LIETUVOS RESPUBLIKOS APLINKOS MINISTRO

ĮSAKYMAS

 

DĖL LIETUVOS RESPUBLIKOS APLINKOS APSAUGOS NORMATYVINIO DOKUMENTO LAND 88-2009 „AMONIAKO KONCENTRACIJOS NUSTATYMAS APLINKOS ORE SPEKTROMETRINIU METODU“ PATVIRTINIMO

 

2009 m. gruodžio 31 d. Nr. D1-862

Vilnius

 

Vadovaudamasis Lietuvos Respublikos aplinkos ministerijos nuostatų, patvirtintų Lietuvos Respublikos Vyriausybės 1998 m. rugsėjo 22 d. nutarimu Nr. 1138 (Žin., 1998, Nr. 84-2353; 2008, Nr. 46-1725), 6.3.1 punktu:

1. Tvirtinu Lietuvos Respublikos aplinkos apsaugos normatyvinį dokumentą LAND 88-2009 „Amoniako koncentracijos nustatymas aplinkos ore spektrometriniu metodu“ (pridedama).

2. Nustatau, kad šio įsakymo 1 punkte nurodytas aplinkos apsaugos normatyvinis dokumentas privalomas juridiniams ir fiziniams asmenims, nustatyta tvarka atliekantiems aplinkos tyrimus.

 

 

Aplinkos ministras                                                        Gediminas Kazlauskas

 

_________________

PATVIRTINTA

Lietuvos Respublikos aplinkos ministro

2009 m. gruodžio 31 d.

įsakymu Nr. D1-862

 

LAND 88-2009

AMONIAKO KONCENTRACIJOS NUSTATYMAS APLINKOS ORE SPEKTROMETRINIU METODU

 

I. BENDROSIOS NUOSTATOS

 

1. Šiame aplinkos apsaugos normatyviniame dokumente aprašytas metodas skirtas amoniako vienkartinei (pusės valandos) ir vidutinei paros koncentracijoms nustatyti aplinkos ore, prasiurbiant 0,06 m3 oro tūrio per sugertuvą, užpildytą sugeriamuoju tirpalu. Nustatomas amoniako kiekis mėginyje nuo 0,12 ?g iki 25 ?g.

2. Nustatymui trukdo aromatinių ir alifatinių aminų priemaišos ir formaldehidas.

 

II. NUORODOS

 

3. Šis aplinkos apsaugos normatyvinis dokumentas parengtas vadovaujantis:

3.1. Atmosferos užterštumo kontrolės vadovu RD 52.04.186-89;

3.2. Standartu LST ISO 7150-1:1998 „Vandens kokybė. Amonio kiekio nustatymas. 1-oji dalis. Rankinis spektrometrinis metodas“.

 

III. PRINCIPAS

 

4. Amoniakas absorbuojamas sugeriamuoju tirpalu ir nustatomas spektrometriniu metodu pagal susidariusį mėlynos spalvos junginį. Šis junginys susidaro reaguojant amoniui su salicilato ir hipochlorito jonais bei veikiant katalizatoriui natrio nitroprusidui. Hipochlorito jonai susidaro vykstant N,N'-dichloro 1,3,5-triazino 2,4,6 (1H, 3H, 5H) trijono natrio druskos (natrio dichloroizocianuratas) šarminei hidrolizei.

5. Chloramino reakcija su natrio salicilatu vyksta esant pH 12,6 ir veikiant katalizatoriui natrio nitroprusidui. Taip nustatomas visų mėginyje esančių chloraminų kiekis. Natrio citratas, įeinantis į reagento sudėtį, panaikina katijonų neigiamą poveikį.

 

IV. REIKALAVIMAI

 

6. Prietaisai:

6.1. spektrometras, tinkantis naudoti esant 655 nm bangos ilgiui;

6.2. termostatinė vandens vonia, tinkanti naudoti, kai t=(25±1) °C;

6.3. analitinės svarstyklės;

6.5. termometras (aplinkos oro matavimui);

6.6. barometras;

6.7. oro mėginių paėmimo siurblys, tinkantis siurbti orą 2 l/min. greičiu, siurbimo greičio paklaida – ne daugiau kaip ±10 %.

