Voorbeeld NEN Preview. Water en (zuiverings)slib Bepaling van het chemisch zuurstofgebruik (CZV) Nederlandse norm. Inleiding

Transcriptie

1 Nederlandse norm NEN 6633 Water en (zuiverings)slib Bepaling van het chemisch zuurstofgebruik (CZV) Water Determination of chemical oxygen demand (COD) 3e druk, oktober 1998 ICS Vervangt NEN 6633:1990; Ontw. Dit document mag slechts op een stand-alone PC worden geinstalleerd. Gebruik op een netwerk is alleen. toestaan als een aanvullende licentieovereenkomst voor netwerkgebruik met NEN is afgesloten. This document may only be used on a stand-alone PC. Use in a network is only permitted when a supplementary license agreement for us in a network with NEN has been concluded. Inleiding Deze norm betreft een herziening van de NEN 6633, 2e druk. De norm is herzien in verband met het streven naar een lager verbruik van kwikverbindingen. In de huidige druk is de hoeveelheid monster die in behandeling wordt genomen gehalveerd. Hierdoor is tevens de toe te voegen hoeveelheid kwik(ii)sulfaat gehalveerd. 1 Onderwerp en toepassingsgebied Deze norm beschrijft een methode voor de bepaling van het chemisch zuurstofverbruik (CZV) in water. Deze methode is van toepassing op alle soorten water en afvalwater. Door het aanmaken van een pipetteerbare suspensie, door middel van verdunnen, kan ook (zuiverings)slib worden geanalyseerd. Uitgaande van ml analysemonster is een aantoonbaarheidsgrens van het chemisch zuurstofverbruik van 3 mg/l haalbaar. OPMERKING 1 De aantoonbaarheidsgrens is de laagste concentratie van de component in een monster waarvan de aanwezigheid nog met een bepaalde onzekerheid kan worden vastgesteld. Dit komt overeen met een bepalingsgrens van mg/l. Bovenstaande waarden voor de aantoonbaarheidsgrens en de bepalingsgrens moeten worden gezien als richtlijn. Door toevoeging van kwik(ii)sulfaat wordt chloride gebonden, zodat het in de meeste gevallen bij zorgvuldige keuze van reactie-omstandigheden aan de oxidatie wordt onttrokken. Bij een hoog chloridegehalte naast een gering verbruik van het toegevoegde kaliumdichromaat wordt de chloridestoring echter niet opgeheven. Indien bromide aanwezig is in gehalten boven 60 mg/l (bijv. bij zeewater), treedt een storing op vergelijkbaar met die voor chloride en is correctie noodzakelijk. OPMERKING 2 Door toevoeging van zilversulfaat als katalysator worden de meeste organische stoffen verregaand geoxideerd. Sommige stikstofverbindingen worden niet of onvolledig geoxideerd. Aromatische koolwaterstoffen en pyridine worden niet merkbaar geoxideerd. 2 Normatieve verwijzingen De volgende normen bevatten bepalingen die, doordat ernaar wordt verwezen, tevens bepalingen van deze norm zijn. Op het ogenblik van publicatie van de onderhavige norm waren de vermelde drukken van kracht. Alle normen kunnen echter worden herzien; partijen die overeenkomsten sluiten op basis van deze norm wordt daarom aanbevolen na te gaan of het mogelijk is, de meest recente druk van de onderstaande normen toe te passen. NPR 6600:1993 Afvalwater, oppervlaktewater, sediment en zuiveringsslib Monsterneming NEN 66:1986 Afvalwater en slib Bepaling van de indamprest en de gloeirest Gravimetrische methode NEN 661:1992 Water Fotometrische bepaling van het gehalte aan opgelost chloride met behulp van een doorstroomanalysesysteem NEN 6470: 1997 Water Titrimetrische bepaling van het gehalte aan chloride volgens Mohr NEN-EN-ISO 3696:199 Water voor analytische laboratoriumdoeleinden Eisen en beproevingsmethoden NEN-EN-ISO 667-3:1996 Water Bemonstering Deel 3: Richtlijn voor de conservering en behandeling van monsters NEN-ISO 7888: Termen en definities Water Bepaling van het elektrisch geleidingsvermogen 3.1 chemisch zuurstofverbruik (CZV): De hoeveelheid zuurstof per volume (per l water of per g slib), die equivalent is aan de hoeveelheid kaliumdichromaat per volume die in een analysemonster wordt verbruikt onder de in dit voorschrift beschreven omstandigheden. CZV wordt uitgedrukt in mg O 2 per liter, of mg O 2 per kg (droge stof). 