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UNE-EN 12338 norma espaola Febrero 1999 TTULOCalidad del agua Determinacin del mercurio Mtodos tras enriquecimiento por amalgamacin Water quality. Determination of mercury. Enrichment methods by amalgamation. Qualit de leau. Dosage du mercure. Mthodes aprs enrichissement par amalgame. CORRESPONDENCIA Esta norma es la versin oficial, en espaol, de la Norma Europea EN 12338 de julio 1998. OBSERVACIONES ANTECEDENTES Esta norma ha sido elaborada por el comit tcnico AEN/CTN 77 Medio Ambiente cuya Secretara desempea AENOR. Editada e impresa por AENOR Depsito legal: M 4267:1999 LAS OBSERVACIONES A ESTE DOCUMENTO HAN DE DIRIGIRSE A: 26 Pginas AENOR 1999 Reproduccin prohibida C Gnova, 6 28004 MADRID-Espaa Telfono91 432 60 00 Fax91 310 40 32 Grupo 17 S NORMA EUROPEA EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EUROPISCHE NORM EN 12338 Julio 1998 ICS 13.060.01 Descriptores: Ensayo de aguas, agua superficial, agua subterrnea, aguas residuales, anlisis qumico, determi- nacin del contenido, mercurio, mtodo por reduccin, tetraborato sdico, cloruro de estao. Versin en espaol Calidad del agua Determinacin del mercurio Mtodos tras enriquecimiento por amalgamacin Water quality. Determination of mercury. Enrichment methods by amalgamation. Qualit de leau. Dosage du mercure. Mthodes aprs enrichissement par amalgame. Wasserbeschaffenheit. Bestimmung von Quecksilber. Verfahren nach Anreicherung durch Amalgamierung. Esta norma europea ha sido aprobada por CEN el 1998-06-21. Los miembros de CEN estn sometidos al Reglamento Interior de CEN/CENELEC que define las condiciones dentro de las cuales debe adoptarse, sin modificacin, la norma europea como norma nacional. Las correspondientes listas actualizadas y las referencias bibliogrficas relativas a estas normas nacionales, pueden obtenerse en la Secretara Central de CEN, o a travs de sus miembros. Esta norma europea existe en tres versiones oficiales (alemn, francs e ingls). Una versin en otra lengua realizada bajo la responsabilidad de un miembro de CEN en su idioma nacional, y notificada a la Secretara Central, tiene el mismo rango que aqullas. Los miembros de CEN son los organismos nacionales de normalizacin de los pases siguientes: Alemania, Austria, Blgica, Dinamarca, Espaa, Finlandia, Francia, Grecia, Irlanda, Islandia, Italia, Luxemburgo, Noruega, Pases Bajos, Portugal, Reino Unido, Repblica Checa, Suecia y Suiza. CEN COMIT EUROPEO DE NORMALIZACIN European Committee for Standardization Comit Europen de Normalisation Europisches Komitee fr Normung SECRETARA CENTRAL: Rue de Stassart, 36 B-1050 Bruxelles 1998 Derechos de reproduccin reservados a los Miembros de CEN. EN 12338:1998- 4 - NDICE Pgina ANTECEDENTES.5 INTRODUCCIN6 1OBJETO Y CAMPO DE APLICACIN6 2NORMAS PARA CONSULTA6 3INTERFERENCIAS GENERALES7 4DETERMINACIN DEL MERCURIO TRAS REDUCCIN CON CLORURO DE ESTAO (II) Y ENRIQUECIMIENTO POR AMALGAMACIN8 4.1Rango de trabajo .8 4.2Fundamento .8 4.3Interferencias.8 4.4Reactivos.8 4.5Aparatos.10 4.6Muestreo y tratamiento previo de la muestra.11 4.7Mtodo de digestin utilizando permanganato de potasio/peroxodisulfato de potasio .11 4.8Procedimiento12 4.9Clculo14 4.10Expresin de resultados 14 4.11Informe de ensayo14 5DETERMINACIN DEL MERCURIO TRAS REDUCCIN CON TETRAHIDRO- BORATO DE SODIO Y ENRIQUECIMIENTO POR AMALGAMACIN15 5.1Rango de trabajo .15 5.2Fundamento .15 5.3Interferencias.15 5.4Reactivos.15 5.5Aparatos.16 5.6Muestreo y tratamiento previo de la muestra.16 5.7Mtodo de digestin.16 