Меню Рубрики

Анализ алюминия в сточных водах

ПНД Ф 14.1:2:4.161-2000
Количественный химический анализ вод. Методика измерений массовой концентрации алюминия в пробах питьевых, природных и сточных вод фотометрическим методом с хромазуролом

Купить ПНД Ф 14.1:2:4.161-2000 — бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО «ЦНТИ Нормоконтроль».

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Документ устанавливает методику измерений массовой концентрации алюминия в пробах питьевых, природных и сточных вод фотометрическим методом с хромазуролом. Методика распространяется на следующие объекты анализа: воды питьевые (в том числе расфасованные в емкости), природные пресные (поверхностные и подземные, в том числе источники водоснабжения), воды сточные (производственные, хозяйственно-бытовые, ливневые и очищенные).

Методика допущена для целей государственного экологического контроля

1 Общие положения и область применения

3 Приписанные характеристики показателей тоности измерений

5 Средства измерений, вспомогательные устройства. Реактивы и материалы

5.1 Средства измерений, вспомогательные устройства

6 Условия безопасного проведения работ

7 Требования к квалификации оператора

8 Условия выполнения измерений

9 Отбор и хранение проб воды

10 Подготовка к выполнению измерений

10.2 Приготовление растворов

10.3 Установление градуировочной характеристики

10.4 Контроль стабильности градуировочной характеристики

11.1 Подготовка пробы к выполнению измерений

12 Обработка результатов измерений

13 Оформление результатов измерения

14 Проверка приемлемости результатов измерений

15 Контроль точности результатов измерений

Приложение А. Блок-схема выполнения анализа

Чтобы бесплатно скачать этот документ в формате PDF, поддержите наш сайт и нажмите кнопку:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ПО ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Заместитель Председателя
Государственного комитета РФ
по охране окружающей среды

______________ А.А. Соловьянов

КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВОД

МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ АЛЮМИНИЯ
В ПРОБАХ ПИТЬЕВЫХ, ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД
ФОТОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ С ХРОМАЗУРОЛОМ

Методика допущена для целей государственного
экологического контроля

Москва 2000 г.
(издание 2007 г.)

Настоящий нормативный документ устанавливает методику спектрофотометрического определения массовой концентрации алюминия в пробах питьевых, природных и сточных вод в диапазоне концентрации от 0,04 до 200 мг/дм 3 . При массовой концентрации алюминия более 0,30 мг/дм 3 требуется предварительное разбавление пробы.

В зависимости от поставленной задачи проводят определение массовой концентрации общего содержания алюминия, растворенных, кислото-экстрагируемых или взвешенных форм.

Мешающее влияние железа в количестве 3 — 50 мг/дм 3 и хрома (VI) устраняют в ходе анализа добавлением аскорбиновой кислоты.

Влиянием бериллия, индия, галлия, циркония, урана можно пренебречь в связи с их низким содержанием в воде.

Определению не мешают 50-кратные количества фосфат-ионов, хлорид-ионов, 10000-кратные количества кальция, 2500-кратные количества магния, 100000-кратные количества нитрат- и сульфат-ионов, а также щелочные металлы.

Фторид-ионы мешают определению в концентрациях более 0,1 мг/л. Для коррекции влияния фторид-ионов и других компонентов матрицы на определение алюминия анализ выполняют методом добавок.

Блок-схема анализа приведена в Приложении 1.

Метод основан на образовании в уксусно-кислой среде при рН 5,7 — 5,8 окрашенного комплекса алюминия с хромазуролом S и фотометрировании полученных растворов при длине волны 540 нм.

В оптимальных условиях окраска развивается в течение 10 минут и устойчива во времени.

Настоящая методика обеспечивает получение результатов анализа с погрешностями, не превышающими значений, приведенных в таблице 1.

Диапазон измерений массовых концентраций, значения показателей повторяемости, воспроизводимости,
правильности и точности методики при доверительной вероятности Р = 0,95

Диапазон измерений массовой концентрации, мг/дм 3

Наименование метрологической характеристики

Показатель повторяемости (относительное среднеквадратическое отклонение повторяемости),
sr, %

Показатель воспроизводимости (относительное среднеквадратическое отклонение воспроизводимости),
sR, %

Показатель правильности (границы относительной систематической погрешности при вероятности Р = 0,95),
sс, %

Показатель точности (границы относительной погрешности при вероятности Р = 0,95),
d, %

3.1. Средства измерений и вспомогательное оборудование

3.1.1. Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр, позволяющий проводить измерения оптической плотности при длине волны 540 нм, например, КФК-3, снабженный кюветами с толщиной поглощающего слоя 30 мм

3.1.2. Весы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104 с наибольшим пределом взвешивания 1000 г и ценой деления 0,1 г.

3.1.3. Весы аналитические по ГОСТ-24104, с наибольшим пределом взвешивания 210 г и ценой деления 0,0001 г.

3.1.4. Государственный стандартный образец (ГСО) раствора алюминия с относительной погрешностью определения аттестованного значения не более 1 %.

3.1.5. рН-метр-потенциометр со стеклянным электродом, например, Corning-350 или аналогичный.

3.1.6. Печь микроволновая с закрытыми стаканами типа Ethos Plus (Milestone), Mars (СЕМ) или аналогичная (допускается использование плитки электрической).

3.1.7. Баня песчаная любой марки или плитка электрическая с закрытой спиралью по ГОСТ 14919.

3.1.8. Шприцы пластиковые вместимостью 20 или 50 см 3 .

3.1.10. Холодильник бытовой любого типа, обеспечивающий хранение проб при температуре 2 — 10 °С.

3.2.1. Колбы мерные по ГОСТ 1770, вместимостью 25, 50, 100, 250, 500 и 1000 см 3 , 2-го класса точности.

3.2.2. Пипетки градуированные по ГОСТ 29227, вместимостью 1, 2, 5, 10, 25 см 3 , 2-го класса точности.

3.2.3. Пипетки с одной меткой по ГОСТ 29169, вместимостью 25 см 3 , 2-го класса точности.

3.2.4. Стаканчик для взвешивания (бюкс) по ГОСТ 25336.

3.2.5. Цилиндры мерные наливные по ГОСТ 1770, вместимостью 50, 100, 250 см 3 , 2-го класса точности.

3.2.6. Стаканы химические по ГОСТ 25336, вместимостью 100, 250, 1000 см 3 .

3.2.7. Флаконы пластиковые вместимостью 25 — 1000 см 3 для хранения растворов.

3.2.8. Флаконы пластиковые вместимостью 200 см 3 для отбора и хранения проб.

Допускается использование аналогичных средств измерения и вспомогательного оборудования с метрологическими и техническими характеристиками не хуже, чем у вышеуказанных, в том числе импортных.

3.3.1. Хромазурол, ч.д.а., по ТУ 6-09-05-1175-82 или хромазурол S производства фирмы Merck.

3.3.2. Кислота азотная, конц., ос.ч., по ГОСТ 4461.

3.3.3. Кислота соляная, конц., ос.ч., по ГОСТ 14261.

3.3.4. Натрия гидроксид, ч.д.а., по ГОСТ 4328.

3.3.5. Кислота уксусная, х.ч., по ГОСТ 61.

3.3.6. Натрий уксуснокислый трехводный, ч.д.а., по ТУ 6-09-03-545.

3.3.7. Кислота аскорбиновая, ч.д.а., ФС 42-2668.

3.3.8. Вода дистиллированная, по ГОСТ 6709 или деионизированная по ГОСТ Р 52501 (2-ой степени чистоты).

3.3.9. Фильтры мембранные с диаметром пор 0,45 мкм (тип МФА-МА по ТУ 6-05-1903) и 5 мкм, или аналогичные.

3.3.10. Фильтры бумажные «синяя лента» по ТУ 6-09-1678.

3.3.11. Бумага индикаторная универсальная по ТУ 6-09-1181.

Допускается использовать реактивы и материалы более высокой квалификации или импортные аналоги.

4.1. При выполнении анализов необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007.

4.2. При работе с оборудованием необходимо соблюдать правила электробезопасности по ГОСТ 12.1.019.

4.3. Обучение работающих безопасности труда должно быть организовано в соответствии с ГОСТ 12.0.004.

