GB∕T 43363-2023 废弃化学品中铜、锌、镉、铅、铬等12种元素形态分布的测定 连续提取法.pdf

ICS 13.030.01CCS Z 05中华人民共和国国家标准GB/T 433632023废弃化学品中铜、锌、镉、铅、铭等12种 元素形态分布的测定连续提取法Determination for speciation of 12 elements such as copper,zinc,cadmium,lead and chromium in waste chemicalsSequential extraction procedure2023-11-27 发布2024-06-01 实施国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会GB/T 4336320231刖 s本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则 第I部分：标准化文件的结构和起草规则的规定 起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国石油和化学工业联合会提出。本文件由全国废弃化学品处置标准化技术委员会(SA C/TC 294)归口。本文件起草单位：同济大学、上海赛翠克环保科技有限公司、上海市环境工程设计科学研究院有限 公司、深圳市环保科技集团股份有限公司、广州市环境保护技术有限公司、中集安瑞环科技股份有限公 司、耶拿分析仪器(上海)有限公司、北海锂能新材料科技有限公司、安徽大学绿色产业创新研究院、重庆 新中世纪新材料科技有限公司、华东师范大学、四川省绵阳市华意达化工有限公司、上海复洁环保科技 股份有限公司、浙江水知音检测有限公司、中海油天津化工研究设计院有限公司。本文件主要起草人：张冰如、王君、张瑞娜、温炎槃、高忠本、凌白桦、李广、陈宏棉、刘志启、申静、何岩、范兴木、曲献伟、阮嘉琪、王欣羽、贾悦、胡元娟、林丹丹、常姝韵、李静、吕春蓉、安晓英。TGB/T 433632023废弃化学品中铜、锌、镉、铅、铭等12种元素形态分布的测定连续提取法警告：使用本文件的人员应有正规实验室工作实践经验。本文件并未指出所有可能的安全问题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。本文件中使用的部 分试剂具有毒性、强氧化性、腐蚀性.操作时须小心谨慎！必要时.应在通风橱中进行。如溅到皮肤、眼 睛上应立即用水冲洗.严重者应立即治疗。能本文件描述了采用连续提取法测定废弃化学品中铜（Cu）、锌（Zn）、镉（Cd）、铅（Pb）、帑（Cr）、银（人目）、碎（八0）、领（1%）、钺（1攵）、汞（1）、银（2）和硒（$6）12种元素形态分布的方法，包括一般规定、样 品处理、待测试样中元素种类确定及总含量测定、提取测定。本文件适用于固态或半固态废弃化学品。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于 本文件。GB/T 66822008分析实验室用水规格和试验方法GB/T 33057废弃化学品取样制样方法3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1元素形态 speciation of elements基体中元素以某种离子或分子存在的实际形式。注：依据连续提取程序，将元素形态划分为可交换态、碳酸盐结合态、可还原态、可氧化态、残渣态以及水溶态等。3.2连续提取法 sequential extraction procedure由多个步骤构成.依次采取中性、酸性、强酸性、非氧化还原性、氧化还原性、强氧化性等一系列提取 剂，连续提取废弃化学品中各类元素的可交换态、碳酸盐结合态、可还原态、可氧化态、残渣态的方法。