ПНД Ф 14.1.46-96
Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой концентрации никеля в сточных водах фотометрическим методом с диметилглиоксимом
Купить ПНД Ф 14.1.46-96 — 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 количественного химического анализа проб сточных вод для определения в них ионов никеля при массовой концентрации от 0,08 до 4,0 мг/дм3 фотометрическим методом с диметилглиоксимом.
Методика допущена для целей государственного экологического контроля
2. Приписанные характеристики погрешности измерений и ее составляющих
3. Средства измерений. Вспомогательное оборудование. Материалы, реактивы
4. Условия безопасного проведения работ
5. Требования к квалификации операторов
6. Условия выполнения измерений
7. Отбор и хранение проб воды
8. Подготовка к выполнению измерений
9. Устранение мешающих влияний
11. Обработка результатов измерений
12. Оформление результатов анализа
13. Контроль качества результатов анализа при реализации методики в лаборатории
Чтобы бесплатно скачать этот документ в формате PDF, поддержите наш сайт и нажмите кнопку:
МИНИСТЕРСТВО ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ПРИРОДНЫХ
РЕСУРСОВ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВОД
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ
НИКЕЛЯ В СТОЧНЫХ ВОДАХ ФОТОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
С ДИМЕТИЛГЛИОКСИМОМ.
Методика допущена для целей государственного
экологического контроля
В соответствии с требованиями ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002 ÷ ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 и на основании свидетельства о метрологической аттестации № 224.01.03.021/2004 в МВИ внесены изменения (Протокол № 1 заседания НТС ФГУ «ФЦАМ» МПР России от 03.03.2004).
Настоящий документ устанавливает методику количественного химического анализа проб сточных вод для определения в них ионов никеля при массовой концентрации от 0,08 до 4,0 мг/дм 3 фотометрическим методом с диметилглиоксимом.
Если массовая концентрация ионов никеля в анализируемой пробе превышает верхнюю границу, то допускается разбавление пробы таким образом, чтобы концентрация ионов никеля соответствовала регламентированному диапазону.
Мешающие влияния, обусловленные присутствием в пробе цианидов, роданидов, большого количества органических веществ, а также меди, железа, кобальта, хрома, марганца, устраняются специальной подготовкой пробы к анализу (п. 10).
Фотометрический метод определения массовой концентрации ионов никеля основан на взаимодействии ионов никеля в слабоаммиачной среде в присутствии сильного окислителя с диметилглиоксимом с образованием комплексного соединения красного цвета. Максимум светопоглощения соответствует длине волны λ = 445 нм.
Настоящая методика обеспечивает получение результатов анализа с погрешностью, не превышающей значений, приведённых в таблице 1.
Значения показателей точности, повторяемости и воспроизводимости методики
Диапазон измерений, мг/дм 3
Показатель точности (границы относительной погрешности при вероятности Р = 0,95), ± δ, %
Показатель повторяемости (относительное среднеквадратическое отклонение повторяемости), σr, %
Показатель воспроизводимости (относительное среднеквадратическое отклонение воспроизводимости), σR, %
Значения показателя точности методики используют при:
— оформлении результатов анализа, выдаваемых лабораторией;
— оценке деятельности лабораторий на качество проведения испытаний;
— оценке возможности использования результатов анализа при реализации методики в конкретной лаборатории.
3.1. Средства измерений, вспомогательное оборудование
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр, позволяющий измерять оптическую плотность при длине волны λ = 445 нм.
Кюветы с толщиной поглощающего слоя 10 и 50 мм.
Весы лабораторные 2-го класса точности по ГОСТ 24104.
Сушильный шкаф электрический, ОСТ 16.0.801.397.
ГСО с аттестованным содержанием никеля с погрешностью не более 1 %.
Колбы мерные 2-25(50, 100)-2 по ГОСТ 1770.
*) Внесены дополнения и изменения согласно протокола № 23 заседания НТК ФГУ «ЦЭКА» МПР России от 30 мая 2001 г.
Воронки делительные ВД-1-250 ХС по ГОСТ 25336.
Колбы конические К-2-100(200)-34 ТХС по ГОСТ 25336.
Стаканы для взвешивания Н-1-50 ТХС по ГОСТ 25336.
Чашки фарфоровые выпарительные 3(4) по ГОСТ 9147.
Бутыли из стекла или полиэтилена с притертыми или винтовыми пробками вместимостью 250 — 500 см 3 для отбора и хранения проб.
Перекись водорода (30 %-ный водный раствор) по ГОСТ 10929.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300 *) .
*) Внесены дополнения и изменения согласно протокола № 23 заседания НТК ФГУ «ЦЭКА» МПР России от 30 мая 2001 г.
Калий-натрий виннокислый, (сегнетова соль) по ГОСТ 5845.
Хлороформ ТУ 6-09-06-800 (перегнанный).
Гидроксиламина гидрохлорид по ГОСТ 5456.
Метиловый оранжевый индикатор по ГОСТ 10816.
*) Внесены дополнения и изменения согласно протокола № 23 заседания НТК ФГУ «ЦЭКА» МПР России от 30 мая 2001 г.
Бумага индикаторная универсальная, ТУ 6-09 1181.
Все реактивы должны быть квалификации ч.д.а. или х.ч.
4.1. При выполнении анализов необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007.
4.2. Электробезопасность при работе с электроустановками по ГОСТ 12.1.019.
4.3. Организация обучения работающих безопасности труда по 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.
Выполнение измерений может производить химик-аналитик, владеющий техникой экстракционно-фотометрического анализа и изучивший инструкции по эксплуатации спектрофотометра или фотоколориметра.
Измерения проводятся в следующих условиях:
температура окружающего воздуха (20 ± 5) °С;
атмосферное давление (84,0 — 106,7) кПа (630 — 800 мм.рт.ст);
относительная влажность (80 ± 5) %;
напряжение сети (220 ± 10) В;
частота переменного тока (50 ± 1) Гц.
Отбор проб производится в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51592-2000 «Вода. Общие требовании к отбору проб» *) .
*) Внесены дополнения и изменения согласно протокола № 23 заседания НТК ФГУ «ЦЭКА» МПР России от 30 мая 2001 г.
7.1. Пробы воды отбирают в стеклянные или полиэтиленовые бутыли, предварительно ополоснутые отбираемой водой. Объем отобранной пробы должен быть не менее 150 см 3 .
7.2. Пробы анализируют в день отбора или консервируют добавлением 5 см 3 концентрированной азотной кислоты на 1 дм 3 пробы (нельзя консервировать при наличии цианидов). Если требуется отдельно определить никель в растворимой и нерастворимой формах, часть пробы фильтруют (до консервации), в ней определяют растворенную форму.
7.3. При отборе проб составляется сопроводительный документ по утвержденной форме, в котором указываются:
цель анализа, предполагаемые загрязнители;
должность, фамилия отбирающего пробу, дата.
Подготовку спектрофотометра или фотоэлектроколориметра проводят в соответствии с руководством по его эксплуатации.
8.2. Приготовление вспомогательных растворов
8.2.1. Приготовление насыщенного водного раствора брома (бромной воды).
2,5 см 3 брома растворяют в 100 см 3 дистиллированной воды. Под слоем воды всегда должен находиться жидкий бром. Раствор хранят в темной склянке.
8.2.2. Приготовление 1 %-ного спиртового раствора диметилглиоксима.
Навеску 1 г диметилглиоксима помещают в коническую колбу и растворяют в 99 г этилового спирта.
8.2.3. Приготовление 3 %-ного раствора пероксида водорода.
5 см 3 30 %-ной пероксида водорода помещают в мерную колбу вместимостью 50 см 3 и доводят до метки дистиллированной водой.
8.2.4. Приготовление 20 %-ного раствора калия-натрия виннокислого.
Навеску 20 г калия-натрия виннокислого помещают в коническую колбу и растворяют в 80 см 3 дистиллированной воды.
8.2.5. Приготовление 10 %-ного раствора гидрохлорида гидроксиламина.
Навеску 10 г гидрохлорида гидроксиламина помещают в коническую колбу и растворяют в 90 см 3 дистиллированной воды.
