SIST ISO 13163:2013
Water quality - Lead-210 - Test method using liquid scintillation counting
Water quality - Lead-210 - Test method using liquid scintillation counting
ISO 13163 specifies the determination of lead-210 (210Pb) activity concentration in samples of all types of water using liquid scintillation counting (LSC). For raw and drinking water, the sample should be degassed in order to minimize the ingrowth of 210Pb from radon-222 (222Rn). Using currently available liquid scintillation counters, this test method can measure the 210Pb activity concentrations in the range of less than 20 mBq•l-1 to 50 mBq•l-1. These values can be achieved with a counting time between 180 min and 720 min for a sample volume from 0,5 l to 1,5 l. Higher 210Pb activity concentrations can be measured by either diluting the sample or using smaller sample aliquots or both. It is the laboratory’s responsibility to ensure the suitability of this test method for the water samples tested.
Qualité de l'eau - Plomb 210 - Méthode d'essai par comptage des scintillations en milieu liquide
L'ISO 13163:2013 sp�cifie la d�termination de l'activit� volumique du plomb 210 dans des �chantillons de tout type d'eau par comptage en scintillation liquide (CSL). Pour les eaux brutes et les eaux potables, il convient que l'�chantillon soit d�gaz� afin de limiter la re-croissance du plomb 210 � partir du radon 222 .
� l'aide d'un compteur � scintillation liquide standard, cette m�thode d'essai peut mesurer les valeurs d'activit� volumique du plomb 210 sur un domaine allant de moins de 20 mBq/l � 50 mBq/l. Ces valeurs peuvent �tre atteintes avec un temps de comptage compris entre 180 min et 720 min pour une prise d'essai de 0,5 l � 1,5 l.
Des valeurs plus �lev�es d'activit� volumique du plomb 210 peuvent �tre mesur�es en effectuant une dilution de l'�chantillon et/ou en utilisant des aliquotes plus petites.
Kakovost vode - Svinec Pb-210 - Preskusna metoda s štetjem s tekočinskim scintilatorjem
ISO 13163 določa metodo za določevanje koncentracije aktivnosti svinca 210 (210Pb) v vzorcih vseh vrst vode s štetjem s tekočinskim scintilatorjem (LSC). Pri neobdelani in pitni vodi mora biti vzorec razplinjen za zmanjševanje vraščanja svinca 210 iz radona 222 (222Rn). S števci s tekočinskim scintilatorjem lahko s to preskusno metodo izmerite koncentracijo aktivnosti svinca 210 v razponu od manj kot 20 mBq•l-1 do 50 mBq•l-1. Te vrednosti se lahko dosežejo v času štetja med 180 in 720 min za količino vzorca od 0,5 do 1,5 l. Višje koncentracije aktivnosti svinca 210 se lahko izmerijo z redčenjem vzorca ali raztopinami manjših vzorcev ali obojim. Laboratorij mora zagotoviti primernost te preskusne metode za vzorce vode, ki se testirajo.
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
МЕЖДУНАРОДНЫЙ ISO
СТАНДАРТ 13163
Первое издание
2013-10-15
Качество воды. Свинец-210. Метод
испытания с использованием
жидкостного сцинтилляционного
счетчика
Water quality —Lead-210 — Test method using liquid scintillation counting
.
Ответственность за подготовку русской версии несёт GOST R
(Российская Федерация) в соответствии со статьёй 18.1 Устава ISO
Ссылочный номер
ISO 13163:2013(R)
©
ISO 2013
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 13163:2013(R)
ДОКУМЕНТ ЗАЩИЩЕН АВТОРСКИМ ПРАВОМ
© ISO 2013
Все права сохраняются. Если не задано иначе, никакую часть настоящей публикации нельзя копировать или использовать в
какой-либо форме или каким-либо электронным или механическим способом, включая фотокопии и микрофильмы, без
предварительного письменного согласия офиса ISO по адресу, указанному ниже, или членов ISO в стране регистрации
пребывания.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Опубликовано в Швейцарии
ii © ISO 2013 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 13163:2013(R)
Содержание Страница
Предисловие .iv
1 Область применения .1
2 Нормативные ссылки .1
3 Условные обозначения .2
4 Сущность метода.3
5 Реактивы и оборудование.4
6 Отбор и хранение проб.5
6.1 Отбор проб .5
6.2 Хранение проб.5
7 Процедура.5
7.1 Приготовление образцов.6
7.2 Концентрирование .6
210
7.3 Отделение Pb .7
7.4 Измерение .9
8 Программа обеспечения качества и управления качеством.10
8.1 Общие вопросы.10
8.2 Влияющие переменные.10
8.3 Верификация прибора.10
8.4 Загрязнение.11
8.5 Верификация метода.11
8.6 Демонстрация способности аналитика.11
9 Выражение результатов .11
9.1 Общие вопросы.11
9.2 Определение выхода.12
9.3 Вычисление удельной объемной активности.12
9.4 Порог принятия решения.14
9.5 Предел обнаружения.14
9.6 Пределы доверительного интервала.15
10 Протокол испытания.15
Приложение А (информативное) Примеры спектров.17
Библиография.19
© ISO и IDF 2013 – Все права сохраняются iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 13163:2013(R)
Предисловие
Международная организация по стандартизации (ISO) является Всемирной федерацией национальных
организаций по стандартизации (комитетов-членов ISO). Разработка международных стандартов
обычно осуществляется техническими комитетами ISO. Каждый комитет-член, заинтересованный в
деятельности, для которой был создан технический комитет, имеет право быть представленным в этом
комитете. Международные правительственные и неправительственные организации, имеющие связи с
ISO, также принимают участие в работах. Что касается стандартизации в области электротехники, ISO
работает в тесном сотрудничестве с Международной электротехнической комиссией (IEC).
Процедуры, используемые для разработки настоящего документа, и процедуры, предназначенные для
его последующего ведения, описаны в Директивах ISO/IEC, Часть 1. В частности, должны быть
указаны разные критерии подхода к различным типам документов ISO. Проект настоящего документа
был разработан по редакционным правилам, указанным в Директивах ISO/IEC, Часть 2.
www.iso.org/directives
Обращается внимание на возможность того, что некоторые элементы данного международного
стандарта могут быть объектом патентных прав. ISO не несет ответственности за идентификацию
какого-либо или всех таких патентных прав. Детали любых патентных прав, идентифицированных при
разработке настоящего документа, будут указаны во введении или в списке ISO полученных патентных
деклараций. www.iso.org/patents
Любое фирменное название, используемое в этом документе, указывается только как информация для
удобства пользователей и не является рекомендацией.
Комитетом, ответственным за этот документ, является ISO/TC 147, Качество воды, Подкомитет SC 5,
Измерения радиоактивности.
iv © ISO и IDF 2013 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 13163:2013(R)
Введение
Радиоактивность в окружающей среде обусловлена повсеместным присутствием различных
естественных и антропогенных источников ионизирующего излучения. Следовательно, водные
объекты (например, поверхностные, грунтовые и сточные воды) могут содержать нижеприведенные
радионуклиды естественного и искусственного происхождения:
— естественные радионуклиды, включающие калий-40 и радионуклиды, образующиеся из рядов
радиоактивного распада тория и урана, в частности радий-226, радий-228, уран-234, уран-238 и
свинец-210, могут попадать в воду естественным путем (например, десорбция из почвы и
вымывание дождевой водой) или в результате выбросов технологических процессов, в которых
используются естественные радиоактивные материалы (например, добыча полезных ископаемых
и обработка минеральных песков или производство и использование фосфатных удобрений);
— искусственные радионуклиды, такие как трансурановые элементы (америций, плутоний, нептуний,
кюрий), тритий, углерод-14, стронций-90 и гамма-излучающие радионуклиды, могут попадать в
природные воды в результате санкционированных плановых выбросов в окружающую среду
небольших количеств промышленных отходов из предприятий ядерного топливного цикла. Их
также сбрасывают в окружающую среду после использования в негерметизированном виде для
медицинских и промышленных целей. Кроме того они встречаются в воде в виде загрязнения от
прошлых радиоактивных осадков, которые происходят в результате взрыва ядерных устройств в
атмосфере и аварий, таких как в Чернобыле и Фукусиме.
Питьевая вода может, таким образом, содержать радионуклиды с удельной активностью,
представляющей риск для здоровья человека. Чтобы оценить качество питьевой воды (включая
минеральную и родниковую воду) относительно содержания радионуклидов и дать руководящие
указания по уменьшению риска для здоровья путем принятия мер для уменьшения удельной
активности радионуклидов, проводят мониторинг радиоактивного загрязнения водных ресурсов
(грунтовых вод, рек, озер, морей и т.д.) и питьевой воды согласно рекомендациям Всемирной
организации здравоохранения [WHO] и требованиям некоторых федеральных властей.
Международный эталон для метода испытания удельной активности свинца-210 в водных пробах
подтвержден для испытательных лабораторий, выполняющих эти измерения, которые иногда
требуются федеральными органами власти, так как для измерения радионуклидов в пробах питьевой
воды лабораториям надо получить специальную аккредитацию.
Удельная активность свинца-210 может меняться в зависимости от местных геологических и
-1 -1
климатических характеристик и обычно колеблется в пределах от 2 мБк·л до 300 мБк·л (Ссылки
[12][13]). Требуемый уровень для свинца-210 в питьевой воде согласно рекомендациям WHO
-1
составляет 100 мБк·л (Ссылка [14]).
ПРИМЕЧАНИЕ Требуемым уровнем является удельная объемная активность при потреблении питьевой воды
-1 -1
2 л·день в течение 1 года, приводящая к эффективной дозе 0,1 мЗв·год для потребителей, которая
представляет очень низкую степень риска, не предполагающую какого-либо обнаруживаемого вредного влияния
на здоровье.
© ISO и IDF 2013 – Все права сохраняются v
---------------------- Page: 5 ----------------------
МЕЖДУНАРОДНЫЙ СТАНДАРТ ISO 13163:2013(R)
Качество воды. Свинец-210. Метод испытания с
использованием жидкостного сцинтилляционного счетчика
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ — Лица, использующие этот международный стандарт, должны быть
знакомы с нормальной лабораторной практикой. В настоящем международном стандарте не
предусматривается рассмотрение всех проблем безопасности, если таковые имеются,
связанных с его использованием. Пользователь сам должен установить надлежащие
нормативы по технике безопасности и защите здоровья и обеспечить их соответствие
условиям национального регулирования.
ВАЖНО — Абсолютно необходимо, чтобы испытания согласно этому международному
стандарту проводились соответственно обученным персоналом.
1 Область применения
210
ISO 13163 устанавливает метод определения удельной объемной активности свинца-210 ( Pb) в
пробах воды всех типов с использованием жидкостного сцинтилляционного счетчика (LSC). Пробы
210
сырой и питьевой воды следует дегазировать, для того чтобы свести к минимуму врастание Pb из
222
радона-222 ( Rn).
Используя имеющиеся в настоящее время жидкостные сцинтилляционные счетчики, этим методом
210 -1 -1
можно измерять удельную объемную активность Pb в диапазоне от менее 20 мБк·л до 50 мБк·л .
Эти значения могут быть получены за время счета от 180 мин до 720 мин для объема пробы от 0,5 л
до 1,5 л.
210
Более высокие значения удельной активности Pb могут быть измерены путем разбавления пробы
или путем использования меньших аликвот или тем и другим способом.
В обязанность лаборатории входит обеспечение пригодности этого метода испытания для
анализируемых проб воды
2 Нормативные ссылки
Следующие ссылочные нормативные документы целиком или частично являются обязательными при
применении данного документа. Для жестких ссылок применяется только цитированное издание
документа. Для плавающих ссылок необходимо использовать самое последнее издание нормативного
ссылочного документа (включая любые изменения).
