TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 9462:2012 (ASTM D5284-09) VỀ CHẤT THẢI RẮN – PHƯƠNG PHÁP CHIẾT LẦN LƯỢT THEO MẺ BẰNG DUNG DỊCH AXIT

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 9462:2012

ASTM D5284-09

CHẤT THẢI RẮN – PHƯƠNG PHÁP CHIẾT LẦN LƯỢT THEO MẺ BẰNG DUNG DỊCH AXIT

Standard test method for sequential bach extraction of waste with acidic extraction fluid

Lời nói đầu

TCVN 9462:2012 được xây dựng trên cơ sở chấp nhận hoàn toàn tương đương với ASTM D5248-09 Standard test method for sequential bach extraction of waste with acidic extraction fluid với sự cho phép của ASTM quốc tế, 100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428, USA. Tiêu chuẩn ASTM D5248-09 thuộc bản quyền ASTM quốc tế.

TCVN 9462:2012 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 200 Chất thải rắn biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ khoa học và Công nghệ công bố.

 

CHẤT THẢI RẮN – PHƯƠNG PHÁP CHIẾT LẦN LƯỢT THEO MẺ BẰNG DUNG DỊCH AXIT

Standard test method for sequential bach extraction of waste with acidic extraction fluid

1 Phạm vi áp dụng

1.1 Phương pháp này đưa ra quy trình ngâm chiết lần lượt chất thải chứa ít nhất 5 % chất rắn khô tạo ra dung dịch được dùng để xác định các yếu tố cấu tạo chiết dưới các điều kiện thử nghiệm đã quy định.

1.2 Phương pháp này yêu cầu lắc một lượng chất thải đã biết có thành phần xác định và sự tách pha lỏng để phân tích với dịch chiết axit. pH của dịch chiết phản ánh pH kết tủa của axit trong vùng địa lý mà chất thải đang thử nghiệm sẽ thải bỏ. Quy trình này được tiến hành lần lượt mười lần trên cùng một mẫu chất thải, và quy trình tạo ra mười dung dịch.

1.3 Phương pháp này mô tả quy trình chiết lần lượt theo mẻ. Phương pháp này không mô tả tất cả các cách thức yêu cầu lấy mẫu và yêu cầu phân tích gắn liền với việc áp dụng phương pháp.

1.4 Các giá trị tính theo hệ SI là giá trị tiêu chuẩn. Các giá trị trong ngoặc đơn dùng để tham khảo.

1.5 Tiêu chuẩn này không đề cập đến tất cả các vấn đề liên quan đến an toàn khi sử dụng. Người sử dụng tiêu chuẩn này có trách nhiệm thiết lập các nguyên tắc về an toàn và bảo vệ sức khỏe cũng như khả năng áp dụng phù hợp với các giới hạn quy định trước khi đưa vào sử dụng.

2 Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau là rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 2117 (ASTM 1193-06), Nước thuốc thử – Yêu cầu kỹ thuật.

ASTM D75, Practice for sampling aggregates (Thực hành để lấy mẫu tổ hợp).

ASTM D420, Guide to site characterization for engineering design and construction purposes (Hướng dẫn theo đặc trưng hóa địa điểm cho các mục đích thiết kế kỹ thuật và xây dựng).

ASTM D653, Terminology relating to soil, rock and contained fluids (Thuật ngữ liên quan đến đất, đá và dịch chứa trong đó).

ASTM D1129, Terminology relating to water (Thuật ngữ liên quan đến nước).

ASTM D2234/D2234M, Practice for collection of a gross sample of coal (Thực hành về thu thập một mẫu tổng của than đá).

ASTM D2777, Practice for determination of precision and bias of applicable test methos of committee D19 on water (Thực hành xác định độ đúng và độ chệch của các phương pháp thử được áp dụng của Ban D19 về nước).

ASTM D3370, Practices for sampling water from closed conduits (Thực hành về lấy mẫu nước từ các ống dẫn kín).

ASTM D4793, Test method for sequential batch extraction of waste with water (Phương pháp thử để chiết lần lượt theo mẻ chất thải với nước).

3 Thuật ngữ, định nghĩa

3.1

Định nghĩa

Định nghĩa và thuật ngữ sử dụng trong phương pháp này, xem ASTM D1129, Thuật ngữ.

3.2

Ký hiệu

Các biển số nêu trong phương pháp này được xác định trong các phần riêng. Danh mục về các biển số xác định cũng được trình bày trong Điều 11.

4 Ý nghĩa và ứng dụng

4.1 Phương pháp này sử dụng nhằm thu được các phần chiết lần lượt từ một chất thải. Phương pháp này mô tả việc sử dụng các phần chiết để ước lượng sự thoát ra các yếu tố cấu tạo nhất định của chất thải trong điều kiện phòng thí nghiệm.

4.2 Phương pháp này sử dụng pH của dịch chiết để phản ánh pH của kết tủa axit trong vùng địa lý mà chất thải đang thử nghiệm sẽ được thải bỏ.

CHÚ THÍCH 1: Các nguồn thông tin liên quan đến pH của kết tủa trong vùng địa lý quan tâm có trong các cơ quan môi trường, các trường đại học và các thư viện, v.v…

CHÚ THÍCH 2: Đối với chiết lần lượt theo mẻ chất thải sử dụng dịch chiết không phải là axit, xem ASTM D4793.

4.3 Mục đích của phương pháp này là cho pH cuối của mỗi phần chiết để phản ánh sự tương tác của các chất chiết với khả năng đệm của chất thải.

4.4 Phương pháp này không đưa ra các phần chiết đại diện cho dịch ngâm chiết thực tế được tạo ra từ một chất thải trong hiện trường bãi thải hoặc tạo ra các phần chiết được dùng làm cơ sở duy nhất cho thiết kế công trình.

4.5 Phương pháp này chưa được chứng minh để mô phỏng các điều kiện ngâm chiết thực tế của đống chất thải.

4.6 Phương pháp này tạo ra các phần chiết lần lượt theo phép xác định các yếu tố cấu tạo chính và các yếu tố cấu tạo vết. Khi các yếu tố cấu tạo vết được xác định, điều quan trọng là phải thận trọng trong lưu giữ và xử lý mẫu để tránh khả năng nhiễm bẩn mẫu.

4.7 Phương pháp này đã được thử để xác định khả năng áp dụng cho các hợp phần vô cơ cụ thể trong chất thải. Phương pháp này chưa được thử về khả năng áp dụng cho các chất hữu cơ, vật liệu bay hơi (xem Chú thích 5) hoặc các mẫu có hoạt tính sinh học.

4.8 Kỹ thuật khuấy, tốc độ khuấy, tỷ lệ chất lỏng – chất rắn và điều kiện lọc quy định trong quy trình này có thể không phù hợp để chiết tất cả các loại chất thải (xem Điều 7, Điều 8 và Phụ lục A).

5 Thiết bị, dụng cụ

5.1 Que có mép mỏng và thẳng.

5.2 Tấm giấy láng không thấm, giấy dầu hoặc vật liệu mềm có thành phần phù hợp với chất cần phân tích.

5.3 Đĩa hoặc chảo sấy (ví dụ hộp nhôm, đĩa sứ, đĩa cân bằng thủy tinh), mỗi chất thải cần 2 đĩa, phù hợp với chất thải được thử nghiệm và với các hướng dẫn nêu trong 9.2.

5.4 Lò sấy, mọi loại lò sấy có khả năng duy trì nhiệt độ ổn định ± 2 ^oC trong khoảng nhiệt độ từ 100 ^oC đến 110 ^oC.

5.5 Bình hút ẩm, có khả năng giữ các chảo sấy mô tả trong 5.3 và chén nung mô tả trong 5.16.

5.6 Cân phòng thí nghiệm, có thể cân được đến 0,1 g.

5.7 Bình Erlenmeyer, dung tích 2 L, có lắp thanh khuấy từ.

5.8 Đĩa khuấy từ.

5.9 Ống đong chia độ, dung tích 1L hoặc 2L.

5.10 Pipet, dung tích 1 mL.

5.11 Bình định mức, dung tích 1 L.

5.12 Pipet, dung tích 10 mL (các pipet có dung tích khác, kể cả micropipet, có thể cần cho 9.3.2).

5.13 pH mét, mọi loại pH mét có thể đọc được 0,01 đơn vị và độ chính xác ± 0,05 đơn vị ở 25 ^oC.