8.2.6. Приготовление раствора соляной кислоты.
42,5 см 3 концентрированной соляной кислоты растворяют в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 1000 см 3 и доводят до метки дистиллированной водой.
8.3. Приготовление растворов ионов никеля
8.3.1. Приготовление основного раствора.
Раствор готовят из ГСО в соответствии с прилагаемой к образцу инструкцией. В 1 см 3 раствора должно содержаться 0,01 мг никеля. Раствор готовят в день проведения анализа.
8.3.2. Приготовление рабочего раствора.
10 см 3 основного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 50 см 3 и доводят до метки дистиллированной водой. 1 см 3 раствора должен содержать 0,002 мг никеля. Раствор готовят в день проведения анализа.
8.4. Построение градуировочных графиков
Для построения градуировочных графиков необходимо приготовить образцы для градуировки с массовой концентрацией ионов никеля от 0,08 до 4,0 мг/дм 3 .
Условия проведения анализа должны соответствовать описанным в пунктах 6 и 10.
Состав и количество образцов для построения градуировочных графиков приведены в таблице 2. Погрешность, обусловленная процедурой приготовления образцов для градуировки, не превышает 2,5 %.
Состав и количество образцов для градуировки
Массовая концентрация ионов никеля в градуировочных растворах в мг/дм 3
Аликвотная часть раствора (см 3 ), помещаемая в мерную колбу на 25 см 3
Основной раствор с концентрацией 0,01 мг/см 3
Рабочий раствор с концентрацией 0,002 мг/см 3
Анализ образцов для градуировки проводят в порядке возрастания их концентрации. Для построения градуировочного графика каждую искусственную смесь необходимо фотометрировать 3 раза с целью исключения случайных результатов и усреднения данных.
При построении градуировочного графика по оси ординат откладывают значения оптической плотности, а по оси абсцисс — величину концентрации вещества в мг/дм 3 .
8.5. Контроль стабильности градуировочной характеристики
Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят не реже одного раза в квартал или при смене партии реактивов. Средствами контроля являются вновь приготовленные образцы для градуировки (не менее 3 образцов из приведенных в таблице 2).
Градуировочную характеристику считают стабильной при выполнении для каждого образца для градуировки следующего условия:
где X — результат контрольного измерения массовой концентрации никеля в образце для градуировки, мг/дм 3 ;
С — аттестованное значение массовой концентрации никеля в образце для градуировки, мг/дм 3 ;
— среднеквадратическое отклонение внутрилабораторной прецизионности, установленное при реализации методики в лаборатории.
Примечание. Допустимо среднеквадратическое отклонение внутрилабораторной прецизионности при внедрении методики в лаборатории устанавливать на основе выражения: = 0,84σR, с последующим уточнением по мере накопления информации в процессе контроля стабильности результатов анализа.
Значения σR приведены в таблице 1.
Если условие стабильности градуировочной характеристики не выполняется только для одного образца для градуировки, необходимо выполнить повторное измерение этого образца с целью исключения результата, содержащего грубую погрешность.
Если градуировочная характеристика нестабильна, выясняют причины и повторяют контроль с использованием других образцов для градуировки, предусмотренных методикой. При повторном обнаружении нестабильности градуировочной характеристики строят новый градуировочный график.
9.1. Хроматы и бихроматы восстанавливают несколькими каплями этилового спирта после подкисления пробы серной кислотой. Хром (3+) затем отделяют, осаждая его разбавленным (1:4) раствором аммиака. Если присутствуют только ионы хрома (3+) , осаждают сразу раствором аммиака и отфильтровывают выпавший осадок.
9.2. Медь, железо, кобальт, хром, марганец отделяют вариантом метода (см. п. 10.2.), в котором никель сначала экстрагируют хлороформом в виде его диметилглиоксимата, а затем переводят в водный раствор.
9.3. Для устранения мешающего влияния комплексных цианидов, роданидов и тиосульфатов отбирают такой объем пробы, чтобы в нем содержалось не более 10 мг цианид-, роданид- и тиосульфат-ионов (а также других окисляемых активным хлором веществ) и приливают 20 см 3 раствора гипохлорита, в 1 см 3 которого содержится 2,5 мг активного хлора.
Раствор гипохлорита можно приготовить, растворяя в воде хлорную известь (8 г на 1 дм 3 Н2О), гипохлорит кальция или натрия, или пропуская хлор в раствор едкого натра. Определив в нем содержание активного хлора иодометрическим методом, его разбавляют дистиллированной водой до указанной выше концентрации. Дают пробе постоять 5 минут, затем приливают 5 см 3 разбавленной (1:3) серной кислоты и кипятят 20 мин.
9.4. Для устранения мешающего влияния органических веществ, которые могут образовывать с тяжелыми металлами комплексные соединения, отобранную пробу сразу или по частям переносят в чашку, выпаривают до объема 50 см 3 , подкисляют концентрированной серной кислотой по метиловому оранжевому, прибавляют 5 см 3 концентрированной азотной кислоты, 2 см 3 30 %-ного пероксида водорода (если проба содержала хроматы, они при этом восстановятся) и продолжают выпаривание до объема 15 — 20 см 3 , покрыв, если нужно, чашку часовым стеклом, чтобы избежать разбрызгивания жидкости.
Переносят содержимое чашки в коническую колбу вместимостью 100 см 3 , приливают еще 5 см 3 концентрированной азотной кислоты, предварительно обмывая ею стенки чашки, добавляют 10 см 3 концентрированной серной кислоты, вносят несколько стеклянных шариков или капилляров, чтобы воспрепятствовать выбрасыванию жидкости толчками во время выпаривания, переносят колбу под тягу и выпаривают на плитке до появления густых паров серной кислоты. Если жидкость не станет бесцветной, приливают еще 10 см 3 концентрированной азотной кислоты и повторяют выпаривание до появления паров серной кислоты.
Охладив раствор до комнатной температуры, его очень осторожно разбавляют дистиллированной водой до 50 см 3 , приливая воду по стенкам небольшими порциями, перемешивая после добавления каждой порции. Нагревают почти до кипения, чтобы растворить все растворимые соли, и фильтруют через стеклянный фильтрующий тигель, собирая фильтрат в колбу. Первую колбу промывают двумя порциями по 5 см 3 дистиллированной воды, пропуская ее через тот же фильтрующий тигель, чтобы растворить и присоединить к фильтрату оставшиеся в фильтре растворимые частицы.
Фильтрат количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 см 3 , обмывая колбу, где он находился, двумя порциями по 5 см 3 дистиллированной воды, после чего доводят дистиллированной водой до метки и перемешивают. В полученном растворе определяют никель, отбирая аликвотную часть раствора.
10.1. Вариант 1. В отсутствии мешающих определению металлов.
Отбирают такой объем пробы (или раствора, полученного после разложения комплексных соединений выпариванием с азотной и серной кислотами), чтобы в нем содержалось от 0,002 до 0,10 мг никеля, упаривают или разбавляют до 10 см 3 , прибавляют 2 см 3 насыщенной бромной воды, перемешивают и количественно переносят в мерную колбу вместимостью 25 см 3 . Приливают 3 см 3 концентрированного раствора аммиака, 1 см 3 раствора диметилглиоксима, доводят дистиллированной водой до метки и перемешивают. Через 10 минут измеряют оптическую плотность полученного раствора при длине волны 445 нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 10 или 50 мм.
10.2. Вариант 2. В присутствии солей меди, железа, хрома, кобальта, марганца и др.
Отбирают такой объем пробы (или раствора, полученного после разложения комплексных соединений выпариванием с азотной и серной кислотами), чтобы в нем содержалось от 0,002 до 0,10 мг никеля. Если обработки смесью азотной и серной кислот не было, а в пробе предполагается присутствие двухвалентного железа, проводят предварительное окисление последнего кипячением подкисленного раствора с 0,1 г персульфата аммония.