5.8Procedimiento18 5.9Clculo18 5.10Expresin de resultados 18 5.11Informe de ensayo18 6DATOS DE PRECISIN19 ANEXO A (Informativo) MTODO DE DIGESTIN POR ULTRASONIDOS.22 ANEXO B (Informativo) MTODO DE DIGESTIN EN AUTOCLAVE 23 ANEXO C (Informativo) MTODO DE DIGESTIN POR MICROONDAS.24 ANEXO D (Informativo) BIBLIOGRAFA .26 - 5 -EN 12338:1998 ANTECEDENTES Esta norma europea ha sido elaborada por el Comit Tcnico CEN/TC 230 “Anlisis del agua“ cuya Secreta- ra desempea DIN. Esta norma europea deber recibir el rango de norma nacional mediante la publicacin de un texto idntico a la misma o mediante ratificacin antes de finales de enero de 1999, y todas las normas nacionales tcnica- mente divergentes debern anularse antes de finales de enero de 1999. De acuerdo con el Reglamento Interior de CEN/CENELEC, los organismos de normalizacin de los siguien- tes pases estn obligados a adoptar esta norma europea: Alemania, Austria, Blgica, Dinamarca, Espaa, Fin- landia, Francia, Grecia, Irlanda, Islandia, Italia, Luxemburgo, Noruega, Pases Bajos, Portugal, Reino Unido, Repblica Checa, Suecia y Suiza. Los anexos denominados “informativo“ nicamente son para dar informacin. En esta norma los anexos A, B, C y D son informativos. EN 12338:1998- 6 - INTRODUCCIN Es conveniente investigar hasta qu punto los problemas particulares precisan la especificacin de condiciones suple- mentarias. Es absolutamente esencial que los ensayos realizados de acuerdo a esta norma sean efectuados por personal con cualifi- cacin adecuada. En las aguas naturales, los compuestos de mercurio estn generalmente presentes en concentraciones muy bajas (infe- riores a 0,1 g/l). En aguas residuales, por ejemplo, pueden presentarse concentraciones ms elevadas. Pueden encontrarse tanto compuestos inorgnicos como compuestos orgnicos de mercurio. El mercurio puede acumu- larse en sedimentos y lodos. ADVERTENCIA: El mercurio y sus compuestos son muy txicos. Se recomiendan extremas precauciones en la manipulacin de las mues- tras y soluciones que contengan o puedan contener mercurio. 1OBJETO Y CAMPO DE APLICACIN Esta norma europea especifica dos mtodos para la determinacin del mercurio segn se utilice como agente reductor el cloruro de estao (II) o el tetrahidroborato de sodio. Los mtodos descritos en los captulos 4 y 5 son adecuados para la determinacin del mercurio en aguas, por ejemplo, en aguas subterrneas, superficiales y residuales, en un rango de concentraciones comprendido entre 0,01 g/l y 1 g/l. Se pueden determinar concentraciones superiores por dilucin de la muestra de agua. El contenido en mercurio total se determina tras la digestin de la muestra. Si nicamente van a determinarse los com- puestos solubles de mercurio, se aplica un procedimiento de filtracin a travs de una membrana de 0,45 m antes de la digestin. El mercurio mono o divalente se reduce hasta el estado elemental por accin de un agente reductor como el cloruro de estao (II), SnCl2, o como el tetrahidroborato de sodio, NaBH4, en medio cido. El mercurio elemental se expulsa des- pus de la solucin por medio de una corriente de gas inerte que lo transporta hasta una gran superficie de metal noble, como una malla de oro/platino sobre la cual el mercurio queda adsorbido. El mercurio se libera por calentamiento rpi- do del adsorbente y posteriormente se transporta por medio de una corriente de gas portador hasta una clula apropiada. Las absorbancias se miden a una longitud de onda de 253,7 nm en el haz de radiacin de un espectrmetro de absorcin atmica. Las concentraciones se calculan a partir de una curva de calibrado. Se requiere un proceso de digestin para descomponer todos los compuestos de mercurio. La digestin puede omitirse solamente si se tiene la certeza de que la concentracin de mercurio puede medirse sin necesidad de dicho pretra- tamiento. 