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HJ 813-2016

基本信息

标准号: HJ 813-2016

中文名称:水中钋-210的分析方法

标准类别:环境保护行业标准(HJ)

标准状态:现行

出版语种:简体中文

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相关标签: 分析方法

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标准简介

HJ 813-2016.Analysis of Polonium-210 in water.
1适用范围
HJ 813规定了测定水中钋-210的分析方法。
HJ 813适用于地表水、海水、地下水及核工业排放废水。
2规范 性引用文件
本标准内容引用了下列文件或其中的条款。凡是不注明日期的引用文件,其有效版本适用于本标准。
GB 12997水质采样方案设计技术规范
GB 12998水质采样技术指导
HJ 493水质采样样品的保存和管理技术规范
HJ/T 61辐射环境监测技术规范
5仪器和设备
5.1 a能谱仪,本底小于1 cph。
5.2 分析天平,感量0.1 mg。
5.3 磁力加热电动搅拌器。
5.4 电热板。
5.5 烘箱。
6仪器的刻度
6.1 能量刻度使用混合电镀a面源对能谱进行能量刻度,结果保存。
6.2效率刻度使用混合电镀a面源对能谱进行效率刻度,取平均值作为仪器效率值。
7样品采集
7.1采集和保存
按照GB 12997、GB 12998和HJ 493中的相关规定进行样品的采集和保存。
7.2样品的前处理
样品采集后加入浓盐酸酸化,pH<2,静置,过滤,待用。
8分析程序
8.1 准确量取5L已过滤水样,加入1 mL 209Po标准溶液(4.12) ,边搅拌边滴加2~3滴高锰酸钾溶液(4.2),直至水样呈稳定淡紫色,静置30 min。
8.2 加入5.0 mL三氯化铁溶液(4.7), 不断搅拌直至溶液均匀,电热板上加热至60°C, 取下。
8.3边搅拌边缓慢 滴加氨水(4.8),直至pH=9.2 (用精密pH试纸测定),每隔半小时搅拌一次,直至无上浮悬液,静置过夜。
8.4 倾倒(或虹吸)上清液,过滤。用去离子水清洗烧杯和滤纸3次,弃去滤液。
8.5 用6~8 mL盐酸(4.4)溶解沉淀,滤液收集于100 mL烧杯中。依次用10 mL盐酸(4.6)和5 mL去离子水清洗滤纸,清洗液合并入烧杯。
8.6 往烧杯中滴加2~3滴过氧化氢(4.9),在电热板上微沸3 min。
8.7 待溶液稍冷后,加入2~3 g抗坏血酸(4.1)和0.5 mL盐酸羟胺(4.10),加30~40 mL盐酸(4.6) ,控制酸度为0.2~0.5 mol/L,总体积约为70 mL。

