DIN 38407-30-2007 de 1148 German standard methods for the examination of water waste water and sludge - Jointly determinable substances (group F) - Part 30 Determination of trihalo.pdf

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1、Dezember 2007DEUTSCHE NORM Normenausschuss Wasserwesen (NAW) im DINPreisgruppe 13DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.ICS 13.060.50!,zs“9878004www.din.deDDIN 38407-30D

2、eutsche Einheitsverfahren zur Wasser-, Abwasser- undSchlammuntersuchung Gemeinsam erfassbare Stoffgruppen (Gruppe F) Teil 30: Bestimmung von Trihalogenmethanen (THM) in Schwimm- undBadebeckenwasser mit Headspace-Gaschromatographie (F 30)German standard methods for the examination of water, waste wat

3、er and sludge Jointly determinable substances (group F) Part 30: Determination of trihalogenmethanes in bathing water and pool water withheadspace-gas chromatography (F 30)Mthodes normalises allemandes pour lanalyse des eaux, des eaux rsiduaires et desboues Substances dterminables ensemble (groupe F

4、) Partie 30: Dosage des mthanes trihalogns dans des eaux de baignade et des eaux depiscine avec la chromatographie gazeuse (F 30)Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlinwww.beuth.deGesamtumfang 26 SeitenDIN 38407-30:2007-12 2 Inhalt Seite Vorwort 4 Einleitung.5 1 Anwendungsbere

5、ich .6 2 Normative Verweisungen6 3 Begriffe .6 4 Grundlage des Verfahrens7 5 Strungen.7 5.1 Strungen durch die Probenahme.7 5.2 Strungen durch die Probenbehandlung7 5.3 Strungen bei der Analytik .7 6 Bezeichnung.7 7 Reagenzien.8 8 Gerte. 11 9 Probenahme und Probenvorbereitung. 11 9.1 Allgemeines. 11

6、 9.2 Probentransport in Brdelrandprobenflaschen 11 9.3 Probentransport in Steilbrustflaschen . 12 10 Durchfhrung 12 10.1 Allgemeines. 12 10.2 Temperaturstabilisierung der Proben 12 10.3 Gaschromatographie 12 10.4 Blindwertmessungen . 13 11 Kalibrierung und Kontrolle der Bezugsfunktion . 13 11.1 Allg

7、emeines. 13 11.2 Herstellung der Bezugslsungen 14 11.3 Aufstellen der Bezugskurve 15 11.4 Rekalibrierung. 17 12 Identifizierung und Auswertung 17 12.1 Identifizierung einzelner Verbindungen . 17 12.2 Berechnung einzelner Verbindungen.18 12.3 Zusammenfassung der Messergebnisse . 19 13 Angabe der Erge

8、bnisse 20 14 Analysenbericht 20 15 Verfahrenskenndaten . 21 Anhang A (informativ) Beispiel fr Messbedingungen 22 Anhang B (informativ) Umrechnung der Einzelergebnisse auf Trihalogenmethane“. 24 Anhang C (informativ) Erluterungen 25 Literaturhinweise . 26 DIN 38407-30:2007-12 3 Seite Bilder Bild A.1

9、Beispielchromatogramm 23 Tabellen Tabelle 1 Zu bestimmende Trihalogenmethane .9 Tabelle 2 Beispiel fr die Herstellung von Stamm- und Aufstocklsungen im Lsungsvermittler und fr die Herstellung wssriger Bezugslsungen.10 Tabelle 3 Bedeutung der Indizes14 Tabelle 4 Verwendete Massen 18 Tabelle 5 Verfahr

10、enskenndaten fr Trihalogenmethane (THM) in Schwimm- und Badebeckenwasser mit Headspace-Gaschromatographie nach DIN 38402-42 (Verfahrenskenndaten der gemeinsamen Auswertung von GC-MS- und GC-ECD-Ergebnissen) 21 DIN 38407-30:2007-12 4 Vorwort Das zustndige Gremium ist der NA 119-01-03-02-01 AK LHKW un

11、d Purge- and Trap-Verfahren“ des NA 119-01-03 AA Wasseruntersuchung“ im Normenausschuss Wasserwesen (NAW). Diese Norm wurde gemeinsam mit der Wasserchemischen Gesellschaft eine Fachgruppe in der Gesell-schaft Deutscher Chemiker aufgestellt (siehe Anhang C). Es ist erforderlich, bei den Untersuchunge

12、n nach dieser Norm Fachleute oder Facheinrichtungen einzu-schalten und bestehende Sicherheitsvorschriften zu beachten. Bei Anwendung der Norm ist im Einzelfall je nach Aufgabenstellung zu prfen, ob und inwieweit die Fest-legung zustzlicher Randbedingungen erforderlich ist. Zu DIN 38407 Deutsche Einh

