Ilman suojelu: sammalten raskasmetallipitoisuus
(Cd ja Pb) AAS-grafiittiuunitekniikalla

Kasvin vanhemmissa osissa on yleensä enemmän laskeumasta peräisin olevia alkuaineita ja yhdisteitä kuin nuoremmissa versoissa. Tästä syystä näytteenotto ja käsittely on tehtävä mahdollisimman yhtenäisellä tavalla, jotta tulokset olisivat keskenään vertailukelpoisia. Useimmat yleiset metsä- ja suosammalet soveltuvat ilman epäpuhtauksien kartoitukseen, mutta niiden absorptio-ominaisuudet vaihtelevat.

Menetelmä soveltuu taajamien, teollisuusalueiden, liikenneväylien ja myös puhtaiden alueiden ilman epäpuhtauksien arviointiin. Rakennetulta ja voimakkaasti ilman epäpuhtauksille altistuneelta alueelta sammalet voivat puuttua kokonaan. Näytteiden keräys on tehtävä sulan maan aikaan.

Periaate
Rahkasammalnäytteet kerätään paikkakunnan ympäristöstä useasta erityyppisestä näytepisteestä (SFS 5671). Näytteet kuivataan, hienonnetaan, hajotetaan märkäpoltossa hapoilla ja niistä määritetään raskasmetallit, kuten kadmium ja lyijy, atomiabsorptiospektrofotometrin grafiittiuunitekniikalla. Näytteiden metallipitoisuudet määritetään kalibrointikuvaajan avulla tunnetun väkevyisillä kalibrointiliuoksilla.

Näytteiden esikäsittely
Näytteet tulisi käsitellä tuoreina keräysviikolla. Näytteet puhdistetaan karikkeesta. Analyyseihin otetaan ylin 3 cm rahkasammalista.

Näytteitä kuivataan hyvin tuuletetussa lämpökaapissa 40 °C:ssa vähintään 24 h, mikä jälkeen kuivattu näyte homogenisoidaan esim. posliinihuhmareessa ja säilytetään muovipussissa tai -pullossa. Näytteenkäsittelyssä on vältettävä mahdollista metallikontaminaatiota.

Yleisiä periaatteita työskentelyssä (SFS 5074)
Kaikki analysoinnissa käytettävät välineet on happopestävä pipetinkärjistä näytteiden säilytysastioihin. Mikään ei-happopesty esine tai astia ei saa olla kosketuksissa näytteen kanssa missään analysointivaiheessa. Kalibrointiliuoksia ei saa pipetoida muilla kuin happopestyillä pipetinkärjillä. Analyyseihin käytetään ainoastaan erikoispuhdasta (18 MΩ) vettä.

Astioiden esikäsittely:

• Pesuastioina käytetään värittömiä/valkoisia muovialtaita; sijoita pesualtaat vetokaappiin ja käytä värittömiä käsineitä.
• Esipesu: Liota astiat 3-4 % hivenainepesuliuoksessa (esim. Deconex 15), joka on valmistettu ionittomaan veteen. Huuhtele.
• Täytä astiat pesuhapolla (6.5), laita korkit päälle tai liuota altaissa. Anna liota vähintään 3 h tai mieluiten yön yli.
• Huuhdo astiat huolellisesti kolme kertaa laboratoriovedellä tai 18 MΩ vedellä
• Kuivata astiat sellun päällä siten, että ne eivät altistu kontaminaatiolle.
• Sulje korkit astioiden kuivuttua. Siirrä kuivat astiat säilökaappiin värittömiin muovipusseihin pakattuna tai sellulla peitettynä.

Laitteet ja välineet
- AAS-laite grafiittiuunilla ja automaattisella näytteensyöttäjällä
- Märkäpolttolaite tai vastaava näytteen hajotus