5.14 Bình chứa lớn có vỏ bọc, có giá rót, dung tích từ 10 L đến 50 L, có thành phần phù hợp với bản chất của phân tích được tiến hành (xem ASTM D3370).

5.15 Phễu thủy tinh rộng.

5.16 Chén nung, bằng sứ, dung tích 20 mL, sử dụng 2 chén cho một loại chất thải.

5.17 Cân phân tích, cân được đến 0,1 mg.

5.18 Bình rửa, dung tích 500 mL.

5.19 Thiết bị chiết, bất cứ loại nào có cấu hình quay đảo từ trên xuống dưới ở tốc độ (0,5 ± 0,03) Hz mà trục quay nằm ngang và chạy qua trung tâm bình chiết (xem Hình 1 và Phụ lục A).

CHÚ THÍCH 3: Các dụng cụ tương tự có bố trí trục quay khác cũng có thể được sử dụng nếu có tính năng tương đương.

5.20 Bộ lọc áp suất, dụng cụ lọc áp suất có thành phần phù hợp với bản chất của chất thải và thực hiện các phép phân tích, cấu trúc của vật liệu không cho hấp thụ các yếu tố cấu tạo cần phân tích, đủ bền để có thể chịu được va đập của mẫu. Cần chọn kích thước của bình chứa sao cho có thể tích của mẫu và dịch chiếm khoảng 95% dung tích của bình. Bình chứa phải có nắp đậy, kín nước. Bình dùng cho loại mẫu có khí bay hơi thì cần có cơ cấu thông khí.

CHÚ THÍCH 4: Bình có kích thước phù hợp với đường kính khoảng từ 10 cm đến 11 cm và chiều cao từ 22 cm đến 33 cm.

CHÚ THÍCH 5: Thông khí bình chứa có khả năng làm ảnh hưởng đến nồng độ của các hợp chất bay hơi trong phần chiết.

5.21.1 Phải làm sạch bình chiết theo cách phù hợp với các phân tích được thực hiện (xem Điều 13 của ASTM D3370).

6 Thuốc thử

6.1 Độ tinh khiết của thuốc thử, sử dụng hóa chất cấp thuốc thử trong tất cả các phép thử. Nếu không có quy định riêng, thì sử dụng các hóa chất có độ tinh khiết tương đương nhưng không được làm giảm độ chính xác của phép thử.

6.2 Độ tinh khiết của nước, nếu không có các quy định riêng thì nước được đề cập đến trong tiêu chuẩn này là nước thuốc thử, loại IV ở 18 ^oC đến 27 ^oC như quy định tại TCVN 2117 (ASTM D1193). Không được thay đổi phương pháp chuẩn bị nước như chưng cất, trao đổi ion, thẩm thấu ngược, thấm tách bằng điện hoặc kết hợp trong suốt quá trình thử nghiệm.

6.3 Dung dịch axit sunfuric/axit nitric, dùng axit sunfuric từ 95 % đến 98 % (wt %) và axit nitric từ 69 % đến 71 % (wt %) để chuẩn bị hỗn hợp axit 60/40 (wt %) (xem 9.3 về hướng dẫn chuẩn bị dung dịch này).

7 Lấy mẫu

7.1 Lấy một mẫu đại diện của chất thải để thử nghiệm theo phương pháp lấy mẫu của ASTM biên soạn cho ngành công nghiệp đặc thù (xem ASTM D75, ASTM D420, ASTM D653 và ASTM D2234/D2234M).

7.2 Phải sử dụng phương pháp lấy mẫu đối với các vật liệu có dạng vật lý tương tự khi chưa có các phương pháp riêng.

7.3 Lượng mẫu được gửi đến phòng thí nghiệm phải đủ để thực hiện phép xác định hàm lượng chất rắn như quy định trong 9.2 và phải cung cấp đủ 100 g mẫu khô cho mỗi phép chiết.

7.4 Điều quan trọng là mẫu chất thải phải đại diện cho bề mặt chất thải, vì các biến đổi trên bề mặt sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến đặc tính ngâm chiết của mẫu. Các mẫu chất thải cần đại diện cho kích thước hạt.

CHÚ THÍCH 6: Có thể tìm thông tin về lấy mẫu đại diện trong tài liệu Pierre Gy’s Theory and sampling practice (Lý thuyết lấy mẫu và thực hành lấy mẫu của Pierre gy).

7.5 Để phòng ngừa nhiễm bẩn mẫu hoặc thất thoát yếu tố cấu tạo trước khi chiết, giữ mẫu trong bình chứa đậy kín thích hợp với loại mẫu và phép phân tích. Xem hướng dẫn trong ASTM D3370. Ghi lại các điều kiện lưu giữ và quy trình xử lý vào báo cáo.

7.6 Phải xác định khoảng thời gian từ khi thu thập đến khi chiết mẫu theo bản chất của mẫu và thông tin yêu cầu. Xem hướng dẫn trong ASTM D3370. Ghi vào báo cáo khoảng thời gian từ thu thập mẫu đến khi chiết mẫu.

Hình 1 – Thiết bị

8 Chuẩn bị mẫu

8.1 Đối với các chất thải rắn dạng hạt dễ trơn trượt, lấy một mẫu xấp xỉ cỡ mẫu như yêu cầu trong phép thử bằng cách chia tư mẫu được lấy (Điều 7) để thử nghiệm trên một tấm giấy láng không thấm, vải dầu hoặc các tấm vật liệu mềm khác có thành phần phù hợp với chất cần phân tích như sau:

8.1.1 Đổ mẫu từ bình chứa lên chính giữa của tấm giấy láng.

8.1.2 San nhẹ nhàng mẫu ra bằng que gạt phù hợp cho đến khi mẫu được dàn đều có chiều dày ít nhất là bằng hai lần đường kính hạt lớn nhất.

8.1.3 Trộn mẫu lại bằng cách nhấc một góc của tấm giấy và kéo chéo về phía góc đối dện theo cách sao cho vật liệu được lộn phủ lên trên mà không trượt dọc. Tiếp tục thao tác này với từng góc của tấm giấy, tiến hành theo hướng chiều kim đồng hồ. Lặp lại thao tác này mười lần.

8.1.4 Nhấc bốn góc của tấm giấy về phía giữa và giữ cả bốn góc cùng với nhau, nâng toàn bộ cả tấm giấy lên trên không để tạo thành một cái túi mẫu.

8.1.5 Lặp lại quy trình mô tả trong 8.1.2 để dàn mẫu ra.

8.1.6 Dùng que gạt thẳng để nhẹ nhàng chia mẫu ra bốn phần. Ấn lên que gạt một lực vừa đủ để tránh làm hư hại đến các hạt mẫu.

8.1.7 Loại bỏ các phần tư xen kẽ.

8.1.8 Nếu cần giảm thêm cỡ mẫu thì lặp lại các bước từ 8.1.3 đến 8.1.7. Dùng một cỡ mẫu để cung cấp được 100 g chất rắn theo khối lượng khô cho từng lần chiết. Lấy các mẫu bổ sung dùng cho phép xác định hàm lượng chất rắn (xem 9.2). Không nên dùng cỡ mẫu khác ngoài cỡ mẫu 100 g chất rắn tính theo lượng khô để chiết, tuy nhiên, nếu dùng cỡ mẫu khác thì phải ghi lại báo cáo.

CHÚ THÍCH 7: Đối với các phương pháp khác về trộn và lấy mẫu phụ các chất thải rắn dạng hạt dễ trơn trượt, xem lý thuyết lấy mẫu và thực hành lấy mẫu của Pierre Gy. Cần xác định phương pháp lấy mẫu qua tính chất vật lý của chất thải, chất phân tích quan tâm và thiết bị sẵn có.

8.2 Đối với các chất thải rắn là lõi khoan tại hiện trường hoặc được đúc thành thỏi trong phòng thí nghiệm, cắt ra một phần đại diện nặng khoảng 100 g để thử nghiệm, cộng thêm các mẫu dùng để xác định hàm lượng chất rắn. Tạo hình dạng mẫu sao cho dung dịch ngâm chiết ngập hết vật liệu được ngâm chiết.

8.3 Đối với các chất thải có nhiều pha, phải trộn kỹ để đảm bảo rằng mẫu lấy được là mẫu đại diện. Mẫu để xác định hàm lượng chất rắn được lấy trong cùng thời điểm lấy mẫu thử nghiệm.