2NORMAS PARA CONSULTA Esta norma europea incorpora disposiciones de otras publicaciones por su referencia, con o sin fecha. Estas referencias normativas se citan en los lugares apropiados del texto de la norma y se relacionan a continuacin. Las revisiones o mo- dificaciones posteriores de cualquiera de las publicaciones citadas con fecha, slo se aplican a esta norma europea cuan- do se incorporan mediante revisin o modificacin. Para las referencias sin fecha se aplica la ltima edicin de esa pu- blicacin. EN 25667-1:1993 Calidad del agua. Muestreo. Parte 1: Gua para el diseo de los programas de muestreo (ISO 5667-1:1980). EN 25667-2:1993 Calidad del agua. Muestreo. Parte 2: Gua para las tcnicas de muestreo (ISO 5667-2:1991). EN ISO 5667-3:1995 Calidad del agua. Muestreo. Parte 3: Gua para la conservacin y manipulacin de las mues- tras (ISO 5667-3:1994). - 7 -EN 12338:1998 3INTERFERENCIAS GENERALES En el anlisis del mercurio existe el riesgo de que se produzcan reacciones de intercambio, es decir de adsorcin y de- sorcin, sobre las paredes del recipiente de reaccin. Es conveniente, por tanto, seguir exactamente la descripcin hecha en 4.6. El vapor de mercurio puede difundirse a travs de diferentes materiales plsticos. Por esta razn debe tenerse especial consideracin en la eleccin del material de los tubos. Pueden utilizarse tubos de vidrio o de materiales plsticos espe- ciales, por ejemplo, tubos de FEP (FEP = copolmero etileno-propileno fluorado). Los tubos de silicona, por ejemplo, no son adecuados. Las sustancias orgnicas voltiles pueden absorber en la zona del UV y ser tomadas errneamente por mercurio. La ma- yor parte de estas sustancias se destruyen por adicin de permanganato de potasio hasta coloracin roja permanente y se eliminan por aireacin durante 10 min con un gas inerte, antes de la reduccin de los compuestos de mercurio. Con fre- cuencia, este tipo de interferencias por absorcin no especfica pueden eliminarse igualmente con un sistema de com- pensacin de fondo. Todas las soluciones deberan llevarse a la misma temperatura ( 0,1 mg/l producen interferencias en la determinacin, debido a la formacin de com- plejos de mercurio. En este caso, es necesario utilizar otro mtodo, como la reduccin con tetrahidroborato de sodio (vase el captulo 5). Dado el potencial redox de la solucin de cloruro de estao (II), algunos compuestos inorgnicos de mercurio como el sulfuro de mercurio y los compuestos orgnicos de mercurio no pueden reducirse completamente sin una digestin previa. 4.4Reactivos 4.4.1Requisitos generales. Se deben utilizar reactivos de “calidad analtica“, como mnimo, o con un contenido lo ms bajo posible en mercurio. El agua debe ser bidestilada o de pureza equivalente. El contenido de mercurio en el agua y en los reactivos debe ser despreciable en comparacin con la concentracin ms baja a determinar de analito. 