🌿 Aufschluss von Abfällen mit Königswasser (1 Volumenteil Salpetersäure 65–70 % und 3 Volumenteile Salzsäure 35–37 %) vor der Bestimmung von Elementen mit AAS, ICP-OES und ICP-MS — Mikrowelle in geschlossenen Gefäßen (mindestens 8 bar), Mikrowelle in halboffenen Gefäßen bei Atmosphärendruck oder Erhitzen unter Rückflusskühler; das Ergebnis ist der in Königswasser lösliche Anteil, nicht der Gesamtgehalt, PN-EN 13657

Umwelt PN-EN 13657

Übersicht

WAS DIE NORM BESCHREIBT. Anwendungsbereich aus der PKN-Katalogkarte der PN-EN 13657:2006 (polnische Fassung), vollständig (unsere Übersetzung): „Es werden Verfahren für den Aufschluss mit Königswasser angegeben. Die mit diesen Verfahren hergestellten Lösungen eignen sich für die Analyse z. B. mittels Atomabsorptionsspektrometrie (FLAAS, HGAAS, CVAAS, GFAAS), optischer Emissionsspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-OES) und Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (ICP-MS)“. Den Normtext lesen wir in der iTeh-Leseprobe von SIST EN 13657:2004 (Text der EN 13657:2002, englisch): vom Titelblatt über das Vorwort, die Einleitung und die Abschnitte 1–7 bis zum Beginn von 8.2 (Abschnitt 8 — Störungen und Fehlerquellen). Außerhalb der Probe bleiben der Rest von 8.2 und 8.3 (Fehlerquellen in geschlossenen und halboffenen Gefäßen), Abschnitt 9 (Blindversuch und drei Aufschlussverfahren — Reagenzmengen, Heizprogramme, Herstellung der Messlösung), Abschnitt 10 (Prüfbericht), Anhang A (normativ — Kalibrierung der Mikrowellenleistung) und Anhang B (informativ — Ringversuch und Robustheitsuntersuchung).

NACH DEM TEXT DER EN 13657:2002 (bis zum Beginn von 8.2). Die Norm wurde von CEN/TC 292 „Charakterisierung von Abfällen“ (Sekretariat NEN) erarbeitet; CEN hat sie am 19. August 2002 angenommen. Einleitung: Ziel ist die Beschreibung von Verfahren zur Extraktion der in Königswasser löslichen Elemente; geht der Abfall nicht vollständig in Lösung, ist das Ergebnis nicht der Gesamtgehalt des Elements, und die Ergebnisse können nicht als für die Auslaugung verfügbar angesehen werden, weil der Königswasseraufschluss zu stark ist, um natürliche Vorgänge abzubilden. Anwendungsbereich (1): Die Lösungen eignen sich für die Messung u. a. mit FLAAS, HGAAS, CVAAS, GFAAS, ICP-OES und ICP-MS; Königswasser setzt nicht unbedingt alle Elemente vollständig frei, doch für die meisten Umweltanwendungen und zur Abfallcharakterisierung sind die Ergebnisse zweckdienlich; Beispielelemente: 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. Begriffe (3): Königswasser — 1 Volumenteil Salpetersäure (65–70 % m/m) und 3 Volumenteile Salzsäure (35–37 % m/m); Trockenrückstand — nach Trocknung bei 105 °C ± 5 °C bis zur Massekonstanz. Sicherheit (4): stark ätzende und teils sehr giftige Reagenzien, hohe Temperatur und hoher Druck; Arbeiten im Abzug; bei Proben mit hohem organischem Anteil können explosive Zwischenprodukte entstehen; Druckgefäße erst nach dem Abkühlen öffnen. Probe (5): Die Prüfmenge wird ohne Vorbehandlung in das Gefäß gegeben, wenn sie repräsentativ ist und die Wirksamkeit des Aufschlusses nachgewiesen ist; andernfalls werden feste Abfälle getrocknet oder auf unter 250 µm zerkleinert, flüssige homogenisiert — ohne Änderung der Konzentration der zu bestimmenden Elemente; die Masse der Prüfmenge muss repräsentativ sein und den Herstellerangaben entsprechen, bevorzugt über 200 mg; im geschlossenen Gefäß darf der organische Kohlenstoff in der Prüfmenge 100 mg nicht überschreiten (Sicherheit), sofern der Hersteller nichts anderes empfiehlt, und eine größere Prüfmenge wird geteilt, getrennt aufgeschlossen und vor der Analyse vereinigt. Geräte (6): geschlossenes System — Mikrowellengerät mit auf ± 10 W programmierbarer Leistung (typisch nominal 600–1200 W), bei Bedarf nach Anhang A kalibriert, mit belüftetem, gegen Gefäßexplosion sicherem Garraum; Haushaltsgeräte sind ungeeignet; Gefäße mit Sicherheitsventil, mindestens 8 bar druckfest, bei mehr als 100 mg organischem Kohlenstoff höher; halboffenes System — Gerät mit typisch nominal 200 W oder 300 W, Gefäße bei Atmosphärendruck mit Rückflusskühler, Volumen mindestens 50 ml; konventionelles Erhitzen — Reaktionsgefäß mit mindestens dem Fünffachen des Königswasservolumens, wassergekühlter Rückflusskühler mindestens 340 mm lang, Absorptionsgefäß mit Rücklaufsperre, Glasperlen 2–3 mm, temperaturgeregeltes Heizgerät; Waage mit Fehlergrenze ± 0,1 mg; bei der Borbestimmung kein Borosilicatglas. Reagenzien (7): analysenrein, Wasser der Qualität 1 nach EN ISO 3696; Salzsäure 35–37 %, Salpetersäure 65–70 %, verdünnte Salpetersäure 0,5 mol/l. Fehlerquellen (8.1): Die Probe darf vor dem Aufschluss nicht erhitzt werden, und flüchtige Reaktionsprodukte dürfen nicht entweichen; der Behälter kann eine Fehlerquelle sein (elementares Quecksilber durchdringt Polyethylenwände schnell in beiden Richtungen, Glas kann B, Na, K, Al eintragen); Mahlen birgt das Risiko von Kontamination und Verlusten flüchtiger Verbindungen bei Temperaturanstieg — besonders bei Hg, As, Pb; ein großer ungelöster Probenanteil gefährdet die Wiederholbarkeit; hohe Säure- und Salzkonzentrationen in der Lösung können die Messung stören; Reinigung der Gefäße mit 10%iger Salpetersäure wird empfohlen; die gesamte Prüfmenge muss mit der Säure in Kontakt kommen; einige Elemente können als unlösliche Chloride, Fluoride oder Sulfate ausfallen — der Niederschlag kann dann getrennt analysiert werden; die Filtration darf keine Kontaminationen eintragen.