Подкисляют, если надо, добавляя разбавленную соляную кислоту, вводят 1 — 5 см 3 20 %-ного раствора калия-натрия виннокислого (в зависимости от содержания катионов, образующих осадок гидроксидов при подщелачивании раствора), вводят, если предполагают присутствие шестивалентного хрома, 2 см 3 10 %-ного раствора гидрохлорида гидроксиламина и нейтрализуют разбавленным (1:1) раствором аммиака до рН = 7,5 — 9 по универсальной индикаторной бумаге.
Раствор переносят в делительную воронку вместимостью 250 см 3 , приливают 2 см 3 раствора диметилглиоксима, 3 см 3 хлороформа и смесь энергично встряхивают 30 с. После расслоения жидкости сливают хлороформный слой в другую делительную воронку и повторяют экстракцию еще двумя порциями хлороформа по 3 см 3 .
Соединенные порции хлороформного экстракта встряхивают во второй делительной воронке с 5 см 3 разбавленного (1:24) раствора аммиака в течение 1 мин. и переносят в первую делительную воронку, которую перед этим ополаскивают дистиллированной водой. Затем проводят реэкстракцию никеля, для чего хлороформный раствор обрабатывают 5 см 3 раствора соляной кислоты, сливают хлороформный слой в другую воронку, снова обрабатывают его 5 см 3 раствора соляной кислоты, сливают хлороформ и соединяют водные солянокислые растворы.
В освобожденном таким образом от мешающих катионов растворе определяют никель по п. 10.1.
Содержание никеля в мг/дм 3 находят по градуировочным графикам.
При анализе проб воды выполняют не менее двух параллельных определений.
Содержание никеля X (мг/дм 3 ) рассчитывают по формуле:
где С — концентрация никеля, найденная по градуировочному графику, мг/дм 3 ;
25 — объем, до которого была разбавлена проба, в см 3 ;
V — объем, взятый для анализа, в см 3 .
За результат анализа Хср принимают среднее арифметическое значение двух параллельных определений Х1 и Х2:
для которых выполняется следующее условие:
где r — предел повторяемости, значения которого приведены в таблице 3.
Значения предела повторяемости при вероятности Р = 0,95
Диапазон измерений, мг/дм 3
Предел повторяемости (относительное значение допускаемого расхождения между двумя результатами параллельных определений), r, %
При невыполнении условия (1) могут быть использованы методы проверки приемлемости результатов параллельных определений и установления окончательного результата согласно раздела 5 ГОСТ Р ИСО 5725-6.
Расхождение между результатами анализа, полученными в двух лабораториях, не должно превышать предела воспроизводимости. При выполнении этого условия приемлемы оба результата анализа, и в качестве окончательного может быть использовано их среднее арифметическое значение. Значения предела воспроизводимости приведены в таблице 4.
Значения предела воспроизводимости при вероятности Р = 0,95
Диапазон измерений, мг/дм 3
Предел воспроизводимости (относительное значение допускаемого расхождения между двумя результатами измерений, полученными в разных лабораториях), R, %
При превышении предела воспроизводимости могут быть использованы методы оценки приемлемости результатов анализа согласно раздела 5 ГОСТ Р ИСО 5725-6.
12.1. Результат анализа Xср в документах, предусматривающих его использование, может быть представлен в виде: Хср ± Δ, Р = 0,95,
где Δ — показатель точности методики.
Значение Δ рассчитывают по формуле: Δ = 0,01 ∙ δ ∙ Хср. Значение δ приведено в таблице 1.
Допустимо результат анализа в документах, выдаваемых лабораторией, представлять в виде: Хср ± Δл, Р = 0,95, при условии Δл
источник
ПНД Ф 14.1.46-96 Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой концентрации никеля в сточных водах
МИНИСТЕРСТВО ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ПРИРОДНЫХ
РЕСУРСОВ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВОД
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ
НИКЕЛЯ В СТОЧНЫХ ВОДАХ ФОТОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
С ДИМЕТИЛГЛИОКСИМОМ.
Методика допущена для целей государственного экологического контроля.
В соответствии с требованиями ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002 — ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 и на основании свидетельства о метрологической аттестации № 224.01.03.021/2004 в МВИ внесены изменения (Протокол № 1 заседания НТС ФГУ «ФЦАМ» МПР России от 03.03.2004).
Настоящий документ устанавливает методику количественного химического анализа проб сточных вод для определения в них ионов никеля при массовой концентрации от 0,08 до 4,0 мг/дм 3 фотометрическим методом с диметилглиоксимом.
Если массовая концентрация ионов никеля в анализируемой пробе превышает верхнюю границу, то допускается разбавление пробы таким образом, чтобы концентрация ионов никеля соответствовала регламентированному диапазону.
Мешающие влияния, обусловленные присутствием в пробе цианидов, роданидов, большого количества органических веществ, а также меди, железа, кобальта, хрома, марганца, устраняются специальной подготовкой пробы к анализу (п. 10).
Фотометрический метод определения массовой концентрации ионов никеля основан на взаимодействии ионов никеля в слабоаммиачной среде в присутствии сильного окислителя с диметилглиоксимом с образованием комплексного соединения красного цвета. Максимум светопоглощения соответствует длине волны ? = 445 нм.
Настоящая методика обеспечивает получение результатов анализа с погрешностью, не превышающей значений, приведённых в таблице 1.
Значения показателей точности, повторяемости и воспроизводимости методики
Диапазон измерений, мг/дм 3
Показатель точности (границы относительной погрешности при вероятности Р = 0,95), ± ?, %
Показатель повторяемости (относительное среднеквадратическое отклонение повторяемости) ?r, %
Показатель воспроизводимости (относительное среднеквадратическое отклонение воспроизводимости), ?R, %
Значения показателя точности методики используют при:
— оформлении результатов анализа, выдаваемых лабораторией;
— оценке деятельности лабораторий на качество проведения испытаний,
— оценке возможности использования результатов анализа при реализации методики в конкретной лаборатории.
3.1. Средства измерений, вспомогательное оборудование
Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр, позволяющий измерять оптическую плотность при длине волны ? = 445 нм.
Кюветы с толщиной поглощающего слоя 10 и 50 мм.
Весы лабораторные 2-го класса точности по ГОСТ 24104.
Сушильный шкаф электрический, ОСТ 16.0.801.397.
Плитка электрическая по ГОСТ 14919.
ГСО с аттестованным содержанием никеля с погрешностью не более 1 %.
Колбы мерные 2-25 (50, 100)-2 по ГОСТ 1770.
Пипетки мерные 6(7)-1(2, 5, 10) по ГОСТ 29227
Воронки делительные ВД-1-250 ХС по ГОСТ 25336.
Колбы конические К-2-100(200)-34 ТХС по ГОСТ 25336.
Стаканы для взвешивания Н-1-50 ТХС по ГОСТ 25336.
Чашки фарфоровые выпарительные 3(4) по ГОСТ 9147.
Бутыли из стекла или полиэтилена с притертыми или винтовыми пробками вместимостью 250 — 500 см 3 для отбора и хранения проб.
Аммиак водный по ГОСТ 3760.
Диметилглиоксим по ГОСТ 5828.
Перекись водорода (30 %-ный водный раствор) по ГОСТ 10929.
Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300.
Серная кислота по ГОСТ 4204.
Азотная кислота по ГОСТ 4461.
Соляная кислота по ГОСТ 3118.
Калий-натрий виннокислый, (сегнетова соль) по ГОСТ 5845.
Аммония персульфат по ГОСТ 20478.
Хлороформ ТУ 6-09-06-800 (перегнанный).
Гидроксиламина гидрохлорид по ГОСТ 5456.
Метиловый оранжевый индикатор по ГОСТ 10816.
Натрий гидроксид по ГОСТ 4328.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
Бумага индикаторная универсальная, ТУ 6-09 1181.
Все реактивы должны быть квалификации ч.д.а. или х.ч.
4.1. При выполнении анализов необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007.
4.2. Электробезопасность при работе с электроустановками по ГОСТ 12.1.019.
4.3. Организация обучения работающих безопасности труда по 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.
Выполнение измерений может производить химик-аналитик, владеющий техникой экстракционно-фотометрического анализа и изучивший инструкции по эксплуатации спектрофотометра или фотоколориметра.
