Nowoczesne metody oznaczania rtęci NIPPON INSTRUMENTS CORPORATION Bartłomiej Poślednik 1
Rtęć Jest wszędzie wokół nas 2
Rtęć wokół nas Pary rtęci z rozbitego termometru 3
Analizator rtęci - Model EMP-2 Przenośny analizator niewielkich rozmiarów 4
Analizator rtęci - Model EMP-2 Właściwości Pomiar w czasie rzeczywistym Ciągły pomiar umożliwia zlokalizowanie źródła emisji rtęci, wyeliminowanie zagrożenia i przeciwdziałanie skutkom Niezawodna zasada działania Bazuje na sprawdzonej i uznanej technice oznaczania rtęci atomowej spektometrii absorpcyjnej Spełnia wszelkie wymagania światowych organizacji WHO, ACGIH, NIOSH, OSHA, USEPA, ATSDR and etc 5
Analizator rtęci - Model EMP-2 Właściwości Doskonała czułość w szerokim zakresie Umożliwia pomiar w zakresie od 0.1 µg/m 3 aż do 1000 µg/m 3 6
Analizator rtęci - Model EMP-2 Właściwości Ergonomiczny projekt, solidny i niezawodny Urządzenie jest wykonane z materiału ABS, który jest wytrzymały, odporny na uderzenia i na rdzę. Jest przystosowany do przenoszenia, kompaktowy i lekki. Podczas pomiaru pracownik ma wolne obie ręce. 7
Analizator rtęci - Model EMP-2 Właściwości Czytelny i prosty w obsłudze Jasny i duży wyświetlacz LCD. 8
Model EMP-2 Zastosowanie praktyczne Produkcja świetlówek i lamp Monitoring w przemyśle używającym rtęć w procesach produkcyjnych Monitorowanie miejsc pracy, (np. szkoły, szpitale) Bezpieczeństwo i higiena pracy, np. stomatolodzy Monitorowanie odpadów i ścieków przemysłowych oraz odpadów komunalnych 9
Model EMP-2 Inne zastosowania Pomiary rtęci w wodzie przy użyciu SnCl2 Za pomocą niewielkiej przystawki możemy wykonywać pomiary z dużą precyzją. 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 y = 59,4x + 0,27 R² = 0,999 9,5 7,5 5,5 0.10ppb 0.15ppb Reducing Method with EMP-2 0 0,05 0,1 0,15 0,2 STD(ppb) 3,5 0.05ppb 0.05ppb CV=3.1%(n=10) STD (ppb) ABS 0.00 0.3 0.05 3.2 0.10 6.2 0.15 9.2 1,5-0,5 10
Skąd pochodzi rtęć i dlaczego oznaczamy ją na tak niskim poziomie? 11
Przemysłowe źródła rtęci
Prognoza emisji rtęci do 2020r. ton/rok polityka UE Scenariusz BAU Scenariusz POT Scenariusz DEG 2005 2010 2020 2005 2010 2020 2005 2010 2020 Polska 20,1 17,4 14,4 15,1 10,2 8,1 12,4 6,2 2,7 Europa 226,5 207,2 179,6 212,7 162,0 125,3 171,8 109,9 64,4 Business As Usual BAU; Policy Targets POT; Deep Green DEG Wartości podane w tonach Dodatkowo nowa Dyrektywa IED nakłada wymóg prowadzenia ciągłych pomiarów stężeń SOx nnox i pyłów dla źródeł (w nowym rozumieniu tego pojęcia) o mocy powyżej 100 MW, a także wymóg przeprowadzania co najmniej raz w roku pomiarów emisji całkowitej rtęci w źródłach opalanych węglem.
Dopuszczalne stężenia rtęci Dopuszczalne stężenia rtęci w wodzie pitnej Rozporządzenie Ministra Zdrowia z 19 listopada 2002 r. w sprawie wymagań dotyczących jakości wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi (DzU nr 203, poz. 1718). Dopuszczalna wartość Hg: 0,001mg/l Dopuszczalne stężenia rtęci w wodzie przeznaczonej do spożycia Rozporządzenie Ministra Środowiska z 27 listopada 2002 r. w sprawie wymagań, jakim powinny odpowiadać wody powierzchniowe wykorzystywane do zaopatrzenia ludności w wodę przeznaczoną do spożycia (DzU nr 204, poz. 1728). Wartość graniczna stężenia Hg: 0,0005-0,001mg/l
Sushi z tuńczyka (zawartość graniczna Hg 2mg/kg)
Całkowita maksymalna dawka rtęci, która nie wywołuje objawów chorobowych to 0,005 g/kg (5 mg/kg) masy ciała tygodniowo. Całkowita maksymalna dawka rtęci organicznej, która nie wywołuje objawów chorobowych to 0,0016 g/kg (1,6 mg/kg) masy ciała tygodniowo.
