法規名稱: 六價鉻鹼性消化檢測方法-比色法
廢止時間: 中華民國101年07月31日

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一、方法概要
    固態或液態樣品包括水溶性及非水溶性樣品,先以鹼性溶液進行消化
    ,溶出 Cr(Ⅵ) 化合物後,再以比色分析法測定。

二、適用範圍
    本方法適用於廢棄物、毒性化學物質水溶性及非水溶性之各類固態或
    液態樣品,包括溶解態、吸附態或沉澱態之含鉻化合物,經由鹼性消
    化程序溶出六價鉻之檢測。

三、干擾
  (一)六價鉻與二苯基二氨之呈色反應少有干擾。但當鉻含量較低時
        ,某些特定物質如六價鉬或汞之鹽類與發色劑反應亦會產生顏色
        ,而造成干擾;但在特定之 pH值下,此干擾並不太嚴重。鉬及
        汞的濃度超過 200 mg/L ,才可能產生干擾效應。釩之干擾較強
        ,但當其濃度小於 10 倍鉻濃度時,尚不致造成問題。
  (二)鐵濃度大於 1 mg/L 會產生黃色,形成干擾。若選擇適當的波長
        ,三價鐵的顏色干擾較不嚴重。
  (三)若驗證結果顯示抑制性干擾存在,則樣品必須稀釋後再重新分析
        ;樣品經稀釋後干擾仍存在,則選用螯合萃取或其他方法分析。
  (四)若 Cr(Ⅲ) 的濃度大於 Cr(Ⅵ) 可測得最低濃度的四倍時,
        使用本方法所測得 Cr(Ⅵ) 可能會偏高些。可在鹼性消化液中
        ,加入含 Mg2+ 及磷酸緩衝溶液抑制之。

四、設備及材料
  (一)分光光度計:樣品槽之光徑至少 1cm(含)或以上,且波長可設
        在540 ± 20 nm。
  (二)pH計:能精確測量至±0.1  單位者。
  (三)真空過濾設備:0.45μm 之濾膜,可採用纖維(Cellulosic)或
        聚碳酸(Polycarbonate) 濾膜或其他廠牌之同級品。

五、試劑
  (一)試劑水:參照本署公告之「事業廢棄物檢測方法總則」之規格。
        除非特別指定,否則本方法所指的水皆為試劑水。
  (二)5 M 硝酸:分析試藥級。
  (三)無水碳酸鈉:分析試藥級。此試劑需於 20-25℃下密封儲存。
  (四)氫氧化鈉:分析試藥級。
  (五)無水氯化鎂,分析試藥級。400 mg MgCl2  約相當於含有 100 m
        g Mg2+。此試劑需於 20-25℃下密封儲存。
  (六)磷酸緩衝液:
        1.磷酸氫二鉀(K2HPO4):分析試藥級。
        2.磷酸二氫鉀(KH2PO4):分析試藥級。
        3.0.5 M K2HPO4/ 0.5 M KH2PO4  緩衝溶液(pH值為7):溶解8
          7.09 g K2HPO4 及 68.04 g KH2PO4 於 700 mL 試劑水後,移
          入 1L 定量瓶並定量至刻度。
  (七)鉻酸鉛(PbCrO4):分析試藥級。本試劑可用於製備不溶解性(
        固體)基質添加試劑之需,於樣品中加入 10-20 mg PbCrO4。此
        試劑須密封儲存於 20-25℃。
  (八)消化液:溶解 20.0±0.05 g 氫氧化鈉及 30.0±0.05 g 碳酸鈉
        於試劑水,並定量至 1 L,蓋緊於 20-25℃下密封儲存於聚乙烯
        瓶中,每月製備,使用前查核其 pH 值,如小於 11.5 時,即無
        法再使用。
  (九)重鉻酸鉀(K2Cr2O7) 添加溶液(1000 mg/L Cr(Ⅵ)):溶解
         2.829 g(於105 ℃下乾燥過)之重鉻酸鉀於試劑水,並定量至
         1L ;或者亦可用市售經確認之一級標準溶液Cr(Ⅵ)。密封儲
        存於 20-25  ℃,使用期限為六個月。
  (十)基質添加溶液( 100 mg/L Cr(Ⅵ)):取 10.0mL 重鉻酸鉀添
        加溶液(1000mg/L Cr(Ⅵ)),以試劑水定量至 100mL。
  (十一)六價鉻標準溶液:取 10.00 mL 基質添加溶液,以試劑水稀釋
          至 100 mL(1.00 mL = 10.00 mg Cr)。
  (十二)硝酸, 10 %(v/v):取適量試劑水加入 10mL 濃硝酸後,以
          試劑水定量至  100mL。
  (十三)二苯基二氨(Diphenylcarbazide) 溶液:溶解 250 mg 1,
          5-二苯基二氨於 50mL 丙酮,儲存於棕色瓶中,溶液如褪色
          應棄置不用。
  (十四)丙酮:避免使用金屬或金屬襯墊瓶蓋之容器盛裝之丙酮,否則
          應經再蒸餾後,才使用。