STATUS (Stand 03.10.2026). Die Karte der PN-EN 13657:2006 (polnische Fassung, veröffentlicht 06-02-2006, 29 Seiten, Preisgruppe N) trägt keinen Vermerk „Zurückgezogen“: Sektor Gesundheit, Umwelt und Medizin, KT 216 Abfälle, ICS 13.030.01, „Übernimmt: EN 13657:2002 [IDT]“, „Ersetzt: PN-EN 13657:2003 — englische Fassung“; ein Feld „Ersetzt durch“ hat die Karte nicht. Im PKN-Katalog ist die Norm also neben PN-EN ISO 54321:2021-07 gültig. Im iTeh-Katalog (Abruf 03.10.2026) hat die slowenische Norm SIST EN 13657:2004, die EN 13657:2002 übernimmt, den Status „Withdrawn“ mit Rückzugsdatum 03.03.2026 und das Feld „Replaced By“: SIST EN ISO 54321:2021 „Boden, behandelter Bioabfall, Schlamm und Abfall — Aufschluss der in Königswasser löslichen Anteile von Elementen (ISO 54321:2020)“. Das ist ein Abruf für die slowenische Norm; die Katalogseite der EN 13657:2002 selbst konnten wir nicht lesen, daher nennen wir den Status des CEN-Dokuments nicht. Die Nachfolgenorm beschreibt ein eigener Eintrag „Königswasseraufschluss von Boden, behandeltem Bioabfall, Klärschlamm und Abfall vor der Bestimmung von Metallen und anderen Elementen — Erhitzen unter Rückfluss (A1), im Heizblock (A2) oder mit Mikrowelle in geschlossenen Gefäßen bei 175 °C (B), PN-EN ISO 54321“.

