🌿 Roztwarzanie odpadów wodą królewską (1 objętość kwasu azotowego 65–70 % i 3 objętości kwasu solnego 35–37 %) przed oznaczaniem pierwiastków technikami AAS, ICP-OES i ICP-MS — mikrofale w naczyniach zamkniętych (co najmniej 8 bar), mikrofale w naczyniach półotwartych pod ciśnieniem atmosferycznym albo ogrzewanie pod chłodnicą zwrotną; wynik to część rozpuszczalna w wodzie królewskiej, nie zawartość całkowita, PN-EN 13657

Środowisko PN-EN 13657

Przegląd

CO TA NORMA OPISUJE. Zakres z karty PKN PN-EN 13657:2006 (wersja polska), w całości: „Podano metody roztwarzania wodą królewską. Roztwory wytworzone za pomocą tych metod nadają się do analizy np. przy użyciu spektrometrii absorpcji atomowej (FLAAS, HGAAS, CVAAS, GFAAS), indukcyjnie sprzężonej plazmowej spektrometrii emisyjnej (ICP-OES) oraz indukcyjnie sprzężonej plazmowej spektrometrii masowej (ICP-MS)”. Tekst normy czytamy w próbce iTeh dokumentu SIST EN 13657:2004 (tekst EN 13657:2002, angielski): od strony tytułowej przez przedmowę, wprowadzenie i rozdziały 1–7 do początku punktu 8.2 (rozdział 8 — interferencje i źródła błędów). Poza próbką zostają dalsza część punktu 8.2 i punkt 8.3 (źródła błędów w naczyniach zamkniętych i półotwartych), rozdział 9 (próba ślepa i trzy procedury roztwarzania — ilości odczynników, programy grzania, przygotowanie roztworu do analizy), rozdział 10 (sprawozdanie), załącznik A (normatywny — kalibracja mocy kuchenki mikrofalowej) i załącznik B (informacyjny — badanie międzylaboratoryjne i badanie odporności).