4.4. Помещение лаборатории должно соответствовать требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009.

К выполнению измерений и обработке результатов могут быть допущены инженеры или лаборанты с высшим или средне-специальным образованием, имеющие навыки работы в химической лаборатории, владеющие техникой пробоподготовки и спектрофотометрического анализа, изучившие правила эксплуатации используемого оборудования.

При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:

температура воздуха 20 — 28 °С

относительная влажность воздуха не более 80 % при температуре 25 °С

частота переменного тока (50 ± 1) Гц

напряжение в сети (220 ± 22) В

7.1. Отбор проб воды осуществляют в соответствии с ГОСТ Р 51592 «Вода. Общие требования к отбору проб» и ГОСТ Р 51593 «Вода питьевая. Отбор проб».

7.2. Для отбора, хранения и транспортировки проб используют пластиковую или стеклянную посуду. Объём отбираемой пробы воды не менее 200 см 3 .

7.3. При определении растворенного алюминия пробы воды фильтруют через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм.

7.4. Если определение содержания общего или растворенного алюминия проводят более, чем через пять часов после отбора, пробы консервируют добавлением концентрированной азотной кислоты до рН £ 2. Срок хранения законсервированных проб — 1 месяц при температуре окружающей среды.

7.5. Срок хранения проб без консервации — 2 суток при температуре 2 — 10 °С.

7.6. При отборе проб составляется сопроводительный документ по утвержденной форме, в котором указывается:

— цель анализа, предполагаемые загрязнители;

— должность, фамилия лица, отбирающего пробу.

Подготовку фотоэлектроколориметра к работе проводят в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора.

8.2. Приготовление растворов

8.2.1. Приготовление 1 моль/дм 3 раствора гидроксида натрия.

40 г гидроксида натрия растворяют в стакане в небольшом количестве дистиллированной воды и доводят объём раствора до 1 дм 3 . Срок хранения раствора — 6 месяцев в закрытом пластиковом флаконе при температуре окружающей среды.

8.2.2. Приготовление 2 моль/дм 3 раствора уксусной кислоты.

60 см 3 концентрированной уксусной кислоты вносят в мерную колбу вместимостью 500 см 3 и доводят объем раствора до метки дистиллированной водой. В закрытом сосуде раствор устойчив в течение 3 месяцев при температуре 2 — 10 °С.

8.2.3. Приготовление 2 моль/дм 3 раствора ацетата натрия.

272 г трехводного ацетата натрия растворяют в стакане примерно в 500 — 700 см 3 дистиллированной воды, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм 3 и доводят объем раствора до метки. При необходимости полученный раствор фильтруют. В закрытом сосуде раствор устойчив в течение 3 месяцев при температуре 2 — 10 °С.

8.2.4. Приготовление ацетатного буферного раствора (рН 5,8).

Смешивают 2 моль/дм 3 раствор уксусной кислоты и 2 моль/дм 3 раствор ацетата натрия в соотношении 1:12,7 и доводят рН раствора по рН-метру до значения 5,8. В закрытом сосуде раствор устойчив в течение 3 месяцев при температуре 2 — 10 °С.

8.2.5. Приготовление 1 % раствора аскорбиновой кислоты.

1 г аскорбиновой кислоты растворяют в небольшом количестве дистиллированной воды и доводят объем раствора до метки в мерной колбе вместимостью 100 см 3 . Раствор используют в день приготовления.

8.2.6. Приготовление раствора азотной кислоты, разбавленной 1:1 (для доведения рН среды)

В мерную колбу вместимостью 100 см 3 вносят приблизительно 25 — 30 см 3 дистиллированной воды, затем постепенно добавляют 50 см 3 концентрированной азотной кислоты и доводят объем раствора до метки дистиллированной водой. Срок хранения раствора — 6 месяцев при температуре окружающей среды.

8.2.7. Приготовление 0,1 % раствора хромазурола

0,1 г хромазурола растворяют в небольшом количестве дистиллированной воды и доводят объем раствора до метки в мерной колбе вместимостью 100 см 3 . Раствор используют через 24 часа после приготовления. Готовый раствор фильтруют. Раствор устойчив в течение 10 дней при температуре 2 — 10 °С.

8.2.8. Приготовление градуировочных растворов.

5 см 3 стандартного раствора алюминия (ГСО) с концентрацией 1 мг/см 3 с помощью пипетки переносят в мерную колбу вместимостью 50 см 3 , доводят объем раствора до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Полученный основной градуировочный раствор содержит 100 мг/дм 3 алюминия. Срок хранения раствора 2 месяца при температуре 2 — 10 °С.

Для приготовления рабочего градуировочного раствора алюминия 1 см 3 основного градуировочного раствора с концентрацией 100 мг/дм 3 с помощью пипетки переносят в мерную колбу вместимостью 100 см 3 , доводят объем раствора до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Полученный рабочий градуировочный раствор содержит 1 мг/дм 3 алюминия. Срок хранения раствора 1 месяц при температуре 2 — 10 °С.

8.3. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику строят не менее, чем по 5 точкам. Для установления градуировочной характеристики алюминия готовят шкалу градуировочных растворов в двух повторностях с содержанием алюминия 0,001; 0,002; 0,004; 0,006 и 0,008 мг в мерной колбе вместимостью 50 см 3 , что соответствует концентрации 0,04; 0,08; 0,16; 0,24 и 0,32 мг/дм 3 в пересчете на 25 см 3 пробы. Для этого в мерные колбы вместимостью 50 см 3 вносят соответственно 1; 2; 4; 6 и 8 см 3 рабочего градуировочного раствора алюминия с концентрацией 1 мг/дм 3 , приливают примерно по 20 см 3 дистиллированной воды, добавляют 1 см 3 раствора аскорбиновой кислоты, 2 см 3 раствора хромазурола, 10 см 3 ацетатного буферного раствора, доводят объем до метки дистиллированной водой и перемешивают.

Через 10 — 15 минут измеряют оптическую плотность приготовленных растворов при λ = 540 нм в кюветах с толщиной поглощающего слоя 30 мм, используя в качестве раствора сравнения холостую пробу (дистиллированная вода, в которую добавляют все реактивы в той же последовательности). Окраска комплекса устойчива в течение 1 часа.

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности от количества алюминия (мг), устанавливают графически или рассчитывают по методу наименьших квадратов, используя результаты двух измерений для каждой концентрации.

По уравнению аппроксимирующей функции определяют К — коэффициент пересчета оптической плотности в значения концентрации (мг/дм 3 ).

Градуировочную характеристику устанавливают не реже одного раза в 3 месяца и обязательно при смене партий любого из реактивов, после ремонта прибора или использовании другого спектрофотометра.

Чистота посуды и качество используемых реактивов и материалов контролируются проведением предварительного анализа «холостой» пробы.

8.4. Контроль стабильности градуировочной характеристики

Стабильность градуировочной характеристики проверяют с каждой партией анализируемых проб по одному из градуировочных растворов (см. п. 8.3). Концентрацию алюминия в градуировочном растворе определяют, используя ранее установленную градуировочную характеристику. Градуировочную характеристику считают стабильной в случае, если полученное значение концентрации градуировочного раствора отличается от аттестованного значения не более чем на 20 % во всем диапазоне концентраций.

Если градуировочная характеристика нестабильна, выясняют и устраняют причины нестабильности. Повторяют контроль с использованием не менее двух других градуировочных растворов, предусмотренных методикой. При повторном обнаружении отклонения хотя бы одного результата градуировочную характеристику устанавливают заново.

9.1. Подготовка пробы к выполнению измерений.

При определении растворенного алюминия пробу воды сразу после отбора фильтруют через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм. В фильтрате определяют содержание алюминия в соответствии с п. 9.2.

При определении общего содержания алюминия к 50 см 3 пробы воды добавляют 2,5 см 3 концентрированной азотной кислоты и нагревают на песчаной бане или электроплитке с закрытой спиралью в течение 20 — 30 мин. не допуская кипения. После охлаждения доводят объем пробы до первоначального.

Читайте также:  Анализ воды в реке томь

9.1.2. Природные и сточные воды.