六、採樣及保存
    採樣後至分析前,樣品應保存於4 ±2 ℃,並於一個月內完成前處理
    (或萃取),經前處理後於七天內完成檢測分析。若為毒性化學物質
    之運作相關樣品得採常溫保存。樣品可使用玻璃或塑膠容器保存,但
    不可使用不鏽鋼之容器。

七、步驟
    如樣品來源為含氰化物之電鍍液,必須先測其 pH 值,如果pH值>7.
    0 時,檢測過程有釋放出氰化物毒性化學物質之虞,須在抽氣櫃中執
    行,並做好個人防護。
  (一)樣品前處理害
        1.取 50 mL消化液置入 250 mL 消化瓶中,調整各項加熱設備,
          使消化液的溫度維持在 90-95  ℃,作為監測溫度之用。
        2.精取約 2.5g 混合均勻之樣品(或取適量體積),置入有 250
          mL刻度消化瓶中(添加分析樣品請參考九、品質管制,直接添
          加到樣品中),用量筒加入50 ± 1 mL消化液,並加入約 400
           mg 的MgCl2 及 0.5 mL 1.0 M 磷酸緩衝溶液,覆蓋錶玻璃。
        3.前述 2. 之混合液在不加熱情形下,先連續攪拌至少五分鐘。
        4.維持攪拌,並將樣品加熱至 90-95℃,保持此溫度及攪拌至少
          60分鐘。
        5.緩慢冷卻,並繼續攪拌直至室溫後,使用 0.45 μm 濾膜之過
          濾設備過濾(若上述過濾有阻塞情形,可用孔徑較大之濾膜先
          行過濾之,例如 Whatman GFB  或 GFF),並以試劑水洗滌消
          化瓶三次。再將洗滌液經過濾,將收集之濾液及洗液移入另一
          乾淨的 250 mL 消化瓶內,再用試劑水洗滌過濾設備及濾紙,
          將洗滌液合併收集於此消化瓶內。(註 1)
        6.於消化瓶中加入攪拌子,並置於電磁攪拌器上持續攪拌,同時
          緩慢逐滴加入 5.0M 硝酸溶液,並以 pH 計監測樣品溶液之 p
          H ,調整至 7.5±0.5 之間。如果調整樣品溶液的 pH 超出此
          範圍時,則必須捨棄此溶液並重新進行樣品消化。如果重覆出
          現 pH 超過範圍的情況,則製備較稀的硝酸溶液並重新取樣和
          消化。如有絨毛狀沉澱物產生,應以 0.45 μm 濾膜之過濾設
          備過濾;若上述過濾有阻塞情形,可用孔徑較大之濾膜先行過
          濾之(例如 Wh-aman GFB  或 GFF)。最後再以試劑水將已調
          pH之消化完成樣品定容,再依液體樣品方式執行分析。
          注意事項:此步驟會產生 CO2,應在排煙櫃中操作。
  (二)樣品分析
        1.經適當定容或稀釋後之樣品,取 95mL 置於 100 mL 量瓶中,
          以硝酸溶液調整  pH 值至 2.0 ± 0.5。(註 2)
          注意事項:此步驟會產生大量 CO2,須將 CO2  趕完後再進行
          下列步驟。
        2.加入 2.0 mL 二苯基二氨溶液,均勻混合後,以試劑水稀釋
          至100mL 刻度。
        3.靜置 5  至 10 分鐘使完全呈色後,以分光光度計在波長約 5
          40nm  處測其吸光度。以試劑水為對照樣品,吸光度讀值應扣
          除空白試液之吸光度值
        4.樣品本身之色度,應扣除一個不含有發色劑但含有所有試劑之
          樣品溶液(色度空白),由校正後之吸光度值對照檢量線,求
          得六價鉻之濃度(mg/L)。
  (三)檢量線製備:
        1.配製檢量線之濃度範圍約在 0.05 至 1.0 mg/L 之間,如:0.
          0 ,0.05,0.1,0.2,0.5 ,1.0 mg/L,或其他適當之序列濃
          度。
        2.將標準溶液依前述(二)1 至 4  之步驟操作,以校正後之吸
          光度( y 軸)對照六價鉻濃度 mg/L(x 軸)繪圖,求得六價
          鉻之檢量線。