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标准内容

中华人民共和国国家环境保护标准HJ813-2016
代替GB12376-90
水中-210的分析方法下载标准就来标准下载网
Analysis of Polonium-21oinwater(发布稿)
本电子版为发布稿。请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。2016-10-12发布
境保护
2016-11-01实施
适用范围
规范性引用文件
方法原理
试剂和材料.
仪器和设备.
仪器的刻度.
样品采集.
分析程序..
空白实验
10结果计算
11质量控制
12不确定度评定
附录A
HJ813-2016
HJ813-2016
为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国放射性污染防治法》,保护环境保障人体健康,规范环境监测方法,制定本标准。本标准规定了水中针-210的分析方法。本标准是对《水中针-210的分析方法电镀制样法》(GB12376-90)修订,所采用的分析方法原理与原标准基本一致,主要技术内容有更新变化。《水中针-210的分析方法电镀制样法》(GB12376-90)首次发布于1990年,原标准起草单位为核工业总公司北京铀矿选治研究所。本标准修订的主要技术内容如下:—删除了“电镀制样法”等不规范文字表述—修订了方法原理:
——引入了针-209示踪剂
一对分析程序作了部分修订;
一自沉积材料由银代替了原标准的紫铜;测量仪器由α能谱仪代替了原标准的低本底α、β正比计数器;—修订了结果计算公式
一增加了对结果的不确定度评定:一对空白实验及质量控制提出了明确要求:本标准自实施之日起,原国家环境保护局1990年6月9日批准并发布的中华人民共和国国家标准《水中针-210的分析方法电镀制样法》(GB12376-90)废止。本标准的附录为资料性附录。
本标准由环境保护部核设施安全监管司、科技标准司组织制订。本标准主要起草单位:环境保护部辐射环境监测技术中心(浙江省辐射环境监测站)。本标准环境保护部2016年10月12日批准。本标准自2016年11月01日起实施。本标准由环境保护部解释。
1适用范围
水中针-210的分析方法
本标准规定了测定水中针-210的分析方法。本标准适用于地表水、海水、地下水及核工业排放废水。本方法的测量范围为:活度浓度大于1×10-Bq/L。规范性引用文件
HJ813-2016
本标准内容引用了下列文件或其中的条款。凡是不注明日期的引用文件,其有效版本适用于本标准。
GB12997
GB12998
HJ/T61
方法原理
水质采样方案设计技术规范
水质采样技术指导
水质采样样品的保存和管理技术规范辐射环境监测技术规范
水样中加入已知209Po示踪剂,以氢氧化铁为载体,吸附载带水中210Po和209Po。盐酸溶解沉淀后,加入抗坏血酸及盐酸羟胺还原三价铁。在盐酸体系中使210Po和209Po自沉积到纯银片上。在α能谱仪测量,根据210Po和209Po计数,计算出水中210Po活度浓度。当每个样品中含有25μg金、25ug铂、25μg碲、50μg汞、100μg钒,会使210Po结果偏低。
4试剂和材料
除非另有说明,分析时均使用符合国家标准的分析纯化学试剂,实验用水为新制备的去离子水或蒸馏水。
4.1抗坏血酸(C6H:O)。
4.2高锰酸钾(KMnO4)溶液:2%(m/V)4.3浓盐酸(HC1):质量浓度36.0%38.0%(m/m)。。1
HJ813-2016
4.4盐酸:1mol/L。
5盐酸:0.5mol/L。
盐酸:0.1mol/L。
4.7三氯化铁(FeCl3)溶液:20mgFe/mL,0.1mol/L盐酸体系。4.8
3氨水(NH3H2O):质量浓度25%~28%(m/m)4.9过氧化氢(H202):浓度浓度30%(m/m)。4.10盐酸羟胺(NH2HCIOH):质量浓度25%(m/m)4.11无水乙醇(C2HsOH):含量不少于99.5%(m/m)。4.12针-209标准溶液:0.1Bq/mL,1mol/L盐酸体系。4.13pH试纸:pH=0.5~5.5及pH=5.5~9.0。4.14银片:厚度0.5mm,直径21mm。使用前须将银片一面涂上油漆,另一面用水砂纸抛光,清水冲洗干净后晾干待用。仪器和设备
5.1α能谱仪,本底小于1cph。
分析天平,感量0.1mg。
磁力加热电动搅拌器。
4电热板。
5烘箱。
仪器的刻度
能量刻度
使用混合电镀α面源对能谱进行能量刻度,结果保存。使用混合电镀α面源对能谱进行效率刻度,取平均值作为仪器效率值。效率刻度
7样品采集
采集和保存
按照GB12997、GB12998和HJ493中的相关规定进行样品的采集和保存。7.2
2样品的前处理
样品采集后加入浓盐酸酸化,pH<2,静置,过滤,待用。8分析程序
HJ813-2016
8.1准确量取5L已过滤水样,加入1mL209Po标准溶液(4.12),边搅拌边滴加2~3滴高锰酸钾溶液(4.2),直至水样呈稳定淡紫色,静置30min8.2加入5.0mL三氯化铁溶液4.7),不断搅拌直至溶液均匀,电热板上加热至600C,取下。
8.3边搅拌边缓慢滴加氨水(4.8),直至pH=9.2(用精密pH试纸测定),每隔半小时搅拌一次,直至无上浮悬液,静置过夜。8.4倾倒(或虹吸)上清液,过滤。用去离子水清洗烧杯和滤纸3次,弃去滤液。8.5用6~8mL盐酸(4.4)溶解沉淀,滤液收集于100mL烧杯中。依次用10mL盐酸(4.6)和5mL去离子水清洗滤纸,清洗液合并入烧杯。8.6往烧杯中滴加2~3滴过氧化氢(4.9),在电热板上微沸3min。8.7待溶液稍冷后,加入2~3g抗坏血酸(4.1)和0.5mL盐酸羟胺(4.10),加30~40mL盐酸(4.6),控制酸度为0.2~0.5mol/L,总体积约为70mL。8.8烧杯中置入搅拌磁石、支架、表面皿及银片(4.14)。整个烧杯置入结晶皿中,加满水,开启加热与搅拌功能,自沉积1~2h。8.9取出银片,先用去离子冲洗,再浸入无水乙醇(4.11)中浸泡约20min。取出,去离子水冲洗后自然晾干,在涂有油漆面贴上样品标签,再置入1100C恒温干燥箱中干燥1h8.10银片置入α能谱仪上连续计数48h。9空白实验