4.4.2cido ntrico, (HNO3) = 1,40 g/ml 4.4.3cido sulfrico, (H2SO4) = 1,84 g/ml 4.4.4cido clorhdrico, (HCl) = 1,16 g/ml 4.4.5Solucin de permanganato de potasio. Se disuelven 50 g de permanganato de potasio, KMnO4, en 1 000 ml de agua. 4.4.6Agente estabilizante. Se disuelven 5 g de dicromato de potasio, K2Cr2O7, en 500 ml de cido ntrico (vase 4.4.2) y se diluye con agua a 1 000 ml. ADVERTENCIA: El dicromato de potasio es txico. Es conveniente tomar las precauciones apropiadas para la manipulacin del producto slido o de sus disoluciones. - 9 -EN 12338:1998 4.4.7Solucin de peroxodisulfato de potasio. Se disuelven 40 g de peroxodisulfato de potasio, K2S2O8, en 1 000 ml de agua. 4.4.8Solucin de cloruro de hidroxilamonio. Se disuelven 10 g de cloruro de hidroxilamonio, H4ClNO, en 100 ml de agua. 4.4.9Solucin de cloruro de estao (II). Se disuelven 5 g de cloruro de estao (II) dihidrato, SnCl2 . 2H2O, en 30 ml de cido clorhdrico (vase 4.4.4) y se diluye con agua a 100 ml. Con sistemas de flujo, pueden utilizarse una solucin menos concentrada, por ejemplo, 0,5 g en 100 ml. Se prepara esta solucin diariamente por dilucin de la ms concen- trada con agua. Si se obtiene un valor elevado para el blanco, se purga la solucin con nitrgeno durante 30 min con objeto de eliminar las trazas de mercurio. 4.4.10 Solucin madre I de mercurio, (Hg) = 100 mg/l. Se disuelven 108,0 mg de xido de mercurio (II), HgO, en 10 ml de agente estabilizante (vase 4.4.6). Se diluye a 1 000 ml con agua.1 ml de esta solucin corresponde a 0,1 mg de mercurio. La solucin madre I puede prepararse a partir de un patrn de mercurio comercialmente disponible. La solucin es esta- ble durante 1 mes aproximadamente. 4.4.11 Solucin madre II de mercurio, (Hg) = 1 mg/l. Se aaden 10 ml de agente estabilizante (vase 4.4.6) a 10 ml de solucin madre I (vase 4.4.10) y se diluye a 1 000 ml con agua. 1 ml de esta solucin corresponde a 1 g de mer- curio. Esta solucin es estable durante una semana aproximadamente. 4.4.12 Solucin patrn de mercurio I, (Hg) = 100 g/l. Se aaden 10 ml de agente estabilizante (vase 4.4.6) a 100 ml de la solucin madre II (vase 4.4.11) y se diluye a 1 000 ml con agua. 1 ml de esta solucin corresponde a 100 ng de mercurio. Esta solucin se prepara el mismo da de su utilizacin. 4.4.13 Solucin patrn de mercurio II, (Hg) = 10 g/l. Se diluyen 1 ml del agente estabilizante (vase 4.4.6) y 10 ml de la solucin patrn I (vase 4.4.12) a 100 ml con agua. 1 ml de esta solucin corresponde a 10 ng de mercurio. La solucin es estable solamente durante un corto espacio de tiempo y debe prepararse inmediatamente antes de su utili- zacin. 4.4.14 Solucin patrn de mercurio III, (Hg) = 1 g/l. Se diluyen 1 ml del agente estabilizante (vase 4.4.6) y 10 ml de la solucin patrn II (vase 4.4.13) a 100 ml con agua. 1 ml de esta solucin corresponde a 1 ng de mercurio. La so- lucin debe prepararse antes de cada serie de medidas. 4.4.15 Soluciones de calibrado de mercurio. Se preparan las soluciones de calibrado adecuadas para el volumen y las concentraciones de mercurio previstas en las soluciones de medida. Para un rango de concentraciones comprendido entre 0,01 g/l y 0,1 g/l, por ejemplo, se procede de la manera si- guiente: Se toman, con ayuda de una pipeta, en una serie de seis matraces aforados de 100 ml, 1,0 ml, 2,0 ml, 4,0 ml, 6,0 ml, 8,0 ml y 10 ml respectivamente de la solucin patrn de mercurio III (vase 4.4.14). Se aade 1 ml de agente estabilizante (vase 4.4.6) a cada matraz. Se enrasa con agua cada matraz y se mezcla completamente. Estas soluciones de calibrado contienen 0,01 g/l, 0,02 g/l, 0,04 g/l, 0,06 g/l, 0,08 g/l y 0,1 g/l de mercurio, res- pectivamente. Deben prepararse inmediatamente antes de cada serie de medidas. EN 12338:1998- 10 - Para un rango de concentraciones comprendido entre 0,1 g/l y 1 g/l se procede de la misma manera pero utilizando la solucin patrn de mercurio II (vase 4.4.13). En este caso las soluciones de referencia contienen 0,1 g/l, 0,2 g/l, 0,4 g/l, 0,6 g/l, 0,8 g/l y 1 g/l de mercurio, respectivamente. Si se utilizan volmenes superiores de la solucin de medida se deber aumentar proporcionalmente el volumen respectivo de las soluciones de referencia as como la canti- dad de solucin patrn aadida. Las soluciones deben prepararse inmediatamente antes de cada serie de medidas. Si las medidas de calibrado deben realizarse por duplicado, se prepara una nueva serie de soluciones. 