DIN 51086-3-2007 Testing of oxidic raw and basic materials for ceramics glass and glazes - Part 3 Spectrophotometric determination of chrome(VI) with diphenyl carbazide in the pres.pdf

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1、April 2007DEUTSCHE NORM Normenausschuss Materialprfung (NMP) im DINPreisgruppe 7DIN 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 81.040.10; 81.060.10!,vu“9838293www.din.deDDIN

2、 51086-3Prfung von oxidischen Roh- und Werkstoffen fr Keramik,Glas und Glasuren Teil 3: Spektralphotometrische Bestimmung von Chrom(VI)mit Diphenylcarbazid in Anwesenheit von Chrom(III)Testing of oxidic raw and basic materials for ceramics, glass and glazes Part 3: Spectrophotometric determination o

3、f chrome(VI) with diphenyl carbazidein the presence of chrome(III)Essai des matires premires pour la fabrication des matriaux en cramique,verre ou mail Partie 3: Dosage spectrophotomtrique de chrome(VI) avec diphnyl carbazideen prsence de chrome(III)Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH,

4、10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 8 SeitenDIN 51086-3:2007-04 2 Inhalt Seite Vorwort . 3 1 Anwendungsbereich 3 2 Normative Verweisungen. 3 3 Begriffe 3 4 Kurzbeschreibung 4 5 Gerte. 4 6 Reagenzien 4 7 Probenvorbehandlung . 5 8 Probenvorbehandlung . 5 9 Aufschluss und Bestimmung 5 10 Strungen 6 1

5、1 Berechnung und Angabe der Ergebnisse 6 12 Przision 6 13 Prfbericht. 7 Literaturhinweise . 8 Tabellen Tabelle 1 Ergebnisse der einzelnen Labors . 7 Tabelle 2 Ermittelte Werte der Vergleichprzision 7 DIN 51086-3:2007-04 3 Vorwort Diese Norm wurde vom Arbeitsausschuss NA 062-02-61 AA Chemische Analys

6、e von oxidischen Roh- und Werkstoffen im Normenausschuss Materialprfung (NMP) und dem Unterausschuss Glasanalyse im FA I der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft (DGG) erarbeitet. In diesem Dokument werden aggressive, karzinogene und toxische Chemikalien verwendet. Beim Umgang mit diesen Chemikali

7、en gelten die Gefahrstoffverordnung und die Richtlinien fr Laboratorien. DIN 51086 Prfung von oxidischen Roh- und Werkstoffen fr Keramik, Glas und Glasuren besteht aus: Teil 1: Bestimmung von Bortrioxid (B2O3) Teil 2: Bestimmung von Ag, As, B, Ba, Be, Bi, Ca, Cd, Ce, Co, Cr, Cu, Er, Eu, Fe, La, Mg,

8、Mn, Mo, Nd, Ni, P, Pb, Pr, S, Sb, Se, Sn, Sr, Ti, V, W, Y, Yb, Zn, Zr durch optische Emissionsspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP OES) Teil 3: Spektralphotometrische Bestimmung von Chrom(VI) mit Diphenylcarbazid in Anwesenheit von Chrom(III) 1 Anwendungsbereich Diese Norm legt ein Ver

9、fahren zur quantitativen Bestimmung der Chrom(VI)-Konzentrationen in oxidischen Roh- und Werkstoffen, wie z. B. Feldspten, Keramiken, Glsern, Glasuren, mittels Lsungsspektral-photometrie fest. Das festgelegte Verfahren gilt fr Konzentrationen der Chrom(VI)-Spezies im Bereich von 10 mg/kg bis 500 mg/

10、kg. Die Konzentration eventuell vorhandener Cr(III)-Spezies wird nicht erfasst. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die le

11、tzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 5030-3, Spektrale Strahlungsmessung Spektrale Aussonderung Begriffe und Kennzeichnungs-merkmale DIN 51008-2, Optische Emissionsspektrometrie (OES) Teil 2: Begriffe fr Systeme mit Flammen und Plasmen DIN 51061-2, Prfu

12、ng keramischer Roh- und Werkstoffe Teil 2: Probenahme keramischer Rohstoffe DIN 51078, Prfung keramischer Roh- und Werkstoffe Probenvorbereitung fr die Bestimmung der Massennderung beim Trocknen und fr die chemische Analyse 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe nach DIN 50

13、30-3 und DIN 51008-2. DIN 51086-3:2007-04 4 4 Kurzbeschreibung Die Proben aus Glas oder anderen Werkstoffen, meist silicatischen, werden in einer Suremischung aus Flusssure und Schwefelsure kalt aufgeschlossen. Die Fluoridionen werden mit Borsurelsung komplexiert. Vorhandenes Chrom(VI) wird mit Diph