3.3可交换态 exchangeable fraction被氯化镁溶液提取交换的元素形态。3.4碳酸盐结合态 bound to carbonates fraction 被乙酸钠-乙酸溶液提取的元素形态。1GB/T 4336320233.5可还原态 reducible fraction在酸性条件下被盐酸羟胺-乙酸溶液提取的元素形态。3.6可氧化态 oxidisable fraction在酸性条件下被过氧化氢和乙酸铁溶液先后提取的元素形态。3.7残渣态 residual fraction被盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸溶液或硝酸-盐酸溶液等分解的元素形态。3.8水溶态 water-soluble fraction可溶于水的元素的氯化物和硝酸盐等，与水接触迅速溶出的元素形态。4 一般规定4.1 本文件所用试剂和水，在没有注明其他要求时.均指优级纯试剂和GB/T 66822008表1中的二 级水。4.2 试验所用的容器洗净后应置于盛有硝酸溶液（1+9）的具盖容器中浸泡24 h.用水冲洗干净置于 洁净的环境中晾干后使用。4.3 按GB/T 33057规定的方法取样,将试样置于干燥洁净的玻璃瓶中，密封，并于4 C冷藏保存。5样品处理5.1 仪器设备5.1.1 鼓风干燥箱：温度能控制在105 2 o5.1.2 电热恒温干燥箱：温度能控制在35 2。5.1.3 玻璃砂用堪：滤板孔径为10 Mm5.umo5.2 制样步骤5.2.1 试样制备5.2.1.1 具盖容器烘干将具盖容器置于鼓风干燥箱中.打开容器盖，于105 士2 C下烘干1 h,置于干燥器中冷却至室 温，称量具盖容器质量（?），精确至0.。1 g。5.2.1.2 风干样或干燥样将50 g100 g样品转移至烘干后的具盖容器中.称曷总质量（心），精确至0.01 g0打开容器盖于 自然状态下风干，或将容器盖、盛有样品的容器一并置于电热恒温干燥箱中，于35 士2 下放置 12 h24 ho风干或干燥完成后盖上容器盖，置于干燥器中冷却至室温，取出立即称量具盖容器和样品 的总质量（?2）.精确至0.01 go将试样粉碎、研磨，全部过非金属筛，粒径小于150（um后，装入塑料密封袋中，室温阴凉处保存 备用。2GB/T 4336320235.2.1.3 烘干样将50 g100 g新鲜样品转移至烘干后的具盖容器中，称量总质量（门），精确至0.01 go打开容器 盖，将容器盖、盛有样品的容器一并置于鼓风干燥箱中，于105 2 C下烘干至质量恒定。烘干完成 后盖上容器盖，置于干燥器中冷却至室温，取出立即称量具盖容器和样品的总质量（?2）精确至go将试样粉碎、研磨，全部过非金属筛，粒径小于150 后装入塑料密封袋中，室温阴凉处保存备用。5.2.1.4 干燥减量计算风干或干燥、烘干过程的干燥减量以质量分数讪。计,按公式（1）计算：心义00%.（1）m 1-m式中：“I具盖容器和新鲜样品总质量的数值，单位为克（g）；?2具盖容器和风干或干燥样品（或烘干样品）总质量的数值，单位为克（g）；具盖容器的质量的数值，单位为克（g）。取平行测定结果的算术平均值作为测定结果，两次平行测定结果符合以下规定：当干燥减量不大于30%时，两次测定结果的绝对差值不应大于算术平均值的1.5%；当干燥减量大于30%时,两次测定结果的绝对差值不应大于算术平均值的5%。5.2.2可溶性盐含量测定及计算称取适量按5.2.1处理后的试样，称量试样质量（/,），精确至0.01 g置于400 mL烧杯中，加 250 mL水溶解，用预先在105 2 下干燥至质量恒定的玻璃砂地堪，称量质量（,小“），抽滤。将玻 璃砂用期和不溶物一起置于105 2 干燥箱中干燥至质量恒定（或于35 士2 下放置12 h 24 h）后称量质量（5）。可溶性盐含量以质量分数Wr计，按公式（2）计算：一=100%_ 1r m X 100%.