VITUKI
Fémmérések a körvizsgálatokban A mérési metodika és a mintaelıkészítés szerepe
Bélavári Csilla, Szakál Ferenc, Bertalan Éva*, Bartha András*, Török Ildikó VITUKI Kö Környezetvé rnyezetvédelmi és Ví Vízgazdá zgazdálkodá lkodási Kutató Kutató Inté Intézet Kht. *Magyar Állami Fö Földtani Inté Intézet
Elıadásvázlat
VITUKI
Fémkomponensek a VITUKI jártassági vizsgálatokban Eredmények bontása mérési metodika szerint A mintaelıkészítés befolyása VITUKI tapasztalatok résztvevıi tapasztalatok (MÁFI)
Hogyan tovább?
K é rdezz - felelek
VITUKI
Fémek a jártasságvizsgálatokban
Vizes minták ivóvíz: mőoldat (18 fém) szennyvíz: mőoldat (23 fém) felszíni víz: adagolt természetes minta (18 fém) emissziós porminták feltárt oldata: adagolt természetes minta (15 fém) felszín alatti víz: természetes és mőminta (Ø)
Szilárd minták iszap: kevert természetes minta (18 fém) talaj: oldószer alatt adagolt természetes minta (15 fém)
VITUKI
Fémek a jártasságvizsgálatokban
A jártasságvizsgálatok – jó esetben – javuló teljesítményhez vezetnek
2,0
Ba
(Sewage Sludge, 2002) 2003) 2004) 2005)
Reported/Assigned value Sample B (ISZ-N/HM-2) (ISZ-G/HM-2) Assigned Assigned value value == 1120 176 mg/kg 704 700 mg/kgd.w. d.w.
1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 Reported/Assigned value Sample A (ISZ-G/HM-1) (ISZ-N/HM-1) Assigned value = 226 242 479 mg/kg d.w. 410
VITUKI
Fémek a jártasságvizsgálatokban
Mátrix és koncentrációszint hatása az eredményekre
2,0 2,0
Al Al
(DrinkingWater, Water, 2005) (WasteWater, (Surface (Sewage Sludge, 2005) 2005) 2005)
Reported/Assigned Reported/Assignedvalue value Sample BBB (FSZ-G/HM-2) (IV-HM-2) Sample (SZV-G-4) Sample (ISZ-G/HM-2) µg/l Assigned value 133,5 109,5 Assignedvalue value===26,1 1,52g/kg mg/l Assigned d.w.
1,8 1,8 1,6 1,6 1,4 1,4 1,2 1,2 1,0 1,0 0,8 0,8 0,6 0,6 0,4 0,4 0,2 0,2 0,0 0,0 0,0 0,2 0,2 0,4 0,4 0,6 0,6 0,8 0,8 1,0 1,0 1,2 1,2 1,4 1,4 1,6 1,6 1,8 1,8 2,0 2,0 0,0 Reported/Assigned value value Reported/Assigned Sample A(SZV-G-3) (IV-HM-1) Sample Sample Sample AA A (FSZ-G/HM-3) (ISZ-G/HM-1) Assigned value 81,4 µµg/l g/l Assigned Assigned value value value = 27,9 ==115,1 1,00 g/kg mg/l d.w.
VITUKI
Fémek a jártasságvizsgálatokban
Résztvevıi kritikák – „Én jól mérek, miért estem ki?” feltáróelegybeli különbségek 2006-tól: külön értékelés két, elıre definiált feltáróelegyre különbségek ált. nem jelentısek a használt hibahatár mellett összetételtıl függıen néha lehet szerepe (mátrixhatás pl. As, Mo 2007-ben)
R osszlevı voltkülönbségek a m inta!!! mérési technikában mintaelıkészítés körülményeiben rejlı különbségek
VITUKI
Fémek a jártasságvizsgálatokban
Eredmények bontása mérési metodika szerint I. Ca Felszíni víz vizsgálata 2008. II. negyedév 2,0
Elfogadott érté rték:
1,8
„A” minta: 53,6 mg/l
„B” MINTA (FSZ-G/M -2) Mért/Elfogadott érték
1,6
„B” minta: 56,4 mg/l
1,4 1,2
ICP - OES
1,0
FA A S
0,8
Titrim etria
0,6
???
0,4 0,2 0,0 0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
„A” MINTA (FSZ-G/M -1) Mért/Elfogadott érték
1,6
1,8
2,0
VITUKI
Fémek a jártasságvizsgálatokban
Eredmények bontása mérési metodika szerint I. Összes keménység Felszíni víz vizsgálata 2008. II. negyedév
„B” MINTA (FSZ-G/M -2) Mért/Elfogadott érték
2,0
Elfogadott érté rték:
1,8
„A” minta: 105 mg CaO/l
1,6
„B” minta: 114 mg CaO/l
1,4 1,2
Sz á m í t á s
1,0 0,8
(ICP - O E S, FA AS)
0,6
Titrim etria
0,4
???
