壹、一般性規定
一、檢測機關(構)執行之溫泉標準檢測項目,如屬行政院環境保護署公
告之水質檢測項目,以其公告之檢測方法為原則並配合本注意事項規
定之步驟執行;其未公告之檢測項目,依本注意事項規定辦理。
二、本注意事項未規定之整體性品質管制事項,依行政院環境保護署公告
之相關品質管制規定辦理。
三、由下列機關(構)製作之溫泉標準檢測報告,主管機關得逕依其檢測
報告結果判定是否符合溫泉標準:
(一)取得全國認證基金會該項檢測項目認可之實驗室。
(二)取得行政院環境保護署該項檢測項目之機關(構)。
(三)從事原子科學研究之學術機構,依本標準溫泉水中鐳檢測方法執
行。
(四)經中央觀光主管機關認可之溫泉檢驗機關(構)
。
(五)其他經主管機關指定之檢測機關(構)。
四、溫泉標準檢測報告應至少包含下列資訊:
(一)標題:溫泉標準檢測報告。
(二)全國認證基金會、行政院環境保護署或中央觀光主管機關等認可
之實驗室字號。但從事原子科學研究之學術機構或經主管機關指
定之檢測機關(構)無須記載此項。
(三)實驗室的名稱、地址和連絡電話。執行試驗的地點如與實驗室地
點不同時,應載明其實際作業地點。
(四)檢測報告的唯一識別(如序號),與每一頁上的識別,以確保該
頁是可辨識為試驗報告或校正證書的一部分,以及試驗報告或校
正證書結束的清晰識別。
(五)申請檢測者之名稱與地址。
(六)採樣日期、時間及報告日期。
(七)檢測機關(構)專責採樣人員其姓名和簽名。
(八)檢測項目及其方法的識別,應於檢測方法欄載明採用之溫泉檢測
方法名稱。
(九)檢測結果數值單位應採以本標準之數值單位(mg/L或curie/L )
,並備註本標準之標準值。
(十)聲明書。
(十一)經授權之檢測報告簽署人其姓名、職務和簽名。
(十二)現場採樣紀錄。包含專責採樣人員簽名、氣候(晴、陰、雨)
、採樣地點(平面位置圖及全球定位系統之X 、Y 座標)、泉
溫、採樣現場照片。
貳、檢測方法
一、溫泉採樣方法
(一)方法概要
位於溫泉露頭或溫泉孔孔口,以採水器及樣品瓶採取溫泉水樣。
(二)干擾
1.還原性的溫泉水,在採樣後因空氣混入水樣,pH、亞鐵、硫離
子及相關還原性離子會被氧化,採樣時應減少晃動,避免因空
氣混入水樣而使還原性離子氧化,導致測定誤差。
2.溫泉水溫高於沸點,因氣液分離,會造成溫度量測干擾。
(三)設備及材料
1.定位設備:含X 、Y 座標系之全球定位系統(GPS )。
2.安全設備:水溫高過60℃或pH小於4 時,須有安全防燙及防酸
設備。如需過河,需準備如救生衣、救生圈等。
3.採水器:附有長柄之PE燒杯(低於60℃時使用)、不銹鋼伸縮
式採樣器(高於60℃時使用),使用前以空白試劑水淋洗盛水
容器2 、3 遍,晾乾後使用。
4.樣品容器:材質應具化學鈍性,且不易對分析物造成吸附或脫
附者為宜,需附蓋,使用前以空白試劑水淋洗2 、3 遍,晾乾
後使用。
5.冰桶及冰塊。
(四)試劑
空白試劑水:去離子水、去離子蒸餾水或2 次蒸餾水。
(五)採樣及保存
1.採樣前作業程序:
(1)氣候預報下載:中央氣象局全球資訊網。
(2)儀器、現場採樣量測紀錄表整備。
(3)預查採樣溫泉之地層、岩性及水質。
2.現場作業程序:
(1)照相機確認顯示正確日期及時間。
(2)溫泉露頭或溫泉孔孔口拍照及GPS 定位。
(3)描述引水方式:露頭直接引水或泉孔孔口引水。
(4)執行溫泉檢測樣品採樣時需將樣品容器充滿水樣,避免氣泡
殘留於瓶中。
(5)樣品容器分裝置入冰桶保存攜回檢測室,冰桶內應置入冰塊
並維持溫度於4 ℃以下。
(六)結果處理
採樣現場使用防水紙張及筆墨進行採樣記錄,採樣紀錄包括:
1.專責採樣人員簽名。
2.測站編號及樣品編號。
3.測站位置描述,包括平面位置圖及全球定位系統經緯度資料。
4.採樣日期及時間。
5.氣候條件,例如氣溫、晴雨狀況等。
6.溫泉來源(溫泉露頭或溫泉孔)及引取方式。
7.泉溫、酸鹼值及導電度。
8.現場照片。
二、溫泉泉溫檢測方法
(一)方法概要
現場泉溫之測定可以經校正之水銀溫度計或其他適用於溫度測量
之儀器測定之。
(二)適用範圍
本方法適用於溫泉露頭或溫泉孔孔口處之現場泉溫測定,視現場
環境之實際需要,選擇水銀溫度計或其他適用於溫度測量之儀器
。
(三)設備
1.水銀溫度計:使用攝氏溫標,量測範圍0至100℃(或合適範圍
),刻度需準確至0.1 ℃。若欲攜至現場使用者,其外殼最好
套金屬保護裝置以防破裂。
2.其他適用於溫度測量之儀器:刻度需準確至0.1 ℃。
(四)步驟
記錄溫泉露頭或溫泉孔孔口引水開始後3 分鐘時之泉溫,視現場
環境之實際需要,選擇下列溫度計測量水溫:
1.使用水銀溫度計:
於現場將溫度計插入(或置於)溫泉水中,使水銀球至少能浸
在液面下,待溫度達平衡後,讀取溫度計之讀數,並依需要記
錄至小數點以下1 位。若無適當放置溫度計位置者,取溫泉水
另置於採樣瓶中,迅速裝滿水樣約1,000 毫升,使水銀球至少
能浸在液面下,水銀球置入時間以1 分鐘為原則,待溫度達平
衡後,讀取溫度計之讀數,並依需要記錄至小數點以下1 位。
2.使用其他適用於溫度測量之儀器:依儀器使用準則操作。
(五)結果處理
1.使用水銀溫度計時,其水溫可直接由溫度計讀得,並依需要記
錄至小數點以下1 位。
2.使用其他適用於溫度測量之儀器:依儀器規格校正之。
(六)品質管制
1.水銀溫度計或其他適用於溫度測量之儀器使用前與每使用一段
時間後,需使用經國內外標準量測機構確認之精密溫度計校正
。
2.校正用之精密溫度計需定期經國內外標準量測機構確認。
(七)參考資料
1.行政院環境保護署,水溫檢測方法,(88)環署檢字第44692
號公告,NIEA W217.51A
2.American Public Health Association, Ame-rican Water W
orks Association & WaterPollution Control Federation
. 1992. Sta-
ndard Methods for the Examination of
water and Wastewater. 18th Ed., Method2550, pp.2-59.
APHA, Washington, D.C.,
USA.
3.日本環境省自然環境局,礦泉分析法指針(更改),平成14年
3 月,pp. 8-9 (2003)。
三、溫泉水中總溶解性固體檢測方法-原水過濾法
(一)規範概要
將攪拌均勻之溫泉水樣以一玻璃纖維濾片過濾,其濾液置於已知
重量之蒸發皿中蒸乾,移入 110℃之烘箱續烘至恆重,所增加之
重量即為總溶解固體重。
(二)適用範圍
本規範適用於溫泉水中之總溶解固體測定。
(三)干擾
1.氯化物泉及硫酸鹽泉若含大量鈣、鎂、氯化物及或硫酸鹽,以
110 ℃烘乾至恆重不易,可改採180 ℃ 烘乾至恆重,並註明
於記錄中。
2.水樣中如含較多鐵離子或是硫化氫易產生沈澱,採樣後應儘速
分析(必要時可不經過濾)。
3.水樣中如有大漂浮物、塊狀物等均應事先除去。
4.若蒸發皿上有大量之固體,可能會形成吸水硬塊,所以本法限
制所取樣品中固體之含量應低於200 mg。
5.由於濾片之阻塞會使過濾時間拖長,導致膠體粒子之吸附。
6.減少開啟乾燥器之次數,以避免濕氣進入。
7.若水樣含有大量之溶解固體,需以足量之水沖洗濾片,以除去
附著於其上之溶解固體。
(四)設備及材料
1.蒸發皿:100 mL,材料可為下列3 種之一
(1)陶瓷,90mm直徑。
(2)白金或不和水樣產生反應的金屬材質。
(3)高矽含量玻璃。
2.水浴。
3.乾燥器。
4.乾燥箱:能控溫在110 ℃。
5.分析天平:能精稱至0.1 mg。
6.鐵氟龍被覆之磁攪棒。
7.寬口之吸量管。
8.玻璃纖維濾片:Whatman grade 934AH; Gelm-an type A/E;
Millipore Type AP-40; E-DScientific Specialties grade
161或同級品。
9.過濾裝置:下列3 種形式之一
(1)薄膜式過濾漏斗。
(2)古氏坩堝:25mL或40mL。
(3)附40~60 μm孔徑濾板之過濾器。
10.抽氣裝置。
(五)採樣與保存
採樣時須使用抗酸性之玻璃瓶或塑膠瓶,以免懸浮固體吸附於其
器壁上,分析前均應保存於4 ℃之暗處,以避免固體被微生物分
解。採樣後儘速檢測,最長保存期限為48小時。
(六)步驟
1.還原性的溫泉水,在採樣後因空氣混入水樣,pH、亞鐵、硫離
子及相關還原性離子會被氧化,採樣時應減少晃動,避免空氣
混入水樣而使還原性離子氧化,導致測定誤差。
2.蒸發皿之準備,將洗淨之蒸發皿置於110 ℃乾燥烘箱中1 小時
,移入乾燥器內冷卻備用,使用前才稱重。
3.先將樣品充分混合,水樣先經玻璃纖維濾片過濾,其濾液再以
吸量管移取固體含量約在 2.5~200 mg間之水樣量於已稱重之
蒸發皿中,並在水浴或烘箱中蒸乾,蒸乾過程須調溫低於沸點
2 ℃以避免水樣突沸。樣品移取過程中須以磁棒攪勻。如有必
要可在樣品乾燥後續加入定量之水樣以避免固體含量過少而影
響結果。將蒸發皿移入110 ℃乾燥烘箱內1 小時後,再將之移
入乾燥器內,冷卻後稱重。重複上述烘乾、冷卻及稱重步驟直
到恆重為止(前後兩次之重量差須小於前重之4 %,並在0.5
mg範圍內)。在稱重乾燥樣品時,小心因空氣曝露及樣品分解
所導致之重量改變。
(七)結果處理
總溶解固體(mg/L)=
E:總溶解固體及蒸發皿之重(g)
B:蒸發皿之重(g)
V:樣品體積(L)
(八)品質管制
1.空白分析:每十個樣品或每批次樣品至少執行1 次空白樣品分
析,空白分析值應符合各實驗室自訂之品管規定。
2.重複分析:每個樣品必須執行重複分析,重複分析之相對差異
百分比應在15%以內。
(九)參考資料
1.行政院環境保護署,水中總溶解固體及懸浮固體檢測方法─10
3 ℃~105 ℃乾燥,(92)環署檢字第0920072114號公告,NI
EA W210. 56A。
2.American Public Health Association, Ame-rican Water Wo
rks Association & Water
Pollution Control Federation. Standard
Methods for the Examination of Water andWastewater, 20
th ed. Method 2540B & 2540D, 2-55~2-58. APHA, Washi
ngton, D.C,USA, 1998.
3.Environmental Monitoring System Laborat-ory Office of
Research and Development.
U.S. Environmental Protection Agency
Storet No.00530 Method:160.2 Revision
2.0, 1993.