ISO/IEC Guide 98-3, Неопределенность измерений. Часть 3. Руководство по выражению
неопределенности измерений (GUM:1995)
ISO/IEC Guide 99, Международный словарь по метрологии. Основные и общие понятия и
соответствующие термины (VIM)
ISO/IEC 17025, Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных
лабораторий
ISO 5667-3, Качество воды. Отбор проб. Часть 1. Руководство по хранению и обращению с пробами
воды
ISO 11929, Определение предельных характеристик (порога принятия решения, предела
обнаружения и пределов доверительного интервала) для измерений ионизирующего излучения.
Основы и применение
© ISO 2013 – Все права сохраняются 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 13163:2013(R)
ISO 80000-10, Величины и единицы. Часть 10. Атомная и ядерная физика
3 Условные обозначения
Применительно к настоящему документу используются условные обозначения, определения, единицы
и сокращения, определенные в ISO 80000-10, ISO 11929, ISO/IEC Guide 99, и нижеследующие.
210
C коэффициент врастания Bi до наступления равновесия в пробе за период между концом
coeff
элюирования висмута и началом времени счета
c удельная объемная активность в пробе, в беккерелях на литр
A
c удельная объемная активность эталона, в беккерелях на литр
A0
*
порог принятия решения, в беккерелях на литр
c
A
#
предел обнаружения, в беккерелях на литр
c
A
<>
нижний и верхний пределы доверительного интервала, в беккерелях на литр
cc,
AA
R химический выход
c
r скорость счета импульсов от холостого реактива, в обратных секундах
b
r скорость счета импульсов от образца, в обратных секундах
g
r калибровочная скорость счета, в обратных секундах
s
r фоновая скорость счета, в обратных секундах
0
S1 элюированный раствор, содержащий свинец
t время счета импульсов от образца, в секундах
g
t время калибровочного счета, в секундах
s
t время фонового счета, в секундах
0
U расширенная неопределенность, вычисленная по U = ku(c ) при k = 1, 2…, в беккерелях на литр
A
u(c ) стандартная неопределенность, связанная с результатом измерения, в беккерелях на литр
A
V объем элюированной фазы, в литрах
V общий объем испытательного образца вместе с носителем, в литрах
e
V объем эталонного испытательного образца, в литрах
s
V объем образца, в литрах
sample
210
V объем аликвоты из S1 для счета Pb, в литрах
1
V объем аликвоты из S1 для определения химического выхода свинца, в литрах
2
210
ε эффективность обнаружения относительно Pb
ρ концентрация свинца в элюате, в миллиграммах на литр
ρ концентрация свинца в образце после добавления носителя, в миллиграммах на литр
e
2 © ISO 2013 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 13163:2013(R)
4 Сущность метода
210
Pb является естественным бета-излучающим радионуклидом с максимальной бета-энергией 63,9
238
кэВ и периодом полураспадаf 22,23 года (Ссылки [15][16]). Он появляется в радиоактивном ряду U
222
(4n+2) как долгоживущий продукт распада Rn (см. Рисунок 1 ).
210
Pb отделяют от его дочерних продуктов, висмута-210 и полония-210, методом экстракционной
хроматографии и измеряют его активность жидкостно-сцинтилляционным счетчиком непосредственно
после его выделения или непосредственно после врастания его дочернего продукта висмута-210.
Существует и другой метод разделения (Ссылка [17]).
Чтобы избежать возможных помех во время жидкостно-сцинтилляционного счета импульсов от
изотопов свинца-211 и свинца-214 и их дочерних продуктов, рекомендуется выждать как минимум 3 ч
между элюированием свинца и счетом образца, давая возможность этим радионуклидам полностью
распасться.
Для радионуклидов с более длительным периодом полураспада, таких как свинец-212 и его дочерние
продукты, помехи исключают путем выбора подходящих счетных окон, так как их энергии гораздо
210
выше, чем энергия Pb (см. 7.4.2).
Для образцов с высокой удельной активностью требуется разбавление, чтобы исключить помехи от
смолы и насыщение детектора при выполнении шагов разделения и счета соответственно.
Взвесь удаляют до анализа путем фильтрации, используя фильтры размером 0,45 мкм. Для анализа
нерастворимой фракции требуется включение шага минерализации, который не рассматривается в
ISO 13163.
[10]
ПРИМЕЧАНИЕ Подходящий шаг минерализации определен в ISO 18589-2.
Рисунок 1— Уран-238 и продукты его распада (см. ISO 13164-1)
© ISO 2013 – Все права сохраняются 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 13163:2013(R)
Необходимо знать концентрацию стабильного свинца в образце, чтобы определить добавляемую
210
массу носителя свинца и вычислить химический выход при выделении Pb.
210
Радиационную чистоту фракции Pb можно подтвердить, проводя мониторинг активности врастания
210
Bi вплоть до равновесия при повторном счете в течение соответствующего периода времени.
5 Реактивы и оборудование
Используются только реактивы аналитической чистоты.
5.1 Реактивы
−1
5.1.1 Азотная кислота, HNO , концентрированная, т.е. 700 г·л .
3
−1
5.1.2 Соляная кислота, HCl, концентрированная, т. е. 370 г·л .
−1
5.1.3 Раствор соляной кислоты, 2 моль·л HCl.
−1
5.1.4 Раствор азотной кислоты, 1 моль·л HNO .
3
−1
5.1.5 Раствор азотной кислоты, 0,1 моль·л HNO .
3
−1 −1 −1
5.1.6 Раствор Fe(III), приблизительно 1 г·л в 0,1 моль·л HNO или 0,5 моль·л HCl.
3
−1 −1 −1
5.1.7 Стандартный раствор Pb(II), приблизительно 1 г·л в 0,1 моль·л HNO или 2 моль·л HCl.
3
−1
5.1.8 Аммиак, NH OH, концентрированный, например 280 г·л .
4
−1 −1
5.1.9 Цитрат аммония или раствор лимонной кислоты, 0,01 моль·л до 0,1 моль·л , или раствор
−1
этилендиаминтетрауксусной кислоты (EDTA), 0,01 моль·л .
5.1.10 Экстракционно-хроматографическая смола, например краун-эфир типа 18C6.
5.1.11 Жидкостно-сцинтилляционный коктейль, выбранный согласно характеристикам
анализируемого образца и свойствам детекторного оборудования. Характеристики сцинтилляционного
коктейля должны обеспечивать однородность и устойчивость смеси.
[1]
5.1.12 Лабораторная вода, дистиллированная или деионизированная, соответствующая ISO 3696,
класс 3.
222
Деионизированная вода может содержать обнаруживаемые количества Rn и его короткоживущие
дочерние продукты. Поэтому настоятельно рекомендуется кипятить воду при интенсивном
перемешивании и выдерживать 1 день перед использованием; или же рекомендуется дегазация под
действием азота в течение 1 ч из расчета 2 л.
Все реактивы должны быть высокой чистоты (без детектируемого свинца) или с сертифицированным
содержанием свинца. Валидация выполняется путем регулярных холостых проверок.
210 210
5.1.13 Радиоактивный раствор, стандартный раствор Pb в равновесии с Bi для определения
результата счета жидкостной сцинтилляции.
5.1.14 Тушитель, например азотная кислота, ацетон, хлорорганические соединения (например,
хлороформ), нитрометан. Любой из этих тушителей можно использовать.
ПРЕДОСТЕРЕЖЕНИЕ — Некоторые тушители опасны или токсичны.
4 © ISO 2013 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 13163:2013(R)
5.2 Оборудование
Обычное лабораторное оборудование и, в частности, следующее.
5.2.1 Система центрифугирования или вакуумной фильтрации.
5.2.2 Мембранный фильтр, размер пор 0,45 мкм.
5.2.3 Аналитические весы, точность 0,1 мг.
5.2.4 Оборудование для измерения стабильного свинца, например оборудование атомно-
абсорбционной спектроскопии, масс-спектроскопии с индукционно связанной плазмой (ICP-MS),
оптической эмиссионной спектроскопии с индукционно связанной плазмой (ICP-OES).
5.2.5 Бета-счетчик, жидкостный сцинтилляционный счетчик, оснащенный системой отображения
данных и устройством для записи спектров.
5.2.6 Сцинтилляционные ампулы, например, из полиэтилена, подходящие для жидкостного
сцинтилляционного счетчика.
6 Отбор и хранение проб
6.1 Отбор проб
Важно, чтобы лаборатория получала пробу, не измененную во время транспортировки или хранения,
в неповрежденном контейнере (см. ISO 5667-3).
6.2 Хранение проб
Пробы должны храниться согласно общим требованиям ISO 5667-3.
222 −1 −1
Присутствие Rn в пробе в концентрации 100 Бк·л будет производить приблизительно 40 мБк·л
210 210
Pb за 10 дней хранения. Следовательно, для определения времени хранения Pb следует
учитывать содержание в пробе радона.
7 Процедура
Измерение выполняется в трех следующих этапах:
— этап 1: концентрирование свинца путем соосаждения с Fe(OH) , приготовленным in situ (Ссылка [18]);
3
— этап 2: выделение свинца на экстракционно-хроматографическую смолу (Ссылки
[17][18][19][20][21][22][23]);
210 210
— этап 3: определение бета-активности Pb или его дочернего продукта, Bi (Ссылка [24]).
Химический выход выделения получают путем измерения выхода стабильного свинца, используемого
как носитель. Таким образом, необходимо выполнить следующие шаги.
— Измерить первоначальное содержание свинца в образце, чтобы определить количество
добавляемого носителя.
— Измерить содержание свинца в аликвоте с добавленным носителем пред химическим
разделением.
— Измерить содержание свинца в окончательном элюате, который будет использоваться для счета
© ISO 2013 – Все права сохраняются 5
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 13163:2013(R)
210
Pb, чтобы вычислить химический выход.
Измерение стабильного свинца для определения химического выхода можно проводить согласно
различным протоколам, уже описанным в других международных стандартах. Эти протоколы включают
следующее:
[5]
— ICP-OES согласно ISO 11885;
[9]
— ICP-MS согласно ISO 17294-2;
[8]
— атомно-абсорбционную спектрофотометрию (AAS) согласно ISO 15586.
210
Бета-активность Pb измеряется методом жидкостного сцинтилляционного счетчика.
7.1 Приготовление образцов
Приготовление образца должно соответствовать требуемому пределу обнаружения. Обычно
используется образец объемом от 0,5 л до 1,5 л.
Если необходимо, перед подкислением проводят фильтрование, используя фильтрующую мембрану с
размером ячеек 0,45 мкм. Рекомендуется использовать одноразовое фильтровальное устройство.
Фильтрат подкисляют концентрированной азотной кислотой и обеспечивают, чтобы pH фильтрата
образца был меньше или равен 2.
Подкисление водного образца минимизирует потерю радиоактивного материала из раствора,
обусловленную адсорбцией. Если требуется фильтрование образца, подкисление выполняют после;
иначе радиоактивный материал, уже адсорбированный на твердых частицах, может десорбироваться.
ПРИМЕЧАНИЕ Для сырой воды просачивание такого водного образца через смолу может быть уменьшено в
зависимости от содержания взвеси и солености.
Рекомендуется, чтобы все операции выполнялись под вытяжным колпаком.
7.2 Концентрирование
Добавляют известное количество стандартного раствора свинца (соответствующего, например,
приблизительно 1 мг до 10 мг Pb) к образцу для определения химического выхода и хорошо
перемешивают.
Концентрации Ca, Ba, K, Na и Sr в образце могут оказывать значительное влияние на химический
выход (см. Раздел 8).