0,2 0,0 0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
„A” MINTA (FSZ-G/M -1) Mért/Elfogadott érték
1,6
1,8
2,0
VITUKI
Fémek a jártasságvizsgálatokban
Eredmények bontása mérési metodika szerint I. Mg Felszíni víz vizsgálata 2008. II. negyedév 2,0
Elfogadott érté rték: 1,8
„A” minta: 13,0 mg/l
„B” MINTA (FSZ-G/M -2) Mért/Elfogadott érték
1,6
„B” minta: 15,4 mg/l
1,4 1,2
ICP - OES
1,0
FA A S
0,8
Sz á m í t á s (t itrimetria )
0,6
???
0,4 0,2 0,0 0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
„A” MINTA (FSZ-G/M -1) Mért/Elfogadott érték
1,6
1,8
2,0
VITUKI
Fémek a jártasságvizsgálatokban
Eredmények bontása mérési metodika szerint I.
Fe Felszíni víz vizsgálata
2,0
2008. III. negyedév
Elfogadott érté rték: „A” minta: 0,150 µg/l
1,8
„B” minta: 0,180 µg/l
1,6
„B” MINTA (FSZ-G/M-2) Mért/Elfogadott érték
1,4 1,2
ICP - OES
1,0
ICP - M S
0,8
FA A S
0,6
E TA - AA S
0,4 0,2
? AAS
0,0
F otom etria 0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
„A” MINTA (FSZ-G/M-1) Mért/Elfogadott érték
1,6
1,8
2,0
???
VITUKI
Fémek a jártasságvizsgálatokban
Eredmények bontása mérési metodika szerint I.
Mn Felszíni víz vizsgálata
2,0
2008. III. negyedév
Elfogadott érté rték: „A” minta: 0,014 µg/l
1,8
„B” minta: 0,018 µg/l
1,6
„B” MINTA (FSZ-G/M-2) Mért/Elfogadott érték
1,4 1,2
ICP - OES
1,0
ICP - M S
0,8
FA A S
0,6
E TA - AA S
0,4
? AAS
0,2
F otom etria
0,0 0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
„A” MINTA (FSZ-G/M-1) Mért/Elfogadott érték
1,6
1,8
2,0
???
VITUKI
Fémek a jártasságvizsgálatokban
Eredmények bontása mérési metodika szerint II. K (királyvizes feltárás)
Elfogadott érté rték:
Iszap vizsgálata
2,0
2008. II. negyedév
„A” minta: 4800 mg/kg sz.a. „B” minta: 4860 mg/kg sz.a.
1,8
„B” MINTA (ISZ-2) Mért/Elfogadott érték
1,6 1,4
ICP - OES
1,2
FA A S
1,0
???
0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
„A” MINTA (ISZ-1) Mért/Elfogadott érték
1,4
1,6
1,8
2,0
VITUKI
Fémek a jártasságvizsgálatokban
Eredmények bontása mérési metodika szerint III. Na (salétromsavas-hidrogénperoxidos feltárás) Iszap vizsgálata
2,0
2008. II. negyedév
1,8
„A” minta: 738 mg/kg sz.a.
1,6
„B” minta: 880 mg/kg sz.a.
1,4
„B” MINTA (ISZ-2) Mért/Elfogadott érték
Elfogadott érté rték:
ICP - OES
1,2
FA A S
1,0
???
0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
„A” MINTA (ISZ-1) Mért/Elfogadott érték
1,4
1,6
1,8
2,0
VITUKI
Fémek a jártasságvizsgálatokban
Eredmények bontása mérési metodika szerint I. Hg 2,0
Emissziós porminta feltárt oldatának vizsgálata 2008. II. negyedév
Elfogadott érté rték: „A” minta: 98,0 µg/l
1,8
„B” minta: 157 µg/l
1,6
„B” MINTA (EM-M-2) Mért/Elfogadott érték
1,4 1,2
ICP - OES
1,0
hidegg ız A A S
0,8
A FS
0,6 0,4
hideg ız ICP - OE S
0,2
???
0,0 0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
„A” MINTA (EM-M-1) Mért/Elfogadott érték
1,4
1,6
1,8
2,0
VITUKI
Fémek a jártasságvizsgálatokban
Eredmények bontása mérési metodika szerint I. Hg (HNO3-H2O2-dal) 2,0
Elfogadott érté rték: Iszap vizsgálata 2008. IV. negyedév
„A” minta: 1,31 mg/kg sz.a. „B” minta: 1,78 mg/kg sz.a.