7. Pagalbinės priemonės:

7.1. sugertuvai (Richterio ar kt.);

7.2. filtrų laikikliai;

7.3. filtrai Whatman-40 arba AFA-V-10.

8. Reagentai:

analizei naudoti tik analizinio grynumo reagentus ir analizės vandenį (žr. 8.1 p.);

8.1. beamoniakis vanduo gali būti paruoštas vienu iš nurodytų metodų:

8.1.1. jonų mainų metodas

Distiliuotas vanduo praleidžiamas per kolonėlę, užpildytą stipriai rūgštine katijonitine derva (H+ formos). Eliuatas surenkamas į stiklinį butelį su šlifo kamščiu.

Saugojimui į kiekvieną litrą surinkto eliuato įdedama 10 g stipriai rūgštinės katijonitinės dervos;

8.1.2. distiliacijos metodas

1000±10 ml distiliuoto vandens įpilama 0,1±0,01 ml koncentruotos sieros rūgšties (?ro=1,84 g/ml) ir distiliuojama stikliniame aparate. Pirma 50 ml distiliato porcija išpilama, o likęs distiliuotas vanduo surenkamas į stiklinį butelį su šlifo kamščiu. Į kiekvieną surinkto distiliato litrą dedama 10 g stipriai rūgštinės katijonitinės dervos (H+ formos);

8.2. spalvotas reagentas

130±1 g Na salicilato (C7H5NaO3) ir 130±1 g natrio citrato dihidrato (C6H5O7Na3x2H2O) ištirpinama vandenyje (8.1) 1000 ml matavimo kolboje. Įpilama tiek vandens (8.1), kad bendras kiekis būtų apie 950 ml, tuomet įdedama 0,970±0,005 g natrio nitroprusido [[Fe(CN)5NO]Na2x2H2O]). Ištirpinama ir atskiedžiama vandeniu (8.1) iki žymės. Šis reagentas saugomas tamsiame butelyje, išlieka nepakitęs ne mažiau kaip dvi savaites;

8.3. natrio dichloroizocianurato tirpalas

32,0±0,1 g natrio hidroksido ištirpinama 500±50 ml vandens (8.1). Tirpalas atšaldomas iki kambario temperatūros ir į jį pridedama 2,00±0,02 g natrio dichlorizocianurato dihidrato (C3N3O3Cl2Nax2H2O), kurį ištirpinus supilama į 1000 ml matavimo kolbą ir vandeniu (8.1) atskiedžiama iki žymės. Tirpalas, saugomas tamsiame butelyje, išlieka nepakitęs ne mažiau kaip vieną mėnesį;

8.4. amonio azoto standartinis tirpalas, CN=1000 mg/l

3,819±0,004 g amonio chlorido (išdžiovinto 105 °?C temperatūroje, ne trumpiau kaip 2 val.) ištirpinama apytikriai 800 ml vandens (8.1) 1000 ml matavimo kolboje. Vandeniu (8.1) atskiedžiama iki žymės. 1 ml šio standartinio tirpalo yra 1 mg amonio azoto. Šis tirpalas, saugomas tamsiame butelyje, išlieka nepakitęs ne mažiau kaip vieną mėnesį;

8.5. amonio azoto standartinis tirpalas, CN=100 mg/l

Pipete paimama 100 ml amonio azoto standartinio tirpalo (8.4) ir supilama į 1000 ml matavimo kolbą. Vandeniu (8.1) atskiedžiama iki žymės. 1 ml šio standartinio tirpalo yra 0,1 mg amonio azoto. Saugant tamsiame butelyje, šio tirpalo kokybė išlieka nepakitusi 1 savaitę;

8.6. amonio azoto standartinis tirpalas, CN=1 mg/l

Pipete paimama 1 ml amonio azoto standartinio tirpalo (8.5) ir supilama į 100 ml matavimo kolbą. Vandeniu (8.1) atskiedžiama iki žymės. 1 ml šio standartinio tirpalo yra 1 µg amonio azoto. Šis tirpalas ruošiamas prieš pat naudojimą;

8.7. sugeriamasis tirpalas

0,5 ml sieros rūgšties (?ro=1,84 g/ml) įpilama į 1000 ml vandens (8.1);

8.8. plovimo tirpalas

100±2 g kalio hidroksido ištirpinama 100±2 ml vandens. Tirpalas atšaldomas ir į jį įpilama 900±50 ml 95 % etanolio. Tirpalas saugomas polietileniniuose buteliuose;

PASTABA. Stikliniai indai, kurie naudojami reakcijai vykdyti, plaunami plovimo tirpalu (8.8.), po to kruopščiai perskalaujami vandeniu (8.1).