4 Beginsel Het analysemonster wordt in zuur milieu, in aanwezigheid van zilversulfaat als katalysator en kwik(ii)sulfaat, met een overmaat kaliumdichromaat gedurende twee uur onder reflux gekookt. De verbruikte hoeveelheid kaliumdichromaat wordt titrimetrisch bepaald. Voor een beschrijving van de theoretische achtergronden van deze bepaling wordt tevens verwezen naar bijlage B Nederlands Normalisatie-instituut Kalfjeslaan 2, Postbus 09, 2600 GB Delft, Telefoon (01) , Fax (01)

2 Blz. 2 Reagentia en hulpstoffen Gebruik alleen reagentia van analytisch zuivere kwaliteit en water volgens klasse 2 van NEN-EN-ISO Het gebruik van commercieel verkrijgbare reagentia is toegelaten..1 Chemicaliën en reagentia.1.1 Kaliumdichromaat, K 2 Cr 2 O Kaliumdichromaat-oplossing, 0,040 mol/l Droog kaliumdichromaat (.1.1) gedurende 12 h bij C tot 0 C in de droogstoof. Los 11,768 g kaliumdichromaat op in water en vul dit in een maatkolf aan tot 1 l met water..1.3 Kaliumdichromaat-oplossing, 0,008 mol/l Droog kaliumdichromaat (.1.1) gedurende 12 h bij C tot 0 C in de droogstoof. Los 2,34 g kaliumdichromaat op in water en vul dit in een maatkolf aan tot 1 l met water..1.4 IJzer(II)ammoniumsulfaat, Fe(NH 4 ) 2 (SO 4 ) 2 6H 2 O.1. IJzer(II)ammoniumsulfaat-oplossing, ca. 0,0 mol/l Los 19, g ijzer(ii)ammoniumsulfaat (.1.4) op in water, onder toevoeging van ml zwavelzuur (.1.11) en vul aan tot 1 l met water..1.6 IJzer(II)ammoniumsulfaat-oplossing, ca. 0,02 mol/l Los 9,7 g ijzer(ii)ammoniumsulfaat (.1.4) op in water, onder toevoeging van ml zwavelzuur (.1.11) en vul aan tot 1 l met water ,-fenantroline, C 12 H 8 N 2 H 2 O.1.8 IJzer(II)sulfaat, FeSO 4 7H 2 O.1.9 Ferroïne-oplossing Los 1,48 g 1,-fenantroline (.1.7) en 0,69 g ijzer(ii)sulfaat (.1.8) op in 0 ml water. houdbaarheid: 1 jaar.1. Kwik(II)sulfaat, HgSO 4 Het kwik(ii)sulfaat (.1.) mag geen merkbare invloed hebben op de blancobepaling. Indien meer dan g kwik(ii)sulfaat is toegevoegd moet een extra blancobepaling worden uitgevoerd Zwavelzuur H 2 SO 4, 18mol/l.1.12 Kwiksulfaat-oplossing, 0 g/l houdbaarheid: 1 jaar Voeg 0 ml zwavelzuur (.1.11) voorzichtig toe aan 800 ml water, meng en koel af. Los hierin 0 g kwiksulfaat (.1.) op en vul aan tot 1 l Zilversulfaathoudend zwavelzuur g/l.1.14 Kaliumwaterstofftalaat, KHC 8 H 4 O Kaliumwaterstofftalaat-oplossing Droog Kaliumwaterstofftalaat (.1.14) gedurende 1 h bij C in de droogstoof. Los 42 mg kaliumwaterstofftalaat op in 1 l water. Dit komt overeen met een CZV van 00 mg O 2 per liter. houdbaarheid: deze oplossing dagelijks vers aanmaken 6 Toestellen en hulpmiddelen 6.1 Argandse brander, destructieblok, elektrische verwarmingsplaat of andere gelijkmatige verwarming. 6.2 Platbodemkolf, 20 ml. 6.3 Destructiebuis, voor gebruik in combinatie met een destructieblok. 6.4 Bolkoeler, voorzien van slijpstuk of afdichtingsring, mantellengte 30 cm. De koeler moet worden afgedekt met een bekerglaasje of plastic flesje. 