9 Cách tiến hành

9.1 Ghi lại mô tả vật lý của mẫu được thử nghiệm, kể cả kích thước hạt.

9.2 Hàm lượng chất rắn, xác định hàm lượng chất rắn của hai phần mẫu riêng rẽ như sau:

9.2.1 Sấy hai đĩa hoặc hai chảo có kích thước phù hợp với chất rắn được thử nghiệm đến lượng cân không đổi ở 104 ^oC ± 2 ^oC. Làm nguội trong bình hút ẩm và cân. Ghi lại các giá trị chính xác đến ± 0,1g.

9.2.2 Đặt 50 g chất thải được thử nghiệm vào từng đĩa. Ghi lại khối lượng của mẫu trong từng đĩa chính xác đến ± 0,1 g.

9.2.3 Sấy từ 16 h đến 20 h ở nhiệt độ 104 ^oC ± 2 ^oC. Ghi lại nhiệt độ và thời gian sấy.

9.2.4 Làm nguội đến nhiệt độ phòng trong bình hút ẩm và cân lại. Ghi lại khối lượng chính xác đến ± 0,1 g.

9.2.5 Lặp lại các bước trong 9.2.3 và 9.2.4 cho đến khi thu được các khối lượng không đổi của đĩa chứa mẫu. Loại bỏ các mẫu đã sấy sau khi hoàn thành bước này.

9.2.6 Tính toán hàm lượng chất rắn của mẫu từ các số liệu thu được trong 9.2.1, 9.2.2 và 9.2.4 như sau:

S = A/B                                                                                    (1)

trong đó:

A là khối lượng mẫu sau khi sấy, tính bằng g.

B là khối lượng ban đầu của mẫu, tính bằng g và

S là hàm lượng chất răn, tính bằng g/g.

Tính trung bình hai giá trị thu được. Ghi lại hàm lượng chất rắn.

9.3 Chuẩn bị dịch chiết, chuẩn bị một hỗn hợp 60/40 phần trăm khối lượng của axit sunfuric/axit nitric. Trộn cẩn thận 60 g axit sunfuric đậm đặc với 40 g axit nitric đậm đặc. Việc chuẩn bị hỗn hợp này cần được thực hiện trong tủ hút của phòng thí nghiệm.

9.3.1 Dùng hỗn hợp 60/40 axit sunfuric/ axit nitric này để pha dung dịch thứ hai bằng cách pha loãng 1 mL của hỗn hợp này với nước để tạo thành 1000 mL trong bình định mức 1 L.

9.3.2 Dùng dung dịch 1/1000 đã được chuẩn bị trong 9.3.1, pha dịch chiết có pH mong muốn ± 0,05 (xem 4.2) bằng cách dùng pipet lấy một thể tích dung dịch 1/1000 vào 2000 mL nước và trộn kỹ cho đến khi đạt được pH mong muốn ± 0,05. Nên chuẩn bị dịch chiết theo phương pháp sau: cho 2000 mL nước vào một bình Erlenmeyer dung tích 2 L có lắp thanh khuấy từ. Đặt bình Erlenmeyer lên đĩa khuấy từ và cho dung dịch 1/1000 vào bình và khuấy. Lắc hỗn hợp thật mạnh rồi để hỗn hợp đứng yên và đo pH của hỗn hợp. Tiếp tục quá trình này cho đến khi dung dịch đạt được pH mong muốn ± 0,05. Ghi lại lượng dung dịch 1/1000 đã cho vào 2000 mL nước để đạt được pH mong muốn ± 0,05. Ghi lại giá trị pH của dung dịch. Các mẻ 2 L bổ sung dịch chiết có thể được chuẩn bị bằng cách trộn thể tích của dung dịch 1/1000 đã xác định với 2000 mL nước. pH của dịch chiết phải trong khoảng ± 0,05 của giá trị mong muốn để dùng trong quy trình chiết. Đối với chiết các chất thải khác nhau cần dịch chiết có cùng pH hoặc thực hiện các phép chiết lặp lại, có thể chuẩn bị nhiều mẻ dịch chiết và đo pH đúng nếu pH trong phạm vi ± 0,05 của giá trị pH mong muốn thì có thể hợp các mẻ lại trong một loại bình chứa lớn có vỏ bọc ngoài có thành phần cấu tạo phù hợp với bản chất của các phép phân tích được tiến hành. pH của dung dịch thu được trong loại bình chứa lớn có vỏ bọc ngoài phải được đo lại lần nữa để kiểm tra lại giá trị pH trước khi dùng dung dịch này trong quy trình chiết và dùng làm dung dịch tráng rửa (xem quy trình trong 9.4 và 9.7). Nếu giá trị pH không nằm trong quy định như trên, thì không nên dùng dung dịch đó và phải chuẩn bị một dịch chiết mới. Ghi lại giá trị pH của từng mẻ và của dung dịch trong loại bình chứa lớn có vỏ bọc ngoài trước khi sử dụng.

9.4 Quy trình chiết, nếu toàn bộ quy trình chiết không thể tiến hành liên tục, thì phải thực hiện liên tục ít nhất bốn lần chiết lần lượt đầu tiên.

9.4.1 Xác định khối lượng của bình chiết được dùng trong quy trình chiết chính xác đến 0,1 g. Ghi lại khối lượng của bình chiết là M_vl­. Dùng một bình chiết cho một chất thải trong suốt các lần chiết liên tiếp.

9.4.2 Cho 100 g (chính xác đến ± 0,1 g) chất thải rắn tính theo lượng khô vào bình chiết. Tính lượng chất thải được lấy cho vào bình chiết theo Công thức sau:

M =                                                                                   (2)

Trong đó:

S          là hàm lượng chất rắn (g/g) được xác định trong 9.2.6, và

M         là khối lượng chất thải được lấy (được cân chính xác đến ± 0,1 g) cho vào bình chiết để thu được 100 g chất thải rắn.

Nếu khối lượng của chất thải rắn tính theo lượng khô được dùng không đúng 100 g, thì phải cải biên từ Công thức (2) đến công thức (4). Thay 100 g trong các công thức này với khối lượng thực tế được dùng. Khuyến nghị không nên dùng khối lượng khác 100 g.

9.4.3 Cho một lượng, tính bằng gam, M_ef dịch chiết (xem 9.3) vào bình chiết được xác định bằng cách sử dụng công thức sau:

M_sw = M – 100                                                                            (3)

trong đó:

M_sw       là khối lượng ẩm trong mẫu được cho vào bình chiết, tính bằng g, và

M_ef = (20)(100) – M_sw                                                                                                                                      (4)

Công thức này sẽ cho tỷ lệ rắn: lỏng trong bình chiết bằng 1:20.

9.4.4 Khuấy liên tục trong 18 h ± 0,25 h ở 18 ^oC đến 27⁰C, ghi lại thời gian khuấy và nhiệt độ.

9.4.5 Mở bình chiết. Quan sát và ghi lại mọi thay đổi vật lý của mẫu có thể nhìn thấy và dung dịch chiết. Ghi lại pH của bùn chiết nhão/chất thải.

9.5 Lọc, chuyển bùn chiết nhão/ chất thải đã trộn. Chuyển càng nhiều càng tốt qua một phễu thủy tinh to và trong một dụng cụ lọc áp suất được lắp sẵn cái lọc có đường kính lỗ 0,45 μm hoặc 0,8 μm. Không được gạn. Lộn ngược bình chiết lên trên thiết bị lọc và để cho chất lỏng chảy trong 1 min từ chất rắn còn lại trong bình chiết. Điều quan trọng là chuyển hoàn toàn dịch lỏng từ bình chiết vào trong thiết bị lọc. Lọc áp suất chất lỏng qua cái lọc bằng sử dụng khí nitơ hoặc một khí trơ khác sẽ không làm nhiễm bẩn hoặc thay đổi tính tổng thể của mẫu. Sau khi phần chiết đã chảy qua thiết bị lọc, tiếp tục cho khí chạy qua thiết bị lọc ở áp suất 30 psi trong 3 min. Phần lọc thu được là phần chiết nói đến trong phương pháp này (xem 9.6 và 10.8). Xác định khối lượng của phần lọc đã thu và báo cáo M_f cho bước chiết. Đo ngày pH của phần chiết, lấy lượng phần lọc cần cho phép xác định tổng hàm lượng chất rắn hòa tan theo 9.6 và sau đó bảo quản phần chiết theo cách thích hợp với các phân tích hóa học hoặc quy trình thử nghiệm sinh học được tiến hành (ASTM D3370, Điều 15).