WEDŁUG TEKSTU EN 13657:2002 (do początku punktu 8.2). Normę przygotował CEN/TC 292 „Charakteryzowanie odpadów” (sekretariat NEN); CEN zatwierdził ją 19 sierpnia 2002 r. Wprowadzenie: celem jest opis metod ekstrakcji pierwiastków rozpuszczalnych w wodzie królewskiej; gdy odpad nie przechodzi w roztwór w całości, wynik nie jest całkowitą zawartością pierwiastka, a wyników nie można traktować jako dostępnych do wymywania, bo roztwarzanie wodą królewską jest zbyt silne, by odwzorować procesy naturalne. Zakres (1): roztwory nadają się do pomiaru m.in. technikami FLAAS, HGAAS, CVAAS, GFAAS, ICP-OES i ICP-MS; woda królewska nie musi uwolnić wszystkich pierwiastków całkowicie, ale dla większości zastosowań środowiskowych i do charakteryzowania odpadów wyniki są przydatne; przykładowe pierwiastki: Al, Sb, As, B, Ba, Be, Ca, Cd, Cr, Co, Cu, Fe, Pb, Mg, Mn, Hg, Mo, Ni, P, K, Se, Ag, S, Na, Sr, Sn, Te, Ti, Tl, V, Zn. Definicje (3): woda królewska — 1 objętość kwasu azotowego (65–70 % m/m) i 3 objętości kwasu solnego (35–37 % m/m); sucha pozostałość — po suszeniu w 105 °C ± 5 °C do stałej masy. Bezpieczeństwo (4): odczynniki silnie żrące i częściowo bardzo toksyczne, wysoka temperatura i ciśnienie; praca pod wyciągiem; przy próbkach o dużej zawartości substancji organicznej możliwe są wybuchowe produkty pośrednie; naczyń pod ciśnieniem nie otwierać przed ostygnięciem. Próbka (5): porcję przenosi się do naczynia bez przygotowania, jeśli jest reprezentatywna i skuteczność roztwarzania jest wykazana; w przeciwnym razie odpady stałe suszy się lub rozdrabnia poniżej 250 µm, a ciekłe homogenizuje — bez zmiany stężenia oznaczanych pierwiastków; masa porcji ma być reprezentatywna i zgodna z zaleceniami producenta aparatu, preferowana powyżej 200 mg; w naczyniu zamkniętym węgiel organiczny w porcji nie może przekroczyć 100 mg (bezpieczeństwo), chyba że producent zaleca inaczej, a porcję większą od dopuszczalnej dzieli się na części roztwarzane osobno i łączy przed analizą. Aparatura (6): układ zamknięty — kuchenka mikrofalowa z mocą programowaną z dokładnością ± 10 W (typowo nominalnie 600–1200 W), w razie potrzeby kalibrowana według załącznika A, z wentylowaną komorą odporną na wybuch naczyń, kuchenki domowe się nie nadają; naczynia z zaworem bezpieczeństwa, wytrzymujące co najmniej 8 bar, a przy ponad 100 mg węgla organicznego — wyższe ciśnienie; układ półotwarty — kuchenka o mocy nominalnej typowo 200 W lub 300 W, naczynia pracujące pod ciśnieniem atmosferycznym z chłodnicą zwrotną, o objętości co najmniej 50 ml; ogrzewanie konwencjonalne — naczynie reakcyjne o objętości co najmniej pięciokrotnie większej od objętości wody królewskiej, chłodnica zwrotna chłodzona wodą o długości co najmniej 340 mm, naczynie absorpcyjne zwrotne, kulki szklane 2–3 mm, grzejnik z regulacją temperatury; waga z błędem granicznym ± 0,1 mg; przy oznaczaniu boru nie stosować szkła borokrzemowego. Odczynniki (7): czystość analityczna, woda klasy 1 według EN ISO 3696; kwas solny 35–37 %, kwas azotowy 65–70 %, rozcieńczony kwas azotowy 0,5 mol/l. Źródła błędów (8.1): próbki nie wolno ogrzewać przed roztwarzaniem, a lotne produkty reakcji nie mogą uciec; pojemnik bywa źródłem błędu (rtęć elementarna szybko przenika przez ścianki polietylenu w obu kierunkach, szkło może wnieść B, Na, K, Al); mielenie grozi zanieczyszczeniem i stratami związków lotnych przy wzroście temperatury — szczególnie przy Hg, As, Pb; duża nierozpuszczona część próbki grozi złą powtarzalnością; wysokie stężenie kwasu i soli w roztworze może zakłócać pomiar; naczynia zaleca się myć 10-procentowym kwasem azotowym; cała porcja musi mieć kontakt z kwasem; część pierwiastków może się wytrącić jako nierozpuszczalne chlorki, fluorki lub siarczany — osad można wtedy analizować osobno; sączenie nie może wnieść zanieczyszczeń.

STATUS (stan na 03.10.2026). Karta PN-EN 13657:2006 (wersja polska, publikacja 06-02-2006, 29 stron, grupa cenowa N) nie ma nagłówka „Wycofana”: Sektor Zdrowia, Środowiska i Medycyny, KT 216 Odpadów, ICS 13.030.01, „Wprowadza: EN 13657:2002 [IDT]”, „Zastępuje: PN-EN 13657:2003 — wersja angielska”; karta nie ma pola „Zastąpiona przez”. W katalogu PKN norma jest więc aktualna obok PN-EN ISO 54321:2021-07. W katalogu iTeh (odczyt 03.10.2026) słoweńska norma SIST EN 13657:2004, wprowadzająca EN 13657:2002, ma status „Withdrawn” z datą wycofania 03.03.2026 i pole „Replaced By”: SIST EN ISO 54321:2021 „Gleba, uzdatnione bioodpady, osady ściekowe i odpady — Roztwarzanie frakcji pierwiastków rozpuszczalnych w wodzie królewskiej (ISO 54321:2020)”. To odczyt dla normy słoweńskiej; strony katalogowej samego EN 13657:2002 nie udało się nam odczytać, więc statusu dokumentu CEN nie podajemy. Następcę opisuje osobny wpis „Roztwarzanie wodą królewską gleby, uzdatnionych bioodpadów, osadów ściekowych i odpadów przed oznaczaniem metali i innych pierwiastków — ogrzewanie pod chłodnicą zwrotną (A1), w bloku grzejnym (A2) albo mikrofalowo w naczyniach zamkniętych w 175 °C (B), PN-EN ISO 54321”.