6. Doseerapparaat voor de kaliumdichromaat-oplossing (.1.2 of.1.3), in te stellen op,00 ml. 6.6 Doseerapparaat voor de titratie met ijzer(ii)ammoniumsulfaat-oplossing (.1. of.1.6). 6.7 Dispenser voor de kwiksulfaat-oplossing (.1.12), in te stellen op 1 ml. 6.8 Dispenser voor het zilversulfaathoudend zwavelzuur (.1.13), in te stellen op 1 ml. 6.9 Puimsteen-kooksteentjes, uitgegloeid bij 600 C, gedurende 1 h Gebruikelijk glaswerk 7 Werkwijze 3. Aan de zuiverheid van het te gebruiken glaswerk moet extra aandacht worden besteed. 4. Nieuwe kolven moeten overeenkomstig de werkwijze van een blancobepaling worden uitgekookt met een mengsel van zwavelzuur (.1.11) en kaliumdichromaat-oplossing (.1.3). Spoel de opstelling daarna goed uit met water en laat dit ten minste min uitlekken. Hierna is de opstelling klaar voor gebruik. 7.1 Titerstelling ijzer(ii)ammoniumsulfaat oplossing, 0,0 mol/l of 0,02 mol/l Breng ca. 4 ml water in een erlenmeyer van 20 ml, voeg 12, ml zwavelzuur (.1.11) toe en koel af Doseer hierbij met het doseerapparaat (6.6),00 ml kaliumdichromaat-oplossing (.1.2) of (.1.3) Voeg 1 druppel ferroïne-oplossing (.1.9) toe en titreer met de te stellen ijzer(ii)ammoniumsulfaat-oplossing tot een kleuromslag van oranje/geel via blauw/groen naar bruin. De eindbepaling kan ook worden uitgevoerd met een potentiometrische titratie Bereken de titer met de formule: t 6 V 0 M V 1 (1)

3 Blz. 3 t is de concentratie van de ijzer(ii)ammoniumsulfaatoplossing, in mol/l; V 1 is de hoeveelheid verbruikte ijzer(ii)ammoniumsulfaat-oplossing, in ml; V 0 is de toegevoegde hoeveelheid kaliumdichromaatoplossing, in ml; M is de molariteit van kaliumdichromaat. 7.2 Analyse Conserveer volgens NEN-EN-ISO 667-3: Bepaal vooraf het chloridegehalte van het te analyseren monster volgens NEN 6470 of NEN Neem voor de analyse van het chemisch zuurstofverbruik ten hoogste ml in onderzoek, zodat het verbruik van kaliumdichromaat meer dan % en minder dan 80 % is Slibmonsters moeten worden afgewogen met een nauwkeurigheid van 0,01 g. Neem voor de analyse een hoeveelheid materiaal van ten hoogste g in onderzoek zodat het verbruik van kaliumdichromaat meer dan % en minder dan 80 % is. OPMERKING Zonodig kan een pipetteerbare suspensie worden aangemaakt door een hoeveelheid slib af te wegen, over te spoelen in een maatkolf, aan te vullen en te homogeniseren. Het resultaat wordt in dit geval gerapporteerd in mg/kg (droge stof). Homogeniseer het monster zodat een representatieve hoeveelheid kan worden afgewogen. Dit kan door goed te schudden of te roeren indien het monster vloeibaar is (indamprest is kleiner dan %). Heeft het monster een hogere indamprest dan moet het monster in een mortier met behulp van een stamper goed worden gemengd Watermonsters moeten zoveel mogelijk worden gehomogeniseerd door fles goed te schudden of te roeren. Pipetteer vervolgens de gewenste hoeveelheid uit de monsterfles. 6. Bij monsters die drijvende vetachtige bestanddelen bevatten, kan met natronloog de ph op 12 of hoger worden gebracht. Door verwarmen tot 40 C en goed schudden, kan deze inhomogeniteit dikwijls worden opgeheven. 