/min~4 ml/min 速度进行加热蒸馏。接收瓶内试样近 100 ml 时,
停止蒸馏,用少量水冲洗馏出液导管后取出接收瓶,用水定容(V1),此为试样 A。
8.4 总氰化物试样制备
参照图1连接蒸馏装置,打开冷凝水,在接收瓶(7.6)中加入10 ml 氢氧化钠溶液(6.9)作
为吸收液。在加入试样后的蒸馏瓶(7.5)中依次加200 ml 水、3.0 ml 氢氧化钠溶液(6.8)、2.0
ml 氯化亚锡溶液(6.6)和10 ml 硫酸铜溶液(6.7),摇匀,迅速加入10 ml 磷酸(6.3),立即
盖塞。打开电炉(7.4),由低档逐渐升高,馏出液以2 ml/min~4 ml/min 速度进行加热蒸馏。接
收瓶内试样近100 ml 时,停止蒸馏,用少量水冲洗馏出液导管后取出接收瓶,用水定容(V1),
此为试样A。
注3:如在试样制备过程中,蒸馏或吸收装置发生漏气导致氰化氢挥发,将使氰化物分析产
生误差且污染实验室环境,所以在蒸馏过程中一定要时刻检查蒸馏装置的气密性。蒸馏
时,馏出液导管下端务必要插入吸收液液面下,使氰化氢吸收完全。
8.5 空白试样制备
蒸馏瓶(7.5)中只加200 ml 水和3.0 ml 氢氧化钠溶液(6.8),按步骤8.3或8.4操作,得到
空白试验试样B。
9 分析步骤
9.1 校准曲线绘制
9.1.1 异烟酸-巴比妥酸分光光度法
取 6 支 25 ml 具塞比色管(7.7),分别加入氰化钾标准使用溶液(6.18) 0.00、0.10、0.50、
1.50、4.00 和 10.00 ml,再加入氢氧化钠溶液(6.9)至 10 ml。标准系列中氰离子的含量分别为
0.00、0.05、0.25、0.75、2.00、5.00 μg。向各管中加入 5.0 ml 磷酸二氢钾溶液(6.12),混匀,
迅速加入 0.30 ml 氯胺 T(6.11)溶液,立即盖塞,混匀,放置 1 min~2 min。向各管中加入 6.0 ml
异烟酸-巴比妥酸显色剂(6.13),加水稀释至标线,摇匀,于 25 ℃显色 15 min(15℃显色 25 min;
30 ℃显色 10 min)。分光光度计(7.2)在 600 nm 波长下,用 10 mm 比色皿,以水为参比,测
定吸光度。以氰离子的含量(μg)为横坐标,以扣除试剂空白后的吸光度为纵坐标,绘制校准曲
线。
9.1.2 异烟酸-吡唑啉酮分光光度法
取 6 支 25 ml 具塞比色管(7.7),分别加入氰化钾标准使用溶液(6.18) 0.00、0.10、0.50、
1.50、4.00 和 10.00 ml ,再加入氢氧化钠溶液(6.9)至 10 ml 。标准系列中氰离子的含量分别
为 0.00、0.05、0.25、0.75、2.00、5.00 μg 。向各管中加入 5.0 ml 磷酸盐缓冲溶液(6.15),混
匀,迅速加入 0.20 ml 氯胺 T(6.11)溶液,立即盖塞,混匀,放置 1 min~2 min 。向各管中加
入 5.0ml 异烟酸-吡唑啉酮显色剂(6.16),加水稀释至标线,摇匀,于 25℃~35℃的水浴装置(7.3)
中显色 40 min。分光光度计(7.2)在 638 nm 波长下,用 10 mm 比色皿,以水为参比,测定吸
光度。以氰离子的含量(μg)为横坐标,以扣除试剂空白后的吸光度为纵坐标,绘制校准曲线。
注4:氰化氢易挥发,因此9.1.1和9.1.2中每一步骤操作都要迅速,并随时盖紧瓶塞。
9.2 试样的测定
从试样 A 中吸取 10.0 ml 试料 A 于 25 ml 具塞比色管(7.7)中,按 9.1.1 或 9.1.2 进行操作。
9.3 空白试验
从试样 B 中吸取 10.0 ml 空白试料 B 于 25 ml 具塞比色管(7.7)中,按 9.1.1 或 9.1.2 进行操
