⚗️ Vápník a hořčík ve vodě

Fyzikální chemie PN-EN ISO 7980

Ve zkratce

Stanovení rozpuštěného vápníku a hořčíku v surových a pitných vodách metodou plamenové atomové absorpční spektrometrie, s chloridem lanthanitým (plamen vzduch–acetylen) nebo chloridem cesným (plamen oxid dusný–acetylen) omezujícím rušivé vlivy. Zkouška se provádí podle normy PN-EN ISO 7980:2002; Rozsah bez ředění: do 50 mg/l vápníku a do 5 mg/l hořčíku (optimálně 3–50 a 0,9–5 mg/l při plameni vzduch–acetylen). Postup zahrnuje 6 kroků; oblasti použití: Surové a pitné vody — rozpuštěný vápník a hořčík (kap. 1), Monitoring povrchových a podzemních vod — vápník a hořčík, z nich celková tvrdost (Dz.U. 2021 pol. 1576), Voda k lidské spotřebě — hořčík 7–125 mg/l a tvrdost 60–500 mg/l CaCO₃ jako doporučené hodnoty (Dz.U. 2026 pol. 748).

Na první pohled

  • Norma: PN-EN ISO 7980:2002
  • Kategorie: Fyzikální chemie
  • Kroky postupu: 6
  • Vlnové délky: vápník 422,7 nm; hořčík 285,2 nm
  • Rozsah bez ředění: do 50 mg/l vápníku a do 5 mg/l hořčíku (optimálně 3–50 a 0,9–5 mg/l při plameni vzduch–acetylen)
  • Plamen: vzduch–acetylen s chloridem lanthanitým nebo oxid dusný–acetylen s chloridem cesným

Přehled

STAV (k 29.10.2026). PN-EN ISO 7980:2002 — polská verze, vydaná 21.03.2002, zavádí EN ISO 7980:2000 a ISO 7980:1986 [IDT]. Norma je platná — bez poznámky o zrušení. ISO 7980:1986 a EN ISO 7980:2000 jsou v katalozích ISO a CEN platné, bez novějšího vydání.

ROZSAH (kap. 1). Rozpuštěný vápník a hořčík v surových a pitných vodách, při obsahu vápníku do 50 mg/l a hořčíku do 5 mg/l; při vyšších koncentracích se k analýze odebere menší objem vzorku. Při plameni vzduch–acetylen a ředění 1 : 10 (bod 6.1) činí optimální rozsah 3–50 mg/l vápníku a 0,9–5 mg/l hořčíku, při plameni oxid dusný–acetylen — 2–20 mg/l vápníku a 0,2–2 mg/l hořčíku (tabulka 2).

VÁPNÍK A HOŘČÍK VE VODĚ. Vápenaté a hořečnaté ionty se vyskytují ve všech přírodních vodách; vápníku bývá obvykle několikrát až několikanásobně více než hořčíku. Pocházejí ze zvětrávání hornin a vyluhování půdy a také z průmyslových odpadních vod. Součet jejich koncentrací je celková tvrdost vody.

VOLBA PLAMENE (kap. 4, poznámka 2). Volbu plamene norma ponechává uživateli. Plamen oxid dusný–acetylen se považuje za výhodnější pro vzorky s vysokým obsahem rozpuštěných látek nebo obsahující fosforečnany, sírany, hliník či oxid křemičitý; při složitém nebo neznámém složení vzorku se doporučuje obecně. Při plameni vzduch–acetylen omezuje chlorid lanthanitý rušivé vlivy málo těkavých sloučenin s fosforečnany, sírany, hliníkem nebo oxidem křemičitým; při plameni oxid dusný–acetylen omezuje chlorid cesný ionizační efekty (bod 6.4, poznámka 2).