1,8 1,6
„B” MINTA (ISZ-2) Mért/Elfogadott érték
1,4
ICP - OES
1,2
hidegg ız A A S
1,0
A FS
0,8 0,6
hideg ız ICP - OE S
0,4
ICP - M S
0,2
direkt A A S
0,0 0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
„A” MINTA (ISZ-1) Mért/Elfogadott érték
1,4
1,6
1,8
2,0
???
VITUKI
Fémek a jártasságvizsgálatokban
Eredmények bontása mérési metodika szerint I.
As Felszíni víz vizsgálata
2,0
2008. III. negyedév
1,8
„A” minta: 13,9 µg/l
1,6
„B” minta: 16,9 µg/l
1,4
„B” MINTA (FSZ-G/M-2) Mért/Elfogadott érték
Elfogadott érté rték:
ICP - OES
1,2
hidrid A A S
1,0
E TA - AA S
0,8 0,6
hidrid ICP - OES
0,4
ICP - M S
0,2
???
0,0 0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
„A” MINTA (FSZ-G/M-1) Mért/Elfogadott érték
1,6
1,8
2,0
VITUKI
Fémek a jártasságvizsgálatokban
Résztvevıi kritikák – „Én jól mérek, miért estem ki?” feltáróelegybeli különbségek 2006-tól: külön értékelés két, elıre definiált feltáróelegyre különbségek ált. nem jelentısek a használt hibahatár mellett összetételtıl függıen néha lehet szerepe (mátrixhatás pl. As, Mo 2007-ben)
mérési technikában levı különbségek nem befolyásolja eredmény elfogadhatóságát
mintaelıkészítés körülményeiben rejlı különbségek
VITUKI
Mintaelıkészítés hatása
VITUKI-s mérések tanusított anyagminta vizsgálata HPS CRM Loam B: természetes, agyagos talaj
3 féle feltáróelegy HNO3 + H2O2: 5 ml + 0,5 ml HCl + HNO3: 6 ml + 2 ml HCl + HNO3 + HF: 6 ml + 2 ml + 2 ml (+ bórsavas komplexálás)
3 féle feltárási program: zárt, mikrohullámú feltárás I.: P vezérelt: MILESTONE MEGA mls 1200 II.: T vezérelt: ANTON PAAR Multiwave 3000 III.: T és P vezérelt: ANTON PAAR Multiwave 3000
3 független párhuzamos bemérés (kb. 0,5g): 3x3x3=27 minta mérési módszer: AAS, 24 elem vizsgálata
VITUKI
Mintaelıkészítés hatása
Feltárási programok I.: P vezérelt program:
5 perc 250W 5 perc 400W 10 perc 500W 2 perc ventilláció 15 perc hőtés
III.: T és P vezérelt program: 5 perc 1400W/190 °C 25 perc 190 °C tartás 15 perc hőtés (gyártói ajánlás üledékekre)
(rutinmódszer) II.: T vezérelt program: 530 perc 175 °C 430 perc 180 °C 20 perc hőtés (EPA 3051A szerint)
T mérés minden feltáróedény alján
VITUKI
Mintaelıkészítés hatása
I. csoport: körülmények nem befolyásolják az eredményt Feltáróelegyek: HNO3-H2O2
Co vizsgálati eredmények
Királyvíz Királyvíz+HF
0,06
CRM adatok (total): − tanusított érték
-- PALs
Koncentráció mg/g sz.a.
0,05
0,04
0,03
As, Be, Cd, Co, Cu, Fe, Mo, Ni, Pb, Tl, V, Zn.
0,02
0,01 I.
II.
Feltárási módok
III.
VITUKI
Mintaelıkészítés hatása
II. csoport: körülmények befolyásoló hatása körvizsgálati szempontból elhanyagolható Feltáróelegyek: HNO3-H2O2
Ca vizsgálati eredmények
Királyvíz Királyvíz + HF CRM adatok (total): - tanusított érték -- PALs
4,0 3,5
Koncentráció mg/kg
3,0 2,5 2,0
Ba, Ca, Cr, Li, Mn, Sr.
1,5 1,0 0,5 0,0 I.
II.
Feltárási mód
III.
VITUKI
Mintaelıkészítés hatása
III. csoport: körülmények befolyásoló hatása körvizsgálati szempontból nem elhanyagolható Feltáróelegyek: HNO3-H2O2
K vizsgálati eredmények
Királyvíz Királyvíz+HF
18
CRM adatok (total): − tanusított érték -- PALs
16
Koncentráció mg/g sz.a.