作。
10 结果计算与表示
10.1 结果计算
氰化物或总氰化物含量 ω(mg/kg),以氰离子(CN-)计,按式(1)计算:
10)(
Vwmb
VaAA
×−−=ω
(1)
式中: ω --氰化物或总氰化物(105℃干重)的含量,mg/kg;
A --试料A的吸光度;
bA --空白试料B的吸光度;
a --校准曲线截距;
b --校准曲线斜率;
1V --试样A的体积,ml;
2V --试料A的体积,ml;
m --称取的样品质量,g;
dmw --样品中干物质含量,%。
10.2 结果表示
当测定结果小于1 mg/kg ,保留小数点后两位;当测定结果大于等于1 mg/kg ,保留三位有
效数字。
11 精密度和准确度
11.1 精密度
6家实验室对氰化物含量为0.17 mg/kg,0.18 mg/kg,1.48mg/kg的统一样品进行测定,实验室
内相对标准偏差分别为2.9~16%,3.7~12%,0.6~8.1%;实验室间相对标准偏差分别为9.0%,22%,
23%;重复性限为0.04 mg/kg,0.04 mg/kg,0.23 mg/kg;再现性限为0.06 mg/kg,0.12 mg/kg,0.96
mg/kg。
6家实验室对总氰化物含量为0.19 mg/kg,0.41 mg/kg,23.0 mg/kg的统一样品进行测定,实验
室内相对标准偏差分别为1.2~20%,3.5~12%,1.2~9.5%;实验室间相对标准偏差分别为8.9%,8.5%,
13%;重复性限为0.06 mg/kg,0.09 mg/kg,3.2 mg/kg;再现性限为0.07 mg/kg,0.13 mg/kg,9.0 mg/kg。
11.2 准确度
6家实验室对氰化物含量为0.17 mg/kg,0.18 mg/kg的统一样品进行加标分析测定,加标量为
3.0~4.0 μg,加标回收率分别为72.1%~95.8%,71.8%~94.8%;加标回收率最终值87.7%±16.6%,
85.4%±18.8%。
6家实验室对总氰化物含量为0.19 mg/kg,0.41 mg/kg 的统一样品进行加标分析测定,加标量
为6.0~8.0μg,加标回收率分别为72.8%~118.7%,83.0%~112.1%;加标回收率最终值92.6%±29.8%,
96.2%±21.4%。
6家实验室对总氰化物含量为25.7 mg/kg 的标准物质进行测定,相对误差分别为-26%~8.2%,
相对误差最终值:-10.3%±23.6%。
12 质量保证和质量控制
12.1 空白试验的氰化物和总氰化物含量应小于方法检出限。
12.2 每批样品应做 10%的平行样分析,其氰化物的相对偏差应小于 25%,总氰化物的相对偏差
应小于 15% 。如样品不均匀,应在满足精密度的要求下做至少两个平行样的测定,平行样取均
值报出结果。
12.3 每批样品应做 10%的加标样分析,氰化物和总氰化物的加标回收率均应控制在 70%~120%
之间。氰化物的加标物使用氰化物标准溶液,总氰化物的加标物可使用铁氰化钾标准溶液(配制
与标定见附录 A),加标后的样品与待测样品同步处理。
12.4 定期使用有证标准物质进行检验。
12.5 校准曲线回归方程的相关系数 γ≥0.999;每批样品应做一个中间校核点,其测定值与校准
曲线相应点浓度的相对偏差应不超过 5%。
13 废物处理
实验中产生的废液应集中收集,并进行明显标识,如“有毒废液(氰化物)”,委托有资质
的单位处置。
附 录 A
(资料性附录)
铁氰化钾标准溶液的配制和标定
A.1 试剂和材料
除非另有说明,分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂,实验用水为新制备的蒸馏水或去
离子水。
