UDC 551.48 : 546 GE Z 38 中华人民共和国国家标准 GB 1133889 水中钾40的分析方法 Analytical methods of potassium-40 in water 1990-01-01实施 1989-03-16发布 国家环境保护局发布 中华人民共和国国家标准 GB 11338-89 水中钾－40的分析方法 Analytical methods of potassium-4o in water 本标准规定了三种分析钾一40的标准方法： 1）原子吸收分光光度法； 2）火焰光度法； 3）离子选择电极法。 它们的测量范围分别为： 1) 2.0×10-4 ~1.0×10-2g/ L (6.2×10-3~3.1×10-1Bq/ L) 2) 7.0 × 10- 5~2.0 × 10~2g/ L (2.2 × 10-3 ~6.2 × 101Bq/ L ) 3) 8.0×10-5~3.9g/L (2.5× 10-3~1.2 × 10 2Bq/ L) 1主题内容与适用范围 本标准规定了水中钾一40的分析方法。 本标准适用于环境水样（河水、湖水、泉水、海水、井水、自来水和废水）中钾－40的分析。 第一篇原子吸收分光光度法 2方法提要 用乙炔一空气火焰原子吸收仪测定水样中元素钾，然后按公式计算钾－40。在各种元素或混合物 存在下测定钾，均无干扰或影响，当和钠共存时，可加人一定量的艳消除影响。 3试剂 所有试剂除非有特殊说明外，均为分析纯，作为试剂加入的水均指去离子水。 3.1氯化钾：优级纯，含量大于99.8%。 3.2盐酸：密度1.19g/mL。 3.3钾标准溶液：将氯化钾（3.1）在500~550℃马福炉中灼烧1h后，放人干燥器中冷却30min。 在分析天平上准确称取1.9070g，溶于1L容量瓶中，用去离子水稀释至刻度，摇匀。贮于塑料瓶中 备用，该溶液为1.00mgK/mL。 3.4氯化溶液：取0.20g氯化溶于500mL容量瓶中，用去离子水稀释至刻度，摇匀。该溶液为 400.0μg CsC1/mL。 4仪器设备 4.1原子吸收分光光度计。 4.2钾空心阴极灯，波长大于66.49nm。 5工作条件的选择 5.1吸收值与乙炔用量 国家环境保护局1989-03-16批准 1990-01-01实施 1 GB 11338- 89 钾的吸收值随乙炔用量增加而增大，至乙炔用量达1L/min后而降低。 5.2吸收值与炬高 钾的吸收值随火炬高度稍有增加，一般选用10nm。 5.3吸收值与酸度 盐酸浓度增大吸收值有降低的趋向。在50mL溶液中加人0.5mL盐酸。 5.4工作曲线的绘制 吸取不同体积钾标准溶液（3.3）分别置于50mL容量瓶中，各加0.5mL盐酸（3.2)，1mL氯 化溶液（3.4），用水稀释至刻度，狭缝选择0.5mm，乙炔用量0.66L/min，空气用量6.6L/min。 灯电流5mA。按上述条件进行测定，并绘制成工作曲线。 6分析步骤 取定量水样于50mL容量瓶中（如水样有悬浮物需过滤，或含有有机物，则加密度为1.42mg/mL 硝酸10.0mL和少许密度为1.84mg/mL硫酸。将水样蒸发至干，并生成三氧化硫烟雾，重复处理一 次，冷却后移人50mL容量瓶中。如水清澈不含有有机物则不必处理）加0.5mL盐酸（3.2)，1mL 氯化溶液（3.4）用水样稀释至刻度，按仪器工作条件进行测量。从工作曲线上查出钾含量。 7结果计算 钾-40含量按式（1）计算： Ar=k.n (1) 式中：Ar一试样中钾=40的含量，Bq/ L} k—常数，为31.2; 一试样中测出的钾含量，g/L。 