Измерения проводятся в следующих условиях:
температура окружающего воздуха (20 ± 5) °C;
атмосферное давление (84,0 — 106,7) кПа (630 — 800 мм рт. ст.);
относительная влажность (80 ± 5) %;
напряжение сети (220 ± 10) В;
частота переменного тока (50 ± 1) Гц.
Отбор проб производится в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51592-2000 «Вода. Общие требования к отбору проб».
7.1. Пробы воды отбирают в стеклянные или полиэтиленовые бутыли, предварительно ополоснутые отбираемой водой. Объём отобранной пробы должен быть не менее 150 см 3 .
7.2. Пробы анализируют в день отбора или консервируют добавлением 5 см 3 концентрированной азотной кислоты на 1 дм 3 пробы (нельзя консервировать при наличии цианидов). Если требуется отдельно определить никель в растворимой и нерастворимой формах, часть пробы фильтруют (до консервации), в ней определяют растворенную форму.
7.3. При отборе проб составляется сопроводительный документ по утвержденной форме, в котором указываются:
цель анализа, предполагаемые загрязнители;
должность, фамилия отбирающего пробу, дата.
Подготовку спектрофотометра или фотоэлектроколориметра проводят в соответствии с руководством по его эксплуатации.
8.2. Приготовление вспомогательных растворов
8.2.1. Приготовление насыщенного водного раствора брома (бромной воды).
2,5 см 3 брома растворяют в 100 см 3 дистиллированной воды. Под слоем воды всегда должен находиться жидкий бром. Раствор хранят в темной склянке.
8.2.2. Приготовление 1 %-ного спиртового раствора диметилглиоксима.
Навеску 1 г диметилглиоксима помещают в коническую колбу и растворяют в 99 г этилового спирта.
8.2.3. Приготовление 3 %-ного раствора пероксида водорода.
5 см 3 30 %-ной пероксида водорода помещают в мерную колбу вместимостью 50 см 3 и доводят до метки дистиллированной водой.
8.2.4. Приготовление 20 %-ного раствора калия-натрия виннокислого.
Навеску 20 г калия-натрия виннокислого помещают в коническую колбу и растворяют в 80 см 3 дистиллированной воды.
8.2.5. Приготовление 10 %-ного раствора гидрохлорида гидроксиламина.
Навеску 10 г гидрохлорида гидроксиламина помещают в коническую колбу и растворяют в 90 см 3 дистиллированной воды.
8.2.6. Приготовление раствора соляной кислоты.
42,5 см 3 концентрированной соляной кислоты растворяют в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 1000 см 3 и доводят до метки дистиллированной водой.
8.3. Приготовление растворов ионов никеля
8.3.1. Приготовление основного раствора.
Раствор готовят из ГСО в соответствии с прилагаемой к образцу инструкцией. В 1 см 3 раствора должно содержаться 0,01 мг никеля. Раствор готовят в день проведения анализа.
10 см 3 основного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 50 см 3 и доводят до метки дистиллированной водой. 1 см 3 раствора должен содержать 0,002 мг никеля. Раствор готовят в день проведения анализа.
8.4. Построение градуировочных графиков
Для построения градуировочных графиков необходимо приготовить образцы для градуировки с массовой концентрацией ионов никеля от 0,08 до 4,0 мг/дм 3 .
Условия проведения анализа должны соответствовать описанным в пунктах 6 и 10.
Состав и количество образцов для построения градуировочных графиков приведены в таблице 2 Погрешность, обусловленная процедурой приготовления образцов для градуировки, не превышает 2,5 %.
Состав и количество образцов для градуировки
Массовая концентрация ионов никеля в градуировочных растворах в мг/дм 3
Аликвотная часть раствора (см 3 ), помещаемая в мерную колбу на 25 см 3
Основной раствор с концентрацией 0,01 мг/см 3
Рабочий раствор с концентрацией 0,002 мг/см 3
Анализ образцов для градуировки проводят в порядке возрастания их концентрации. Для построения градуировочного графика каждую искусственную смесь необходимо фотометрировать 3 раза с целью исключения случайных результатов и усреднения данных.
При построении градуировочного графика по оси ординат откладывают значения оптической плотности, а по оси абсцисс — величину концентрации вещества в мг/дм 3 .
8.5. Контроль стабильности градуировочной характеристики
Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят не реже одного раза в квартал или при смене партии реактивов. Средствами контроля являются вновь приготовленные образцы для градуировки (не менее 3 образцов из приведенных в таблице 2).
Градуировочную характеристику считают стабильной при выполнении для каждого образца для градуировки следующего условия.
где Х — результат контрольного измерения массовой концентрации никеля в образце для градуировки, мг/дм 3 ;
С — аттестованное значение массовой концентрации никеля в образце для градуировки, мг/дм 3 ;
— среднеквадратическое отклонение внутрилабораторной прецизионности, установленное при реализации методики в лаборатории.
Примечание. Допустимо среднеквадратическое отклонение внутрилабораторной прецизионности при внедрении методики в лаборатории устанавливать на основе выражения: , с последующим уточнением по мере накопления информации в процессе контроля стабильности результатов анализа.
Значения ?R приведены в таблице 1.
Если условие стабильности градуировочной характеристики не выполняется только для одного образца для градуировки, необходимо выполнить повторное измерение этого образца с целью исключения результата, содержащего грубую погрешность.
Если градуировочная характеристика нестабильна, выясняют причины и повторяют контроль с использованием других образцов для градуировки, предусмотренных методикой. При повторном обнаружении нестабильности градуировочной характеристики строят новый градуировочный график.
9.1. Хроматы и бихроматы восстанавливают несколькими каплями этилового спирта после подкисления пробы серной кислотой. Хром (3+) затем отделяют, осаждая его разбавленным (1:4) раствором аммиака. Если присутствуют только ионы хрома (3+) осаждают сразу раствором аммиака и отфильтровывают выпавший осадок.
9.2. Медь, железо, кобальт, хром, марганец отделяют вариантом метода (см. п. 10.2.), в котором никель сначала экстрагируют хлороформом в виде его диметилглиоксимата, а затем переводят в водный раствор.
9.3. Для устранения мешающего влияния комплексных цианидов, роданидов и тиосульфатов отбирают такой объем пробы, чтобы в нем содержалось не более 10 мг цианид-, роданид- и тиосульфат-ионов (а также других окисляемых активным хлором веществ) и приливают 20 см 3 раствора гипохлорита, в 1 см 3 которого содержится 2,5 мг активного хлора.
Раствор гипохлорита можно приготовить, растворяя в воде хлорную известь (8 г на 1 дм 3 Н2О), гипохлорит кальция или натрия, или пропуская хлор в раствор едкого натра. Определив в нем содержание активного хлора иодометрическим методом, его разбавляют дистиллированной водой до указанной выше концентрации. Дают пробе постоять 5 минут, затем приливают 5 см 3 разбавленной (1:3) серной кислоты и кипятят 20 мин.
9.4. Для устранения мешающего влияния органических веществ, которые могут образовывать с тяжелыми металлами комплексные соединения, отобранную пробу сразу или по частям переносят в чашку, выпаривают до объема 50 см 3 , подкисляют концентрированной серной кислотой по метиловому оранжевому, прибавляют 5 см 3 концентрированной азотной кислоты, 2 см 3 30 %-ного пероксида водорода (если проба содержала хроматы, они при этом восстановятся) и продолжают выпаривание до объема 15 — 20 см 3 , покрыв, если нужно, чашку часовым стеклом, чтобы избежать разбрызгивания жидкости.
Переносят содержимое чашки в коническую колбу вместимостью 100 см 3 , приливают еще 5 см 3 концентрированной азотной кислоты, предварительно обмывая ею стенки чашки, добавляют 10 см 3 концентрированной серной кислоты, вносят несколько стеклянных шариков или капилляров, чтобы воспрепятствовать выбрасыванию жидкости толчками во время выпаривания, переносят колбу под тягу и выпаривают на плитке до появления густых паров серной кислоты. Если жидкость не станет бесцветной, приливают еще 10 см 3 концентрированной азотной кислоты и повторяют выпаривание до появления паров серной кислоты.
