Информационная система
«Ёшкин Кот»

XXXecatmenu

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО НАДЗОРУ
В СФЕРЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ

УТВЕРЖДАЮ

Директор ФГБУ «Федеральный центр
анализа и оценки техногенного
воздействия»

__________________ С.А. Хахалин

14 октября 2011 г.

КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВОД

МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ МАССОВЫХ
КОНЦЕНТРАЦИЙ АЛЮМИНИЯ, БАРИЯ, БОРА,
ЖЕЛЕЗА, КАЛИЯ, КАЛЬЦИЯ, КОБАЛЬТА, МАГНИЯ,
МАРГАНЦА, МЕДИ, НАТРИЯ, НИКЕЛЯ,
СТРОНЦИЯ, ТИТАНА, ХРОМА И ЦИНКА
В ПИТЬЕВЫХ, ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОДАХ
МЕТОДОМ ИСП-СПЕКТРОМЕТРИИ

ПНД Ф 14.1:2:4.143-98

Методика допущена для целей государственного
экологического контроля

МОСКВА
(издание 2011 г.)

Методика рассмотрена и одобрена федеральным бюджетным учреждением «Федеральный центр анализа и оценки техногенного воздействия (ФБУ «ФЦАО»).

Настоящее издание методики действует до выхода нового издания.

Главный инженер ФБУ «ФЦАО», к.х.н.

В.С. Талисманов

Регистрационный код МВИ в Федеральном реестре: ФР.1.31.2001.00336

Разработчик:

Аналитический центр ЗАО «РОСА»

Адрес: 119297, г. Москва, ул. Родниковая, д. 7, стр. 35

Телефон: (495) 439 52 13

Факс: (495) 435 13 00

Настоящий нормативный документ устанавливает атомно-эмиссионный метод определения массовых концентраций алюминия, бария, бора, железа, калия, кальция, кобальта, магния, марганца, меди, натрия, никеля, стронция, титана, хрома и цинка в питьевых, природных и сточных водах с применением индуктивно-связанной плазмы. Диапазоны определяемых концентраций указаны в таблице 1. В зависимости от поставленной задачи проводят определение массовых концентраций элементов как в виде их общего содержания, так и в виде растворенных, кислото-экстрагируемых или взвешенных форм.

На результаты определения массовой концентрации элемента могут оказывать мешающее влияние другие элементы (эффект интерференции). Примеры приведены в приложении 1.

Блок-схемы проведения анализа при определении общего содержания элементов в питьевых, природных и сточных водах приведены в приложениях 2 и 3.

Таблица 1 - Диапазоны определяемых концентраций

Элемент

Диапазон определяемых концентраций,* мг/дм3

Алюминий

0,04 - 1000

Барий

0,01-50

Бор

0,04 - 1000

Железо

0,01** - 1000

Калий

0,25 - 500

Кальций

0,25 - 1000

Кобальт

0,04 - 1000

Магний

0,1 - 500

Марганец

0,005** - 1000

Медь

0,04 - 1000

Натрий

0,25 - 1000

Никель

0,04 - 1000

Стронций

0,01 -1000

Титан

0,04 - 1000

Хром

0,04 - 1000

Цинк

0,002** -1000

________

* При разбавлении возможен анализ проб с более высокими содержаниями металлов.

** Предел измерения указан с учетом концентрирования пробы в 10 раз.

В зависимости от технических характеристик спектрометра для достижения предела измерения допускается предварительное концентрирование проб путем упаривания в 10 - 30 раз.

Продолжительность одного элементоопределения по одной или нескольким спектральным линиям (три параллельных определения), включая время, необходимое для приготовления градуировочных растворов, стабилизации факела плазмы, промывки системы между определениями и построения градуировочного графика, около двух часов.

1. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ

Метод основан на измерении интенсивности излучения атомов определяемых элементов при распылении анализируемой пробы в аргоновую плазму, индуктивно возбуждаемую радиочастотным электромагнитным полем. Интенсивность спектральных линий при характеристических для каждого элемента длинах волн регистрируется детектором, измеряется и обрабатывается компьютерной системой.

2. ПРИПИСАННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ

Настоящая методика обеспечивает получение результатов анализа с погрешностями, не превышающими значений, приведенных в таблице 2.

Таблица 2 - Диапазоны измеряемых концентраций, относительные показатели точности, правильности, повторяемости и воспроизводимости методики при доверительной вероятности Р = 0,95

Диапазон определяемых содержаний, мг/дм3

Наименование метрологической характеристики

Показатель повторяемости σr (δ), %

Показатель правильности δс, %

Показатель воспроизводимости, σR (δ), %

Показатель точности, δ, %

Алюминий

 

 

 

 

от 0,04 до 2,5 вкл.

9

16

12

28

св. 2,5 до 1000 вкл.

7

8

10

21

Барий

 

 

 

 

от 0,01 до 0,5 вкл.

9

10

13

27

св. 0,5 до 50 вкл.

7

8

10

21

Бор

 

 

 

 

от 0,04 до 2,5 вкл.

8

12

11

25

св. 2,5 до 1000 вкл.

3

6

4

10

Железо

 

 

 

 

от 0,01 до 0,1 вкл.

12

15

18

38

св. 0,1 до 1 вкл.

6

13

8

20

св. 1 до 100 вкл.

4

4

7,5

15

св. 100 до 1000 вкл.

3

3

5

10

Калий

 

 

 

 

от 0,25 до 5 вкл.

6

5

9

18

св. 5 до 500 вкл.

3

3

5

10

Кальций

 

 

 

 

от 0,25 до 10 вкл.

8

5

11

22

св. 10 до 100 вкл.

4

4

7,5

15

св. 100 до 1000 вкл.

3

3

5

10

Кобальт

 

 

 

 

от 0,04 до 0,5 вкл.

8

12

11

25

св. 0,5 до 1000 вкл.

3

6

4

10

Магний

 

 

 

 

от 0,1 до 1 вкл.

8

5

11

22

св. 1 до 100 вкл.

4

4

7,5

15

св. 100 до 500 вкл.

3

3

5

10

Марганец

 

 

 

 

от 0,005 до 0,01 вкл.

12

15

18

38

св. 0,01 до 0,05 вкл.

10

12

14

30

св. 0,05 до 0,5 вкл.

8

8

11

23

св. 0,5 до 1000 вкл.

6

5

9

18

Мель

 

 

 

 

от 0,04 до 1 вкл.

7

15

10

25

св. 1 до 1000 вкл.

3

6

4

10

Натрий

 

 

 

 

от 0,25 до 1 вкл.

11

6

15

30

св. 1 до 10 вкл.

6

5

9

18

св. 10 до 1000 вкл.

3

3

5

10

Никель

 

 

 

 

от 0,04 до 0,5 вкл.

8

12

11

25

св. 0,5 до 1000 вкл.

3

6

4

10

Стронций

 

 

 

 

от 0,01 до 10 вкл.

6

9

9

20

св. 10 до 50 вкл.

5

6

7

15

св. 50 до 1000 вкл.

3

6

4

10

Титан

 

 

 

 

от 0,04 до 1000 вкл.

9

8

13

27

Хром

 

 

 

 

от 0,04 до 0,25 вкл.

9

8

12

25

св. 0,25 до 1000 вкл.

7

8

10

21

Цинк

 

 

 

 

от 0,002 до 0,02 вкл.

16

15

23

48

св. 0,02 до 0,1 вкл.

8

13

11

25

св. 0,1 до 1000 вкл.

5

4

7

14

3. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ
ОБОРУДОВАНИЕ, РЕАКТИВЫ И МАТЕРИАЛЫ

3.1. Средства измерений

3.1.1. Атомно-эмиссионный спектрометр с индуктивно-связанной плазмой, например, ICAP 6300 Duo (спектральный диапазон 166 - 847 нм, спектральное разрешение ≤ 0,010 нм) производства фирмы Thermo Electron или любой другой с аналогичными характеристиками.

3.1.2. Весы лабораторные с максимальной нагрузкой 300 г 2 класса точности по ГОСТ Р 53228.