ILE LABORATORIÓW I W JAKIEJ POSTACI (kopia bazy zakresów akredytacji, wsad do 17.09.2026, odczyt 03.10.2026). Numer 13657 stoi w 25 rekordach u 8 laboratoriów: AB 005, AB 054, AB 213, AB 339, AB 550, AB 688, AB 869, AB 1267. W aktualnych dokumentach PCA (odczyt 03.10.2026, wydania od 04.09.2025 do 22.09.2026) numer stoi w 25 pozycjach tych samych 8 laboratoriów. Postaci zapisu: „PN-EN 13657:2006” w większości pozycji, „PN-EN 13657” bez roku u AB 054 (dwie pozycje) i AB 550. Norma nigdy nie stoi sama — zawsze obok normy pomiaru (PN-EN ISO 11885, PN-EN ISO 17294-2, PN-EN ISO 12846, PN-ISO 8288, PN-EN 1233) i bywa powołana łącznie z innymi normami roztwarzania: PN-EN 13346:2002 (AB 339), PN-ISO 11466 (AB 213, AB 550), PN-EN 16171 (AB 213), PN-EN 13656 (AB 550, AB 688). Zakładka „Laboratoria” („PN-EN 13657”) pokazuje te same 8 laboratoriów — sprawdzone zapytaniem zakładki na serwerze produkcyjnym labcoda.pl 03.10.2026.

CO BADAJĄ LABORATORIA (pozycje w PCA). Odpady o podanych kodach — zawartość pierwiastków techniką ICP-OES (AB 005 — dwie pozycje, z zakresami do 100000 mg/kg; AB 213; AB 688 — tlenki i pierwiastki w odpadach i kruszywach, np. SiO2 (0,10–95,0) %; AB 869; AB 1267 — ołów, kadm, nikiel, miedź (1,00–100) mg/kg w odpadach i paliwach wtórnych) albo ICP-MS (AB 054, AB 213 — także tellur (5,0–100) mg/kg). Rtęć techniką CVAAS po roztworzeniu wodą królewską: AB 213 (materiały budowlane, (0,05–25,0) mg/kg) i AB 869 (odpady i paliwo alternatywne, (0,10–5,0) mg/kg). Inne matryce niż odpady: gleba (AB 213, AB 550), surowce i materiały budowlane oraz tworzywa i materiały opakowaniowe (AB 054), popiół z węgla kamiennego (AB 688) i paliwa wtórne (AB 869, AB 1267, AB 054) — norma w zakresie (1) mówi o odpadach. AB 339 powołuje ją przy odpadach roślinnych, zwierzęcych, z przetwórstwa żywności, szlamach, odpadach z przetwarzania odpadów i osadach ściekowych (FAAS: Cd, Cu, Ni, Pb, Zn, Cr; ICP-OES: P, S, Na, K, Mg, Ca oraz As, B, Cd, Cr, Cu, Fe, Mo, Mn, Ni, Pb, Zn) — dwie pozycje ICP-OES są zawieszone na wniosek laboratorium (pogrubiona kursywa) od 27.02.2026 do 18.01.2027. U AB 054 przypis o zawieszeniu części zakresu od 25.06.2026 dotyczy innych pozycji.

GDZIE ŁATWO O WYNIK POZORNIE POPRAWNY. Przy przygotowaniu próbki: ogrzanie przed roztwarzaniem, mielenie z nagrzaniem albo nieszczelne naczynie zaniżają wynik dla rtęci, arsenu i ołowiu bez widocznego śladu (8.1); polietylenowy pojemnik zmienia zawartość rtęci elementarnej w obu kierunkach, a szkło wnosi bor, sód, potas i glin. Przy roztwarzaniu: nierozpuszczone chlorki, fluorki i siarczany zabierają część pierwiastków do osadu — sam roztwór daje wtedy wynik za niski, a norma dopuszcza osobną analizę osadu (8.1). Przy interpretacji: wynik to część rozpuszczalna w wodzie królewskiej — w raporcie nie można go nazwać zawartością całkowitą ani porównywać z wymywalnością, bo norma wyklucza oba odczytania (wprowadzenie, 1). Przy bezpieczeństwie i masie porcji: ponad 100 mg węgla organicznego w naczyniu zamkniętym grozi rozerwaniem naczynia — dlatego przy odpadach organicznych norma każe dzielić porcję (5.2, 6.1.2). Przy pomiarze: sam pomiar wykonuje się według norm technik pomiarowych podanych w zakresach (PN-EN ISO 11885, PN-EN ISO 17294-2, PN-EN ISO 12846) — wpis ich nie opisuje.

