🌿 Mikrofalowe roztwarzanie osadów ściekowych, uzdatnionych bioodpadów i gleby stężonym kwasem azotowym przed oznaczaniem pierwiastków — porcja do 2 g (zwykle 0,5–1 g) z najwyżej 0,5 g węgla organicznego, 10 ml HNO3 15 mol/l, ogrzewanie 10–15 °C/min do (175 ± 5) °C i 10 min w tej temperaturze w zamkniętym naczyniu z PFA, PTFE lub kwarcu (co najmniej 45 ml, co najmniej 3000 kPa); wynik to frakcja rozpuszczalna w kwasie azotowym, nie zawartość całkowita, PN-EN 16173

Środowisko PN-EN 16173

Przegląd

CO TA NORMA OPISUJE. Zakres z karty PKN PN-EN 16173:2012 (wersja angielska) zaczyna się tak: „W niniejszej Normie Europejskiej określono metodę mikrofalowego roztwarzania osadów ściekowych, uzdatnionych bioodpadów i gleby z zastosowaniem kwasu azotowego. Metoda ta nadaje się do wspomaganej mikrofalowo ekstrakcji kwasem azotowym z osadów ściekowych, uzdatnionych bioodpadów i gleby następujących pierwiastków: Kadmu (Cd), chromu (Cr), miedzi (Cu), żelaza (Fe), ołowiu (Pb), niklu (Ni) i cynku (Zn). Niniejszą Normę Europejską można również stosować do ekstrakcji innych pierwiastków. Roztwarzanie za pomocą kwasu azotowego nie zawsze zapewnia całkowity rozkład próbki”; dalej karta zawiera uwagę o zależności od metody pomiaru. Lista pierwiastków na karcie (siedem) jest krótsza niż w rozdziale 1 tekstu EN 16173:2012, który czytamy (ponad 60 — niżej); skąd ta różnica, w przeczytanych źródłach nie ma. Tekst normy czytamy w próbce iTeh dokumentu SIST EN 16173:2013 (tekst EN 16173:2012, angielski): od strony tytułowej przez spis treści, przedmowę, wprowadzenie i rozdziały 1–6 do opisu programu ogrzewania w rozdziale 7 włącznie. Poza próbką zostaje dalsza część rozdziału 7 (po ostygnięciu — sączenie, wirowanie lub odstanie, przeniesienie do kolby), rozdział 8 (sprawozdanie) i załącznik A (dane o powtarzalności i odtwarzalności).