4.日本環境省自然環境局,礦泉分析法指針(更改),平成14年
3 月,p.20(2003)。
四、溫泉水中碳酸氫根離子檢測方法-滴定法
(一)規範概要
水之鹼度是其對酸緩衝能力(Buffer capacity )的一種度量。
主要由碳酸根離子、碳酸氫根離子及氫氧根離子所構成。將水樣
以校正過之適當pH計或自動操作之滴定裝置,或使用特定之pH顏
色指示劑,在室溫下以標準酸滴定樣品到pH 8.3及4.5 終點時,
由達到pH 8.3及4.5 終點所需要標準酸之用量即可計算溫泉水中
碳酸根離子、碳酸氫根離子及氫氧根離子濃度。
(二)適用範圍
本規範適用於溫泉水中碳酸根離子、碳酸氫根離子及氫氧根離子
濃度檢驗。
(三)干擾
1.皂類、油性物質、懸浮固體或沈澱物質,會包覆電極,而造成
電極反應遲鈍。可延長加入滴定劑之間隔時間,使電極達到平
衡或經常清洗電極。
2.如果樣品含有自由餘氯,則加入0.05mL(約 1滴)0.1M硫代硫
酸鈉溶液,或以紫外光線照射破壞之。
(四)設備及材料
1.電位滴定計(Potentiometric titrator ):
使用玻璃電極可讀至0.05pH單位之pH計或其它電子式自動pH滴
定裝置。依原廠或供應商所提供的指引,執行校正及量測。特
別注意溫度補償及電極之維護。如果未附溫度自動補償者,則
滴定溫度須控制在25±5 ℃。本方法中所使用之pH值檢測,參
照環保署公告方法-「水中氫離子濃度指數測定法-電極法」
加以施行。
2.滴定用容器:大小及型式應依據所使用電極及樣品量之大小,
保持樣品以上的空間愈小愈好,但其空間須允許滴定操作及電
極感測部分可全部浸入。對於傳統的電極,可使用不具倒嘴之
200 mL高型Berzelius 燒杯。燒杯需以具 3孔之瓶塞栓塞,供
插入2 支電極及滴管用。如為使用小型組合式的玻璃電極,則
需使用 125mL或250 mL附2 孔瓶塞之三角錐瓶。
3.電磁攪拌器。
4.移液管或經定期校正之自動移液管。
5.定量瓶。
6.滴定管: 50、25、10 mL或使用自動滴定裝置。
7.聚乙烯瓶:1 L。
8.分析天平:可精秤至0.1 mg。
(五)試劑
1.試劑水:不含二氧化碳的去離子蒸餾水(經煮沸15分鐘且已冷
卻至室溫),其最終之pH值應≧6.0 且其導電度應在2μS/cm
以下。用以製備空白樣品、儲備或標準溶液、標定及所有稀釋
之用水。
2.碳酸鈉溶液(Na2CO3),約0.05 N:乾燥3 至5g一級標準品碳
酸鈉(於250 ℃ 4小時,再於乾燥器中冷卻)。取上述無水碳
酸鈉2.5 ±0.2g(精確至1mg ),置入1L量瓶,以試劑水加至
標線,溶解並混合。保存期限不可超過1 星期。
3.標準硫酸或鹽酸溶液,0.1 N :稀釋2.8 mL濃硫酸或8.3 mL濃
鹽酸至1L。
標準酸標定方法:取40.00 mL碳酸鈉溶液,置於燒杯內,加約
60mL試劑水,再以電位滴定計滴定至pH值為5 。取出電極,清
洗電極,並收集清洗液於同一燒杯內,覆蓋錶玻璃緩緩的煮沸
3 至5 分鐘,冷卻至室溫,清洗錶玻璃於燒杯內,以配製之標
準酸溶液滴定至pH轉折點(pH4.5 )時,即為滴定終點。
計算標準酸之當量濃度:
N=(A×B)/(53.00×C)
A :配製碳酸鈉溶液(0.05 N)時,1L量瓶中碳酸鈉的重量(
g )。
B :使用碳酸鈉溶液之體積(mL)。
C :滴定時使用標準酸溶液之體積(mL)。
爾後計算時使用所測得之當量濃度或將濃度調整至0.1000 N
(1 mL 0.1000 N 溶液=5.00mg CaCO3)。
4.標準硫酸或鹽酸溶液,0.02 N:以試劑水稀釋200.0 mL 0.100
0 N 標準酸溶液至1L。以15.0mL 0.05 N 碳酸鈉溶液,用電位
滴定計來標定。標定步驟遵循前述3 步驟;1 mL =1.00 mgCa
CO3 。
5.第1 階段pH 8.3指示劑溶液
(1)酚 溶液:溶解0.5g酚 (Phenolphthale-in)於50 mL 95
%乙醇或異丙醇,加入50mL試劑水。
(2)間甲酚紫指示劑溶液(Metacresol purpleindicator solu
tion):溶解100 mg間甲酚紫於100 mL試劑水中。
6.第2 階段pH 4.5指示劑溶液
(1)溴甲苯酚綠指示劑溶液(Bromcresol greenindicator solu
tion):溶解100 mg溴甲酚綠鈉鹽(Bromcresol green sod
ium salt),於100 mL試劑水中。
(2)溴甲酚綠-甲基紅混合指示劑(Mixed bro-
mcresol green-methyl red indicator
solution):可使用水溶液或酒精溶液。
溶解100 mg溴甲酚綠鈉鹽 ( Bromcresolgreen sodium s
alt )及20mg甲基紅鈉鹽(Methyl red sodium salt)於10
0 mL試劑水或95%乙醇或異丙醇。
7.硫代硫酸鈉(Na2S2O3‧5H2O )溶液,0.1N:
溶解25g 硫代硫酸鈉,再以試劑水稀釋至1000mL。
8.鹼度查核標準溶液:稱取不同於(五)2 來源之試藥級無水碳
酸鈉0.106 g ,置入1L量瓶,以試劑水加至標線,溶解並混合
,1 mL=0.10mg CaCO3。
亦可依比例自行配製其他適當濃度標準溶液,或使用具保存期
限及濃度證明文件之市售標準溶液。
(六)採樣及保存
樣品採集於PE或硼矽玻璃瓶,水樣應完全裝滿瓶子,然後鎖緊瓶
蓋,宜貯存於約4 ℃之低溫。當曝露於空氣中樣品可能會產生
微生物作用,失去或得到CO2 或其他氣體,故樣品之分析應儘
可能在1 日內完成,絕不可超過48小時。若有生物性作用影響
的疑慮時,應在6 小時內分析。同時應避免樣品攪動、搖動及
在空氣中曝露過長。
(七)步驟
1.樣品鹼度測定
(1)準備樣品及pH計或電位滴定計等自動滴定裝置,並選擇適當
的樣品量及適當的當量濃度標準硫酸或鹽酸溶液(註2)。
A.如使用之pH計等未附溫度自動補償者,則滴定溫度須予控
制,應先將樣品回溫至室溫。
B.使用一吸管將50.0mL(100.0 或其他適量)的樣品吸取至
三角錐瓶(吸管尖端靠近瓶底再排出樣品)。因樣品中鹼
度的範圍可能很大,一般可先做預試驗滴定,以決定適當
的樣品量大小(註3)及適當的標準酸(硫酸或鹽酸)當
量濃度(0.02 N或0.1 N )滴定液。
(2)測量樣品pH值
A.以試劑水清洗pH計的電極及滴定用容器,丟棄清洗液。
B.以試劑水潤洗電極,再以柔軟面紙輕輕拭乾後置入水樣中
,每次更換水樣均應先將電極淋洗乾淨並拭乾。
C.加數滴第1階段pH 8.3 指示劑溶液。
D.加入適當當量的標準酸(硫酸或鹽酸)溶液,以0.5 mL或
更少的增加量,使pH改變量在小於0.2 pH單位的增加量。
在每一添加後,以磁性攪拌器緩和攪拌完全混合,避免濺
起,滴定至預先選擇之pH固定讀值(pH值為8.3 ),使顏
色由此粉紅色變為無色,並呈持久性無色之特性當量終點
(見表1 )。
E.記錄pH值8.3 時之標準酸滴定量,A1(mL)。
F.加數滴第2階段pH 4.5 指示劑溶液。
G.再繼續加入標準酸滴定溶液及測量pH值,直至pH 4.5以下
,顏色明顯變化之特定終點,記錄pH值4.5 之標準酸滴定
量,A2(mL)。
2.低鹼度樣品的電位滴定計滴定
鹼度低於20mg/L樣品,最好以電位計法測定(可避免在終點時
由CO2 所造成的假終點判斷)。取100 至200 mL樣品於適當容
器內,並使用10mL滴定管盛裝0.02 N標準酸小心滴定之。在pH
值4.3 至4.7 範圍內,停止滴定,然後記錄所用標準酸滴定液
的體積B (mL)及精確的pH值。續再小心添加滴定液,使pH值
確實減少0.3 pH單位,然後再記錄標準酸滴定液所滴定之體積
量C (mL)。
(八)結果處理
1.電位滴定至終點pH 8.3時
酚 鹼度(Phenolphthalein alkalinity)或P 鹼度
(mg CaCO3/L)=(A1×N ×50,000)/V
電位滴定至終點 pH 4.5時
總鹼度(Total alkalinity) 或T 鹼度 (mgCaCO3 /L)=(
A2× N × 50,000)/V
A1:電位滴定至終點pH8.3 時,所使用0.1 N 標準酸的體積(
mL)
A2:電位滴定至終點pH4.5 時,所使用0.1 N 標準酸的體積(
mL)
N:標準酸的當量濃度
V:樣品體積(mL)
2.低鹼度樣品的電位滴定計滴定
總鹼度(mg CaCO3 /L)=
B:第1 次記錄pH之滴定液體積(mL)
C:使達到比第1 次記錄pH值時,再降低pH 0.3單位之所有滴
定液體積(mL)
N:標準酸的當量濃度
V:樣品體積(mL)
3.若A1= 0 mL溫泉水中HCO3-計算如下:
HCO3-(mg/L)=(A2×6102)/ V
4.若2A1<A2mL 溫泉水中HCO3-、CO32-計算如下:
HCO3-(mg/L)=((A2-2A1)×6102))/ V CO32-(mg/L)=
(2A1×3001)/ V
5.若2A1=A2mL 溫泉水中CO32- 計算如下:
CO32-(mg/L)=(2A1×3001)/ V
6.若2A1>A2>A1mL 溫泉水中CO32-、OH-計算如下:
CO32-(mg/L)=(2(A2-A1)×3001))/ V OH-(mg/L)=(
(2A1-A2)×1701)/ V
(九)品質管制
1.在檢測每個樣品時,電極應以試劑水完全洗淨。
2.空白分析:每十個或每批樣品(當該批樣品少於10個時)至少
執行1 次空白分析。
3.重複分析:每十個或每批樣品至少執行1 次重複分析,其差異
百分比應在15%以內。
4.查核樣品分析:每十個或每批樣品至少執行 1次查核樣品分析
,其回收率應在80-120%範圍內。
(十)參考資料
1.American Public Health Association, Ame-rican Water Wo
rks Association & Water
Pollution Control Federation. StandardMethods for th
e Examination of Water andWastewater, 20th ed., Metho
d 2320B, pp.2-26~2-29, APHA, Washington, D.C., USA,19
98.
