HJ 51-2024, Kualiti air — Penentuan jumlah garam — Kaedah gravimetri, mula berkuat kuasa pada 1 Julai 2025, menggantikan HJ/T 51-1999.
Ia terpakai kepada penentuan jumlah garam dalam air permukaan, air bawah tanah, air kumbahan domestik dan air sisa industri, sekali gus memberikan makmal pemantauan alam sekitar asas metodologi yang dikemas kini bagi ujian jumlah garam secara gravimetri.
Bagi mana-mana makmal yang bekerja secara gravimetri, HJ 51-2024 mengandungi satu langkah yang wajar diberi perhatian teliti: berat malar.
Apakah itu jumlah garam?
Di bawah HJ 51-2024, jumlah garam ialah jisim sisa yang diperoleh dengan menapis sampel melalui membran 0.45 μm, menyejatkan turasan hingga kering, menyingkirkan bahan organik dengan hidrogen peroksida, dan mengeringkan pada 105 °C ± 2 °C hingga berat malar.
Penentuan ini bukan satu penimbangan tunggal selepas air disejatkan. Ia melalui penapisan, penyejatan, penyingkiran bahan organik, pengeringan dan berat malar, dan hanya selepas itu jumlah garam dikira daripada perubahan jisim piring bersama sisa.
Prosedur asas dalam HJ 51-2024
Secara garis besar, kaedah piawaian ini berjalan seperti berikut: penapisan sampel → piring mencapai berat malar → penyejatan atas mandian air → rawatan hidrogen peroksida → pengeringan pada 105 °C ± 2 °C → penyejukan → penimbangan → pengeringan dan penimbangan selanjutnya → berat malar dicapai → keputusan dikira.
Piawaian mensyaratkan piring penyejatan dibawa ke berat malar terlebih dahulu: dikeringkan pada 105 °C ± 2 °C dengan sekurang-kurangnya 1 h bagi setiap kitaran, disejukkan, ditimbang dan urutan itu diulang sehingga berat malar. Purata dua penimbangan terakhir kemudian diambil sebagai jisim piring pada berat malar.
Hanya selepas itu biasanya 100 mL sampel diambil dan ditentukan. Selepas penyejatan atas mandian air, sisa bahan organik disingkirkan dengan hidrogen peroksida dan urutan pengeringan, penyejukan serta penimbangan yang sama digunakan untuk membawa sampel ke berat malar.
Mengapa piring kosong mesti dibawa ke berat malar terlebih dahulu?
Ini ialah langkah kritikal dalam kerja gravimetri. Keputusannya bukan sekadar jisim sisa tetapi: jisim piring bersama sisa pada berat malar, ditolak jisim piring pada berat malar.
Jika jisim piring kosong itu sendiri belum stabil, pengiraan jisim sisa yang berikutnya tidak mempunyai garis dasar yang boleh diharap. Oleh itu HJ 51-2024 mengandungi dua prosedur berat malar: langkah pertama, berat malar piring kosong; langkah kedua, berat malar sisa selepas penyejatan. Hanya apabila kedua-duanya selesai, jisim sisa itu boleh dipercayai.
Apakah yang dikehendaki oleh HJ 51-2024 bagi berat malar?
Piawaian baharu ini mentakrifkan berat malar sebagai: perbezaan antara dua keputusan pengeringan dan penimbangan berturut-turut tidak melebihi 0.5 mg.
Itu menolak pengeringan dan penimbangan sekali sahaja. Jika dua keputusan masih berbeza melebihi 0.5 mg, pengeringan, penyejukan dan penimbangan diteruskan sehingga kriteria dipenuhi. Ini juga merupakan bahagian yang paling banyak memakan tenaga kerja dalam penentuan jumlah garam secara gravimetri.
Apakah yang diselesaikan oleh teknologi berat malar automatik?
Bagi makmal alam sekitar yang menjalankan penentuan jumlah garam secara kelompok, peringkat berat malar melibatkan banyak pengulangan. Pengendali bergerak berterusan antara oven, desikator dan penimbang analitik: ambil piring → sejukkan → timbang → rekod → nilai → kering semula. Dengan berpuluh-puluh sampel dalam satu kelompok, pengulangan itu berlipat ganda dengan cepat.
Sistem berat malar penyejatan automatik yang direka untuk kerja berat malar selepas penyejatan menggabungkan penyejatan atas mandian air, pengeringan berhaba, penyejukan, penimbangan berketepatan tinggi dan penentuan berat malar dalam satu instrumen.
Ralat berat malarnya dinyatakan pada 0.3 mg, berbanding kriteria 0.5 mg dalam HJ 51-2024. Pada peringkat instrumen, keupayaan berat malarnya meliputi apa yang dikehendaki oleh piawaian bagi penentuan berat malar.
Bagaimana satu instrumen sepadan dengan prosedur HJ 51-2024?
Dalam praktiknya, aliran kerja itu boleh difahami seperti berikut:
- Berat malar piring kosong — instrumen mengeringkan, menyejukkan dan menimbang secara automatik, sambil membandingkan keputusan secara berterusan sehingga piring mencapai berat malar;
- Penambahan sampel — sampel air, yang telah ditapis melalui membran 0.45 μm, ditambahkan ke dalam piring yang sudah mencapai berat malar;
- Penyejatan atas mandian air — instrumen menyejatkan air daripada sampel;
- Rawatan dan pengeringan sisa — selepas rawatan hidrogen peroksida seperti yang dikehendaki oleh HJ 51-2024, sisa dikeringkan pada 105 °C ± 2 °C;
- Penyejukan dan penimbangan automatik — penimbangan berketepatan tinggi menyusul selepas penyejukan, secara automatik;
- Penentuan berat malar automatik — sebaik sahaja dua penimbangan berturut-turut memenuhi syarat yang dikonfigurasikan, sistem menamatkan urutan itu dan merekodkan data akhir.
Instrumen ini tidak mengubah prinsip HJ 51-2024 — ia mengautomasikan sebahagian besar kerja berat malar yang berulang.
Untuk makmal alam sekitar yang mana?
HJ 51-2024 merangkumi air permukaan, air bawah tanah, air kumbahan domestik dan air sisa industri, jadi makmal yang menggunakan kaedah gravimetri ini termasuk badan pemantauan ekologi dan alam sekitar, organisasi pengujian alam sekitar pihak ketiga, makmal kualiti air, serta makmal penyelidikan dan industri yang berkaitan. Bagi makmal dengan jumlah sampel yang besar, nilai berat malar automatik amat jelas.
Sistem berat malar penyejatan automatik tersedia dengan 23, 33, 46 dan 69 stesen ujian, menyokong sehingga 69 sampel dalam satu kelompok — untuk penentuan gravimetri yang memerlukan penyejatan, pengeringan dan berat malar.
Kesimpulan
HJ 51-2024 memberikan asas piawaian baharu kepada penentuan jumlah garam kualiti air. Selain penapisan, penyejatan dan rawatan hidrogen peroksida, makmal wajar menumpukan perhatian pada berat malar piring kosong dan berat malar sampel.
Bagi makmal dengan jumlah sampel yang besar, memindahkan berat malar daripada operasi manual yang berulang kepada operasi automatik mengurangkan kerja penimbangan, perekodan dan penilaian berat malar serta meningkatkan daya pemprosesan kelompok.
