EPA3060A六价铬离子碱性消解

1、10范围及应用方法3060A六价诰离子的碱性消解1.1本方法中所有提到的方法3060”都是指本方法的这一版本，并不提及此前发行的版本（例如：本手册的第二版）.当作为SW-846中的新方法发行时，方法编号中并不含有字母后缀每次方法被修订组成SW-846中的新版方法时，其后面都会跟一字母后缀然而，SW-846正文中所提及的方法一般是指在SW-846中发行的最新版本，即使方法编号中不包含字母后缀.1.2方法3060是从土壤、淤泥、沉积物和类似的废弃物材料中的可溶性、吸附态或沉淀形态的锯化合物中提取六价锯离子（CM）的一种碱性消解程序为了定量分析固体基体中CT,必须满足三个标准：（1）提取液必须能溶解

2、各种形态的CF,（2）提取的条件是不会将游离态的CF还原成Cr3+,和（3）此方法不会将样品中含有游离态的CF氧化成CF.方法3060满足这些标准，适用范围很广的固体基体在碱性的提取条件下，发生CM被还原或游离态的CF被氧化最小.向磷酸盐缓冲溶液中加入M+能起到抑制氧化的作用.提取程序的准确度使用可溶的和不可溶的Cr6+（例如:K2Cr2O7和PbCrOj的掺料回收率数据和测量土壤的附属性质来评估，显示土壤在消解过程中维持CF掺料的倾向例如：氧化还原电位（ORP）,pH值，有机物含量，铁化物及硫化物不可溶的CF掺料的回收率可用来评估前面的两个标准，和由方法引入的氧化，它并不经常被测试到，除了富

3、含Mn的土壤使用可溶的C产盐或新鲜的Cr（0H）3沉淀进行改良1.3方法3060消解物质中CF的量化需要使用具有合适准度和精度的技术来进行例如：方法7196紫外/可见分光光度法（UV-VIS）或方法7199离子色谱法（IC）-分析技术如IC和电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）侦测，高效液相色谱法和IC-MS侦测，毛细电泳法和ICP-MS侦测等都可以使甩一旦其性能的有效性得到证明.2.0方法概述2.1本方法使用碱性溶解的方法溶解固体废弃物样品含有的不溶于水的（除了一些土壤基体中顿的锯酸盐部分溶解外，参照10.9）和能溶于水的CF化合物.在溶解程序中，溶液的pH值必须小心地调节没有达到pH值要

4、求时需要重新消解样品.2.2样品使用0.28MNa2C03/0.5MNaOH溶液消解Cr：加热至90-95C60分钟，使C产稳定而不被还原成CF.3CF同二苯卡巴耕的反应是分析碱性溶液中溶解的CF的最常见最可靠的方法使用二苯卡巴肘在比色法的程序（方法7196）中，在快速测试行业,和CF的离子色谱法（方法7199）中已被很好地建立起来.当它被使用于碱性溶液时,具有高度的可选择性，受到的干扰也很少2.4有关于锯的健康和安全的更多信息，请参考10.7和10.10.0干扰3.1当分析溶解样品中总CF的含量，测试每种样品基体的氧化/还原倾向是有必要的这可以通过样品的其它分析参数来描述例如：pH值（方法9

5、045）,含铁化合物（ASTM方法D3872-86）,硫化物（方法9030）和氧化还原电位（ORP）（ASTM方法D1498-93-含水样品）方法9045（方法90457.2节）被作为泥土样品的前置准备方法氧化还原电位和温度探测器被直接插入泥浆中.显示的0RP值允许被平衡，产生的测量值应予以记录其它氧化/还原倾向间接的显示器包括总有机碳（T0C）,化学需氧量（C0D）和生物需氧量（BOD）.分析这些额外的参数能确定在非掺料样品中CF的这种倾向是否存在，且当基体掺料回收率的质量控制数据超过总金属一般被接受的标准时,也能帮忙做出解释.2某些泥土碱性溶液中并不常见的物质，如果在碱性提取后其浓度较高而