2.行政院環境保護署,水中鹼度檢測方法-滴定法,(92)環署
檢字第0920085112號公告,NIEA W449.00B 。
3.行政院環境保護署,水中氫離子濃度指數測定法-電極法,(
83)環署檢字第00540 號公告,NIEA W424.50A 。
4.日本環境省自然環境局,礦泉分析法指針(更改),平成14年
3 月,pp.68-69(2003)。
註1.滴定終點所選擇的pH值有2 ,即pH值8.3 及4.5 。
(一)第1 階段滴定:以酚 (Phenolphthale-in)或間甲酚紫
(Metacresol purple )為指示劑,選擇pH值8.3 為終點
,此時碳酸根(CO32-)轉為碳酸氫根(HCO3-)的當量點
,習慣稱為酚 鹼度(Phenolpht-halein alkalinity )
或 p鹼度。
(二)第2 階段滴定:以溴甲酚綠指示劑(Bro-mcresol green
indicator )或溴甲酚綠-甲基紅混合指示劑(Mixed br
omcresolgreen - methyl red),滴定至pH值 4.5終點,
此時碳酸氫根(HCO3- )轉變為碳酸(H2CO3 )的當量點
,此時以相當於鹼度濃度為1 升含有碳酸鈣(CaCO3 )毫
克數,計算出之鹼度稱為總鹼度 (Totalalkalinity)
或T 鹼度。
註2.在溫泉水中鹼度範圍很大,故樣品取量的大小及使用的滴定
酸當量濃度常無法固定。建議先做預備試驗滴定,以決定適
當樣品量大小及標準酸滴定液的當量。
(一)當使用樣品有效體積小至允許陡峭的終點,由使用一有效
大量體積滴定液(20mL或更多滴定量,使用50mL的滴定管
)可以得相對的精確體積量。
(二)對於樣品的鹼度值小於1,000 mg CaCO3/L,選擇一體積小
於50 mg CaCO3 當量鹼度及0.02 N標準硫酸或鹽酸滴定液
。
(三)對於鹼度大於約1,000 mg CaCO3/L,使用1 份含有鹼度當
量小於250 mg CaCO3及0.1 N 標準硫酸或鹽酸滴定液。
註3.不可使用過濾、稀釋、濃縮或其它方式而改變樣品,以避免
干擾。
註4.廢液分類處理原則-本檢驗廢液依一般無機廢液處理。
表1 指示劑顏色變化參考表
五、溫泉水中硫酸根離子檢測方法
溫泉水中硫酸根離子檢測方式-離子層析法
(一)規範概要
水樣中之待測陰離子,隨碳酸鈉及碳酸氫鈉流洗液流經一系列之
離子交換層析管時,即因其與低容量之強鹼性陰離子交換樹脂間
親和力之不同而被分離。分離後待測陰離子再流經一自我抑制裝
置,移動相溶液則轉換成低導電度之碳酸。經轉換後之待測陰離
子再流經電導度偵測器,即可依其滯留時間及波峰面積、高度或
感應強度予以定性及定量。
(二)適用範圍
本規範適用於溫泉水中之硫酸根之檢驗。方法偵測極限與樣品注
入體積及導電度偵測器之設定有關,對於使用100 μL 樣品迴路
及10 μS/cm 全比例(Full-scale)導電度偵測器,偵測極限可
達0.1 mg/L。
(三)干擾
1.任何能產生與待測離子有相同滯留時間之波峰的物質,均會對
該待測離子產生干擾。一般可利用適當稀釋水樣及梯度沖提予
以排除。
2.對於圖譜中未知之波峰,應利用標準品添加法,予以確認之。
3.試劑水、玻璃器皿及採樣儀器等如遭污染,亦將對檢測結果造
成干擾,尤其本規範檢測時所需水樣量相當少,操作時更應特
別注意。
4.單一離子之濃度如太高會對其他離子造成干擾,可利用稀釋或
梯度沖提來改善。
(四)設備及材料
1.離子層析儀:包括注入閥、樣品迴路、保護管、離子層析管、
自我抑制裝置、具溫度補償之電導度偵測器及搭配數據輸出之
印表機、紀錄器或積分儀等,且可提供1至5 mL/min 移動相溶
液流量及1400至6900 kpa的壓力。
2.陰離子層析管柱:具苯乙烯-二乙烯基苯 (Styrene diviny
l benzene-based )之低容量層析管柱或類似材質之層析管柱
,對SO42- 有良好之分離效果者。
3.保護管柱:與層析管柱具有相同材質者;用以保護層析管柱避
免污染或損壞。
4.自我抑制裝置:能連續將待測物及流洗液轉換成酸的型態,或
其它類似有效的背景抑制裝置。
5.濾膜:0.2 或0.22μm 孔徑。
6.分析天平:能精稱至0.1 mg。
(五)試劑
1.試劑水:去離子水或蒸餾水,並經0.2 或0.22μm 孔徑濾膜過
濾,以避免堵塞管柱,導電度應在0.1 μS/cm以下者。
2.移動相溶液,0.0017 M NaHCO3-0.0018 M Na2CO3:溶解0.57
12 g之NaHCO3及0.7632 g之Na2CO3於試劑水中,並稀釋至4L。
3.標準儲備溶液,1000mg/L:取硫酸根離子之標準品,於105 ℃
乾燥隔夜後,依量分別溶解於試劑水中,並稀釋至1 L ,再裝
入塑膠瓶於冰箱中保存,此溶液應可穩定保存至少1 個月以上
;或購買經濃度確認並附保存期限說明之市售標準儲備溶液。
4.混合標準中間溶液:依導電度偵測器之設定,配製適當之單一
或混合標準中間溶液,分別各取標準儲備溶液10 mL ,至100
mL量瓶內,配製成單一或混合標準中間溶液(100 mg/L)。
5.混合標準工作溶液:分別各取混合標準中間溶液10 mL,至100
mL 量瓶內,配製成單一或混合標準工作溶液(10mg/L)。
6.依據待測硫酸根離子濃度,配製成適當濃度範圍的單一或混合
標準中間溶液及工作溶液。此混合標準中間或工作溶液可穩定
的保存1 個月。
(六)採樣與保存
1.採樣:採集至少100 mL水樣於乾淨之玻璃或塑膠瓶中,保存於
4 ℃之暗處儘速分析。使用清潔並經試劑水清洗過之塑膠瓶或
玻璃瓶。在取樣前,採樣瓶可用擬採集之水樣洗滌2 至3 次。
2.保存:溫泉硫酸根離子樣品在4 ℃之暗處可保存48小時。
(七)步驟
1.儀器準備:
(1)打開離子層析儀電源,並調整移動相溶液流量(約1.0mL /
min ),使之具有較佳的分離效果。
(2)依樣品來源或濃度之不同,調整導電度偵測器之值(Full
– scale ),通常設定在 3至30 μS之間或選擇其他適當
的範圍。使儀器溫機約15至20 min,觀察偵測器之圖譜基線
,俟其達到平穩後,將偵測器偏位歸零。
(3)啟動自我抑制裝置,使導電度降回3 μS 或儀器偵測基線。
2.檢量線製備:
(1)注入含有單一或混合化合物之標準溶液,在特定實驗條件下
,各離子的滯留時間為一定值,則可依其滯留時間,予以硫
酸根離子定性。
(2)精取適當之標準工作溶液,使待測硫酸根離子皆由高濃度至
低濃度序列稀釋成至少5 組不同濃度(不包含空白)之單一
或混合檢量線製備用溶液,如:0.05,0.10,0.20,0.30,
0.50 mg/L ,或其他適當之序列濃度。
並依檢測結果之波峰面積、高度或感應強度與注入濃度的關
係,製作各別待測硫酸根離子之檢量線(如檢測器條件、移
動相溶液或試劑改變時,均應重新校正儀器)。
3.樣品檢測:
(1)如有需要先將溫泉樣品通過0.2 或0.22 μm之濾膜過濾後,
以去除樣品中的微粒。選擇適當體積之樣品迴路(Sample l
oop ),用乾淨之注射針筒將樣品以手動方式注入樣品迴路
,並確實使樣品迴路充滿樣品,打開注入樣品迴路開關,使
樣品隨移動相溶液流入離子層析儀中(亦可依個別儀器的自
動化樣品注入設備操作),並依波峰面積、高度或感應強度
,由檢量線求得樣品中硫酸根離子之濃度。
(2)樣品檢測考慮泉質基質干擾,在上述由檢量線求得樣品中硫
酸根離子之濃度無法得到正確硫酸根離子濃度,同一溫泉區
之樣品,應每十個或每批樣品執行1 次標準添加法 (Stan
dard addition )分析,並以標準添加法結果修正求得硫酸
根離子真實濃度。
(八)結果處理
由樣品溶液測得之波峰面積、高度或感應強度,代入檢量線可求
得溶液中硫酸根離子之濃度(mg/L),再依下式計算樣品中硫酸
根離子之濃度(mg/L)。
硫酸根離子濃度A(mg SO42-/L)=A’× F
A:樣品中硫酸根離子之濃度(mg/L)
A’:由檢量線求得樣品溶液中硫酸根陰離子之濃度(mg/L)
F:稀釋倍數
(九)品質管制
1.檢量線:製備檢量線時,至少應包括5 種不同濃度之標準溶液
(不包括空白零點)。檢量線之相關係數應大於或等於0.995
。
2.檢量線之標準樣品與查核分析之標準樣品,需由不同來源配製
。
3.空白分析:每十個或每批樣品(當該批樣品少於10個時)執行
1 次空白分析,空白分析值應少於方法偵測極限之兩倍。
4.重複分析:每十個或每批樣品執行1 次重複分析,其差異百分
比應在15%以內。
5.查核樣品分析:每十個或每批樣品執行1 次查核樣品分析,其
回收率應在80-120%範圍內。
6.添加標準品分析:每十個或每批樣品執行1 次添加標準品分析
,其回收率應在80-120%範圍內,其回收率超出管制上下限者
,應以標準添加法補償之。
(十)參考資料
1.行政院環境保護署,水中陰離子檢測方法-離子層析法,(92
)環署檢字第0920061769號公告,NIEA W415.51B。
2.American Public Health Association, Ame-
rican Water Works Association & Water
Pollution Control Federation. StandardMethods for th
e Examination of Water andWastewater, 20th ed. Method
4110B, pp.4-
2~4-6. APHA, Washington, D.C., USA,
1998.
溫泉水中硫酸根離子檢測方法-濁度法
(一)規範概要
含硫酸鹽水樣於加入緩衝溶液後,再加入氯化鋇,使生成大小均
勻之懸浮態硫酸鋇沉澱,以分光光度計於420 nm測其吸光度並由
檢量線定量之。
(二)適用範圍
本規範適用於溫泉水中之硫酸根之檢驗,其適用之硫酸鹽濃度範
圍為1~40 mg SO42-/L。
(三)干擾
1.色度或大量濁度(懸浮物質)將產生干擾(某些懸浮物質可過
濾去除),若兩者濃度較硫酸鹽濃度為小時,可依步驟(七)
4 校正干擾。
2.矽濃度超過500 mg SiO2 / L 時,產生干擾。
3.水樣若含有大量干擾性有機物,硫酸鋇沉澱效果不佳。
(四)設備及材料
1.量匙:容量約0.2~0.3 mL。
2.磁石攪拌器。
3.分析天平:能精稱至0.1 mg。
4.定量瓶:1000.0 mL 及100.0 mL之A 級經校正之容器。容器材
質的選取上,必需選擇適當之惰性材質(例如硼玻璃、石英、
聚乙烯或鐵氟龍等)。
5.純水製造機:可製造去離子水或蒸餾水,電阻在16 MΩ-cm 以
上者。
6.碼錶或計時器。
7.分光光度計:使用波長420 nm,並具1~10 cm光徑之樣品槽。
使用濁度計(Nephelometer)、光度計(Filter photometer
,在420 nm 具有最大穿透度之紫色濾光片)亦可。
(五)試劑
1.試劑水:比電阻值?16 MΩ - cm之純水。
2.緩衝溶液A :溶解30 g氯化鎂(MgCl2‧6H2O )、5 g醋酸鈉
(CH3COONa‧3H2O )、 1.0 g硝酸鉀(KNO3)及20 mL 醋酸
(99% CH3COOH)於約500 mL蒸餾水中,並稀釋至1 L 。
3.緩衝溶液B (適用於水樣中硫酸鹽濃度小於10mg/L):溶解30
g氯化鎂(MgCl2‧6H2O)、5g 醋酸鈉(CH3COONa‧3H2O)、
1.0 g 硝酸鉀
(KNO3)、0.111 g 硫酸鈉(Na2SO4)及20mL醋酸(99% CH3
COOH)於約500 mL蒸餾水中,並稀釋至1 L 。
4.氯化鋇(BaCl2 )結晶,細度20~30網目。
5.硫酸鹽標準溶液:在1,000 mL定量瓶內,溶解
0.1479 g無水硫酸鈉(Na2SO4)於蒸餾水,並稀釋至標線,其
濃度為100 mg SO42-/L。
(六)採樣及保存
1.採樣:使用清潔並經試劑水清洗過之塑膠瓶或玻璃瓶。在取樣
前,採樣瓶可用擬採集之水樣洗滌2 至3 次。
2.保存:溫泉氯離子樣品在4 ℃之暗處可保存48小時。
(七)步驟
1.硫酸鋇濁度之形成:量取100 mL水樣或適量水樣稀釋至100 mL
,置於250 mL之三角燒瓶。加入20mL緩衝溶液(緩衝溶液之選
擇與使用方式,請參閱八結果處理),以磁石攪拌混合之。攪
拌時加入1 匙氯化鋇並立刻計時,於定速率下攪拌60±2 秒。
2.硫酸鋇濁度之測定:攪拌終了,將溶液倒入分光光度計樣品槽
中,於5 ±0.5 分鐘測定其濁度。
3.檢量線製備:分別精取0.00、5.00、10.00、1
5.00、20.00 、25.00 、30.00 、35.00 、 4
0.00mL硫酸鹽標準溶液,稀釋至100 mL,依檢測步驟操作,繪
製硫酸鹽含量(mg)-吸光度之檢量線。每分析3 至4 個水樣
,以標準溶液查核檢量線之穩定性。
4.水樣色度及濁度之校正:水樣於加入緩衝溶液後,加入氯化鋇
前測其空白值以校正色度及濁度干擾。
(八)結果處理
硫酸根離子濃度(mg SO42-/L)=檢量線求得硫酸鹽含量(mg)
/水樣體積(mL)×1000
若使用緩衝溶液 A,水樣在扣除加入氯化鋇前之吸光度後,直接
由檢量線求得硫酸鹽濃度,若使用緩衝溶液 B,需扣除以上式求
得之空白水樣硫酸鹽濃度才為水樣中硫酸鹽濃度;因檢量線不為
線性,故無法以水樣吸光度扣除空白水樣之吸光度後,再由檢量
線求得水樣硫酸鹽濃度。
(九)品質管制
1.檢量線:製備檢量線時,至少應包括5 種不同濃度之標準溶液
(不包括空白零點)。檢量線之相關係數應大於或等於0.995
。
2.空白分析:每十個或每批樣品(當該批樣品少於10個時)執行
1 次空白分析,空白分析值應少於方法偵測極限之兩倍。
3.重複分析:每十個或每批樣品執行1 次重複分析,其差異百分
比應在15%以內。
4.查核樣品分析:每十個或每批樣品執行1 次查核樣品分析,其
回收率應在80-120%範圍內。
5.添加標準品分析:每十個或每批樣品執行1 次添加標準品分析
,其回收率應在80-120%範圍內。
(十)參考資料
1.行政院環境保護署,水中硫酸鹽檢測方法-濁度法,(89)環
署檢字第75015 號公告,NIEAW430.51C。
2.American Public Health Association, Ame-rican Water W
orks Association & Water
Pollution Control Federation. StandardMethods for th
e Examination of Water andWastewater, 20th ed. Method
4110B, pp.4-2~4-6. APHA, Washington, D.C., USA, 1998.