7. Homogeniseren kan ook met ultra turrax. Door verkleining van onopgeloste deeltjes dan een verhoging van het CZV gehalte ontstaan Voer een blanco-bepaling uit. Het verbruik is a ml. Voor de maximaal aanvaardbare verschillen tussen het verbruik aan ijzer(ii)ammoniumsulfaat-oplossing bij de titerstelling en de blancobepaling, zie hoofdstuk Spoel de kookkolfjes of buizen goed uit met water Doseer, indien kan worden volstaan met het toevoegen van de standaard hoeveelheid kwiksulfaat, 1 ml kwiksulfaatoplossing (.1.12). Als, volgens onderstaande tabel, meer kwiksulfaat moet worden toegevoegd, weeg dan de gewenste hoeveelheid (zie tabel 1) af op de balans en voeg 1 ml zwavelzuur 18 mol/l toe Doseer,00 ml kaliumdichromaatoplossing (.1.2 of.1.3.) en voeg enkele kooksteentjes (6.9) toe Breng het analysemonster in de kookkolf of buis. Voeg, indien het volume van het analysemonster kleiner is dan ml, de hoeveelheid water toe die nodig is om tot ml aan te vullen Voeg met behulp van de dispenser (6.8) onder het slijpstuk en langs de wand 1 ml zilversulfaathoudend zwavelzuur (.1.13) toe Verbind zo spoedig mogelijk de kookkolf of buis met de koeler, meng en laat gedurende 2 h koken Laat vervolgens afkoelen en spoel de koeler driemaal met ten minste1 ml water uit. Laat de kolf of buis daarna verder afkoelen door deze in stromend water te plaatsen. Tabel 1: Overzicht werkwijze als functie van CZV en chloride in het analysemonster groter dan tot en met groter dan tot en met , 1, , 1,6 2,0 0, 0, 1, HgSO 4 : Cl = : 1 (m/m) K 2 Cr 2 O 7 oplossing, mol/l Concentratie In analysemonster zuurstofverbruik, mg chloride, mg toe te voegen kwik(ii)- sulfaat, g ijzer(ii)- ammonium sulfaatoplossing, mol/l berekening volgens 0,040 0, ,040 0, ,008 0, ,008 0,02 8.2

4 Blz Bepaal de titer van de ijzer(ii)ammoniumsulfaatoplossing zoals beschreven in Bereken de titer zoals aangegeven in formule Voeg aan de afgekoelde oplossing 1 druppel ferroïne-oplossing (.1.9) toe en titreer de overmaat kaliumdichromaat met de te gebruiken ijzer(ii)ammoniumsulfaat-oplossing tot de kleur omslaat van oranje/ geel via blauwgroen naar roodbruin. Vermijd te krachtig roeren bij het titreren van lage CZV s. Het verbruik is b ml. De eindpuntbepaling kan ook worden uitgevoerd met potentiometrische titratie. 8 Berekening OPMERKING 8. Indien een destructieblok wordt gebruikt, kan het nodig zijn meer water toe te voegen, zodat de titratie praktisch uitvoerbaar blijft. Wellicht kunnen kortere buizen worden gebruikt waardoor deze maatregel niet nodig blijkt. 9. De analyseresiduën mogen niet worden geloosd op de riolering. Deponeer ze in het daarvoor gereserveerde afvalvat, zodat ze als chemisch afval kunnen worden verwerkt. 8.1 Berekening van CZV zonder correctie CZV (a b) t 300 (2) V 4 CZV is het chemisch zuurstofverbruik, in mg O 2 per liter of mg O 2 per kilogram; a is de bij de blanco-bepaling verbruikte hoeveelheid ijzer(ii)ammoniumsulfaat-oplossing, in ml; b is de bij de bepaling verbruikte hoeveelheid ijzer(ii)ammoniumsulfaat-oplossing, in ml; V is de hoeveelheid in onderzoek genomen analysemonster, in ml of g; t is de titer van de gebruikte ijzer(ii)ammoniumsulfaatoplossing, in mol/l. 8.2 Berekening van CZV met correctie x (a b) t 32 4 x is het zuurstofverbruik van het monster, in mg. Voor de verklaring van de andere symbolen, zie Indien x kleiner is dan 1,1 mg, moet deze worden gecorrigeerd met behulp van de volgende formule: y 0, 7 1, 7x (4) y is de gecorrigeerde uitkomst. (3). Het verdient aanbeveling om de gevallen waarin een grote nauwkeurigheid wordt geëist, te controleren of de formule geldt onder de omstandigheden van het eigen laboratorium. Maak hiertoe een reeks standaardoplossingen van kaliumwaterstofftalaat met een CZV van 2, 0, 7, 0, en 0 mg/l. Maak tevens een oplossing van 16,482 g natriumchloride in 20 ml water. Voer een reeks CZV-bepalingen in tweevoud uit met als analysemonster ml standaardoplossing met daaraan toegvoegd ml van de genoemde zoutoplossing. Voeg 2,00 g kwiksulfaat toe en voer tevens een blancobepaling uit. Gebruik de kaliumdichromaatoplossing 0,008 mol/l. Zet op de x-as het gemeten zuurstofverbruik van het analysemonster, in mg, op de y-as het gecorrigeerde zuurstofverbruik van het analysemonster, in mg. Er kan een grafiek worden gemaakt aan de hand waarvan de correctie wordt uitgevoerd of er kan gebruik worden gemaakt van een statistisch rekenprogramma. 