14、enylcarbazid in der Aufschlusslsung in einen pinkfarbenen Komplex berfhrt, der bei 540 nm in wssriger Lsung photometrisch messbar ist. 5 Gerte 5.1 Allgemeines Es ist bliches Laborgert sowie das Gert nach 5.2 zu verwenden. Glas- und Kunststoffbehlter sowie Pipetten sind unmittelbar vor dem Gebrauch m

15、it warmer, verdnnter Salpetersure zu reinigen und anschlieend mit Wasser (6.2) zu splen. 5.2 Lsungsspektralphotometer Es ist ein Lsungsspektralphotometer mit einer 10-mm-Polystyrolkvette zu verwenden. 6 Reagenzien 6.1 Allgemeines Es sind Reagenzien des Mindest-Reinheitsgrades Zur Analyse zu verwende

16、n. Der Gehalt des Wassers bzw. der Reagenzien an den zu bestimmenden Elementen muss im Vergleich zur geringsten zu bestimmenden Konzentration vernachlssigbar klein sein. 6.2 Wasser, bidestilliert oder Wasser gleichen Reinheitsgrades. 6.3 Kaliumdichromat, K2Cr2O7.6.4 Chrom-Stammlsung, c(Cr(VI) = 1 00

17、0 mg/l: 2,828 9 g bei 150 C bis zur Massenkonstanz getrock-netes Kaliumdichromat (6.3) werden in ein Becherglas eingewogen, mit 100 ml Wasser (6.2) gelst, in einen 1 000-ml-Messkolben bersplt und mit Wasser (6.2) bis zur Marke aufgefllt. Bei Abweichung von der angegebenen Konzentration der Lsung ist

18、 ein entsprechender Korrektionsfaktor (siehe Gleichung (1) zu bercksichtigen. 6.5 Chrom-Lsung, c(Cr(VI) = 20mg/l: 2 ml der Chrom-Stammlsung (6.4) werden in einem 100-ml-Messkolben mit Wasser bis zur Marke aufgefllt. 6.6 Aceton, C3H6O. 6.7 Diphenylcarbazid, C13H14N4O. 6.8 Diphenylcarbazid-Lsung, c(C1

19、3H14N4O) = 2,5 g/l: 125 mg Diphenylcarbazid (6.7) werden in ein Becherglas eingewogen, mit etwa 25 ml Aceton (6.6) gelst, in einen 50-ml-Kolben bersplt und mit Wasser bis zur Marke aufgefllt. Die Lsung muss jeden Tag frisch angesetzt werden. 6.9 Borsure, H3BO3. DIN 51086-3:2007-04 5 6.10 gesttigte B

20、orsure-Lsung, c(H3BO3) = 40 g/l: 40 g Borsure (6.9) werden in ein 1-l-Becherglas eingewogen und mit etwa 600 ml Wasser (6.2) versetzt. Auf einer Heizplatte wird langsam erwrmt, bis alle Kristalle gelst sind. Dann wird in einen 1-l-Messkolben bersplt, nach dem Erkalten mit Wasser bis zur Marke aufgef

21、llt und gemischt. Die Lsung ist mindestens sechs Monate haltbar. 6.11 Schwefelsure, c(H2SO4) = 20 mol/l. 6.12 Flusssure, w(HF) = 40 %, = 1,13 g/ml. 6.13 Aufschlussmischung, 25 ml Schwefelsure (6.11) und 25 ml Flusssure (6.12) werden in eine Kunststoffflasche gegeben, verschlossen und durch Schtteln

22、gemischt. 7 Probenvorbehandlung Die Probenahme muss nach DIN 51061-2 erfolgen. 8 Probenvorbehandlung Die Zerkleinerung und Trocknung der Probe ist nach DIN 51078 vorzunehmen. 9 Aufschluss und Bestimmung 9.1 Allgemeines Die Durchfhrung ist in einem Schritt vorzunehmen. Die Bezugsfunktion ist anzusetz

23、en und der Chrom(VI)-Gehalt zu bestimmen. 9.2 Aufschluss der Probe zur Bestimmung des Chrom(VI)-Gehaltes Reagenzglser aus Polystyrol sind in einem Reagenzglasstnder bereitzustellen. Je Bestimmung ist ein Rhrchen zu verwenden, und sechs weitere sind fr die Herstellung der Bezugslsungen einzusetzen. 1

24、5 mg bis 20 mg der nach Abschnitt 8 feingepulverten Analysensubstanz sind in ein Polystyrol-Reagenzrhrchen einzuwgen, dann ist ein Rhrmagnet fr kleine Gefe hinzuzugeben und mit einem Tropfen Wasser anzufeuchten. Unter Eiskhlung und Rhren sind 0,4 ml Aufschlussmischung (6.13) hinzuzugeben, dann ist e