CHÚ THÍCH 8: Kết quả phân tích có thể bị ảnh hưởng do loại cái lọc được dùng. Nếu dùng cái lọc kích thước lỗ 0,8 μm thì phần chiết thu được phải được phân hủy trước khi phân tích nguyên tố. Vật liệu làm cái lọc cũng phải được xem xét. Nếu cái lọc được làm từ vật liệu có thể làm nhiễm bẩn phần chiết trong quá trình lọc thì cái lọc cần được rửa trong thiết bị lọc, theo cách thức thích hợp với các phân tích hóa hoặc quy trình thử nghiệm sinh học sẽ được tiến hành với phần chiết. Ví dụ, để phân tích nguyên tố của phần chiết, nếu dùng cái lọc brosilicat, để phòng ngừa nhiễm bẩn, cái lọc phải được rửa trong thiết bị lọc với dung dịch axit loãng và tráng với khoảng 2 L nước trước khi lọc.

CHÚ THÍCH 9: Có thể dùng cái lọc sơ bộ nếu thực sự thấy cần thiết (phần lọc để phân tích hay để thử nghiệm không thể có được trừ khi dùng cái lọc sơ bộ) do thất thoát mẫu bị kẹt trong các lỗ của cái lọc sơ bộ và khả năng cái lọc sơ bộ làm phân hủy trong quá trình tráng rửa.

CHÚ THÍCH 10: Tất cả các lần lọc nên được thực hiện trong tủ hút.

9.6 Tổng hàm lượng chất rắn hòa tan (TDS), cho lượng nhỏ 10,0 g của phần chiết vào trong từng chén nung của bộ hai chén nung đã được nung ở 110 ^oC ± 2 ^oC và cân trước. Đặt các mẫu này vào lò sấy ở nhiệt độ 110 ^oC ± 2 ^oC trong 3 h. Ghi lại nhiệt độ lò sấy và thời gian sấy. Lấy các chén nung ra và để nguội trong bình hút ẩm. Cân lại các chén nung và ghi lại lượng cân chính xác đến ± 0,1 g.

CHÚ THÍCH 11: Chỉ thực hiện một lần sấy để hạn chế thời gian tiếp xúc giữa chất rắn và dung dịch tráng rửa trong bình chiết trước bước chiết tiếp theo (xem 9.7, Điều 10 và 10.7).

Nếu lượng chất rắn thất thoát qua quá trình hòa tan, M_d (xem 10.2), trong phần chiết đầu tiên nhỏ hơn 1 % của khối lượng chất rắn được dùng trong bước chiết đầu tiên, và nếu phần trăm chất rắn thất thoát trong quá trình hòa tan trong nước chiết thứ hai nhỏ hơn hoặc tương đương với phần trăm của chất rắn bị thất thoát trong quá trình hòa tan lần thứ nhất thì xác định TDS trong các phần chiết tiếp theo là không cần thiết và người sử dụng phương pháp này có thể cho rằng TDS và M_d là bằng 0 đối với công thức (6) và đối với công thức (7) cho các phần chiết là từ 3 đến 10.

9.7 Chuyển lượng chất rắn bị giữ lại ở cái lọc trở lại bình chiết ban đầu, kể cá cái lọc. Sử dụng dịch chiết được chuẩn bị như mô tả ở 9.3 đựng trong một bình rửa đã cân trước để trợ giúp cho việc chuyển này và tráng rửa thiết bị lọc. Không nên dùng quá 1500 g dung dịch rửa. Nên dùng lượng dung dịch rửa tối thiểu để hoàn tất việc chuyển chất rắn này. Dùng kẹp hoặc dụng cụ tương tự gắp cái lọc và tráng rửa chất rắn bám dính vào bình chiết bằng dịch chiết để tráng rửa từ bình rửa đã cân trước. Không được để cái lọc trong bình chiết. Cân lại bình rửa để xác định lượng dung dịch rửa đã dùng trong quá trình chuyển. Ghi lại giá trị này là M_R. Cân bình chiết sau khi chuyển chất rắn được mô tả ở trên và ghi lại giá trị này là M_v. Bình chiết có thể được đóng kín trong khoảng thời gian cho đến khi đổ dịch chiết của đợt chiết mới vào. Điều này tạo thuận lợi cho bước lọc tiếp sau lần lượt theo thời gian hợp lý trong ngày. Nếu bùn chiết nhão được lưu giữ lâu hơn 6 h trong bình chiết trước khi cho dịch chiết mới vào, thì số liệu phân tích phần chiết thu được phải được lập thành biểu đồ để kiểm tra đường cong dữ liệu.

10 Tính toán

10.1 Tính TDS của phần lọc, tính bằng miligam trên gam, theo Công thức sau:

TDS = (M_sc – M_c)/(10g)                                                                (5)

trong đó:

M_sc       là khối lượng của chén nung và các chất rắn khô, tính bằng miligam, và

M_c        là khối lượng của chén nung, tính bằng miligam.

10.2 Tính khối lượng của chất rắn mất đi do hòa tan, M_d, tính bằng gam, theo Công thức sau:

M_d = (TDS) (M_f) (0,001)                                                               (6)

Trong đó:

M_f         là khối lượng phần lọc được thu gom trong phép chiết đó, tính bằng gam,

M_d        là khối lượng mất đi do hòa tan.

10.3 Tính khối lượng của chất rắn được hiệu chỉnh cho TDS còn lại cho bước chiết tiếp theo, M_s, tính bằng gam, sử dụng Công thức sau:

M_s = M                                                                          (7)

trong đó:

M    là khối lượng của chất rắn được chiết từ bước chiết hiện tại, tính bằng gam.

CHÚ THÍCH 12: Ví dụ, lúc bắt đầu phép chiết thứ nhất, M bằng 100 g, và để tính khối lượng chất rắn còn lại cho bước chiết thứ hai, M_s sẽ bằng 100 – M_d.

10.4 Tính khối lượng kết hợp lại của chất rắn và chất lỏng còn lại trong bình chiết, M_sl, sử dụng Công thức sau:

M_sl = M_v – M_vl – M_R                                                                      (8)

10.5 Tính khối lượng của chất lỏng dính theo chất rắn trong bình chiết, M_l, sử dụng Công thức sau:

M_l­   = M_sl – M_s                                                                            (9)

10.6 Tính khối lượng của dịch chiết được cho vào bình chiết, khối lượng dịch chiết (EFM), tính bằng gam, dùng Công thức sau:

EFM = [(M_s)(20)] – M_l – M_g                                                           (10)

10.7 Cho lượng dịch chiết, EFM, xác định được trong 10.6 vào bình chiết và lặp lại những quy trình được mô tả từ 9.4.3 đến 10.7 sao cho mười phép chiết được tiến hành lần lượt.

CHÚ THÍCH 13: Quy trình này giả thiết rằng lượng chất thải bị giữ lại trong các cái lọc sau khi tráng là không đáng kể.

10.8 Phân tích phần chiết cho các yếu tố cấu tạo hoặc tính chất đặc thù hoặc dùng các phần chiết cho các quy trình thử nghiệm sinh học như yêu cầu, sử dụng các phương pháp ASTM thích hợp. Khi không có các phương pháp ASTM phù hợp, các phương pháp khác có thể được sử dụng và ghi vào báo cáo. Bất kỳ sự tách pha quan sát được trong quá trình lưu giữ phần chiết có xảy ra hoặc không xảy ra thì vẫn cần phải trộn phần chiết một cách thích hợp để đảm bảo tính đồng nhất của phần chiết trước khi sử dụng vào các phân tích hoặc thử nghiệm.

10.9 Bổ chính do bị cuốn sang từ lần chiết trước, đối với mỗi yếu tố cấu tạo trong mỗi phần chiết được tạo ra trong lần lượt chiết, sự đóng góp vào nồng độ của chất lỏng tồn lưu từ bước chiết trước đó, C_j, có thể được tính theo công thức sau:

C_j – [M_li/20(M)][D_i]                                                                 (11)

trong đó:

C_i­                   là nồng độ của yếu tố cấu tạo trong phần lọc từ bước chiết trước đó,

M_li        là M_l từ bước chiết trước, và

M    là khối lượng chất rắn được chiết ra trong bước chiết hiện tại (xem Chú thích 12).

11 Định nghĩa các biến số

Các biến số sau đây phải được xác định khi tiến hành quy trình chiết lần lượt theo mẻ.