WEDŁUG TEKSTU EN 16173:2012 (wprowadzenie, rozdziały 1–6, część rozdziału 7). Normę przygotował CEN/TC 400 „Normy horyzontalne dla osadów, bioodpadów i gleby” (sekretariat DIN) na mandacie Komisji Europejskiej M/330. Wprowadzenie: roztwarzanie wieloskładnikowe przed analizą; kwas azotowy nie musi rozłożyć próbki w całości, a ekstrakt nie musi odpowiadać zawartościom całkowitym — dla większości zastosowań środowiskowych wynik jest jednak przydatny. Walidacja (tabela 1): osad komunalny, kompost, gleby z dodatkiem osadu. Ostrzeżenia: odczynniki silnie żrące i częściowo bardzo toksyczne, wysoka temperatura i ciśnienie; wymagany laboratoryjny system mikrofalowy z izolowanymi, odpornymi na korozję zabezpieczeniami — kuchenek domowych nie wolno używać, bo korozja od par kwasu może unieruchomić zabezpieczenia i nie wyłączyć magnetronu przy otwartych drzwiczkach; praca pod wyciągiem; przy próbkach bogatych w materię organiczną możliwe wybuchowe produkty pośrednie; naczyń pod ciśnieniem nie otwierać przed ostygnięciem. Zakres (1): mikrofalowe roztwarzanie kwasem azotowym przed oznaczaniem Al, As, Ba, Be, Bi, B, Cd, Ca, Ce, Cs, Cr, Co, Cu, Dy, Er, Eu, Gd, Ga, Ge, Au, Hf, Ho, In, Ir, Fe, La, Pb, Li, Lu, Mg, Mn, Hg, Mo, Nd, Ni, Pd, P, Pt, K, Pr, Rb, Re, Rh, Ru, Sm, Sc, Se, Si, Na, Sr, S, Te, Tb, Tl, Th, Tm, Ti, W, U, V, Yb, Y, Zn, Zr — oraz innych pierwiastków. Powołania (2): EN 16179 (przygotowanie próbek), EN ISO 3696. Zasada (3): porcję z kwasem w szczelnym naczyniu z polimeru fluorowęglowego lub kwarcu ogrzewa się w mikrofalach; po ostygnięciu zawartość sączy się, wiruje lub zostawia do odstania, przenosi do kolby, uzupełnia i mierzy właściwą metodą. Źródła błędów (4): próbki nie wolno ogrzewać przed roztwarzaniem, a lotne produkty nie mogą uciec; pojemnik bywa źródłem błędu (rtęć elementarna szybko przenika przez polietylen w obu kierunkach, szkło wnosi B, Na, K, Al); kwarc, krzemiany, tlenek tytanu, tlenek glinu i inne tlenki mogą się nie rozpuścić — pierwiastki w nich związane uważa się za niemobilne w środowisku; wysokie stężenia kwasu i soli w roztworze trzeba uwzględnić przy pomiarze; cała porcja musi mieć kontakt z kwasem; przy próbkach z substancjami lotnymi lub łatwo utlenialnymi zaczyna się od najwyżej 0,1 g, a przy gwałtownej reakcji próbkę zostawia się w otwartym naczyniu do jej ustania (np. szybkie uwalnianie CO2 z węglanów); sączenie nie może wnieść zanieczyszczeń. Odczynniki (5): czystość analityczna, próba ślepa z tymi samymi ilościami kwasów; woda co najmniej klasy 2 według EN ISO 3696; kwas azotowy 15 mol/l (ρ = 1,4 kg/l) i 0,5 mol/l. Aparatura (6): system mikrofalowy odporny na korozję, ze sprzężeniem zwrotnym temperatury — regulacja z dokładnością ± 5 °C, korekta mocy w ciągu 2 s, czujniki z dokładnością ± 2 °C, w tym w temperaturze końcowej (175 ± 5) °C; sprzężenie zwrotne temperatury jest głównym mechanizmem metody, bo naczynia i aparaty się różnią; przy odchyłce ponad 2 °C wobec zewnętrznego, wzorcowanego termometru układ pomiaru temperatury kalibruje się; talerz obrotowy co najmniej 3 obr./min; naczynia z materiałów przezroczystych dla mikrofal (PFA, modyfikowany PTFE, kwarc), o pojemności co najmniej 45 ml, wytrzymujące co najmniej 3000 kPa, z kontrolowanym upustem ciśnienia, z obojętną ścianką wewnętrzną; regulacja energii według temperatury roztworu (mierzonej pośrednio w każdym naczyniu, optycznie z zewnątrz albo tylko w jednym naczyniu); naczynia myte np. 10-procentowym kwasem azotowym; sączki celulozowe bezpopiołowe utwardzone, kolby 50 ml lub 100 ml, waga z dokładnością 0,1 mg lub lepszą. Wykonanie (7): próba ślepa odczynnikowa równolegle; porcja do 2 g (zwykle 0,5–1 g suchej próbki) z najwyżej 0,5 g węgla organicznego, ważona z dokładnością 0,001 g; (10 ± 0,1) ml kwasu azotowego 15 mol/l pod wyciągiem, odstawienie do ustania widocznej reakcji; osad ciekły — według EN ISO 15587-2 albo po odpowiednim wysuszeniu; naczynie zważyć przed roztwarzaniem; wszystkie pozycje karuzeli (zwykle 6, 12, 16 lub 40) zapełnić — brakujące naczyniami z samym kwasem, by pochłanianie energii było takie samo; metoda jest definiowana operacyjnie: ogrzewanie 10–15 °C/min do (175 ± 5) °C i (10 ± 1) min w tej temperaturze, ostudzenie do temperatury pokojowej; zbyt szybki wzrost temperatury grozi gwałtowną reakcją, otwarciem zaworu i stratą analitów.

