一、方法概要
事業廢棄物萃出液經硝酸/硫酸消化後,以氯化亞錫將消化液中的砷
還原成三價砷,再經鋅/鹽酸氫化程序,轉變成具揮發性的氫化砷。
此氫化砷經由氣體載送至原子吸收光譜儀,於波長 193.7 nm 處定量
之。
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二、適用範圍
本方法適用於事業廢棄物萃出液中總砷之檢驗,方法偵測極限通常為
0.002 mg/L。所有樣品均須經適當的消化步驟,方可進行分析。並使
用基質樣品添加及適當的參考標準樣品分析,以檢核方法之適用性。
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三、干擾
(一)高濃度的金屬如鉻、鈷、銅、汞、鉬、鎳及銀等會造成分析上之
干擾。
(二)樣品經前處理後所留下之微量硝酸會造成分析上的干擾,故樣品
在消化過程中必須加熱去除硝酸,直到產生白煙(SO3)為止。
(三)由於元素砷及其化合物均具揮發性,樣品處理應小心進行,以免
砷的逸失。
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四、設備及材料
(一)燒杯或同級品:100mL。
(二)電熱板或同級品:可調整溫度並可維持在90~95℃。
(三)砷之氫化裝置:如下所述,或依儀器製造商之建議組合。
1.藥用滴管:可固定吸取1.5mL。
2.梨形燒瓶:50mL,雙頸尺寸為14/20(使用ScientificGla-ssJ
M-5835或同級品)。
3.氣體進出管:將微量冷卻器(如microcold-fingercondenserJ
M-3325或同級品)切除14/20磨砂玻璃接頭以下部位而製成。
4.磁攪拌器:使鋅粉懸浮液均勻化。
5.聚乙烯乾燥管:10cm,內充填玻璃棉防止粒狀物進入燃燒頭。
6.流量計:可量測1L/min。
7.A級定量瓶。
8.量筒。
(四)原子吸收光譜儀:單光束或雙光束光譜儀,具有光柵單光器、光
電倍增偵測器、波長範圍為190至800nm的可調整狹縫及預留連接
記錄器的界面。
(五)燃燒器:可使用氬/氫火焰者,或依儀器製造商之建議使用者。
(六)砷中空陰極燈管或砷無電極放電燈管。
(七)排氣口:在燃燒頭上端15~30公分處置排氣口抽氣。
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五、試劑所有檢測時使用的試劑化合物除非另有說明,否則必須是分析試
藥級。若須使用其他等級試藥,在使用前必須要確認該試劑的純度足
夠高,使檢測結果的準確度不致降低。
(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)濃硝酸,HNO3:應分析其不純物含量,且方法空白須小於方法偵
測極限。
(三)濃硫酸,H2SO4(36N):應分析其不純物含量,且方法空白須小
於方法偵測極限。
(四)濃鹽酸, HCl:應分析其不純物含量,且方法空白須小於方法偵
測極限。
(五)稀釋液:在1000mL量瓶內先加入400mL水,再加入 100mL18N硫酸
及400mL濃鹽酸,並以水定量到1000mL。
(六)碘化鉀(或碘化鈉)溶液:於100mL水中溶解20g碘化鉀(或碘化
鈉)。
(七)氯化亞錫溶液:於100mL濃鹽酸中溶解100g氯化亞錫。
(八)鋅粉懸浮液:每 1mL試劑水中含有1g的鋅粉(<45mm),並以磁
攪拌器攪拌,使其保持懸浮狀態。
(九)砷儲備溶液(1,000mg/L):購買經濃度確認之標準品,或在100
0mL量瓶內,於含有4g氫氧化鈉之100mL水中溶解1.320g三氧化二
砷(註:三氧化二砷, As2O3為固體具有劇毒應避免食入),再
以20mL之濃硝酸酸化後,以水稀釋至刻度。
(十)砷中間溶液:精取1.00mL砷儲備溶液,置於 100mL量瓶內,以每
升含1.5mL濃硝酸之稀硝酸溶液稀釋至刻度;1.00mL=10.0mgAs。
(十一)砷標準溶液:精取10mL砷中間溶液,置於 100mL量瓶內,以每
升含1.5mL濃硝酸之稀硝酸溶液稀釋至刻度;1.00mL=1.00mgAs
。
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六、採樣及保存
(一)樣品採集均須依照採樣方法執行與保存,請參考本署公告之「事
業廢棄物採樣方法」。
(二)樣品已經本署公告之「事業廢棄物毒性特性溶出程序」所得之萃
出液應儘速分析,否則應以HNO3酸化至 pH<2,貯存於4℃最長可
保存 6個月;惟若萃出液酸化時會產生沉澱,則應取未經酸化萃
出液儘速分析。
(三)若分析揮發性砷化合物時需使用特殊容器(如盛裝揮發性有機物
之容器)。
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七、步驟
(一)取 50mL事業廢棄物萃出液或待消化的樣品,置於100mL燒杯中,
加入10mL濃硝酸及 12mL18N硫酸,在煙櫥中以電熱板加熱消化,
直到產生白色 SO3煙霧。勿使樣品燒焦或變黑,以免逸失砷。若
發生燒焦現象應立即關掉電熱器、冷卻之並另外加入 3mL濃硝酸
。繼續加入過量的濃硝酸(有紅棕色煙霧產生)消化之。
(二)為避免在消化過程中逸失砷,不可讓溶液顏色變深,每當二氧化
氮紅棕色煙霧消失時,停止加熱並冷卻後,再加入 3mL之濃硝酸