9. Kalibravimas:

9.1. kalibracinių tirpalų ruošimas

Kalibraciniai tirpalai ruošiami 25 ml matavimo kolbutėse.

Į 25 ml matavimo kolbutes įpilama po 5 ml sugeriamojo tirpalo (8.7), iš biuretės įpilamas amonio azoto standartinis tirpalas (8.6), kurio kiekis nurodytas 1 lentelėje;

9.2. absorbcinio junginio susidarymas (žr. 11.2 p.);

9.3. spektrometriniai matavimai

Optinis tankis matuojamas kaip nurodyta 11.3 p., naudojant 50 mm optinio kelio ilgio kiuvetes;

PASTABA. Taip pat galima naudoti 40 mm optinio kelio ilgio kiuvetes

9.4. kalibracinės kreivės sudarymas

Tuščiojo mėginio absorbcijos skaitmeninė vertė atimama iš absorbcijos verčių, nustatytų naudojant kalibracinius amonio azoto tirpalus (9.1). Remiantis gautais rezultatais brėžiama absorbcijos intensyvumo priklausomybės nuo amonio azoto koncentracijos miligramais litre (mg/l) kreivė. Kreivė brėžiama per koordinačių pradžią.

 

Standartinio tirpalo kiekis, naudojamas kalibraciniams tirpalams paruošti

 

1 lentelė

Standartinio tirpalo (8.6 p.) kiekis,

ml

Amonio azoto kiekis,

µg

Amonio azoto koncentracija (cN), mg/l

0,00*

0

0

0,25

0,25

0,01

0,50

0,50

0,02

1,00

1,00

0,04

2,00

2,00

0,08

4,00

4,00

0,16

6,00

6,00

0,24

8,00

8,00

0,32

10,00

10,00

0,40

 

* Nulinis taškas

 

Kalibracinės kreivės polinkio kampas skaičiuojamas pagal lygtį:

 

f = cN / A;                    (1)

 

čia:

 

f

– kalibracinės kreivės polinkio kampas, mg/l;

cN

– amonio azoto koncentracija, mg/l;

A

– išmatuota absorbcija.

 

10. Mėginio paėmimas

Nustatant vienkartinę amoniako koncentraciją, tiriamasis oras siurbiamas 30 min. 2,0 l/min. greičiu per sugertuvą, kuriame įpilta 10 ml sugeriamojo tirpalo (8.7). Nustatant paros koncentraciją, per 24 valandas paimami vienodais laiko tarpais ne mažiau kaip 4 vienkartiniai šio teršalo mėginiai. Paėmus mėginius, sugertuvai tuoj pat užkemšami kamštukais.

Norint sulaikyti amonio druskų aerozolius, prieš sugertuvą įstatomas filtro laikiklis su Whatman-40 arba AFA-V-10 filtru. Visi jungiamieji vamzdeliai turi būti pagaminti iš amoniakui inertiškos medžiagos, tokios kaip fluoroplastas, teflonas ar kt., ir glaudžiai sujungiami mėginių paėmimo sistemoje.

11. Nustatymo eiga:

11.1. tiriamojo mėginio paruošimas

Iš sugertuvo į 25 ml matavimo kolbutę įpilama 5 ml mėginio tirpalo (žr. 10 p.) ir įpilama 10 ml vandens (8.1);

PASTABA. Jeigu numatomos didelės amoniako koncentracijos, tai analizei paimtas mėginio tirpalo kiekis gali būti sumažintas iki 1 ml

11.2. absorbcinio junginio susidarymas

Į mėginį matavimo kolbutėje įpilama 2 ml spalvoto reagento (8.2) ir gerai suplakama. Po to įpilama 2 ml natrio dichlorizocianurato tirpalo (8.3.) ir gerai suplakama;

PASTABA. Įpylus šiuos reagentus, mėginio pH turi būti 12,6±0,1. Esant dideliems nukrypimams į rūgštinę ar šarminę pusę, galimos rezultatų paklaidos

Kolbutės turinys iki žymės praskiedžiamas vandeniu (8.1), užkemšama kamščiu, gerai suplakama ir įstatoma į vandens vonią (6.2), palaikant joje 25±1 °C temperatūrą.