STATUS (stan karty na 03.10.2026). Karta PN-EN 16173:2012 (wersja angielska, publikacja 22-10-2012, 11 stron, grupa cenowa F) nie ma nagłówka „Wycofana”: Sektor Zdrowia, Środowiska i Medycyny, KT 216 Odpadów, ICS 13.030.01 i 13.080.10, „Wprowadza: EN 16173:2012 [IDT]”; karta nie ma pól „Zastępuje” ani „Zastąpiona przez”. Polskiej wersji językowej w wyszukiwarce PKN (hasło „PN-EN 16173”, 03.10.2026) nie ma. W katalogu iTeh (odczyt 03.10.2026) EN 16173:2012 ma status „Published”, etap 90.93 „Decision to confirm” (przegląd zakończony 30.09.2026) i powiązanie z dyrektywą 86/278/EWG (ochrona środowiska, zwłaszcza gleby, przy stosowaniu osadów ściekowych w rolnictwie). Siostrzaną normę roztwarzania wodą królewską PN-EN 16174:2012 PKN wycofał 30.03.2022 (karta, stan na 03.10.2026); pomiar ICP-MS w takich roztworach opisuje osobny wpis o PN-EN 16171 (normie wycofanej 05.03.2026).

ILE LABORATORIÓW I W JAKIEJ POSTACI (kopia bazy zakresów akredytacji, wsad do 17.09.2026, odczyt 03.10.2026). Numer 16173 stoi w 10 rekordach u 4 laboratoriów: AB 085, AB 199, AB 680, AB 700. W aktualnych dokumentach PCA (odczyt 03.10.2026, wydania od 21.10.2025 do 21.08.2026) numer stoi w 10 pozycjach tych samych 4 laboratoriów (AB 700 — 5, AB 199 — 3, AB 085 i AB 680 po 1). Zapis wszędzie „PN-EN 16173:2012”; tylko u AB 085 stoi na pierwszym miejscu, w pozostałych pozycjach — po normie pomiaru. Zakładka „Laboratoria” („PN-EN 16173”) pokazuje te same 4 laboratoria — sprawdzone zapytaniem zakładki na serwerze produkcyjnym labcoda.pl 03.10.2026.

CO BADAJĄ LABORATORIA (pozycje w PCA). Norma zawsze stoi przy normie pomiaru. AB 085 — gleba, pierwiastki techniką ICP-MS z PN-EN 16171 (np. arsen, chrom, kadm, kobalt (0,2–400) mg/kg). AB 199 — gleba, osady ściekowe i odpady o kodzie 19 08 05: rtęć techniką CVAAS (0,10–33) mg/kg z PN-ISO 16772 (z wyłączeniem punktów 7.1 i 7.2), metale techniką ICP-OES z PN-EN ISO 11885 (Cr, Cd, Cu (1,0–1600) mg/kg, Ni, Pb (4,0–1600) mg/kg, Zn (4,0–8000) mg/kg) i arsen (4,0–1600) mg/kg w glebie. AB 680 — osady ściekowe, wapń (0,40–30) % i magnez (0,10–1,00) % techniką FAAS z PN-EN ISO 7980. AB 700 — w pięciu pozycjach (osady ściekowe, osady technologiczne i denne, gleba; nawozy organiczne, środki poprawiające właściwości gleby, podłoża, produkt pofermentacyjny; odpady według grup DAB-11) pierwiastki techniką ICP-OES lub ICP-MS — zawsze z PN-EN 16173:2012 i PN-EN 16174:2012 jednocześnie, czyli z normą roztwarzania kwasem azotowym i wycofaną normą roztwarzania wodą królewską. Odpady, osady denne i produkty pofermentacyjne leżą poza zakresem normy (osady ściekowe, uzdatnione bioodpady, gleba).

GDZIE ŁATWO O WYNIK POZORNIE POPRAWNY. Przy porównywaniu: wynik po kwasie azotowym i wynik po wodzie królewskiej to dwie różne frakcje — u AB 700 obie normy stoją w jednej pozycji, więc ze sprawozdania musi wynikać, które roztwarzanie zastosowano. Przy rozkładzie: kwarc, krzemiany, tlenki tytanu i glinu zostają nierozpuszczone (4) — wynik nie jest zawartością całkowitą. Przy warunkach: metoda jest definiowana operacyjnie — inna temperatura końcowa, czas, szybkość ogrzewania albo puste pozycje karuzeli (inne pochłanianie energii) dają inny wynik bez śladu w roztworze (6.1, 7); dlatego czujniki temperatury z odchyłką ponad 2 °C wobec termometru wzorcowanego trzeba skalibrować. Przy próbce: ogrzanie przed roztwarzaniem i ucieczka lotnych produktów zaniżają wynik dla pierwiastków tworzących związki lotne; polietylenowy pojemnik zmienia rtęć elementarną w obu kierunkach (4). Przy bezpieczeństwie i masie: ponad 0,5 g węgla organicznego albo zbyt szybkie ogrzewanie grozi otwarciem zaworu i stratą analitów (7).

