T-LNEMA 015-2024 便攜式重金屬快速檢測(cè)儀檢測(cè)方法與技術(shù)規(guī)范

便攜式重金屬快速檢測(cè)儀檢測(cè)方法與技術(shù)規(guī)范Testmethodandtechnicalspecificationofportableheavymetalrapiddetector2024-08-08發(fā)布IT/LNEMA015—2024 2規(guī)范性引用文件 3術(shù)語(yǔ)和定義 4結(jié)構(gòu)特征與工作原理 25技術(shù)要求 36技術(shù)指標(biāo) 47儀器操作 68檢驗(yàn)方法 79維護(hù)保養(yǎng) 8T/LNEMA015—2024本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起請(qǐng)注意本標(biāo)準(zhǔn)的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本標(biāo)準(zhǔn)由遼寧省大連水文局提出。本標(biāo)準(zhǔn)由遼寧省環(huán)境監(jiān)測(cè)協(xié)會(huì)歸口。本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：遼寧省大連水文局，大連市生態(tài)環(huán)境事務(wù)服務(wù)中心，大連計(jì)量檢驗(yàn)檢測(cè)研究院有限公司，鞍山市生態(tài)環(huán)境保護(hù)綜合行政執(zhí)法隊(duì)，撫順縣生態(tài)環(huán)境綜合執(zhí)法隊(duì)，遼寧省生態(tài)環(huán)境廳，遼寧省生態(tài)環(huán)境事務(wù)服務(wù)中心，遼寧省遼陽(yáng)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，遼寧省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，遼寧省葫蘆島生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，遼寧中科檢測(cè)有限公司，蓋樂普科技（大連）有限公司，丹東科立環(huán)境監(jiān)測(cè)有限公司，盛京息壤（遼寧）環(huán)保科技有限公司，遼寧省野生動(dòng)物保護(hù)和疫源疫病監(jiān)測(cè)中心，遼寧省環(huán)境規(guī)劃院有限公司，鐵嶺市生態(tài)環(huán)境局西豐分局，遼寧環(huán)保產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司，遼寧省大連生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，遼寧省沈陽(yáng)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心。本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：孫大明，李強(qiáng)，王丹陽(yáng)，原暉，劉陽(yáng)，張杰麗，武暕，王主華，趙云，楊大興，邸俊強(qiáng)，楊瑞豐，趙亮，任萬福，汪琛棋，屈興勝，戰(zhàn)衛(wèi)民，苑芷茜，劉暢，幺洪波，王丹，曹陽(yáng)，張振鋒，張雪姬，趙丹，楊闊，石帥、楊露，劉首正，白玉花，趙璐璐，王金宏，張浩洋，張茉，楊惠，宋大英，付征宇，王文化，楊惠，宋婷，張明洋，王佳楠，張霄，孫學(xué)斌，王帥，靳輝，楊軍澤，王海艷，王迎春，姜娜，楊惠。1T/LNEMA015—2024便攜式重金屬快速檢測(cè)儀檢測(cè)方法與技術(shù)規(guī)范本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了便攜式重金屬快速檢測(cè)儀的術(shù)語(yǔ)和定義、儀器結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求、儀器操作、檢驗(yàn)方法和維護(hù)保養(yǎng)方法。本標(biāo)準(zhǔn)適用于地表水、飲用水和廢水中銅、鎘、鉛、鋅、鐵、錳、六價(jià)鉻的應(yīng)急檢測(cè)，也可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室內(nèi)樣品檢測(cè)。2規(guī)范性引用文件本標(biāo)準(zhǔn)引用下列文件或其中的條款。凡是注明日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。凡是未注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本標(biāo)準(zhǔn)。