Talajok királyvizes feltárása

Budapest University of Technology and Economics, Department of Applied Biotechnology and Food Science, Environmental Microbiology and Biotechnology Group

Organisation/Data provider's nameBudapest University of Technology and Economics, Department of Applied Biotechnology and Food Science, Environmental Microbiology and Biotechnology Group
Name of contact
Dr. Molnár Mónika, Dr. Feigl Viktória
Telephone/fax
+36-1-4632347
Method Hungarian nameTalajok királyvizes feltárása
Method name
Aqua regia digestion of soils
Stage of development
after application
Patent number
MSZ 21470-50:1998
Chemical substance group|Typically treated chemical substance
  • Metals, semi-metals and their compounds
  • metals
Chemical substance group|Typically treated chemical substance
  • Other inorganic chemical compounds
  • other inorganic substance
Other parameter or substance
bór, kálcium, foszfor, kálium, nátrium, kén
Method type
sample preparation method
Place of application
In laboratory
Application areas of the method
Contaminant characterisationin in environmental element/phase/sample
Characterisation of water ecosystem
Characterisation of the effect of technological interventions
Application possiblities of the method
Environmental monitoring
Screening of contaminated environment
Preliminary assessment of contaminated environment
Detailed assessment of contaminated environment
Monitoring of contaminated environment
Postmonitoring
Environmental element/phase the method may be applied to
Saturated soil
Unsaturated (whole) soil
Instrument/equipment needed to perform the measurement
Savpipetta, csiszolatos, visszafolyó hűtős roncsolókészülék vagy mikrohullámú berendezés
Other necessary equipment/tools
Szabályozható melegítőberendezés, szűrőpapír
Reagents/materials for the test
Víz, sósav, salétromsav, talajminta
How many samples are needed
3,0 g talaj
Necessary qualification
secondary education (chemical technician, chemical worker, laboratory assistant)
Type of laboratory
general analytical laboratory
Purchase price of the equipment
400 - 800 Euro
Labour cost/measurement
2 - 4 Euro
Total cost/measurement
8 - 20 Euro
Brief concise description explaining the innovation

A királyvizes feltárás során a szennyezett talajok fémtartalmának nagy része kioldódik, az összes fémtartalom meghatározására alkalmas szabványos módszer.

Typical (recommended) application of the method

Talaj összes fémtartalmának meghatározására alkalmas.

Limits of the method

A feltárás nem 100%-kos, de jó közelítést ad az összes fémtartalomra.

Detailed Protocol

Kivonatkészítés visszafolyó hűtős készülékben:
250 cm3-es csiszolatos gömblombikban bemérünk 3,0 g finomra őrölt, homogenizált talajmintát, 0,01 g pontossággal. A száraz talajmintát 1 cm3 desztillált vízzel megnedvesítjük. A bemért mintához rázogatás közben kis részletekben hozzáadunk 21 cm3 1,18 g/cm3 sűrűségű sósavat, majd ezt követően 7 cm3 tömény salétromsavat. A lombikra ráerősítjük a csiszolatos visszafolyó hűtőt, ennek tetejére rászereljük az u.n. 'abszorpciós (elnyelető) edényt, amelybe 15 cm3, 0,5 M koncentrációjú salétromsavat töltünk.
Az összeszerelt készüléket vegyifülke alatt 16 órán át szobahőmérsékleten állni hagyjuk. Az állásidő letelte után elindítjuk a hűtővizet, és a gömblombik tartalmát lassú melegítéssel felforraljuk, majd 2 órán át forrásban tartjuk.
A fűtést szabályozzuk, hogy a kondenzációs zóna ne emelkedjék a visszafolyó hűtő magasságának alsó 1/3-a fölé.
2 órás forralás után a reakcióedényt lehűtjük, az elnyeletőedény tartalmát átvisszük a gömblombikba. Ennek tartalmát 100 cm3-es mérőlombikba szűrjük. A mérőlombikot jelig töltjük desztillált vízzel. A mosatlan edényeket 0,5 M-s salétromsav oldattal átöblítjük.
Kivonatkészítés mikrohullámú berendezésen:
A kivonatkészítéshez 0,5-1,0 g szárított, őrölt, homogenizált talajmintát bemérünk , majd hozzáadunk 3,0 cm3 tömény sósavat, majd 1,0 cm3 tömény salétromsavat. A nyitott roncsolóedényeket vegyifülke alatt 2 órán keresztül állni hagyjuk, majd a megfelelő műveleti program alkalmazásával elvégezzük a roncsolást. A roncsolás befejezése után az edényeket lehűtjük, tartalmukat 25 cm3-es mérőlombikba szűrjük, végül a mérőlombikot desztillált vízzel jelig töltjük.

