Analys av sexvärt krom i jord

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Analys av sexvärt krom i jord"

Britt Eliasson
för 7 år sedan
Visningar:

1 Analys av sexvärt krom i jord Totalhalt v.s. vattenlakad Martin Stener ALS Scandinavia AB

2 Analyser - Hur får man ett korrekt analysresultat? - Vad är det som har analyserats? Bestäms av analysmetoden inte vilken parameter (ämne) som rapporteras Olja: SPIMFAB eller GC-FID Metaller: Salpetersyra (HNO3) eller kungsvatten (1 HNO3/ 3HCl) Krom (VI), vattenlakad eller totalhalt Naturvårdsverket rekommenderar att sexvärt krom (Cr VI) i jord skall analyseras genom vattenlakning (Rätt eller fel?)

3 Krom Krom kan förekomma i oxidationstalen +2, +3, +4 och +6. Oxidationstalet +3 är den stabilaste formen. Vattenlösligheten skiljer sig stort mellan olika salter. Lösligheten hos flertalet salter ökar med ökande oxidationstal. Krom med oxidationstal +6 har högre toxicitet än +3 Kromatjonen Cr(VI) Kaliumkromat

4 Cr (VI) Cr (VI) tre olika kategorier analysmässigt: Vattenlösligt -Direkt lösligt i vatten, tex K2CrO4 Utbytbart -Svag bindning till partiklar Svårlösligt -T.ex blykromat (PbCrO4), bariumkromat (BaCrO4)

5 Vattenlösligt Exempel på analysmetodik Provet blandas med avjoniserat vatten Skakas i 2 timmar Filtreras genom 45um filter Separation av Cr(III)- och Cr(VI)-joner sker genom att provet pumpas genom en katjonisk kromatografisk kolonn. Cr(III)- jonerna binds till kolonnen. Endast Cr(VI) kvar i provet Provet analyseras på ICP som total Cr (Endast Cr(VI) kvar i provet)

6 Utbytbart Bakgrund Utbytbart: Cr(VI) med svag bindning till partiklar. Provet kan behandlas med en lösning som innehåller joner som konkurrerar med kromatjonerna om bindningsställen på partiklarna. Fosfatjoner binder kraftigare till många katjoner eller positivt laddade bindningsställen än kromatjoner. Utbytta kromatjoner hamnar i lösning och kommer med i analysresultatet tillsammans med vattenlösliga. Naturligt vatten innehåller joner som enligt ovan kan öka utbytet av kromatjoner och tillgängligöra dem i naturen. Utbytbara delen ett bättre mått än vattenlösliga i riskbedömningsperspektiv?

7 Totalhaltsmetoden Exempel på analysmetodik Provet lakas i varm (95ᵒC) alkalisk lösning. Na2CO3/NaOH/Fosfatbuffert Efter 60 minuters lakning filtreras provet genom 45 um-filter. Cr(III) är olösligt i alkalisk lösning och separeras på så vis från Cr(VI). Provet analyseras på ICP som total Cr (endast Cr(VI) kvar i provet)

Extraherad Cr VI (mg/kg) Jämförelse av lakningsmetoder Ref: Environ. Sci. Technol. 1995, 29, 2377-2381. Hexavalent Chromium Extraction from Soils: A Comparison of. BRUCE R.

8 Extraherad Cr VI (mg/kg) Jämförelse av lakningsmetoder Ref: Environ. Sci. Technol. 1995, 29, Hexavalent Chromium Extraction from Soils: A Comparison of. BRUCE R. JAMES 5 jämförda metoder H2O: Vattenlakning PO4: Endast fosfatbuffert NaOH: Natriumhydroix med ultraljud Total25: Karbonat-hydroxid lösning 25ᵒC Total85: Karbonat-hydroxid lösning 85ᵒC Samtliga lakningar pågick i minuter. HighHex COPR: Jord bestående av blandning av rester från kromitmalmsprocess och fyllnadsmaterial Resultat: H2O: 71% av utbytet med Total85 PO4: 79% av utbytet med Total H20 PO4 Total85 Total25 NaOH 29% av Cr(VI) i materialet var ej vattenlösligt, varav 8% var utbytbart. Total 25 och NaOH ej lika effektiva som Total85.

Effektivitet av totalhaltsmetod (Total95) Ref: Environ. Sci. Technol. 1995, 29, 2377-2381. Hexavalent Chromium Extraction from Soils: A Comparison of. BRUCE R.

9 Effektivitet av totalhaltsmetod (Total95) Ref: Environ. Sci. Technol. 1995, 29, Hexavalent Chromium Extraction from Soils: A Comparison of. BRUCE R. JAMES Hur effektiv är totalhaltsmetoden för att mäta svårlösligt Cr(VI)? Diagram 2. Utbyten av spikad Cr VI med Total95 metoden 1 lerprov och 1 vattenprov spikades med 3 olika kromatsalter. K2CrO4: Vattenlösligt PbCrO4: Svårlösligt BaCrO4: Svårlösligare Resultat: Vattenprovet: 100% utbyte av samtliga salter Lerprovet: K2CrO4: 100% PbCrO4: 91% BaCrO4: 63% % K2CrO4 PbCrO4 BaCrO4

10 Slutsatser Uppmätta Cr(VI)-halten i ett material varierar med extraktionsmetod Vattenlakad metod ger endast vattenlösligt Cr(VI) Fosfatbuffert ger vattenlöslig + utbytbart Cr(VI) Totalhaltsmetod ger nödvändigtvis ej 100% av all Cr(VI) i ett prov

11 Diskussion Skall den utbytbara och olösliga delen tas med i en riskbedömning? Påverkade exponeringsvägar i riktvärdesmodellen för hälsorisker: Utbytbar Cr(VI): Damm? Intag av jord? Hudupptag? Dricksvatten? Växter? Svårlöslig Cr(VI): Damm? Intag av jord?

Relevanta dokument

Kapitel 4. Reaktioner i vattenlösningar

Kapitel 4. Reaktioner i vattenlösningar Kapitel 4 Reaktioner i vattenlösningar Kapitel 4 Innehåll 4.1 Vatten, ett lösningsmedel 4.2 Starka och svaga elektrolyter 4.3 Lösningskoncentrationer 4.4 Olika slags kemiska reaktioner 4.5 Fällningsreaktioner