11. Indien een hoog chloridegehalte aanwezig is door de invloed van zeewater, moet tevens rekening worden gehouden met de storing van de bepaling door bromide. In zeewater komt bromide voor in een vaste verhouding tot chloride. Onder deze omstandigheden moet men zelf een empirische correctiegrafiek opstellen, die rekening houdt met de aanwezigheid van zowel chloride als bromide in het water. In zeewater wordt veelal een verhouding Cl/Br = 272 (m/m) aangehouden Indien deze x groter is dan 1,1 dan geldt: y x () Bereken vervolgens het chemisch zuurstofverbruik met de formule: CZV x 00 V (6) Rond het gevonden analyseresultaat af volgens onderstaande tabel. Tabel 2: Afronding analyseresultaten CZV in mg/l of mg/kg van tot afronden op mg/l of mg/kg aantoonbaarheidsgrens Verslag Vermeld in het verslag: a) de gegevens die noodzakelijk zijn voor het identificeren van het monster; b) de toegepaste analysemethode: volgens NEN 6633; c) het chemisch zuurstofverbruik, in mg/l of mg/kg; d) de eventuele bijzonderheden tijdens de bepaling waargenomen; e) alle niet in de norm voorgeschreven handelingen die het resultaat kunnen hebben beïnvloed; f) de datum waarop en het laboratorium waar de analyse is verricht. Controle Gebruik chemicaliën van goede kwaliteit zodat de uitkomst van de blancobepaling ten hoogste 1 mg/l bedraagt bij gebruik van kaliumdichromaatoplossing (.1.2) resp. mg/l voor de kaliumdichromaatoplossing (.1.3). De verschillen tussen blancobepalingen met en zonder kwik(ii)sulfaat moeten vallen binnen de normale spreiding in de blancobepalingen. Ga dit na voor elke partij kwik(ii)sulfaat. Controleer geregeld de juiste uitvoering

5 Bestelformulier Stuur naar: NEN Standards Products & Services t.a.v. afdeling Klantenservice Antwoordnummer WB Delft NEN Standards Products & Services Postbus GB Delft Vlinderweg AX Delft Ja, ik bestel ex. nl Water - Bepaling van het chemisch zuurstofverbruik (CZV) 24.6 T (01) F (01) Wilt u deze norm in PDF-formaat? Deze bestelt u eenvoudig via Gratis nieuwsbrieven Wilt u op de hoogte blijven van de laatste ontwikkelingen op het gebied van normen, normalisatie en regelgeving? Neem dan een gratis abonnement op een van onze nieuwsbrieven. Gegevens Bedrijf / Instelling T.a.v. O M O V Klantnummer NEN Uw ordernummer BTW nummer Postbus / Adres Postcode Plaats Telefoon Fax Factuuradres (indien dit afwijkt van bovenstaand adres) Postbus / Adres Postcode Plaats Datum Handtekening Retourneren Fax: klantenservice@nen.nl Post: NEN Standards Products & Services, t.a.v. afdeling Klantenservice Antwoordnummer 214, 2600 WB Delft (geen postzegel nodig). Voorwaarden De prijzen zijn geldig tot 31 december 18, tenzij anders aangegeven. Alle prijzen zijn excl. btw, verzend- en handelingskosten en onder voorbehoud bij o.m. ISO- en IEC-normen. Bestelt u via de normshop een pdf, dan betaalt u geen handeling en verzendkosten. Meer informatie: telefoon , dagelijks van 8.30 tot uur. Wijzigingen en typefouten in teksten en prijsinformatie voorbehouden. U kunt onze algemene voorwaarden terugvinden op: LEREN, WERKEN EN GROEIEN MET NEN preview - 18