GB/T12519-2021分析儀器通用技術(shù)條件GB/T4208-2018外殼防護(hù)等級(jí)（IP代碼）GB/T11606-2007分析儀器環(huán)境試驗(yàn)方法GB4793.1-2007測(cè)量、控制和實(shí)驗(yàn)室用電氣設(shè)備的安全要求第1部分：通用要求HJ609-2011六價(jià)鉻水質(zhì)自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)儀技術(shù)要求HJ486-2009水質(zhì)銅的測(cè)定2,9-二甲基-1,10-菲啰啉分光光度法HJ/T344-2007水質(zhì)錳的測(cè)定甲醛肟分光光度法HJ/T345-2007水質(zhì)鐵的測(cè)定鄰菲啰啉分光光度法GB7470-1987水質(zhì)鉛的測(cè)定雙硫腙分光光度法GB7472-1987水質(zhì)鋅的測(cè)定雙硫腙分光光度法DB45/T1545-2017水質(zhì)中鎘、鉛、銅、砷含量的快速測(cè)定陽(yáng)極溶出伏安法GB/T3914-2008化學(xué)試劑陽(yáng)極溶出伏安法通則GB17378.4-2007海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范第4部分：海水分析3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1示值誤差errorofindication測(cè)試結(jié)果與真實(shí)（約定）值相接近的程度。2T/LNEMA015—20243.2重復(fù)性repeatability在重復(fù)性條件下的精密度。以相對(duì)偏差（RSD）表示。3.3穩(wěn)定性stability在規(guī)定條件下，間隔相同時(shí)間、相互獨(dú)立測(cè)試結(jié)果之間的一致程度。以相對(duì)偏差（RSD）表示。4結(jié)構(gòu)特征與工作原理4.1儀器結(jié)構(gòu)儀器結(jié)構(gòu)主要包括電極檢測(cè)裝置、便攜式控制主機(jī)、電極、分光光度比色法裝置、比色皿/比色管4.2工作原理比色法是一種通過測(cè)量溶液對(duì)光的吸收程度來分析物質(zhì)濃度的方法。其核心原理是基于比爾-朗伯定律（Beer-LambertLaw根據(jù)溶液的吸光度與溶液中吸光物質(zhì)的濃度成正比，從而得到待測(cè)物質(zhì)的濃度。陽(yáng)極溶出伏安法：陽(yáng)極溶出伏安法（AnodicStrippingVoltammetry,ASV）是一種高靈敏度的電化學(xué)分析方法，常用于痕量金屬離子的檢測(cè)。它的基本原理涉及兩個(gè)主要步驟：沉積和溶出。（1）沉積階段在這一階段，分析儀器中的工作電極（通常是汞或碳材料）被施加一個(gè)負(fù)電位，這個(gè)電位足夠使溶液中的金屬離子還原并在電極表面形成薄膜或汞齊合物。金屬離子如鉛、鋅、銅等在電極表面積累，形成穩(wěn)定的沉積層。沉積時(shí)間和電位的控制對(duì)分析的靈敏度和選擇性至關(guān)重要。（2）溶出（剝離）階段在完成沉積后，改變電極電位，通常是向正方向掃描，以氧化電極表面的金屬，將其重新溶解入溶液中。這一過程產(chǎn)生的電流與電極表面的金屬量成正比，通過測(cè)量這一電流的大小，可以定量分析金屬離子的濃度。生成的伏安圖（電流-電位圖）顯示了不同金屬離子的氧化峰，每個(gè)峰對(duì)應(yīng)特定的金屬離子，峰的高度（或面積）與金屬離子的濃度成正比。4.3系統(tǒng)構(gòu)成3電腦軟件T/LNEMA015—2024電腦軟件比色法裝置便攜式控制主機(jī)陽(yáng)極溶出法裝置便攜式重金屬快速檢測(cè)儀主要由一個(gè)控制單元、一套檢測(cè)模塊、各種輔助工具和電腦軟件構(gòu)成。檢測(cè)模塊內(nèi)嵌了陽(yáng)極溶出伏安法和比色法裝置。系統(tǒng)的核心部分是控制單元和檢測(cè)模塊，而輔助工具包括但不限于移液器、電解液、標(biāo)準(zhǔn)溶液以及電鍍液等。此外，該系統(tǒng)還配備了USB接口，能夠與電腦上的控制軟件連接，實(shí)現(xiàn)在線測(cè)試、數(shù)據(jù)管理以及譜圖的算法分析等功能。5技術(shù)要求5.1使用環(huán)境條件檢測(cè)儀在以下條件下應(yīng)能正常工作：a)環(huán)境溫度：5~45oCb)相對(duì)濕度：10%~90%RHc)大氣壓：80~106kPad)供電電源：電源適配器：輸入100~240VAC50/60Hz；輸出12VDC1A外接移動(dòng)電源：容量≥2500mAh5.2外觀a)儀器外觀、檢驗(yàn)規(guī)則及標(biāo)識(shí)、包裝、運(yùn)輸和貯存等符合GB/T12519的要求。