Охладив раствор до комнатной температуры, его очень осторожно разбавляют дистиллированной водой до 50 см 3 , приливая воду по стенкам небольшими порциями, перемешивая после добавления каждой порции. Нагревают почти до кипения, чтобы растворить все растворимые соли, и фильтруют через стеклянный фильтрующий тигель, собирая фильтрат в колбу. Первую колбу промывают двумя порциями по 5 см 3 дистиллированной воды, пропуская ее через тот же фильтрующий тигель, чтобы растворить и присоединить к фильтрату оставшиеся в фильтре растворимые частицы.
Фильтрат количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 см 3 , обмывая колбу, где он находился, двумя порциями по 5 см 3 дистиллированной воды, после чего доводят дистиллированной водой до метки и перемешивают. В полученном растворе определяют никель, отбирая аликвотную часть раствора.
10.1. Вариант 1. В отсутствии мешающих определению металлов.
Отбирают такой объем пробы (или раствора, полученного после разложения комплексных соединений выпариванием с азотной и серной кислотами), чтобы в нем содержалось от 0,002 до 0,10 мг никеля, упаривают или разбавляют до 10 см 3 , прибавляют 2 см 3 насыщенной бромной воды, перемешивают и количественно переносят в мерную колбу вместимостью 25 см 3 . Приливают 3 см 3 концентрированного раствора аммиака, 1 см 3 раствора диметилглиоксима, доводят дистиллированной водой до метки и перемешивают. Через 10 минут измеряют оптическую плотность полученного раствора при длине волны 445 нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 10 или 50 мм.
10.2. Вариант 2. В присутствии солей меди, железа, хрома, кобальта, марганца и др.
Отбирают такой объем пробы (или раствора, полученного после разложения комплексных соединений выпариванием с азотной и серной кислотами), чтобы в нем содержалось от 0,002 до 0,10 мг никеля. Если обработки смесью азотной и серной кислот не было, а в пробе предполагается присутствие двухвалентного железа, проводят предварительное окисление последнего кипячением подкисленного раствора с 0,1 г персульфата аммония.
Подкисляют, если надо, добавляя разбавленную соляную кислоту, вводят 1 — 5 см 3 20 %-ного раствора калия-натрия виннокислого (в зависимости от содержания катионов, образующих осадок гидроксидов при подщелачивании раствора), вводят, если предполагают присутствие шестивалентного хрома, 2 см 3 10 %-ного раствора гидрохлорида гидроксиламина и нейтрализуют разбавленным (1:1) раствором аммиака до рН = 7,5 — 9 по универсальной индикаторной бумаге.
Раствор переносят в делительную воронку вместимостью 250 см, приливают 2 см 3 раствора диметилглиоксима, 3 см 3 хлороформа и смесь энергично встряхивают 30 с. После расслоения жидкости сливают хлороформный слой в другую делительную воронку и повторяют экстракцию еще двумя порциями хлороформа по 3 см 3 .
Соединенные порции хлороформного экстракта встряхивают во второй делительной воронке с 5 см 3 разбавленного (1:24) раствора аммиака в течение 1 мин. и переносят в первую делительную воронку, которую перед этим ополаскивают дистиллированной водой. Затем проводят реэкстракцию никеля, для чего хлороформный раствор обрабатывают 5 см 3 раствора соляной кислоты, сливают хлороформный слой в другую воронку, снова обрабатывают его 5 см 3 раствора соляной кислоты, сливают хлороформ и соединяют водные солянокислые растворы.
В освобожденном таким образом от мешающих катионов растворе определяют никель по п. 10.1.
Содержание никеля в мг/дм 3 находят по градуировочным графикам.
При анализе проб воды выполняют не менее двух параллельных определений.
Содержание никеля X (мг/дм 3 ) рассчитывают по формуле:
С — концентрация никеля, найденная по градуировочному графику, мг/дм 3 ;
25 — объем, до которого была разбавлена проба, в см 3 ;
V — объем, взятый для анализа, в см 3 .
За результат анализа Хср принимают среднее арифметическое значение двух параллельных определений X1 и Х2:
для которых выполняется следующее условие:
(1)
где r — предел повторяемости, значения которого приведены в таблице 3.
Значения предела повторяемости при вероятности Р = 0,95
Диапазон измерений, мг/дм 3
Предел повторяемости (относительное значение допускаемого расхождения между двумя результатами параллельных определений), r, %
При невыполнении условия (1) могут быть использованы методы проверки приемлемости результатов параллельных определений и установления окончательного результата согласно раздела 5 ГОСТ Р ИСО 5725-6.
Расхождение между результатами анализа, полученными в двух лабораториях, не должно превышать предела воспроизводимости. При выполнении этого условия приемлемы оба результата анализа, и в качестве окончательного может быть использовано их среднее арифметическое значение. Значения предела воспроизводимости приведены в таблице 4.
Значения предела воспроизводимости при вероятности Р = 0,95
Диапазон измерений, мг/дм 3
Предел воспроизводимости (относительное значение допускаемого расхождения между двумя результатами измерений, полученными в разных лабораториях) R, %
При превышении предела воспроизводимости могут быть использованы методы оценки приемлемости результатов анализа согласно раздела 5 ГОСТ РИСО 5725-6.
12.1. Результат анализа Хср в документах, предусматривающих его использование, может быть представлен в виде: Хср ± ?, Р = 0,95,
где ? — показатель точности методики.
Значение ? рассчитывают по формуле: ? = 0,01 ? ? ? Хср. Значение ? приведено в таблице 1.
Допустимо результат анализа в документах, выдаваемых лабораторией, представлять в виде: Хср ± ?л, Р = 0,95, при условии ?л
источник
В повседневной жизни человек использует огромное количество воды для различных нужд. Эта жидкость самым что ни на есть существенным образом влияет на здоровье и развитие организма. Именно поэтому необходимо заботиться о своем здоровье – очищать воду от никеля.
Благодаря современным технологиям, существует множество способов водоочистки. Один из них – метод озонирования. Данная технология применяется для очистки от тяжелых металлов, то есть элементов, которые имеют металлические свойства и большую атомную массу. К таким элементам относятся: медь, железо, никель, свинец, кадмий, кобальт, цинк, серебро и целый ряд других веществ.
Из-за того, что на предприятиях воду используют в огромных количествах – концентрация этих веществ очень большая, поэтому очистка воды от никеля очень важна. Следует отметить, что тяжелые металлы, которые насыщают сточные воды, имеют разную структуру, поэтому очищая воду никеля и других тяжелых металлов нужно прибегать к разным методам очищения.
Как известно, тяжелые металлы очень токсичны для организма любого человека, а это еще одна причина, почему стоит очищать воду от никеля и других тяжелых металлов. Наиболее опасные – ртуть, свинец, никель, цинк и кадмий. Ртуть вызывает полиневрит, цинк поражает костный мозг, никель ухудшает зрение, а кадмий развивает гипертонию. Поэтому очистка воды от никеля должна производиться на самом высоком уровне при помощи профессионального оборудования.
Метод озонирования воды хорош тем, что озон, при попадании в воду, моментально начинает вступать в реакцию с металлами, которые содержатся в ней, и приводит их в нерастворимую форму. Благодаря этому процессу, удаление металлических примесей значительно упрощается, соответственно вода полностью очищается от них.
Помимо озонового метода очистки жидкости существует еще и электрохимический метод. Он применяется как для очистки природной, так и для очистки индустриальной сточной воды. Благодаря этому методу из жидкости удаляется аммиак, органика, мутность, железо, кальций, марганец, магний, никель и другие. Принцип действия этого метода очень прост. Для начала в обрабатываемую воду опускаются две нерастворимые металлические пластины или можно использовать графитовые. Затем их разделяют друг от друга мембраной и подают постоянный электрический ток.
После этой процедуры можно увидеть, что возле каждого электрода стали выделяться пузырьки газа. Именно это и есть результат разложения воды, то есть выделяются водород и кислород. Общий электрохимический процесс для двух электродов: Н2О = Н2 + 0,5О2. Катодом называется электрод, на который подается электрический ток со знаком «-», а вода, которая находится рядом с катодом – католит.