Совместное осаждение Fe(III) позволяет исключить значительную часть щелочных и
щелочноземельных элементов. Добавляют от 10 мг до 20 мг раствора Fe(III) к образцу. Раствор
перемешивают до однородности и нагревают приблизительно до температуры от 50 °C до 60 °C.
Добавляют концентрированный аммиак до получения pH около 9: Fe(OH) выпадает в осадок.
3
Дают раствору отстояться и охладиться не менее 2 ч и затем разделяют обе фазы путем
фильтрования или центрифугирования.
−1
Осадок Fe(OH) выделяют и растворяют в минимальном объеме HCl концентрацией 2 моль·л (для
3
−1
метода 1) или HNO концентрацией 1 моль·л (для метода 2). Кислоту следует использовать в
3
небольшом количестве (около 5 мл до 10 мл).
Концентрирование может также быть выполнено с использованием сульфокатионита (Ссылки [17][25]).
Пример процедуры концентрирования описан ниже.
6 © ISO 2013 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 13163:2013(R)
При наличии взвеси образец (приблизительно 0,2 кг) фильтруют под вакуумом (0,45 мкм).
−1
Подкисляют азотной кислотой, приблизительно до концентрации 0,01 моль·л (0,2 мл
концентрированной азотной кислоты в 0,2 кг образца).
Добавляют носитель стабильного свинца (например, 0,5 мл стандартного раствора свинца
−1
концентрацией 10 000 мг·л , соответствующего 5 мг свинца).
+
1
Добавляют 50 мл сильнокислотной катионообменной смолы в форме H (т.е. Dowex 50W X8 ) и
перемешивают в течение 2 ч.
Переносят в хроматографическую колонку и промывают водой в количестве 150 мл. Смывку удаляют.
−1
Элюируют, используя 250 мл HNO концентрацией 3 моль·л и затем 100 мл воды.
3
Элюат выпаривают до сухости.
−1
Остаток растворяют в минимальном объеме HCl концентрацией 2 моль·л (для метода 1) или HNO
3
−1
концентрацией 1 моль·л (для метода 2). Следует использовать небольшое количество кислоты
(около 5 мл до 10 мл).
Количество катионообменной смолы должно быть установлено на основе ее обменной способности и
количества катионных компонентов в образце. Обычно смолу применяют с большим избытком.
210
7.3 Отделение Pb
7.3.1 Общие вопросы
Объемы растворов для шагов предварительной обработки, элюирования и промывки должны
соответствовать объему экстракционно-хроматографической смолы 2 мл (т.е. приблизительно 0,7 г
сухой смолы). Для объема используемой смолы должна учитываться соленость образца (см. Раздел 8).
210 210 210
Метод 1 предпочитается, когда измеряют Pb и Po. Для измерения только Pb применим любой из
двух методов.
7.3.2 Метод 1
Предварительно обрабатывают экстракционно-хроматографическую смолу, используя приблизительно
−1
10 мл HCl концентрацией 2 моль·л .
−1
Раствор образца в HCl концентрацией 2 моль·л (см. 7.2) помещают на смолу.
В этих условиях железо и висмут не фиксированы и элюируются посредством приблизительно 10 мл
−1
HCl концентрацией 2 моль·л
210
Следует отмечать дату и время конца шага промывания (т.е. начало роста Bi).
−1
Полоний элюируют посредством 5 мл HNO концентрацией 1 моль·л и 15 мл HNO концентрацией
3 3
−1 210
0,1 моль·л (эту фракцию можно использовать для измерения Po, при условии что трассер полония
раньше был добавлен к образцу во время его приготовления).
В завершение элюируют свинец раствором цитрата аммония в количестве от 10 мл до 20 мл
−1 −1 −1
(0,1 моль·л ) или лимонной кислотой (0,1 моль·л ) или EDTA (0,01 моль·л ), чтобы получить раствор
S1 и дополнить его до известного объема, V.
1
Эта информация дается только для удобства пользователей данного документа и не является рекомендацией
поставщика от ISO.
© ISO 2013 – Все права сохраняются 7
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 13163:2013(R)
210
Рисунок 2 — Схема отделения Pb с использованием HCl в качестве исходного раствора
7.3.3 Метод 2
Экстракционно-хроматографическую смолу предварительно кондиционируют, используя
−1
приблизительно 10 мл HNO концентрацией 1 моль·л .
3
−1
Раствор образца в HNO концентрацией 1 моль·л (см 7.2) помещают на смолу.
3
В этих условиях железо, висмут и фракция полония не фиксированы и элюируются путем
−1
использования приблизительно 10 мл HNO концентрацией 1 моль·л .
3
210
Указываются дата и время конца шага промывания (в начале роста Bi).
Фракция фиксированного полония элюируется посредством 2 × 10 мл HNO концентрацией
3
−1
0,1 моль·л
В завершение элюируют свинец раствором цитрата аммония в количестве от 10 мл до 20 мл
−1 −1 −1
(0,1 моль·л ) или лимонной кислотой (0,1 моль·л ) или EDTA (0,01 моль·л ), чтобы получить раствор
S1 и дополнить его до известного объема, V.
210
Рисунок 3 — Схема отделения Pb с использованием HNO в качестве исходного раствора
3
8 © ISO 2013 – Все права сохраняются
---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO 13163:2013(R)
7.3.4 Подготовка к счету и определению химического выхода
210
Берут аликвоту объемом, V , обычно порядка 10 мл, из раствора S1 для измерения Pb методом
1
жидкостного сцинтилляционного счета.
Берут аликвоту объемом, V , из раствора S1 для определения стабильного свинца, чтобы оценить
2
химический выход.
В ампуле для сцинтилляционного счета смешивают объем V и сцинтилляционный коктейль. Ампулу
1
закрывают и встряхивают для гомогенизации смеси. Химический выход может достигнуть от 80 %
до 90 %, если соленость образца низкая.
7.4 Измерение
7.4.1 Калибровка
Измерительные характеристики приборов периодически проверяют, используя источники постоянной
радиоактивности, охватывающие измеряемый энергетический диапазон.
Измеряют фоновый счет системы за период, как минимум равный времени счета, которое
используется для испытательного образца и эталонов.
Скорость счета для холостого реактива обозначается символом, r , который может быть заменен
b
соответствующим значением скорости фонового счета, r , если эти значения аналогичны.
0
210 210
Эффективность счета Pb определяется с помощью стандартного раствора Pb известной
активности и чистоты. Объем известной активности готовят в условиях, аналогичных условиям для
образца, как указано ниже:
— добавление носителя свинца;
— определение массового содержания свинца перед разделением;
210
— разделение Pb и его дочерних продуктов на колонке со смолой;
— определение массового содержания свинца после р
...
SLOVENSKI STANDARD
SIST ISO 13163:2013
01-december-2013
.DNRYRVWYRGH6YLQHF3E3UHVNXVQDPHWRGDVãWHWMHPVWHNRþLQVNLP
VFLQWLODWRUMHP
Water quality - Lead-210 - Test method using liquid scintillation counting
Qualité de l'eau - Plomb 210 - Méthode d'essai par comptage des scintillations en milieu
liquide
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO 13163:2013
ICS:
13.060.60 Preiskava fizikalnih lastnosti Examination of physical
vode properties of water
17.240 Merjenje sevanja Radiation measurements
SIST ISO 13163:2013 en,fr
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
---------------------- Page: 1 ----------------------
SIST ISO 13163:2013
---------------------- Page: 2 ----------------------
SIST ISO 13163:2013
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 13163
First edition
2013-10-15
Water quality — Lead-210 — Test
method using liquid scintillation
counting
Qualité de l’eau — Plomb 210 — Méthode d’essai par comptage des
scintillations en milieu liquide
Reference number
ISO 13163:2013(E)
©
ISO 2013
---------------------- Page: 3 ----------------------
SIST ISO 13163:2013
ISO 13163:2013(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2013
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form
or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior
written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of
the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2013 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
SIST ISO 13163:2013
ISO 13163:2013(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Symbols . 2
4 Principle . 3
5 Reagents and equipment . 4
6 Sampling and storage . 5
6.1 Sampling . 5
6.2 Sample storage . 5
7 Procedure. 5
7.1 Sample preparation . 6
7.2 Preconcentration . 6
210
7.3 Separation of Pb . 7
7.4 Measurement . 8
8 Quality assurance and quality control programme . 9
8.1 General . 9
8.2 Influencing variables . 9
8.3 Instrument verification.10
8.4 Contamination .10
8.5 Method verification .10
8.6 Demonstration of analyst capability .10
9 Expression of results .10
9.1 General .10
9.2 Yield determination .11
9.3 Calculation of activity concentration .12
9.4 Decision threshold .13
9.5 Detection limit .13
9.6 Confidence interval limits.13
10 Test report .14
Annex A (informative) Spectra examples .15
Bibliography .17
© ISO 2013 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 5 ----------------------
SIST ISO 13163:2013
ISO 13163:2013(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2. www.iso.org/directives
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received. www.iso.org/patents
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
The committee responsible for this document is ISO/TC 147, Water quality, Subcommittee SC 3,
Radioactivity measurements.
iv © ISO 2013 – All rights reserved
---------------------- Page: 6 ----------------------
SIST ISO 13163:2013
ISO 13163:2013(E)
Introduction
Radioactivity from several naturally occurring and anthropogenic sources is present throughout the
environment. Thus, water bodies (e.g. surface water, groundwater, seawater) can contain the following
radionuclides of natural or human-made origins:
— natural radionuclides, including potassium-40, and those originating from the thorium and uranium
decay series, particularly radium-226, radium-228, uranium-234, uranium-238, and lead-210, can
be found in water for natural reasons (e.g. desorption from the soil and wash-off by rain water) or
can be released from technological processes involving naturally occurring radioactive materials
(e.g. the mining and processing of mineral sands or the production and use of phosphate fertilizer);
— human-made radionuclides, such as transuranium elements (americium, plutonium, neptunium,
curium), tritium, carbon-14, strontium-90, and gamma-emitting radionuclides, can also be found in
natural waters as a result of authorized routine releases into the environment in small quantities of
the effluent discharged from nuclear fuel cycle facilities. They are also released into the environment
following their use in unsealed form for medical and industrial applications. They are also found in
the water as a result of past fallout contamination resulting from the explosion in the atmosphere of
nuclear devices and accidents such as those that occurred in Chernobyl and Fukushima.
Drinking water may thus contain radionuclides at activity concentrations which could present a risk
to human health. In order to assess the quality of drinking water (including mineral waters and spring
waters) with respect to its radionuclide content and to provide guidance on reducing health risks by
taking measures to decrease radionuclide activity concentrations, water resources (groundwater, river,
lake, sea, etc.) and drinking water are monitored for their radioactivity content as recommended by the
World Health Organization [WHO] and required by some national authorities.
An International Standard on a test method for lead-210 activity concentrations in water samples is
justified for test laboratories carrying out these measurements, required sometimes by national
authorities, as laboratories may have to obtain a specific accreditation for radionuclide measurement in
drinking water samples.
Lead-210 activity concentration can vary according to local geological and climatic characteristics and
-1 -1
usually ranges from 2 mBq⋅l to 300 mBq⋅l (References [12][13]). The guidance level for lead-210 in
-1
drinking water, as recommended by WHO, is 100 mBq⋅l (Reference [14]).
-1
NOTE The guidance level is the activity concentration with an intake of 2 l⋅day of drinking water for 1 year
-1
that results in an effective dose of 0,1 mSv⋅year for members of the public, an effective dose that represents a
very low level of risk that is not expected to give rise to any detectable adverse health effect.
© ISO 2013 – All rights reserved v
---------------------- Page: 7 ----------------------
SIST ISO 13163:2013
---------------------- Page: 8 ----------------------
SIST ISO 13163:2013
INTERNATIONAL STANDARD ISO 13163:2013(E)
Water quality — Lead-210 — Test method using liquid
scintillation counting
WARNING — Persons using ISO 13163 should be familiar with normal laboratory practice.