Costs
4-low
Time requirement
2-high
Workload requirement
3-medium
Equipment, apparata requirement
3-medium
Qualified labour
4-low
Environmental risk and workplace risks
3-medium
Environmental reality
4-good
Adequate accuracy
5-excellent
Reproducibility
4-good
Cost efficiency
3-average
Feasibility
4-good
Availability
5-excellent
Well known
5-excellent
Strengths

Egy analitikai laboratórium általában fel van szerelve a szükséges kivonószerekkel és berendezésekkel. Királyvízzel a fémek közel teljes mennyisége feltárható és kioldható a talajból. Ez egy olyan kémiai modell, amely a talaj maximális kockázatát mutatja meg. Jól reprodukálható kémiai módszer.

Weaknesses

A kémiai modell környezeti realitása nem jó, nagyon túlbecsüli a rövidtávú kockázatokat, de a hosszútávúakat is. Vannak olyan fémek, melyek a királyvizes feltárás során nem kerülnek a kivonatba, hanem benne maradnak a talajban. Talajkivonatból készült ICP-AES mérésnél sokszor zavarnak be egyéb elemek, így a kimutatási határok fémenként eltérő és széles tartományban ingáznak (Zn 0,005-As 0,1). A feltáráshoz szükséges bombák és extraktorok nem tartoznak egy átlagos kémiai labor felszereléséhez.

Possibilities

A talajban található fémformák és a fémmozgékonyság eltérő kivonószerekkel, különböző erősségű savakkal történhet. Ezek értelmezéséhez szükséges egy kimerítő vagy megközelítőleg kimerítő extrakcióval nyert un. összes fémtartalom érték. Talajstabilizációs folyamatok és technológiák nyomon követésére más kivonási módszerekkel együtt alkalmas.

Threats

Tömény savakkal is dolgozunk, így az erre vonatkozó biztonsági előírásokat be kell tartani. A savpipetta használata a savak bemérésekor kötelező. Nyomás alatt végzett roncsoláskor az edények tömítését és zárófedelének épségét mindig ellenőrizni kell. Hőkezelés befejezése után a roncsolóedények lehűtését és kinyitását vegyifülke alatt végezzük.

Important findings, points of interest, remarks

Fémeket az atomrácsban vagy molekularácsban tartalmazó talajásványok és ércek esetében jelentős hányad nem oldódik ki királyvizes feltárással, azonban a módszer jó közelítést ad az összes fémtartalomra.

Webpage references and DEMO reports
Publications

MSZ 21470-50:1998

Location of the application, country
Magyarország
Location of the application, town and/or region
Budapest
Year of application
2008
Application areas
Contaminant characterisationin in environmental element/phase/sample
Environmental element the method was applied to
Preliminary assessment of contaminated environment
Monitoring of contaminated environment
Technology monitoring
Environmental scenario the method was applied to
Terrestial habitat: polluted soil
Environmental element/phase the method was applied to
Unsaturated (whole) soil
Contaminant the method was applied to
Metals, semi-metals and their compounds
aluminium
antimony
arsenic
barium
zinc
metals
mercury
cadmium
cobalt
chromium
manganese
molybdenum
nickel
lead
tin
copper
selenium
iron
other metal
Lessons learned

A kivonási technikát arra alkalmaztuk, hogy nyomon kövessünk és figyeljünk egy kémiai stabilizáción alapuló remediációs technológiát. Mikro-, és mezokozmoszok, valamint szabadföldi kísérletek talaját különböző erősségű savakkal extraháltuk párhuzamosan. Ebben a sorban a királyvizes volt a legerősebb sav, ez vonta ki a legtöbb fémet. A stabilizálószerek egy része még a királyvízzel kioldódó hányadot is csökkentette.

Datasheet id (original)
363
Creator
Hajdu Csilla
Status
Verified
Adatlap típusaPhysico-chemical assessment methods
Létrehozás
Módosítás