13、eitsverfahren zur Wasser-, Abwasser- und Schlammuntersuchung Gemeinsam erfassbare Stoffgruppen (Gruppe F) gehren weitere Teile. Eine bersicht der Gruppen A bis T der Deut-schen Einheitsverfahren“ enthlt Anhang C. DIN 38407-30:2007-12 5 Einleitung Trihalogenmethane entstehen z. B. durch die Verwendun

14、g von oxidierenden und/oder halogenhaltigen Chemikalien bei der Wasseraufbereitung oder knnen auch durch unsachgeme Handhabung eingebracht werden. Auerdem knnen sie sich noch nach der Probenahme bei der Zersetzung von Organohalogen-verbindungen bilden, trotz der Zugabe von Thiosulfat. Ferner knnen s

15、ie bei Schwimmbdern im Fllwasser vorhanden sein. WARNUNG Anwender dieser Norm sollten mit der blichen Laborpraxis vertraut sein. Diese Norm gibt nicht vor, alle unter Umstnden mit der Anwendung des Verfahrens verbundenen Sicherheits-aspekte anzusprechen. Es liegt in der Verantwortung des Anwenders,

16、angemessene Sicherheits- und Schutzmanahmen zu treffen und sicherzustellen, dass diese mit nationalen Festlegungen ber-einstimmen. DIN 38407-30:2007-12 6 1 Anwendungsbereich Diese Norm legt ein Verfahren zur Bestimmung von Trihalogenmethanen durch Gaschromatographie mit Dampfraumanalyse (Headspace,

17、HS) fest. Das Verfahren ist dem nach DIN EN ISO 10301:1997-08, Abschnitt 2 beschriebenen Verfahren mit Flssig-Flssig-Extraktion bei strikter Einhaltung der Bedingungen gleichwertig. Jenes ist in der Durchfhrung aufwendiger, erlaubt aber die Messung der Extrakte nach lngerer Lagerzeit und wird durch

18、die in 5.2 beschriebene Nachbildung von Trihalogenmethanen kaum beeinflusst. Das in DIN EN ISO 10301:1997-08, Abschnitt 3 beschriebene statische Haedspace-Verfahren fhrt fr Trihalogenmethane auf Grund der dort vorgeschriebenen hohen Equilibrierungstemperatur zu Verflschungen der Ergebnisse. Das Verf

19、ahren ist auch auf andere gechlorte Wsser anwendbar. Die untere Grenze des Arbeitsbereichs liegt bei 1 g/l je Substanz. Die Konzentrationen an Trihalogenmethanen in Schwimm- und Badebeckenwasser sind hufig hher. blicherweise ist die Konzentration an Trichlormethan am hchsten; in salinen Wssern knnen

20、 die Bromver-bindungen berwiegen. In einigen Fllen bedarf das Ergebnis des vorliegenden Verfahrens der Besttigung durch das Flssig-Flssig-Extraktionsverfahren nach DIN EN ISO 10301. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei da

21、tierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 38402-42, Deutsche Einheitsverfahren zur Wasser-, Abwasser- und Schlammuntersuchung Allgemeine Angaben (Gruppe A)

22、Teil 42: Ringversuche zur Verfahrensvalidierung, Auswertung (A 42) DIN EN ISO 10301:1997-08, Wasserbeschaffenheit Bestimmung leichtflchtiger halogenierter Kohlenwasser-stoffe Gaschromatographische Verfahren (ISO 10301:1997); Deutsche Fassung EN ISO 10301:1997 DIN ISO 8466-2, Wasserbeschaffenheit Kal

23、ibrierung und Auswertung analytischer Verfahren und Beurtei-lung von Verfahrenskenndaten Teil 2: Kalibrierstrategie fr nichtlineare Kalibrierfunktionen zweiten Grades 3 Begriffe Fr die Anwendung dieser Norm gilt der folgende Begriff. 3.1 Trihalogenmethan THM chloriertes und/oder bromiertes Derivat d

24、es Methans mit noch einem Wasserstoff DIN 38407-30:2007-12 7 4 Grundlage des Verfahrens Ein definiertes Volumen der angesuerten, unfiltrierten Wasserprobe wird in einem mit einem Septum gasdicht verschlossenem Glasgef auf 40 C fr eine definierte Zeitspanne erwrmt. Ein festgelegter Anteil des Dampfra

25、ums, der sich mit dem Wasser im Probengef im Gleichgewicht befindet, wird in den Gas-chromatographen berfhrt. Nach gaschromatographischer Trennung werden die THM unter Verwendung eines Elektroneneinfang- oder eines anderen geeigneten Detektors, z. B. eines Massenspektrometers (MS), detektiert. 5 Str