ISO 13163 does not purport to address all of the safety problems, if any, associated with its use.
It is the responsibility of the user to establish appropriate safety and health practices and to
ensure compliance with any national regulatory conditions.
IMPORTANT — It is absolutely essential that tests conducted according to ISO 13163 be carried
out by suitably trained staff.
1 Scope
210
ISO 13163 specifies the determination of lead-210 ( Pb) activity concentration in samples of all types
of water using liquid scintillation counting (LSC). For raw and drinking water, the sample should be
210 222
degassed in order to minimize the ingrowth of Pb from radon-222 ( Rn).
210
Using currently available liquid scintillation counters, this test method can measure the Pb activity
-1 -1
concentrations in the range of less than 20 mBq⋅l to 50 mBq⋅l . These values can be achieved with a
counting time between 180 min and 720 min for a sample volume from 0,5 l to 1,5 l.
210
Higher Pb activity concentrations can be measured by either diluting the sample or using smaller
sample aliquots or both.
It is the laboratory’s responsibility to ensure the suitability of this test method for the water samples tested.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO/IEC Guide 98-3, Uncertainty of measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in
measurement (GUM:1995)
ISO/IEC Guide 99, International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and associated
terms (VIM)
ISO/IEC 17025, General requirements for the competence of testing and calibration laboratories
ISO 5667-3, Water quality — Sampling — Part 3: Preservation and handling of water samples
ISO 11929, Determination of the characteristic limits (decision threshold, detection limit and limits of the
confidence interval) for measurements of ionizing radiation — Fundamentals and application
ISO 80000-10, Quantities and units — Part 10: Atomic and nuclear physics
© ISO 2013 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 9 ----------------------
SIST ISO 13163:2013
ISO 13163:2013(E)
3 Symbols
For the purposes of this document, the symbols and designations given in ISO 80000-10, ISO 11929,
ISO/IEC Guide 98-3, and ISO/IEC Guide 99 and the following apply.
210
C coefficient of Bi ingrowth to equilibrium in the sample between the end of bismuth elu-
coeff
tion and time of counting
activity concentration in the sample, in becquerel per litre
c
A
c activity concentration of the standard, in becquerel per litre
A0
*
decision threshold, in becquerel per litre
c
A
#
detection limit, in becquerel per litre
c
A
lower and upper limits of the confidence interval, in becquerel per litre
cc,
AA
R chemical yield
c
r count rate of the reagent blank, in reciprocal second
b
r sample count rate, in reciprocal second
g
r calibration count rate, in reciprocal second
s
r background count rate, in reciprocal second
0
S1 eluted solution containing lead
t sample counting time, in second
g
t calibration counting time, in second
s
t background counting time, in second
0
U expanded uncertainty, calculated by U = ku(c ) with k = 1, 2…, in becquerel per litre
A
u(c ) standard uncertainty associated with the measurement result, in becquerel per litre
A
V volume of the eluted phase, in litre
V total volume of the test sample plus the carrier, in litre
e
V volume of the standard test sample, in litre
s
V volume of the sample, in litre
sample
210
V volume of the aliquot from S1 for Pb counting, in litre
1
V volume of the aliquot from S1 for the determination of the chemical yield of lead, in litre
2
210
ε detection efficiency related to Pb
ρ concentration of lead of the eluate, in milligram per litre
ρ concentration of lead in the sample after the addition of the carrier, in milligram per litre
e
2 © ISO 2013 – All rights reserved
---------------------- Page: 10 ----------------------
SIST ISO 13163:2013
ISO 13163:2013(E)
4 Principle
210
Pb is a natural beta-emitting radionuclide with a maximum beta-energy of 63,9 keV and a half-life
238
of 22,23 years (References [15][16]). It appears in the U decay series (4n+2) as a long-lived decay
222
product of Rn (see Figure 1).
210
Pb is separated from its daughters, bismuth-210 and polonium-210, by extraction chromatography
and its activity is measured by liquid scintillation counting, either directly after its separation or
indirectly after ingrowth of its progeny bismuth-210. Other separation methods exist (Reference [17]).
To avoid the possible interferences of the isotopes lead-211 and lead-214 and their progenies during
the liquid scintillation counting, it is recommended to wait at least 3 h between elution of lead and the
sample counting to allow these radionuclides to fully decay.
For radioisotopes with longer half-lives such as lead-212 and its progenies, their interferences are
avoided by choosing appropriate counting windows as their energies are much higher than the energy
210
of Pb (see 7.4.2).
For samples with high activity concentration, dilution of the sample is required to avoid resin and
detector saturation during the separation and counting steps, respectively.
Suspended material is removed prior to analysis by filtration using 0,45 µm filters. The analysis of the
insoluble fraction requires a mineralization step that is not covered by ISO 13163.
[10]
NOTE A suitable mineralization step is specified in ISO 18589-2.
Figure 1 — Uranium-238 and its decay products (see ISO 13164-1)
It is necessary to know the concentration of the stable lead in the sample in order to determine the mass
210
of the lead carrier to add and to calculate the chemical yield for the separation of Pb.
210 210
It is possible to confirm the radiopurity of the Pb fraction by monitoring Bi ingrowth activity up
to equilibration via repeated counting over an appropriate period of time.
© ISO 2013 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 11 ----------------------
SIST ISO 13163:2013
ISO 13163:2013(E)
5 Reagents and equipment
Use only reagents of recognized analytical grade.
5.1 Reagents
−1
5.1.1 Nitric acid, HNO , concentrated, i.e. 700 g⋅l .
3
−1
5.1.2 Hydrochloric acid, HCl, concentrated, i.e. 370 g⋅l .
−1
5.1.3 Hydrochloric acid solution, 2 mol⋅l HCl.
−1
5.1.4 Nitric acid solution, 1 mol⋅l HNO .
3
−1
5.1.5 Nitric acid solution, 0,1 mol⋅l HNO .
3
−1 −1 −1
5.1.6 Solution of Fe(III), approximately 1 g⋅l in 0,1 mol⋅l HNO or 0,5 mol⋅l HCl.
3
−1 −1 −1
5.1.7 Standard solution of Pb(II), approximately 1 g⋅l in 0,1 mol⋅l HNO or 2 mol⋅l HCl.
3
−1
5.1.8 Ammonia, NH OH, concentrated, e.g. 280 g⋅l .
4
−1 −1
5.1.9 Ammonium citrate or citric acid solution, 0,01 mol⋅l to 0,1 mol⋅l or EDTA solution,
−1
0,01 mol⋅l .
5.1.10 Chromatographic extraction resin, e.g. a crown ether 18C6-type resin.
5.1.11 Liquid scintillation cocktail, chosen according to the characteristics of the sample to be analysed
and the properties of the detection equipment. The characteristics of the scintillation cocktail shall allow
the mixture to be homogeneous and stable.
[1]
5.1.12 Laboratory water, distilled or deionized, complying with ISO 3696, grade 3.
222
Deionized water can contain detectable amounts of Rn and its short-lived daughters. It is therefore
strongly recommended that water be boiled under vigorous stirring and allowed to stand for 1 day
before use; otherwise, degassing with nitrogen for about 1 h per 2 l is recommended.
All reagents shall be of high purity (containing no detectable lead) or with certified lead content. This is
validated by performing regular reagent blank checks.
210 210
5.1.13 Radioactive solution, Pb standard solution in equilibrium with Bi for the determination of
the counting yield in liquid scintillation.
5.1.14 Quenching agent, e.g. nitric acid, acetone, organochlorine compounds (e.g. chloroform),
nitromethane. Any one of these quenching agents can be used.
CAUTION — Some quenching agents are dangerous or toxic.
5.2 Equipment
Usual laboratory equipment and in particular the following.
5.2.1 Centrifuge or vacuum filtration system.
4 © ISO 2013 – All rights reserved
---------------------- Page: 12 ----------------------
SIST ISO 13163:2013
ISO 13163:2013(E)
5.2.2 Membrane filter, of pore size 0,45 µm.
5.2.3 Analytical balance, accuracy 0,1 mg.
5.2.4 Equipment for the measurement of stable lead, e.g. atomic absorption spectroscopy, ICP-MS,
ICP-OES.
5.2.5 Beta-counter, liquid scintillation counter provided with a display system and facility for
recording spectra.
5.2.6 Scintillation vials, e.g. of polyethylene, adapted to the liquid scintillation counter.
6 Sampling and storage
6.1 Sampling
It is important that the laboratory receive a representative sample, unmodified during transport or
storage and in an undamaged container (see ISO 5667-3).
6.2 Sample storage
Samples shall be stored according to the general requirements of ISO 5667-3.
222 −1 −1 210
Rn in a sample at 100 Bq⋅l will generate approximately 40 mBq⋅l of Pb for a storage time of
210
10 days. Thus, the storage time for Pb shall be taken into consideration when the sample contains radon.
7 Procedure
The measurement is realized in the following three stages:
— stage 1: preconcentration of lead by co-precipitation with Fe(OH) prepared in situ (Reference [18]);
3
— stage 2: separation of lead on the extraction chromatographic resin (References [17][18][19][20]
[21][22][23]);
210 210
— stage 3: determination of the beta-activity of Pb or its progeny, Bi (Reference [24]).
The chemical yield of the separation is obtained by measuring the yield of the stable lead used as a
carrier. It is thus necessary to take the following steps.
— Measure the original lead content in the sample to determine the quantity of the carrier to add.
— Measure the lead content of the aliquot loaded with the carrier before chemical separation.
210
— Measure the lead content in the final eluate to be used for the counting of Pb in order to calculate
the chemical yield.
The measurement of the stable lead for the determination of the chemical yield can be carried out
according to various protocols already described in other International Standards. These protocols
include the following:
[5]
— ICP-OES according to ISO 11885;
[9]
— ICP-MS according to ISO 17294-2;
[8]
— AAS according to ISO 15586.
210
The beta-activity of Pb is measured by liquid scintillation counting.
© ISO 2013 – All rights reserved 5
---------------------- Page: 13 ----------------------
SIST ISO 13163:2013
ISO 13163:2013(E)
7.1 Sample preparation
The preparation of the sample is to be adapted according to the detection limit required. Usually, the
sample volume ranges from 0,5 l to 1,5 l.
If necessary, perform filtration before acidification using a filtering membrane of mesh size 0,45 µm. It
is recommended that a single-use filtration device be used.
Acidify the filtrate with concentrated nitric acid and ensure that the pH of the sample filtrate is less than
or equal to 2.
Acidification of the water sample minimizes the loss of radioactive material from the solution by
adsorption. If filtration of the sample is required, acidification is performed afterwards; otherwise,
radioactive material already adsorbed on to the particulate material can be desorbed.
NOTE For raw water, the percolation of such water sample through the resin can be reduced depending on its
suspended material and salinity content.
It is recommended that all operations be performed under a ventilated hood.
7.2 Preconcentration
Add a known quantity of lead standard solution (e.g. corresponding to approximately 1 mg to 10 mg of
Pb) to the sample for the determination of the chemical yield and mix well.
The concentrations of Ca, Ba, K, Na, and Sr in the sample can impact the chemical yield (see Clause 8).
An Fe(III) co-precipitation allows the greater part of alkaline and alkaline-earth elements to be
eliminated. Add 10 mg to 20 mg of the Fe(III) solution to the sample. Mix to homogenize and warm the
solution to approximately 50 °C to 60 °C.
Add concentrated ammonia to pH about 9: Fe(OH) precipitates.
3
Allow the solution to settle and cool for at least 2 h, and then separate both phases by filtration or by
centrifugation.
