HJ 51-2024《水质 全盐量的测定 重量法》已于 2025 年 7 月 1 日起正式实施,替代原 HJ/T 51-1999。

新标准适用于地表水、地下水、生活污水和工业废水中全盐量的测定,为环境监测实验室开展水质全盐量重量法检测提供了新的方法依据。

对于采用重量法进行检测的实验室而言,HJ 51-2024 有一个非常值得关注的环节:恒重。

什么是全盐量?

HJ 51-2024 规定,全盐量是经 0.45 μm 滤膜过滤后的滤液,蒸干后使用过氧化氢去除有机物,并在 105 ℃±2 ℃ 条件下烘干至恒重所得的残渣质量。

简单来说,检测过程并不是把水样直接蒸干后称一次重量,而是需要经过过滤、蒸发、去除有机物、烘干以及恒重等步骤,最终根据蒸发皿和残渣的质量变化计算水样中的全盐量。

HJ 51-2024 的基本检测流程

按照标准方法,典型流程可以概括为:水样过滤 → 蒸发皿恒重 → 水浴蒸发 → 过氧化氢处理 → 105 ℃±2 ℃ 烘干 → 冷却 → 称量 → 再次烘干称量 → 达到恒重 → 计算结果

其中,标准要求先对蒸发皿进行恒重。标准规定,蒸发皿在 105 ℃±2 ℃ 条件下烘干,每次烘干时间至少 1 h,冷却后称量并重复操作,直至恒重;恒重后取最后两次称量的平均值作为已恒重蒸发皿的质量。

完成空皿恒重后,再量取通常为 100 mL 的水样进行测定。水样经过水浴蒸发后,使用过氧化氢去除残留有机物,再按照相同的烘干、冷却和称量步骤进行样品恒重。

为什么一定要先做空皿恒重?

这是重量法检测中非常关键的一步。最终结果并不是简单测量「残渣有多重」,而是:已恒重的蒸发皿+残渣质量 − 已恒重的蒸发皿质量。

因此,如果空蒸发皿本身的质量没有稳定,后续样品残渣的质量计算就缺少可靠的基准。也就是说,HJ 51-2024 的检测实际上包含两个恒重过程:第一步,蒸发皿空杯恒重;第二步,样品蒸发后残渣恒重。 两次恒重完成后,才能得到可靠的残渣质量。

HJ 51-2024 对恒重有什么要求?

新标准将恒重定义为:连续两次烘干称重的质量差值不大于 0.5 mg。

这个要求意味着,实验人员不能简单地「烘干一次、称一次」就结束。如果两次称量结果仍然超过 0.5 mg,就需要继续进行烘干、冷却和称量,直到满足恒重条件。这也是水质全盐量重量法检测中比较耗费人工的环节。

自动恒重技术能解决什么问题?

对于需要批量进行水质全盐量检测的环境实验室,恒重过程往往涉及大量重复操作。实验人员需要在烘箱、干燥器和分析天平之间不断进行:取皿 → 冷却 → 称量 → 记录 → 判断 → 再烘干。如果一次检测几十个样品,重复操作会迅速增加。

自动蒸发恒重测定系统正是针对这类蒸发后恒重实验设计,将水浴蒸发、加热干燥、冷却、精密称量及恒重判定集成到同一设备中。

设备恒重误差指标为 0.3 mg,而 HJ 51-2024 规定的恒重判定差值为 0.5 mg。在设备指标层面,其恒重能力能够覆盖该标准对恒重判定的要求。

一台设备如何对应 HJ 51-2024 的检测流程?

在实际应用中,可以将设备工作过程理解为以下几个环节:

  • 空蒸发皿恒重 —— 设备自动进行干燥、冷却和精密称量,并持续比较称量结果,完成空皿恒重;
  • 加入水样 —— 将经过 0.45 μm 滤膜过滤的水样加入已经恒重的蒸发皿;
  • 水浴蒸发 —— 设备进行水浴蒸发,去除水样中的水分;
  • 残渣处理及干燥 —— 按照 HJ 51-2024 要求进行过氧化氢处理后,在 105 ℃±2 ℃ 条件下烘干;
  • 自动冷却和称量 —— 完成冷却后自动进行精密称量;
  • 自动恒重判定 —— 连续两次称量结果达到设定的恒重条件后,系统结束恒重过程并记录最终数据。

因此,从实验流程来看,自动恒重设备并不是改变 HJ 51-2024 的检测原理,而是将其中大量重复性的恒重操作进行自动化。

适合哪些环境监测实验室?

HJ 51-2024 适用范围覆盖地表水、地下水、生活污水和工业废水,因此采用该重量法开展全盐量检测的实验室包括生态环境监测机构、第三方环境检测机构、水质检测实验室以及相关科研和企业实验室。对于样品量较大的实验室,自动恒重的价值尤其明显。

自动蒸发恒重测定系统提供 23、33、46、69 个测试工位型号,最高可支持 69 个样品批量管理,可用于需要蒸发、干燥和恒重的重量法检测项目。

结语

HJ 51-2024 的实施,使水质全盐量重量法检测有了新的标准依据。对于实验室而言,除了关注过滤、蒸发和过氧化氢处理等前处理环节,也需要重点关注 空皿恒重和样品恒重。

对于检测样品量较大的实验室,将恒重过程从人工重复操作转变为自动化操作,有助于减少称量、记录和恒重判断工作,提高实验室批量检测效率。

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