六、溫泉水中氯離子檢測方法
溫泉水中氯離子檢測方式-離子層析法
(一)規範概要
水樣中之待測陰離子,隨碳酸鈉及碳酸氫鈉流洗液流經一系列之
離子交換層析管時,即因其與低容量之強鹼性陰離子交換樹脂間
親和力之不同而被分離。分離後待測陰離子再流經一自我抑制裝
置,移動相溶液則轉換成低導電度之碳酸。經轉換後之待測陰離
子再流經電導度偵測器,即可依其滯留時間及波峰面積、高度或
感應強度予以定性及定量。
(二)適用範圍
本規範適用於溫泉水中之氯離子之檢驗。方法偵測極限與樣品注
入體積及導電度偵測器之設定有關,對於使用100 μL樣品迴路
及10 μS / cm全比例(Full-scale)導電度偵測器,偵測極限
可達0.1 mg/L。
(三)干擾
1.對於圖譜中未知之波峰,應利用標準品添加法,予以確認之。
2.能產生與待測離子有相同滯留時間之波峰的物質,均會對該待
測離子產生干擾。一般可利用適當稀釋水樣及梯度沖提予以排
除。
3.試劑水、玻璃器皿及採樣儀器等如遭污染,亦將對檢測結果造
成干擾,尤其本規範檢測時所需水樣量相當少,操作時更應特
別注意。
4.單一離子之濃度如太高會對其他離子造成干擾,可利用稀釋或
梯度沖提來改善。
(四)設備及材料
1.離子層析儀:包括注入閥、樣品迴路、保護管、離子層析管、
自我抑制裝置、具溫度補償之電導度偵測器及搭配數據輸出之
印表機、紀錄器或積分儀等,且可提供1 至5 mL/min移動相溶
液流量及1400至6900 kPa的壓力。
2.陰離子層析管柱:具苯乙烯-二乙烯基苯 (Styrene diviny
l benzene-based )之低容量層析管柱或類似材質之層析管柱
,對Cl- 有良好之分離效果者。
3.保護管柱:與層析管柱具有相同材質者;用以保護層析管柱避
免污染或損壞。
4.自我抑制裝置:能連續將待測物及流洗液轉換成酸的型態,或
其它類似有效的背景抑制裝置。
5.濾膜:0.2或0.22 μm孔徑。
6.分析天平:能精稱至0.1 mg。
(五)試劑
1.試劑水:去離子水或蒸餾水,並經0.2 或0.22μm 孔徑濾膜過
濾,以避免堵塞管柱,導電度應在0.1 μS /cm 以下者。
2.移動相溶液,0.0017 M NaHCO3-0.0018 M Na2CO3:溶解0.57
12 g之NaHCO3及0.7632 g之Na2CO3於試劑水中,並稀釋至4 L
,或依各廠牌儀器分離管柱之特殊規定配製。
3.標準儲備溶液,1000 mg/L :取氯離子之標準品,於105 ℃乾
燥隔夜後,依量分別溶解於試劑水中,並稀釋至1 L ,再裝入
塑膠瓶於冰箱中保存,此溶液應可穩定保存至少1 個月以上;
或購買經濃度確認並附保存期限說明之市售標準儲備溶液。
4.混合標準中間溶液:依導電度偵測器之設定,配製適當之單一
或混合標準中間溶液,分別各取標準儲備溶液10mL,至100 mL
量瓶內,配製成單一或混合標準中間溶液(100 mg/L)。
5.混合標準工作溶液:分別各取混合標準中間溶液10mL,至100
mL量瓶內,配製成單一或混合標準工作溶液(10 mg/L) 。
6.依據待測氯離子濃度,配製成適當濃度範圍的單一或混合標準
中間溶液及工作溶液。此混合標準中間或工作溶液可穩定的保
存1 個月。
(六)採樣與保存
1.採樣:採集至少100 mL水樣於乾淨之玻璃或塑膠瓶中,保存於
4 ℃之暗處儘速分析。使用清潔並經試劑水清洗過之塑膠瓶或
玻璃瓶。在取樣前,採樣瓶可用擬採集之水樣洗滌2 至3 次。
2.保存:溫泉氯離子樣品在4 ℃之暗處可保存48小時。
(七)步驟
1.儀器準備:
(1)打開離子層析儀電源,並調整移動相溶液流量(約1.0mL /
min ),使之具有較佳的分離效果。
(2)依樣品來源或濃度之不同,調整導電度偵測器之值(Full–
scale ),通常設定在3 至30μs 之間或選擇其他適當的範
圍。使儀器溫機約15至20 min,觀察偵測器之圖譜基線,俟
其達到平穩後,將偵測器偏位歸零。
(3)啟動自我抑制裝置,使導電度降回3 μs 或儀器偵測基線。
2.檢量線製備:
(1)注入含有單一或混合化合物之標準溶液,在特定實驗條件下
,各離子的滯留時間為一定值,則可依其滯留時間,予以氯
離子定性。
(2)精取適當之標準工作溶液,使待測氯離子皆由高濃度至低濃
度序列稀釋成至少5 組不同濃度(不包含空白)之單一或混
合檢量線製備用溶液,如:0.05,0.10,0.20,0.30,
0.50mg/L,或其他適當之序列濃度。並依檢測結果之波峰面
積、高度或感應強度與注入濃度的關係,製作各別待測氯離
子之檢量線(如檢測器條件、移動相溶液或試劑改變時,均
應重新校正儀器)。
3.樣品檢測:
(1)如有需要先將溫泉樣品通過0.2 或0.22 μm之濾膜過濾後,
以去除樣品中的微粒。選擇適當體積之樣品迴路(Sample l
oop ),用乾淨之注射針筒將樣品以手動方式注入樣品迴路
,並確實使樣品迴路充滿樣品,打開注入樣品迴路開關,使
樣品隨移動相溶液流入離子層析儀中(亦可依個別儀器的自
動化樣品注入設備操作),並依波峰面積、高度或感應強度
,由檢量線求得樣品中氯離子之濃度。
(2)樣品檢測考慮泉質基質干擾,在上述由檢量線求得樣品中氯
離子之濃度無法得到正確氯離子濃度,同一溫泉區之樣品,
應每十個或每批樣品執行1 次標準添加法 (Standardaddi
tion)分析,並以標準添加法結果修正求得氯離子真實濃度
。
(八)結果處理
由樣品溶液測得之波峰面積、高度或感應強度,代入檢量線可求
得溶液中氯離子之濃度(mg/L),再依下式計算樣品中氯離子之
濃度(mg/L)。氯離子濃度(mg Cl-/L)A = A' × F
A:樣品中氯離子之濃度(mg/L)
A':由檢量線求得樣品溶液中氯離子之濃度(mg/L)
F:稀釋倍數
(九)品質管制
1.檢量線:製備檢量線時,至少應包括5 種不同濃度之標準溶液
(不包括空白零點)。檢量線之相關係數應大於或等於0.995
。
2.檢量線之標準樣品與查核分析之標準樣品,需由不同來源配製
。
3.空白分析:每十個或每批樣品(當該批樣品少於10個時)執行
1 次空白分析,空白分析值應少於方法偵測極限之兩倍。
4.重複分析:每十個或每批樣品執行1 次重複分析,其差異百分
比應在15%以內。
5.查核樣品分析:每十個或每批樣品執行1 次查核樣品分析,其
回收率應在80-120%範圍內。
6.添加標準品分析:每十個或每批樣品執行1 次添加標準品分析
,其回收率應在80-120%範圍內,其回收率超出管制上下限者
,應以標準添加法補償之。
(十)參考資料
1.行政院環境保護署,水中陰離子檢測方法-離子層析法,(92
)環署檢字第0920061769號公告,NIEA W415.51B 。
2.American Public Health Association, Ame-
rican Water Works Association & Water
Pollution Control Federation. StandardMethods for th
e Examination of Water andWastewater, 20th ed. Method
4110B, pp.4-2~4-6. APHA, Washington, D.C., USA, 1998.