PRECIZNOST (bod 7.2). V jedné laboratoři činily pro destilovanou vodu s přídavkem vápníku 9,0 a 36 mg/l směrodatné odchylky 0,3 a 0,6 mg/l a výtěžnost — 99 %. V mezilaboratorní zkoušce (přes 30 laboratoří; vápník 100–300 mg/l, hořčík 7–85 mg/l) činily variační koeficienty 3,5–4,6 % pro vápník a 2,9–6,9 % pro hořčík.

PŘEDPISY. Voda k lidské spotřebě: hořčík 7–125 mg/l (nejvýše 30 mg/l, je-li síranů 250 mg/l nebo více) a tvrdost 60–500 mg/l v přepočtu na uhličitan vápenatý — hodnoty doporučené ze zdravotních důvodů, které neukládají dodavateli povinnost doplňování; vápník nemá parametrickou hodnotu (nařízení ministra zdravotnictví ze dne 22. května 2026, Dz.U. 2026 pol. 748, příl. č. 1 část D tab. 2 poř. č. 1 a 3); nejistota měření hořčíku a tvrdosti do 20 % (příl. č. 4 část B). Při monitoringu povrchových a podzemních vod je PN-EN ISO 7980 metodikou stanovení vápníku a hořčíku (FAAS) a celkovou tvrdost lze vypočítat z jejich výsledků (Dz.U. 2021 pol. 1576, příl. č. 8, ukazatele 3.3.6–3.3.8).

Princip metody

Vápník a hořčík se měří metodou plamenové atomové absorpční spektrometrie po přidání chloridu lanthanitého (plamen vzduch–acetylen) nebo chloridu cesného (plamen oxid dusný–acetylen), které omezují rušivé vlivy; absorbance vápníku se měří při 422,7 nm, hořčíku — při 285,2 nm (kap. 2). Vzorek se nasává do plamene, kde se atomizuje, a svazek záření z výbojky s dutou katodou prochází plamenem do monochromátoru a detektoru, který měří množství záření pohlceného atomy stanovovaného prvku. V uvedených rozsazích musí být kalibrační graf lineární (bod 6.4).

Použití

Klíčové parametry

ParametrHodnota
Vlnové délkyvápník 422,7 nm; hořčík 285,2 nm
Rozsah bez ředěnído 50 mg/l vápníku a do 5 mg/l hořčíku (optimálně 3–50 a 0,9–5 mg/l při plameni vzduch–acetylen)
Plamenvzduch–acetylen s chloridem lanthanitým nebo oxid dusný–acetylen s chloridem cesným
Roztok k měření10,0 ml vzorku + 10 ml roztoku lanthanu (nebo cesia), doplnit kyselinou chlorovodíkovou 0,1 mol/l na 100 ml
Kalibrace7 roztoků: vápník 0–5 mg/l, hořčík 0–0,5 mg/l (plamen vzduch–acetylen)
Výsledeks přesností 1 mg/l nebo 0,02 mmol/l

Norma

Označení normy
PN-EN ISO 7980:2002
Název (PL)
Jakość wody — Oznaczanie wapnia i magnezu — Metoda atomowej spektrometrii absorpcyjnej
Název (EN)
Water quality — Determination of calcium and magnesium — Atomic absorption spectrometric method

Postup krok za krokem

  1. Odběr a konzervace

    Do čistých polyethylenových nebo polypropylenových lahví; co nejdříve po odběru okyselit 8 ml kyseliny chlorovodíkové (ρ = 1,18 g/ml) na litr vzorku — sníží to pH a zabrání vysrážení uhličitanu vápenatého; analyzovat co nejdříve (kap. 5).

  2. Roztok k měření

    Vzorky obsahující po okyselení částice se filtrují, aby neucpaly zmlžovač a hořák. Do odměrné baňky 100 ml: 10 ml roztoku chloridu lanthanitého (plamen vzduch–acetylen) nebo chloridu cesného (oxid dusný–acetylen), pipetou 10,0 ml vzorku, doplnit kyselinou chlorovodíkovou 0,1 mol/l. Přesahují-li koncentrace rozsahy z tabulky 2, odebere se úměrně menší objem vzorku (bod 6.1).