（2）7%式中：小干燥后不溶物及玻璃砂均堪质量的数值，单位为克（g）；侬玻璃砂均堪质量的数值，单位为克（g）；垢一试样质量的数值，单位为克（g）。6待测试样中元素种类确定及总含量测定6.1 待测试样取样称取5 g10 g经521.2、5.2.1.3处理后的试样至玛瑙研钵中继续研磨，全部过非金属筛，粒径小 于100 后作为待测试样。6.2 待测试样中元素种类确定称取适量经6.1研磨后的试样，用全消解法对试样进行消解后，采用电感耦合等离子体发射光谱法 等进行待测试样中元索种类的确定。对于电感耦合等离子体发射光谱法未检出的待测试样中元素，采 用电感耦合等离子体质谱法进行待测试样中元素种类的再确定（见A.1）。3GB/T 4336320236.3 待测试样中元素除碑(As)、汞(Hg)、硒(Se)外总含量测定选取元素含量测定方法(见A.1.1),取适量经6.1研磨后的试样进行废弃化学品中银(A g)、银(Ba).(Be).(Cd)(Cr)(Cu)(Ni).e&(Pb)(Zn)9 种元素各元素总含量的测定。6.4 待测试样中神(As)、汞(1坨)、硒(Se)元素总含量测定选取元素含量测定方法(见A.1.2),取适量经6.1研磨后的试样进行废弃化学品中碑(A s)、汞(Hg)、硒(Sc)3种元素各元素总含量的测定。7提取测定7.1 原理模拟不同的环境条件，按照由弱至强的原则，依次使用盐、酸、还原剂、氧化剂、强氧化剂组合成一系 列提取程序，连续溶解提取试样中待测元素的可交换态、碳酸盐结合态、可还原态、可氧化态、残渣态5 种形态。7.2 试剂或材料7.2.1 硝酸。7.2.2 30%过氧化氢。7.2.3 硝酸溶液 002 mol/Lo7.2.4 氯化镁溶液:c(MgC12)L0 mol/Lo准确称取95.21 g氯化镁置于烧杯中，加约800 mL水溶 解，溶解后移入1 L聚乙烯容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。7.2.5 乙酸钠-乙酸溶液:c(CH3COONa 3H2()1.0 mol/L,pH5.0o 准确称取 136.08 g 乙酸钠(CHnCOONa-3H?()置于烧杯中.加入约800 mL水溶解，溶解后移入1 L聚乙烯容量瓶中，用乙酸调 节pH至5.0,用水稀释至刻度，摇匀。7.2.6 盐酸羟胺-乙酸溶液:c(H()NH3C1)*0.04 mol/L,c(CH3C()()H)25%o 准确称取 2.78 g 盐酸 羟胺置于烧杯中，加入约400 mL水溶解.溶解后移入1 L聚乙烯容量瓶中，加入250 mL乙酸后，用水 稀释至刻度，摇匀。7.2.7 乙酸钱-硝酸溶液:c(CH3c oONHO%3.2 mol/L,c(HNO3)20%o 准确称取 246.66 g 乙酸钱 置于烧杯中，加入约400 mL水溶解，溶解后移入1 L聚乙烯容量瓶中，加200 mL硝酸，用水稀释至刻 度,摇匀。7.3 仪器设备7.3.1 往复式自动振荡器。7.3.2 离心机：具盖聚四氟乙烯螺口离心管，转速可控制在10 000 r/min07.3.3 电热恒温水浴箱：温度能控制在85 2、95 2 07.3.4 电热恒温干燥箱：温度控制精度2。7.4 试验步骤7.4.1 连续提取程序7.4.1.1 可交换态7.4.1.1.1 称取1 g2 g经6.1研磨处理后的风干或干燥、烘干试样(计为7o)，精确至0.000 2 g(如试GB/T 433632023样中可溶性盐含量比，:大于30%,按含盐量相应增加取样量），置于50 mL螺口离心管中，用移液管加 入8.00 氯化镁溶液，摇匀.盖上盖子，室温下于往复式自动振荡器上振荡1 h0然后置于离心机中，以10 000 r/min的转速离心30 min,用注射器吸出上层清液（避免剩余固体物流失）,准确移取适量 上层清液，置于25 mL容量瓶中，加硝酸至溶液pH小于2.以水定容。