溫泉水中氯離子檢測方法-硝酸汞滴定法
(一)規範概要
水樣經酸化後,在pH 2.3至2.8 範圍內,以硝酸汞溶液滴定,在
混合指示劑二苯卡巴 (diphe-nylcarbazone)存在時,氯離子
與硝酸汞生成不易解離之氯化汞,在滴定終點多餘之汞離子與二
苯卡巴 形成藍紫色複合物。
(二)適用範圍
本規範適用於溫泉水中之氯離子之檢驗。
(三)干擾
溴離子及碘離子亦與硝酸汞溶液起相同的反應,形成干擾。鉻酸
根離子、鐵離子或亞硫酸根離子之含量超過10 mg/L 時,形成干
擾。
(四)設備
1.微量滴定管:5 mL,刻度至0.01 mL。
2.分析天平:能精稱至0.1 mg。
3.定量瓶:1000.0 mL 及100.0 mL之A 級經校正之容器。容器材
質的選取上,必需選擇適當之惰性材質(例如硼玻璃、石英、
聚乙烯或鐵氟龍等)。
4.純水製造機:可製造去離子水或蒸餾水,電阻在16 MΩ-cm 以
上者。
(五)試劑
1.試劑水:一般蒸餾水。
2.指示─酸化試劑(氯離子低於100 mg/L時適用):依序加入25
0 mg二苯卡巴 ,4.0 mL濃硝酸及30mg酸鹼型指示劑(Xylene
cyanol FF)於100 mL 95 %乙醇(Ethyl alcohol )或異丙
醇(Isopropyl alcohol )中,貯存於棕色玻璃瓶並需置入冰
箱保存。
3.混合指示劑(氯離子高於100 mg/L時適用):
溶解0.5 g 二苯卡巴 及0.05 g溴酚藍(Bro-mophenol blue
)於75 mL 95%乙醇或異丙醇中,再以95%乙醇或異丙醇稀釋
至100 mL:貯存於棕色玻璃瓶。
4.硝酸溶液,0.1 M。
5.氫氧化鈉溶液,0.1 M。
6.氯化鈉標準溶液,0.0141 M(0.0141 N):在1,000 mL量瓶內
,溶解0.8240g 氯化鈉(NaCl,140 ℃乾燥隔夜)於蒸餾水,
稀釋至刻度;1.00mL=500 μg Cl- 。
7.硝酸汞滴定溶液(氯離子低於100 mg/L時適用),0.00705 M
(0.0141 N):在1,000 mL 量瓶內,溶解2.5 g 硝酸汞Hg(N
O3)2‧H2O 或
2.3 g 硝酸汞Hg(NO3)2,於含有0.25 mL 濃硝酸之100 mL蒸
餾水,以蒸餾水稀釋至刻度;依步驟(七)1 以氯化鈉標準溶
液標定之:加入5.00mL氯化鈉標準溶液及10 mg 碳酸氫鈉並以
蒸餾水稀釋至100 mL作重覆標定,溶液貯存於棕色玻璃瓶。
8.硝酸汞滴定溶液(氯離子高於100 mg/L時適用),0.0705 M(
0.141 N ):在1,000mL 量瓶內,溶解25 g硝酸汞Hg(NO3)2
.H2O 或23 g硝酸汞Hg(NO3)2於含有5.0 mL 濃硝酸之900mL
蒸餾水,以蒸餾水稀釋至刻度;依步驟(七)2 以氯化鈉標準
溶液標定之:加入25.00 mL氯化鈉標準溶液並以蒸餾水稀釋至
50 mL 作重覆標定,溶液貯存於棕色玻璃瓶。
9.對苯二酚溶液:溶解1 g純對苯二酚(Hydroq-uinone)於100
mL蒸餾水,使用時配製。
10.過氧化氫(H2O2),30%。
(六)採樣與保存
1.採樣:採集至少100 mL水樣於乾淨之玻璃或塑膠瓶中,保存於
4 ℃之暗處儘速分析。使用清潔並經試劑水清洗過之塑膠瓶或
玻璃瓶。在取樣前,採樣瓶可用擬採集之水樣洗滌2 至3 次。
2.保存:溫泉氯離子樣品在4 ℃之暗處可保存48小時。
(七)步驟
1.氯離子低於100 mg/L時之滴定:
(1)取水樣100.0 mL,或適量水樣稀釋至100 mL,使其氯離子含
量低於10 mg 。
(2)加入1.0 mL指示─酸化試劑(此時溶液應呈綠─藍色);對
酸性或鹼性水樣,在加入指示─酸化試劑之前應調整其pH至
8 附近。
(3)使用0.00705 M 之硝酸汞滴定溶液滴定水樣至藍紫色終點。
(4)使用100.0 mL含10 mg 碳酸氫鈉蒸餾水依同樣步驟作空白試
驗。
2.氯離子高於100 mg/L時之滴定:
(1)取水樣50.0 mL ,或適量水樣稀釋至50mL,使其消耗0.0705
M硝酸汞滴定液以不超過 5mL為原則。
(2)加入0.5 mL混合指示劑,混合均勻,此時溶液應呈紫色(若
溶液呈黃色則逐滴加入氫氧化鈉溶液至溶液呈藍紫色)。
(3)使用0.0705 M之硝酸汞滴定溶液滴定水樣至藍紫色終點。
(4)使用50 mL蒸餾水依同樣步驟作空白試驗。
(八)結果處理
氯離子濃度(mg Cl-/L)
=(A-B)× N × 35450 / 水樣體積(mL)
A:水樣消耗之硝酸汞滴定溶液體積(mL)。
B:空白消耗之硝酸汞滴定溶液體積(mL)。
N:硝酸汞滴定溶液之當量濃度。
(九)品質管制
1.空白分析:每十個或每批樣品(當該批樣品少於10個時)執行
1 次空白分析,空白分析值應少於方法偵測極限之兩倍。
2.重複分析:每十個或每批樣品執行1 次重複分析,其差異百分
比應在15%以內。
3.查核樣品分析:每十個或每批樣品執行1 次查核樣品分析,其
回收率應在80-120%範圍內。
4.添加標準品分析:每十個或每批樣品執行1 次添加標準品分析
,其回收率應在80-120%範圍內。
(十)參考資料
1.行政院環境保護署,水中氯鹽檢測方法-硝酸汞滴定法,(91
)環署檢字第0910065071號公告,NIEA W406.51C 。
2.American Public Health Association, Ame-
rican Water Works Association & Water
Pollution Control Federation. StandardMethods for th
e Examination of Water andWastewater, 20th ed. Method
4500 – Cl-,pp.4 - 68~ 4 – 69. APHA, Washington,D.
C, USA, 1998.
3.日本環境省自然環境局,礦泉分析法指針(更改),平成14年
3 月,pp. 52-54(2003) 。
七、溫泉水中游離二氧化碳檢測方法-推算法
(一)規範概要
每公升地表水中游離二氧化碳含量通常低於10mg,地下水中游離
二氧化碳含量通常高於此值,碳酸鹽性溫泉水中游離二氧化碳含
量約在數百mg/L,碳酸溫泉中游離二氧化碳含量約在500 mg/L以
上。當溫泉水之鹼度主要由碳酸根離子、碳酸氫根離子及氫氧根
離子構成且總溶解固體物濃度小於500 mg/L時,游離二氧化碳含
量可由pH值及總鹼度推算出。
(二)適用範圍
本規範適用於溫泉水中游離二氧化碳濃度檢驗。
(三)干擾
pH計應以標準緩衝溶液精確標定pH 7至8 範圍,不正確之pH值將
導致總鹼度之增加。
(四)設備及材料
溫泉樣品中總鹼度測定設備及材料,參照環保署公告方法「水中
鹼度檢測方法-滴定法」。
(五)試劑
溫泉樣品中總鹼度測定試劑,參照環保署公告方法「水中鹼度檢
測方法-滴定法」。
(六)採樣及保存
樣品採集於PE或硼矽玻璃瓶,水樣應完全裝滿瓶子,然後鎖緊瓶
蓋,宜貯存於約4 ℃之低溫。當曝露於空氣中樣品可能會產生微
生物作用,失去或得到CO2 或其他氣體,故樣品之分析應儘可能
在1 日內完成,絕不可超過48小時。若有生物性作用影響的疑慮
時,應在6 小時內分析。同時應避免樣品攪動、搖動及在空氣中
曝露過長。
(七)步驟
溫泉樣品中總鹼度測定步驟,參照環保署公告方法「水中鹼度檢
測方法-滴定法」。
溫泉樣品中進行總鹼度測定過程所需之pH值測定步驟,參照環保
署公告方法-「水中氫離子濃度指數測定法-電極法」執行。
(八)結果處理
1.溫泉水中HCO3-鹼度(mg CaCO3/L)=(T-5.0×10(pH-10)
)/ (1+0.94×10(pH-10));其中T為溫泉水之總鹼度(m
g CaCO3 /L)
2.溫泉水中游離二氧化碳含量(mg CO2/L)=2.0×HCO3-鹼度×
10(6-pH)
(九)品質管制
1.在檢測每個樣品時,pH電極應以試劑水完全洗淨。
2.空白分析:每十個或每批樣品(當該批樣品少於10個時)至少
執行1次空白分析。
3.重複分析:每十個或每批樣品至少執行1 次重複分析,其差異
百分比應在15%以內。
(十)參考資料
1.American Public Health Association, Ame-rican Water W
orks Association & Water
Pollution Control Federation. StandardMethods for th
e Examination of Water andWastewater,20th ed., Method
4500 D , pp.4–17 ~ 4–18 , APHA, Washington, D.C.,US
A, 1998.
2.行政院環境保護署,水中鹼度檢測方法-滴定法,(92)環署
檢字第0920085112號公告,NIEA W449.00B 。
3.行政院環境保護署,水中氫離子濃度指數測定法-電極法,(
83)環署檢字第00540 號公告,NIEA W424.50A 。
八、溫泉水中總硫檢測方法
溫泉水中硫化物及硫化氫檢測方法-分光光度計/甲烯藍法
(一)規範概要
溫泉水樣中硫化物及硫化氫在氯化鐵存在時,會與N,N-二甲基對
苯二胺草酸鹽(N,N-dimethyl-p-phenylenedia-mine oxalate)
反應生成甲烯藍(Methylene blue),使用分光光度計在波長66
4 nm處測其吸光度,可測定溫泉水樣中硫化物及游離態硫化氫之
濃度。
(二)適用範圍
本規範適用於溫泉水中硫化物之檢測,並可適用於溫泉水中硫化
氫之檢測。溫泉水中硫化物之方法偵測極限22 ng/mL;溫泉水中
硫化氫之方法偵測極限為23 ng/mL。本規範檢測硫化物或硫化氫
之濃度上限為20.000 μg/mL ,當硫化物或硫化氫濃度高於20
μg/mL 時,水樣應以試劑水做適當稀釋。
(三)干擾
1.強還原劑會干擾呈色反應。
2.硫代硫酸鹽之濃度大於或等於10μg/mL時會延遲或完全抑制呈
色反應。
3.硫化物本身濃度太高(數百μg/mL)時亦會干擾呈色反應。
4.對於可能含硫化物但無呈色反應之水樣,應先以酒石酸銻鉀(
Potassium antimony tartra-te)飽和溶液進行定性測定,添
加0.5 mL 酒石酸銻鉀飽和溶液及0.5 mL鹽酸溶液於200mL 水樣
,當水樣中硫化物濃度大於或等於 0.5μg/mL時,即會生成黃
色的硫化銻(Sb2S3 )沈澱。
5.氰化亞鐵(Ferrocyanide)呈藍色,會造成測定上之干擾。
6.亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽、碘化物及其他可溶性物質(不含氰化
亞鐵)等會造成干擾。在 100mL水樣中添加0.15 mL (3 滴)
醋酸鋅溶液及
0.10 mL (2 滴)6 M 氫氧化鈉溶液,激烈搖盪使形成硫化鋅
沈澱,靜置約30分鐘後,除去上澄液,再以試劑水溶解沈澱物
,即可克服本項干擾。若干擾仍存在時,可重複前述步驟直到
干擾被排除。
7.水樣之顏色及濁度會造成測定上之干擾。
8.硫化物易揮發並會與氧氣接觸而轉變為無法偵測之形態,應儘
量縮短水樣曝露於空氣之時間。
(四)設備
1.量瓶:棕色硼矽玻璃材質,容積25、50、 100、200 、500 及
1,000 mL。
2.玻璃瓶:棕色硼矽玻璃材質,容積100mL ,附矽橡膠塞或螺旋
瓶蓋(內襯鐵氟龍墊片)。
3.微量滴定管︰經校正之自動微量滴定器或刻度小於或等於0.01
mL 之滴定管。
4.試管:硼矽玻璃材質,容積12 mL 以上。
5.分光光度計:使用波長664 nm,附光路徑1 、10、20或50 mm
以上之樣品槽。
6.溫度計。
7.pH計。
8.導電度計。
9.烘箱:可定溫至105?C。
10.天平:可精稱至0.1mg。
(五)試劑
1.試劑水。
2.氫氧化鈉溶液,6M:溶解24g 氫氧化鈉於適量試劑水中,再稀
釋至100mL 。
3.醋酸鋅溶液,2 M:溶解22 g 醋酸鋅(Zn(C2H3O2)2.2H2O
)於適量試劑水中,再稀釋至100mL 。
4.胺-硫酸(Amine-sulfuric acid )儲備溶液:溶解13.5 g N
,N- 二甲 基對苯二胺草酸鹽於已冷卻之35 mL 硫酸溶液(5
+ 2 )中,俟冷卻後再以試劑水稀釋至50 mL ,貯存於棕色玻
璃瓶中,若溶液褪色時應重新配製。
5.胺- 硫酸試劑:取2.5 mL胺- 硫酸儲備溶液,置於100 mL之棕
色量瓶中,再以硫酸溶液( 1+1 )稀釋至刻度。本溶液應於
每一工作日重新配製。
6.氯化鐵(III)溶液:溶解50 g 氯化鐵(FeCl3.6H2O )於20
mL 試劑水中。
7.磷酸氫二銨溶液:溶解100 g 磷酸氫二銨((NH4)2HPO4)於
200 mL試劑水中。
8.澱粉指示劑:稱取2 g 可溶性澱粉,置於 250mL之燒杯中,加
入適量試劑水後,攪拌成糊狀,將之倒入100 mL之沸騰試劑水
中,煮沸數分鐘後靜置一夜。加入0.2 g 柳酸( Salicylicac
id)或數滴甲苯(Toluene ),使用時取其上澄液。
9.碘酸氫鉀(Potassium bi-iodate )標準溶液,0.0021 M(0.
