EN 14582 محتوى الهالوجين والكبريت في النفايات - احتراق الأكسجين في الأنظمة المغلقة وطرق التحديد

EN 14582 محتوى الهالوجين والكبريت في النفايات - احتراق الأكسجين في الأنظمة المغلقة وطرق التحديد

يصف المعيار الأوروبي "EN 14582 توصيف النفايات - محتوى الهالوجين والكبريت - احتراق الأكسجين في الأنظمة المغلقة وطرق تحديدها" طريقة احتراق لتحديد محتوى الهالوجين والكبريت في المواد عن طريق الاحتراق في نظام مغلق يحتوي على الأكسجين (القنبلة الحرارية)، يليه تحليل ناتج الاحتراق باستخدام تقنيات تحليلية متنوعة. تُطبق هذه الطريقة على العينات الصلبة، والمعجونية، والسائلة التي تحتوي على أكثر من 0,025 غ/كغ من الهالوجين أو 0,025 غ/كغ من الكبريت. يعتمد حد الكشف على العنصر، والمصفوفة، وتقنية التحديد المستخدمة. لا تُحدد هذه الطرق بشكل كامل الهاليدات والكبريتات غير القابلة للذوبان الموجودة في العينة أو الناتجة أثناء خطوة الاحتراق.

EN 14582 محتوى الهالوجين والكبريت في النفايات - احتراق الأكسجين في الأنظمة المغلقة وطرق التحديد

ولأغراض هذا المعيار، تنطبق المصطلحات والتعريفات التالية:

  • يشير محتوى الكبريت إلى الكمية الإجمالية للكبريت الموجودة على شكل مركبات عضوية وغير عضوية يمكن تحويلها إلى كبريتات عن طريق الاحتراق ثم امتصاصها أو إذابتها في محلول مائي.
  • يشير محتوى الهالوجين إلى مجموع الهالوجينات التي يمكن تحويلها إلى هاليدات (فلورايد، كلوريد، بروميد، يوديد) عن طريق الاحتراق ثم توجد كمركبات عضوية وغير عضوية يتم امتصاصها أو إذابتها في محلول مائي.

من حيث المبدأ، تتأكسد العينة بالاحتراق في نظام مغلق (قنبلة تحتوي على أكسجين تحت ضغط). تتحول المركبات الهالوجينية والكبريتية إلى فلوريد وكلوريد وبروميد ويوديد وكبريتات، والتي تُمتص أو تُذاب في محلول امتصاص. يمكن استخدام طرق مختلفة لتحديد تركيزات الهاليد والكبريتات في محلول الامتصاص. بشكل عام، تُطبق هذه الطريقة على التركيزات التي تزيد عن 0,025 غ/كغ، حسب العنصر والمصفوفة وتقنية التحديد. يمكن استخدامها للعينات المائية أو العينات التي يصعب احتراقها، بما في ذلك استخدام مُحسِّن احتراق.

يقدم الجدول الوارد في المعيار أمثلة على مواد التحكم التي توفر استردادًا كاملاً (90 إلى 110%) للهالوجينات والكبريت. لإنشاء خليط تحكم مناسب، تُختار مواد التحكم بحيث تُمثل جميع العناصر المراد تحديدها في العينات. يجب أن يكون محتوى الهالوجين والكبريت في نفس نطاق محتوى العناصر في العينات، وفي منتصف نطاق عمل تقنيات التحديد تقريبًا. عند الضرورة، يُخفف باستخدام السليلوز أو أكسيد الألومنيوم للحصول على محتوى عنصري مناسب. يجب تجانس خليط مواد التحكم والسليلوز أو أكسيد الألومنيوم، على سبيل المثال، باستخدام مطحنة الحصى.

قد يتفاعل الاحتراق المشترك لليود والكبريت لتعزيز اختزال اليود إلى يوديد وأكسدة الكبريت إلى كبريتات. قد يُعطي خليط التحكم المُركّب ضمانًا زائفًا لكفاءة الطريقة إذا احتوت العينات الفعلية على عنصر واحد فقط.

يجب تخزين العينات المخبرية النشطة بيولوجيًا عند درجة حرارة 4 درجات مئوية، وإجراء تحليلات الهالوجين والكبريت خلال سبعة أيام من جمعها. إذا تعذر ذلك، يُحفظ العينات لفترة أطول، على سبيل المثال مجمدة، إن أمكن، لتقليل التحلل البيولوجي وفقدان المركبات الهالوجينية والكبريتية المتطايرة.

تُحضَّر عينة الاختبار وفقًا للمعيار EN 15002. بالنسبة للمواد الصلبة، يجب أن يكون حجم الجسيمات أقل من 200 ميكرومتر. يُنصح بتجنب استخدام البوليمرات المهلجنة، مثل قفازات PVC، أثناء تحضير العينة.