7.4.1.1.2 移取适量上述定容后溶液进行消解（见A.2）,根据A.1中推荐的元素含量测定方法（电感耦 合等离子体发射光谱法、电感耦合等离子体质谱法或原子荧光法等）进行待测元素含量测定。若无法当 天消解、测定，上述定容后溶液置于0 4 C的冰箱中保存，待处理。7.4.1.1.3 向离心管的剩余固体物中加8.00mL 7K洗涤，手动振摇2次3次，置于离心机中，以 10 000 r/min的转速离心10 min后，用注射器吸出上层液体（避免剩余固体物流失），离心管中剩余固 体物于35 2 C干燥或冷冻干燥后作为下一步操作对象。7.4.1.2 碳酸盐结合态向经7.4.L1处理后的剩余固体物中加入8.00 mL乙酸钠-乙酸溶液，摇匀，盖上盖子，室温下于 往复式自动振荡器上振荡8 h0然后置于离心机中，以10 000 r/min的转速离心30 min,用注射器吸出 上层清液（避免剩余固体物流失），准确移取上层清液适量，置于25 mL容量瓶中.加硝酸至溶液pH小 于2,以水定容。以下按7.4.1.L2进行操作。向离心管的剩余固体物中加入8.00加0mL水洗涤，手动振摇2次3次，置于离心机中，以 10 000 r/min的转速离心10 min后，用注射器吸出上层液体（避免剩余固体物流失），离心管中剩余固 体物以35 2 干燥或冷冻干燥后作为下一步操作对象。7.4.1.3 可还原态向经向4.1.2处理后的剩余固体物中加入20.00 mL盐酸羟胺-乙酸溶液，加盖后置于95 2 恒温水浴中保温6 h,期间偶尔振摇。然后置于离心机中，以10 000 r/min的转速离心30 min。用 注射器吸出上层清液（避免剩余固体物流失），准确移取上层清液适量，置于25 mL容量瓶中.加硝酸至 溶液pH小于2,以水定容。以下按7.4.1.1.2进行操作。向离心管中的剩余固体物中加8.00mL水洗涤，手动振摇2次3次，置于离心机中，以 10 000 r/min的转速离心10 min后，用注射器吸出上层液体（避免剩余固体物流失），离心管中剩余固 体物以35 2 C干燥或冷冻干燥后作为下一步操作对象。7.4.1.4 可氧化态向经7.4.1.3处理后的剩余固体物中加入3.00mL硝酸溶液、5.00 mL30%过氧化氢,加盖后 置于85 2 C电热恒温水浴箱中保温2 h,期间偶尔振摇。继续加入3.00 mL30%过氧化氢，在85 2 C电热恒温水浴箱中保温3 h,期间振荡一次。取出冷却至室温后，加入5.00%mL乙酸铁-硝酸溶液，室温下振荡30 min,然后置于离心机中，以10 000 r/min的转速离心30 min。用注射器吸出 上层清液（避免剩余固体物流失）,准确移取上层清液适量，置于25 ml,容量瓶中加硝酸至溶液pH小 于2,以水定容。以下按7.4.LL2进行操作。向离心管的剩余固体物中加入8.00 mL水洗涤，手动振摇2次3次，置于离心机中，以 10 000 r/min的转速离心10 min后，用注射器吸出上层液体（避免剩余固体物流失），离心管中剩余固 体物以35 2 干燥或冷冻干燥后作为下一步操作对象。注：若7.4.1.17.4.L4中定容溶液消解后检测无待测元素，则省去洗涤步骤。7.4.1.5 残渣态称量7.4.1.4中干燥后的剩余固体物0.2 g（剩余固体物如小于0.2 g,适当增加7.4.1.1的称样量，重5GB/T 433632023新进行连续提取程序），精确至（）.000 2 g,消解后测定待测元素含量（见附录A）。7.4.2 空白试验同时同样随同试样从7.4.1.1开始进行空白试验。7.5 水溶态称取2 g经6.1处理后的试样，精确至0.000 2 g,置于50 mL螺口离心管中，用移液管加入 20.00 ml冰，摇匀，盖上盖子，室温下于往复式自动振荡器上振荡2 ho然后置于离心机中，以 10 000 r/min的转速离心30 min,准确移取适量上层清液，置于25 mL容量瓶中，加入硝酸至溶液pH 小于2后以水定容。