025 N ):稱取0.8124 g經105 ℃隔夜烘乾之一級標準品級碘
酸氫鉀KH(IO3)2。溶解於適量試劑水中,再稀釋至1 L 。
10.重鉻酸鉀標準溶液,0.00417 M(0.025 N):
溶解1.226 g 經105 ℃隔夜烘乾之一級標準品級重鉻酸鉀於適
量試劑水中,再稀釋至1 L 。
11.硫代硫酸鈉滴定溶液,0.025 M(0.025 N):
溶解6.205g硫代硫酸鈉Na2S2O3.5H2O 於適量經煮沸且冷卻至
室溫之試劑水中,加入 0.4 g氫氧化鈉後,再稀釋至1 L ,貯
存於棕色玻璃瓶。使用前以下述任一方法標定之:
(1)碘酸氫鉀法:添加2.0 g 不含碘酸鹽之碘化鉀於錐形瓶中,
以100-150 mL試劑水溶解之,續加入1 mL 6N 硫酸溶液及20
.0 mL 碘酸氫鉀標準溶液,再以試劑水稀釋至約200 mL。所
得溶液續以硫代硫酸鈉溶液滴定至淡黃色,加入1-2 mL澱粉
指示劑後,繼續滴定至終點(無色),計算硫代硫酸鈉溶液
之當量濃度。
硫代硫酸鈉溶液當量濃度(N)= 碘酸氫鉀體積(mL)×0.
025N÷硫代硫酸鈉溶液滴定體積(mL)
(2)重鉻酸鉀法:添加2.0 g 不含碘酸鹽之碘化鉀於錐形瓶中,
以100-150 mL試劑水溶解之,續加入1 mL 3 M硫酸溶液及20
.0 mL 重鉻酸鉀標準溶液,於暗處靜置5 分鐘後,以試劑水
稀釋至約400 mL。所得溶液續以硫代硫酸鈉溶液滴定至淡黃
色,加入1-2 mL澱粉指示劑後,繼續滴定置終點(無色),
計算硫代硫酸鈉溶液之當量濃度。
12.碘標準溶液,0.025 M(0.025 N):溶解4-5g碘化鉀於適量試
劑水中,加入0.64 g一級標準品級之碘,均勻溶解後以試劑水
稀釋至200 mL。本溶液應於每一工作日重新配製,使用前依下
述方法標定之:添加100-150mL 試劑水於錐形瓶中,加入1 mL
6 M硫酸溶液及20.0 mL 碘標準溶液後,以試劑水稀釋至約20
0 mL,續以硫代硫酸鈉溶液滴定至淡黃色,加入1-2 mL澱粉指
示劑後,繼續滴定至終點(無色),計算碘標準溶液之當量濃
度。
碘標準溶液之當量濃度(N )=硫代硫酸鈉溶液當量濃度(N
)×滴定體積(Ml)÷20.0 mL13.硫化物儲備溶液:溶解7.5
g 硫化鈉(Na2S.XH2O,X=7至9 )於經煮沸且剛冷卻至室溫之
適量試劑水中,再稀釋至1 L ,其濃度約為1,000 μg/mL。本
溶液應於每個工作日配製,使用前依下述方法標定之:精取2.
0 mL硫化物儲備溶液,以試劑水稀釋至100 mL後,置於容積50
0 mL之錐形瓶中,加入10.0 mL 碘標準溶液及2 滴濃鹽酸,混
合均勻後,以上述硫代硫酸鈉溶液滴定至淡黃色,加入1-2 mL
澱粉指示劑後,繼續滴定至終點(無色)。依下式計算儲備溶
液中硫化物濃度:
硫化物儲備溶液濃度(μg/mL)=
A:碘標準溶液體積,10.0 mL。
B:碘標準溶液當量濃度(N)。
C:滴定時硫化物儲備溶液所消耗之硫代硫酸鈉溶液體積(mL
)。
D:硫代硫酸鈉當量濃度(N)。
V:硫化物儲備標準溶液體積,2.0mL。
14.硫化物中間溶液:精取10.0 mL 硫化物儲備溶液,以經煮沸且
剛冷卻之試劑水定容為1 L 。本溶液應於每一工作日重新配製
。
15.硫化物標準溶液(I):精取硫化物中間溶液100.0 mL ,以經
煮沸且剛冷卻之試劑水定容為500 mL。
16.硫化物標準溶液(II):精取硫化物中間溶液25.0 mL ,以煮
沸且剛冷卻之試劑水定容為500 mL(本標準溶液適用於檢測溫
泉之檢量線製備)。
17.氯化鋁溶液:溶解50 g氯化鋁( AlCl3.6H2O)於72 mL 試劑
水中。(檢測硫化氫用藥劑)
(六)採樣與保存
在容積500 mL以上之玻璃或塑膠瓶中預先添加醋酸鋅溶液(每10
0 mL水樣添加4 滴2 M 醋酸鋅溶液),然後裝滿水樣,再加入氫
氧化鈉使水樣之pH > 9,覆蓋瓶蓋時瓶內勿留空間或氣泡;若為
檢測硫化氫之水樣則不必預先添加醋酸鋅。水樣採集及貯存過程
中應避免攪動並減少水樣曝露於空氣之時間。水樣採集後應置於
暗處4 ℃冷藏,其最長保存期限為24小時。
(七)步驟
1.檢量線製備:
(1)精取硫化物標準溶液(I) 或(II)0.0 、
5.0 、10.0、20.0、40.0及50.0 mL ,使用經煮沸且剛冷卻
之試劑水稀釋至100 mL,混合均勻後各取7.5 mL,分別置於
試管中。
(2)加入0.5 mL胺-硫酸試劑及0.15mL(3 滴)
氯化鐵(III) 溶液,緩緩倒轉試管1 次,使均勻混合,靜
置3-5分鐘使呈色反應完全。
(3)續加入1.6 mL磷酸氫二銨溶液,混合均勻後靜置3-15分鐘,
使用分光光度計在波長 664nm處讀取吸光度,繪製硫化物濃
度對應吸光度之檢量線。
2.水樣中溶解性硫化物之分析:
(1)添加0.2 mL(4 滴)6 M 氫氧化鈉溶液於容積100 mL之玻璃
瓶中,加入100 mL水樣後,再加入0.2 mL(4 滴)氯化鋁溶
液,小心覆蓋瓶蓋(塞)使無氣泡遺留在內。
(2)反覆倒轉玻璃瓶並橫向激烈搖動1 分鐘,靜置約30分鐘使膠
羽完全沈澱。
(3)若水樣中存在10 mg/L 以上之硫代硫酸根離子、亞硫酸根離
子等則必須進行下述之處理:
A.添加0.15 mL (3 滴)醋酸鋅溶液於容積100 mL之玻璃瓶
中,加入100 mL水樣後,再加入0.10mL(2 滴)6 M 氫氧
化鈉溶液,使水樣之pH值大於9 ,小心蓋上瓶蓋(塞),
儘可能勿使溶液溢出。為避免玻璃瓶內存留空間或氣泡,
可加入適量試劑水,以利於瓶蓋(塞)與液面完全密合。
B.反覆倒轉玻璃瓶並橫向激烈搖動之,靜置約30分鐘使膠羽
完全沈澱。
C.以虹吸法或其他方法儘可能移去上澄液,但勿損失沈澱物
。然後以試劑水稀釋至100 mL(若預知硫化物濃度很低時
,可稀釋至50 mL或20 mL),攪拌均勻後取7.5 mL置於試
管中。
D.若干擾物質之濃度很高,則上述(七) 2(3)C之沈降物
以試劑水稀釋至100 mL後,應重複1 次(七)2(3)B-
(七)2(3)C之步驟。
(4)取上澄液,依(七)1(2)-(七)1(3)
之步驟進行呈色反應及測定吸光度,並由檢量線求得水樣中
溶解性硫化物之濃度。
(5)水樣中溶解性硫化物濃度介於0.1 μg/mL至
2.0 μg/mL時,可使用光路徑10 mm 之樣品槽;當溶解性硫
化物濃度超過及低於此濃度範圍時,應分別使用光路徑1 mm
及10 mm 以上之樣品槽。
(6)測定水樣之溫度、導電度及pH值,由表2 查得pK' 後,依溶
解性硫化物中硫化氫百分比之推算公式:
pK=pH-pK' =log
,可求得水樣中硫化氫之濃度。
(八)結果處理
1.由檢量線可求得試樣中之待測物濃度,再依下式計算溶解性硫
化物之濃度:
溫泉中溶解性硫化物濃度(mg/L)=A×V÷V1A:由檢量線求
得之溶解性硫化物濃度。
V:水樣體積,100 mL。
V1:呈色反應前反應溶液之最終定容體積,20-100 mL。
2.依下式計算水樣中游離態硫化氫之濃度:
水樣中游離態硫化氫濃度
H2S(mg/L)= DS× J ×34÷32
DS:溶解性硫化物濃度(S2- mg/L)。
J:溶解性硫化物中硫化氫百分比之推算公式,pK=pH-pK' =l
og 。
(九)品質管制
1.檢量線:製備檢量線時,至少應包括5 種不同濃度之標準溶液
(不包括空白零點)。檢量線之相關係數應大於或等於0.995
。
2.檢量線之標準樣品與查核分析之標準樣品,需由不同來源配製
。
3.空白分析:每十個或每批樣品(當該批樣品少於10個時)執行
1 次空白分析,空白分析值應少於方法偵測極限之兩倍。
4.重複分析:每十個或每批樣品執行1 次重複分析,其差異百分
比應在15%以內。
5.查核樣品分析:每十個或每批樣品執行1 次查核樣品分析,其
回收率應在80-120%範圍內。
6.添加標準品分析:每十個或每批樣品執行1 次添加標準品分析
,其回收率應在80-120%範圍內,其回收率超出管制上下限者
,應以標準添加法補償之。
(十)參考資料
1.American Public Health Association, Ame-rican Water W
orks Association & Water
Pollution Control Federation.1992.Stand-ard Methods fo
r the Examination of Waterand Wastewater,18th Ed, pp.4
-123~4-127.APHA, Washington, D.C., USA., 1998.