−1
The Fe(OH) precipitate is isolated and dissolved in a minimum volume of 2 mol⋅l HCl (for method 1) or
3
−1
1 mol⋅l HNO (for method 2). A small amount of acid (about 5 ml to 10 ml) should be used.
3
The preconcentration can be also performed with a sulfonic-type cation exchange resin (References [17]
[25]). An example of a preconcentration procedure is described hereafter.
If suspended material is present, filter the sample (approximately 0,2 kg) under vacuum (0,45 µm).
−1
Acidify with nitric acid, approximately to a concentration of 0,01 mol⋅l (0,2 ml of concentrated nitric
acid in 0,2 kg sample).
−1
Add the stable lead carrier (e.g. 0,5 ml of a 10 000 mg l lead standard solution, corresponding to
5 mg of lead).
1)
+
Add 50 ml of strong cation exchange resin in H form (i.e. Dowex 50W X8 ) and stir for 2 h.
Transfer to a chromatographic column and wash with 150 ml of water. Discard the washings.
−1
Elute with 250 ml of 3 mol⋅l HNO and then 100 ml of water.
3
Evaporate the eluate until dry.
−1 −1
The residue is dissolved in a minimum volume of 2 mol⋅l HCl (for method 1) or 1 mol⋅l HNO (for
3
method 2). A small amount of acid (about 5 ml to 10 ml) should be used.
1) This information is given for the convenience of users of this document and does not constitute an endorsement
by ISO of this supplier.
6 © ISO 2013 – All rights reserved
---------------------- Page: 14 ----------------------
SIST ISO 13163:2013
ISO 13163:2013(E)
The quantity of the cation exchange resin should be established on the basis of its exchange capacity and
the amount of cationic species in the sample. A large excess of resin is normally employed.
210
7.3 Separation of Pb
7.3.1 General
The volumes of the solutions for the preconditioning, elution, and rinsing steps are sized for a volume of
extraction chromatographic resin of 2 ml (i.e. approximately 0,7 g of dry resin). The volume of resin used
shall take into account the salinity of the sample (see Clause 8).
210 210 210
Method 1 is preferred when Pb and Po are measured. For the measurement of Pb alone, either
method is applicable.
7.3.2 Method 1
−1
Precondition the extraction chromatographic resin with approximately 10 ml of 2 mol⋅l HCl.
−1
Load the sample solution in 2 mol⋅l HCl (see 7.2) on to the resin.
Under these conditions, iron and bismuth are not fixed and are eluted with approximately 10 ml of
−1
2 mol⋅l HCl.
210
Note the date and the time of the end of the rinsing step (i.e. the beginning of the growth of Bi).
−1 −1
Elute polonium by means of 5 ml of 1 mol⋅l HNO and 15 ml of 0,1 mol⋅l HNO (this fraction can be
3 3
210
used to measure Po, provided that a polonium tracer has previously been added to the sample during
its preparation).
−1
Finally, elute lead with 10 ml to 20 ml of a solution of ammonium citrate (0,1 mol⋅l ), or citric acid
−1 −1
(0,1 mol⋅l ), or EDTA (0,01 mol⋅l ) to obtain solution S1 and make it up to a known volume, V.
210
Figure 2 — Separation scheme of Pb with HCl as starting solution
7.3.3 Method 2
−1
Precondition the extraction chromatographic resin with approximately 10 ml of 1 mol⋅l HNO .
3
−1
Load the sample solution in 1 mol⋅l HNO (see 7.2) on to the resin.
3
Under these conditions, iron, bismuth, and a fraction of polonium are not fixed and are eluted by means
−1
of approximately 10 ml of 1 mol⋅l HNO .
3
© ISO 2013 – All rights reserved 7
---------------------- Page: 15 ----------------------
SIST ISO 13163:2013
ISO 13163:2013(E)
210
Note the date and the time of day of the end of the rinsing step (at t
...
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 13163
First edition
2013-10-15
Water quality — Lead-210 — Test
method using liquid scintillation
counting
Qualité de l’eau — Plomb 210 — Méthode d’essai par comptage des
scintillations en milieu liquide
Reference number
ISO 13163:2013(E)
©
ISO 2013
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 13163:2013(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2013
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form
or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior
written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of
the requester.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2013 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 13163:2013(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Symbols . 2
4 Principle . 3
5 Reagents and equipment . 4
6 Sampling and storage . 5
6.1 Sampling . 5
6.2 Sample storage . 5
7 Procedure. 5
7.1 Sample preparation . 6
7.2 Preconcentration . 6
210
7.3 Separation of Pb . 7
7.4 Measurement . 8
8 Quality assurance and quality control programme . 9
8.1 General . 9
8.2 Influencing variables . 9
8.3 Instrument verification.10
8.4 Contamination .10
8.5 Method verification .10
8.6 Demonstration of analyst capability .10
9 Expression of results .10
9.1 General .10
9.2 Yield determination .11
9.3 Calculation of activity concentration .12
9.4 Decision threshold .13
9.5 Detection limit .13
9.6 Confidence interval limits.13
10 Test report .14
Annex A (informative) Spectra examples .15
Bibliography .17
© ISO 2013 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 13163:2013(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2. www.iso.org/directives
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received. www.iso.org/patents
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
The committee responsible for this document is ISO/TC 147, Water quality, Subcommittee SC 3,
Radioactivity measurements.
iv © ISO 2013 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 13163:2013(E)
Introduction
Radioactivity from several naturally occurring and anthropogenic sources is present throughout the
environment. Thus, water bodies (e.g. surface water, groundwater, seawater) can contain the following
radionuclides of natural or human-made origins:
— natural radionuclides, including potassium-40, and those originating from the thorium and uranium
decay series, particularly radium-226, radium-228, uranium-234, uranium-238, and lead-210, can
be found in water for natural reasons (e.g. desorption from the soil and wash-off by rain water) or
can be released from technological processes involving naturally occurring radioactive materials
(e.g. the mining and processing of mineral sands or the production and use of phosphate fertilizer);
— human-made radionuclides, such as transuranium elements (americium, plutonium, neptunium,
curium), tritium, carbon-14, strontium-90, and gamma-emitting radionuclides, can also be found in
natural waters as a result of authorized routine releases into the environment in small quantities of
the effluent discharged from nuclear fuel cycle facilities. They are also released into the environment
following their use in unsealed form for medical and industrial applications. They are also found in
the water as a result of past fallout contamination resulting from the explosion in the atmosphere of
nuclear devices and accidents such as those that occurred in Chernobyl and Fukushima.
Drinking water may thus contain radionuclides at activity concentrations which could present a risk
to human health. In order to assess the quality of drinking water (including mineral waters and spring
waters) with respect to its radionuclide content and to provide guidance on reducing health risks by
taking measures to decrease radionuclide activity concentrations, water resources (groundwater, river,
lake, sea, etc.) and drinking water are monitored for their radioactivity content as recommended by the
World Health Organization [WHO] and required by some national authorities.
An International Standard on a test method for lead-210 activity concentrations in water samples is
justified for test laboratories carrying out these measurements, required sometimes by national
authorities, as laboratories may have to obtain a specific accreditation for radionuclide measurement in
drinking water samples.
Lead-210 activity concentration can vary according to local geological and climatic characteristics and
-1 -1
usually ranges from 2 mBq⋅l to 300 mBq⋅l (References [12][13]). The guidance level for lead-210 in
-1
drinking water, as recommended by WHO, is 100 mBq⋅l (Reference [14]).
-1
NOTE The guidance level is the activity concentration with an intake of 2 l⋅day of drinking water for 1 year
-1
that results in an effective dose of 0,1 mSv⋅year for members of the public, an effective dose that represents a
very low level of risk that is not expected to give rise to any detectable adverse health effect.
© ISO 2013 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 13163:2013(E)
Water quality — Lead-210 — Test method using liquid
scintillation counting
WARNING — Persons using ISO 13163 should be familiar with normal laboratory practice.
ISO 13163 does not purport to address all of the safety problems, if any, associated with its use.
It is the responsibility of the user to establish appropriate safety and health practices and to
ensure compliance with any national regulatory conditions.
IMPORTANT — It is absolutely essential that tests conducted according to ISO 13163 be carried
out by suitably trained staff.
1 Scope
210
ISO 13163 specifies the determination of lead-210 ( Pb) activity concentration in samples of all types
of water using liquid scintillation counting (LSC). For raw and drinking water, the sample should be
210 222
degassed in order to minimize the ingrowth of Pb from radon-222 ( Rn).
210
Using currently available liquid scintillation counters, this test method can measure the Pb activity
-1 -1
concentrations in the range of less than 20 mBq⋅l to 50 mBq⋅l . These values can be achieved with a
counting time between 180 min and 720 min for a sample volume from 0,5 l to 1,5 l.
210
Higher Pb activity concentrations can be measured by either diluting the sample or using smaller
sample aliquots or both.
It is the laboratory’s responsibility to ensure the suitability of this test method for the water samples tested.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO/IEC Guide 98-3, Uncertainty of measurement — Part 3: Guide to the expression of uncertainty in
measurement (GUM:1995)
ISO/IEC Guide 99, International vocabulary of metrology — Basic and general concepts and associated
terms (VIM)
ISO/IEC 17025, General requirements for the competence of testing and calibration laboratories
ISO 5667-3, Water quality — Sampling — Part 3: Preservation and handling of water samples
ISO 11929, Determination of the characteristic limits (decision threshold, detection limit and limits of the
confidence interval) for measurements of ionizing radiation — Fundamentals and application
ISO 80000-10, Quantities and units — Part 10: Atomic and nuclear physics
© ISO 2013 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 13163:2013(E)
3 Symbols
For the purposes of this document, the symbols and designations given in ISO 80000-10, ISO 11929,
ISO/IEC Guide 98-3, and ISO/IEC Guide 99 and the following apply.
210
C coefficient of Bi ingrowth to equilibrium in the sample between the end of bismuth elu-
coeff
tion and time of counting
activity concentration in the sample, in becquerel per litre
c
A
c activity concentration of the standard, in becquerel per litre
A0
*
decision threshold, in becquerel per litre
c
A
#
detection limit, in becquerel per litre
c
A
lower and upper limits of the confidence interval, in becquerel per litre
cc,
AA
R chemical yield
c
r count rate of the reagent blank, in reciprocal second
b
r sample count rate, in reciprocal second
g
r calibration count rate, in reciprocal second
s
r background count rate, in reciprocal second
0
S1 eluted solution containing lead
t sample counting time, in second
g
t calibration counting time, in second
s
t background counting time, in second
0
U expanded uncertainty, calculated by U = ku(c ) with k = 1, 2…, in becquerel per litre
A
u(c ) standard uncertainty associated with the measurement result, in becquerel per litre
A
V volume of the eluted phase, in litre
V total volume of the test sample plus the carrier, in litre
e
V volume of the standard test sample, in litre
s
V volume of the sample, in litre
sample
210
V volume of the aliquot from S1 for Pb counting, in litre
1
V volume of the aliquot from S1 for the determination of the chemical yield of lead, in litre
2
210
ε detection efficiency related to Pb
ρ concentration of lead of the eluate, in milligram per litre
ρ concentration of lead in the sample after the addition of the carrier, in milligram per litre
e
2 © ISO 2013 – All rights reserved
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 13163:2013(E)
4 Principle
210
Pb is a natural beta-emitting radionuclide with a maximum beta-energy of 63,9 keV and a half-life
238
of 22,23 years (References [15][16]). It appears in the U decay series (4n+2) as a long-lived decay
222
product of Rn (see Figure 1).
210
Pb is separated from its daughters, bismuth-210 and polonium-210, by extraction chromatography
and its activity is measured by liquid scintillation counting, either directly after its separation or
indirectly after ingrowth of its progeny bismuth-210. Other separation methods exist (Reference [17]).
