Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12406:2020 về Phát thải nguồn tĩnh - Xác định chỉ vô cơ

• Số hiệu: TCVN12406:2020
• Loại văn bản: Tiêu chuẩn Việt Nam
• Nơi ban hành: ***
• Người ký: ***
• Ngày ban hành: Năm 2020

Điều	Biện pháp kiểm soát chất lượng	Hiệu ứng
9.1	Kiểm tra rò rỉ và hiệu chuẩn thiết bị lấy mẫu	Đảm bảo độ chính xác và độ chụm của phép đo lấy mẫu
9.2	Hiệu chuẩn máy quang phổ	Đảm bảo độ tuyến tính của tín hiệu phản ứng của máy quang phổ với dung dịch chuẩn
9.5	Kiểm tra hiệu ứng nền	Loại bỏ hiệu ứng nền

8.2  Kiểm tra hệ thống đo thể tích. Tương tự TCVN 12405:2018.

9  Hiệu chuẩn và tiêu chuẩn hóa

CHÚ THÍCH: Duy trì số ghi chép phòng thử của tất cả các lần hiệu chuẩn.

9.1  Thiết bị lấy mẫu. Tương tự TCVN 12405:2019.

9.2  Máy quang phổ

9.2.1  Đo độ hấp thụ của dung dịch chuẩn sử dụng cài đặt thiết bị theo khuyển cáo của nhà sản xuất máy quang phổ. Lặp lại cho đến khi thu được kết quả tốt của hai số đọc liên tiếp (± 3 %). Dựng đồ thị độ hấp thụ (trục y) với nồng độ tính bằng µg Pb/ml (trục x). Vẽ hoặc dựng bằng máy tính đường thẳng đi qua các vị trí tuyến tính của đường cong. Không ép đồ thị hiệu chuẩn đi qua gốc tọa độ, nhưng nếu đường không đi qua gốc tọa độ hoặc ít nhất nằm gần với gốc tọa độ lớn hơn ± 0,003 đơn vị hấp thụ, kiểm tra dung dịch chuẩn đã chuẩn bị và độ cong của đường chuẩn.

9.2.2  Để xác định độ ổn định của đường chuẩn, phân tích mẫu trắng và tiêu chuẩn sau mỗi năm mẫu và dựng đường chuẩn lại nếu cần.

10  Quy trình phân tích

10.1  Kiểm tra sự mất mẫu. Trước khi phân tích, kiểm tra mức chất lỏng trong Bình chứa số 2 và số 4. Chú ý bảng số liệu phân tích liệu có xảy ra rò rỉ hay không trong vận chuyển. Nếu có xảy ra rò rỉ, loại bỏ mẫu hoặc tiến hành các bước để điều chỉnh kết quả cuối cùng, tùy thuộc vào phê duyệt của cơ quan có thẩm quyền

...

...

...

10.2.1  Bình chứa số 1 (phin lọc), cắt phin lọc thành các sợi nhỏ và chuyển các sợi này và tất cả các hạt lơ lửng vào bình Erlenmeyer 125 ml. Tráng đĩa petri bằng 10 ml HN03 50 % để đảm bảo chuyển định lượng và cho vào bình.

CHÚ THÍCH Nếu tổng khối lượng cần ở 10.2.3 vượt quá 80 ml, dùng bình 250 ml thay cho bình 125 ml.

10.2.2  Bình chứa số 2 và 4 (đầu lấy mẫu và bình hấp thụ). Kết hợp các thành phần của bình số 2 và số 4 và làm bay hơi đến khô kiệt trên bếp điện.

10.2.3  Chiết mẫu chì

10.2.3.1  Dựa trên nồng độ bụi khí ống khói và tổng thể tích của khí ống khói được lấy mẫu, ước lượng tổng khối lượng của mẫu bụi được thu thập. Tiếp theo, chuyển phần còn lại từ bình số 2 và số 4 vào Bình Erlenmeyer 125 ml có chứa phin lọc lấy mẫu sử dụng xẻng cao su và 10 ml HNO₃ 50 % cho mỗi 100 mg mẫu thu được trong hệ thống lấy mẫu hoặc tối thiểu 30 ml HNO₃ 50 %, với loại nào lớn hơn.

10.2.3.2  Đặt bình Erlenmeyer lên bếp điện và đun và lắc tròn trong 30 min ở nhiệt độ chỉ dưới điểm sôi. Nếu thể tích mẫu nhỏ hơn 15 ml, cho thêm HNO₃ 50 %. Cho 10 ml H₂O₂ 3 % và tiếp tục đun trong 10 min. Cho thêm 50 ml nước nóng (80 °C, 176 °F) và đun trong 20 min. Lấy bình ra khỏi bếp điện, và để nguội. Lọc mẫu qua màng lọc Millipore, hoặc màng lọc tương đương và chuyển dịch lọc vào bình 250 ml. Pha loãng đến thể tích bằng nước.