11.1 Xác định hàm lượng chất rắn

A          là khối lượng của mẫu sau khi sấy trong phép xác định hàm lượng chất rắn của chất thải được chiết, g.

B          là khối lượng (ban đầu) của mẫu trước khi sấy trong phép xác định hàm lượng chất rắn của chất thải được chiết, g, và

S          là hàm lượng các chất rắn của chất thải được chiết, g/g.

11.2 Bước chiết đầu tiên

M         là khối lượng chất thải được lấy cho vào bình chiết tương ứng với 100 g (cân chính xác đến ± 0,1 g). Chất rắn theo lượng khô cho bước chiết đầu tiên, g

M_ef        là khối lượng của dịch chiết được cho vào bước chiết đầu tiên trong quy trình chiết, g, và

M_sw       là khối lượng ẩm trong mẫu được chiết trong bước chiết đầu tiên, g.

11.3 Xác định TDS:

TDS      là hàm lượng tổng các chất rắn hòa tan của phần lọc, mg/g,

M_c        là khối lượng của chén nung được dùng trong phép xác định TDS, mg, và

M_sc       là khối lượng của chén nung và các chất rắn khô trong phép xác định TDS, mg.

11.4 Chiết lần lượt

M_d        là khối lượng chất rắn mất đi qua quá trình hòa tan trong quá trình chiết, g.

M_f         là khối lượng phần lọc thu được trong phép chiết đó, g,

M_s        là khối lượng của chất rắn còn lại cho bước chiết tiếp theo, g,

M    là khối lượng của chất rắn được chiết ra trong bước chiết hiện tại, g,

M_vl        là khối lượng của bình chiết (rỗng), g,

M_R        là khối lượng của dung dịch tráng rửa, g,

M_v        là khối lượng được gộp lại của bình chiết, dung dịch tráng, chất rắn và lượng ẩm trong chất rắn và chất rắn cùng với chất lỏng để lại trong bình chiết sau khi chuyển vào thiết bị lọc, g,

M_sl        là khối lượng của chất rắn và chất lỏng còn lại trong bình chiết cuốn theo việc chuyển khối mẫu ẩm trở lại bình chiết, g.

M_l         là khối lượng của chất lỏng bám dính theo chất rắn trong bình chiết cuốn theo việc chuyển khối mẫu ẩm trở lại bình chiết, g,

EFM     là khối lượng của dịch chiết được cho vào cho bước chiết tiếp theo, g.

11.5 Bổ chính vì bị cuốn sang từ lần chiết trước:

C_j         là đóng góp vào nồng độ của một yếu tố cấu tạo trong bước chiết hiện tại từ chất lỏng tồn lưu cửa bước chiết trước đó, mg/L,

M_li        là M_l là bước chiết trước đó, g,

M    là khối lượng của chất rắn được chiết ra trong bước hiện tại, g, và

C_i         là nồng độ của yếu tố cấu tạo trong phần lọc từ bước chiết trước đó, mg/L.

12 Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm cần bao gồm các thông tin sau:

12.1 Nguồn thông tin liên quan đến giá trị pH của sự kết tủa trong vùng địa lý được quan tâm (xem Chú thích 1);

12.2 Nguồn của chất thải, thời gian lấy mẫu, các phương pháp lấy mẫu và các điều kiện bảo quản, lưu giữ mẫu, quy trình xử lý mẫu và khoảng thời gian từ khi thu thập mẫu đến khi chiết mẫu;

12.3 Mô tả về chất thải, kể cả các đặc trưng vật lý của chúng và kích thước hạt, nếu biết (9.1);

12.4 Hàm lượng các chất rắn (9.2);

12.5 Khối lượng của chất thải rắn theo lượng cân khô được chiết, nếu không phải là 100 g (8.1.8);

12.6 pH của dịch chiết được dùng cho từng lần chiết, dung dịch rửa cho từng lần chuyển mẫu;

12.7 Thời gian và nhiệt độ được áp dụng trong phép xác định hàm lượng các chất rắn và TDS;

12.8 Nhiệt độ và thời gian khuấy;

12.9 Kích thước lỗ của cái lọc được dùng và vật liệu làm cái lọc;

12.10 Dùng cái lọc sơ bộ, kích thước lỗ và vật liệu làm cái lọc sơ bộ;

12.11 Những quan sát về sự thay đổi trong vật liệu thử hoặc dung dịch ngâm chiết (9.4.4);

12.12 Lưu giữ chất rắn với dung dịch tráng rửa trong bình chiết với khoảng thời gian nhiều hơn 6h;

12.13 pH trước và sau khi lọc và kết quả của các phân tích cụ thể được tính toán theo các đơn vị đo thích hợp và được hiệu chỉnh do bị cuốn sang từ lần chiết trước, nếu cần;

12.14 Ngày bắt đầu và kết thúc của phép chiết lần lượt theo mẻ, cách bảo quản và ngày phân tích.

CHÚ THÍCH 14: Hình 2 trình bày mẫu báo cáo tóm tắt để ghi chép dữ liệu thực nghiệm, Hình 3 là mẫu chi tiết về phiếu công tác của phòng thí nghiệm có thể là hữu ích trong việc thực hiện phương pháp này.

Số mẫu: ____________________________

Số mẫu tạo ra	TDS (mg/kg)	Mi (g)	Md (g)	Ms (g)	Mv (g)	Mvl (g)	MR (g)	Msl (g)	Ml (g)	EFM (g)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Hình 2 – Phiếu dữ liệu của quy trình chiết lần lượt theo mẻ

 

Phiếu công tác phòng thí nghiệm chiết lần lượt

Mẫu:_______________________

Xác định hàm lượng các chất rắn: Khối lượng Đĩa # 1 sau khi sấy ______________________ Khối lượng Đĩa # 2 sau khi sấy ______________________ Khối lượng Mẫu # 1 trước khi sấy (B#1) ______________________ Khối lượng Mẫu # 2 trước khi sấy (B#2) ______________________ Nhiệt độ sấy ______________________ Thời gian sấy ______________________ Khối lượng Mẫu # 1 sau khi sấy (A#1) ______________________ Khối lượng Mẫu # 2 sau khi sấy (A#2) ______________________ Hàm lượng các chất rắn # 1 (S#1): S = A#1/B#1 = ______________________ Hàm lượng các chất rắn # 2 (S#1): S = A#2/B#2 = ______________________ Hàm lượng trung bình các chất rắn (S) = ______________________

Chiết xuất #:  _________1____________ Khối lượng của bình chiết rỗng (Mvl): ______________________ Khối lượng mẫu được chiết (M): M = 100/S = ______________________ Khối lượng ẩm trong mẫu được chiết (Msw): Msw = M – 100 = ______________________ Khối lượng của dịch chiết được cho vào (Mef): Mef = (20) (100) – Msw = _______________ pH của dịch chiết: ______________________ Thời gian và nhiệt độ chiết: ______________________ Loại và kích thước lỗ cái lọc: ______________________ Khối lượng của phần lọc thu gom được (Mf): ______________________ pH của phần chiết: ______________________ Khối lượng của bình rửa trước khi chuyển mẫu: ______________________ Khối lượng của bình chiết sau khi chuyển chất rắn trở lại (Mv): ______________________ Khối lượng của bình rửa sau khi chuyển mẫu: ______________________ Khối lượng của dung dịch tráng rửa được dùng trong khi chuyển mẫu (MR): ___________ Tổng hàm lượng các chất rắn hòa tan của phần chiết # 1 Khối lượng chén nung # 1 (Mc#1): ______________________ Khối lượng chén nung # 2 (Mc#2): ______________________ Khối lượng mẫu phụ # 1: ______________________

Mẫu:_______________________

Khối lượng mẫu phụ # 2: ______________________ Nhiệt độ sấy: ______________________ Thời gian sấy: ______________________ Khối lượng chén nung # 1 cộng với tồn lưu (Msc#1): ______________________ Khối lượng chén nung # 2 cộng với tồn lưu (Msc#2): ______________________ Tổng hàm lượng các chất rắn hòa tan (TDS): TDS#1 = (Msc#1 – Mc#1)/(10 g) = ______________________ TDS#2 = (Msc#2 – Mc#2)/(10 g) = ______________________ Giá trị TDS trung bình: ______________________ Khối lượng của chất rắn mất đi qua hòa tan (Md): Md = (TDS) (Mf) (0,001) Md = ______________________ Khối lượng của chất rắn còn lại cho bước chiết thứ hai (Ms): Ms = 100 – Md Ms = ______________________ Khối lượng của chất rắn và chất lỏng tồn lưu trong bình chiết (Msl): M­sl = Mv – Mvl = MR Msl = ______________________ Khối lượng của chất lỏng bám dính vào chất rắn trong bình chiết (Ml): M­l = Msl – Ms Ml = ______________________ Khối lượng của dịch chiết để cho vào cho bước chiết thứ hai (EFM): EFM – (Ms) (20) – Ml – MR EFM = ______________________