To avoid the possible interferences of the isotopes lead-211 and lead-214 and their progenies during
the liquid scintillation counting, it is recommended to wait at least 3 h between elution of lead and the
sample counting to allow these radionuclides to fully decay.
For radioisotopes with longer half-lives such as lead-212 and its progenies, their interferences are
avoided by choosing appropriate counting windows as their energies are much higher than the energy
210
of Pb (see 7.4.2).
For samples with high activity concentration, dilution of the sample is required to avoid resin and
detector saturation during the separation and counting steps, respectively.
Suspended material is removed prior to analysis by filtration using 0,45 µm filters. The analysis of the
insoluble fraction requires a mineralization step that is not covered by ISO 13163.
[10]
NOTE A suitable mineralization step is specified in ISO 18589-2.
Figure 1 — Uranium-238 and its decay products (see ISO 13164-1)
It is necessary to know the concentration of the stable lead in the sample in order to determine the mass
210
of the lead carrier to add and to calculate the chemical yield for the separation of Pb.
210 210
It is possible to confirm the radiopurity of the Pb fraction by monitoring Bi ingrowth activity up
to equilibration via repeated counting over an appropriate period of time.
© ISO 2013 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 13163:2013(E)
5 Reagents and equipment
Use only reagents of recognized analytical grade.
5.1 Reagents
−1
5.1.1 Nitric acid, HNO , concentrated, i.e. 700 g⋅l .
3
−1
5.1.2 Hydrochloric acid, HCl, concentrated, i.e. 370 g⋅l .
−1
5.1.3 Hydrochloric acid solution, 2 mol⋅l HCl.
−1
5.1.4 Nitric acid solution, 1 mol⋅l HNO .
3
−1
5.1.5 Nitric acid solution, 0,1 mol⋅l HNO .
3
−1 −1 −1
5.1.6 Solution of Fe(III), approximately 1 g⋅l in 0,1 mol⋅l HNO or 0,5 mol⋅l HCl.
3
−1 −1 −1
5.1.7 Standard solution of Pb(II), approximately 1 g⋅l in 0,1 mol⋅l HNO or 2 mol⋅l HCl.
3
−1
5.1.8 Ammonia, NH OH, concentrated, e.g. 280 g⋅l .
4
−1 −1
5.1.9 Ammonium citrate or citric acid solution, 0,01 mol⋅l to 0,1 mol⋅l or EDTA solution,
−1
0,01 mol⋅l .
5.1.10 Chromatographic extraction resin, e.g. a crown ether 18C6-type resin.
5.1.11 Liquid scintillation cocktail, chosen according to the characteristics of the sample to be analysed
and the properties of the detection equipment. The characteristics of the scintillation cocktail shall allow
the mixture to be homogeneous and stable.
[1]
5.1.12 Laboratory water, distilled or deionized, complying with ISO 3696, grade 3.
222
Deionized water can contain detectable amounts of Rn and its short-lived daughters. It is therefore
strongly recommended that water be boiled under vigorous stirring and allowed to stand for 1 day
before use; otherwise, degassing with nitrogen for about 1 h per 2 l is recommended.
All reagents shall be of high purity (containing no detectable lead) or with certified lead content. This is
validated by performing regular reagent blank checks.
210 210
5.1.13 Radioactive solution, Pb standard solution in equilibrium with Bi for the determination of
the counting yield in liquid scintillation.
5.1.14 Quenching agent, e.g. nitric acid, acetone, organochlorine compounds (e.g. chloroform),
nitromethane. Any one of these quenching agents can be used.
CAUTION — Some quenching agents are dangerous or toxic.
5.2 Equipment
Usual laboratory equipment and in particular the following.
5.2.1 Centrifuge or vacuum filtration system.
4 © ISO 2013 – All rights reserved
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 13163:2013(E)
5.2.2 Membrane filter, of pore size 0,45 µm.
5.2.3 Analytical balance, accuracy 0,1 mg.
5.2.4 Equipment for the measurement of stable lead, e.g. atomic absorption spectroscopy, ICP-MS,
ICP-OES.
5.2.5 Beta-counter, liquid scintillation counter provided with a display system and facility for
recording spectra.
5.2.6 Scintillation vials, e.g. of polyethylene, adapted to the liquid scintillation counter.
6 Sampling and storage
6.1 Sampling
It is important that the laboratory receive a representative sample, unmodified during transport or
storage and in an undamaged container (see ISO 5667-3).
6.2 Sample storage
Samples shall be stored according to the general requirements of ISO 5667-3.
222 −1 −1 210
Rn in a sample at 100 Bq⋅l will generate approximately 40 mBq⋅l of Pb for a storage time of
210
10 days. Thus, the storage time for Pb shall be taken into consideration when the sample contains radon.
7 Procedure
The measurement is realized in the following three stages:
— stage 1: preconcentration of lead by co-precipitation with Fe(OH) prepared in situ (Reference [18]);
3
— stage 2: separation of lead on the extraction chromatographic resin (References [17][18][19][20]
[21][22][23]);
210 210
— stage 3: determination of the beta-activity of Pb or its progeny, Bi (Reference [24]).
The chemical yield of the separation is obtained by measuring the yield of the stable lead used as a
carrier. It is thus necessary to take the following steps.
— Measure the original lead content in the sample to determine the quantity of the carrier to add.
— Measure the lead content of the aliquot loaded with the carrier before chemical separation.
210
— Measure the lead content in the final eluate to be used for the counting of Pb in order to calculate
the chemical yield.
The measurement of the stable lead for the determination of the chemical yield can be carried out
according to various protocols already described in other International Standards. These protocols
include the following:
[5]
— ICP-OES according to ISO 11885;
[9]
— ICP-MS according to ISO 17294-2;
[8]
— AAS according to ISO 15586.
210
The beta-activity of Pb is measured by liquid scintillation counting.
© ISO 2013 – All rights reserved 5
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 13163:2013(E)
7.1 Sample preparation
The preparation of the sample is to be adapted according to the detection limit required. Usually, the
sample volume ranges from 0,5 l to 1,5 l.
If necessary, perform filtration before acidification using a filtering membrane of mesh size 0,45 µm. It
is recommended that a single-use filtration device be used.
Acidify the filtrate with concentrated nitric acid and ensure that the pH of the sample filtrate is less than
or equal to 2.
Acidification of the water sample minimizes the loss of radioactive material from the solution by
adsorption. If filtration of the sample is required, acidification is performed afterwards; otherwise,
radioactive material already adsorbed on to the particulate material can be desorbed.
NOTE For raw water, the percolation of such water sample through the resin can be reduced depending on its
suspended material and salinity content.
It is recommended that all operations be performed under a ventilated hood.
7.2 Preconcentration
Add a known quantity of lead standard solution (e.g. corresponding to approximately 1 mg to 10 mg of
Pb) to the sample for the determination of the chemical yield and mix well.
The concentrations of Ca, Ba, K, Na, and Sr in the sample can impact the chemical yield (see Clause 8).
An Fe(III) co-precipitation allows the greater part of alkaline and alkaline-earth elements to be
eliminated. Add 10 mg to 20 mg of the Fe(III) solution to the sample. Mix to homogenize and warm the
solution to approximately 50 °C to 60 °C.
Add concentrated ammonia to pH about 9: Fe(OH) precipitates.
3
Allow the solution to settle and cool for at least 2 h, and then separate both phases by filtration or by
centrifugation.
−1
The Fe(OH) precipitate is isolated and dissolved in a minimum volume of 2 mol⋅l HCl (for method 1) or
3
−1
1 mol⋅l HNO (for method 2). A small amount of acid (about 5 ml to 10 ml) should be used.
3
The preconcentration can be also performed with a sulfonic-type cation exchange resin (References [17]
[25]). An example of a preconcentration procedure is described hereafter.
If suspended material is present, filter the sample (approximately 0,2 kg) under vacuum (0,45 µm).
−1
Acidify with nitric acid, approximately to a concentration of 0,01 mol⋅l (0,2 ml of concentrated nitric
acid in 0,2 kg sample).
−1
Add the stable lead carrier (e.g. 0,5 ml of a 10 000 mg l lead standard solution, corresponding to
5 mg of lead).
1)
+
Add 50 ml of strong cation exchange resin in H form (i.e. Dowex 50W X8 ) and stir for 2 h.
Transfer to a chromatographic column and wash with 150 ml of water. Discard the washings.
−1
Elute with 250 ml of 3 mol⋅l HNO and then 100 ml of water.
3
Evaporate the eluate until dry.
−1 −1
The residue is dissolved in a minimum volume of 2 mol⋅l HCl (for method 1) or 1 mol⋅l HNO (for
3
method 2). A small amount of acid (about 5 ml to 10 ml) should be used.
1) This information is given for the convenience of users of this document and does not constitute an endorsement
by ISO of this supplier.
6 © ISO 2013 – All rights reserved
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 13163:2013(E)
The quantity of the cation exchange resin should be established on the basis of its exchange capacity and
the amount of cationic species in the sample. A large excess of resin is normally employed.
210
7.3 Separation of Pb
7.3.1 General
The volumes of the solutions for the preconditioning, elution, and rinsing steps are sized for a volume of
extraction chromatographic resin of 2 ml (i.e. approximately 0,7 g of dry resin). The volume of resin used
shall take into account the salinity of the sample (see Clause 8).
210 210 210
Method 1 is preferred when Pb and Po are measured. For the measurement of Pb alone, either
method is applicable.
7.3.2 Method 1
−1
Precondition the extraction chromatographic resin with approximately 10 ml of 2 mol⋅l HCl.
−1
Load the sample solution in 2 mol⋅l HCl (see 7.2) on to the resin.
Under these conditions, iron and bismuth are not fixed and are eluted with approximately 10 ml of
−1
2 mol⋅l HCl.
210
Note the date and the time of the end of the rinsing step (i.e. the beginning of the growth of Bi).
−1 −1
Elute polonium by means of 5 ml of 1 mol⋅l HNO and 15 ml of 0,1 mol⋅l HNO (this fraction can be
3 3
210
used to measure Po, provided that a polonium tracer has previously been added to the sample during
its preparation).
−1
Finally, elute lead with 10 ml to 20 ml of a solution of ammonium citrate (0,1 mol⋅l ), or citric acid
−1 −1
(0,1 mol⋅l ), or EDTA (0,01 mol⋅l ) to obtain solution S1 and make it up to a known volume, V.
210
Figure 2 — Separation scheme of Pb with HCl as starting solution
7.3.3 Method 2
−1
Precondition the extraction chromatographic resin with approximately 10 ml of 1 mol⋅l HNO .
3
−1
Load the sample solution in 1 mol⋅l HNO (see 7.2) on to the resin.
3
Under these conditions, iron, bismuth, and a fraction of polonium are not fixed and are eluted by means
−1
of approximately 10 ml of 1 mol⋅l HNO .
3
© ISO 2013 – All rights reserved 7
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 13163:2013(E)
210
Note the date and the time of day of the end of the rinsing step (at the beginning of the growth of Bi).
−1
The fraction of fixed polonium is eluted by means of 2 × 10 ml of 0,1 mol⋅l HNO .
3
−1
Finally, elute the lead with 10 ml to 20 ml of a solution of ammonium citrate (0,1 mol⋅l ), or citric acid
−1 −1
(0,1 mol⋅l ), or EDTA (0,01 mol⋅l ) to obtain solution S1 and make it up to a known volume, V.
210
Figure 3 — Separation scheme of Pb with HNO as starting solution
3
7.3.4 Preparation for the counting and the determination of the chemical yield
210
Take an aliquot of volume, V , generally of the order of 10 ml, from solution S1 to measure Pb by liquid
1
scintillation counting.