При определении растворенного алюминия пробу воды сразу после отбора фильтруют через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм. В фильтрате определяют содержание алюминия в соответствии с п. 9.2.

При определении взвешенного (суспендированного) алюминия хорошо перемешанную неподкисленную пробу воды определенного объема фильтруют через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм. Осадок с фильтратом подвергают кислотному озолению смесью азотной и соляной кислот при нагревании на электроплитке с закрытой спиралью или в микроволновой печи до полного растворения. В полученном растворе фиксированного объема определяют содержание алюминия и пересчитывают на объем пробы исходной анализируемой воды.

При определении кислото-экстрагируемого алюминия хорошо перемешанную пробу воды подкисляют азотной кислотой до рН = 2 — 3 (если кислота не была предварительно добавлена), нагревают в стакане на песчаной бане или электроплитке в течение 0,5 — 1 часа, охлаждают, фильтруют через мембранный фильтр 0,45 мкм. Стакан ополаскивают дистиллированной водой, объем полученного раствора доводят до первоначального объема пробы смывной водой. В полученном растворе определяют содержание алюминия.

При определении общего содержания алюминия, в том числе присутствующего в виде взвеси, нефильтрованную хорошо перемешанную пробу воды подвергают кислотному озолению на электроплитке, песчаной бане или в микроволновой печи.

Примечание: Природные воды, содержащие растворенные органические соединения, взвешенные или окрашенные вещества, подвергают кислотному озолению, как сточные воды.

При использовании электроплитки или песчаной бани к 50 см 3 гомогенизированной пробы добавляют 2,5 см 3 концентрированной азотной кислоты и нагревают в течение 20 — 30 мин. не допуская кипения. После охлаждения доводят объем пробы до первоначального.

При разложении проб сточной воды и загрязненной природной воды в микроволновой печи к 50 см 3 гомогенизированной пробы в стакане, предназначенном для микроволновой печи, приливают 2,5 см 3 концентрированной азотной кислоты, выдерживают 15 — 20 мин, закрывают крышкой и помещают в микроволновую печь. Режимы микроволнового разложения устанавливают экспериментально (в зависимости от типа микроволновой печи и от количества взвешенных частиц в исходной пробе).

При необходимости минерализованные пробы фильтруют через бумажный или мембранный фильтр.

9.2.1. Выполнение измерений с использованием градуировочной характеристики.

Если проба была законсервирована или при пробоподготовке использовалась азотная кислота, пробу предварительно нейтрализуют приблизительно до рН 4. Для этого 25 см 3 подготовленной одним из вышеперечисленных способов пробы воды вносят в стакан или коническую колбу и с помощью 1 моль/дм 3 раствора гидроксида натрия (и/или раствора азотной кислоты, разбавленной 1:1) доводят рН раствора приблизительно до 4 по рН-метру. Количественно переносят раствор в мерную колбу вместимостью 50 см 3 , добавляют 1 см 3 1 % раствора аскорбиновой кислоты, 2 см 3 0,1 % раствора хромазурола, 10 см 3 ацетатного буферного раствора, доводят объем смеси до метки дистиллированной водой, перемешивают и через 10 — 15 минут измеряют оптическую плотность в кюветах с толщиной поглощающего слоя 30 мм относительно холостой пробы. Одновременно проводят два параллельных измерения.

При необходимости пробы воды разбавляют таким образом, чтобы определяемая концентрация попадала в диапазон градуировочного графика. Коэффициент разбавления пробы (Q) вычисляют по формуле:

где Va — объем аликвоты пробы, см 3 .

Для получения результатов анализа в единицах концентрации в программу фотоэлектроколориметра вводят значение К — коэффициента пересчета для градуировочной характеристики (см. п. 8.3), либо определяют по градуировочной характеристике для двух измеренных значений оптической плотности.

При расчете содержания алюминия в пробе учитывают коэффициент разбавления пробы Q.

9.2.2. Выполнение измерений с использованием метода стандартных добавок.

Для устранения влияния мешающих компонентов матрицы пробы (например, фторид-ионов) на определение содержания алюминия используется метод стандартных добавок.

Для выполнения измерения концентрации, алюминия методом добавок первоначально отбирают аликвотную часть пробы воды (меньше или равную 25 см 3 ), и анализируют по п. 9.2.1, измеряя оптическую плотность раствора. Затем отбирают вторую такую же аликвотную часть пробы, доводят рН приблизительно до 4, переносят количественно в мерную колбу вместимостью 50 см 3 , вносят добавку алюминия, используя рабочий градуировочный раствор с концентрацией 1 мг/дм 3 , приготовленный по п. 8.2.8. Концентрацию добавки алюминия Сд, мг/дм 3 , рассчитанную для 25 см 3 пробы, вычисляют по формуле:

Где Сст — концентрация рабочего градуировочного раствора, мг/дм 3 ;

Vст — добавленный объем рабочего градуировочного раствора, см 3 .

Затем эту порцию пробы анализируют по п. 9.2.1, измеряя оптическую плотность пробы с введенной первой добавкой Сд, мг/дм 3 . Процедуру повторяют еще дважды, каждый раз увеличивая концентрацию добавки алюминия, например, в 1,5 — 2 раза.

Для построения градуировочного графика по методу добавок анализируют три одинаковые аликвотные порции пробы с разным значением добавки алюминия Сд в двух повторностях. Содержание алюминия в пробе находят по отрезку, отсекаемому градуировочной прямой на оси абсцисс, и умножают на коэффициент разбавления пробы Q, если объем аликвоты пробы составлял менее 25 см 3 .

Массовую концентрацию алюминия в анализируемой пробе воды X рассчитывают по формуле:

где Са — среднее арифметическое значение результатов двух параллельных измерений концентрации алюминия в анализируемой пробе воды, найденных по градуировочному графику, мг/дм 3 ;

Q — коэффициент разбавления пробы.

Примечание: Контроль приемлемости результатов измерений, полученных в условиях повторяемости, проводят в соответствии с п. 12.1.

Результаты анализа в протоколе представляют в виде:

Значение D вычисляют по формуле:

где d — показатель точности при доверительной вероятности Р = 0,95 по табл. 1, %;

X — значение концентрации алюминия в анализируемой пробе, мг/дм 3 .

12.1. Контроль приемлемости результатов измерений (или анализа), полученных в условиях повторяемости (сходимости), осуществляют по ГОСТ Р ИСО 5725-6 исходя из условия:

где X1; Х2 — результаты измерений, полученные в условиях повторяемости, мг/дм 3 ;

Xср. — среднеарифметическое значение результатов параллельных измерений, мг/дм 3 ;

r — значение предела повторяемости, % (см. табл. 2).

12.2. При необходимости проверку приемлемости результатов измерений, полученных в условиях воспроизводимости, проводят с учетом требований раздела 5.3 ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 и значений предела воспроизводимости (R) (см. табл. 2).

Пределы повторяемости и воспроизводимости результатов измерений

Диапазон измерений, мг/дм 3

Предел повторяемости, n = 2, rотн, %

Предел воспроизводимости, n = 2, Rотн, %

13.1. Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории предусматривает:

— контроль исполнителем процедуры выполнения измерений путем оценки погрешности с использованием образцов для контроля;

— контроль стабильности результатов измерений путем контроля стабильности погрешности и среднеквадратического отклонения повторяемости и промежуточной прецизионности.

Периодичность контроля исполнителем процедуры выполнения измерений, а также реализуемые процедуры контроля стабильности результатов измерений регламентируют во внутренних документах лаборатории.

13.2. Контроль процедуры выполнения измерений с использованием образцов для контроля.

Образцами для контроля (ОК) являются растворы, приготовленные с использованием ГСО. Для приготовления ОК используют дистиллированную воду или рабочую пробу воды, не содержащую определяемый компонент.

Анализируют ОК в соответствии с прописью методики. Результат контрольной процедуры Кк рассчитывают по формуле:

Х — результат анализа, мг/дм 3 ;

С — аттестованное значение алюминия в образце для контроля, мг/дм 3 .

Для оценки качества процедуры выполнения анализа рассчитывают норматив контроля К по формуле:

где Dл — характеристика погрешности результатов анализа, соответствующая аттестованному значению ОК.