PASTABA. Vandens vonioje gali būti palaikoma ir kita temperatūra, tačiau visi matavimai ir kalibravimas turi būti atliekami esant tai pačiai temperatūrai (± 1°C)

11.3. spektrometriniai matavimai

Po 60 minučių mėginiai išimami iš vandens vonios ir išmatuojama tirpalo absorbcija esant bangos ilgiui apytikriai 655 nm, naudojant pasirinktą optinio kelio ilgio kiuvetę. Kaip palyginamasis tirpalas imamas vanduo (8.1);

PASTABA. Pirmą kartą taikant šį metodą svarbu parinkti tinkamą bangos ilgį, kuriam esant būtų stebima maksimali absorbcija. Vėliau šis bangos ilgis būtų taikomas ir kitais atvejais

11.4. tuščiasis mėginys

Vietoj mėginio imama 5 ml sugeriamojo tirpalo, įpilama 10 ml vandens (8.1) ir atliekamos visos procedūros, aprašytos 11.2 ir 11.3 punktuose.

12. Rezultatų skaičiavimas:

12.1. amonio azoto koncentracija mėginyje, išreikšta miligramais azoto litre, apskaičiuojama pagal lygtį:

 

roN = ((Am - At) x f x 25) / vm;                  (2)

čia:

?roN

– amonio azoto koncentracija mėginyje, mg/l;

Am

– išmatuota tiriamojo mėginio absorbcija;

At

– išmatuota tuščiojo mėginio absorbcija;

f

– kalibracinės kreivės polinkio kampas, apskaičiuotas pagal 1 lygtį, mg/l;

vm

– iš sugertuvo paimtas mėginio tirpalo kiekis, mililitrais;

25

– tūris, iki kurio skiedžiamas mėginio tirpalas, mililitrais;

 

12.2. amoniako koncentracija aplinkos ore apskaičiuojama pagal lygtį:

 

CNH3 = (roN x 1,216 x vb) / V0;               (3)

čia:

CNH3

– amoniako koncentracija aplinkos ore, mg/m3;

vb

– mėginio tirpalo kiekis, litrais (prieš atliekant analizę išmatuojamas sugertuve esantis mėginio tūris);

rroN

– amonio azoto koncentracija mėginyje, apskaičiuota pagal 2 lygtį, mg/l;

V0

– prasiurbto oro tūris, perskaičiuotas normaliosioms sąlygoms pagal 12.3 punktą, m3;

1,216

– amonio azoto jonų perskaičiavimo koeficientas į amoniaką;

 

12.3. prasiurbto oro tūris normaliosioms sąlygoms (t=0 °C (T0=273K) ir p0=760 mmHg (101,3 kPa)) perskaičiuojamas pagal lygtį:

 

V0 = (Top / (p0(273 + t))) u (tau2 – tau1) = k(pV / (273 + t));            (4)

 

čia:

 

V0

– per sugertuvą prasiurbto oro tūris, perskaičiuotas normaliosioms sąlygoms, litrais;

u

– oro siurbimo greitis paimant mėginį, l/min.;

V

– per sugertuvą prasiurbto oro tūris, litrais;

t

– siurbiamo oro temperatūra, °C;

(ttau2-ttau 1)

– mėginio paėmimo trukmė, min.;

p

– atmosferos slėgis oro mėginio paėmimo metu, mmHg;

k

– perskaičiavimo koeficientas (jei atmosferos slėgis p matuojamas kPa, tai k=2,7, o jeigu mmHg, tai k=0,358).

 

13. Tyrimo ataskaita

Ataskaitoje turi būti pateikiama ši informacija:

a) nuoroda į šį normatyvinį dokumentą;

b) gauti rezultatai ir išraiškos būdas;

c) išsami informacija apie bet kokius veiksmus, nenurodytus šiame normatyviniame dokumente, ar papildomus veiksmus, galėjusius turėti įtakos rezultatams.

 

_________________