6、CF浓度较低时，会对分析方法中的C产产生干扰参照方法7196和7199中可能干扰CT量化的特殊试剂的讨论通过共同担取成份能减少偏差的分析技朮在其性能的有效性得到确认后，可以适用校正这些偏差.3对于含有可溶性CT浓度大于实验室C产报告限度四倍的废弃材料或土壤，使用此方法获得的CF结果可能由于方法导致的氧化而偏差过高加入镁离子铅酸盐对碱性提取液进行缓冲，显示能抑制这些氧化如果一种分析CF的方法能够校正可能由方法导入的氧化/还原，则可以选择是否加入可溶的cF的存在的量可通过去离子水（ASTM方法D4646-87,D5233-92或D3987-85）提取样品，然后分析滤液中的C产和总铅的量来评估两个值

7、之间的差异大约等于溶解的CF-0仪器及材料4.1消解容器：容积250mL的硼硅酸盐玻璃或者石英容器.4.2100mL量筒或同类物.4.3容量瓶:A级玻璃器皿,体积为1000-mL和100-mL,带有塞子或替代物.4.4真空过滤器.5过滤薄膜（0.45um）.最好为纤维质或聚碳酸酯.当进行真空过滤操作时，需要确认过滤薄膜的爆破压力.6加热装置一能够维持溶液90-95C,能够连续自动地搅拌或替代物.4.7移液管:A级玻璃器皿，根据需要，最好有各种规格-4.8经校准的pH计.4.9经校准的天平.10温度测量仪器（具有可追溯的NIST校准记录），量程达到100C（例如，温度计，电热调节器，红外感应器等

8、）.4.11-台自动连续搅拌装置（例如:磁力搅拌器，机械搅动棒等），每个消解样品配备一台.0试剂5.1硝酸50MHNO3分析纯或光谱纯在20-25C下避光保存如果浓硝酸呈黄色，不要用它来配制5.0M的硝酸:这表明N0：，.见光还原成NO?,而N0?是CF的还原剂.5.2碳酸钠:Na2C03,无水,分析纯，在20-25C下密封保存.5.3氢氧化钠:NaOH,分析纯，于20-25C下密封保存.5.4氯化镁:MgCI2（无水），分析纯.400mg的MgCJ大约相当于100mgMg2+.S2025C环境下密封保存.5磷酸盐缓冲溶液：K2HP04:分析纯.KH2P0t:分析纯.5.5.3pH值为7的0.

9、5MK2HP04/0.5MKH2PO4缓冲液:将87.09克K2HP0,和68.04克KH2PO4溶解在700mL试剂水中.然后转移至1L的容量瓶中稀释至体积.5.6重锯酸铅:PbCrO4,分析纯不溶解的基体掺料是将10-20mgPbCr04加入至另一等分试样中来制备于干燥环境中将PbCrO4在20-25C下密封保存.5.7消解溶液:将20.0+/-0.05gNaOH和30.0+/-0.05g啊叫溶解在容积为1L的容量瓶中，然后加入稀释至刻度线.将溶液在20-25C下密封保存于聚乙烯瓶中且每月都要重新配制使用前要测试消解溶液的PH值,且pH值必须达到11.5或以上否则将它倒掉.5.8重锯酸钾K

10、2Cr2O7,掺料溶液（1000mg/LCF）:将2.829克干燥的（105C）K2Cr2O7；解于试剂水中.转移至1L的容量瓶中然后稀释至刻度线,.另外，也可以使用标定为1000mg/L的认证标准溶液（费舍尔AAS等级或同等级）在2025C下密封保存，有效期为六个月.5.8.1基体掺料溶液（100mg/L的C广）：将10mL用皿皿制备的1000mg/LCT掺料溶液加入至100mL的容量瓶中，用试剂水稀释至体积，然后混合均匀.9试剂水-试剂水不含有干扰，参照第一章试剂水的定义6.0样品的收集，保存和处理6.1所有的样品都采用抽样计划收集，并考虑到本手册第九章讨论的因素-2样品应使用仪器收集，并

11、放置于非锈钢的容器中（例如：塑料或玻璃）.6.3样品在分析前储存在4+/-2C的湿润环境中.4在样品收集开始30天内，CF在潮湿的泥土中的含量是稳定的此外，它从土壤中提取后存在于碱性溶液中168小时内也是稳定的.5产生的CT溶液或固体废弃物应作适当处理.一种方法是让所有CF的废弃物材料同维生素C或其它还原试剂反应，将CF还原成C产.有关铅的更多安全和健康问题，建议使用者参考10.7及10.10.7.0程序7.1通过制备和监控一个温度空白溶液（一个250mL容器中装有50mL溶解溶液5.7节）来调节碱性溶解时每台加热装置的温度设置，保持溶解溶液的温度为90-95C,使用具有可追溯的NIST校验记