2.行政院環境保護署,水中硫化物檢測方法-分光光度計/甲烯
藍法,NIEA W433.50A ,(84 )環署檢字第02012 號公告。
表2 不同導電度及溫度下硫化氫之 pK' 值
溫泉水中硫代硫酸根離子檢測方法-呈色時間定量法(一)規範概要
硫化物離子和N,N–二甲基對苯二胺二鹽酸鹽試藥產生反應後會
立刻變成藍色。但溶液中存在硫代硫酸根離子時,即使硫化物離
子和試藥混合並不會立刻出現藍色,而會暫時出現無色狀態。混
合溶液反應變成藍色的時間與溶液中存在之硫代硫酸根離子量成
正比。因此藉由已知硫代硫酸根離子濃度之溶液進行呈色反應時
間之測定,可製作成測量線,進行硫代硫酸根離子含量之定量。
(二)適用範圍
本規範適用於溫泉水中硫代硫酸根離子濃度檢驗,硫代硫酸根離
子適當偵測範圍在0.008 mg/L至5.0 mg/L之間。
(三)干擾
溫泉水中若含有碘離子會造成部分干擾。
(四)設備及材料
1.分光光度計。
2.5cm光路徑長之比色槽。
(五)試劑
1.鐵溶液:
取5g硫酸鐵銨((NH4)Fe(SO4)2.12H2O)和1mL 濃硫酸(
d=1.83)溶入50mL水中,混合均勻溶解後,稀釋到500mL 。
2.N,N–二甲基對苯二胺二鹽酸鹽溶液,(DPDA溶液):
A液:N,N–二甲基對苯二胺二鹽酸鹽(C8H12N2.2HCl )2g
與200mL 純水混合,加入1L定量瓶,溶解後緩慢加入20
0mL 濃硫酸(d=1.83),冷卻後加水稀釋至1L。
B液:N,N–二甲基對苯二胺二鹽酸鹽(C8H12N2.2HCl )2g
與200mL 純水混合加入1L定量瓶,溶解後緩慢加入400m
L 濃硫酸(d=1.83),冷卻後加水稀釋至1L。
3.硫化氫溶液(不含S2O32- ):
配製2 %醋酸鋅水溶液250mL 及0.03%明膠(動物膠)溶液50
0mL (同時配製)後,一起混合均勻形成混合溶液,讓它收集
吸收由硫化鈉溶液(內含5mg 的H2S )加入硼酸後蒸餾產生之
H2S 蒸氣後稀釋成1L。以I2溶液標定H2S 溶液。其濃度約為5
μg/mL。本溶液應於每個工作日配製,使用前依下述方法標定
之:精取400 mL硫化氫溶液,置於容積500 mL之錐形瓶中,加
入10.0 mL 碘標準溶液及2 滴濃鹽酸,混合均勻後,以上述硫
代硫酸鈉溶液滴定至淡黃色,加入1-2 mL澱粉指示劑後,繼續
滴定至終點(無色)。依下式計算溶液中硫化氫濃度:硫化氫
濃度(μg/mL)=[(A×B)-(C×D)]÷V×16000
A:碘標準溶液體積,10.0 mL。
B:碘標準溶液當量濃度(N)。
C:滴定時硫化氫溶液所消耗之硫代硫酸鈉溶液體積(mL)。
D:硫代硫酸鈉當量濃度(N)。
V:硫化氫溶液體積400 mL。
4.碘酸氫鉀(Potassium bi-iodate )標準溶液,0.0021 M(0.
025 N):稱取0.8124 g 經105 ℃隔夜烘乾之一級標準品級碘
酸氫鉀(KH(IO3)2)。溶解於適量試劑水中,再稀釋至1L。
5.澱粉指示劑:稱取2g可溶性澱粉,置於250 mL之燒杯中,加入
適量試劑水後,攪拌成糊狀,將之倒入100 mL之沸騰試劑水中
,煮沸數分鐘後靜置一夜。加入0.2 柳酸(Salicylic acid)
或數滴甲苯(Toluene ),使用時取其上澄液。
6.硫代硫酸鈉標準溶液(0.02N ):溶解5 g 硫代硫酸鈉(Na2S
2O3.5H2O )於適量經煮沸且剛冷卻之試劑水中,加入0.4 g
氫氧化鈉後,再稀釋至1L,貯存於棕色玻璃瓶。標定步驟如下
:
(1)碘酸氫鉀法:添加2.0g不含碘酸鹽之碘化鉀於錐形瓶中,以
100-150mL 試劑水溶解之,續加入1 mL 6N 硫酸溶液及20.0
mL 碘酸氫鉀標準溶液,再以試劑水稀釋至約200 mL。所得
溶液續以硫代硫酸鈉溶液滴定至淡黃色,加入1-2 mL澱粉指
示劑後,繼續滴定至終點(無色),計算硫代硫酸鈉溶液之
當量濃度。
(2)硫代硫酸鈉溶液當量濃度(N) =碘酸氫鉀體積(mL)× 0
.025N ÷硫代硫酸鈉溶液滴定體積(mL)
7.0.0001N硫代硫酸鈉稀釋溶液:
取0.02N 硫代硫酸鈉標準溶液5 mL加蒸餾水稀釋至1L。
8.10%氫氧化鈉溶液:取10克氫氧化鈉加蒸餾水稀釋至100 mL。
9.5 %硫酸鋅溶液:取5 克硫酸鋅加蒸餾水稀釋至100 mL。
10.碘標準溶液,0.025 M (0.025 N ):溶解 4-5 g 碘化鉀於
適量試劑水中,加入0.64 g一級標準品級之碘,均勻溶解後以
試劑水稀釋至200 mL。本溶液應於每一工作日重新配製,使用
前依下述方法標定之:添加100-150mL試劑水於錐形瓶中,加
入1 mL 6 M硫酸溶液及20.0mL碘標準溶液後,以試劑水稀釋至
約200mL ,續以硫代硫酸鈉溶液滴定至淡黃色,加入 1-2mL澱
粉指示劑後,繼續滴定至終點(無色),計算碘標準溶液之當
量濃度。
碘標準溶液之當量濃度(N)
=硫代硫酸鈉溶液當量濃度(N) ×滴定體積(Ml)÷20.0 m
L
(六)採樣及保存
正確量取500mL 溫泉水,以10%氫氧化鈉溶液滴加至微鹼性,正
確記錄添加量V1 mL ;另加入20~50mL 5%硫酸鋅溶液並混合均
勻,正確記錄添加量V2 mL ;儘速送回實驗室,24小時內進行分
析。實驗室內取定量現地處理過溫泉水上澄液V3mL進行甲基藍呈
色法分析,正確之受檢測溫泉水體積V(mL)=(V3×500)÷
(500+V1+V2)。
(七)步驟
1.取現地處理過溫泉水樣之上澄液80mL,加入鹽酸使成酸性後,
加入相當於50 μg硫黃之硫化氫(H2S )溶液。如果是含有硫
化氫之溫泉水樣則不需進行此操作。
2.硫代硫酸根離子含量為50 μg以下時,加入10mL B溶液及0.3
mL鐵溶液;若硫代硫酸根離子含量為50 μg以上時,加入10mL
A溶液及 0.5mL鐵溶液。混合後立刻用計時器測定溶液反應變
成藍色所需時間。
3.需配製各種已知濃度的硫代硫酸根離子溶液,如同上述試料溶
液之操作步驟,取80mL已知濃度的硫代硫酸根離子溶液,加入
鹽酸使成酸性後,加入相當於50 μg硫黃之硫化氫(H2S )溶
液,如步驟2 反應後,測定反應變成藍色所需的時間製作檢量
線,以求得試料溶液中硫代硫酸根離子含量。
4.為檢測出低硫代硫酸根離子含量之試料溶液,可使用波長670
nm,光路徑5 cm之比色槽,當吸光度超過0.05時判定為發色點
(變成藍色)。
(八)結果處理
1.與試料溶液同溫度下製作出檢量線,藉由加入呈色試劑直到反
應出現顏色的時間,計算出硫代硫酸根離子含量。
2.如添加與試料中硫代硫酸根離子含量相等的已知量硫代硫酸根
離子到試料溶液中。若此時呈現藍色時間相等於原試料呈現藍
色時間之2 倍值,則比例部分不用檢量線即可計算。
3.使用第1 試料體積為V1 mL ,第2 試料體積V2mL,V2微大於V1
(V2體積多於V1體積5-10%),可測得反應時間分別為t1、t2
。V1 mL 的試料裡加入少量y mg的硫代硫酸根離子,則可測出
較遲緩呈色時間ty。根據這些數據便可求得S2O32- mg/L 。
S2O32-(mg/L)=(t2-t1)*y/(ty-t1)(V2-V1)
(九)品質管制
1.檢量線:製備檢量線時,至少應包括5 種不同濃度之標準溶液
(不包括空白零點)。檢量線之相關係數應大於或等於0.995
。
2.檢量線之標準樣品與查核分析之標準樣品,需由不同來源配製
。
3.空白分析:每十個或每批樣品(當該批樣品少於10個時)執行
1 次空白分析,空白分析值應少於方法偵測極限之兩倍。
4.重複分析:每十個或每批樣品執行1 次重複分析,其差異百分
比應在15%以內。
5.查核樣品分析:每十個或每批樣品執行1 次查核樣品分析,其
回收率應在80-120%範圍內。
6.添加標準品分析:每十個或每批樣品執行1 次添加標準品分析
,其回收率應在80-120%範圍內,其回收率超出管制上下限者
,應以標準添加法補償之。
(十)參考資料
1.日本環境省自然環境局,礦泉分析法指針(更改),平成14年
3 月,pp.59-60(2003)。
2.美國材料試驗協會出版之分析方法(ASTM)。
九、溫泉水中總鐵離子檢測方法-火焰式原子吸收光譜法(一)規範概要
環保署公告之金屬檢驗方法中公告之可使用儀器包括:感應耦合
電漿原子發射光譜儀、感應耦合電漿質譜儀與本方法所使用之火
焰式原子吸收光譜儀,相較3 者均可檢測出「溫泉水中總鐵離子
」,惟感應耦合電漿原子發射光譜儀及感應耦合電漿質譜儀乃針
對多種金屬濃度一次同時檢測,且測定標的物主要針對低濃度金
屬,而本檢測方法乃針對總鐵離子所作檢測,標的物有所差異,
且所用資源有明顯差別,因此本法採用環保署公告之火焰式原子
吸光譜法,依溫泉水特性所需,加以修改制定。
採樣時在現場以0.45 μm之濾膜將溫泉水樣過濾後,以0.15%(
V/V) 硝酸溶液調整過濾水樣pH值小於2 以下,低溫冰存回實驗
室,直接吸入火焰式原子吸收光譜儀,選擇適當波長測定其中溫
泉水中溶解性鐵吸光度定量之。
(二)適用範圍
本規範適用於溫泉水中溶解性鐵之檢驗,其偵測濃度範圍分別為
0.3至10 mg/L。
(三)干擾
1.化學干擾:
火焰溫度不足時,會導致分子無法分解或分解出之原子立即被
氧化為另一無法進一步分解之化合物。鹽類基質干擾之水樣,
須使用APDC螯合MIBK萃取法或鉗合離子交換樹脂濃縮法除去干
擾,此分析過程可同時將水樣濃縮,因此,其偵測極限變得較
低。
2.物理干擾:
火焰中固體顆粒(來自樣品)之光散射效應及分子吸收現象,
會使吸收值變大而造成正誤差。當此種物理干擾現象發生時,
應使用背景校正以獲得較準確之測值。
(四)設備及材料
1.火焰式原子吸收光譜儀:含可放出各待測元素分析所需之特定
波長光源、樣品霧化器、燃燒頭、單色光器(Monochromator
)、信號倍增裝置之光電管及信號輸出裝置,須具有背景校正
裝置。
2.燈管:使用鐵之中空陰極燈管(Hollow-cath-ode lamp,簡稱
HCL )或無電極放射燈管(
Electrodeless discharge lamp,簡稱EDL )。多元素中空陰
極燈管之靈敏度低於單一元素之燈管。EDL 燈管需較長時間之
預熱使其穩定。
3.排氣裝置:用以除去火焰之薰煙及蒸氣。
4.電熱板或適當加熱裝置。
5.過濾裝置:包括塑膠或鐵氟龍固定座及濾膜。
濾膜之材質為聚碳酸脂(Polycarbonate )或乙脂纖維素(Ce
llulose acetate ),孔徑為
0.4 至 0.45μm(供分析溶解性水樣過濾之用)。
6.抽氣裝置:過濾時之抽氣使用。
(五)試劑
1.試劑水:不含待測元素之去離子水,其電阻應大於16 MΩ –
cm。
2.0.15%(V / V )硝酸溶液、硝酸(1:1)溶液及濃硝酸。
3.鈣溶液:溶解 0.630 g無水碳酸鈣(CaCO3 )
於50 mL 1 + 5 鹽酸溶液,視需要加熱使完全溶解,冷卻後以
試劑水稀釋至1,000 mL。
4.鐵儲備溶液:使用市售品或依下述方法配製:
在1,000 mL量瓶內,溶解1.000 g 鐵絲(純度> 99.9%)於50
mL 1 + 1 硝酸溶液,以去離子蒸餾水稀釋至刻度;1.00 mL=
1.00 mg Fe。
5.鐵標準溶液:取10.0 mL 鐵儲備溶液置於1,000 mL量瓶內,以
每升含1.5 mL濃硝酸之去離子蒸餾水稀釋至刻度;1.00 mL =1
0.0 μg Fe。
6.空氣:以空氣壓縮機或空氣鋼瓶供給,經適當過濾裝置除去油
