GB/T 17134-1997 Определение общего мышьяка спектрофотометрическим методом

Обзор стандарта GB/T 17134-1997

GB/T 17134-1997 — важный стандартный метод в системе национальных стандартов Китая по определению общего мышьяка в почве. В данном стандарте используется диэтилдитиокарбамат серебра спектрофотометрический метод, который применяется для лабораторного определения содержания общего мышьяка в различных типах почв. Метод характеризуется высокой чувствительностью, хорошей селективностью и относительно простой процедурой, являясь классическим аналитическим методом, широко используемым в экологическом мониторинге и исследованиях загрязнения почв.

Для инженерно-технических работников и специалистов по закупкам понимание ключевых положений данного стандарта помогает правильно выбирать реагенты и оборудование, а также обеспечивать точность и соответствие нормативным требованиям получаемых данных.

Принцип метода

После кислотного разложения образца почвы содержащийся в нём мышьяк переходит в пятивалентную форму. В кислых условиях с помощью иодида калия и хлорида олова (II) пятивалентный мышьяк восстанавливается до трёхвалентного, а затем под действием гранул цинка образуется газ арсин (AsH₃).

Арсин поглощается раствором диэтилдитиокарбамата серебра — триэтаноламина — трихлорметана, реагируя с ионами серебра с образованием красного коллоидного серебра. Оптическая плотность измеряется при длине волны 530 нм, а содержание общего мышьяка рассчитывается по градуировочному графику.

Реагенты и материалы

Основные реагенты

• Азотная кислота (высокой чистоты): для разложения образцов.
• Серная кислота (высокой чистоты): создаёт кислую среду для реакции.
• Иодид калия: восстановитель, восстанавливает пятивалентный мышьяк до трёхвалентного.
• Хлорид олова (II): вспомогательный восстановитель и подавитель помех.
• Гранулы цинка: цинк без мышьяка, используется для получения арсина.
• Диэтилдитиокарбамат серебра (Ag-DDC): цветообразующий реагент.
• Триэтаноламин: стабилизатор коллоидного серебра.
• Трихлорметан: растворитель.

Стандартные растворы

• Запасной стандартный раствор мышьяка: готовится точным взвешиванием триоксида мышьяка.
• Рабочий стандартный раствор мышьяка: разбавляется до требуемой концентрации непосредственно перед использованием.

Приборы и оборудование

• Спектрофотометр: с диапазоном длин волн, включающим 530 нм.
• Установка для получения арсина: включает реакционный сосуд, газоотводную трубку и поглотительную трубку.
• Аналитические весы: с точностью 0,0001 г.
• Электрическая плитка или система разложения: для разложения образцов.
• Мерные колбы, пипетки и другая стандартная стеклянная посуда.

Порядок выполнения операций

1. Подготовка образцов

1. Образец почвы высушить на воздухе, измельчить и просеять (обычно через нейлоновое сито 100 меш).
2. Точно взвесить 0,5–1,0 г образца в сосуд для разложения.
3. Добавить царскую водку или смесь азотной и серной кислот, нагревать до получения прозрачного раствора.
4. После охлаждения довести до метки, отфильтровать или дать отстояться и взять надосадочную жидкость.

2. Построение градуировочного графика

1. Отобрать соответственно 0; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 мл рабочего стандартного раствора мышьяка в колбы для получения арсина.
2. Довести деионизированной водой до общего объёма 50 мл.
3. Последовательно добавить серную кислоту, иодид калия, хлорид олова (II), перемешать и оставить на 15 мин.
4. Добавить гранулы цинка, быстро присоединить поглотительную трубку, в которую предварительно внесено 5,0 мл поглощающего раствора.
5. После реакции в течение 45 мин снять поглотительную трубку и измерить оптическую плотность при 530 нм, используя в качестве фона холостую пробу с реагентом.
6. Построить градуировочный график, откладывая по оси абсцисс содержание мышьяка, а по оси ординат — оптическую плотность.

3. Определение образцов

1. Отобрать соответствующее количество разложенного раствора образца в колбу для получения арсина.
2. Выполнить операции так же, как при построении градуировочного графика.
3. Измерить оптическую плотность и найти содержание мышьяка по градуировочному графику.

Расчёт результатов

Содержание общего мышьяка в почве (мг/кг) рассчитывается по формуле:

ω(As) = (m₁ - m₀) × V₁ / (V₂ × m)

• m₁: масса мышьяка в образце, найденная по градуировочному графику (мкг).
• m₀: масса мышьяка в холостой пробе (мкг).
• V₁: объём разложенного раствора после доведения до метки (мл).
• V₂: объём аликвоты, взятый для определения (мл).
• m: масса навески почвы (г).

Меры предосторожности

• Устранение помех: сурьма, висмут и другие элементы могут мешать определению; их влияние можно устранить регулированием кислотности или добавлением маскирующих агентов.
• Качество гранул цинка: необходимо использовать цинк без мышьяка с однородным гранулометрическим составом для обеспечения постоянной скорости образования арсина.
• Время реакции: строго контролировать время и температуру реакции, чтобы избежать улетучивания арсина или неполного поглощения.
• Стабильность поглощающего раствора: после окрашивания измерение следует завершить в течение 1 часа, чтобы избежать снижения оптической плотности из-за агрегации коллоидного серебра.
• Безопасность: арсин чрезвычайно токсичен, все операции следует проводить в вытяжном шкафу.

Особенности и применимость метода

Специалистам по закупкам рекомендуется выбирать реагенты и приборы, соответствующие требованиям GB/T 17134-1997, чтобы обеспечить сопоставимость результатов измерений и их юридическую силу.