Примечание: На первом этапе допускается считать Dл= 0,84D, где D — показатель точности МВИ, рассчитанный по формуле: D = d0,01C, где d — показатель точности (см. табл. 1), С — аттестованное значение ОК.

Если результат контрольной процедуры удовлетворяет условию:

процедуру анализа признают удовлетворительной. Претензии к качеству процесса измерений не предъявляют.

При невыполнении условия контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и устраняют их.

13.3. Контроль процедуры выполнения измерений с использованием метода добавок.

Образцами для контроля являются реальные пробы воды, отобранные в традиционных точках контроля состава вод. Объем отобранной для контроля пробы должен соответствовать удвоенному объему, необходимому для проведения анализа по методике. Отобранный объем делят на две равные части, первую из которых анализируют в соответствии с методикой и получают результат анализа исходной рабочей пробы Х1, а во вторую часть делают добавку анализируемого компонента (С) и анализируют в соответствии с методикой, получая результат анализа рабочей пробы с добавкой Х2. Результаты анализа исходной рабочей пробы X1 и рабочей пробы с добавкой Х2 получают по возможности в одинаковых условиях, т.е. их получает один аналитик с использованием одного набора мерной посуды, одних и тех же реактивов и т.д.

Результат контрольной процедуры Кк (мг/дм 3 ) рассчитывают по формуле:

X1 — результат анализа рабочей пробы, мг/дм 3 ;

Х2 — результат анализа рабочей пробы с добавкой анализируемого компонента, мг/дм 3 ;

С — величина добавки анализируемого компонента, мг/дм 3 ;

Решение об удовлетворительной погрешности принимают при выполнении условия:

К — норматив контроля погрешности (мг/дм 3 ), рассчитанный по формуле:

Dлх1 — значение характеристики погрешности измерения концентрации в рабочей пробе, мг/дм 3 ;

Dлх2 — значение характеристики погрешности измерения концентрации в рабочей пробе с добавкой, мг/дм 3 .

Значения Dлх1 и Dлх2 (мг/дм 3 ) устанавливаются лабораторией при реализации методики и обеспечиваются контролем стабильности результатов измерений.

Примечание: Допустимо характеристику погрешности для результатов измерений (X1и X2) при внедрении методики в лаборатории рассчитывать по формуле:

d — показатель точности (см. таблицу 1).

По мере накопления информации в процессе контроля стабильности результатов измерений характеристику погрешности уточняют.

При превышении норматива контроля погрешности эксперимент повторяют. При повторном превышении указанного норматива К выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам контроля, и устраняют их.

Блок-схема определения алюминия

2. Характеристики погрешности измерений. 2

3. Средства измерений, вспомогательное оборудование. Реактивы и материалы.. 2

4. Условия безопасного проведения работ. 3

5. Требования к квалификации оператора. 3

6. Условия выполнения измерений. 3

7. Отбор и хранение проб воды.. 3

8. Подготовка к выполнению измерений. 3

10. Вычисление результатов измерений. 3

11. Оформление результатов измерения. 3

12. Оценка приемлемости результатов измерений. 3

13. Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории. 3

источник

ПНД Ф 14.1;2;4.161-2000 Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой концентрации алюминия в пробах питьевых, природных и сточных вод

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ПО ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Заместитель Председателя
Государственного комитета РФ
по охране окружающей среды

______________ А.А. Соловьянов

КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВОД

МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ АЛЮМИНИЯ
В ПРОБАХ ПИТЬЕВЫХ, ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД
ФОТОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ С ХРОМАЗУРОЛОМ

Методика допущена для целей государственного
экологического контроля

Настоящий нормативный документ устанавливает методику спектрофотометрического определения массовой концентрации алюминия в пробах питьевых, природных и сточных вод в диапазоне концентрации от 0,04 до 200 мг/дм 3 . При массовой концентрации алюминия более 0,30 мг/дм 3 требуется предварительное разбавление пробы.

В зависимости от поставленной задачи проводят определение массовой концентрации общего содержания алюминия, растворенных, кислото-экстрагируемых или взвешенных форм.

Мешающее влияние железа в количестве 3 — 50 мг/дм 3 и хрома (VI) устраняют в ходе анализа добавлением аскорбиновой кислоты.

Влиянием бериллия, индия, галлия, циркония, урана можно пренебречь в связи с их низким содержанием в воде.

Определению не мешают 50-кратные количества фосфат-ионов, хлорид-ионов, 10000-кратные количества кальция, 2500-кратные количества магния, 100000-кратные количества нитрат- и сульфат-ионов, а также щелочные металлы.

Фторид-ионы мешают определению в концентрациях более 0,1 мг/л. Для коррекции влияния фторид-ионов и других компонентов матрицы на определение алюминия анализ выполняют методом добавок.

Блок-схема анализа приведена в Приложении 1.

Метод основан на образовании в уксусно-кислой среде при рН 5,7 — 5,8 окрашенного комплекса алюминия с хромазуролом S и фотометрировании полученных растворов при длине волны 540 нм.

В оптимальных условиях окраска развивается в течение 10 минут и устойчива во времени.

2. ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ

Настоящая методика обеспечивает получение результатов анализа с погрешностями, не превышающими значений, приведенных в таблице 1.

Диапазон измерений массовых концентраций, значения показателей повторяемости, воспроизводимости,
правильности и точности методики при доверительной вероятности Р = 0,95

Диапазон измерений массовой концентрации, мг/дм 3

Наименование метрологической характеристики

Показатель повторяемости (относительное среднеквадратическое отклонение повторяемости),
sr, %

Показатель воспроизводимости (относительное среднеквадратическое отклонение воспроизводимости),
sR, %

Показатель правильности (границы относительной систематической погрешности при вероятности Р = 0,95),
sс, %

Показатель точности (границы относительной погрешности при вероятности Р = 0,95),
d, %

3. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ. РЕАКТИВЫ И МАТЕРИАЛЫ

3.1. Средства измерений и вспомогательное оборудование

3.1.1. Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр, позволяющий проводить измерения оптической плотности при длине волны 540 нм, например, КФК-3, снабженный кюветами с толщиной поглощающего слоя 30 мм

3.1.2. Весы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104 с наибольшим пределом взвешивания 1000 г и ценой деления 0,1 г.

3.1.3. Весы аналитические по ГОСТ-24104, с наибольшим пределом взвешивания 210 г и ценой деления 0,0001 г.

3.1.4. Государственный стандартный образец (ГСО) раствора алюминия с относительной погрешностью определения аттестованного значения не более 1 %.

3.1.5. рН-метр-потенциометр со стеклянным электродом, например, Corning-350 или аналогичный.

3.1.6. Печь микроволновая с закрытыми стаканами типа Ethos Plus (Milestone), Mars (СЕМ) или аналогичная (допускается использование плитки электрической).

3.1.7. Баня песчаная любой марки или плитка электрическая с закрытой спиралью по ГОСТ 14919.

3.1.8. Шприцы пластиковые вместимостью 20 или 50 см 3 .

3.1.10. Холодильник бытовой любого типа, обеспечивающий хранение проб при температуре 2 — 10 °С.

3.2.1. Колбы мерные по ГОСТ 1770, вместимостью 25, 50, 100, 250, 500 и 1000 см 3 , 2-го класса точности.

3.2.2. Пипетки градуированные по ГОСТ 29227, вместимостью 1, 2, 5, 10, 25 см 3 , 2-го класса точности.

3.2.3. Пипетки с одной меткой по ГОСТ 29169, вместимостью 25 см 3 , 2-го класса точности.

3.2.4. Стаканчик для взвешивания (бюкс) по ГОСТ 25336.

3.2.5. Цилиндры мерные наливные по ГОСТ 1770, вместимостью 50, 100, 250 см 3 , 2-го класса точности.

3.2.6. Стаканы химические по ГОСТ 25336, вместимостью 100, 250, 1000 см 3 .

3.2.7. Флаконы пластиковые вместимостью 25 — 1000 см 3 для хранения растворов.

3.2.8. Флаконы пластиковые вместимостью 200 см 3 для отбора и хранения проб.

Читайте также:  Анализ воды в республике башкортостан

Допускается использование аналогичных средств измерения и вспомогательного оборудования с метрологическими и техническими характеристиками не хуже, чем у вышеуказанных, в том числе импортных.