26、ungen 5.1 Strungen durch die Probenahme Unterschiede in den Messwerten knnen durch unterschiedliche Probenahmestellen am selben Becken verursacht sein (Inhomogenitt des Beckenwassers). 5.2 Strungen durch die Probenbehandlung Strungen knnen durch das Probenahmeverfahren, durch Glasgefe und Stopfen, G

27、ase, Spuren von organischen Verbindungen in der Laboratmosphre und durch Verunreinigungen aus dem automatischen Probenwechsler verursacht werden. Das in dieser Norm beschriebene Verfahren erfordert uerste Vorsicht bei der Probenahme und Analyse. Eine Kontamination der Wasserprobe durch die Laborator

28、iumsluft ist mglich. Es wird empfohlen, Blindwertmessungen (siehe 10.4) durchzufhren. Falsche, vor allem erhhte Befunde knnen aus der Nachbildung von Trihalogenmethanen aus Vorlufer-substanzen (z. B. aus Trichloressigsure, Chloralhydrat) whrend der Lagerung und der Thermostatisierung fr die Headspac

29、e-Analyse resultieren. Zu geringe Werte knnen die Folge von Photolyse (deshalb Lichtausschluss) und von Ausgasungsverlusten sein. 5.3 Strungen bei der Analytik Auer den in 7.10 aufgefhrten Trihalogenmethanen knnen die Proben weitere Verbindungen enthalten, mit denen nach diesem Verfahren Signale (Pe

30、aks) im Gaschromatogramm erzeugt werden (siehe Anhang A). Die in 9.2 festgelegten Bedingungen knnen die Nachbildung von Tribrommethan aus der Probe nicht vollstndig unterdrcken. Die Tribrommethane knnen sich auch bei hherer Raumtemperatur und lngerem Stehen auf dem Probenteller bilden. 6 Bezeichnung

31、 Bezeichnung des Verfahrens zur Bestimmung von Trihalogenmethanen (THM) in Schwimm- und Bade-beckenwasser mit Headspace-Gaschromatographie (F 30) Verfahren DIN 38407 F 30 DIN 38407-30:2007-12 8 7 Reagenzien 7.1 Allgemeines Alle Reagenzien mssen von ausreichender Reinheit sein, so dass keine signifik

32、ant strenden Peaks im Gaschromatogramm auftreten. Die Reinheit der Reagenzien muss durch ein geeignetes Verfahren (z. B. durch Blindwertbestimmungen, siehe 10.4) geprft werden. Die Reagenzien knnen durch den Kontakt mit Luft und anderen Stoffen verunreinigt werden, z. B. durch Kunststoffe oder durch

33、 vom Licht hervorgerufene Zersetzung. Alle Reagenzien im Dunkeln in fest ver-schlossenen Ganzglas- oder in anderen geeigneten Gefen aufbewahren. 7.2 Wasser fr die Herstellung der Bezugslsungen und fr die Blindwertbestimmung Das Wasser auf Vorhandensein an THM prfen. Sollte es kontaminiert sein, kann

34、 es wie folgt vorbehandelt werden: Eine 2-l-Steilbrustflasche mit Glasschliffstopfen (8.6), nach 8.4 vorbereiten und Wasser einfllen. Den Gehalt dieses Wassers an THM untersuchen. Ist das Wasser verunreinigt, wie folgt reinigen: Eine Glasfritte einige Millimeter ber dem Flaschenboden positionieren.

35、Das Wasser auf etwa 60 C erwrmen. 1 h einen Strom reinen Stickstoffs (etwa 150 ml/min bis 200 ml/min) ber die Fritte durch das Wasser leiten. Das Wasser auf Raumtemperatur abkhlen lassen und die Flasche verschlieen. Das Wasser in einer Glasflasche im Dunkeln aufbewahren. Erneut auf Abwesenheit von T

36、HM prfen. Wenn das Wasser immer noch kontaminiert ist, Gas einer anderen Herkunft verwenden und das Verfahren wiederholen. 7.3 Gase fr die Gaschromatographie Helium oder Wasserstoff als Trgergas, Volumenkonzentration mindestens 99,996 %, Stickstoff, ultrarein, Volumenkonzentration mindestens 99,996

37、%, oder Argon-Methan-Mischung, ultrarein fr den Betrieb des ECD. Andere Gase fr die Gaschromatographie nach den Anweisungen des Herstellers einsetzen. 7.4 Natriumsulfat, wasserfrei, Na2SO4Das Nachtrocknen im Trockenschrank bei etwa 150 C ist vorteilhaft, um die Lsungsgeschwindigkeit zu erhhen. 7.5 K