八、結果處理
    以製備之檢量線或標準添加曲線為依據求得六價鉻濃度。所有稀釋倍
    數必須列入計算。
    計算方式一:樣品濃度(w/w %濕基)=A×F×E/B×100%
    A :由檢量線或其他方法求得樣品中六價鉻之濃度(mg/L)
    F :稀釋倍數
    E :最終定量之體積(L)
    B :檢測樣品濕重(mg)
    計算方式二:樣品濃度(mg/L)=(A×F×E×1000)/ L×100 %
    A :由檢量線或其他方法求得樣品中六價鉻之濃度(mg/L)
    F :稀釋倍數
    E :最終定量之體積(L)
    L :取樣體積(mL)

九、品質管制
  (一)一般品質管制規定請參考「事業廢棄物檢測方法總則」與「重金
        屬檢測方法總則」的規定。
  (二)空白分析:每批次或每 20 個樣品至少做 1  個,六價鉻空白分
        析濃度必須低於偵測極限或管制值的十分之一,在這二者中,選
        擇其中較高者。如超出前述範圍,整批樣品必須重新消化。
  (三)查核分析:使用自行配製之基質添加溶液或固體基質添加劑(Pb
        C-rO4) 添加到 50mL 消化液中,或者使用已確認之固體參考物
        質,回收率必須在確認可接受範圍或 80 %至 10 %範圍內,否
        則該批樣品必須重新消化。
  (四)重覆分析:每批次或每 20 個樣品至少做 1  個重覆分析,相對
        差異百分比( RPD)≦2 %。
  (五)消化前基質添加:每批次或每 20 個樣品至少做 1  個液體或固
        體消化前基質添加。液體樣品添加 1.0 mL 基質添加溶液(相當
        於 40 mg Cr(Ⅵ)/Kg)或樣品濃度的二倍,選擇前述中添加量
        較高者。固體樣品則添加 10-20 mg 的 PbCrO4 ,此可做為待測
        樣品在消化過程的待測物溶解情形之監視。基質添加樣品須依步
        驟七進行消化,添加回收率可接受的範圍為 75-125 %為;如果
        無法達到此範圍,整批樣品必須重新均質化/消化/分析。如果重
        新均質化/消化/分析程序,添加回收率仍無法在管制範圍內,
        但是查核分析在管制範圍內,表示樣品基質環境中含有使六價鉻
        還原為三價鉻且使回收率降低之物質,此時應記錄樣品基質為還
        原性,並忽略基質添加回收率偏低之情形。
  (六)消化後基質添加:每批次或每 20 個樣品至少做 1  個消化後基
        質添加,添加濃度相當於 40 mg Cr(Ⅵ)/Kg  或樣品濃度的二
        倍,選擇前述中添加量較高者,添加回收率可接受範圍為 85-1
        15%。

十、精密度及準確度
    略

十一、參考資料
    (一)EPA SW-846 Method 3060A Alkaline digestion for hexaval
          ent chromium, Revision 1 ,1996.
    (二)EPA SW-846 Method 7196A Hexavalent Chromium(colorimet
          ric), Revision 1 ,1992.

註1.基質添加樣品過濾剩下的固體及濾紙,應保留於 4±2 ℃作為評估低
    濃度六價鉻基質的添加回收率之用。
註2.樣品經加酸調整 pH 值後,溶液呈色或混濁,則在加入發色劑前讀取
    吸光度,並自最終顏色溶液之吸光度讀值中扣除而予校正。
註3.實驗室人員應減少或消除廢棄物的量或毒性,本檢測方法產生之廢液
    ,依一般重金屬廢液處理原則處理。未調酸稀釋之廢液依毒性化學物
    質廢液原則處理。