4.4.16 Solucin de blanco de reactivos. Se prepara un volumen de la solucin de blanco correspondiente a la solucin de medida aadiendo 10 ml de agente estabilizante (vase 4.4.6) por 1 000 ml de agua. Se utiliza el mismo procedi- miento de digestin que para la muestra (vase 4.7). El blanco de reactivos debe incluirse en cada serie de anlisis. 4.4.17 Solucin de lavado de gases. Se disuelven 2,5 g de cloruro de estao (II), dihidrato, SnCl2.2 H2O con 7,5 ml de cido sulfrico (vase 4.4.3) en una pequea cantidad de agua y se diluye a 50 ml con agua. 4.4.18 Solucin de aclarado para el material de vidrio. Se diluyen 150 ml de cido ntrico (vase 4.4.2) a 1 000 ml con agua. 4.5Aparatos 4.5.1Requisitos generales. Antes de su utilizacin, todo el material de vidrio debe lavarse completamente con cido ntrico diluido (vase 4.4.18) y aclararse varias veces con agua. 4.5.2Espectrmetro de absorcin atmica provisto de un sistema de registro. Se recomienda el empleo de un equipo con correccin de fondo. 4.5.3Fuente de radiacin para la determinacin del mercurio, por ejemplo, una lmpara de ctodo hueco o de descarga sin electrodos. 4.5.4Dispositivo complementario para mercurio con accesorio de amalgama, consistente en clulas de absorcin constituidas por una cubeta de cuarzo o de vidrio, con un dimetro interno de aproximadamente 2 cm, de al menos 15 cm de longitud (dependiendo del equipo de absorcin atmica) y con ventanas pticas de cuarzo; una bomba de circulacin de aire (por ejemplo, una bomba de membrana, bomba peristltica) de capacidad de 1 l/min a 2 l/min, con tubos en plstico (sistema cerrado); bala de gas inerte equipada con un dispositivo de reduccin de presin; flujmetro con tubos de plstico (vase el captulo 3); recipientes de reaccin constituidos, por ejemplo, por matraces de fondo plano de 100 ml, 250 ml o 1 000 ml, como se indica en el esquema, provistos de tapones de vidrio esmerilado y de un frasco lavador con vidrio fritado de porosidad 1; fuente de calentamiento de la clula de medida con suficiente capacidad calefactora para prevenir la condensacin de agua. La temperatura de la clula de medida debe ser la misma durante todos los anlisis; tubo de cuarzo con dispositivo de calefaccin y adsorbente de metal noble (tal como una malla de oro-platino); frasco lavador de gases de 100 ml que incluya una vlvula antirretorno de seguridad; vlvula de tres vas. - 11 -EN 12338:1998 La figura 1 muestra un ejemplo de sistema cerrado. NOTA Es conveniente tomar precauciones en la eleccin de los materiales plsticos de las bombas y tubos (vase el captulo 3). Se puede utilizar tambin un sistema de flujo continuo o de inyeccin de flujo. Es conveniente seguir las instrucciones del fabricante. 4.6Muestreo y tratamiento previo de la muestra El muestreo y el tratamiento previo de la muestra deben tener en cuenta los requisitos de la Norma EN 25667, partes 1, 2 y 3. Se deben utilizar recipientes adecuados para el muestreo; stos pueden ser de vidrio borosilicatado, cuarzo, polisulfona (PSF) o polmero eti