3.3.1. Хромазурол, ч.д.а., по ТУ 6-09-05-1175-82 или хромазурол S производства фирмы Merck.

3.3.2. Кислота азотная, конц., ос.ч., по ГОСТ 4461.

3.3.3. Кислота соляная, конц., ос.ч., по ГОСТ 14261.

3.3.4. Натрия гидроксид, ч.д.а., по ГОСТ 4328.

3.3.5. Кислота уксусная, х.ч., по ГОСТ 61.

3.3.6. Натрий уксуснокислый трехводный, ч.д.а., по ТУ 6-09-03-545.

3.3.7. Кислота аскорбиновая, ч.д.а., ФС 42-2668.

3.3.8. Вода дистиллированная, по ГОСТ 6709 или деионизированная по ГОСТ Р 52501 (2-ой степени чистоты).

3.3.9. Фильтры мембранные с диаметром пор 0,45 мкм (тип МФА-МА по ТУ 6-05-1903) и 5 мкм, или аналогичные.

3.3.10. Фильтры бумажные «синяя лента» по ТУ 6-09-1678.

3.3.11. Бумага индикаторная универсальная по ТУ 6-09-1181.

Допускается использовать реактивы и материалы более высокой квалификации или импортные аналоги.

4. УСЛОВИЯ БЕЗОПАСНОГО ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТ

4.1. При выполнении анализов необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007.

4.2. При работе с оборудованием необходимо соблюдать правила электробезопасности по ГОСТ 12.1.019.

4.3. Обучение работающих безопасности труда должно быть организовано в соответствии с ГОСТ 12.0.004.

4.4. Помещение лаборатории должно соответствовать требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009.

5. ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ОПЕРАТОРА

К выполнению измерений и обработке результатов могут быть допущены инженеры или лаборанты с высшим или средне-специальным образованием, имеющие навыки работы в химической лаборатории, владеющие техникой пробоподготовки и спектрофотометрического анализа, изучившие правила эксплуатации используемого оборудования.

6. УСЛОВИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:

температура воздуха 20 — 28 °С

относительная влажность воздуха не более 80 % при температуре 25 °С

частота переменного тока (50 ± 1) Гц

напряжение в сети (220 ± 22) В

7. ОТБОР И ХРАНЕНИЕ ПРОБ ВОДЫ

7.1. Отбор проб воды осуществляют в соответствии с ГОСТ Р 51592 «Вода. Общие требования к отбору проб» и ГОСТ Р 51593 «Вода питьевая. Отбор проб».

7.2. Для отбора, хранения и транспортировки проб используют пластиковую или стеклянную посуду. Объём отбираемой пробы воды не менее 200 см 3 .

7.3. При определении растворенного алюминия пробы воды фильтруют через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм.

7.4. Если определение содержания общего или растворенного алюминия проводят более, чем через пять часов после отбора, пробы консервируют добавлением концентрированной азотной кислоты до рН ? 2. Срок хранения законсервированных проб — 1 месяц при температуре окружающей среды.

7.5. Срок хранения проб без консервации — 2 суток при температуре 2 — 10 °С.

7.6. При отборе проб составляется сопроводительный документ по утвержденной форме, в котором указывается:

— цель анализа, предполагаемые загрязнители;

— должность, фамилия лица, отбирающего пробу.

8. ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ

Подготовку фотоэлектроколориметра к работе проводят в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора.

8.2. Приготовление растворов

8.2.1. Приготовление 1 моль/дм 3 раствора гидроксида натрия.

40 г гидроксида натрия растворяют в стакане в небольшом количестве дистиллированной воды и доводят объём раствора до 1 дм 3 . Срок хранения раствора — 6 месяцев в закрытом пластиковом флаконе при температуре окружающей среды.

8.2.2. Приготовление 2 моль/дм 3 раствора уксусной кислоты.

60 см 3 концентрированной уксусной кислоты вносят в мерную колбу вместимостью 500 см 3 и доводят объем раствора до метки дистиллированной водой. В закрытом сосуде раствор устойчив в течение 3 месяцев при температуре 2 — 10 °С.

8.2.3. Приготовление 2 моль/дм 3 раствора ацетата натрия.

272 г трехводного ацетата натрия растворяют в стакане примерно в 500 — 700 см 3 дистиллированной воды, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм 3 и доводят объем раствора до метки. При необходимости полученный раствор фильтруют. В закрытом сосуде раствор устойчив в течение 3 месяцев при температуре 2 — 10 °С.

8.2.4. Приготовление ацетатного буферного раствора (рН 5,8).

Смешивают 2 моль/дм 3 раствор уксусной кислоты и 2 моль/дм 3 раствор ацетата натрия в соотношении 1:12,7 и доводят рН раствора по рН-метру до значения 5,8. В закрытом сосуде раствор устойчив в течение 3 месяцев при температуре 2 — 10 °С.

8.2.5. Приготовление 1 % раствора аскорбиновой кислоты.

1 г аскорбиновой кислоты растворяют в небольшом количестве дистиллированной воды и доводят объем раствора до метки в мерной колбе вместимостью 100 см 3 . Раствор используют в день приготовления.

8.2.6. Приготовление раствора азотной кислоты, разбавленной 1:1 (для доведения рН среды)

В мерную колбу вместимостью 100 см 3 вносят приблизительно 25 — 30 см 3 дистиллированной воды, затем постепенно добавляют 50 см 3 концентрированной азотной кислоты и доводят объем раствора до метки дистиллированной водой. Срок хранения раствора — 6 месяцев при температуре окружающей среды.

8.2.7. Приготовление 0,1 % раствора хромазурола

0,1 г хромазурола растворяют в небольшом количестве дистиллированной воды и доводят объем раствора до метки в мерной колбе вместимостью 100 см 3 . Раствор используют через 24 часа после приготовления. Готовый раствор фильтруют. Раствор устойчив в течение 10 дней при температуре 2 — 10 °С.

8.2.8. Приготовление градуировочных растворов.

5 см 3 стандартного раствора алюминия (ГСО) с концентрацией 1 мг/см 3 с помощью пипетки переносят в мерную колбу вместимостью 50 см 3 , доводят объем раствора до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Полученный основной градуировочный раствор содержит 100 мг/дм 3 алюминия. Срок хранения раствора 2 месяца при температуре 2 — 10 °С.

Для приготовления рабочего градуировочного раствора алюминия 1 см 3 основного градуировочного раствора с концентрацией 100 мг/дм 3 с помощью пипетки переносят в мерную колбу вместимостью 100 см 3 , доводят объем раствора до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Полученный рабочий градуировочный раствор содержит 1 мг/дм 3 алюминия. Срок хранения раствора 1 месяц при температуре 2 — 10 °С.

8.3. Установление градуировочной характеристики

Градуировочную характеристику строят не менее, чем по 5 точкам. Для установления градуировочной характеристики алюминия готовят шкалу градуировочных растворов в двух повторностях с содержанием алюминия 0,001; 0,002; 0,004; 0,006 и 0,008 мг в мерной колбе вместимостью 50 см 3 , что соответствует концентрации 0,04; 0,08; 0,16; 0,24 и 0,32 мг/дм 3 в пересчете на 25 см 3 пробы. Для этого в мерные колбы вместимостью 50 см 3 вносят соответственно 1; 2; 4; 6 и 8 см 3 рабочего градуировочного раствора алюминия с концентрацией 1 мг/дм 3 , приливают примерно по 20 см 3 дистиллированной воды, добавляют 1 см 3 раствора аскорбиновой кислоты, 2 см 3 раствора хромазурола, 10 см 3 ацетатного буферного раствора, доводят объем до метки дистиллированной водой и перемешивают.

Через 10 — 15 минут измеряют оптическую плотность приготовленных растворов при ? = 540 нм в кюветах с толщиной поглощающего слоя 30 мм, используя в качестве раствора сравнения холостую пробу (дистиллированная вода, в которую добавляют все реактивы в той же последовательности). Окраска комплекса устойчива в течение 1 часа.

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость оптической плотности от количества алюминия (мг), устанавливают графически или рассчитывают по методу наименьших квадратов, используя результаты двух измерений для каждой концентрации.