Соответственно, анодом называют электрод, на который подается ток со знаком «+», а воду называют анолит. В случае, если анод заменить на электрод со специальным покрытием окислами рутения или иридия, то на аноде начнет выделяться хлор, который необходим для окисления загрязнений и для обеззараживания воды. Весь процесс очистки воды от никеля управляется изменением только одной силы электрического тока.
Данный метод имеет свои преимущества. Во-первых, отсутствует новое засаливание воды (обычно это происходит, если применять реагенты). Вода очищается без реагентов. Чем больше в воде загрязнений, тем больше следует потратить электроэнергии на процесс очистки воды. Сами установки в изготовлении не сложные, поэтому их можно быстро изготовить в городе заказчика, а это существенно снижает стоимость установки. Для очистки воды от никеля применяют только листовой металл (алюминий или углеродистую сталь) и электроэнергию. Стоимость установок будет зависеть от производительности и от химического состава воды.
Поскольку очистка воды от никеля очень важна, применяют еще и ионообменный метод. Ионообменная сорбция или гетерогенный ионный обмен – это процесс обмена между ионами, которые находятся в растворе, и ионами, которые присутствуют на поверхности ионита – твердой фазы. Благодаря этому методу очистка воды помогает утилизировать и извлекать ценные примеси (никель и медь), очищать жидкость до ПДК. Поскольку никель — вредное для организма вещество, все системы водоочистки и водоподготовки должны обязательно включать в себя механизмы очищения воды от никеля.
источник
Настоящий документ устанавливает методику измерений никеля в природных и сточных водах фотометрическим методом с диметилглиоксимом.
Диапазон измерений от 0,005 до 10 мг/дм 3 .
Если массовая концентрация никеля в анализируемой пробе ниже 0,08 мг/дм 3 , то пробу концентрируют путем упаривания.
Если массовая концентрация никеля в анализируемой пробе превышает 4 мг/дм 3 , пробу необходимо разбавлять.
Мешающие влияния, обусловленные присутствием в пробе цианидов, роданидов, тиосульфатов, большого количества органических веществ, а также меди, железа, кобальта, хрома, марганца, устраняются специальной подготовкой пробы к анализу (п. 9.1).
Значения показателя точности измерений 1 — расширенной относительной неопределенности измерений по настоящей методике при коэффициенте охвата 2 приведены в таблице 1. Бюджет неопределенности измерений приведен в Приложении А.
1 В соответствии с ГОСТ Р 8.563-2009 (п. 3.4) в качестве показателя точности измерений использованы показатели неопределенности измерений).
Таблица 1 — Диапазон измерений, показатели неопределенности измерений
Суммарная стандартная относительная неопределенность, u, %
Расширенная относительная неопределенность 2 , U при коэффициенте охвата k = 2, %
2 Соответствует характеристике погрешности при доверительной вероятности Р = 0,95.
Значения показателя точности методики используют при:
— оформлении результатов анализа, выдаваемых лабораторией;
— оценке деятельности лабораторий на качество проведения испытаний;
— оценке возможности использования результатов анализа при реализации методики в конкретной лаборатории.
При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.
3.1 Средства измерений и стандартные образцы
— Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр, позволяющий измерять оптическую плотность при длине волны λ = 445 нм.
— Кюветы с толщиной поглощающего слоя 10 и 50 мм.
— Весы лабораторные специального или высокого класса точности с ценой деления не более 0,1 мг, наибольшим пределом взвешивания не более 210 г по ГОСТ Р 53228-2008.
— Колбы мерные 2-25 (50, 100, 1000)-2 по ГОСТ 1770-74.
— Пипетки градуированные 6(7) — 1(2, 5, 10) по ГОСТ 29227-91.
— ГСО с аттестованным содержанием ионов никеля и погрешностью аттестованного значения не более 1 % при Р = 0,95.
3.2 Вспомогательные устройства и материалы
— Сушильный шкаф электрический СНОЛ.
— Воронки делительные ВД-1-250 ХС по ГОСТ 25336-82.
— Колбы конические К-2-100(200)-34 ТХС по ГОСТ 25336-82.
— Стаканы для взвешивания Н-1-50 ТХС по ГОСТ 25336-82.
— Чашки фарфоровые выпарительные 3(4) по ГОСТ 9147-80.
— Бумага индикаторная универсальная, ТУ 6-09 1181-89.
— Бутыли из полимерного материала с притертыми или винтовыми пробками вместимостью 250 — 500 см 3 для отбора и хранения проб.
1 Допускается использование других средств измерений утвержденных типов, обеспечивающих измерения с установленной точностью.
2 Допускается использование другого оборудования с метрологическими и техническими характеристиками, аналогичными указанным.
3 Средства измерений должны быть поверены в установленные сроки.
— Перекись водорода по ГОСТ 10929-76 (30 %-ный водный раствор).
— Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-87.
— Калий-натрий виннокислый, (сегнетова соль) по ГОСТ 5845-79.
— Аммоний надсернокислый (персульфат) по ГОСТ 20478-75.
— Хлороформ по ГОСТ 20015-88 (перегнанный).
— Гидроксиламина гидрохлорид по ГОСТ 5456-79.
— Метиловый оранжевый индикатор.
1 Все реактивы, используемые для анализа, должны быть квалификации ч.д.а. или х.ч.
2 Допускается использование реактивов, изготовленных по другой нормативно-технической документации, в том числе импортных.
Фотометрический метод определения массовой концентрации ионов никеля основан на взаимодействии ионов никеля в слабоаммиачной среде в присутствии сильного окислителя с диметилглиоксимом с образованием комплексного соединения красного цвета. Оптическая плотность окрашенного раствора измеряется при λ = 445 нм.
При выполнении измерений необходимо соблюдать следующие требования техники безопасности.
5.1 При выполнении измерений необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007-76.
5.2 Электробезопасность при работе с электроустановками по ГОСТ Р 12.1.019-2009.
5.3 Организация обучения работающих безопасности труда по ГОСТ 12.0.004-90.
5.4 Помещение лаборатории должно соответствовать требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-91 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009-83.
5.5 Содержание вредных веществ в воздухе не должно превышать установленных предельно допустимых концентраций в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88.
Выполнение измерений может производить химик-аналитик, владеющий техникой экстракционно-фотометрического анализа, изучивший инструкцию по эксплуатации спектрофотометра или фотоэлектроколориметра и получивший удовлетворительные результаты при выполнении контроля процедуры измерений.
При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:
— температура окружающего воздуха (20 ± 5) °С;
— атмосферное давление (84,0 — 106,7) кПа;
— относительная влажность не более 80 % при температуре 25 °С;
— напряжение сети (220 ± 22) В.
При подготовке к выполнению измерений должны быть проведены следующие работы: подготовка прибора к работе, приготовление вспомогательных и градуировочных растворов, построение градуировочного графика, контроль стабильности градуировочной характеристики, отбор и хранение проб.
Подготовку спектрофотометра или фотоэлектроколориметра проводят в соответствии с руководством по его эксплуатации.
8.2 Приготовление вспомогательных растворов
Растворяют 2,5 см 3 брома в 100 см 3 дистиллированной воды. Под слоем воды всегда должен находиться жидкий бром. Раствор хранят в темной склянке.
Навеску 1 г диметилглиоксима помещают в коническую колбу и растворяют в 99 г этилового спирта.
5 см 3 30 % раствора перекиси водорода помещают в мерную колбу вместимостью 50 см 3 и доводят до метки дистиллированной водой.
Навеску 20 г калия-натрия виннокислого помещают в коническую колбу и растворяют в 80 см 3 дистиллированной воды.
Навеску 10 г гидрохлорида гидроксиламина помещают в коническую колбу и растворяют в 90 см 3 дистиллированной воды.
42,5 см 3 концентрированной соляной кислоты растворяют в дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 1000 см 3 и доводят до метки дистиллированной водой.
8.3 Приготовление градуировочных растворов
Раствор готовят из ГСО в соответствии с прилагаемой к образцу инструкцией. В 1 см 3 раствора должно содержаться 0,01 мг ионов никеля. Раствор готовят в день проведения анализа.