A.1.1 碘化钾(KI)。
A.1.2 盐酸溶液:1+1。
A.1.3 淀粉溶液:ρ=0.01 g/ml。
称取 1.0 g 可溶性淀粉,用少量水调成糊状,慢慢倒入 100 ml 沸水,继续煮沸至溶液澄清,冷
却后贮存于试剂瓶中,临用时现配。
A.1.4 冰乙酸(C2H4O2)。
A.1.5 硫酸锌溶液:ρ(ZnSO4)=0.15 g/ml。
称取 15g 硫酸锌,用刚煮沸水溶解稀释至 100 ml。
A.1.6 重铬酸钾标准溶液:c(1/6K2Cr2O7)=0.1000 mol/L。
称取 105 ℃ 烘干 2 h 的基准重铬酸钾 4.9030 g 溶于水中,转移至 1000 ml 容量瓶中,定容至标
线,摇匀。
A.1.7 硫代硫酸钠标准溶液:c(Na2S2O3)=0.1 mol/L。
称取 24.5 g 五水合硫代硫酸钠(Na2S2O3·5H2O)和 0.2 g 无水碳酸钠(Na2CO3)溶于水中,转
移到 1000 ml 棕色容量瓶中,定容至标线,摇匀。待标定后使用。
硫代硫酸钠标准溶液的标定:
吸取重铬酸钾标准溶液(A.1.6)15.00 ml 于碘量瓶中,加入 1g 碘化钾(A.1.1)及 50 ml 水,加
入 5ml 盐酸溶液(A.1.2)5 ml ,密塞混匀。置暗处静置 5 min 后,用待标定的硫代硫酸钠标准溶液
滴定至溶液呈淡黄色时,加入 1 ml 淀粉溶液(A.1.3),继续滴定至蓝色刚好消失,记录标准溶液用量,
同时作空白滴定。
硫代硫酸钠标准溶液的浓度按式(A.1)计算:
1000.0
)(
00.15
×−= VVc (A.1)
式中: 1V --滴定重铬酸钾标准溶液时硫代硫酸钠标准溶液用量,ml;
2V --滴定空白溶液时硫代硫酸钠标准溶液用量,ml;
0.1000--重铬酸钾标准溶液的浓度,mol/L。
A.1.8 硫代硫酸钠标准滴定溶液:c(Na2S2O3)=0.01 mol/L。
移取 10.00 ml 上述标定过的硫代硫酸钠标准溶液(A.1.7)于 100 ml 棕色容量瓶中,用水定容至
标线,摇匀,临用时现配。
A.2 铁氰化钾标准贮备溶液的配制和标定
A.2.1 铁氰化钾标准贮备溶液:ρ1(CN)≈1 g/L。
A.2.1.1 铁氰化钾标准贮备溶液的配制
称取 1.3g 铁氰化钾(K3[Fe(CN)6])溶于水中,稀释至 500ml,摇匀,避光贮存于棕色瓶中, 4℃
以下冷藏至少可稳定 2 个月。临用前用硫代硫酸钠标准溶液(A.1.8)标定其准确浓度。
A.2.1.2 铁氰化钾贮备溶液的标定
吸取 25.00 ml 铁氰化钾标准贮备溶液于碘量瓶中,加入 25 ml 水和 3g 碘化钾(A.1.1),摇动
溶液使碘化钾溶解,加入 1 滴冰乙酸(A.1.4)和硫酸锌溶液(A.1.5)10 ml,塞紧瓶塞,摇匀,于暗
处放置 10 min 后,用硫代硫酸钠标准滴定溶液(A.1.8)滴定至溶液呈淡黄时,加入 3 ml 淀粉溶液
(A.1.3),继续滴定至溶液蓝色消失为终点,记录硫代硫酸钠标准滴定溶液的用量。另取 50.00 ml 实
验用水作空白试验,记录硫代硫酸钠标准滴定溶液的用量。
注:铁氰化钾和碘化钾的反应是可逆的,只有在含有锌盐的微酸性溶液中,生成亚铁氰化锌
沉淀后,反应才能定量;在滴定时,必须严格控制酸度,反应液只能呈微酸性(几乎接
近中性),如稍偏碱,就有次硫酸盐生成,影响标定结果。
铁氰化钾标准贮备溶液的浓度以氰离子(CN-)计,按式(A.2)计算:
00.25
08.104)(43
式中: 1ρ --铁氰化钾标准贮备溶液的质量浓度,g/L;
c --硫代硫酸钠标准滴定溶液的摩尔浓度......
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