b)結(jié)構(gòu)合理，產(chǎn)品組裝堅(jiān)固、零件緊固無松動(dòng)，鍍（涂）層均勻，無剝落、銹蝕和起泡。c)在正常的運(yùn)行狀態(tài)下，可平穩(wěn)工作，各部件不易產(chǎn)生機(jī)械、電路故障，無安全隱患。d)顯示器應(yīng)無污點(diǎn)、損傷；顯示字符筆畫亮度均勻、清晰；屏幕無暗角、黑斑、彩虹、起泡、暗顯示、不顯示、閃爍等現(xiàn)象。5.3功能4T/LNEMA015—2024a)儀器可顯示時(shí)間、測(cè)量值和系統(tǒng)參數(shù)等，同時(shí)應(yīng)有設(shè)定、校準(zhǔn)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及數(shù)據(jù)輸出等功能b)選定待測(cè)重金屬c)電極維護(hù)保養(yǎng)d)聯(lián)機(jī)聯(lián)網(wǎng)上傳e)歷史記錄查詢6技術(shù)指標(biāo)6.1性能指標(biāo)6.1.1測(cè)量參數(shù)儀器集合了2種測(cè)量原理，可檢測(cè)銅、鎘、鉛、鋅、鐵、錳、六價(jià)鉻金屬離子濃度。其中陽(yáng)極溶出伏安法可以測(cè)量銅、鎘、鉛、鋅、錳5種重金屬，比色法可以測(cè)量銅、鋅、鉛、鐵、六價(jià)鉻5種重金屬。6.1.2最快檢測(cè)時(shí)間儀器檢測(cè)時(shí)間應(yīng)達(dá)到30s~60s，檢測(cè)前準(zhǔn)備時(shí)間只需要幾分鐘。6.1.3示值誤差儀器示值誤差（標(biāo)準(zhǔn)樣）：≤±10%6.1.4重復(fù)性儀器重復(fù)性（相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差）：≤5%6.1.5穩(wěn)定性儀器穩(wěn)定性（相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差）：≤5%6.2試劑配制方法6.2.1伏安法銅鎘鉛鋅錳5T/LNEMA015—20246.2.2比色法a)鉻試劑12b)銅試劑1234c)鋅試劑123d)鉛試劑1236T/LNEMA015—2024e)鐵試劑1237儀器操作7.1溶出伏安法7.1.1準(zhǔn)備工作a)參比電極：在使用前，應(yīng)將參比電極浸泡在3M飽和氯化鉀溶液中至少五分鐘，以確保銀絲表層呈現(xiàn)均勻的暗褐色至黑色。b)工作電極：玻碳電極底端中央?yún)^(qū)域應(yīng)為光亮的黑色，每次測(cè)試前后，需對(duì)工作電極進(jìn)行打磨拋光和清洗。7.1.2電極維護(hù)將參比電極、工作電極和對(duì)電極浸在維護(hù)液中，并使用儀器進(jìn)行電極的電鍍調(diào)節(jié)。7.1.3測(cè)試階段a)完成工作電極電鍍或調(diào)節(jié)后，選擇待測(cè)金屬與量程。b)將電極組置于空白樣品中進(jìn)行空白測(cè)量。c)空白測(cè)量完成后，將電極組放入標(biāo)準(zhǔn)樣品中進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)樣分析。d)標(biāo)準(zhǔn)樣品測(cè)試結(jié)束后，清洗電極，然后將電極組置于待測(cè)樣品中進(jìn)行樣品分析。7.1.4注意事項(xiàng)儀器經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)樣校正后，應(yīng)至少可以進(jìn)行十次左右的樣品分析，如果超過此次數(shù)后結(jié)果重復(fù)性下降，應(yīng)考慮重新校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)樣。電鍍液在需要更換前至少可以使用8次以上。每個(gè)金屬膜應(yīng)能夠完成至少10次以上分析，具體取決于樣品的復(fù)雜度。7.2比色法7.2.1準(zhǔn)備工作連接比色模塊到手持主機(jī)，并將干凈的比色管依次放入試管架中。準(zhǔn)備相應(yīng)元素的配制試劑，按順序向比色管中加入定量的純水、標(biāo)準(zhǔn)樣以及待測(cè)樣，再依次加入比色試劑。7T/LNEMA015—20247.2.2測(cè)試階段a)將裝有純水的比色管放入比色裝置中進(jìn)行空白測(cè)量。b)空白測(cè)試完成后，將裝有標(biāo)準(zhǔn)樣的比色管放入比色裝置中進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)樣分析。c)標(biāo)準(zhǔn)樣分析完成后，將裝有待測(cè)樣品的比色管放入比色裝置中進(jìn)行樣品分析。