38、aliumhydrogensulfat, KHSO47.6 Kaliumhydrogensulfat-Lsung (80 0,2) g Kaliumhydrogensulfat (7.5) in (1 000 5) ml Wasser (7.2) lsen. 7.7 Natriumthiosulfat-Pentahydrat, Na2S2O3 5 H2O DIN 38407-30:2007-12 9 7.8 Natriumthiosulfat-Lsung (46 0,2) g Natriumthiosulfat-Pentahydrat (7.7) in (1 000 5) ml Wasser

39、(7.2) lsen. 7.9 Lsungsvermittler 7.9.1 Methanol 7.9.2 Aceton Andere Lsungsvermittler wie Dimethylformamid drfen verwendet werden. 7.10 Bezugssubstanzen Reinsubstanzen der zu bestimmenden Trihalogenmethane sind notwendig. Tabelle 1 Zu bestimmende Trihalogenmethane Dichte Name CAS-RNag/cm3Trichlormeth

40、an (Chloroform,CHCl3) 67-66-3 1,498 Bromdichlormethan (CHBrCl2) 75-27-4 1,971 Dibromchlormethan (CHBr2Cl) 124-48-1 2,451 Tribrommethan (CHBr3) 75-25-2 2,894 aCAS-RN: Chemical Abstract Systems Registry Number. Zur Identifizierung von Strsubstanzen: z. B. Dichloracetonitril (CHCl2CN), siehe 5.3 und Bi

41、ld A.1, einsetzen. Als interne Standards z. B. Bromtrichlormethan, 1-Chlor-3-brompropan, 1,2-Dibrompropan (7.11) ver-wenden. Diese Bezugssubstanzen getrennt von dem Raum aufbewahren, in dem sich die Proben, Probenextrakte und Extraktionsmittel befinden. Im Handel erhltliche Lsungen knnen verwendet w

42、erden. 7.11 Herstellung der Stammlsung und der Aufstocklsungen In einen 100-mI-Messkolben (8.9), der 90 ml Lsungsvermittler (7.9) enthlt, mit einer Mikroliterspritze definierte Volumina von 100 l bis 300 l von jeder zu bestimmenden Substanz (7.10) unter die Lse-mitteloberflche spritzen. Sofort mit d

43、em Lsungsvermittler (7.9) bis zur Marke auffllen. Den Messkolben (8.9) mit einem Glasschliffstopfen verschlieen und die Lsung vorsichtig schtteln. Die entsprechende Konzentration der zugesetzten Substanz berechnen. DIN 38407-30:2007-12 10 Tabelle 2 Beispiel fr die Herstellung von Stamm- und Aufstock

44、lsungen im Lsungsvermittler und fr die Herstellung wssriger Bezugslsungen Aufstocklsungen Messbereich Herstellung der Stammlsung im Lsungsvermittler 1. Verdnnungs-schritt 2. Verdnnungs-schritt Massenkonzentration in der Bezugslsung bei der Dotierung nach 11.2 (25 l Lsung je 250 ml Wasser)g/l g/l 0,5

45、 bis 50 100 l der Substanz i in 100-ml-Messkolben (8.9) mit Lsungsvermittler (7.9) auffllen Konzentration: 150 mg in 100 ml 150 5 : 20 37,5 1 : 5 30,0 3 : 20 22,4 1 : 10 15,0 1 : 20 7,50 1 :100 1,50 1 : 10 1 : 25 0,60 ANMERKUNG Diese Tabelle gilt fr die Substanz i, i = Trichlormethan, Dichte 1,498 g

46、/ml. Die auf diese Weise hergestellte Stammlsung kann im Dunkeln bei einer Temperatur von etwa 4 C mehrere Wochen aufbewahrt werden. Vor dem Aliquotieren mindestens 15 min bei Raumtemperatur stehen lassen. Aus dieser Stammlsung mindestens fnf Aufstocklsungen durch Verdnnen mit dem gleichen Lsungsver

47、mittler herstellen. Die einzelnen Verdnnungsschritte drfen ein Verhltnis von 1 : 100 nicht berschreiten. Im Handel erhltliche Lsungen drfen verwendet werden. 7.12 Interne Standards Als interner Standard I eine Substanz aussuchen, deren physikalische und chemische Eigenschaften (wie beispielsweise Ph

48、asengleichgewicht, Dampfdruck, Retentionszeit, Ansprechverhalten des Detektors) denen der zu bestimmenden Substanz hnlich sind. Diese Substanz, oder eine andere mit gleicher Retentionszeit, darf in der Probe nicht vorhanden sein. Die Wahl einer geeigneten Substanz ist oft schwierig und ihre Brauchbarkeit muss in jedem Fall geprft werden (siehe Beispiele Bezugssubstanzen in 7.10). Der Einsatz mehrerer interner Standards ist nicht ausgeschlossen. DIN 38407-30:2007-12 11 8 Gerte 8.1 Gaschromatograph, ausgestattet mit einem Elektroneneinfang-Detektor oder einem massenspektro-metrisch