定期进行空白实验,每当更换试剂时,应进行空白实验;每批样品分析时,应进行空白实验;在正常情况下空白样品的数目不应少于样品分析总数的5%。其方法如下:9.1分别取四个5L去离子水,用盐酸调节pH<2,静置。9.2按8.2~8.10条规定的程序完成实验,在α能谱仪上测量空白样的总计数。9.3计算空白试样计数平均值和标准偏差,并检验其与仪器本底计数在95%置信水平下是否有显著性差异。
10结果计算
在计算210Po峰位对应感兴趣区内净计数时,应先减去本底谱。水样中210Po活度浓度可以按照下式计算:
HJ813-2016
式中:
Ao--水样中210Po活度浓度,Bq/L;A1-示踪剂209Po活度,Bq:
No-_210Po峰位对应感兴趣区内净计数;Ni--209Po峰位对应感兴趣区内净计数:V--水样体积,L。
11质量控制
11.1仪器在检定的有效周期内使用。11.2刻度用标准混合电镀面源每年自检1次。11.3209Po示踪剂标准溶液每年核查1次。11.4定期进行空白试验,每当更换试剂时必须进行空白试验。12不确定度评定
数学模型的建立
水中210Po活度浓度的计算公式如下:A=A.
式中:
Ao--水样中210Po活度浓度,Bq/L;Al-示踪剂209Po活度,Bq;
No-_210Po峰位对应感兴趣区内净计数;Ni--209Po峰位对应感兴趣区内净计数;V--水样体积,L。
不确定度分量的确定
根据数学模型,总不确定度由以下四部分组成:分别是仪器测量的不确定度u1,示踪剂活度不确定u2,样品取样的不确定u3,以及210Po衰变校正的不确定u4。即:u=yui+u?+u+u?
12.1仪器测量的不确定度u
u, =yu +ur2
12.1.1210Po净计数率No的不确定度u11no+nb
式中:
to--样品源测量时间,s
tb--本底测量时间,s;
n。-nb
no--样品源中210Po峰位对应的感兴趣区内的总计数率;nb--样品源中210Po峰位对应的感兴趣区内的本底计数率。12.1.2209Po净计数率的不确定度u12nn
式中:
ti--标准源测量时间,s;
tb--本底测量时间,s;
n1--标准源中209Po峰位对应的感兴趣区下的总计数率;nb--标准源中209Po峰位对应的感兴趣区内的本底计数率。12.2示踪剂209Po放射性活度的不确定度u2HJ813-2016
12.2.1示踪剂209Po放射性活度的不确定度由刻度证书给出,其扩展不确定度为Usl,扩展系数为k,可以按照下式计算u21:U
12.2.2水样中加入209Po活度的不确定度u22水样中加入209Po活度的计算公式如下:a, =A×V
HJ813-2016
式中:
Ai--209Po标准溶液的活度浓度,Bq/L;Vi--加入209Po标准溶液的体积,L。u22可以按照下式计算:
U22=u221 +u222
式中:
u221--209Po标准溶液活度浓度的不确定度;u222--移液管移取209Po标准溶液的不确定度。12.2.3移液管移取209Po标准溶液的不确定度u23u221
式中:
uj--移液管移取209Po标准溶液的不确定度;ue--温度对移液管校正的不确定度ü的计算公式如下:
式中:
Uy--移液管检定的扩展不确定度;k--扩展系数;
Vi--移取209Po标准溶液的体积,mL。实验室室温的变化范围在20°C~24°C之间,由于膨胀作用可引起液体体积变化,水的体积膨胀系数为2.1×10-4/°C。假定温度变化分布为矩形分布,则温度对移液管校正的不确定度u。可以按照下式计算:
2.1×10-×4
4=4.9×10-4
12.3样品取样体积的不确定度u3取样体积为5L,需用1000mL量筒取5次。取样体积的不确定度包括量筒取样的不确定度、取样时温度效应、取样的重复性,可以按照下式计算:6
式中:
U31--量筒取样的不确定度;
Yusi+us2
U32--温度对量筒校正的不确定度。12.3.1量筒取样的不确定度u31
HJ813-2016
量筒检定的扩展不确定度为UL,扩展系数k,取样5次,则量筒取样的不确定度可以按照下式计算:
kx×1000
12.3.2温度对量筒校正不确定度u32实验室室温的变化范围在20°C~24°C之间,由于膨胀作用可引起液体体积变化,水的体积膨胀系数为2.1X10-4/°C。假定温度变化分布为矩形分布,则温度对量筒校正的不确定度u32可以按照下式计算:
2.1×104×4
=4.9×10-4
12.4仪器不确定度u4
仪器定期检定,根据法定检定单位给出的不确定度Uu4=U/k,k=2。
12.5不确定度计算
由12.1~12.4可知,合成标准不确定度u可以由下式给出:u=yu+u?+u+u
扩展不确定度U,可由下式给出:U=u×k,k=27
HJ813-2016
附录A
(资料性附录)
关于实施标准的补充说明
A.1自沉积时若溶液变黑,可加入去离子水,并减少自沉积时间。A.2自沉积时若发现溶液上方出现大量泡沫,可用玻璃棒或滤纸清理。A.3氢氧化铁沉淀过滤完全后应尽快溶解,过夜后溶解难度加大。A.4若水样中210Po含量大于0.2Bq/L时,可直接取50mL样品,用盐酸调节酸度为0.2~0.5M,加入示踪剂后,按8.7~8.10程序完成实验。A.5若α能谱仪上210Po峰面积较大,对209Po有重叠干扰,可对样品稀释或减少取样量,再重新分析一次,可有效降低210Po峰对209Po峰干扰。A.6若出现银片发黑,说明自沉积不理想,应重新分析。A.7若银片起翘等导致表面不平整,将会加大α离子散射,影响拖尾。A.8按下列公式计算试样计数的时间。N.+VN.N.
式中:
te——试样计数的时间,s;
N。—一试样源加本底的总计数率,s:No——本底计数率,s;
N—试样净计数率,s-l;
E一一预定的相对标准误差。
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