14 12 10 8
Ag, Al, K, Mg, Na, Sb.
6 4 2 0 I.
II.
Feltárási mód
III.
Mintaelıkészítés hatása
VITUKI
Párhuzamos (?) mérések: Na, III. program HNO3-H2O2: 1. 148 µg/g (139 °C ) 2. 165 µg/g (134 °C) 3. 104 µg/g (113 °C) 148 ± 39 µg/g (26% RSD)
Al, I. program királyvíz+HF: 1. 45,5 mg/g (? °C) 2. 38,9 mg/g (? °C) 3. 31,5 mg/g (? °C) 38,6 ± 7,0 mg/g (18% RSD)
Mintasorozaton belüli eltérések (elvileg) azonos körülmények ellenére!
Co, III. program HNO3-H2O2: 1. 49,8 µg/g (139 °C ) 2. 49,9 µg/g (134 °C) 3. 51,4 µg/g (113 °C) 50,3 ± 0,6 µg/g (1% RSD)
Mintaelıkészítés hatása
VITUKI
MÁFI-s tapasztalatok 2008/II. negyedévi minták vizsgálata: 2 féle feltárás zárt mikrohullámú: MILESTONE MEGA mls 1200 nyitott, atmoszferikus nyomású: vízfürdın szárazva párolás
mérési módszer: ICP-OES Komponens
Nyitott/zárt arány ISZ-1
ISZ-2
Al (HNO3-H2O2)
0,382
0,368
Al (királyvíz)
0,333
0,309
K (HNO3-H2O2)
0,215
0,193
K (királyvíz)
0,210
0,191
Na (HNO3-H2O2)
0,683
0,710
Na (királyvíz)
0,660
0,668
Fe (HNO3-H2O2)
0,777
0,782
Fe (királyvíz)
0,727
0,740
=> m elyiket adjuk m eg???
VITUKI
Mintaelıkészítés hatása
MÁFI-s tapasztalatok 11 európai geológiai intézet összemérése (INCO-COPERNICUS) részvétel a WEPAL-ISE körvizsgálatban saját módszerrel = > jelentıs eltérések egyes elemekre (fıleg Al, Ti, K) feltárás körülményeinek aprólékos rögzítése (un. Varsó-módszer) nyitott eljárás részletes „recept”
körvizsgálati minták újraelemzése = > eltérések csökkentek, de továbbra is jelentısek
Javaslat: z á rt m ikrohull á m m al seg í tett elj á r á s
É. Bertalan et al: J Int Environ Anal Chem, 82(1182(11-12), pp 771771-784, 2002
VITUKI
Fémek a jártasságvizsgálatokban
Résztvevıi kritikák – „Én jól mérek, miért estem ki?” feltáróelegybeli különbségek 2006-tól: külön értékelés két, elıre definiált feltáróelegyre különbségek ált. nem jelentısek a használt hibahatár mellett összetételtıl függıen néha lehet szerepe (mátrixhatás pl. As, Mo 2007-ben)
mérési technikában levı különbségek nem befolyásolja eredmény elfogadhatóságát
mintaelıkészítés körülményeiben rejlı különbségek
egyes elemeknél jelentıs eltérések lehetnek! feltáróelegy, nyitott/zárt, hımérséklet, nyomás, idı... egyazon mintasorozaton belül is jelentkezhetnek! EPA 3051A: legenyhébb kioldás
=> c é lszer ő m in é l t ö bb p á rhuzam ost m é rni = > CR M haszn á lat á val egyedi k ö r ü lm é nyek vizsg á lata => az eredm é ny m ellett m egadni m ó dszer azonos í t á s á t is
Hogyan tovább?
VITUKI
Körvizsgálati vonatkozások további alcsoportok feltárás jellemzıi szerint? résztvevık alacsony száma mikor elég részletes a bontás? kinek mi a fontos tényezı napi gyakorlatában?
mintaelıkészítés részletes szabályozása? lehetséges-e? szabad-e? (saját akkreditált módszerét teszteli a labor!)
szélesebb elfogadási határ problémás elemeknél? mennyi az elég? jelent-e még valamit ha elég/túl széles?
bizonyítványban „részt vett” értékelés? van-e jelentısége felhasználó számára?
egyéb?
VITUKI
K ö sz ö nj ü k a figyelm et!
Szaká Szakál Ferenc (AAS):
[email protected] Bélavá lavári Csilla, Biliczkiné Biliczkiné Gaá Gaál Piroska, Szabados Erzsé Erzsébet (kö (körvizsgá rvizsgálatok):
[email protected],
[email protected],
[email protected],
[email protected],
[email protected]