7.2.3注意事項(xiàng)a)如果測(cè)量的樣品中重金屬濃度過高，需要對(duì)樣品進(jìn)行稀釋。b)若樣品成分復(fù)雜或渾濁，測(cè)量前應(yīng)該對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)處理。7.3干擾和消除7.3.1水體中存在銅對(duì)鋅測(cè)定的干擾排除由于陽(yáng)極溶出法在分析中存在原理性的缺陷，當(dāng)水樣中同時(shí)存在銅和鋅時(shí)，銅會(huì)對(duì)鋅的檢測(cè)產(chǎn)生干擾，而鋅對(duì)銅的檢測(cè)則無影響。因此，應(yīng)先測(cè)定銅的含量，隨后添加鋅的抑制劑以屏蔽銅離子的干擾，再進(jìn)行鋅的測(cè)定。a)如果水中鋅離子的濃度至少是銅離子的一百倍以上，那么添加鋅抑制劑的步驟可以省略。b)若需同時(shí)檢測(cè)水體中的銅、鎘、鉛和鋅，建議依序先檢測(cè)鎘和鉛，然后是銅，最后測(cè)定鋅。如果銅的測(cè)定結(jié)果超過200mg/L，應(yīng)將樣品稀釋至銅濃度低于100mg/L后再添加鋅抑制劑進(jìn)行鋅的測(cè)定，以防三電極系統(tǒng)和攪拌桿因添加劑而變黑，難以繼續(xù)使用。若出現(xiàn)這種情況，應(yīng)使用5%的鹽酸浸泡，直到黑色物質(zhì)完全清除后才可繼續(xù)使用。d)測(cè)定鋅后，為防止影響后續(xù)檢測(cè)，應(yīng)將電極探測(cè)頭和攪拌桿浸泡在約5%的稀鹽酸中幾小時(shí)。7.3.2有機(jī)物干擾陽(yáng)極溶出伏安法僅適用于檢測(cè)水體中的離子態(tài)金屬，因此，懸浮物、有機(jī)物或絡(luò)合物等可能導(dǎo)致的干擾會(huì)使測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生嚴(yán)重偏差。采用分光光度法原理可以在一定程度上減少這些絡(luò)合物的干擾，提高對(duì)廢水中銅、鋅、鉛、鐵、六價(jià)鉻等金屬的檢測(cè)準(zhǔn)確度，并有效解決常見的有機(jī)物干擾問題。8檢驗(yàn)方法8.1外觀在自然光線下，以目測(cè)、手感進(jìn)行檢驗(yàn)。8.2功能檢測(cè)儀須包含待測(cè)項(xiàng)目選擇、電極維護(hù)、數(shù)據(jù)上傳等功能。8.3防護(hù)等級(jí)按GB/T4208-2018的規(guī)定執(zhí)行。8.4檢測(cè)時(shí)間8T/LNEMA015—2024實(shí)際操作檢驗(yàn)，用秒表記錄檢測(cè)時(shí)間。測(cè)試6次取平均值為測(cè)量結(jié)果。8.5示值誤差連續(xù)測(cè)量同一標(biāo)準(zhǔn)樣品6次，示值誤差按式（1）計(jì)算：×100%（1）式中：?X%——示值誤差；X——測(cè)定平均值；Xs——標(biāo)準(zhǔn)值。8.6重復(fù)性連續(xù)測(cè)量同一標(biāo)準(zhǔn)樣品6次，用式（2）計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差Sn：（2）式中：n——測(cè)量次數(shù)；X——n次測(cè)量的算術(shù)平均值；Sn——n次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差；相對(duì)偏差RSD用式（3）計(jì)算：RSD=（3）8.7穩(wěn)定性選用一個(gè)有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，每小時(shí)測(cè)定一次，連續(xù)測(cè)定6小時(shí)，相對(duì)偏差RSD用式（3）計(jì)算。8.8最低檢出限連續(xù)測(cè)定空白樣品7次，用式（2）計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差Sn，以2.5倍的Sn計(jì)算待測(cè)儀器的最低檢出限。9維護(hù)保養(yǎng)9T/LNEMA015—20249.1電極維護(hù)9.1.1工作電極玻碳電極的處理：a)使用超純水徹底沖洗電極，去除表面雜質(zhì)。b)使用干凈的布或?yàn)V紙仔細(xì)擦拭電極的發(fā)亮黑色底端，避免引入新的污染。c)再次用超純水沖洗電極底端，確保去除擦拭過程中可能產(chǎn)生的污染。d)使用金相砂紙順時(shí)針方向打磨電極底端，然后使用拋光液和拋光布進(jìn)行拋光，以進(jìn)一步平滑電極表面。e)將電極底端浸泡在調(diào)節(jié)液中以穩(wěn)定其表面性質(zhì)，然后使用超純水進(jìn)行最后沖洗。f)檢查電極底端的光潔度和清潔度，確保沒有殘留污點(diǎn)或瑕疵。9.1.2參比電極參比電極不用時(shí)，需保存在含有