UNE-EN 13506 2002(Spanish).pdf

UNE-EN 13506 norma espaola Junio 2002 TTULOCalidad del agua Determinacin del mercurio por espectrometra de fluorescencia atmica Water quality. Determination of mercury by atomic fluorescence spectrometry. Qualit de leau. Dosage du mercure par spectromtrie de fluorescence atomique. CORRESPONDENCIA Esta norma es la versin oficial, en espaol, de la Norma Europea EN 13506 de noviembre de 2001. OBSERVACIONES ANTECEDENTES Esta norma ha sido elaborada por el comit tcnico AEN/CTN 77 Medio Ambiente cuya Secretara desempea AENOR. Editada e impresa por AENOR Depsito legal: M 29449:2002 LAS OBSERVACIONES A ESTE DOCUMENTO HAN DE DIRIGIRSE A: 18 Pginas AENOR 2002 Reproduccin prohibida C Gnova, 6 28004 MADRID-Espaa Telfono91 432 60 00 Fax91 310 40 32 Grupo 13 S NORMA EUROPEA EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EUROPISCHE NORM EN 13506 Noviembre 2001 ICS 13.060.50 Versin en espaol Calidad del agua Determinacin del mercurio por espectrometra de fluorescencia atmica Water quality. Determination of mercury by atomic fluorescence spectrometry. Qualit de leau. Dosage du mercure par spectromtrie de fluorescence atomique. Wasserbeschaffenheit. Bestimmung von Quecksilber mittels Atomfluoreszenzspektrometrie. Esta norma europea ha sido aprobada por CEN el 2001-10-04. Los miembros de CEN estn sometidos al Reglamento Interior de CEN/CENELEC que define las condiciones dentro de las cuales debe adoptarse, sin modificacin, la norma europea como norma nacional. Las correspondientes listas actualizadas y las referencias bibliogrficas relativas a estas normas nacionales, pueden obtenerse en la Secretara Central de CEN, o a travs de sus miembros. Esta norma europea existe en tres versiones oficiales (alemn, francs e ingls). Una versin en otra lengua realizada bajo la responsabilidad de un miembro de CEN en su idioma nacional, y notificada a la Secretara Central, tiene el mismo rango que aqullas. Los miembros de CEN son los organismos nacionales de normalizacin de los pases siguientes: Alemania, Austria, Blgica, Dinamarca, Espaa, Finlandia, Francia, Grecia, Irlanda, Islandia, Italia, Luxemburgo, Noruega, Pases Bajos, Portugal, Reino Unido, Repblica Checa, Suecia y Suiza. CEN COMIT EUROPEO DE NORMALIZACIN European Committee for Standardization Comit Europen de Normalisation Europisches Komitee fr Normung SECRETARA CENTRAL: Rue de Stassart, 36 B-1050 Bruxelles 2001 Derechos de reproduccin reservados a los Miembros de CEN. EN 13506:2001- 4 - NDICE Pgina ANTECEDENTES5 INTRODUCCIN 6 1OBJETO Y CAMPO DE APLICACIN 6 2NORMAS PARA CONSULTA.6 3FUNDAMENTO.7 4INTERFERENCIAS7 5REACTIVOS7 6APARATOS E INSTRUMENTACIN.10 7MUESTREO, CONSERVACIN Y ALMACENAMIENTO DE LA MUESTRA .11 8PROCEDIMIENTO DE PREPARACIN DE LAS MUESTRAS11 9AJUSTE DE LOS PARMETROS INSTRUMENTALES .12 10PROCEDIMIENTO.12 11ANLISIS DE DATOS Y CLCULOS.13 12INFORME DE ENSAYO13 13DATOS DE PRECISIN14 ANEXO A (Informativo) INFORMACIN ADICIONAL .15 ANEXO B (Informativo) DIAGRAMA ESQUEMTICO DE FUNCIONAMIENTO16 ANEXO C (Informativo) DISPONIBILIDAD DE REACTIVOS, ETC.17 BIBLIOGRAFA.18 - 5 -EN 13506:2001 ANTECEDENTES Esta norma europea ha sido elaborada por el Comit Tcnico CEN/TC 230 Anlisis del agua, cuya Secretara desempea DIN. Esta norma europea debe recibir el rango de norma nacional mediante la publicacin de un texto idntico a la misma o mediante ratificacin antes de finales de mayo de 2002, y todas las normas nacionales tcnicamente divergentes deben anularse antes de finales de mayo de 2002. Los anexos designados “informativo“ slo se adjuntan como informacin. En esta norma, los anexos A, B y C son informativos. ADVERTENCIA Las personas que vayan a utilizar esta norma deberan estar familiarizadas con prcticas normales de laboratorio. Esta norma no pretende abordar todos los problemas de seguridad, en el caso de que los hubiera, asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario establecer prcticas de seguridad y salud apropiadas para asegurar el cumplimiento con cualquier condicin de regulacin nacional. De acuerdo con el Reglamento Interior de CEN/CENELEC, estn obligados a adoptar esta norma europea los organismos de normalizacin de los siguientes pases: Alemania, Austria, Blgica, Dinamarca, Espaa, Finlandia, Francia, Grecia, Irlanda, Islandia, Italia, Luxemburgo, Noruega, Pases Bajos, Portugal, Reino Unido, Repblica Checa, Suecia y Suiza. EN 13506:2001- 6 - INTRODUCCIN Es absolutamente esencial que los ensayos realizados de acuerdo a esta norma sean efectuados por personal con cualificacin adecuada. En las aguas naturales, los compuestos de mercurio estn generalmente presentes en concentraciones inferiores a 0,1 g/l. Pueden encontrarse concentraciones ms elevadas, por ejemplo, en aguas residuales industriales. Pueden estar presentes compuestos de mercurio tanto inorgnicos como orgnicos. El mercurio puede acumularse en lodos y sedimentos. Es necesario aplicar un procedimiento de digestin con objeto de descomponer completamente los compuestos de mercurio. La digestin puede omitirse solamente en los casos en los que se tenga la seguridad de que puede determinarse la concentracin de mercurio sin realizar este pretratamiento. 1OBJETO Y CAMPO DE APLICACIN Esta norma especifica un mtodo para la determinacin del mercurio en aguas potables, superficiales, subterrneas y aguas de lluvia. NOTA Est permitido aplicar este mtodo tambin a aguas residuales urbanas e industriales tras una etapa adicional de digestin efectuada en condiciones apropiadas. El rango dinmico lineal potencial va desde 1 ng/l hasta 100 g/l. En la prctica, frecuentemente el rango de trabajo est comprendido entre 10 ng/l y 10 g/l. Las muestras cuyo contenido en mercurio supere las concentraciones comprendidas en el rango de trabajo pueden analizarse efectuando una dilucin apropiada de la muestra. El lmite de deteccin del mtodo (LDM) depender de las condiciones operativas seleccionadas y del rango de calibrado. Con reactivos de alta pureza es posible obtener un LDM de 1 ng/l. La desviacin estndar relativa generalmente es inferior al 5% para concentraciones veinte veces superiores al lmite de deteccin del mtodo. La sensibilidad de este mtodo depende de las condiciones operativas seleccionadas. 2NORMAS PARA CONSULTA Esta norma europea incorpora disposiciones de otras publicaciones por su referencia, con o sin fecha. Estas referencias normativas se citan en los lugares apropiados del texto de la norma y se relacionan a continuacin. Para las referencias con fecha, no son aplicables las revisiones o modificaciones posteriores de ninguna de las publicaciones. Para las referencias sin fecha, se aplica la edicin en vigor del documento normativo al que se haga referencia (incluyendo sus modificaciones). EN 25667-1 Calidad del agua. Muestreo. Parte 1: Gua para el diseo de los programas de muestreo. (ISO 5667-1:1980). EN 25667-2 Calidad del agua Muestreo. Parte 2: Gua para las tcnicas de muestreo. (ISO 5667-2:1991). EN ISO 5667-3 Calidad del agua. Muestreo. Parte 3: Gua para la conservacin y manipulacin de las muestras (ISO 5667-3:1994). EN ISO 3696 Agua para uso en anlisis de laboratorio. Especificacin y mtodos de ensayo. (ISO 3696:1987). - 7 -EN 13506:2001 3FUNDAMENTO Una alcuota de la muestra se digiere utilizando bromo generado qumicamente 1 2. Est demostrado que este procedimiento consigue la ruptura de los compuestos organomercricos que se encuentran comnmente y los transforma en mercurio (II). Inmediatamente antes del anlisis se elimina el exceso de bromo con cido ascrbico (vase el captulo A.2). A partir de la muestra digerida se genera un vapor de mercurio elemental por reduccin con cloruro de estao (II) que se purga de la muestra mediante una corriente de gas argn que acta de portador. En la corriente gaseosa se elimina de forma continua la humedad y el vapor de mercurio se detecta por espectrometra de fluorescencia atmica (EFA). El procedimiento se automatiza normalmente por medio de un muestreador automtico y un programa informtico de control. 4INTERFERENCIAS En el anlisis del mercurio existe el riesgo de que se produzcan reacciones de intercambio, es decir de adsorcin y desorcin, sobre las paredes de los recipientes de muestreo y de reaccin. El vapor de mercurio puede difundirse a travs de diferentes materiales plsticos. Este fenmeno debe tenerse en consideracin para la eleccin del material de los tubos. Pueden utilizarse tubos de vidrio o de materiales plsticos especiales, por ejemplo, tubos de FEP (FEP = perfluoro etileno-propileno). Los tubos de silicona, por ejemplo, no son adecuados. Las sustancias gaseosas disueltas pueden producir la extincin de la seal de fluorescencia atmica; normalmente estos efectos de supresin se eliminan durante la fase de digestin. La presencia de vapor de agua o de aerosol en la clula de fluorescencia puede originar una depresin de la seal. Es conveniente eliminar el vapor de agua de la corriente de gas portador con ayuda de una membrana higroscpica antes de introducir el detector 3. Los aniones que forman complejos fuertes con el mercurio pueden causar una depresin de la seal. Dichos aniones son el sulfuro, el ioduro y el bromuro. El reactivo bromuro de potasio bromato de potasio (5.5) no produce depresin de la seal si se utiliza correctamente. Los metales nobles como el oro, la plata y el platino se amalgaman con los vapores de mercurio y, por eso pueden originar una depresin de la seal. Las sustancias orgnicas voltiles no producen interferencias en el mtodo de espectrometra de fluorescencia atmica 4. 5REACTIVOS 5.1Generalidades Los reactivos y el agua pueden contener mercurio como impureza. Para conseguir una elevada sensibilidad se deben utilizar reactivos ultrapuros o con un contenido especialmente bajo en mercurio en comparacin con la concentracin de analito ms baja a determinar. 5.2Agua Para todas las operaciones de preparacin y dilucin de la muestra se debe utilizar agua que cumpla los requerimientos del grado 1 especificados en la Norma EN ISO 3696. EN 13506:2001- 8 - 5.3Solucin de bromato de potasio, c(KBrO3) = 0,0333 mol/l Se disuelven 1,39 g de bromato de potasio en 250 ml de agua (5.2). Si es necesario, puede purificarse el bromato de potasio, calentndolo en una mufla toda la noche a 250 C 20 C. Se prepara semanalmente. 5.4Solucin de bromuro de potasio, c(KBr) = 0,2 mol/l Se disuelven 5,95 g de bromuro de potasio en 250 ml de agua (5.2). Si es necesario, puede purificarse el bromuro de potasio, calentndolo en una mufla toda la noche a 300 C 20 C. Se prepara mensualmente. 