CZEGO NIE PODAJEMY. Rozdziału 9 nie czytaliśmy, więc nie podajemy objętości wody królewskiej na porcję, programów mocy i czasu w kuchence mikrofalowej, czasu i temperatury ogrzewania pod chłodnicą ani sposobu przygotowania roztworu do analizy; nie podajemy też kalibracji mocy (załącznik A) ani danych o precyzji i odporności (załącznik B). Nie podajemy wymagań przepisów o odpadach wobec wyników tego roztwarzania — tekstów aktów do tego wpisu nie czytaliśmy.

Zasada metody

Porcję odpadu — w miarę możliwości bez przygotowania, a gdy trzeba po wysuszeniu lub rozdrobnieniu poniżej 250 µm — zalewa się wodą królewską (1 objętość kwasu azotowego 65–70 % i 3 objętości kwasu solnego 35–37 %) i ogrzewa w jednym z trzech układów: mikrofalowo w naczyniu zamkniętym (co najmniej 8 bar, zawór bezpieczeństwa), mikrofalowo w naczyniu półotwartym pod ciśnieniem atmosferycznym z chłodnicą zwrotną albo konwencjonalnie pod chłodnicą zwrotną z naczyniem absorpcyjnym. Roztwór po roztworzeniu mierzy się technikami AAS, ICP-OES lub ICP-MS; wynik jest częścią pierwiastków rozpuszczalną w wodzie królewskiej.

Zastosowania

• Odpady — roztwarzanie przed oznaczaniem m.in. Al, Sb, As, B, Ba, Be, Ca, Cd, Cr, Co, Cu, Fe, Pb, Mg, Mn, Hg, Mo, Ni, P, K, Se, Ag, S, Na, Sr, Sn, Te, Ti, Tl, V, Zn (1)
• Roztwory do pomiaru technikami FLAAS, HGAAS, CVAAS, GFAAS, ICP-OES i ICP-MS (1)
• Odpady, gleba, materiały budowlane, popioły, paliwa wtórne, tworzywa — w zakresach akredytacji 8 laboratoriów w PCA, zawsze razem z normą pomiaru

Kluczowe parametry

Norma

Numer normy

PN-EN 13657:2006

Tytuł (PL)

Charakteryzowanie odpadów — Roztwarzanie do dalszego oznaczania części pierwiastków rozpuszczalnych w wodzie królewskiej

Title (EN)

Characterization of waste — Digestion for subsequent determination of aqua regia soluble portion of elements

Procedura krok po kroku

1. Przygotowanie próbki

   Bez przygotowania, jeśli porcja jest reprezentatywna; inaczej odpady stałe suszy się lub rozdrabnia poniżej 250 µm, ciekłe homogenizuje; nie ogrzewać przed roztwarzaniem. PN-EN 13657:2006 bez nagłówka „Wycofana” w karcie PKN (stan karty na 03.10.2026).

2. Masa porcji

   Preferowana powyżej 200 mg; w naczyniu zamkniętym najwyżej 100 mg węgla organicznego — większą porcję dzieli się i łączy roztwory przed analizą.

3. Roztwarzanie

   Woda królewska w jednym z trzech układów: mikrofale w naczyniu zamkniętym, mikrofale w naczyniu półotwartym, ogrzewanie pod chłodnicą zwrotną. Ilości kwasów i programów grzania (rozdział 9) nie podajemy.

4. Osad i sączenie

   Nierozpuszczone chlorki, fluorki i siarczany mogą zawierać część pierwiastków — osad można analizować osobno; sączenie nie może wnieść zanieczyszczeń.

5. Pomiar

   Według normy techniki pomiarowej (np. ICP-OES, ICP-MS, CVAAS); wynik podaje się jako część rozpuszczalną w wodzie królewskiej.

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 lub w zamkniętym urządzeniu z wymuszoną wentylacją (4)
• Przy próbkach bogatych w substancję organiczną silne utleniacze mogą tworzyć wybuchowe produkty pośrednie; w naczyniu zamkniętym najwyżej 100 mg węgla organicznego (4, 5.2)
• Naczyń pod ciśnieniem nie otwierać przed ostygnięciem; unikać kontaktu z gazowymi produktami reakcji (4)

Najczęstsze pytania