Reagenssit

1. Vesi; erikoispuhdas laboratoriovesi, 18 MΩ
2. Typpihappo, 65 % suprapur-laatu (lyijyvapaa)
3. Typpihappo, n. 0.3 %: 5 ml väk. typpihappoa (2.) laimennetaan litraksi
4. Deconex-15 tai vastaava hivenainepesuun tarkoitettu pesuaine
   Astioiden ja muiden välineiden esiliuotus; laimennus käyttöohjeen mukaan
5. Pesuhappo:
   400 ml väk. typpihappoa (p.a) laimennetaan 5 litraan laboratoriovettä.
   Pesuhappoa käytetään astioiden pesuun
6. Vetyperoksidi, n. 30 %
7. Matriisin modifiointiliuos: 2 g ammoniumdivetyfosfaattia, NH₄H₂PO₄, ja 0,1 g magnesiumnitraattia, Mg(NO₃)₂, liuotetaan 100 ml:si erityispuhtaalla laboratoriovedellä.
8. Lyijyn perusstandardiliuos, 1000 mg/l, kaupallinen esim. Reagecon
9. Lyijyn käyttöstandardit 5, 10, 15, 20 ja 25 µg/l: laimenna perusliuoksesta 0,3 % typpihapolla välilaimennoksia käyttäen
10. Kadmiumin perusstandardi 1000 mg/l, kaupallinen esim. Reagecon
11. Kadmiumin käyttöstandardit 1, 2, 3, 4 ja 5 µg/l: laimenna perusliuoksesta 0,3 % typpihapolla välilaimennoksia käyttäen
    

Märkäpoltto

1. Punnitse näytettä n. 1,5-2 g tarkasti happopestyihin polttoputkiin. Tee määritys vähintään kahtena rinnakkaismäärityksenä.
2. Lisää polttokolveihin 20 ml 1:1 laimennettua typpihappoa (suprapur) ja muutama kiehumakivi.
3. Nollanäytteeseen tulee 20 ml 1:1 laimennettua typpihappoa ja sille tehdään samat työvaiheet kuin varsinaisille näytteillekin.
4. Laita kolveihin tulpat päälle ja anna seistä esim. yön yli.
5. Pidä polttolaitteessa aluksi alhaista lämpötilaa kuohumisen ja voimakkaan typpioksidikehityksen vähentämiseksi. Myrkylliset happohöyryt ohjataan vesi-imulla viemäriin tai neutralointiastiaan.
6. Nosta lämpötila korkeammaksi niin, että typpihappo lopuksi kiehuu kolveissa. Keitä näytteitä riittävän kauan, että ne varmasti hajoavat.
7. Anna typpihapon haihtua, kunnes jäännös tummuu, mutta älä polta pohjaan.
8. Lisää n. 5 ml vetyperoksidia ja jatka lisäämistä, kunnes jäännöksen väri ei enää vaalene. Jäännöstä ei saa päästää missään vaiheessa täysin kuivaksi.
9. Kun orgaaninen materiaali on varmasti hajonnut, haihduta jäännös lähes kuiviin.
10. Lisää polttoputkiin 20 ml 0,3 % typpihappoa. Anna typpihapon olla kolvissa jonkin aikaa (yön yli) välillä ravistellen, jotta metallit varmasti liukenevat jäännöksestä typpihappoon.
11. Suodata liuos 25 ml mittapulloon ja täytä 0,3 % typpihapolla mittatilavuuteen.
12. Tee näytteestä erilaisia laimennoksia 0,3 % typpihapolla laimentaen esim. laimennuskertoimilla 2, 5 ja 10.
13. Tutkittavien metallien pitoisuudet säilyvät 0,3 % typpihapossa muuttumattomina ainakin viikon.
    

Lyijyn mittaus

1. AAS-LAITTEEN PARAMETRIT (tehdään laitteen oman käyttöohjeen mukaan)

2. GRAFIITTIUUNIN PARAMETRIT LYIJYLLE

3. AUTOMAATTISEN NÄYTTEENSYÖTTÄJÄN PARAMETRIT
Huom! Mittauksessa käytetään matriisin muuntajaa häiriöiden vähentämiseksi.

SIVU 1

SIVU 2
 

Kadmiumin mittaus

1. AAS-LAITTEEN PARAMETRIT KADMIUMILLE

3. Automaattisen näytteensyöttäjän, AUTOSAMPLERIN, parametrit ovat samat lyijyllä.

Tulosten käsittely
Tuloslaskentaan otettujen mittausarvojen on oltava standardipitoisuuksien sisällä. Ota laimennuskertoimet huomioon ja laske rinnakkaistulosten keskiarvot.

Tulos ilmoitetaan mg raskasmetallia sammalkilogrammassa, mg/kg_sammal (µg/g).

X = lyijy- tai kadmiumpitoisuus, mg/kg sammalta
a = laitteelta saatu tulos, kun laimennuskerroin on huomioitu, µg/l
V = näytetilavuus, l (työohjeessa 0,025 l)
b = näytteeseen punnittu sammalmäärä, g

Etusivu > Analyysiohjeet > Ammoniumoksalaatti