CZEGO NIE PODAJEMY. Dalszej części rozdziału 7, rozdziału 8 i załącznika A nie czytaliśmy, więc nie podajemy sposobu oddzielania części stałej, objętości końcowej, rozcieńczania ani danych o precyzji. Nie podajemy wymagań przepisów o osadach ściekowych i glebie — tekstów aktów do tego wpisu nie czytaliśmy.

Zasada metody

Porcję osadu, bioodpadu lub gleby (do 2 g, zwykle 0,5–1 g suchej masy, najwyżej 0,5 g węgla organicznego) zalewa się 10 ml stężonego kwasu azotowego, po ustaniu reakcji zamyka w naczyniu z PFA, PTFE lub kwarcu i ogrzewa w laboratoryjnym systemie mikrofalowym ze sprzężeniem zwrotnym temperatury: 10–15 °C/min do (175 ± 5) °C i 10 min w tej temperaturze. Po ostygnięciu oddziela się część nierozpuszczoną, roztwór uzupełnia w kolbie i mierzy właściwą techniką (ICP-OES, ICP-MS, AAS); wynik to frakcja pierwiastków rozpuszczalna w kwasie azotowym.

Zastosowania

• Osady ściekowe, uzdatnione bioodpady i gleba — roztwarzanie przed oznaczaniem ponad 60 pierwiastków (m.in. Cd, Cr, Cu, Fe, Hg, Pb, Ni, Zn) i innych (1)
• Frakcja rozpuszczalna w kwasie azotowym — nie zawartość całkowita (wprowadzenie, 1, 4)
• Gleba, osady, nawozy organiczne, środki poprawiające właściwości gleby i odpady — zawsze z normą pomiaru (ICP-OES, ICP-MS, CVAAS, FAAS) w zakresach akredytacji 4 laboratoriów w PCA

Kluczowe parametry

Norma

Numer normy

PN-EN 16173:2012

Tytuł (PL)

Osady ściekowe, uzdatnione bioodpady oraz gleba — Roztwarzanie frakcji pierwiastków rozpuszczalnych w kwasie azotowym

Title (EN)

Sludge, treated biowaste and soil — Digestion of nitric acid soluble fractions of elements

Procedura krok po kroku

1. Porcja

   Do 2 g (zwykle 0,5–1 g suchej próbki), najwyżej 0,5 g węgla organicznego, z dokładnością 0,001 g; próba ślepa odczynnikowa równolegle. PN-EN 16173:2012 aktualna (stan karty PKN na 03.10.2026).

2. Kwas

   (10 ± 0,1) ml HNO3 15 mol/l pod wyciągiem; odstawić do ustania widocznej reakcji (przy gwałtownej — w otwartym naczyniu).

3. Karuzela

   Zamknąć i zważyć naczynia; zapełnić wszystkie pozycje — brakujące naczyniami z samym kwasem.

4. Ogrzewanie

   10–15 °C/min do (175 ± 5) °C, (10 ± 1) min w tej temperaturze; ostudzić do temperatury pokojowej.

5. Roztwór

   Sączenie, wirowanie lub odstanie, przeniesienie do kolby i uzupełnienie — szczegółów nie podajemy; pomiar właściwą techniką.

Wymagany sprzęt i aparatura

Odczynniki, podłoża i materiały eksploatacyjne

Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)

• Odczynniki silnie żrące i częściowo bardzo toksyczne, wysoka temperatura i ciśnienie; praca pod wyciągiem (ostrzeżenie we wprowadzeniu)
• Kuchenki domowe są niedozwolone — korozja od par kwasu może unieruchomić zabezpieczenia i nie wyłączyć magnetronu przy otwartych drzwiczkach (ostrzeżenie)
• Zbyt szybki wzrost temperatury grozi gwałtowną reakcją egzotermiczną i otwarciem zaworu; naczyń pod ciśnieniem nie otwierać przed ostygnięciem (7, ostrzeżenie)

Najczęstsze pytania