Mẫu:_______________________

Chiết #: ______________________ 2-10 pH của dịch chiết: ______________________ Thời gian và nhiệt độ chiết: ______________________ Loại và kích thước lỗ cái lọc: Khối lượng của phần lọc thu gom được (Mf): ______________________ pH của phần chiết: ______________________ Khối lượng của bình rửa trước khi chuyển mẫu: ______________________ Khối lượng của bình chiết sau khi chuyển chất rắn trở lại (Mv): ______________________

Mẫu:_______________________

Khối lượng của bình rửa sau khi chuyển mẫu: ______________________ Khối lượng của dung dịch tráng rửa được dùng trong khi chuyển mẫu (MR): _______________ Tổng hàm lượng các chất rắn hòa tan của phần chiết (nếu cần) Khối lượng chén nung #1 (Mc#1): ______________________ Khối lượng chén nung #2 (Mc#2): ______________________ Khối lượng mẫu phụ # 1: ______________________ Khối lượng mẫu phụ # 2: ______________________ Nhiệt độ sấy: ______________________ Thời gian sấy: ______________________ Khối lượng chén nung # 1 cộng với tồn lưu (Msc#1): ______________________ Khối lượng chén nung # 2 cộng với tồn lưu (M­sc#2): ______________________ Tổng hàm lượng các chất rắn hòa tàn (TDS): TDS#1 = (Msc#1 – Mc#1)/(10 g) = ______________________ TDS#2 = (Msc#2 – Mc#2)/(10 g) = ______________________ Giá trị TDS trung bình: ______________________ Khối lượng của chất rắn mất đi qua hòa tan (Md): Md = (TDS) (Mf) (0,001) Md = ______________________ Khối lượng của chất rắn còn lại cho bước chiết thứ hai (Ms): Ms = M – Md Ms = ______________________ Khối lượng của chất rắn và chất lỏng tồn lưu trong bình chiết (Msl): M­sl = Mv – Mvl = MR Msl = ______________________ Khối lượng của dịch chất lỏng bám dính vào chất rắn trong bình chiết (Ml): M­l = Msl – Ms Ml = ______________________ Khối lượng của dịch chiết để cho vào cho bước chiết thứ hai (EFM): EFM – (Ms) (20) – Ml – MR EFM = ______________________

Hình 3 – Phiếu công tác phòng thí nghiệm chiết lần lượt theo mẻ

13 Độ chụm và độ chệch

13.1 Độ chụm

13.1.1 Một nghiên cứu phối hợp về phép thử này với mười phòng thí nghiệm tham gia đã được tiến hành. Chất thải máy sấy phun từ một quá trình công nghệ than sạch mới và chất thải mỏ hỗn hợp được chiết mười lần theo mẫu lặp dùng quy trình thử này. Chất thải máy sấy phun được chiết bằng sử dụng một dịch chiết có pH bằng 4,2 ± 0,05, và chất thải mỏ hỗn hợp được chiết bằng sử dụng một dịch chiết có pH bằng 4,3 ± 0,05. Cái lọc nitơxenlulô có kích thước lỗ bằng 0,45 μm đã được những người tham gia nghiên cứu cộng tác dùng để lọc như quy định trong 9.5. Từ các phần chiết thu được phân tích các chất phân tích vô cơ đặc thù. Những người tham gia nghiên cứu cộng tác đã phân tích sáu mẫu tiêu chuẩn phân tích trong bộ ba mẫu để tạo ra số liệu dùng cho tính độ chụm của phân tích. Những mẫu tiêu chuẩn này chứa nồng độ các nguyên tố quan tâm trong các phần chiết ở các mức cao, trung bình và thấp. Thêm vào đó, tám mẫu đặc biệt cũng được phân tích bởi các phòng thí nghiệm để tạo ra dữ liệu dùng để đánh giá các ảnh hưởng của kích thước lỗ của cái lọc, phân hủy và không phân hủy đến giá trị phân tích được xác định trong các phần chiết. Để chuẩn bị các mẫu đặc biệt, chiết bốn mẫu của từng chất thải máy sấy phun và chất thải mỏ hỗn hợp đã được thực hiện bằng cách sử dụng trong bước chiết thứ nhất. Hai phần chiết từ mỗi chất thải đã được tạo ra bằng quá trình lọc bùn chiết nhão qua các cái lọc kích thước lỗ 0,45 μm và hai phần chiết từ mỗi chất thải được tạo thành bằng quá trình lọc bùn chiết nhão qua các cái lọc kích thước lỗ 0,8 μm. Một phần chiết từ các phần chiết qua cái lọc 0,45 mm và một phần chiết từ các phần chiết qua cái lọc 0,8 μm của từng chất thải được phân hủy bằng sử dụng Phương pháp EPA 3010. Các phần của phần lọc và thủy phân từ cái lọc lỗ 0,45 μm và cái lọc lỗ 0,8 μm được gửi đến những phòng thí nghiệm tham gia nghiên cứu cộng tác để phân tích. Tất cả những phòng thí nghiệm tham gia nghiên cứu đã phân tích các phần chiết thông thường, mẫu tiêu chuẩn phân tích và các mẫu phân tích đặc biệt bằng sử dụng quang phổ kế plasma cảm ứng bộ đôi. Hai trong số các phòng thí nghiệm phân hủy các phần chiết của họ và mẫu tiêu chuẩn phân tích trước khi phân tích. Những phòng thí nghiệm tham gia khác không thủy phân các phần chiết và mẫu tiêu chuẩn. Thông tin về các phương pháp cụ thể được những người tham gia dùng là có sẵn.

13.1.2 Trong nghiên cứu phối hợp một số phòng thí nghiệm cộng tác cùng nhau, do vậy thu được 8 bộ số liệu từ các thành viên tham gia. kết quả là 2 phòng thí nghiệm không tuân thủ các yêu cầu nghiên cứu và 6 bộ số liệu được dùng để đánh giá độ chụm của quy trình chiết. ASTM D2777 được dùng làm hướng dẫn cho việc đánh giá số liệu về thống kê.

13.1.3 Số liệu được tạo ra trong nghiên cứu cộng tác này là đặc thù cho các vật liệu thử nghiệm được dùng trong nghiên cứu, các nguyên tố quan tâm, giá trị pH của các dịch chiết được dùng và lọc với cái lọc có kích thước lỗ 0,45 μm. Đối với vật liệu khác, các nguyên tố, các giá trị pH và loại cái lọc khác, các số liệu này có thể không áp dụng.

13.1.4 Số liệu được tạo ra trong nghiên cứu cộng tác có thể được chia ra ba loại:

a) Sử dụng số liệu từ chiết các vật liệu thử và phân tích các phần chiết thu được để xác định nồng độ trung bình cho từng nguyên tố trong từng phần chiết, , và tổng độ lệch chuẩn của quy trình chiết cộng với phân tích của các phần chiết, s;

b) Sử dụng số liệu từ phân tích của các mẫu tiêu chuẩn phân tích để xác định nồng độ trung bình sao cho từng mức của mẫu tiêu chuẩn phân tích, _a, và độ lệch chuẩn phân tích của các mẫu tiêu chuẩn phân tích, s_a;

c) Sử dụng số liệu từ phân tích các mẫu phân tích đặc biệt để tính toán nồng độ trung bình cho từng loại của mẫu đặc biệt và độ lệch chuẩn để đánh giá ảnh hưởng của kích thước lỗ của cái lọc, phân hủy so với không phân hủy mẫu đến các nồng độ phân tích trong các phần chiết.