10 см 3 основного градуировочного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 50 см 3 и доводят до метки дистиллированной водой. 1 см 3 раствора должен содержать 0,002 мг никеля. Раствор готовят в день проведения анализа.
8.4. Построение градуировочных графиков
Для построения градуировочных графиков необходимо приготовить образцы для градуировки с массовой концентрацией ионов никеля от 0,08 до 4,0 мг/дм 3 . Условия анализа, его проведение должны соответствовать п.п. 7 и 9.
Состав и количество образцов для построения градуировочных графиков приведены в таблице 2. Погрешность, обусловленная процедурой приготовления образцов для градуировки, не превышает 2,5 %.
Таблица 2 — Состав и количество образцов для градуировки
Массовая концентрация ионов никеля в градуировочных растворах в мг/дм 3
Аликвотная часть раствора (см 3 ), помещаемая в мерную колбу на 25 см 3
Основной градуировочный раствор с концентрацией 0,01 мг/см 3
Рабочий градуировочный раствор с концентрацией 0,002 мг/см 3
Анализ образцов для градуировки проводят в порядке возрастания их концентрации. Для построения градуировочного графика каждую искусственную смесь необходимо фотометрировать 3 раза с целью исключения случайных результатов и усреднения данных.
При построении градуировочного графика по оси ординат откладывают значения оптической плотности, а по оси абсцисс — величину концентрации вещества в мг/дм 3 .
8.5 Контроль стабильности градуировочной характеристики
Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят не реже одного раза в квартал, а также при смене партий реактивов, после поверки или ремонта прибора. Средствами контроля являются вновь приготовленные образцы для градуировки (не менее 3 образцов из приведенных в таблице 2).
Градуировочную характеристику считают стабильной при выполнении для каждого образца для градуировки следующего условия:
где X — результат контрольного измерения массовой концентрации ионов никеля в образце для градуировки, мг/дм 3 ;
С — аттестованное значение массовой концентрации ионов никеля, мг/дм 3 ;
u I ( TOE ) — стандартное отклонение результатов измерений, полученных в условиях промежуточной прецизионности, %.
Если условие стабильности градуировочной характеристики не выполняется только для одного образца для градуировки, необходимо выполнить повторное измерение этого образца с целью исключения результата, содержащего грубую погрешность.
Если градуировочная характеристика нестабильна, выясняют причины и повторяют контроль с использованием других образцов для градуировки, предусмотренных методикой. При повторном обнаружении нестабильности градуировочной характеристики строят новый градуировочный график.
8 .6.1 Отбор проб производится в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51592-2000 «Вода. Общие требования к отбору проб».
Пробы воды отбирают в бутыли из полимерного материала, предварительно ополоснутые отбираемой водой. Объём отобранной пробы должен быть не менее 150 см 3 .
8 .6.2 Если пробы нельзя проанализировать в день отбора, их консервируют, подкисляя до рН менее 2 концентрированной азотной кислотой. Законсервированные пробы хранят не более 1 месяца.
Если требуется отдельно определить никель в растворимой и нерастворимой формах, часть пробы фильтруют (до консервации), в ней определяют растворенную форму.
8 .6. 3 При отборе проб составляется сопроводительный документ по утвержденной форме, в котором указываются:
цель анализа, предполагаемые загрязнители;
должность, фамилия отбирающего пробу, дата.
9 .1.1 Хроматы и бихроматы восстанавливают несколькими каплями этилового спирта после подкисления пробы серной кислотой. Хром (III) затем отделяют, осаждая его разбавленным (1:4) раствором аммиака. Если присутствуют только ионы хрома (III), осаждают сразу раствором аммиака и отфильтровывают выпавший осадок.
9 .1.2 Медь, железо, кобальт, хром, марганец устраняют, проводя определение по п. 9.2.2, в котором никель сначала экстрагируют хлороформом в виде его диметилглиоксимата, а затем переводят в водный раствор.
9 .1.3 Для устранения мешающего влияния комплексных цианидов, роданидов и тиосульфатов отбирают такой объем пробы, чтобы в нем содержалось не более 10 мг цианид-, роданид- и тиосульфат-ионов (а также других окисляемых активным хлором веществ) и приливают 20 см 3 раствора гипохлорита, в 1 см 3 которого содержится 2,5 мг активного хлора.
Раствор гипохлорита можно приготовить, растворяя в воде хлорную известь (8 г на 1 дм 3 H 2 O), гипохлорит кальция или натрия, или пропуская хлор в раствор едкого натра. Определив в нем содержание активного хлора йодометрическим методом, его разбавляют дистиллированной водой до указанной выше концентрации. Дают пробе постоять 5 мин, затем приливают 5 см 3 разбавленной (1:3) серной кислоты и кипятят 20 мин.
9 .1.4 Для устранения мешающего влияния органических веществ, которые могут образовывать с тяжелыми металлами комплексные соединения, отобранную пробу сразу или по частям переносят в чашку, выпаривают до объема 50 см 3 , подкисляют концентрированной серной кислотой по метиловому оранжевому, прибавляют 5 см 3 концентрированной азотной кислоты, 2 см 3 30 %-ного пероксида водорода (если проба содержала хроматы, они при этом восстановятся) и продолжают выпаривание до объема 15 — 20 см 3 , покрыв, если нужно, чашку часовым стеклом, чтобы избежать разбрызгивания жидкости.
Переносят содержимое чашки в коническую колбу вместимостью 100 см 3 , приливают еще 5 см 3 концентрированной азотной кислоты, предварительно обмывая ею стенки чашки, добавляют 10 см 3 концентрированной серной кислоты, вносят несколько стеклянных шариков или капилляров, чтобы воспрепятствовать выбрасыванию жидкости толчками во время выпаривания, переносят колбу под тягу и выпаривают на плитке до появления густых паров серной кислоты. Если жидкость не станет бесцветной, приливают еще 10 см 3 концентрированной азотной кислоты и повторяют выпаривание до появления паров серной кислоты. Охладив раствор до комнатной температуры, его очень осторожно разбавляют дистиллированной водой до 50 см 3 , приливая воду по стенкам небольшими порциями, перемешивая после добавления каждой порции. Нагревают почти до кипения, чтобы растворить все растворимые соли, и фильтруют через стеклянный фильтрующий тигель, собирая фильтрат в колбу. Первую колбу промывают двумя порциями по 5 см 3 дистиллированной воды, пропуская ее через тот же фильтрующий тигель, чтобы растворить и присоединить к фильтрату оставшиеся в фильтре растворимые частицы.
Фильтрат количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 см 3 , обмывая колбу, где он находился, двумя порциями по 5 см 3 дистиллированной воды, после чего доводят дистиллированной водой до метки и перемешивают. В полученном растворе определяют никель, отбирая аликвотную часть раствора.
Отбирают такой объем пробы (или раствора, полученного после разложения комплексных соединений выпариванием с азотной и серной кислотами), чтобы в нем содержалось от 0,002 до 0,10 мг никеля, упаривают или разбавляют до 10 см 3 , прибавляют 2 см 3 насыщенной бромной воды, перемешивают и количественно переносят в мерную колбу вместимостью 25 см 3 . Приливают 3 см 3 концентрированного раствора аммиака, 1 см 3 раствора диметилглиоксима, доводят дистиллированной водой до метки и перемешивают. Через 10 мин измеряют оптическую плотность полученного раствора при длине волны 445 нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 10 или 50 мм.
Отбирают такой объем пробы (или раствора, полученного после разложения комплексных соединений выпариванием с азотной и серной кислотами), чтобы в нем содержалось от 0,002 до 0,10 мг никеля. Если обработки смесью азотной и серной кислот не было, а в пробе предполагается присутствие двухвалентного железа, проводят предварительное окисление последнего кипячением подкисленного раствора с 0,1 г персульфата аммония. Подкисляют, если надо, добавляя разбавленную соляную кислоту, вводят 1 — 5 см 3 20 %-ного раствора калия-натрия виннокислого (в зависимости от содержания катионов, образующих осадок гидроксидов при подщелачивании раствора), вводят, если предполагают присутствие шестивалентного хрома, 2 см 3 10 %-ного раствора гидрохлорида гидроксиламина и нейтрализуют разбавленным (1:1) раствором аммиака до рН = 7,5 — 9 по универсальной индикаторной бумаге.