12、录的温度计或同级测量装置来测量2将2.5+/-0.10克湿润的样品放入容积为250mL干净的溶解容器中在取等分试样之前必须将样品充分混合对于作为掺料的特别等分试样（8.5节）在此时应将掺入的材料直接加入至样品等分试样中每个等分试样都应进行固体百分含量测试（美国EPACLPSOW有机分析,0LM03.1,8/94版）,以计算干重中的最终结果.3使用量筒将50+/-1mL的溶解溶液（5.7节）加入至每个样品中，同时加入大约400mg的MgCJ（5.4节）和0.5mL1.0M的磷酸盐缓冲溶液（5.5.3节）对于那些能校正锯的氧化还原的分析技朮,可选择是否加入将所有的样品盖上表面玻璃.4使用合适的搅拌

13、装置连续搅拌样品至少5分钟-(不加热)7.5加热样品至90-95C并将温度维持在90-95C,不间断地搅拌至少60分钟.6不间断地搅拌，让每个样品逐渐冷却至室温,将样品溶解物转移至过滤装置中；利用试剂水连续冲冼溶解容器至少3次将冲洗液也转移至过滤装置中通过0.45Pm的薄膜过滤器过滤，用试剂水冲冼漏斗的内边缘和滤垫将滤液和漂洗液转移至一个清洁的250mL的容器中.备注:7.6节中基体掺料过滤后的残留固体和滤纸应当保存，可能会用来评估较低的CF基体掺料回收率-更多细节见8.5.2,将过滤的固体在4+/-2C储存.7.7将合适的搅拌装置插入样品溶解烧杯中，将容器置放在搅拌器上，逐渐地搅拌，缓慢滴加

14、5.0M的硝酸至烧杯中，如果样品使用方法7196分析，将pH值调节至7.5+/-0.5(使用替代分析方法要相应地调节pH值，例如方法7199为9.0+/-0.5),并用pH计监控pH值，如果溶液pH值达不到需要的第围，应将溶液倒掉重新溶解样品如果远远超过pH值第围重复发生，请制备稀的硝酸溶液,重新溶解样品如果有絮状沉淀产生，让样品通过0.45Um的薄膜过滤器过滤，如果产生阻塞,应先使用0.45Pm的滤纸可使用更大规格的滤纸(沃特曼GFB或GFF规格)预先过滤样品.注意:将会有CO?产生，此步骤应在通风橱中进行7.8移除搅拌装置并清洗，将清洗液收集在烧杯中，将烧杯中的溶液转移至100mL的容量瓶

15、中并加入试剂水调节溶液体积至100mL(至容量瓶的刻度线)，混合均匀.9现在样品溶液可用来分析了使用具有合适精度和准度的技术测试CF的浓度(mg/kg),例如,方法7196(紫外可见光光谱法)或方法7199(离子色谱法)(IC).其它的分析技术，例如IC和电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)侦测，高效液相色谱法(HPLC)和电感耦合等离子体质谱法侦测，毛细电泳(CE)和电感耦合等离子体质谱法侦测等等都可以用来分析，一旦其性能的有效性得以证实.7-10计算7.10.1样品的浓度浓度二A*D*E/B*C上式中：A为溶液中测得的浓度(Pg/mL)B为最初湿样重量(g)0为固体/100D为稀释系数E

16、为最终溶液体积.7.10.2相对百分率差异(RPD)RPD=(S-D)/(S+D)/2上式中：S为最初样品结果D为复制样品结果7.10.3掺料回收率回收百分率二(SSR-SR)*100/SA上式中：SSR为掺料样品结果SR为(未掺料的)样品结果SA为加入的掺料0品质控制8.1如第一章中讨论，每个消解批次都要进行如下的品质控制分析.2如第一章中讨论,每个消解批次都要进行制备和分析配备空白溶液，侦测到的CT浓度必须小于方法侦测限度，或小于控制限度或控制线的十分之一而控制线实际更大,否则整个批次都必须重新溶解.8.3实验室控制样品（LCS）:作为方法性能的附加测试，使用5.8.1节中制备的基体掺料溶