13.1.5 Ba loại độ đúng có thể xác định từ số liệu được tạo ra trong nghiên cứu phối hợp. Đó là độ lệch chuẩn, s, được mô tả trong 13.1.4, độ lệch chuẩn phân tích, s_a, được mô tả trong 13.1.4 và độ lệch chuẩn ước lượng của quy trình chiết, s_e, thể hiện sai số ước tính chỉ do phương pháp chiết. Độ lệch chuẩn nhiều phòng thí nghiệm ước lượng của quy trình chiết, s_e, đối với từng nguyên tố quan tâm trong hai vật liệu thử nghiệm được tính toán bằng sử dụng Công thức sau đây:

s_e = [s² – s_a²]^1/2                                                                           (12)

trong đó:

s          là độ lệch chuẩn của quy trình chiết cộng với phân tích của phần chiết, và

s_a         là độ lệch chuẩn cho phân tích của tiêu chuẩn phân tích có chứa nồng độ của nguyên tố cụ thể gần nhất với nồng độ của nó trong phần chiết đó.

Những giá trị ước lượng của nhiều phòng thí nghiệm đối với các nguyên tố quan tâm trong các phần chiết 1, 3, 5, 7 và 10 của chất thải máy sấy phun và mẫu hỗn hợp chất thải mỏ, cùng với các giá trị nồng độ trung bình,  và _a được liệt kê trong Bảng 2. Những số liệu này, về toàn bộ mười phần chiết của chất thải máy sấy phun và mẫu hỗn hợp chất thải mỏ là sẵn có để tham khảo.

13.1.6 Ba loại giá trị độ chính xác được thảo luận trong 13.1.4 và 13.1.5, tổng số, phân tích và quy trình chiết, cũng có thể được tính toán dựa trên một người thực hiện. Các tính toán đã được thực hiện để xác định tổng độ chính xác của một người thực hiện, s_o, độ lệch chuẩn phân tích của một người thực hiện, s_oa và độ lệch chuẩn ước lượng của một người thực hiện quy trình chiết, s_oe. Độ lệch chuẩn ước lượng của một người thực hiện quy trình chiết được tính toán bằng Công thức sau đây:

s_oe = []^1/2                                                                        (13)

trong đó:

s_o         là độ lệch chuẩn do một người thực hiện quy trình chiết cộng với phân tích của phần chiết, và

s_oa        là độ lệch chuẩn do một người thực hiện phép phân tích của tiêu chuẩn phân tích có chứa nồng độ của nguyên tố cụ thể gần nhất với nồng độ của nó trong phần chiết đó.

Những độ lệch chuẩn ước lượng của một người thực hiện quy trình chiết các nguyên tố quan tâm trong các phần chiết 1, 3, 5, 7 và 10 của chất thải máy sấy phun và mẫu hỗn hợp chất thải mỏ, được liệt kê trong Bảng 3 và Bảng 4. Những số liệu này, về toàn bộ mười phần chiết của chất thải máy sấy phun và mẫu hỗn hợp chất thải mỏ là sẵn có để tham khảo.

13.1.7 Để xác định độ chính xác phân tích bằng sử dụng các phần chiết thực tế của chất thải là không kinh tế, vì sẽ cần rất nhiều phép phân tích. Do đó, các mẫu tiêu chuẩn phân tích được dùng để xác định độ chính xác phân tích. Tính toán về độ lệch chuẩn của quy trình chiết chỉ có thể cho được kết quả xấp xỉ vì các mẫu tiêu chuẩn phân tích không chứa nền mẫu cụ thể tạo thành từ sự tương tác của dịch chiết và chất thải rắn. Hơn nữa, các mẫu tiêu chuẩn phân tích là bị hạn chế theo ba mức nồng độ cho từng nguyên tố. Để tính toán độ chính xác của quy trình chiết cho một nguyên tố cụ thể, độ lệch chuẩn phân tích cho các phép phân tích mẫu tiêu chuẩn phân tích chứa nồng độ của nguyên tố gần nhất với nồng độ của nó trong phần chiết được dùng. Đối với một số phần chiết, nồng độ nguyên tố trong các phần chiết thay đổi đáng kể với nồng độ gần nhất của nguyên tố trong các mẫu tiêu chuẩn phân tích. Do cách thức mà tổng độ chính xác và độ chính xác phân tích được xác định, trong một vài trường hợp, giá trị độ lệch chuẩn phân tích s_a và s_oa là lớn hơn tổng giá trị độ lệch chuẩn, s và s_o. Trong những trường hợp này, độ chính xác của quy trình chiết không thể xác định được.

Bảng 1 – Ước lượng độ chụm của nhiều phòng thí nghiệm áp dụng phương pháp chiết lần lượt theo mẻ sử dụng dịch chiết axit đối với chất thải máy sấy phun, μg/g

	Nhôm	Bari	Bo	Canxi	Crôm	Silic	Natri	Strontri
Chiết 1
	25,5	14	1,8	3755	2,8	181	3515	214
a	29	7	4	3927	2,8	171	3669	188
so	3,2	7	0,4	261	0,3	15	342	18
sa	3	4	3	182	0,2	9	397	10
se	1	6	A	187	0,2	12	A	15
Chiết 3
	108	45	2,3	2795	B	106	100	61,9
a	118	50	4	2611	8	107	116	46,7
so	10	19	0,9	111	B	8	11	5,3
sa	9	4	3	212	B	8	28	2,7
se	4	19	A	A	B	0	A	4,6
Chiết 5
	145	41,3	3,2	2301	B	97	98	42,7
a	118	50	4	2611	B	107	116	46,7
so	10	5,4	1,0	79	B	8	24	3,4
sa	9	4	3	212	B	8	28	2,7
se	4	4	A	A	B	0	A	2,1
Chiết 7
	164	26,8	4,5	2119	B	80,1	50	26,8
a	172	31	4	1983	B	75	48	19
so	14	2,4	1,0	79	B	6,8	11	1,7
sa	11	5	3	149	B	6	28	1
se	9	A	A	A	B	3	A	1
Chiết 10
	183	19	5,3	1831	B	64,8	51	19
a	172	31	5	1983	B	75	48	19
so	12	3	1,3	395	6	5,9	25	1
sa	11	5	3	149	B	6	28	1
se	5	A	A	366	B	A	A	0

 

Bảng 2 – Ước lượng độ chụm của nhiều phòng thí nghiệm áp dụng phương pháp chiết lần lượt theo mẻ sử dụng dịch chiết axit đối với chất thải mỏ hỗn hợp, μg/g

	Bari	Canxi	Chì	Magiê	Mangan	Silic	Kẽm
Chiết 1
	1,9	1815	63	107	36,7	55	297
a	3	1614	91	102	39,9	44	312
so	0,3	238	8	12	5,5	21	35
sa	4	110	4	5	1,7	3	11
se	A	211	7	11	5,2	21	33
Chiết 3
	2,3	448	B	12	3,6	35	13
a	3	622	B	14	6,1	34	3,6
so	0,3	64	B	2	1,3	6	10
sa	4	42	B	1	0,3	3	4,8
se	A	48	B	2	1,3	5	9
Chiết 5
	6	268	B	10	0,65	20	C
a	7	248	B	14	1,0	13	C
so	2	16	B	2	0,15	3	C
sa	5	11	B	1	0,1	2	C
se	A	12	B	2	0,1	2	C
Chiết 7
	15	268	B	5	D	14	C
a	20	248	B	6	D	13	C
so	1	26	B	0,5	D	2	C
sa	5	11	B	1	D	2	C
se	A	24	B	A	D	0	C
Chiết 10
	15	214	B	5	D	14	C
a	20	248	B	6	0	13	C
so	1	26	B	2	D	3	C
sa	5	11	B	1	D	2	C
se	A	24	B	2	D	2	C

Bảng 3 – Ước lượng độ chụm do một người thực hiện phương pháp chiết lần lượt theo mẻ sử dụng dịch chiết axit đối với chất thải của máy sấy phun, μg/g

	Nhôm	Bari	Bo	Canxi	Crôm	Silic	Natri	Stronti
Chiết 1
	25,5	14	1,8	3755	2,8	181	3515	214
a	29	7	4	3927	2,8	171	3669	188
so	1,8	1	0,3	154	0,2	6	50	6
sa	1	0,1	0,2	120	0,1	8	161	3
se	1	1	0,2	97	0,2	A	A	5
Chiết 3
	108	45	2,3	2795	B	106	100	61,9
a	118	50	4	2611	B	107	116	46,7
so	3	2	0,6	55	B	2	5	4,1
sa	2	1	0,2	62	B	3	6	1
se	2	2	0,6	A	B	A	A	4
Chiết 5
	145	41,3	3,2	2301	B	97	98	42,7
a	118	50	4	2611	B	107	116	46,7
so	2	1,2	0,5	37	B	3	5	1,5
sa	2	1	0,2	62	B	3	6	1
se	0	1	0,5	A	B	0	A	1
Chiết 7
	164	26,8	4,5	2119	B	80,1	50	26,8
a	172	31	4	1983	B	75	46	19
so	2	0,5	0,4	32	B	2,6	2	1,2
sa	9	0,5	0,2	43	B	3	3	0,2
se	A	0	0,3	A	B	A	A	1,2
Chiết 10
	183	19	5,3	1831	B	64,8	51	19
a	172	31	5	1983	B	75	48	19
so	2	1	0,5	185	B	15	4	1
sa	9	0,5	0,3	43	B	3	3	0,2
se	A	1	0,4	180	B	2	3	1