WIE VIELE LABORATORIEN UND IN WELCHER FORM (Kopie der Datenbank der Akkreditierungsumfänge, Datenstand bis 17.09.2026, Abruf 03.10.2026). Die Nummer 13657 steht in 25 Datensätzen bei 8 Laboratorien: AB 005, AB 054, AB 213, AB 339, AB 550, AB 688, AB 869, AB 1267. In den aktuellen PCA-Dokumenten (Abruf 03.10.2026, Ausgaben vom 04.09.2025 bis 22.09.2026) steht die Nummer in 25 Positionen derselben 8 Laboratorien. Schreibweisen: „PN-EN 13657:2006“ in den meisten Positionen, „PN-EN 13657“ ohne Jahr bei AB 054 (zwei Positionen) und AB 550. Die Norm steht nie allein — immer neben einer Messnorm (PN-EN ISO 11885, PN-EN ISO 17294-2, PN-EN ISO 12846, PN-ISO 8288, PN-EN 1233) und wird mitunter gemeinsam mit anderen Aufschlussnormen genannt: 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). Der Reiter „Laboratorien“ („PN-EN 13657“) zeigt dieselben 8 Laboratorien — geprüft mit der Abfrage des Reiters auf dem Produktionsserver labcoda.pl am 03.10.2026.

WAS DIE LABORATORIEN PRÜFEN (Positionen bei PCA). Abfälle mit angegebenen Schlüsselnummern — Gehalt an Elementen mit ICP-OES (AB 005 — zwei Positionen, mit Bereichen bis 100000 mg/kg; AB 213; AB 688 — Oxide und Elemente in Abfällen und Gesteinskörnungen, z. B. SiO2 (0,10–95,0) %; AB 869; AB 1267 — Blei, Cadmium, Nickel, Kupfer (1,00–100) mg/kg in Abfällen und Sekundärbrennstoffen) oder ICP-MS (AB 054, AB 213 — auch Tellur (5,0–100) mg/kg). Quecksilber mit CVAAS nach Königswasseraufschluss: AB 213 (Baustoffe, (0,05–25,0) mg/kg) und AB 869 (Abfälle und Ersatzbrennstoff, (0,10–5,0) mg/kg). Andere Matrizes als Abfall: Boden (AB 213, AB 550), Rohstoffe und Baustoffe sowie Kunststoffe und Verpackungsmaterialien (AB 054), Steinkohlenasche (AB 688) und Sekundärbrennstoffe (AB 869, AB 1267, AB 054) — die Norm spricht in ihrem Anwendungsbereich (1) von Abfällen. AB 339 führt sie bei pflanzlichen und tierischen Abfällen, Abfällen aus der Lebensmittelverarbeitung, Schlämmen, Abfällen aus der Abfallbehandlung und Klärschlämmen (FAAS: Cd, Cu, Ni, Pb, Zn, Cr; ICP-OES: P, S, Na, K, Mg, Ca sowie As, B, Cd, Cr, Cu, Fe, Mo, Mn, Ni, Pb, Zn) — zwei ICP-OES-Positionen sind auf Antrag des Laboratoriums ausgesetzt (fett kursiv) vom 27.02.2026 bis 18.01.2027. Bei AB 054 betrifft die Fußnote zur Aussetzung eines Teils des Umfangs ab 25.06.2026 andere Positionen.

WO LEICHT EIN SCHEINBAR RICHTIGES ERGEBNIS ENTSTEHT. Bei der Probenvorbereitung: Erhitzen vor dem Aufschluss, Mahlen mit Erwärmung oder ein undichtes Gefäß senken das Ergebnis für Quecksilber, Arsen und Blei ohne sichtbare Spur (8.1); ein Polyethylenbehälter verändert den Gehalt an elementarem Quecksilber in beiden Richtungen, und Glas trägt Bor, Natrium, Kalium und Aluminium ein. Beim Aufschluss: Ungelöste Chloride, Fluoride und Sulfate nehmen einen Teil der Elemente in den Niederschlag mit — die Lösung allein liefert dann ein zu niedriges Ergebnis, und die Norm lässt eine getrennte Analyse des Niederschlags zu (8.1). Bei der Auswertung: Das Ergebnis ist der in Königswasser lösliche Anteil — im Bericht darf es weder Gesamtgehalt genannt noch mit der Eluierbarkeit verglichen werden, weil die Norm beide Lesarten ausschließt (Einleitung, 1). Bei Sicherheit und Prüfmenge: Mehr als 100 mg organischer Kohlenstoff im geschlossenen Gefäß gefährden das Gefäß durch Bersten — deshalb verlangt die Norm bei organischen Abfällen eine Teilung der Prüfmenge (5.2, 6.1.2). Bei der Messung: Die Messung selbst erfolgt nach den in den Umfängen genannten Normen der Messverfahren (PN-EN ISO 11885, PN-EN ISO 17294-2, PN-EN ISO 12846) — dieser Eintrag beschreibt sie nicht.