يمكن تجفيف عينة مختبرية لأغراض التجانس إذا احتوت العينة، بناءً على دقة الطريقة، على كميات ضئيلة من مركبات الهالوجين والكبريت المتطايرة عند درجة حرارة التجفيف المطلوبة. تُحدد المادة الجافة وفقًا للمعيار EN 14346 على عينة فرعية منفصلة (تُستخدم النتيجة للحساب).

يمكن خلط العينات غير المتجانسة الرطبة أو التي تشبه العجينة مع أكسيد الألومنيوم حتى يتم الحصول على مادة حبيبية ثم تقليصها إلى مسحوق حبيبي، ويفضل أن يكون حجم الجسيمات أقل من 200 بيكومتر.

تشمل المعدات المستخدمة في الاختبارات ما يلي:

  • قنبلة حرارية بسعة 200 مل على الأقل، ومجهزة بنظام تطهير. هذه القنبلة مانعة للتسرب أثناء الاختبار، وتسمح باستعادة كمية من السوائل. يمكن صنع سطحها الداخلي من الفولاذ المقاوم للصدأ أو أي مادة لا تتأثر بغازات الاحتراق. يجب أن تكون المواد المستخدمة في تجميع القنبلة، مثل حشية رأس الأسطوانة وعزل الأسلاك، مقاومة للحرارة والهجوم الكيميائي، ويجب ألا تتفاعل بأي شكل من الأشكال مما يؤثر على النتائج. يجب عدم استخدام القنابل ذات الأسطح المثقوبة أبدًا نظرًا لميلها إلى الاحتفاظ بالهاليدات والكبريتات. قد تتكون طبقة رقيقة على السطح الداخلي بعد الاستخدام المتكرر للقنبلة. يجب إزالة هذا التشويه بتلميع القنبلة دوريًا وفقًا لتعليمات الشركة المصنعة. قد تحتوي بعض القنابل الحرارية على أسطح داخلية مطلية بالسيراميك أو دلاء من البلاتين لمقاومة أفضل للتآكل.
  • حاوية العينة، من البلاتين أو الفولاذ المقاوم للصدأ أو الكوارتز.
  • سلك الإشعال، من البلاتين أو الفولاذ المقاوم للصدأ.
  • دائرة إشعال قادرة على توفير تيار كافٍ لإشعال العينة دون إذابتها.
  • قارورة امتصاص (على سبيل المثال أنبوب اختبار سعة 200 مل مزود بأنبوب غمس زجاجي لغلي غازات الاحتراق).
  • المعدات المعملية المعتادة مثل أجهزة التجانس (مثل الخلاطات، والمطاحن، والمطاحن، والطواحين)، والميزان التحليلي (دقة تصل إلى 0,1 ملغ على الأقل).

يجب أن تكون القنبلة خالية من أي بقايا عضوية (أبخرة مذيبات عضوية، شحوم، إلخ). يجب مراعاة تعليمات الشركة المصنعة، وخاصةً ضغط الأكسجين داخل القنبلة والحد الأقصى للقيمة الحرارية المسموح بها لقسم الاختبار.

يُعد محتوى الهالوجين والكبريت في النفايات أمرًا بالغ الأهمية، إذ يُمكن أن تُسبب هذه العناصر آثارًا بيئية وصحية وتشغيلية كبيرة عند معالجة النفايات، وخاصةً عند حرقها أو دفنها أو استخدامها لاستعادة المواد. لذا، تُعتبر مراقبة وإدارة هذه المحتويات أمرًا بالغ الأهمية.

على سبيل المثال، عند حرق النفايات التي تحتوي على الهالوجينات (الكلور والفلور) أو الكبريت، يمكن أن تُكوّن غازات حمضية مثل كلوريد الهيدروجين وفلوريد الهيدروجين، وهي غازات أكالة وسامة. يُكوّن الكبريت ثاني أكسيد الكبريت، وهو غاز يُساهم في هطول الأمطار الحمضية، ومشاكل الجهاز التنفسي، والضباب الدخاني. في حال وجود كل من الهالوجينات والهيدروكربونات، هناك خطر تكوين الديوكسينات والفورانات، وهي ملوثات عضوية ثابتة شديدة السمية. في مكبات النفايات، يمكن للبكتيريا تحويل الكبريت إلى كبريتيد الهيدروجين، وهو غاز سام وقابل للاشتعال. تميل المركبات الهالوجينية إلى البقاء في البيئة والتراكم البيولوجي، مما يُسبب أضرارًا بيئية طويلة المدى.

مؤسستنا، التي تدعم الشركات في جميع القطاعات منذ سنوات من خلال مجموعة واسعة من أنشطة الاختبار والقياس والتحليل والتقييم، تفخر بفريق عمل قوي يتابع عن كثب التطورات العالمية في العلوم والتكنولوجيا، ويعمل على تطوير مهاراته باستمرار. وفي هذا السياق، نقدم أيضًا خدمات الاختبار وفقًا للمعيار "EN 14582 توصيف النفايات - محتوى الهالوجين والكبريت - احتراق الأكسجين في الأنظمة المغلقة وطرق التحديد".

واتس اب