По уравнению аппроксимирующей функции определяют К — коэффициент пересчета оптической плотности в значения концентрации (мг/дм 3 ).

Градуировочную характеристику устанавливают не реже одного раза в 3 месяца и обязательно при смене партий любого из реактивов, после ремонта прибора или использовании другого спектрофотометра.

Чистота посуды и качество используемых реактивов и материалов контролируются проведением предварительного анализа «холостой» пробы.

8.4. Контроль стабильности градуировочной характеристики

Стабильность градуировочной характеристики проверяют с каждой партией анализируемых проб по одному из градуировочных растворов (см. п. 8.3). Концентрацию алюминия в градуировочном растворе определяют, используя ранее установленную градуировочную характеристику. Градуировочную характеристику считают стабильной в случае, если полученное значение концентрации градуировочного раствора отличается от аттестованного значения не более чем на 20 % во всем диапазоне концентраций.

Если градуировочная характеристика нестабильна, выясняют и устраняют причины нестабильности. Повторяют контроль с использованием не менее двух других градуировочных растворов, предусмотренных методикой. При повторном обнаружении отклонения хотя бы одного результата градуировочную характеристику устанавливают заново.

9.1. Подготовка пробы к выполнению измерений.

При определении растворенного алюминия пробу воды сразу после отбора фильтруют через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм. В фильтрате определяют содержание алюминия в соответствии с п. 9.2.

При определении общего содержания алюминия к 50 см 3 пробы воды добавляют 2,5 см 3 концентрированной азотной кислоты и нагревают на песчаной бане или электроплитке с закрытой спиралью в течение 20 — 30 мин. не допуская кипения. После охлаждения доводят объем пробы до первоначального.

9.1.2. Природные и сточные воды.

При определении растворенного алюминия пробу воды сразу после отбора фильтруют через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм. В фильтрате определяют содержание алюминия в соответствии с п. 9.2.

При определении взвешенного (суспендированного) алюминия хорошо перемешанную неподкисленную пробу воды определенного объема фильтруют через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм. Осадок с фильтратом подвергают кислотному озолению смесью азотной и соляной кислот при нагревании на электроплитке с закрытой спиралью или в микроволновой печи до полного растворения. В полученном растворе фиксированного объема определяют содержание алюминия и пересчитывают на объем пробы исходной анализируемой воды.

При определении кислото-экстрагируемого алюминия хорошо перемешанную пробу воды подкисляют азотной кислотой до рН = 2 — 3 (если кислота не была предварительно добавлена), нагревают в стакане на песчаной бане или электроплитке в течение 0,5 — 1 часа, охлаждают, фильтруют через мембранный фильтр 0,45 мкм. Стакан ополаскивают дистиллированной водой, объем полученного раствора доводят до первоначального объема пробы смывной водой. В полученном растворе определяют содержание алюминия.

При определении общего содержания алюминия, в том числе присутствующего в виде взвеси, нефильтрованную хорошо перемешанную пробу воды подвергают кислотному озолению на электроплитке, песчаной бане или в микроволновой печи.

Примечание: Природные воды, содержащие растворенные органические соединения, взвешенные или окрашенные вещества, подвергают кислотному озолению, как сточные воды.

При использовании электроплитки или песчаной бани к 50 см 3 гомогенизированной пробы добавляют 2,5 см 3 концентрированной азотной кислоты и нагревают в течение 20 — 30 мин. не допуская кипения. После охлаждения доводят объем пробы до первоначального.

При разложении проб сточной воды и загрязненной природной воды в микроволновой печи к 50 см 3 гомогенизированной пробы в стакане, предназначенном для микроволновой печи, приливают 2,5 см 3 концентрированной азотной кислоты, выдерживают 15 — 20 мин, закрывают крышкой и помещают в микроволновую печь. Режимы микроволнового разложения устанавливают экспериментально (в зависимости от типа микроволновой печи и от количества взвешенных частиц в исходной пробе).

При необходимости минерализованные пробы фильтруют через бумажный или мембранный фильтр.

9.2.1. Выполнение измерений с использованием градуировочной характеристики.

Если проба была законсервирована или при пробоподготовке использовалась азотная кислота, пробу предварительно нейтрализуют приблизительно до рН 4. Для этого 25 см 3 подготовленной одним из вышеперечисленных способов пробы воды вносят в стакан или коническую колбу и с помощью 1 моль/дм 3 раствора гидроксида натрия (и/или раствора азотной кислоты, разбавленной 1:1) доводят рН раствора приблизительно до 4 по рН-метру. Количественно переносят раствор в мерную колбу вместимостью 50 см 3 , добавляют 1 см 3 1 % раствора аскорбиновой кислоты, 2 см 3 0,1 % раствора хромазурола, 10 см 3 ацетатного буферного раствора, доводят объем смеси до метки дистиллированной водой, перемешивают и через 10 — 15 минут измеряют оптическую плотность в кюветах с толщиной поглощающего слоя 30 мм относительно холостой пробы. Одновременно проводят два параллельных измерения.

При необходимости пробы воды разбавляют таким образом, чтобы определяемая концентрация попадала в диапазон градуировочного графика. Коэффициент разбавления пробы (Q) вычисляют по формуле:

где Va — объем аликвоты пробы, см 3 .

Для получения результатов анализа в единицах концентрации в программу фотоэлектроколориметра вводят значение К — коэффициента пересчета для градуировочной характеристики (см. п. 8.3), либо определяют по градуировочной характеристике для двух измеренных значений оптической плотности.

При расчете содержания алюминия в пробе учитывают коэффициент разбавления пробы Q.

9.2.2. Выполнение измерений с использованием метода стандартных добавок.

Для устранения влияния мешающих компонентов матрицы пробы (например, фторид-ионов) на определение содержания алюминия используется метод стандартных добавок.

Для выполнения измерения концентрации, алюминия методом добавок первоначально отбирают аликвотную часть пробы воды (меньше или равную 25 см 3 ), и анализируют по п. 9.2.1, измеряя оптическую плотность раствора. Затем отбирают вторую такую же аликвотную часть пробы, доводят рН приблизительно до 4, переносят количественно в мерную колбу вместимостью 50 см 3 , вносят добавку алюминия, используя рабочий градуировочный раствор с концентрацией 1 мг/дм 3 , приготовленный по п. 8.2.8. Концентрацию добавки алюминия Сд, мг/дм 3 , рассчитанную для 25 см 3 пробы, вычисляют по формуле:

Где Сст — концентрация рабочего градуировочного раствора, мг/дм 3 ;

Vст — добавленный объем рабочего градуировочного раствора, см 3 .

Затем эту порцию пробы анализируют по п. 9.2.1, измеряя оптическую плотность пробы с введенной первой добавкой Сд, мг/дм 3 . Процедуру повторяют еще дважды, каждый раз увеличивая концентрацию добавки алюминия, например, в 1,5 — 2 раза.

Для построения градуировочного графика по методу добавок анализируют три одинаковые аликвотные порции пробы с разным значением добавки алюминия Сд в двух повторностях. Содержание алюминия в пробе находят по отрезку, отсекаемому градуировочной прямой на оси абсцисс, и умножают на коэффициент разбавления пробы Q, если объем аликвоты пробы составлял менее 25 см 3 .

10. ВЫЧИСЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

Массовую концентрацию алюминия в анализируемой пробе воды X рассчитывают по формуле:

где Са — среднее арифметическое значение результатов двух параллельных измерений концентрации алюминия в анализируемой пробе воды, найденных по градуировочному графику, мг/дм 3 ;

Q — коэффициент разбавления пробы.

Примечание: Контроль приемлемости результатов измерений, полученных в условиях повторяемости, проводят в соответствии с п. 12.1.

11. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЯ

Результаты анализа в протоколе представляют в виде:

Читайте также:  Анализ воды в ростовской области

Значение D вычисляют по формуле:

где d — показатель точности при доверительной вероятности Р = 0,95 по табл. 1, %;

X — значение концентрации алюминия в анализируемой пробе, мг/дм 3 .