5.5 Reactivo de bromuro de potasio bromato de potasio Se mezclan volmenes iguales de las soluciones de bromato de potasio (5.3) y de bromuro de potasio (5.4). Un volumen total de 200 ml permite la digestin de 100 muestras. Se prepara diariamente. NOTA Se encuentran disponibles comercialmente ampollas de bromato-bromuro de potasio previamente mezclados (vase el captulo C.1). Se ha comprobado que este reactivo contiene concentraciones despreciables de mercurio. 5.6Solucin de cido L-ascrbico, (C6H8O6) = 100 g/l Se disuelven en agua (5.2) 10 g de cido L-ascrbico y se introducen en un matraz aforado de 100 ml y se enrasa. Esta solucin se prepara cada semana. 5.7cido ntrico, (HNO3) = 1,4 g/ml Vase el captulo C.2. 5.8Solucin de dicromato de potasio, (K2Cr2O7) = 0,05 g/l Se disuelven 50 mg de dicromato de potasio, K2Cr2O7, en 50 ml de cido ntrico (5.7) y se enrasa con agua (5.2) a 1 000 ml. 5.9 cido clorhdrico (HCl), w(HCl) = 120 g/kg Se diluyen 167 ml de cido clorhdrico de alta pureza w(HCl) = 360 g/kg (HCl) = 1,19 g/ml) en 500 ml de agua (5.2). 5.10Solucin de cloruro de estao (II), (SnCl2.2H2O) = 20 g/l Se aaden 10,0 g de cloruro de estao (II) dihidratado a 150 ml de cido clorhdrico (5.9). Se calienta para disolver. Se diluye con agua (5.2) a 500 ml. Para eliminar cualquier traza de mercurio, se hace pasar argn, nitrgeno o aire a travs de la solucin a un flujo de, por ejemplo, 2 l/min durante 15 minutos. NOTA El cido clorhdrico utilizado para la preparacin de esta solucin puede ser de calidad analtica puesto que cualquier traza de mercurio presente se eliminar por medio del borboteo. 5.11Blanco de reactivos Por cada 100 ml, se prepara una solucin que contenga 15 ml de cido clorhdrico (5.9) y 2 ml de reactivo de bromuro de potasio - bromato de potasio (5.5). Se aaden 100 l de solucin de cido ascrbico (5.6) por cada 10 ml preparados 5. Es esencial que en la preparacin del blanco de reactivos se utilicen los mismos reactivos que para la preparacin de las muestras y los patrones. El blanco de reactivos debe tratarse de igual modo que la muestra. NOTA En un sistema de flujo continuo, la solucin de blanco de reactivos se analiza como fondo para la sustraccin automtica del valor del blanco. Esta solucin puede contener trazas detectables de mercurio. - 9 -EN 13506:2001 5.12Soluciones patrn de mercurio 5.12.1Solucin madre de mercurio A, (Hg) = 1 000 mg/l Se utiliza una solucin patrn cuantitativo comercial. Esta solucin es estable al menos durante seis meses. Alternativamente se puede utilizar una solucin madre preparada a partir de reactivos de alto grado de pureza (99,99 / 99,999% (fraccin msica). Se disuelven 0,1354 g de cloruro de mercurio (II), HgCl2 en 20 ml de agua (5.2). Se aaden 5 ml de cido ntrico (5.7) y se diluye con agua a 100 ml. ADVERTENCIA No secar la sal inorgnica; es muy txica. 5.12.2Solucin madre de mercurio B, (Hg) = 10 mg/l Se diluye 1 ml de la solucin madre A (5.12.1) con agua (5.2) a un volumen aproximado de 20 ml. Se aaden 2 ml de reactivo bromuro de potasio bromato de potasio (5.5) y 15 ml de cido clorhdrico (5.9) y se diluye con agua a 100 ml en un matraz aforado de vidrio borosilicatado. Se prepara semanalmente. 5.12.3Solucin madre de mercurio C, (Hg) = 100 g/l Se diluye 1 ml de la solucin madre B (5.12.2) a 100 ml con el blanco de reactivos (5.11) en un matraz aforado de vidrio borosilicatado. Se prepara el mismo da de su utilizacin. 5.12.4Solucin madre de mercurio D, (Hg) = 1 g/l Se diluye 1 ml de la solucin madre C (5.12.3) a 100 ml con el blanco de reactivos (5.11) en un matraz aforado de vidrio borosilicatado. Se prepara la solucin inmediatamente antes de cada serie de medidas. 