10.2.4  Mẫu phin lọc. Cắt từng phin lọc thành các sợi nhỏ và chuyển từng phin lọc này vào bình Erlenmeyer 125 ml riêng rẽ. Cho thêm 15 ml HNO₃ 50 % và xử lý như mô tả ở 10.2.3 sử dụng 10 ml H₂O₂ 3 % và 50 ml nước nóng. Lọc và pha loãng đến tổng thể tích bằng 100 ml bằng nước.

10.2.5  Mẫu trắng axit nitric, 0,1 N. Làm bay hơi toàn bộ 200 ml HNO₃ 0,1 N đến khô kiệt trên bếp hơi nước, cho thèm 15 ml HNO₃ 50 % và xử lý như được mô tả ở 10.2.3 sử dụng 10 ml H₂O₂ 3 % và 50 ml nước nóng. Pha loãng đến thể tích 100 ml bằng nước,

10.3  Chuẩn bị máy quang phổ. Bật công tắc điện, cài đặt bước sóng, độ rộng khe và đèn; điều chỉnh bộ hiệu chính nền như hướng dẫn của nhà sản xuất đối với máy quang phổ hấp thụ nguyên tử. Điều chỉnh đầu đốt và các đặc tính ngọn lửa nếu cần.

...

...

...

10.4.1  Xác định chì. Hiệu chuẩn máy quang phổ như nêu tại 8.2 và xác định độ hấp thụ cho từng mẫu nguồn, mẫu trắng hiện trường và dung dịch HNO₃ 0,1 N trắng. Phân tích mỗi mẫu ba lần trong cách này. Pha loãng mẫu phù hợp để đưa nồng độ Pb nằm trong khoảng tuyến tính của đường chuẩn trên thiết bị quang phổ. Vì thiết bị thay đổi giữa các nhà sản xuất, những hướng dẫn vận hành chi tiết đặc biệt sẽ không được nêu ở đây. Thay vào đó, hướng dẫn thiết bị đặc biệt cần được tuân thủ. Nếu nồng độ Pb của mẫu bằng điểm thấp của đường chuẩn và độ chính xác cao được yêu cầu, mẫu có thể được làm bay hơi đến khô kiệt trên bếp điện và các cặn hòa tan trong thể tích nước phù hợp sẽ cho nồng độ nằm trong khoảng tối ưu của đường hiệu chuẩn.

10.4.2  Bình chứa số 3 (silica gel). Bước này có thể được tiến hành ngoài hiện trường. Cân silicagel tiêu tốn (hoặc silica gel cộng với bình hấp thụ) chính xác đến 0,5 g. Ghi lại khối lượng này.

10.5  Kiểm tra hiệu ứng nền. Sử dụng phương pháp thêm chuẩn như sau đây để kiểm tra ít nhất một mẫu từ mỗi nguồn về hiệu ứng nền lên kết quả Pb.

10.5.1  Thêm hoặc pha thêm chuẩn thể tích bằng dung dịch chuẩn vào tương đương một phần thể tích dung dịch mẫu.

10.5.2  Đo độ hấp thụ của dung dịch thêm chuẩn và đo độ hấp thụ của dung dịch chưa thêm chuẩn.

10.5.3  Tính nồng độ Pb Cm pg/ml dung dịch mẫu sử dụng Công thức (1).

Hiệu chính thể tích sẽ không cần nếu dung dịch như được phân tích cho thể tích như nhau. Do vậy, Cm và Ca là nồng độ Pb trước khi pha loãng.

Quy trình thêm chuẩn được mô tả ở trên trong phần Thông tin chung’’ của cuốn Perkin Elmer Corporation Atomic Absorption Spectrophotometry Manual, Number 303-0152 (Tài liệu tham khảo [1]) có thể được sử dụng. Trong mọi trường hợp, nếu kết quả của quy trình thêm chuẩn được dùng trên mẫu nguồn đơn lẻ không cho kết quả trong khoảng ± 5 % giá trị thu được bằng phân tích hấp thụ nguyên tử định kỳ, phân tích tất cả các mẫu từ nguồn sử dụng phương pháp thêm chuẩn.

11  Phân tích số liệu và tính toán

...

...

...