12. ОЦЕНКА ПРИЕМЛЕМОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

12.1. Контроль приемлемости результатов измерений (или анализа), полученных в условиях повторяемости (сходимости), осуществляют по ГОСТ Р ИСО 5725-6 исходя из условия:

где X1; Х2 — результаты измерений, полученные в условиях повторяемости, мг/дм 3 ;

Xср. — среднеарифметическое значение результатов параллельных измерений, мг/дм 3 ;

r — значение предела повторяемости, % (см. табл. 2).

12.2. При необходимости проверку приемлемости результатов измерений, полученных в условиях воспроизводимости, проводят с учетом требований раздела 5.3 ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 и значений предела воспроизводимости (R) (см. табл. 2).

Пределы повторяемости и воспроизводимости результатов измерений

Диапазон измерений, мг/дм 3

Предел повторяемости, n = 2, rотн, %

Предел воспроизводимости, n = 2, Rотн, %

13. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ ПРИ РЕАЛИЗАЦИИ МЕТОДИКИ В ЛАБОРАТОРИИ

13.1. Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории предусматривает:

— контроль исполнителем процедуры выполнения измерений путем оценки погрешности с использованием образцов для контроля;

— контроль стабильности результатов измерений путем контроля стабильности погрешности и среднеквадратического отклонения повторяемости и промежуточной прецизионности.

Периодичность контроля исполнителем процедуры выполнения измерений, а также реализуемые процедуры контроля стабильности результатов измерений регламентируют во внутренних документах лаборатории.

13.2. Контроль процедуры выполнения измерений с использованием образцов для контроля.

Образцами для контроля (ОК) являются растворы, приготовленные с использованием ГСО. Для приготовления ОК используют дистиллированную воду или рабочую пробу воды, не содержащую определяемый компонент.

Анализируют ОК в соответствии с прописью методики. Результат контрольной процедуры Кк рассчитывают по формуле:

Х — результат анализа, мг/дм 3 ;

С — аттестованное значение алюминия в образце для контроля, мг/дм 3 .

Для оценки качества процедуры выполнения анализа рассчитывают норматив контроля К по формуле:

где Dл — характеристика погрешности результатов анализа, соответствующая аттестованному значению ОК.

Примечание: На первом этапе допускается считать Dл= 0,84D, где D — показатель точности МВИ, рассчитанный по формуле: D = d0,01C, где d — показатель точности (см. табл. 1), С — аттестованное значение ОК.

Если результат контрольной процедуры удовлетворяет условию:

процедуру анализа признают удовлетворительной. Претензии к качеству процесса измерений не предъявляют.

При невыполнении условия контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и устраняют их.

13.3. Контроль процедуры выполнения измерений с использованием метода добавок.

Образцами для контроля являются реальные пробы воды, отобранные в традиционных точках контроля состава вод. Объем отобранной для контроля пробы должен соответствовать удвоенному объему, необходимому для проведения анализа по методике. Отобранный объем делят на две равные части, первую из которых анализируют в соответствии с методикой и получают результат анализа исходной рабочей пробы Х1, а во вторую часть делают добавку анализируемого компонента (С) и анализируют в соответствии с методикой, получая результат анализа рабочей пробы с добавкой Х2. Результаты анализа исходной рабочей пробы X1 и рабочей пробы с добавкой Х2 получают по возможности в одинаковых условиях, т.е. их получает один аналитик с использованием одного набора мерной посуды, одних и тех же реактивов и т.д.

Результат контрольной процедуры Кк (мг/дм 3 ) рассчитывают по формуле:

X1 — результат анализа рабочей пробы, мг/дм 3 ;

Х2 — результат анализа рабочей пробы с добавкой анализируемого компонента, мг/дм 3 ;

С — величина добавки анализируемого компонента, мг/дм 3 ;

Решение об удовлетворительной погрешности принимают при выполнении условия:

К — норматив контроля погрешности (мг/дм 3 ), рассчитанный по формуле:

где

Dлх1 — значение характеристики погрешности измерения концентрации в рабочей пробе, мг/дм 3 ;

Dлх2 — значение характеристики погрешности измерения концентрации в рабочей пробе с добавкой, мг/дм 3 .

Значения Dлх1 и Dлх2 (мг/дм 3 ) устанавливаются лабораторией при реализации методики и обеспечиваются контролем стабильности результатов измерений.

Примечание: Допустимо характеристику погрешности для результатов измерений (X1и X2) при внедрении методики в лаборатории рассчитывать по формуле:

d — показатель точности (см. таблицу 1).

По мере накопления информации в процессе контроля стабильности результатов измерений характеристику погрешности уточняют.

При превышении норматива контроля погрешности эксперимент повторяют. При повторном превышении указанного норматива К выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам контроля, и устраняют их.

Блок-схема определения алюминия

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ И МЕТРОЛОГИИ

ФГУП «УРАЛЬСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕТРОЛОГИИ» — ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНЫЙ МЕТРОЛОГИЧЕСКИЙ ЦЕНТР

«THE URALS RESEARCH INSTITUTE FOR METROLOGY» — STATE SCIENTIFIC METROLOGICAL CENTRE

620219, GSP-824, Ekaterinburg,

СВИДЕТЕЛЬСТВО № 224.01.03.088/2004
CERTIFICATE
об аттестации методики выполнения измерений

Методика выполнения измерений массовой концентрации алюминия в пробах питьевых, природных и сточных вод фотометрическим методом.

разработанная Аналитическим Центром контроля качества воды ЗАО «РОСА» (г. Москва).

аттестована в соответствии с ГОСТ Р 8.563-96.

Аттестация осуществлена по результатам метрологической экспертизы материалов по разработке методики выполнения измерений.

В результате аттестации установлено, что методика соответствует предъявляемым к ней метрологическим требованиям и обладает следующими основными метрологическими характеристиками:

1 Диапазон измерений, значения показателей точности, правильности, повторяемости и воспроизводимости

Диапазон измерений, мг/дм 3

Показатель повторяемости (относительное среднеквадратическое отклонение повторяемости),
sr, %

Показатель воспроизводимости (относительное среднеквадратическое отклонение воспроизводимости),
sR, %

Показатель правильности (границы относительной систематической погрешности при вероятности Р = 0,95),
± dc, %

Показатель точности (границы относительной погрешности при вероятности Р = 0,95),
± d, %

источник

Эрихромцианин Р. Основной, раствор. Растворяют 300 мг реактива примерно в 50 мл дистиллированной воды, добавляют разбавленную (1 : 1) уксусную кислоту до рН да 2,9 (около 3 мл кислоты), разбавляют. водой до 100 мл. Основной раствор очень устойчив, может сохраняться до 1 года.

Рабочий раствор. Разбавляют 10,0 ил основного раствора водой до 100 мл. Раствор можно хранить до 3 месяцев.

ЭДТА, 0,01 М раствор. Растворяют 3,7 г реактива в дистиллированной воде и разбавляют водой до 1 л.

Едкий натр, 1 н. и 0,1 н. растворы.

Ход определения. В отсутствие полифосфатов. Наливают в колбу 25 мл пробы (или меньший объем, но разбавленный до 25 мл (дистиллированной водой), прибавляют несколько капель раствора метилового оранжевого и титруют) 0,02 н. серной кислотой до слаборозовой окраски. Результат титрования записывают, жидкость отбрасывают.

Отбирают две такие же по объему пробы, приливают к каждой столько 0,02 н, серной кислоты, сколько было израсходовано раствором титровании, и вносят еще 1 мл избытка, К одному из их растворов приливают 1 мл раствора ЭДТА. Этот раствор служит в качестве нулевого сравнительного раствора при конечном измерении оптической плотности. Затем к обоим растворам приливают по 1 мл раствора аскорбиновой кислоты, по 10 мл буферного раствора, по 5,00 мл раствора эриохромцианина Р (рабочего), перемешивают и оставляют на 5—15 мин (после 15 мин окраска начинает ослабевать).

Измеряют оптическую плотность второго раствора по отношению к первому при λ = 535 нм.

Содержание алюминия находят по калибровочному графику, для построения которого отбирают порции рабочего стандартного раствора соли алюминия, содержащие от 0 до 8 микрограммов At, переносят их в колбы вместимостью 50 мл, прибавляют воды до 25 мл, вносят в каждую колбу по 1 мл 0,02 н. серной кислоты, перемешивают и дальше продолжают, как при анализе пробы.