Bảng 4 – Ước lượng độ chụm do một người thực hiện phương pháp chiết lần lượt theo mẻ sử dụng dịch chiết axit đối với chất thải mỏ hỗn hợp, μg/g

	Bari	Canxi	Chì	Magiê	Mangan	Silic	Kẽm
Chiết 1
	1,9	1815	63	107	36,7	55	297
a	3	1614	91	102	39,9	44	312
so	0,2	139	3	7	1,1	2	31
sa	0,2	33	3	1	0,5	1	6
se	0	135	0	7	1,0	2	30
Chiết 3
	2,3	448	A	12	3,6	35	13
a	3	622	A	14	6,1	34	3,6
so	0,2	22	A	1	0,3	3	1
sa	0,2	9	A	0,4	0,2	1	1,0
se	0	20	A	1	0,2	3	0
Chiết 5
	6	268	A	10	0,65	20	B
a	7	248	A	14	1,0	13	B
so	1	14	A	1	0,12	2	B
sa	0,05	5	A	0,4	0,03	1	B
se	1	13	A	1	0,1	2	B
Chiết 7
	15	228	A	5	C	14	B
a	20	248	A	6	C	13	B
so	0,2	9	A	0,3	C	1	B
sa	0,4	5	A	0,2	C	1	B
se	0	7	A	0,2	C	0	B
Chiết 10
	15	214	A	5	C	14	B
a	20	248	A	6	C	13	B
so	1	12	A	0,3	C	1	B
sa	0,4	5	A	0,3	C	1	B
se	1	11	A	0,2	C	0	B

13.1.8 Ước lượng độ chụm của quy trình chiết lần lượt theo mẻ thay đổi theo nồng độ của nhôm, bari, silic, natri và stronti trong các phần chiết của chất thải máy sấy phun theo Hình 4 đến Hình 8, và ước lượng độ chính xác của quy trình chiết lần lượt theo mẻ thay đổi theo nồng độ của canxi, magiê, mangan và silic trong mẫu hỗn hợp của chất thải mỏ theo Hình 9 đến Hình 12, tương ứng. Hình 4 đến Hình 12 là các biểu đồ của phần trăm độ lệch chuẩn tương đối đã được tính của phương pháp chiết so với nồng độ trung bình của yếu tố cấu tạo trong phần chiết. Biểu đồ cột ba chiều tỏ ra hữu ích trong quá trình xem xét các xu hướng và diễn giải số liệu. Như được kỳ vọng, độ chính xác tương đối của các giá trị do một người thực hiện là tốt hơn các giá trị do nhiều người thực hiện, và độ chính xác tương đối do một người thực hiện là tốt hơn. Các biểu đồ của các nguyên tố khác được quan tâm trong chất thải của máy sấy phun và chất thải mỏ hỗn hợp có thể xem trong báo cáo của PCN.

13.1.9 Số liệu của chương trình tích hợp nghiên cứu cộng tác từ phân tích của các mẫu phân tích đặc biệt chỉ ra rằng, kích thước lỗ cái lọc, 0,45 μm so với 0,8 μm, thủy phân và không thủy phân, ảnh hưởng nhất định đến các nồng độ nguyên tố được xác định trong các phần chiết của chất thải của máy sấy phun và chất thải mỏ hỗn hợp. Số liệu cũng chỉ ra rằng những ảnh hưởng này là chất thải và đặc thù cho nguyên tố. Số liệu phân tích của các mẫu phân tích đặc biệt là có sẵn để tham khảo.

13.2 Độ chệch – Không thể xác định độ chệch của quá trình chiết trong phương pháp này, vì không có chất tham chiếu chuẩn. Tuy nhiên, các tính toán sử dụng số liệu nghiên cứu cộng tác đã được thực hiện để đánh giá sai số phân tích. Các tính toán được thực hiện theo ASTM D2777.

Hình 4 – Ước lượng độ chụm của phương pháp chiết lần lượt theo mẻ đối với nhôm trong chất thải của máy sấy phun

Hình 5 – Ước lượng độ chụm của phương pháp chiết lần lượt theo mẻ đối với Bari trong chất thải của máy sấy phun

Hình 6 – Ước lượng độ chụm của phương pháp chiết lần lượt theo mẻ đối với Silic trong chất thải của máy sấy phun

Hình 7 – Ước lượng độ chụm của phương pháp chiết lần lượt theo mẻ đối với natri trong chất thải của máy sấy phun

13.2.1 Trong nghiên cứu cộng tác này, mức phân tích chính xác để xác định nồng độ nhất định của silic, natri, stronti, crôm và bari trong các dung dịch tiêu chuẩn axit loãng (được chuẩn bị bằng hỗn hợp dung dịch axit sunfuric/axit nitric 60/40 theo phần trăm khối lượng) có pH bằng 5 ± 0,05 có thể không được chấp nhận dựa theo cùng tiêu chí. Dữ liệu và thông tin liên quan đến các đánh giá này là có sẵn⁵.

Hình 8 – Ước lượng độ chụm của phương pháp chiết lần lượt theo mẻ đối với stronti trong chất thải của máy sấy phun

Hình 9 – Ước lượng độ chụm của phương pháp chiết lần lượt theo mẻ đối với canxi trong chất thải mỏ hỗn hợp

Hình 10 – Ước lượng độ chụm của phương pháp chiết lần lượt theo mẻ đối với magiê trong chất thải mỏ hỗn hợp

Hình 11 – Ước lượng độ chụm của phương pháp chiết lần lượt theo mẻ đối với mangan trong chất thải mỏ hỗn hợp

Hình 12 – Ước lượng độ chụm của phương pháp chiết lần lượt theo mẻ đối với silic trong chất thải mỏ hỗn hợp

13.3 Đánh giá so sánh dữ liệu, các tính toán sử dụng dữ liệu nghiên cứu cộng tác đã được thực hiện để đánh giá ảnh hưởng của việc chiết các vật liệu thử bằng nước cất, đã loại ion so sánh với chiết các vật liệu thử bằng dịch chiết axit. Dữ liệu và thông tin liên quan đến các đánh giá này là có sẵn. Tính hòa tan của nguyên tố trong các phần chiết bằng nước lần lượt theo mẻ so với các phần chiết bằng dung dịch axit phụ thuộc vào hóa học dung dịch của bùn chiết nhão của quá trình chiết. Kết quả là, ảnh hưởng của việc dùng một dịch chiết axit so với nước tùy thuộc vào vật liệu đang được thử, pH của dịch chiết, nguyên tố hoặc các thông số quan tâm và số phép chiết trong chiết lần lượt theo mẻ.

 

Phụ lục A

(Tham khảo)

Kỹ thuật khuấy, tốc độ và tỷ lệ chất lỏng/chất rắn

A.1 Tốc độ khuấy, thiết bị khuấy và tỷ lệ lỏng/rắn quy định trong phương pháp này có thể ảnh hưởng kết quả đáng kể đến những chất thải nhất định và có thể không thích hợp cho những chất thải rắn nhất định, như các chất thải nguyên khối, chất thải được hóa rắn, chất thải hữu cơ.

A.2 Những ảnh hưởng có thể xảy ra do thay đổi kỹ thuật và tốc độ khuấy kể cả mức trộn lẫn, tốc độ thoát ra của các yếu tố cấu tạo và hiệu ứng mài mòn hạt. Độ chụm của phương pháp này cũng có thể bị ảnh hưởng.

A.3 Những ảnh hưởng có thể xảy ra do thay đổi tỷ lệ lỏng/rắn, kể cả mức độ trộn lẫn, tốc độ thoát ra của các yếu tố cấu tạo (và các hiệu ứng nồng độ có thể, tùy thuộc vào tính có sẵn), và hiệu ứng mài mòn hạt.