Am: Độ hấp thụ của dung dịch mẫu;

An: diện tích mặt cắt ngang của đầu lấy mẫu, m^2 (ft^2);

At: độ hấp thụ của dung dịch mẫu thêm chuẩn;

Bws: Nước trong dòng khí, theo thể tích

C_a: nồng độ chì trong dung dịch chuẩn, μg/ml

C_m: nồng độ chì trong dung dịch mẫu được phân tích trong kiểm tra hiệu ứng nền, μg/ml;

C_s: nồng độ chì trong khí ống khói, điều kiện khô, chuyển sang điều kiện tiêu chuẩn, mg/dscm (g/dscf);

I: phần trăm lấy mẫu đẳng tốc

L₁: Tốc độ rò rỉ riêng quan sát được trong kiểm tra rò rỉ được tiến hành trước khi thay đổi thành phần, m^3/min (ft^3/min)

...

...

...

L_i: tốc độ rò rỉ quan sát được trong kiểm tra được tiến hành trước khi thay đổi thành phần thứ i (i = 1,2,3,4... n, m^3/min , ft^3/min (cfm)

L_p: tốc độ rò rỉ quan sát được trong kiểm tra rò rỉ trước thử, m^3/min, ft^3/min (cfm);

M_t: Tổng khối lượng của chì được thu thập trong mẫu, µg.

M_w: Khối lượng phân tử của nước, 18,0 g/g.mol (18,0 lb/lb.mol);

P_bar: áp suất tại địa điểm lấy mẫu, mm Hg (in. Hg);

P_s: áp suất tuyệt đối của khí ống khói, mm Hg (in. Hg);

P_std: áp suất tuyệt đối tiêu chuẩn, 760 mm Hg (29,92 in. Hg);

R: hằng số khí lý tưởng, 0,06236 [(mm Hg) (m^3)]/[(°K)(g.mol)] {21,85 [(in. Hg) (ft^3)]/[(°R)(lb.mol)]}

T_m: nhiệt độ đồng hồ đo khí khô trung bình tuyệt đối (xem TCVN 12405:2018), °K (°R).

...

...

...

V_s: vận tốc khí ống khói, m/sec (ft/sec);

V_m: thể tích của mẫu khí được đo bằng đồng hồ khí khô, điều kiện khô, m^3 (ft^3);

V_m(stđ): thể tích mẫu khí được đo bằng đồng hồ khí khô, hiệu chính về điều kiện tiêu chuẩn, m^3 (ft^3);

V_w(std): thể tích của hơi nước thu được trong hệ thống lấy mẫu, hiệu chính về điều kiện tiêu chuẩn, m^3(ft^3);

Y: hệ số hiệu chuẩn đồng hồ đo khí khô

ΔH: vi sai áp suất trung bình cắt ngang đồng hồ tiết lưu (xem TCVN 12405:2018), mm H₂O (in. H₂O)

θ: tổng thời gian lấy mẫu, min;

θ1: khoảng thời gian lấy mẫu, từ khi bắt đầu chu kỳ đến thay đổi thành phần đầu tiên, min.

θi: khoảng thời gian lấy mẫu, giữa hai lần thay đổi thành phần liên tiếp, bắt đầu với khoảng thời gian giữa thay đổi thành phần đầu tiên với thay đổi thứ hai, min.

...

...

...

Pw: tỉ trọng/khối lượng riêng của nước, 0,9982 g/ml (0,002201 Ib/ml).

11.2  Nhiệt độ đồng hồ đo khí khô trung bình (Tm) và độ giảm áp trung bình (ΔH). Xem bảng dữ liệu (TCVN 12405:2018).

11.3  Thể tích khí khô, thể tích hơi nước và hàm lượng ẩm. Sử dụng dữ liệu thu được trong phép thử này, tính V_m(std), V_w(std) và B_ws theo quy trình nêu tại TCVN 12405:2018.

11.4  Tổng chì trong mẫu nguồn. Đối với từng mẫu nguồn, hiệu chính độ hấp thụ trung bình về sự đóng góp mẫu trắng phin lọc và mẫu trắng HNO₃ 0,1 N. Sử dụng đường hiệu chuẩn và độ hấp thụ đã hiệu chính này để xác định nồng độ Pb trong mẫu được hút vào máy quang phổ. Tính tổng lượng Pb m_t (tính bằng μg) trong mẫu nguồn đầu; hiệu chính về tất cả các lần pha loãng được thực hiện để đưa nồng độ chì của mẫu nằm trong khoảng tuyến tính của máy quang phổ.

11.5  Nồng độ chì trong mẫu. Tính nồng độ chì của mẫu sử dụng công thức sau:

(1)

11.6  Nồng độ chì. Tính nồng độ chì trong khí ống khói Cs sử dụng công thức sau (2)

...

...

...

Trong đó

K₃ = 0 001 mg/μg với đơn vị hệ mét;

= 1,54 x 10-5 g/ μg với đơn vị hệ Anh.

11.7  Vận tốc khí ống khói và Lưu lượng thể tích. Tính vận tốc khí ống khói trung bình và lưu lượng thể tích sử dụng dữ liệu thu được trong tiêu chuẩn này và TCVN 12029:2017.