份、水份及其它物質。
7.乙炔:商品級,鋼瓶壓力在7 Kg / cm2以上,為避免鋼瓶內做
為溶劑之丙酮流出,在乙炔鋼瓶之壓力低於689 kPa(或100 p
si)時應更新乙炔氣體。
(六)採樣與保存
1.採樣容器之材質以石英或鐵氟龍最佳,但因其昂貴,故亦可使
用聚丙烯或直鏈聚乙烯材質且具聚乙烯蓋之容器。採樣容器及
過濾器於使用前應預先酸洗。
2.採樣時,水樣應於採樣現場以0.45 μm之濾膜過濾,如水樣中
有多量之粒狀物,應先以濾紙粗濾之,所得濾液再加入適當體
積之濃硝酸,使其pH值小於2 。一般而言,每1 L 水樣中添加
1.5 mL濃硝酸或3 mL 1:1硝酸溶液已足夠水樣短期貯藏之所需
,但若水樣具高緩衝容量,應適當增加硝酸之體積(某些鹼性
或緩衝容量高之水樣可能需使用5 mL之濃硝酸)。應使用高純
度之市售硝酸或自行以次沸騰(Subboil-ing )蒸餾方式取得
高純度之濃硝酸。加酸後之水樣宜貯藏於4±2℃下,以避免因
水分蒸發而改變水樣體積,同時在上述狀況下,若水樣含數mg
/L濃度之金屬時,其穩定期限為48小時。
(七)步驟
1.水樣前處理:
(1)水樣應於採樣現場以0.45 μm之濾膜過濾。
(2)以0.15%(V/V) 硝酸溶液調整過濾水樣pH值小於2 以下。
2.儀器操作:原子吸收光譜儀因廠牌及型式不同,其操作方法亦
有不同,因此分析人員在使用儀器時必須遵循使用說明書的操
作,下述為一般之操作程序:
(1)將待測定元素所需之燈管裝妥並校正光路徑,依操作手冊設
定波長及光譜狹縫寬度 (Slit width)。
(2)開啟電源,提供燈管合宜之電流,暖機10至20分鐘,並使儀
器穩定。必要時可在暖機後重新調整電流。
(3)依製造廠商說明校正光源。
(4)安裝合宜之燃燒頭,並調整至適當水平及垂直之位置,打開
乙炔及空氣開關並調整至合宜流量,點燃火焰並穩定數分鐘
。
(5)取0.15 %硝酸溶液,吸入噴霧器內,以清洗噴霧頭並將儀器
歸零。
(6)取一適當濃度之標準溶液,吸入噴霧器內,調整儀器吸入標
準溶液之流速及燃燒頭位置以獲得最大吸光度。
(7)吸入0.15%硝酸溶液,重新將儀器歸零。
(8)取檢量線中點之待測金屬新配標準溶液,來測試新用燈管,
建立其吸光值資料,以為日後查核儀器穩定性及燈管老化之
參考資料。
(9)測定每一標準品或樣品之後,均須吸入0.15%硝酸溶液,以
清洗噴霧頭,避免產生記憶效應,造成檢測誤差。
(10)測定完畢後,先以試劑水吸入噴霧室清洗約5 至10分鐘後熄
滅火焰。熄滅火焰時,應先將乙炔關閉,再關閉空氣。
3.樣品分析:
(1)將0.15%硝酸溶液吸入噴霧頭內,將儀器歸零。吸入經處理
後之樣品,記錄其吸光度。
(2)將0.15%硝酸溶液吸入噴霧頭內,以清洗噴霧頭。若原子吸
收光譜儀基線呈現不穩定狀態時,應將儀器重新歸零。
(3)每100 mL水樣中加入25 mL 鈣溶液。
(4)吸入原子吸收光譜儀測定最大吸光度,由檢量線求得總鐵濃
度(mg/L)。原子吸收光譜儀,依各種廠牌型式不同,而有
不同之操作程序,應依照各儀器使用說明書操作。
4.檢量線製備:
(1)視實際需要配製5 種以上不同濃度之鐵標準溶液,依(七)
2- (七)3 之步驟測定其最大吸光度。以標準溶液濃度(
mg/L)為 X軸,吸光度為Y 軸,繪製檢量線圖。使用原子吸
收光譜儀測定各種濃度之標準溶液以製備檢量線時,應預先
將儀器歸零,並於所有標準溶液測定結束後,隨即測定0.15
%硝酸溶液,以確認原子吸收光譜儀基線之穩定性,若基線
呈現不穩定狀態,則應待儀器穩定後,將儀器歸零,並重新
測定標準溶液,以製備新的檢量線。
(2)檢量線確認:完成檢量線製作後,必須以中間濃度附近的標
準溶液進行檢量線確認。若檢量線在指定範圍內無法被確認
,則應找出原因並在樣品分析前重新校正儀器。
(八)結果處理
樣品之最大吸光度經由檢量線可求得鐵之濃度(mg/L)。依下式
計算溫泉水樣中總鐵濃度:
水樣中總鐵濃度(mg Fe/L)=A×V1/V
A:由檢量線求得之鐵濃度(mg/L)。
V1:溫泉水樣經前處理後最終定容體積(mL)。
V:使用之原水樣體積(mL)。
(九)品質管制
1.檢量線:製備檢量線時,至少應包括5 種不同濃度之標準溶液
(不包括空白零點)。檢量線之相關係數應大於或等於0.995
。
2.檢量線之標準樣品與查核分析之標準樣品,需由不同來源配製
。
3.空白分析:每十個或每批樣品(當該批樣品少於10個時)執行
1 次空白分析,空白分析值應少於方法偵測極限之兩倍。
4.重複分析:每十個或每批樣品執行1 次重複分析,其差異百分
比應在15%以內。
5.查核樣品分析:每十個或每批樣品執行1 次查核樣品分析,其
回收率應在80-120%範圍內。
6.添加標準品分析:每十個或每批樣品執行1 次添加標準品分析
,其回收率應在80-120%範圍內,其回收率超出管制上下限者
,應以標準添加法補償之。
(十)參考資料
1.行政院環境保護署,水中溶解性鐵、錳檢測方法-火焰式原子
吸收光譜法,環署檢字第0930064699B 號公告,NIEA W305.52
A 。
2.行政院環保署,水中銀、鎘、鉻、銅、鐵、錳、鎳、鉛及鋅檢
測方法-火焰式原子吸收光譜法,環署檢字第0930064699C 號
公告,NIEA W306.52A 。
3.行政院環境保護署,海水中鎘、鉻、銅、鐵、鎳、鉛及鋅檢測
方法-APDC螯合MIBK萃取原子吸收光譜法,環署檢字第092007
7960號公告,NIEAW309.21A。
4.行政院環境保護署,海水中鎘、鈷、銅、鐵、錳、鎳、鉛及鋅
檢測前處理方法-鉗合離子交換樹脂濃縮法,環署檢字第0920
085408號公告,NIEAW308.22B。
5.American Public Health Association, Ame-rican Water W
orks Association & Water
Pollution Control Federation. StandardMethods for th
e Examination of Water andWastewater, 20th ed. Method
3111A&B, pp.3-13~3-18, pp.4-2~4-6. APHA, Washingt-on
, D.C., USA, 1998.
十、溫泉水中鐳檢測方法—液體閃爍計數法
(一)規範概要
溫泉水樣中鐳(Radium, Ra)核種偵測,226Ra 利用與氯化鋇產
生之共沈澱物,透過離心與EDTA的萃取,可透過RaSO4 沈澱物而
利用液體閃爍計數器量測α射線,測其活度;228Ra 可透過加熱
濃縮法,再利用高純鍺偵檢器量測228Ac 的γ活度。
(二)適用範圍
本規範適用於溫泉水中鐳之檢測。溫泉水中226Ra 與228Ra 之方
法偵測極限為1 pCi/L 。
(三)干擾
放射性活度計數器的干擾有大氣中的灰塵、水氣、溶劑產生之蒸
氣。
(四)設備
1.離心機:桌上型、配有聚丙稀離心管。
2.過濾設備:配置Gelman公司Ga-6濾紙。
3.不鏽鋼盤︰5.1公分內徑。
4.紅外線加熱裝置:水樣乾燥用。硼矽玻璃材質,容積12 mL 以
上。
5.磁石攪拌器:具加熱功能。
6.液體閃爍計數器 (Liquid scintillationcounter ):可
同時量測α與β射線活度。
7.高純鍺偵檢器(HPGe):可量測γ射線活度。
(五)試劑
1.133Ba標準射源
2.226Ra標準射源
3.228Ra標準射源
4.BaCl2
5.EDTA-4Na,0.25M。
6.濃鹽酸:65%
7.濃硫酸:18N
8.醋酸:6N
9.氨水:28%
10.Opti Fluor-0溶液
(六)採樣與保存
在容積1,000 mL以上之玻璃或塑膠瓶中裝滿水樣,再添加濃硝酸
,使水樣之pH< 2 ,覆蓋瓶蓋時瓶內勿留空間或氣泡;水樣採集
及貯存過程中應避免攪動並減少水樣曝露於空氣之時間。水樣採
集後應置於暗處4 ℃冷藏,其最長保存期限為 6個月。
(七)步驟
1.226Ra量測:
(1)取水樣2 L ,加入10 mL 濃鹽酸、30 mg BaCl2 及20 mL 濃
硫酸,並加入133Ba 標準射源,以得知化學產率。
(2)加熱熟成,產生白色沈澱,靜置過夜。
(3)離心分離(2550 rpm,5 min ),捨棄上澄液。
(4)沈澱加入0.25 M 之EDTA-4Na 10 mL 和過量氨水,水浴加熱
,至硫酸鋇完全溶解後,冷卻。
(5)離心分離(2550 rpm,5 min ),收集上澄液,捨棄不溶解
的部分。
(6)加入6 N 醋酸於上澄液,調整pH為4~5之間。硫酸鐳與硫酸
鋇產生共沈澱,其餘金屬離子則與EDTA生成可溶性錯合物而
可丟棄。
(7)離心分離(2550 rpm,5 min ),捨棄上澄液。
(8)沈澱加入0.25 M之EDTA-4Na 10 mL和過量氨水,水浴加熱,
至硫酸鋇完全溶解後,冷卻。
(9)移至20 mL 閃爍計數瓶中,以紅外線燈加熱蒸乾後,加入去
離子水使體積為10 mL 。另取一20 mL 閃爍計數瓶,加入22
6Ra 標準射源,以紅外線燈加熱後加入去離子水使體積為10
mL ,以得知226Ra 之偵檢效率(222Rn 之逸出率 × 222R
n 偵檢效率)。
(10)以自動吸量管取10 mL Opti Fluor-0閃爍液,沿著閃爍計數
瓶壁緩慢加入。
(11)密封後,以HPGe測量133Ba 活度(得知化學產率)。
(12)靜置30天後,使226Ra 與222Rn 達放射平衡,以液體閃爍偵
檢器計測222Rn 活度。
2.228Ra量測:
(1)取5L之溫泉水樣品置於燒杯中,緩緩加熱至水的體積剩下少
於1L。
(2)將燒杯中的溫泉水倒入1L之γ能譜計測瓶中,並以去離子水
沖洗燒杯,洗液倒入計測瓶中,並重複此步驟3 次。
(3)計測瓶加蓋封存兩天後,以HPGe測量 228Ac活度,計測時間
為60000 秒。
(八)結果處理
1.226Ra真實活度計算:
(1)226Ra化學回收率=(A÷B)× 100%
A:水樣品中133Ba活度。
B:所添加的133Ba活度。
(2)計測效率=(射源活度-K)÷ H
K:方法偵測極限值。
H:226Ra標準射源液體閃爍計數率。
(3)226Ra 真實活度=液體閃爍計數活度÷(化學回收率×計測
效率)
2.228Ra 活度計算:228Ra 真實活度=HPGe量測228Ac 活度/計
測效率
(九)品質管制
重複分析:每十個或每批樣品至少執行1 次重複分析,其差異百
分比應在15%以內。
(十)參考資料
1.American Public Health Association, Ame-rican Water W
orks Association & Water
Pollution Control Federation.1998. Stan-dard Methods f
or the Examination of Wat-er and Wastewater, 20th Ed,
pp. 7-1~7-29. APHA, Washington, D.C., USA., 1998.
2.Radionuclides Notices of Data Availabil-ity Technical
Support Document. Analyti-cal Methods-Chapter IV ., US
EPA, 2000.
3.朱鐵吉、林群智,大屯火山區溫泉水中化學特性對鈾/釷系列
核種放射性不平衡之影響,清華大學博士論文,2002年。