17、液，或将固体掺入试剂PbCrO4（5.6节）掺加到50mL溶解溶液中（5.7节）此外，也推荐使用标定的固体参照材料（如果可以得到的话）-回收率必须达到已被确认的允收范围，或其第围达到80旷120%,否则此样品批次必须重新分析.8.4如第一章讨论，每批必须分析一个另外制备的复制泥土样品，如果最初的样品和复制样品结果都M实验室报告限度的四倍，复制样品的相对百分率差异必须W20%.无论是最初样品还是复制样品结果实验报告限度的四倍时都使用控制限度土实验报告限度来管制.8.5对每个小于或等于20个样品的批次，每批必须分析一个可溶和一个不可溶的溶解前基体掺料.可溶性的基体掺料样品中加入了1.0mL5.8.

18、1节中制备的掺料溶液（等于40mgCr67kg）或等于样品浓度的两倍，此样品浓度更大.不可溶的基体掺料溶液是在每个样品等分试样中加入10-20mgPbCr04（5.6节）来制备它用来评估在溶解过程中的溶解度.两个基体掺料溶液都将通过7.0节的溶解过程如果在整个样品批内，通过观察到土壤特征变化很大，那么，基体掺料溶液的分析频率就更大.基体掺料回收率的一个可允收第围是75%125%,如果不在此范围内，整个批次必须重新同化/再溶解/再分析如果在分析时，基体掺料溶液不在回收率范围内，而实验控制样品达到8.3节中要求的标准,就该仔细评估3.1节和图1,2中提供的信息此CT的测试数据可能有效即使质量控制失

19、效。图1中及其以下讨论的信息，结合掺料回收率数据可用来解释一些辅助参数数据.8.5.1如果可能的话，首先在田间测量pH值（方法9045）和氧化还原电位（ORP）（ASTM方法D1498-93-含水样品，方法9045土壤样品的制备）如果不可能，此步于测试掺料溶液回收率之前在实验室进行.测量的时间和地点分析者必须记录.参照电极校正系数调节0RP测量值得到Eh值.Eh和pH值应在图上描点出来，以直观地显示样品的氧化还原性质在此批次分析完成时，需要实验控制样品（LCS）进行评估如果实验控制样品回收率不在80%120%或确认的可允收的范围内，则整个分析批次（连同QC样品）应当重新溶解、重新分析如果实验控

20、制样品在允收标准内而CF的溶解前基体掺料回收率小于最小的第围（75%）,这显示泥土样品将C产还原了（例如，缺氧的沉积物），在非掺料的样品中没有可测得的自然状态C产存在（假设满足8.3节的标准）.这种结果表明：由于受到ORP,pH和还原试剂（例如，有机酸Fe”和硫化物）的综合影响和相互作用，C产掺料被还原了使用其它的分析参数，比如说铁元素（ASTM方法D3872-86）和硫化物（方法9030）对每一基体掺料样品进行描述实验室进行测量PH值和0RP的也用来证实这些田地里的测量结果其它氧化/还原倾向的间接指数包括总有机碳（T0C）,化学需氧量（C0D）和生物需氧量（BOD）.分析这些另外的参数有助于

21、评估CT的这种倾向在非掺料样品中是否存在，且当总金属基体掺料回收率跑出一般被接受的标准外时，也有助于解释这种“数据.图2中处于粗斜线下方的一个Eh-pH值显示为CT的还原泥土.向右偏下的斜坡显示值Eh处于其上的CF被还原,Eh随pH的增加而减小有机成份的含量和溶解度会影响C产的还原.H?S的存在和其它有强烈臭气显示是C产还原的环境.一般说来，酸性环境催化土壤中CF的还原碱性环境促使cF稳定，防止还原反应进行.如果溶解前基体掺料回收率不在回收率范围内，那么样品的这一还原性质必须记录下来这可以通过以pH值为横坐标，以Eh值为纵坐标绘成Eh-pH图（如图2）,观测泥土中的掺料回收率是否如预计的如果数