进行待测元素含量测定（见附录A）；若无法当天测定则贮存于0 C4 的冰箱 中待测。7.6 试验数据处理废弃化学品中待测元素的可交换态、碳酸盐结合态、可还原态、可氧化态、残渣态的含量以质量分数 犯n计，单位为mg/kg,按公式（3）计算：=_P“vWin X(V./V,)X(V3/25)(3)式中:Pm一消解完成后定容溶液中待测元素质量浓度的数值，单位为微克每毫升（Hg/mL）；V消解完成后定容体积的数值，单位为毫升（mL）；7.4.1.1称取试料的质量的数值，单位为克（g）;v2移取上层清液的体积的数值，单位为毫升（mL）；H添加浸提剂的体积的数值，单位为毫升（mL）；匕上层清液定容后移取的用于元素含量测定的溶液体积的数值单位为毫升（mL）。废弃化学品中某待测元素的各类形态的质量分数和量以计,按公式（4）计算:M,=+w/2+w/3+w/5(4)式中:按公式计算的待测元素某种形态的质量分数。7.7 质量控制要求待测元素总含量与待测元素各类形态的质量分数和量的差值与待测元素总含量的比（3）符合表1 的规定。表1试样中待测元素总含量/（mg/kg）1 00030%15%10%6GB/T 433632023附录 A（资料性）各元素含量测定方法与浸提液消解A.1各类元素含量测定方法A.1.1银（A g）、领（Ba）、钺（Be）、镉（Cd）、铭（Cr）、铜（Cu）、镇（Ni）、铅（Pb）、锌（Zn）元素含量测定方法 银（A g）、钦（Ba）、镀（Be）、镉（Cd）、（Cr）、铜（Cu）、镇（Ni）、铅（Pb）、锌（Zn）元素含量测定方法及 样品处理见表A.1。表A.1序号推荐参考相关文件标准编号1固体废物金属元素的测定电感耦合等离子体质谱法HJ 7662固体废物22种金属元素的测定电感相合等离子体发射光谱法HJ 7813工业废液处理污泥中铜、银、铅、锌、镉、倍等26种元素含量测定方法GB/T 366904废弃化学品铅含量测定方法HG/T 58135废弃化学品锌含量测定方法HG/T 58146废弃化学品中镉的测定HG/T 4550（所有部分）7废弃化学品中银的测定HG/T 4551（所有部分）8废弃化学品中铜的测定IIG/T 50139废弃化学品中钠的测定HG/T 5014A.1.2珅（As）、汞（Hg）、硒（Se）元素含量测定方法碎（A s）、汞（Hg）、硒（Se）元素含量测定方法及样品处理见表A.2。表A.2序号推荐参考相关文件标准编号1固体废物金属元素的测定电感耦合等离子体质谱法HJ 7662固体废物 汞、部、硒、铳、睇的测定 微波消解/原子荧光法HJ 7023工业废液处理污泥中铜、银、铅、锌、镉、络等26种元素含量测定方法GB/T 36690A.2浸提液消解移取适量浸提液于50 mL聚四氟乙烯消解管中，加硝酸至溶液pH小于2,置于石墨消解仪中，于 110 150 C密闭消解约50 min后，全部转移至25 mL容量瓶中，以水定容至刻度，摇匀。如溶液浑 浊或存在悬浮物，应采用0.22丛m水相针式过滤器（聚酸飒）过滤后，参考表A.1中方法测定元素含量。若当天无法测定，应贮存在0 4 的冰箱中。7GB/T 433632023参考文献1 GB/T 36690工业废液处理污泥中铜、银、铅、锌、镉、倍等26种元素含量测定方法2 HG/T 4550（所有部分）废弃化学品中镉的测定3 HG/T 4551（所有部分）废弃化学品中像的测定4 IIG/T 5013废弃化学品中铜的测定5 HG/T 5014废弃化学品中珞的测定6 HG/T 5813废弃化学品 铅含量测定方法7 HG/T 5814废弃化学品锌含量测定方法8 HJ 702固体废物汞、碑、硒、他、睇的测定微波消解/原子荧光法9 HJ 766固体废物 金属元素的测定 电感耦合等离子体质谱法10 HJ 781固体废物22种金属元素的测定电感耦合等离子体发射光谱法8