Раствор переносят в делительную воронку вместимостью 250 см 3 , приливают 2 см 3 раствора диметилглиоксима, 3 см 3 хлороформа и смесь энергично встряхивают 30 с. После расслоения жидкости сливают хлороформный слой в другую делительную воронку и повторяют экстракцию еще двумя порциями хлороформа по 3 см 3 .
Соединенные порции хлороформного экстракта встряхивают во второй делительной воронке с 5 см 3 разбавленного (1:24) раствора аммиака в течение 1 мин и переносят в первую делительную воронку, которую перед этим ополаскивают дистиллированной водой. Затем проводят реэкстракцию никеля, для чего хлороформный раствор обрабатывают 5 см 3 раствора соляной кислоты, сливают хлороформный слой в другую воронку, снова обрабатывают его 5 см 3 раствора соляной кислоты, сливают хлороформ и соединяют водные солянокислые растворы.
В освобожденном таким образом от мешающих катионов растворе определяют никель по п. 10.1.
Содержание никеля в мг/дм 3 находят по градуировочным графикам.
10.1 Массовую концентрацию никеля X (мг/дм 3 ) рассчитывают по формуле:
(2)
где С — концентрация никеля, найденная по градуировочному графику, мг/дм 3 ;
25 — объем, до которого была разбавлена проба, в см 3 ;
V — объем, взятый для анализа, в см 3 .
10.2 За результат измерений принимают единичное значение или Х ср — среднее арифметическое значение двух параллельных определений Х 1 и Х2
для которых выполняется следующее условие:
где r — предел повторяемости, значения которого приведены в таблице 3.
Таблица 3 — Значения пределов повторяемости и воспроизводимости при вероятности Р = 0,95
Предел повторяемости (относительное значение допускаемого расхождения между двумя результатами параллельных определений), r, %
Предел воспроизводимости (относительное значение допускаемого расхождения между двумя результатами измерений, полученными в разных лабораториях), R, %
При невыполнении условия (3) могут быть использованы методы проверки приемлемости результатов параллельных определений и установления окончательного результата согласно разделу 5 ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002.
Расхождение между результатами анализа, полученными в двух лабораториях, не должно превышать предела воспроизводимости. При выполнении этого условия приемлемы оба результата анализа, и в качестве окончательного может быть использовано их среднее арифметическое значение. Значения предела воспроизводимости приведены в таблице 3.
При превышении предела воспроизводимости могут быть использованы методы оценки приемлемости результатов анализа согласно разделу 5 ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002.
Результат измерений в документах, предусматривающих его использование, может быть представлен в виде: X ± U , мг/дм 3 ,
где X — результат измерений массовой концентрации никеля, мг/дм 3 ;
U — значение показателя точности измерений (расширенная неопределенность измерений с коэффициентом охвата k = 2), мг/дм 3 .
Значение U отн . приведено в таблице 1.
Допускается результат измерений в документах, выдаваемых лабораторией, представлять в виде: X ± U л , мг/дм 3 , Р = 0,95, при условии U л U , где U л — значение показателя точности измерений (расширенной неопределенности с коэффициентом охвата k = 2), установленное при реализации методики в лаборатории и обеспечиваемое контролем стабильности результатов измерений.
12 .1.1 Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории предусматривает:
— оперативный контроль процедуры измерений;
— контроль стабильности результатов измерений на основе контроля стабильности среднего квадратического отклонения (СКО) повторяемости, СКО промежуточной (внутрилабораторной) прецизионности и правильности.
Периодичность контроля исполнителем процедуры выполнения измерений и алгоритмы контрольных процедур, а также реализуемые процедуры контроля стабильности результатов измерений регламентируют во внутренних документах лаборатории.
Разрешение противоречий между результатами двух лабораторий проводят в соответствии с п. 5.3.3 ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002.
12 .1.2 При проведении контроля стабильности градуировочной характеристики в лаборатории используют либо приведенные в бюджете неопределенности стандартные отклонения промежуточной прецизионности, либо установленные в лаборатории, при выполнении следующего условия: σR л ≤ σI ( TOE ) ≤ σ R , где σ R — стандартное отклонение (СКО) воспроизводимости, приведенное в бюджете неопределенности;
σI ( TOE ) — стандартное отклонение (СКО) промежуточной прецизионности, приведенное в бюджете неопределенности;
σR л — СКО внутрилабораторной прецизионности, установленное в лаборатории при внедрении методики измерений.
12.2 Оперативный контроль процедуры измерений с использованием метода добавок
Оперативный контроль процедуры измерений проводят путем сравнения результата отдельно взятой контрольной процедуры К к с нормативом контроля К.
Результат контрольной процедуры К к рассчитывают по формуле
где Х’ cр — результат измерений массовой концентрации никеля в пробе с известной добавкой — среднее арифметическое двух результатов параллельных определений, расхождение между которыми удовлетворяет условию (4), мг/дм 3 .
Х ср — результат измерений массовой концентрации никеля в исходной пробе — среднее арифметическое двух результатов параллельных определений, расхождение между которыми удовлетворяет условию (4), мг/дм 3 .
C д — величина добавки, мг/дм 3 .
Норматив контроля Кд рассчитывают по формуле:
(7)
где U л ,Х и U л ,Х’ — показатели точности результатов измерений (расширенная неопределенность с коэффициентом охвата 2), установленные в лаборатории при реализации методики, соответствующие массовой концентрации никеля в рабочей пробе и в пробе с добавкой соответственно, мг/дм 3 .
Процедуру измерений признают удовлетворительной при выполнении условия:
При невыполнении условия (8) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (8) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.
12.3 Оперативный контроль процедуры измерений с использованием образцов для контроля
Оперативный контроль процедуры измерений проводят путем сравнения результата отдельно взятой контрольной процедуры К к с нормативом контроля К.
Результат контрольной процедуры К к рассчитывают по формуле
где С ср — результат измерений массовой концентрации никеля в образце для контроля — среднее арифметическое двух результатов параллельных определений, расхождение между которыми удовлетворяет условию (4), мг/дм 3 ;
С — аттестованное значение образца для контроля.
Норматив контроля К рассчитывают по формуле
где U л — значение показателя точности измерений (расширенной неопределенности с коэффициентом охвата k = 2), установленное при реализации методики в лаборатории и обеспечиваемое контролем стабильности результатов измерений.
Процедуру измерений признают удовлетворительной при выполнении условия:
При невыполнении условия (11) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (11) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.
Примечание — Допустимо показатели точности измерений при внедрении методики в лаборатории устанавливать на основе выражения:
Uл = ,84 ∙ U(X) с последующим уточнением по мере накопления информации в процессе контроля стабильности результатов анализа.
Таблица А.1 — Бюджет неопределенности измерений
Стандартная относительная неопределенность 3 , %
Приготовление градуировочных растворов, u1, %
Степень чистоты реактивов и дистиллированной воды, и2, %
Подготовка проб к анализу, u3, %
Стандартное отклонение результатов измерений, полученных в условиях повторяемости 4 , иr (σr), %
Стандартное отклонение результатов измерений, полученных в условиях промежуточной прецизионности 4 , uI(ТОЕ) (σI(ТОЕ)), %
Стандартное отклонение результатов измерений, полученных в условиях воспроизводимости, иR (σR), %
Суммарная стандартная относительная неопределенность, ис, %
Расширенная относительная неопределенность, ( U omн) при k = 2, %
1 Оценка (неопределенности) типа А получена путем статистического анализа ряда наблюдений.
2 Оценка (неопределенности) типа В получена способами, отличными от статистического анализа ряда наблюдений.
3 Соответствует характеристике относительной погрешности при доверительной вероятности Р = 0,95.
4 Согласно ГОСТ Р ИСО 5725-3-2002 учтено при расчете стандартного отклонения результатов измерений, получаемых в условиях воспроизводимости.
источник