Take an aliquot of volume, V , from solution S1 for the determination of the stable lead to estimate the
2
chemical yield.
In a scintillation vial, mix volume V with the scintillation cocktail. After closing, shake the vial to
1
homogenize the mixture. The chemical yield can reach 80 % to 90 % if low salinity is present.
7.4 Measurement
7.4.1 Calibration
Periodically check the measurement performances of the instruments using sources of constant activity,
covering the energy range to be measured.
The counting background of th
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 13163
Première édition
2013-10-15
Qualité de l’eau — Plomb 210 —
Méthode d’essai par comptage des
scintillations en milieu liquide
Water quality — Lead-210 — Test method using liquid
scintillation counting
Numéro de référence
ISO 13163:2013(F)
©
ISO 2013
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 13163:2013(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2013
Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée
sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2013 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 13163:2013(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Symboles . 2
4 Principe . 3
5 Réactifs et matériel . 4
6 Échantillonnage et conservation . 5
6.1 Prélèvement de l’échantillon . 5
6.2 Conservation des échantillons . . 5
7 Mode opératoire. 5
7.1 Préparation de l’échantillon . 6
7.2 Pré-concentration . 6
210
7.3 Séparation du Pb . 7
7.4 Mesurage . 9
8 Programme d’assurance qualité et de contrôle de la qualité .10
8.1 Généralités .10
8.2 Variables d’influence .10
8.3 Vérification des instruments .11
8.4 Contamination .11
8.5 Vérification de la méthode .11
8.6 Démonstration de l’aptitude de l’analyste .11
9 Expression des résultats.11
9.1 Généralités .11
9.2 Détermination des rendements.12
9.3 Calcul de l’activité volumique.12
9.4 Seuil de décision .13
9.5 Limite de détection .14
9.6 Limites de l’intervalle de confiance .14
10 Rapport d’essai .14
Annexe A (informative) Exemples de spectres .16
Bibliographie .18
© ISO 2013 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 13163:2013(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne
la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/CEI, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/CEI, Partie 2, www.iso.
org/directives.
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les
références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l’élaboration
du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou sur la liste ISO des déclarations de brevets reçues,
www.iso.org/brevets.
Les éventuelles appellations commerciales utilisées dans le présent document sont données pour
information à l’intention des utilisateurs et ne constituent pas une approbation ou une recommandation.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 147, Qualité de l’eau, sous-comité
SC 3, Mesurages de la radioactivité.
iv © ISO 2013 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 13163:2013(F)
Introduction
La radioactivité, d’origine naturelle et anthropique est présente partout dans l’environnement. Par
conséquent, les eaux (par exemple les eaux de surface, les eaux souterraines, l’eau de mer) peuvent
contenir les radionucléides suivants d’origine naturelle ou artificielle:
— les radionucléides naturels, y compris le potassium 40, et ceux issus des chaînes de désintégration
du thorium et de l’uranium, notamment le radium 226, le radium 228, l’uranium 234, l’uranium 238
et le plomb 210, peuvent se trouver naturellement dans l’eau (par exemple par désorption du sol
ou lessivage par les eaux pluviales) ou peuvent être libérés par des processus technologiques
impliquant des matières radioactives naturelles (par exemple extraction minière et traitement de
sables minéraux ou production et utilisation d’engrais phosphatés);
— les radionucléides artificiels, tels que les éléments transuraniens (américium, plutonium, neptunium,
curium), le tritium, le carbone 14, le strontium 90 et les radionucléides émetteurs gamma peuvent
aussi se trouver dans les eaux naturelles car la réglementation autorise leur libération périodique
dans l’environnement en faibles quantités dans les effluents rejetés par les installations de
retraitement du combustible nucléaire. Ils sont également libérés dans l’environnement suite à
leur utilisation sous forme non scellée en médecine nucléaire et dans des applications industrielles.
Ils sont aussi présents dans l’eau suite aux retombées des essais nucléaires en atmosphère et aux
accidents nucléaires tels que ceux qui se sont produits à Tchernobyl et Fukushima.
L’eau potable peut donc contenir des radionucléides à des valeurs d’activité volumique susceptibles de
présenter un risque pour la santé humaine. Afin d’évaluer la qualité de l’eau potable (y compris les eaux
minérales et les eaux de source) en fonction de sa teneur en radionucléides et de fournir des lignes
directrices pour réduire les risques pour la santé en prenant des dispositions visant à réduire les valeurs
d’activité volumique des radionucléides, la radioactivité des ressources en eau (eaux souterraines,
rivières, lacs, mers, etc.) et des eaux potables est surveillée conformément aux recommandations de
l’Organisation mondiale de la santé (OMS) et aux exigences de certaines autorités nationales.
Une Norme internationale spécifiant une méthode d’essai concernant les valeurs d’activité volumique du
plomb 210 dans les échantillons d’eau est justifiée pour les laboratoires d’essais réalisant ces mesures et
qui sont parfois tenus d’obtenir une accréditation spécifique des autorités nationales pour la réalisation
de mesures de radionucléides dans les échantillons d’eau potable.
L’activité volumique du plomb 210 peut varier selon les caractéristiques géologiques et climatiques
−1 −1
locales et se situe généralement entre 2 mBq·l et 300 mBq·l (Références [12][13]) Le niveau de
-1
plomb 210 dans l’eau potable recommandé par l’OMS est de 100 mBq·l (Référence [14]).
NOTE Le niveau recommandé est l’activité volumique correspondant à l’absorption de 2 l/jour d’eau potable
pendant 1 an, qui donne une dose efficace de 0,1 mSv/an pour le public, c’est-à-dire une dose efficace présentant
un très faible niveau de risque et censée ne donner lieu à aucun effet nocif notable pour la santé.
© ISO 2013 – Tous droits réservés v
---------------------- Page: 5 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 13163:2013(F)
Qualité de l’eau — Plomb 210 — Méthode d’essai par
comptage des scintillations en milieu liquide
AVERTISSEMENT — Il convient que l’utilisateur de la présente Norme internationale connaisse
bien les pratiques courantes de laboratoire. La présente Norme internationale n’a pas pour but
de traiter tous les problèmes de sécurité qui sont, le cas échéant, liés à son utilisation. Il incombe
à l’utilisateur d’établir des pratiques appropriées en matière d’hygiène et de sécurité, et de
s’assurer de la conformité à la réglementation nationale en vigueur.
IMPORTANT — Il est absolument essentiel que les essais réalisés conformément à la présente
Norme internationale soient exécutés par un personnel ayant reçu une formation adéquate.
1 Domaine d’application
210
La présente Norme internationale spécifie la détermination de l’activité volumique du plomb 210 ( Pb)
dans des échantillons de tout type d’eau par comptage en scintillation liquide (CSL). Pour les eaux brutes
210
et les eaux potables, il convient que l’échantillon soit dégazé afin de limiter la re-croissance du Pb à
222
partir du radon 222 ( Rn).
À l’aide d’un compteur à scintillation liquide standard, cette méthode d’essai peut mesurer les valeurs
−1 −1
d’activité volumique du plomb 210 sur un domaine allant de moins de 20 mBq·l à 50 mBq·l . Ces
valeurs peuvent être atteintes avec un temps de comptage compris entre 180 min et 720 min pour une
prise d’essai de 0,5 l à 1,5 l.
Des valeurs plus élevées d’activité volumique du plomb 210 peuvent être mesurées en effectuant une
dilution de l’échantillon et/ou en utilisant des aliquotes plus petites.
Il incombe au laboratoire de s’assurer de la pertinence de la présente méthode d’essai pour les échantillons
d’eau soumis à essai.
2 Références normatives
Les documents suivants, en tout ou partie, sont référencés de manière normative dans le présent
document et sont indispensables pour son application. Pour les références datées, seule l’édition citée
s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y
compris les éventuels amendements).
Guide ISO/CEI 98-3, Incertitude de mesure ― Partie 3: Guide pour l’expression de l’incertitude de mesure
(GUM:1995)
Guide ISO/CEI 99, Vocabulaire international de métrologie — Concepts fondamentaux et généraux et termes
associés (VIM)
ISO/CEI 17025, Exigences générales concernant la compétence des laboratoires d’étalonnages et d’essais
ISO 5667-3, Qualité de l’eau — Échantillonnage — Partie 3: Conservation et manipulation des échantillons d’eau
ISO 11929, Détermination des limites caractéristiques (seuil de décision, limite de détection et extrémités de
l’intervalle de confiance) pour mesurages de rayonnements ionisants — Principes fondamentaux et applications
ISO 80000-10, Grandeurs et unités — Partie 10: Physique atomique et nucléaire
© ISO 2013 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 13163:2013(F)
3 Symboles
Pour les besoins du présent document, les symboles et désignations donnés dans l’ISO 80000-10,
l’ISO 11929, le Guide ISO/CEI 98-3 et le Guide ISO/CEI 99 ainsi que les suivants s’appliquent.
210
C coefficient de la montée à l’équilibre du Bi dans l’échantillon au cours du temps écoulé
coeff
entre l’élution du bismuth et le temps de comptage
c activité volumique dans l’échantillon, en becquerels par litre
A
c activité volumique de l’étalon, en becquerels par litre
A0
*
seuil de décision, en becquerels par litre
c
A
#
limite de détection, en becquerels par litre
c
A
limites basse et haute de l’intervalle de confiance, en becquerels par litre
cc,
AA
R rendement chimique
c
r taux de comptage du blanc de réactifs, en coups par seconde
b
r taux de comptage de l’échantillon, en coups par seconde
g
r taux de comptage de l’étalon, en coups par seconde
s
r taux de comptage du mouvement propre, en coups par seconde
0
S1 solution éluée contenant le plomb
t temps de comptage de l’échantillon, en secondes
g
t temps de comptage de l’étalon, en secondes
s
t temps de comptage du mouvement propre, en secondes
0
U incertitude élargie, calculée par U = ku(c ) avec k = 1, 2,…, en becquerels par litre
A
u(c ) incertitude-type associée au résultat de mesure, en becquerels par litre
A
V volume de la phase S1 éluée contenant le plomb, en litres
V volume total de la prise d’essai et de l’entraîneur, en litres
e
V volume de la prise d’essai de l’étalon, en litres
s
V volume de la prise d’essai, en litres
éch
210
V volume aliquote prélevé sur S1 pour le comptage du Pb, en litres
1
V volume aliquote prélevé sur S1 pour la détermination du rendement chimique du plomb, en
2
litres
210
ε rendement de détection du Pb
ρ concentration volumique en plomb de l’éluat, en milligrammes par litre
ρ concentration en plomb mesurée dans l’échantillon après l’ajout de l’entraîneur, en milli-
e
grammes par litre
2 © ISO 2013 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 13163:2013(F)
4 Principe
Le plomb 210 est un radionucléide émetteur bêta naturel ayant une énergie bêta maximale de 63,9 keV et
une période radioactive de 22,23 ans (Références [15][16]). Il apparaît dans la chaîne de désintégration
238 222
du U (4n+2) comme un produit de désintégration de longue période du Rn (voir Figure 1).
Le plomb 210 est séparé de ses descendants, le bismuth 210 et le polonium 210, par chromatographie
d’extraction et son activité est mesurée par comptage en scintillation liquide, soit directement après sa
séparation soit indirectement après re-croissance de son descendant le bismuth 210. D’autres méthodes
de séparation existent (Référence [17]).
Pour éviter les interférences éventuelles des isotopes plomb 211 et plomb 214 et de leurs descendants
pendant le comptage en scintillation liquide, il est recommandé d’attendre au moins 3 h entre l’élution du
plomb et le comptage de l’échantillon pour permettre à ces radionucléides de se désintégrer totalement.