  3. Slepý pokus

    Současně se stanovením, se stejnými činidly ve stejných množstvích, s vodou místo vzorku (bod 6.2).

  4. Kalibrační roztoky

    Do sedmi odměrných baněk 100 ml po 10 ml roztoku lanthanu (nebo cesia) a pipetami 0; 2,5; 5; 10; 15; 20 a 25 ml standardního roztoku vápníku a hořčíku, doplnit kyselinou 0,1 mol/l: vápník 0; 0,5; 1; 2; 3; 4 a 5 mg/l, hořčík 0; 0,05; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 a 0,5 mg/l. Tyto koncentrace se týkají plamene vzduch–acetylen; u oxidu dusného mohou být vhodné jiné (bod 6.3, tabulka 1).

  5. Kalibrace a měření

    Při 422,7 nm (vápník) a 285,2 nm (hořčík) nasávat kalibrační a slepé roztoky v náhodném pořadí a mezi nimi kyselinu chlorovodíkovou 0,1 mol/l. Kalibrační graf musí být lineární; není-li — najít a odstranit příčinu a kalibraci opakovat. Poté nasávat zkoušené roztoky, rovněž oddělené kyselinou. Směrnici grafu je dobré pravidelně kontrolovat, např. po každých 10 vzorcích (bod 6.4, poznámka 1).

  6. Výpočet

    ρ₁ = ρ₂ · f · V₁ / V₀, kde ρ₂ — koncentrace odečtená z grafu se zohledněním slepého pokusu, f — faktor zředění kyselinou při konzervaci (obvykle 1,008), V₀ — objem vzorku (obvykle 10 ml), V₁ — objem baňky (100 ml). Látkové koncentrace: cCa = ρCa / 40,1, cMg = ρMg / 24,3 [mmol/l]. Výsledek se uvádí s přesností 1 mg/l nebo 0,02 mmol/l (bod 7.1).

Potřebné vybavení a přístroje

VybaveníPříkladOrientační cena
Atomový absorpční spektrometrnastavený a obsluhovaný podle návodu výrobce, s hořákem pro plamen vzduch–acetylen nebo oxid dusný–acetylen a výbojkami s dutou katodou pro vápník a hořčík (kap. 4)—
Odměrné baňky 100 ml a 1000 ml, pipetypro zkoušené, kalibrační a standardní roztoky (kap. 3, 6)—
Polyethylenové nebo polypropylenové lahvena vzorky a zásobní roztoky (kap. 3, 5)—
Sklomyté teplou, zředěnou (1 + 1) kyselinou chlorovodíkovou a oplachované vodou (kap. 4, poznámka 1)—

Činidla, živné půdy a spotřební materiál

ČinidloCASPodrobnosti
Kyselina chlorovodíková, ρ = 1,18 g/ml7647-01-0ke konzervaci vzorků (8 ml na litr) a k roztoku chloridu lanthanitého (bod 3.1)
Kyselina chlorovodíková 0,1 mol/l—8 ml kyseliny chlorovodíkové ρ = 1,18 g/ml zředit na 1 l; rozpouštědlo standardních roztoků a k doplňování baněk (bod 3.2)
Roztok chloridu lanthanitého, 20 g La/l—do odměrné baňky 1 l dát 24 g oxidu lanthanitého La₂O₃ (čistota pro AAS), pomalu a opatrně za míchání přidat 50 ml kyseliny chlorovodíkové ρ = 1,18 g/ml a po rozpuštění doplnit vodou (bod 3.3)
Roztok chloridu cesného, 20 g Cs/l—25 g CsCl rozpustit v 1 l kyseliny chlorovodíkové 0,1 mol/l (bod 3.4)
Zásobní roztok vápníku, 1000 mg/l—uhličitan vápenatý sušit 1 h při 180 °C, ochladit v exsikátoru; (2,50 ± 0,01) g suspendovat ve 100 ml vody, pomalu přidat nejmenší množství kyseliny chlorovodíkové 0,1 mol/l potřebné k rozpuštění (cca 250 ml), krátce povařit (odstranění CO₂), ochladit a doplnit kyselinou 0,1 mol/l na 1000 ml; uchovávat v polyethylenové nebo polypropylenové lahvi (bod 3.5)
Zásobní roztok hořčíku, 1000 mg/l—oxid hořečnatý sušit 1 h při 180 °C; (1,66 ± 0,01) g rozpustit v kyselině chlorovodíkové 0,1 mol/l a touto kyselinou doplnit na 1000 ml; uchovávat v polyethylenové lahvi (bod 3.6)
Standardní roztok vápníku a hořčíku (20 mg/l Ca, 2 mg/l Mg)—pipetami 20,0 ml zásobního roztoku vápníku a 2,0 ml zásobního roztoku hořčíku, doplnit kyselinou 0,1 mol/l na 1000 ml; lze používat hotové komerční roztoky (bod 3.7)
Voda—destilovaná nebo rovnocenné čistoty; činidla uznané analytické čistoty (kap. 3)