常数按式（2）求出： In 2 · Na f R= M.T/2°n (2) 式中：NA一阿佛加德罗常数， f一一钾-40在天然钾中的丰度： M—一钾-40的原子量， T1/2—钾 - 40的半衰期; n- 一年换算成秒的数值。 8精密度 本方法分析钾浓度为1.0μg/g的水样时，同~实验室的最大误差小于6.0%，不同实验室之间的 最大误差小于15.0%。 本方法的精密度如表1所示： 2 GB 11338 89 表 1 重复性（r） 再现性（R) 总平均值 钾浓度范围 m 试样 绝 对值 相对值 绝对值 相对值 μg / g μg/ g μg/ g % μg/ g % A 0.99 ~1.18 1.08 0.06 5.6 0.14 13.0 B 14.4~15.2 14.8 0.40 2.7 0.68 4.6 c 17.6 ~ 20.4 19.0 0.64 3.4 1.99 10.5 第二篇火焰光度法 9方法提要 当被测样品溶液喷人火焰时，钾原子受激发，其中的电子由基态跃迁至较高能级的轨道上。当电 子由较高能级的轨道恢复到基态时，发射出具有固定波长766nm的辐射线。经单色仪照到光电池上， 产生光电效应，从而把被测元素的谱线光强转换成电讯号，通过检流计测量出电流的大小。而谱线光 强与钾的含量成正比。 当钠、离子浓度大于10-3mol/L时，钙离子浓度大于10-2mol/L时，产生正干扰。 10试剂 所有试剂除非有特殊说明外，均为分析纯，加人的水均指去离子水。 10.1氯化钾：优级纯，含量大于99.8%。 10.2硝酸：浓度65.0%~68.0%，密度为1.42g/cm。 10.3硝酸1：1：将250mL硝酸（10.2）倒人500mL容量瓶中，用去离子水稀释至刻度，摇匀。 10.4钾标准溶液：将氯化钾（10.1）在500～550℃马福炉中灼烧1h后，放人干燥器中冷却30min， 在分析天平上准确称取1.9070g，溶于1L容量瓶中，用去离子水稀释至刻度，摇匀。贮于聚乙烯瓶 中备用，该溶液为1.00mgK/mL。 11仪器设备 11.1火焰光度计。 11.2空气压缩泵。 11.3120号汽油或80号汽油。 12标准曲线的绘制 分别吸取2，4，6，8，10，12，15mL稀释后的钾标准溶液（10.4）于100mL容量瓶中，加 人1mL1：1硝酸（10.3），用去离子水稀释至刻度，以蒸馏水作空白，分别取部分溶液在火焰光度 计（11.1）上测量，绘制成标准曲线。 GB 11338- 89 13分析步骤 取适量试样于50mL容量瓶中（若试样有悬浮物需过滤），加0.5mL1：1硝酸（10.3），用试样 稀释至刻度。在火焰光度计上测量，将测得的读数，在标准曲线上查得相应的钾含量。 14 结果计算 钾－40的含量按式（3）计算： Ar=k.n (3) 式中：Ar一—一试样中钾-40的含量，Bq/L， k—常数为 31.23 试样中测出的钾含量，g/ L 常数k按式（4）求出： ln 2 · NA-f R = MTi/2°n 式中：N一一阿佛加德罗常数： f- 一钾一40在天然钾中的丰度， M- —钾40的原子量， T 1/2 一钾－40的半衰期; n: 一年换算成秒的数值。 15精密度 本方法分析钾浓度为1.0μg/g的试样时，同一实验室的最大误差小于9.0%，不同实验室间的最大 误差小于26.0%。 本方法的精密度如表2所示： 表2 重复性(r) 再现性（R) 总平均值 钾浓度范围 m 绝对值 相对值 绝对值 试样 相对值 μg / g μg/ g % μg /g μg / g % 0.89~1.21 A 1.07 0.08 8.7 0.26 25.9 B 14.4 0. 55 3.8 1.63 11.3 13.3 ~15.4 c 18.9 0.72 3.8 1.98 10.5 17.8 ~ 20.4