Resumen de la norma GB/T 17136-1997
GB/T 17136-1997 "Calidad del suelo. Determinación de mercurio total. Método de espectrofotometría de absorción atómica en frío" es una norma importante en el ámbito del monitoreo ambiental de China para la determinación del contenido de mercurio total en suelos. Esta norma es aplicable a la determinación de mercurio total en diversos tipos de muestras de suelo y se caracteriza por su alta sensibilidad, operación sencilla y escasas interferencias.
El método de espectrofotometría de absorción atómica en frío se basa en el principio de absorción de la línea característica de 253,7 nm por los átomos de mercurio, y cuantifica el contenido de mercurio mediante la medición del valor de absorción. Este método tiene un límite de detección bajo y puede satisfacer las necesidades de investigaciones de valores de fondo de suelos ambientales y evaluaciones de contaminación.
Principio del método y ámbito de aplicación
Principio básico
Tras la digestión ácida de la muestra de suelo, el mercurio presente se transforma en iones de mercurio divalente. En medio ácido, el cloruro estannoso reduce el mercurio divalente a mercurio metálico, y luego se introduce el vapor de mercurio con un gas portador en la celda de absorción del espectrofotómetro de absorción atómica en frío.
Los átomos de mercurio producen una absorción característica de la luz ultravioleta a 253,7 nm, y la intensidad de absorción es proporcional a la concentración de mercurio, en función de lo cual se realiza la determinación cuantitativa. Este método no requiere un atomizador calentado, por lo que se denomina técnica de "átomo frío".
Ámbito de aplicación y límite de detección
- Aplicable a la determinación de mercurio total en suelos, sedimentos y muestras sólidas similares.
- El límite de detección del método suele ser de 0,005 mg/kg, y el límite de cuantificación de 0,02 mg/kg.
- El intervalo de medición generalmente es de 0,02 a 2,0 mg/kg; las muestras de alta concentración pueden diluirse antes de la medición.
Instrumentos y reactivos
Instrumentos principales
- Espectrofotómetro de absorción atómica en frío: equipado con fuente de luz de 253,7 nm, celda de absorción y sistema de registro.
- Dispositivo de reducción de mercurio: incluye frasco de reacción, línea de gas y sistema de control de gas portador.
- Equipo de digestión: placa calefactora, baño de agua o digestor por microondas.
- Balanza analítica: precisión de 0,0001 g.
Reactivos principales
- Ácido nítrico (grado reactivo analítico), ácido clorhídrico (grado reactivo analítico), ácido sulfúrico (grado reactivo analítico).
- Solución de cloruro estannoso (10 %): pesar 10 g de cloruro estannoso y disolverlos en 100 mL de ácido clorhídrico; preparar en el momento de su uso.
- Solución estándar de mercurio: preparada con cloruro de mercurio, diluida sucesivamente hasta la concentración requerida.
- Solución de permanganato de potasio, solución de hidroxilamina clorhídrica, etc.
Procedimiento de análisis
Pretratamiento de la muestra
- Secar al aire la muestra de suelo, molerla, pasarla por tamiz de nailon de 100 mallas y homogeneizarla.
- Pesar 0,5 a 2,0 g de muestra (con precisión de 0,0001 g) en un tubo de digestión.
- Agregar una cantidad adecuada de mezcla ácida de ácido nítrico y ácido clorhídrico, dejar en remojo durante la noche o digerir con calentamiento.
- Una vez completada la digestión, enfriar, enrasar y dejar reposar o centrifugar para tomar el sobrenadante.
Operación de medición
- Conectar el espectrofotómetro de absorción atómica en frío y precalentar durante 30 minutos.
- Configurar los parámetros del instrumento: longitud de onda 253,7 nm, caudal de gas portador 1,0 a 1,5 L/min.
- Tomar una cantidad adecuada de solución digerida en el frasco de reacción, agregar la solución de cloruro estannoso y cerrar herméticamente de inmediato.
- Registrar el pico de absorción y medir la altura o el área del pico.
- Realizar simultáneamente el ensayo en blanco y la curva de calibración.
Construcción de la curva de calibración
Preparar una serie estándar de mercurio de 0, 0,01, 0,02, 0,05, 0,10 y 0,20 mg/L y medir la absorbancia según los pasos de determinación de la muestra. Trazar la curva de calibración con la absorbancia frente a la concentración de mercurio y calcular la ecuación de regresión.
Parámetros clave y optimización de condiciones
| Parámetro | Valor recomendado | Descripción |
|---|---|---|
| Longitud de onda | 253,7 nm | Línea de absorción característica del mercurio |
| Caudal de gas portador | 1,0~1,5 L/min | Nitrógeno o argón |
| Concentración de cloruro estannoso | 10 % | Agente reductor, preparar en el momento de su uso |
| Acidez | 5 %~10 % HNO3 | Garantizar la eficiencia de reducción |
| Temperatura de reacción | Temperatura ambiente | Evitar que la alta temperatura provoque volatilización del mercurio |
Eliminación de interferencias y precauciones
Interferencias comunes
- Compuestos orgánicos volátiles: pueden producir absorción de fondo; es necesario eliminarlos mediante corrección de blanco o pretratamiento.
- Sulfuros: forman precipitados con el mercurio y afectan la reducción; se puede agregar permanganato de potasio para oxidarlos.
- Halógenos: interfieren en la absorción; pueden eliminarse con hidroxilamina clorhídrica.
Puntos clave de operación
- Todos los recipientes deben remojarse en ácido nítrico para evitar la contaminación por mercurio.
- Durante la digestión debe evitarse una temperatura excesiva para prevenir pérdidas de mercurio.
- La solución de cloruro estannoso debe prepararse fresca; si se deja demasiado tiempo pierde eficacia.
- Durante la medición, mantener la línea de gas hermética para evitar fugas de vapor de mercurio.
Cálculo y expresión de resultados
El contenido de mercurio total en el suelo (mg/kg) se calcula mediante la siguiente fórmula:
ω(Hg) = (c × V) / (m × 1000)
- c: concentración de mercurio obtenida de la curva de calibración (mg/L)
- V: volumen de enrase de la solución digerida (mL)
- m: masa de muestra pesada (g)
Los resultados se expresan con dos cifras significativas y se indica que están referidos a peso seco.
Control y aseguramiento de la calidad
- Realizar al menos dos blancos por lote de muestras; el valor del blanco debe ser inferior al límite de detección.
- Utilizar materiales de referencia certificados para el control de exactitud; la recuperación debe estar entre 90 % y 110 %.
- Insertar una muestra paralela cada 10 muestras; la desviación relativa debe ser menor del 10 %.
- El coeficiente de correlación de la curva de calibración debe ser ≥ 0,999.