22、据的点处于图上CF-CT线下方，那么这些数据是不合格的，应当拒收样品会还原CF-如果数据处于线的上方，那么说明样品能够维持C/1在这种情况下，较低的掺料回收率应为技术错误引起的，应当重新进行提取和测量Eh和pH值.如果重新提取后再次产生较低的掺料回收率则数据是合格的此时，应验证泥土的其它特性，例如pH值,Eh,TOC,硫化物,Fe2+,有助于理解较低的掺料回收率的产生的原因这种格外的检验泥土特性只有当泥土含有可侦测到的CF时候才是有必要的.8.5.2如果获得的溶解前基体掺料回收率很低或为0时，应使用替代方法测试样品基体对CT可能潜在的还原作用这种方法包含物料平衡操作，通过它分析（方法3052）

23、两个样品中的总锯含量：（1）一个单独未掺料的等分试样（以前是被用来掺料），和（2）基体掺料进行碱性溶解和过滤后的固体（例如，7.6节基体掺料过滤后的固体）.两个样品总铅量的测量值差异近似等于基体掺料溶液中加入的量如果实验控制样品（8.3节）满足允收标准，而过滤后固体中的总锯量就是掺入CF的量，那么可能就是最初样品中的还原基体由于CF的掺入，将CF还原成不溶性的C/：6如第一章中讨论,溶解后CT基体掺料必须每批次分析一个样品溶解后基体掺料浓度等于40mg/kg或者为测试样品的非掺料等分试样测试浓度的两倍，实际测试样品浓度更大.6.1稀释等分试样至最小的范围，如果有必要，使非掺料等分试样和掺料的等

24、分试样吸光度读数都在最初的标准曲线第围内.8.6.2溶解后基体掺料回收率的一个指导原则是85%115%.如果达不到，考虑采取矫正行动和5中所述的数据使用指导,或是使用方法7000中8.0节所述的标准滴定法技术（MSA）如果标准滴定法被应于溶解后而在标准滴定法中没有测试到掺料，这些结果显示,基体与CF不共存，没必要花更多的实验功夫这些溶解物中可能含有C产的可溶性还原剂，例如黄腐殖酸.0方法性能1表1中为一家商业实验室分析土壤/沉积物样品中含有CM的结果.0参考文献10.1美国环保署，1982。评估固体废弃物的物理/化学测试方法。SW-846,第二版。固体废弃物及紧急措施办，华盛顿特区。10.2新

25、泽西环境保护及能源部（简称NJDEPE）O新泽西环境保护及能源部修正方法3060/7196,1992o10.3Vitale.R.,G.Mussoline,J.Petura,B.James,1993.分析固体基体中的六价诰，使用碱性溶解法（方法3060修正）后使用比色法（方法7196）测试的方法评估研究。环境标准公司，ValleyForge,PA19482。10.4Zatka,V.J.,1985。通过空气氧化干扰的六价锯在焊接烟雾中的形态。J。RayGordon研究实验室，INC0有限公司，SheridanPark,Mississauga,OntarioL5K1Z9,Am.Ind.Hyg.Ass

26、oc.J.,46（6）：327-331。10.5美国材料试验协会(ASTM),1981。水的氧化还原倾向标准实践。ASTM文件编号：D1498-93o10.6Vitale.R.rG.Mussoline,G.R.,Petura,J.C.及JamesB.R.1994.从泥土中提取六价铅：碱性溶解方法评估J.Environ.QuaI.23：1249-1256O10.7美国人类服务及健康部-有毒物质及疾病登记局。铅的有毒现象，1993年4月。10.8Vitale.R.rG.Mussoline,G.R.,Petura,J.C.及JamesB.R.1995.土壤中六价铅的量化：一个有效可信赖的程序。Amo

27、环境实验室，四月底。10.9JamesB.R.,Petura,J.C.,Vitale.R.,G.,Mussoline,&R.,1995。土壤中提取六价锯：5个方法比较环境科学科技29：2377-2381。10.10美国环保署,1993.IRIS：美国环保署维护的电子数据库持续不断地更新。国家图书馆医学分部，Bethesda,MD。10.11美国材料试验协会，1981。测试含铁氧化物中铁元素的标准方法ASTM编号：D3872-86。10.12美国材料试验协会，198K土壤和沉淀物对污染吸收的24小时间歇式测量标准测试方法。ASTM编号:D4646-87。10.13美国材料试验协会),1981o水的单批次提取的标准测试方法。ASTM编号:D5233-92。10.14美国材料试验协会),1981。使用水震荡提取固体废弃物的标准测试方法.ASTM编号：D5233-92o10.15美