В присутствии полифосфатов. В коническую колбу вместимостью 200 мл помещают 100 мл анализируемой пробы, прибавляют 1,7 мл б н. серной кислоты и нагревают на горячей плитке не менее 1,5 ч, поддерживая температуру близкую к кипению. К концу нагревания объем раствора должен уменьшиться примерно до 25 мл. Если надо, подливают дистиллированную воду до этого или несколько большего объема. После охлаждения нейтрализуют раствор до рН = 4,3—4,5.

1. ГОСТ 4389-72 Вода питьевая. Методы определения содержания сульфатов.

2. ГОСТ 18826-73 Вода питьевая. Методы определения содержания нитратов.

3. ГОСТ 3351-74 Вода питьевая. Методы определения вкуса, запаха, цветности и мутности.

4. ГОСТ 4192-82 Вода питьевая. Методы определения минеральных азотсодержащих веществ.

5. ГОСТ 18165-89 Вода питьевая. Метод определения массовой концентрации алюминия.

6. ГОСТ Р 51211-98 Вода питьевая. Методы определения содержания ПАВ.

7. ГОСТ Р 51210-98 Вода питьевая. Метод определения содержания бора.

8. ПНД Ф 14.1:2:4.24-95 Методика выполнения измерений массовых концентраций алюминия в пробах природной, питьевой и сточной воды на анализаторе «ФЛЮОРАТ-02».

9. ПНД Ф 14.1:2:4.26-95 Методика выполнения измерений массовых концентраций нитрит-ионов в пробах природной, питьевой и сточной водах на анализаторе «ФЛЮОРАТ-02».

10.ПНД Ф 14.1:2:4.28-95 Методика выполнения измерений массовых концентраций меди в пробах природной, питьевой и сточной воды на анализаторе «ФЛЮОРАТ-02».

11.ПНД Ф 14.1:2:4.32-95 Методика выполнения измерений массовых концентраций цинка в пробах природной, питьевой и сточной воды на анализаторе жидкости «ФЛЮОРАТ-02».

12.ПНД Ф 14.1:2:4.117-97 Методика выполнения измерений массовых концентраций фенолов в пробах природной, питьевой и сточной воды на анализаторе «ФЛЮОРАТ-02».

Предназначен для количественного экспрессного определения остаточного алюминия в питьевой, природной и нормативно-очищенной сточной водах в производственных полевых, лабораторных, и др. условиях.
ПДК алюминия в природных водах или остающегося в воде после ее обработки, не должна превышать 0,5 мг/л (СанПиН 2.1.4.559-96, ГН 2.1.5.689-98).

Тест-комплект может быть эффективно использован при поведении практических занятий по экологии, химии, биологии.

Метод определения и точность анализа

Определение является визуально-колориметрическим и основано на способности катиона алюминия (Al3+) образовывать с алюминоном оранжево-красное комплексное соединение. Реакция осуществляется при рН=4,5 в присутствии сульфата аммония.

Используемый метод определения алюминия соответствует ГОСТ 18165.

Концентрация алюминия в анализируемой воде определяется по окраске пробы, путем визуального сравнения ее с окраской образцов контрольной шкалы.

В лабораторных условиях для повышения точности анализа могут быть определены оптические плотности окрашенных проб с помощью фотоэлектроколориметра «Экотест-2020» при длине волны светодиода 525 нм. Концентрация алюминия в этом случае определяется по предварительно построенной градуировочной характеристике. Линейность градуировочной характеристики наблюдается в диапазоне от 0,03 до 4,0 мг/л.
Метод практически специфичен при анализе природных поверхностных вод и питьевой воды.

Проведению анализа мешают: окисное железо (Fe+3), хлор, фториды в концентрациях более 0,3 мг/л, полифосфаты — более 0,2 мг/л.
Влияние окисного железа и хлора до массовой концентрации 0,5 мг/л устраняется восстановлением аскорбиновой кислотой.

При наличии в пробе воды активного хлора более 0,5 мг/л его влияние устраняется добавлением эквивалентного количества раствора серноватистокислого натрия.

Влияние фторидов и полифосфатов устраняется выпариванием пробы с серной кислотой.

Точность выполнения анализа определяется:

2)качеством растворов, которое может или на свету, а также при хранении растворов слишком продолжительное время (свыше гарантийного срока);

3)полнотой учета влияния мешающих примесей, которые могут присутствовать в анализируемой воде;

4)погрешностями при визуальном или приборном колориметрировании. ухудшиться при их загрязнении, хранении в негерметично закрытых склянках, в теплом месте

Диапазон определяемых концентраций алюминия в воде — от 0,5 до 6,0 мг/л и более. При концентрации алюминия более 6,0 мг/л необходимо проводить разбавление пробы дистиллированной водой до концентраций предусмотренных контрольной шкалой образцов окраски. При расчете необходимо учитывать коэффициент разбавления.

Контрольная шкала для визуально-колориметрического определения алюминия приведена для концентраций Al3+(мг/л): 0; 0,5; 2,0; 6,0.

Рабочие условия применения тест-комплекта:

1) температура анализируемой воды – от 10 до 35 оС;

2) температура воздуха – от 10 до 35 оС;

3) относительная влажность воздуха и атмосферное давление – не регламентируются.

3.4. Продолжительность выполнения анализа – не более 20 мин.

3.5. Тест-комплект позволяет проанализировать не менее 100 проб воды.

3.6. Габаритные размеры тест-комплекта – не более 180х180х140 мм.

3.7. Масса тест-комплекта в упаковке – не более 0,8 кг.

3.8. Тест-комплект не содержит ядовитых веществ.

3.9. Срок годности тест-комплекта 1 год при соблюдении условий и сроков хранения растворов и реактивов.

Контроль точности анализа

Контроль точности анализа может быть выполнен путем тестирования специально приготовленного раствора алюмокалиевых или алюмоаммонийных квасцов (по катиону Al3+) при рН=4,5 в присутствии сульфата аммония при концентрациях, равных значениям, приведенным для образцов на контрольной шкале. Контрольные растворы при-готавливают весовым методом в лабораторных условиях по методике, приведенной в ГОСТ 18165.

Правила хранения и гарантии изготовителя

При получении изделия, до ввода в эксплуатацию, потребителю следует провести осмотр изделия, обращая внимание на целостность упаковки и укладки; полноту комплектности; целостность стеклянных изделий и т.п. При выявлении нарушений их необходимо документировать составлением акта, который является основанием для предъявления претензий. Претензии принимаются в течение 1 месяца с момента получения изделия.

Тест-комплект следует хранить в упаковке в прохладном месте.
При длительных перерывах в работе с тест-комплектом следует убедиться в герметичности склянок с растворами и реактивом.

Изготовитель гарантирует качество входящих в комплект реактивов и материалов, а также сохранность стеклянной посуды, принадлежностей и оборудования, при условии соблюдения правил транспортирования и хранения. Гарантийный срок на тест-комплект «Алюминий» – 6 месяцев от даты выпуска.

Спираль-17 является единственной в мире серийной моделью с принципиально новым типом электротермического атомизатора — вольфрамовой спиралью. Отличием этого атомизатора от обычно используемой в атомной абсорбции графитовой печи является малая стоимость, в сотни раз меньшее энергопотребление, отсутствие эффекта «памяти», простота и надежность пробоотбора.

Этот атомизатор уже около 20 лет используется в наших моделях спектрофотометров, которых изготовлено более 150 шт. Спектрофотометр Спираль-17 предназначен для определения концентрации токсичных металлов в питьевой, природных и сточных водах, пищевых продуктах, почве, воздухе, растениях и других объектах.

Спектрофотометр Спираль-17 применяется в лабораториях: водоканалов, Госсанэпиднадзора, машиностроении, горно-рудной промышленности; черной и цветной металлургии, атомной промышленности, химической промышленности, мониторинга окружающей среды.

Новая модель спектрофотометра с вольфрамовым спиральным атомизатором отличается от первого серийного прибора «Спираль-14», нашедшего применение более чем в 80 лабораториях, улучшенными аналитическими и эксплуатационными характеристиками, повышенной надежностью.

Пределы обнаружения и ПДК некоторых элементов в питьевой воде ( в мг/л)

источник