W jaki sposób oznaczyć tak niewielkie zawartości Hg? Jaki wybrać analizator do laboratorium? 19
Łatwy w użyciu bez przygotowania próbek Elastyczny umożliwiający pomiar różnego rodzaju próbek (ciekłych, stałych, gazowych) Elastyczny umożliwiający pomiar w próbkach o bardzo różnych stężeniach Zautomatyzowany najlepiej z automatycznym podajnikiem próbek 20
Precyzyjny duża dokładność pomiarów W rozsądnej cenie niskie koszty eksploatacji Spełniający wymagania norm musi umożliwiać oznaczanie rtęci w oparciu o obowiązujące normy, np. USEPA, ASTM and etc. Solidny niezawodny i prosty w obsłudze, o długiej żywotności 21
ANALIZATOR - MODEL MA-3000 22
Model MA-3000 Zasada działania Rozkład termiczny Amalgamacja Atomowa spektrometria absorpcyjna metoda zimnych par rtęci - CVAAS 23
Właściwości Model MA-3000 System detekcji : Trzywiązkowy układ pomiarowy z dwoma kuwetami Nowoczesny i opatentowany układ pomiarowy pozwalający na oznaczanie zawartości rtęci od kilku pikogramów do 25 000 nanogramów. Hg lamp Cell 1 (Low) Phototube 1 Cell 2 (High) Phototube 2 24
Właściwości Model MA-3000 Automatyczny 100 pozycyjny podajnik próbek Łatwy w użyciu dzięki prostemu i przejrzystemu oprogramowaniu Stosunkowo niewielkich rozmiarów i kompaktowy 25
Model MA-3000 Pozostałe cechy Łatwy w użyciu ceramiczne łódeczki wykonane z ceramiki są odporne i wielokrotnego użytku rura spalań rura wykonana z kwarcu pozwala na wykonanie kilku tysięcy oznaczeń bez konieczności jej wymiany brak dodatków niskie koszty eksploatacji i szybsze przygotowanie próbki do analizy bezpieczny i wydajny filtr wylotowy zastosowany w nim specjalny rodzaj węgla powoduje, że przy normalnej eksploatacji wystarcza on na 54 lata 26
Model MA-3000 Schemat układu pomiarowego 150 o C 150 o C 200 o C 350 o C 500 o C 150 o C 200 27
Sprawdzenie dokładności i precyzji - SRM/CRM Nazwa próbki Wartość certyfikowana Wartość zmierzona Ilość %RSD (mg/kg) (mg/kg) NIST SRM Apple Leaves, 1515 0.040~0.048 0.0437 5 0.6 NIST SRM Coal, 1632c 0.0901~0.0975 0.0954 5 2.8 NRCC CRM Dog Fish Liver, DOLT-4 2.36~2.80 2.59 5 3.2 NRCC CRM Lobster hepatopancreas TORT-2 0.21~0.33 0.277 10 1.3 JSAC SRM 0601-2 Plastic 1.2~1.4 1.32 5 1.5 NBS SRM 2672a Urine 0.097~0.113 0.102 5 1.17 ERA WasteWatR TM Mercury 514 0.00802~0.013 0.01105 10 4.65 ERA PotableWatR TM Mercury 666 0.000726~0.00121 0.001126 10 5.67 28
Pozostałe analizatory? 29
Poznajmy konkurencję Milestone, Model DMA-80 30
Poznajmy konkurencję LECO, Model AMA-254 OEM produkt z Czech Stare rozwiązania nie jest unowocześniany wymaga osobnego autosamplera do cieczy i drugiego do próbek stałych 31
Poznajmy konkurencję LEEMANS, Model Hydra-C Najnowszy gracz na rynku Rywalizuje z szczególności z DMA 32
Poznajmy konkurencję PERKIN ELMER, Model SMS-100 OEM modelu LEEMANS Hydra-C 33
Poznajmy konkurencję LUMEX, RA-915 + / RP-91C Bardzo wydajny sposób pomiaru z korekcją Zeemana CVAAS Niewielka automatyzacja Dobry jako przenośne urządzenie 34
Podsumowanie Najszerszy zakres Model MA-3000 Ultraczuła kuweta: o długości 200mm Granica wykrywalności < 0.002 ng Hg Liniowość od 0.002ng do 10ng Hg Średnioczuła kuweta o długości 1 mm Granica wykrywalności < 1ng Hg Liniowość od 1ng do 2,000ng Hg Krzywa drugiego stopnia do 25,000ng Hg 35
Podsumowanie Model MA-3000 Osuszanie i oczyszczanie gazów Wszystkie układy pomiarowe tego typu są narażone na negatywny wpływ wilgoci. MA-3000 osusza spaliny zanim trafią one na złoże złote. Pozostałe rozwiązania są uproszczone i skracają żywotność amalgamatu i rury. Ten sam układ umożliwia również pominięcie kuwet pomiarowych podczas spalania próbek. 150 o C 150 o C 200 o C 300 o C 500 o C 150 o C MA-3000 Flow Hydra-C/SMS-100 Flow DMA-80 Flow 36
Rozszerzona wersja MA-3000 SC/RD 2-w-1 Analizator Rtęci Spalanie próbki / Amalgamacja / CVAA & Redukcja chlorkiem cyny 37