25、twa 30 min zu rhren. Die Lsung wird leicht trb. Danach sind 3 ml gesttigte Borsure-Lsung (6.10) zuzugeben, und es ist 3 min zu rhren. Die Lsung wird nun klar. Gegebenenfalls muss vor der photometrischen Messung zentrifugiert werden. Die Lsung ist in einen 25-ml-Messkolben zu bersplen, mit 0,5 ml Dip

26、henylcarbazid-Lsung (6.8) zu versetzen und der Messkolben mit Wasser (6.2) bis zur Marke aufzufllen. Bei Anwesenheit von Chrom(VI)entsteht eine pinkfarbene Lsung. Die Lsung ist bei 540 nm in einer 10-mm-Kvette photometrisch zu messen. Die Messung muss innerhalb von 15 min erfolgen, da der Farbkomple

27、x nicht ber lngere Zeit stabil ist. 9.3 Ansetzen der Bezugslsungen In die sechs bereitgestellten Polystyrol-Reagenzglser, die nur die Reagenzien enthalten, sind 0 l, 100 l, 200 l, 400 l, 600 l und 800 l der Chrom-Lsung (6.5) zu pipettieren und, wie in 9.2 festgelegt, Aufschluss-DIN 51086-3:2007-04 6

28、 mischung und Borsurelsung hinzuzugeben. Nach dem bersplen in einen 25-ml-Messkolben ist, wie in 9.2 beschrieben, Diphenylcarbazid-Lsung (6.8) zuzusetzen, mit Wasser (6.2) aufzufllen und photometrisch zu messen. 10 Strungen Die Bestimmung kann bei Anwesenheit weiterer polyvalenter Ionen in der Probe

29、nlsung durch unerwnschte Redox-Reaktionen gestrt werden. Keinesfalls darf der Aufschluss erwrmt werden. 11 Berechnung und Angabe der Ergebnisse Die Auswertung ist ber die Bezugsfunktion vorzunehmen, die wahlweise per Hand gezeichnet oder ber entsprechende rechnergesttzte Auswerteprogramme erstellt w

30、erden darf. Der Gehalt an Cr(VI), wCr(VI), angegeben als Massenanteil in Prozent, ist nach Gleichung (1) zu berechnen: EfVw10Cr(VI)= (1) Dabei ist V das an der Bezugskurve abgelesene Volumen aus 9.2, in Mikroliter je Liter; f der Korrektionsfaktor zur Berichtigung der Konzentration der Chrom-Stammls

31、ung (6.4); E die Einwaage, in Milligramm. Es sind hchstens drei Dezimalstellen anzugeben, aber nicht mehr als es die Przisionsdaten nach Tabelle 2 zulassen. BEISPIEL Cr(VI): 0,024 % 12 Przision In den Tabellen 1 und 2 sind die Ergebnisse eines internationalen Ringversuchs von ICG/TC2 (siehe 1) zusam

32、mengestellt. DIN 51086-3:2007-04 7 Tabelle 1 Ergebnisse der einzelnen Labors Labor-Nr Labormittelwert Cr(VI) mg/kg Standardabweichungmg/kg Anzahl der Bestimmungen 1 853 10 3 2 868 21 3 4 910 10 3 5 874 18 3 6 847 10 3 7 863 12 3 9 920 31 3 12 837 16 3 13 858 15 4 15 857 5 3 17 863 5 3 Tabelle 2 Ermi

33、ttelte Werte der Vergleichprzision Benennung Przisionsdaten Anzahl der teilnehmenden Laboratorien 11 Anzahl der nicht ausgeschlossenen Einzelwerte aller Laboratorien 34 Mittelwert, in mg/kg 859 Vergleichstandardabweichung, in mg/kg 27 Variationskoeffizient der Vergleichprzision, in % 3,1 13 Prfberic

34、ht Der Prfbericht muss die folgenden Angaben enthalten: a) Art und Bezeichnung des geprften Stoffes; b) Hinweis auf diese Norm (DIN 51086-3); c) Probenvorbehandlung, falls durchgefhrt; d) Angabe der Ergebnisse nach Abschnitt 11; e) gegebenenfalls Abweichungen von dieser Norm und Angabe aller Besonderheiten, die die Ergebnisse beeinflusst haben knnen. DIN 51086-3:2007-04 8 Literaturhinweise 1 Guadagnino, E., Sundberg, P., Corumluoglu, O.: Collaborative Study on the Determination of Hexavalent Chromium in Container Glass, Technical Committee 2 ICG/TC2/01-1236 (2001)