11.8  Biến thiên đẳng tốc. Tương tự TCVN 12405:2018.

12  Tính năng của phương pháp

12.1  Độ chụm

Độ chụm trong phòng thử nghiệm, như được đo bằng hệ số biến thiên, trong khoảng từ 0,2 % đến 9,5 % rương ứng với một nồng độ phân tích trung bình. Các giá trị này dựa trên thử nghiệm được tiến hành tại nhà máy đúc sắt/hợp kim, nhà máy sản xuất pin chì, lò nung chảy chì thứ cấp, và lò thu hồi chì của nhà máy sản xuất chì alkyl. Các nồng độ trong các phép thử này từ 0,61 đến 123,3 mg Pb/m^3.

12.2  Khoảng phân tích

...

...

...

12.3  Độ nhạy phân tích

Độ nhạy điển hình đối với thay đổi độ hấp thụ 1 % (0,044 đơn vị hấp thụ) bằng 0,2 và 0,5 μg Pb/ml đối với 217,0 và 283,3 nm bước sóng tương ứng.

13  Quy trình thay thế

13.1  Xác định đồng thời hạt bụi và phát thải chì. Tiêu chuẩn này có thể được dùng để xác định đồng thời chì nếu:

1) Axeton được dùng để loại bỏ bụi từ đầu lấy mẫu và bên trong của bộ giữ phin lọc như được quy định ở TCVN 12405:2018;

2) HNO₃ 0,1 N được dùng trong bình hấp thụ,

3) Phin lọc sợi thủy tinh có mức nền Pb thấp được sử dụng và

4) Toàn bộ thành phần hệ thống lấy mẫu, bao gồm cả bình hấp thụ được xử lý và phân tích Pb như được nêu ở Điều 6 và 9 của tiêu chuẩn này.

13.2  Vị trí phin lọc. Phin lọc có thể được sử dụng giữa bình hấp thụ thứ ba và thứ tư nếu phin lọc có trong phân tích Pb.

...

...

...

1) đầu lấy mẫu thủy tinh và ít nhất hai bình hấp thụ, mỗi bình chứa 100 ml HNO₃ 0,1 N sau phin lọc trong ống khói được sử dụng và

2) đầu lấy mẫu và thành phần hấp thụ được thu hồi và phân tích Pb. Mẫu thu hồi từ mũi lấy mẫu bằng axeton nếu thực hiện phân tích đặc thù.

13.4  Phân tích phổ hấp thụ nguyên tử - plasma cặp dẫn điện (ICP-AES). ICP-AES có thể được dùng làm phân tích thay thế cho hấp thụ nguyên tử nếu các điều kiện sau đây được đáp ứng.

13.4.1  Thu thập mẫu, chuẩn bị mẫu và quy trình chuẩn bị phân tích được xác định rõ trong phương pháp ngoại trừ khi cần áp dụng ICP-AES.

13.4.2  Giới hạn định lượng của ICP-AES phải được chứng minh, và nồng độ mẫu được báo cáo cần phải không nhỏ hơn hai lần giới hạn định lượng. Giới hạn định lượng được xác định mười lần độ lệch chuẩn của giá trị trắng. Độ lệch chuẩn của giá trị trắng được xác định từ bảy mẫu trắng. Nếu được báo cáo rằng thủy ngân và các nguyên tố khác tạo thành hydrua, thiết bị tạo dòng liên tục ghép cặp với ICP-AES cho giới hạn phát hiện tương thích với hấp thụ nguyên tử hơi lạnh.

13.5  Phân tích phổ khối lượng-plasma cặp dẫn điện (ICP-MS). ICP-MS có thể được sử dụng làm phương pháp thay thế cho phân tích hấp thụ nguyên tử.

13.6  Phân tích phổ huỳnh quang nguyên tử hơi lạnh (CVAFS). CVAFS có thể được sử dụng làm phương pháp thay thế cho phân tích hấp thụ nguyên tử.

Thư mục tài liệu tham khảo

...

...

...

2. American Society for Testing and Materials. Annual Book of ASTM Standards, Part 31: Water, Atmospheric Analysis. Philadelphia, PA 1974. p. 40-42.

3. Kelin, R., and C. Hach. standard Additions - Uses and Limitations in spectrophotometric Analysis. Amer. Lab. 9:21-27. 1977.

4. Mitchell, W.J., and M.R. Midgett. Determining Inorganic and Alkyl Lead Emissions from stationary Sources, U.S. Environmental Protection Agency. Emission Monitoring and Support Laboratory. Research Triangle Park, NC. (Presented at National APCA Meeting, Houston. June 26, 1978).