En ce qui concerne les radio-isotopes de plus longue période, tels que le plomb 212 et ses descendants,
leurs interférences sont évitées en choisissant des fenêtres de comptage appropriées car leur énergie est
210
beaucoup plus élevée que celle du Pb (voir 7.4.2).
Les échantillons ayant une activité volumique élevée doivent être dilués afin d’éviter une saturation de
la résine et du détecteur, respectivement, pendant les étapes de séparation et de comptage.
Les matières en suspension sont éliminées avant l’analyse par filtration à l’aide de filtres de 0,45 µm.
L’analyse de la fraction insoluble nécessite une étape de minéralisation qui n’est pas traitée dans la
présente Norme internationale.
[10]
NOTE Une étape de minéralisation appropriée est spécifiée dans l’ISO 18589-2 .
Figure 1 — Uranium 238 et ses produits de désintégration (voir l’ISO 13164-1)
Il est nécessaire de connaître la concentration en plomb stable dans l’échantillon afin de déterminer la
210
masse d’entraîneur de plomb à ajouter, et de calculer le rendement chimique de la séparation du Pb.
210
Il est possible de confirmer la pureté radiologique de la fraction contenant le Pb en contrôlant l’activité
210
de la montée à l’équilibre du Bi, par des comptages répétés pendant un intervalle de temps approprié.
© ISO 2013 – Tous droits réservés 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 13163:2013(F)
5 Réactifs et matériel
Utiliser uniquement des réactifs de qualité analytique reconnue.
5.1 Réactifs
−1
5.1.1 Acide nitrique, HNO , concentré, par exemple 700 g·l .
3
−1
5.1.2 Acide chlorhydrique, HCl, concentré, par exemple 370 g·l .
−1
5.1.3 Solution d’acide chlorhydrique, HCl, 2 mol·l .
−1
5.1.4 Solution d’acide nitrique, HNO , 1 mol·l .
3
−1
5.1.5 Solution d’acide nitrique, HNO , 0,1 mol·l .
3
−1 −1
5.1.6 Solution de Fe(III), à environ 1 g·l dans de l’acide nitrique 0,1 mol·l ou de l’acide
−1
chlorhydrique 0,5 mol·l .
−1 −1
5.1.7 Solution étalon de Pb(II), à environ 1 g·l dans de l’acide nitrique 0,1 mol·l ou de l’acide
−1
chlorhydrique 2 mol·l .
−1
5.1.8 Ammoniaque, NH OH, concentrée, par exemple 280 g·l .
4
−1 −1
5.1.9 Solution de citrate d’ammonium ou d’acide citrique, 0,01 mol·l à 0,1 mol·l ou solution
−1
d’EDTA, 0,01 mol·l .
5.1.10 Résine d’extraction chromatographique, par exemple une résine de type «éther-
couronne 18C6».
5.1.11 Cocktail scintillant, choisi en fonction des caractéristiques de l’échantillon à analyser et des
propriétés du matériel de détection. Les caractéristiques du cocktail scintillant doivent permettre
l’obtention d’un mélange homogène et stable.
[1]
5.1.12 Eau de laboratoire, distillée ou déionisée, conforme à la qualité 3 de l’ISO 3696 .
222
L’eau déionisée peut contenir des quantités détectables de Rn et de ses descendants à courte période.
Il est donc fortement recommandé de faire bouillir l’eau en l’agitant vigoureusement, puis de la laisser
reposer pendant une journée avant de l’utiliser. Sinon, un dégazage à l’azote pendant environ 1 h pour
2 l est recommandé.
Tous les réactifs doivent être de grande pureté (ne contenant aucune quantité détectable de plomb) ou avoir
une teneur certifiée en plomb. Cela est validé par la réalisation régulière d’un contrôle de blanc de réactifs.
210 210
5.1.13 Solution radioactive, solution étalon de Pb en équilibre avec le Bi pour la détermination
du rendement de comptage en scintillation liquide.
5.1.14 Agent d’affaiblissement lumineux, par exemple acide nitrique, acétone, composés organochlorés
(chloroforme par exemple), nitrométhane. N’importe lequel de ces agents d’affaiblissement lumineux
peut être utilisé.
ATTENTION — Certains agents d’affaiblissement lumineux sont dangereux ou toxiques.
4 © ISO 2013 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 13163:2013(F)
5.2 Matériel
Matériel courant de laboratoire et, en particulier, les éléments suivants.
5.2.1 Centrifugeuse ou système de filtration sous vide.
5.2.2 Membrane filtrante, avec une taille de pore de 0,45 µm.
5.2.3 Balance analytique, d’une précision de 0,1 mg.
5.2.4 Équipement pour la mesure du plomb stable (par exemple spectroscopie d’absorption
atomique, ICP-MS, ICP-OES).
5.2.5 Compteur bêta, compteur à scintillation liquide muni d’un système d’affichage et d’un dispositif
d’enregistrement des spectres.
5.2.6 Flacons à scintillation, par exemple en polyéthylène, adaptés au compteur à scintillation liquide.
6 Échantillonnage et conservation
6.1 Prélèvement de l’échantillon
Il est important que le laboratoire reçoive un échantillon représentatif, non modifié au cours du transport
ou de la conservation, et dans un récipient non endommagé (voir l’ISO 5667-3).
6.2 Conservation des échantillons
Les échantillons doivent être conservés conformément aux exigences générales de l’ISO 5667-3.
222 −1 −1 210
Le Rn présent dans un échantillon à 100 Bq·l génère environ 40 mBq·l de Pb pendant une
210
durée de conservation de 10 jours. En conséquence, la durée de conservation du Pb doit être prise en
compte lorsque l’échantillon contient du radon.
7 Mode opératoire
La mesure est réalisée en 3 étapes:
— étape 1: pré-concentration du plomb par co-précipitation avec Fe(OH) préparé in situ
3
(Référence [18]);
— étape 2: séparation du plomb sur la résine d’extraction chromatographique (Références [17][18][19]
[20][21][22][23]);
210 210
— étape 3: détermination de l’activité bêta du Pb ou de son descendant le Bi (Référence [24]).
Le rendement chimique de la séparation est obtenu en mesurant le rendement de plomb stable utilisé
comme entraîneur. Il est donc nécessaire de:
— mesurer la teneur initiale en plomb de l’échantillon pour déterminer la quantité d’entraîneur à ajouter;
— mesurer la teneur en plomb de l’aliquote chargé avec l’entraîneur avant séparation chimique;
210
— mesurer la teneur en plomb présente dans l’éluat final qui servira au comptage du Pb afin de
calculer le rendement chimique.
© ISO 2013 – Tous droits réservés 5
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 13163:2013(F)
Les mesures de plomb stable pour la détermination du rendement chimique peuvent être réalisées suivant
différents protocoles déjà décrits dans d’autres Normes internationales, parmi lesquels on trouve:
[5]
— ICP-OES selon l’ISO 11885 ;
[9]
— ICP-MS selon l’ISO 17294-2 ;
[8]
— SAA selon l’ISO 15586 .
210
L’activité bêta du Pb est mesurée par comptage en scintillation liquide.
7.1 Préparation de l’échantillon
La préparation de l’échantillon est à adapter en fonction de la limite de détection requise. En général, la
prise d’essai est comprise entre 0,5 l et 1,5 l.
Si nécessaire, procéder à une filtration avant acidification sur une membrane filtrante ayant une taille
de pore de 0,45 µm. Il est recommandé d’utiliser un dispositif de filtration à usage unique.
Acidifier le filtrat avec de l’acide nitrique concentré et s’assurer que le pH du filtrat d’échantillon est
inférieur ou égal à 2.
L’acidification de l’échantillon d’eau réduit au minimum la perte de matière radioactive de la solution par
adsorption. Si une filtration de l’échantillon est requise, l’acidification est effectuée après celle-ci; sinon,
la matière radioactive déjà adsorbée sur le matériau particulaire peut être désorbée.
NOTE Dans le cas d’une eau brute, la percolation d’un tel échantillon d’eau à travers la résine peut être réduite
selon sa teneur en matières en suspension et en sels.
Il est recommandé d’effectuer l’ensemble des opérations sous hotte ventilée.
7.2 Pré-concentration
Ajouter une quantité connue de solution étalon de plomb (par exemple correspondant à environ 1 mg à
10 mg de Pb) à l’échantillon pour la détermination du rendement chimique et bien mélanger.
Les concentrations de l’échantillon en Ca, Ba, K, Na et Sr peuvent impacter le rendement chimique (voir
Article 8).
Une co-précipitation du Fe(III) permet d’éliminer la majeure partie des éléments alcalins et alcalino-
terreux. Ajouter 10 mg à 20 mg de la solution de Fe(III) à l’échantillon. Mélanger pour homogénéiser et
chauffer la solution à environ 50 °C à 60 °C.
Ajouter de l’ammoniaque concentré jusqu’à obtenir un pH d’environ 9: précipitation du Fe(OH) .
3
Laisser la solution décanter et refroidir pendant au moins 2 h, puis séparer les deux phases par filtration
ou par centrifugation.
−1
Le précipité de Fe(OH) est récupéré et dissout dans un volume minimal de HCl à 2 mol·l (pour la
3
−1
méthode 1) ou de HNO à 1 mol·l (pour la méthode 2). Il convient d’utiliser un petit volume d’acide
3
(environ 5 ml à 10 ml).
La pré-concentration peut aussi être effectuée avec une résine échangeuse de cations de type sulfonique
(Références [17][25]). Un exemple de mode opératoire de pré-concentration est décrit ci-après.
En présence de matières en suspension, filtrer l’échantillon (0,2 kg environ) sous vide (0,45 µm).
−1
Acidifier avec de l’acide nitrique jusqu’à atteindre une concentration d’environ 0,01 mol·l (0,2 ml
d’acide nitrique concentré dans un échantillon de 0,2 kg).
−1
Ajouter l’entraîneur de plomb stable (par exemple 0,5 ml d’une solution étalon de plomb à 10 000 mg·l ,
correspondant à 5 mg de plomb).
6 © ISO 2013 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 13163:2013(F)
1)
+
Ajouter 50 ml de résine échangeuse de cations forte sous forme H (par exemple Dowex 50W X8 ) et
agiter pendant 2 h.
Transférer dans une colonne de chromatographie et laver avec 150 ml d’eau. Jeter l’eau de rinçage.
−1
Éluer avec 250 ml de HNO à 3 mol·l puis 100 ml d’eau.
3
Évaporer l’éluat à sec.
−1
Le résidu est dissout dans un volume minimal de HCl à 2 mol·l (pour la méthode 1) ou de HNO à
3
−1
1 mol·l (pour la méthode 2). Il convient d’utiliser un petit volume d’acide (environ 5 ml à 10 ml).
Il convient de déterminer la quantité de résine échangeuse de cations en se fondant sur sa capacité
d’échange et sur la quantité d’espèces cationiques dans l’échantillon. Un large excès de résine est
normalement employé.
210
7.3 Séparation du Pb
7.3.1 Généralités
Les volumes des solutions de pré-conditionnement, d’élution et de rinçage sont dimensionnés pour un
volume de résine d’extraction chromatographique de 2 ml (soit environ 0,7 g de résine sèche). Le volume
de résine utilisé doit prendre en compte la salinité de l’échantillon (voir Article 8).
210 210 210
La méthode 1 est préférable en cas de mesure de Pb et de Po. Pour la mesure du Pb seul, les deux
méthodes sont applicables.
7.3.2 Méthode 1
Voir Figure 2.
−1
Pré-conditionner la résine d’extraction chromatographique avec environ 10 ml de HCl à 2 mol·l .
−1
Introduire la solution d’échantillon en milieu HCl à 2 mol·l (voir 7.2) sur la résine.
−1
Dans ces con
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.