5.12.5Patrones de calibrado. Se preparan al menos cinco patrones de calibrado que cubran el rango de medidas de inters por dilucin en serie de la solucin madre D (5.12.4). Cada patrn de calibrado debe contener 15 ml de cido clorhdrico (5.9) y 2 ml de reactivo bromuro de potasio bromato de potasio (5.5) por cada 100 ml y debe almacenarse en matraces de vidrio borosilicatado. No se deberan utilizar matraces de plstico permeables al vapor de mercurio (0). Los patrones se preparan diariamente. La matriz de la solucin del blanco de reactivos debe ser idntica a la de las soluciones patrn. Para el rango de concentraciones comprendido entre 10 ng/l y 100 ng/l, por ejemplo, se procede de la manera siguiente: Se preparan 5 patrones de calibrado de concentraciones 10 ng/l, 30 ng/l, 50 ng/l, 70 ng/l y 100 ng/l tomando 1 ml, 3 ml, 5 ml, 7 ml, y 10 ml respectivamente de la solucin madre de mercurio D (5.12.4) y se diluye exactamente a 100 ml con el blanco de reactivos (5.11). Para el rango de concentraciones comprendido entre 2 ng/l y 20 ng/l, por ejemplo, se procede de la manera siguiente: Se prepara una solucin madre de trabajo de 100 ng/l tomando 10 ml de la solucin madre de mercurio D (5.12.4) y diluyndola exactamente a 100 ml con la solucin de blanco de reactivos (5.11). Se prepara diariamente. A partir de esta solucin se preparan una serie de patrones de calibrado de concentraciones 2 ng/l, 5 ng/l, 10 ng/l, 15 ng/l y 20 ng/l diluyendo 2 ml, 5 ml, 10 ml, 15 ml y 20 ml exactamente a 100 ml con el blanco de reactivos (5.11), en matraces de vidrio borosilicatado. EN 13506:2001- 10 - 5.13Solucin de cido ntrico para limpieza Se diluye cido ntrico (5.7) con igual volumen de agua (5.2). 5.14Solucin de bromuro de potasio bromato de potasio para limpieza Para cada 100 ml, se prepara una solucin que contenga 15 ml de cido clorhdrico (5.9) y 2 ml de reactivo bromuro de potasio bromato de potasio (5.5). Se prepara la cantidad requerida y se conserva en un recipiente hermticamente cerrado. 6APARATOS E INSTRUMENTACIN 6.1Sistema de fluorescencia atmica En el anexo B se muestra un diagrama esquemtico del funcionamiento de un sistema automatizado para anlisis de mercurio. Consta de un muestreador automtico (cuando se trabaja en rgimen automtico), un generador de vapor de flujo continuo, un separador gas-lquido, un sistema para eliminacin de la humedad, un espectrmetro de fluorescencia atmica, un ordenador de control y una tarjeta de interfase. 6.2Suministro de gases Para conseguir una sensibilidad mxima se utiliza argn de alta pureza, 99,99%. El suministro de gases debera incluir un regulador de flujo en dos etapas. Se recomienda utilizar un purificador del gas con carbn activo. Tambin puede utilizarse nitrgeno gas aunque ello conlleva una reduccin de la sensibilidad. 6.3Sistema para eliminacin de la humedad La eliminacin de la humedad se realiza mediante una membrana higroscpica. En el captulo C.3 se indican ms detalles. Como gas de secado se puede utilizar argn o nitrgeno (6.2). 6.4Material de laboratorio 6.4.1Generalidades. Para la determinacin de mercurio a niveles muy bajos de concentracin, la contaminacin y las posibles prdidas de analito son cuestiones crticas. Entre las potenciales fuentes de contaminacin se incluyen la limpieza inadecuada del material y aparatos de laboratorio y la contaminacin general en el ambiente del laboratorio. Debe utilizarse un rea de laboratorio limpia, diseada para el manejo de mue