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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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。
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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)
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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%。
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十、精密度及準確度
略
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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。
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