WAS WIR NICHT ANGEBEN. Abschnitt 9 haben wir nicht gelesen; daher nennen wir weder das Königswasservolumen je Prüfmenge noch die Leistungs- und Zeitprogramme im Mikrowellengerät, Zeit und Temperatur beim Erhitzen unter Rückfluss oder die Herstellung der Messlösung; auch die Leistungskalibrierung (Anhang A) und die Präzisions- und Robustheitsdaten (Anhang B) geben wir nicht an. Anforderungen des Abfallrechts an die Ergebnisse dieses Aufschlusses nennen wir nicht — die Texte der Rechtsakte haben wir für diesen Eintrag nicht gelesen.

Prinzip der Methode

Eine Abfallprüfmenge — möglichst ohne Vorbehandlung, sonst nach Trocknen oder Zerkleinern auf unter 250 µm — wird mit Königswasser (1 Volumenteil Salpetersäure 65–70 % und 3 Volumenteile Salzsäure 35–37 %) versetzt und in einem von drei Systemen erhitzt: Mikrowelle im geschlossenen Gefäß (mindestens 8 bar, Sicherheitsventil), Mikrowelle im halboffenen Gefäß bei Atmosphärendruck mit Rückflusskühler oder konventionell unter Rückflusskühler mit Absorptionsgefäß. Die Aufschlusslösung wird mit AAS, ICP-OES oder ICP-MS gemessen; das Ergebnis ist der in Königswasser lösliche Anteil der Elemente.

Anwendungen

• Abfälle — Aufschluss vor der Bestimmung u. a. von 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)
• Lösungen für die Messung mit FLAAS, HGAAS, CVAAS, GFAAS, ICP-OES und ICP-MS (1)
• Abfälle, Boden, Baustoffe, Aschen, Sekundärbrennstoffe, Kunststoffe — in den Akkreditierungsumfängen von 8 Laboratorien bei PCA, stets zusammen mit einer Messnorm

Schlüsselparameter

Norm

Normnummer

PN-EN 13657:2006

Titel (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

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Probenvorbereitung

   Ohne Vorbehandlung, wenn die Prüfmenge repräsentativ ist; sonst feste Abfälle trocknen oder auf unter 250 µm zerkleinern, flüssige homogenisieren; vor dem Aufschluss nicht erhitzen. PN-EN 13657:2006 ohne Vermerk „Zurückgezogen“ auf der PKN-Karte (Stand der Karte 03.10.2026).

2. Masse der Prüfmenge

   Bevorzugt über 200 mg; im geschlossenen Gefäß höchstens 100 mg organischer Kohlenstoff — eine größere Prüfmenge wird geteilt und die Aufschlusslösungen vor der Analyse vereinigt.

3. Aufschluss

   Königswasser in einem von drei Systemen: Mikrowelle im geschlossenen Gefäß, Mikrowelle im halboffenen Gefäß, Erhitzen unter Rückfluss. Säuremengen und Heizprogramme (Abschnitt 9) geben wir nicht an.

4. Niederschlag und Filtration

   Ungelöste Chloride, Fluoride und Sulfate können einen Teil der Elemente enthalten — der Niederschlag kann getrennt analysiert werden; die Filtration darf keine Kontaminationen eintragen.

5. Messung

   Nach der Norm des Messverfahrens (z. B. ICP-OES, ICP-MS, CVAAS); das Ergebnis wird als in Königswasser löslicher Anteil angegeben.

Erforderliche Geräte und Apparatur

Reagenzien, Nährmedien und Verbrauchsmaterialien

Arbeitsschutz und Sicherheit

• Stark ätzende und teils sehr giftige Reagenzien, hohe Temperatur und hoher Druck — Arbeiten im Abzug oder in geschlossener, zwangsbelüfteter Einrichtung (4)
• Bei Proben mit viel organischer Substanz können starke Oxidationsmittel explosive Zwischenprodukte bilden; im geschlossenen Gefäß höchstens 100 mg organischer Kohlenstoff (4, 5.2)
• Druckgefäße erst nach dem Abkühlen öffnen; Kontakt mit gasförmigen Reaktionsprodukten vermeiden (4)

Häufige Fragen