繼續消化,直至三氧化硫白煙發生,且水樣呈無色或淡黃色時表
示已消化完全,停止加熱。
(三)冷卻樣品,加入約25mL水,加熱至三氧化硫白煙發生,以除去氮
氧化物。
(四)冷卻樣品,將此消化液移入 100mL量瓶中,加入40mL濃鹽酸,以
水定量至刻度。
(五)取0.00、0.50、1.00、1.50、2.00及2.50mL之砷標準溶液,分別
置於 100mL量瓶中,用水定量至刻度,其濃度分別為0.0、5.0、
10.0、15.0、20.0及25.0mg/LAs。
(六)若待測樣品有基質干擾時,則分別精取25mL的25、20及15mg/L砷
標準溶液,各置於50mL量瓶中,並於每瓶量瓶中各加入10mL製備
好的樣品,再以每升含有 1.5mL濃鹽酸之稀鹽酸溶液稀釋至刻度
。
(七)取10mL製備好的樣品置於50mL的量瓶中,以每升含有 1.5mL濃鹽
酸之稀鹽酸溶液稀釋至刻度,本液作為該樣品的零添加溶液之用
。
(八)鋅/鹽酸氫化程序:如下所述,或依據儀器操作使用說明操作。
1.取消化後的樣品或標準溶液25mL,置於反應瓶。
2.加入1.0mL碘化鉀(或碘化鈉)溶液,加入0.5mL氯化亞錫溶液
,靜置至少10分鐘,使砷還原成三價砷。
3.連接反應瓶與特殊的氣體進出管。
4.以藥用滴管吸取 1.5mL鋅粉懸浮液(以磁攪拌器維持在懸浮狀
態下),將含有滴管之橡皮塞緊密插入反應瓶之側頸口。
5.將鋅粉懸浮液擠入樣品或標準溶液中,氫化砷立即生成,並被
攜入原子吸收光譜儀,記錄最大吸光度後,可移開反應瓶,再
由檢量線求得砷含量(mg)。
註: As2O3(固體)、AsH3(氣體)均為毒性極強之血液性毒劑,請
操作者應極小心避免食入及吸入。
6.若用標準添加法,則需繪製標準添加及空白之吸光度-濃度圖
,而其外插值為最初樣品液濃度的五分之一。若所繪結果非為
直線,則必有非線性干擾存在,此時可加以稀釋或略知樣品性
質時可添加其他試劑來克服。若不需要標準添加,則檢量線部
份即為所求之濃度。
7.使用193.7nm波長及背景校正進行砷之分析。
8.依操作手冊操作氬-氫焰,氬-氫焰為無色,可使吸入低濃度鈉
,使其火焰為亮黃色,以辨認是否點燃。
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八、結果處理
A×V2
事業廢棄物萃出液中總砷濃度 (mg/L) =─────
V1×V
其中:A=檢量線求得砷含量 (mg)
V=前處理之萃出液體積 (mL)
V1=參與還原反應之消化液體積 (mL)
V2=萃出液消化後之定量體積 (mL)
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九、品質管制一般品質管制請參見本署公告之「重金屬檢測方法總則」、
「事業廢棄物檢測方法總則」及「事業廢棄物毒性特性溶出程序」的
規定。
(一)檢量線:檢量線製備須有一個空白溶液和至少五種濃度的標準濃
度,完成檢量線製作後,必須以檢量線空白及另一不同來源或不
同批號之標準品在檢量線中間濃度確認。另每批次分析結束時/
或每隔10個樣品後,檢量線必須以檢量線空白及檢量線中間濃度
查核。
(二)空白分析:以10個樣品數為一個分析批次,不足10個樣品則仍以
一個批次計。
每批樣品至少要做一個完整操作程序的空白分析試驗,以檢查系
統是否遭受污染或是否有跨樣效應存在。
(三)重覆分析:每批次或每10個樣品至少做 1個重覆分析。
(四)添加樣品分析:每批次或每10個樣品至少做 1個添加樣品分析,
並求其回收率。待測物之回收率小於50%且其濃度未超過溶出標
準但為溶出標準之80%以上時,則該項金屬元素須使用標準添加
法分析。有關標準添加法請參照「事業廢棄物毒性特性溶出程序
」九、品質管制之內容。
(五)查核樣品分析:每批次或每10個樣品至少做 1個查核樣品分析。
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十、精密度及準確度略
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十一、參考資料
(一)USEPA,TestMethodsforEvaluatingSolidWastesPhysic-al/Che
micalMethods,SW-8463rdEd.,Arsenic(AtomicAbsorptionSpe
ctrophotometryGaseousHydride),Method7061A,1992.
(二)USEPA,TestMethodsforEvaluatingSolidWastesPhysic-al/Che
micalMethods,SW-8463rdEd.,FlameAtomicAbs-orption,Metho
d7000B,1998.
(三)行政院環境保護署,重金屬檢測方法總則,2002。
(四)行政院環境保護署,事業廢棄物檢測方法總則,1999。
(五)行政院環境保護署,事業廢棄物毒性特性溶出程序,2002。
註1:本檢測方法產生之廢液,依一般重金屬廢液處理原則處理。
註2:本文引用的公告方法名稱及編碼以環保署最新公告者為準。
註3:建議所使用之原子吸收光譜儀應含有背景校正裝置。
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