Bezpečnost a ochrana zdraví při práci (BOZP)

Časté dotazy

Která norma tuto zkoušku popisuje?

Zkouška se provádí podle normy PN-EN ISO 7980:2002 — „Water quality — Determination of calcium and magnesium — Atomic absorption spectrometric method“.

Jak tato metoda funguje?

Vápník a hořčík se měří metodou plamenové atomové absorpční spektrometrie po přidání chloridu lanthanitého (plamen vzduch–acetylen) nebo chloridu cesného (plamen oxid dusný–acetylen), které omezují rušivé vlivy; absorbance vápníku se měří při 422,7 nm, hořčíku — při 285,2 nm (kap. 2).

Jaký je rozsah měření a přesnost?

Vlnové délky: vápník 422,7 nm; hořčík 285,2 nm; Rozsah bez ředění: do 50 mg/l vápníku a do 5 mg/l hořčíku (optimálně 3–50 a 0,9–5 mg/l při plameni vzduch–acetylen); Plamen: vzduch–acetylen s chloridem lanthanitým nebo oxid dusný–acetylen s chloridem cesným; Roztok k měření: 10,0 ml vzorku + 10 ml roztoku lanthanu (nebo cesia), doplnit kyselinou chlorovodíkovou 0,1 mol/l na 100 ml.

Jak dlouho zkouška trvá?

Postup zahrnuje 6 kroků. Norma neuvádí dobu trvání u každé etapy — rozhoduje vlastní postup laboratoře.

Jaké vybavení je potřeba?

Atomový absorpční spektrometr, Odměrné baňky 100 ml a 1000 ml, pipety, Polyethylenové nebo polypropylenové lahve, Sklo.

Kde se tato zkouška používá?

Surové a pitné vody — rozpuštěný vápník a hořčík (kap. 1); Monitoring povrchových a podzemních vod — vápník a hořčík, z nich celková tvrdost (Dz.U. 2021 pol. 1576); Voda k lidské spotřebě — hořčík 7–125 mg/l a tvrdost 60–500 mg/l CaCO₃ jako doporučené hodnoty (Dz.U. 2026 pol. 748); Vyšší koncentrace — menší objem vzorku (kap. 1, bod 6.1).

Jaká bezpečnostní opatření platí?

Kyselina chlorovodíková se k oxidu lanthanitému přidává pomalu a opatrně za míchání (bod 3.3); Spektrometr, hořák a plyny (acetylen, oxid dusný) — podle návodu výrobce (kap. 4); s činidly se zachází podle bezpečnostních listů.

Která laboratoř může tuto zkoušku provést?

Zkoušku provádějí laboratoře akreditované podle ISO/IEC 17025. Na LabCoda je najdete podle označení normy PN-EN ISO 7980.

🔍 Najít laboratoř, která tuto zkoušku provádí