3.1.3. Стандартные образцы (ГСО) алюминия, бария, бора, железа, калия, кальция, кобальта, магния, марганца, меди, натрия, никеля, стронция, титана, хрома и цинка с относительной погрешностью аттестованных значений массовых концентраций не более 1 %.

3.1.4. Колбы мерные вместимостью 25; 50; 1000 см3, по ГОСТ 1770, класс точности 2.

3.1.5. Пипетки градуированные вместимостью 1; 2; 5; 10 см3, по ГОСТ 29227, класс точности 2.

3.1.6. Цилиндры мерные наливные вместимостью 100; 500 см3, по ГОСТ 1770, класс точности 2.

3.2. Вспомогательное оборудование

3.2.1. Бидистиллятор стеклянный БС по ТУ 25-11.1592 или установка для получения деминерализованной воды (степень чистоты 2 по ГОСТ Р 52501).

3.2.2. Стаканы химические термостойкие вместимостью 50; 100; 250 см3, по ГОСТ 25336.

3.2.3. Полиэтиленовые емкости для хранения проб вместимостью 250 - 500 см3.

3.2.4. Полиэтиленовые емкости для хранения растворов вместимостью 25 - 100 см3.

3.2.5. Плитка электрическая по ГОСТ 14919 или баня песчаная по ТУ 10-23-103 или микроволновая печь с закрытыми стаканами, например, MDS-2000 или Mars 5 (СЕМ).

3.2.6. Холодильник бытовой для хранения проб и растворов при температуре 2 - 10 °С.

3.2.7. Дозаторы с варьируемым объемом 0,1 - 5 см3 по ГОСТ 28311.

Примечание: Допускается использовать средства измерений и вспомогательное оборудование с метрологическими и техническими характеристиками не хуже, чем у вышеуказанных, в том числе импортные.

3.3. Материалы

3.3.1. Фильтры мембранные с диаметром пор 0,45 мкм тип МФА-МА по ТУ 6-05-1903.

3.3.2. Фильтры мембранные с диаметром пор 5 мкм или фильтры бумажные «белая лента».

3.3.3. Аргон газообразный, высокой чистоты, по ГОСТ 10157.

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

3.4. Реактивы

3.4.1. Кислота азотная, концентрированная, х.ч., по ГОСТ 4461 или ос.ч. по ГОСТ 11125.

3.4.2. Кислота соляная, концентрированная, ос.ч., по ГОСТ 14261.

3.4.3. Перекись водорода 37 %, мед., по ГОСТ 177.

3.4.4. Вода дистиллированная по ГОСТ 6709 или вода для лабораторного анализа по ГОСТ Р 52501 (степень чистоты 2).

Примечание: Допускается использовать реактивы и материалы с квалификацией не ниже, чем у вышеуказанных, в том числе импортные.

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 Р 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 ОПЕРАТОРОВ

К выполнению измерений и обработке их результатов допускают лиц, имеющих высшее инженерно-химическое образование, владеющих методом атомно-эмиссионного анализа, знающих принцип действия, конструкцию и правила эксплуатации данного оборудования.

К выполнению работ по пробоподготовке допускают лиц, имеющих среднее специальное химическое образование, обученных методике подготовки проб.

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 25 °С

частота переменного тока (50 ± 1) Гц

напряжение в сети (220 ± 10) В.

7. ОТБОР ПРОБ

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. Пробы отбирают в емкости из пластика или стекла. Требуемый объем пробы не менее 0,2 дм3.

7.3. При определении растворенных металлов пробы воды фильтруют через мембранный фильтр 0,45 мкм и подкисляют азотной кислотой до рН ≤ 2 (контроль по индикаторной бумаге). Срок хранения проб - 14 суток при температуре окружающей среды.

7.4. При определении общего содержания металлов нефильтрованные пробы воды подкисляют концентрированной азотной кислотой до рН ≤ 2 (контроль по индикаторной бумаге). Срок хранения проб - 14 суток 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;

- место, время отбора;

- номер пробы;

- должность, фамилия отбирающего пробу, дата

8. ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ

8.1. Подготовка аппаратуры

Подготовку спектрометра к работе проводят в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

Рекомендуемые условия определения на приборе ЮАР 6300 Duo:

Мощность генератора 1,0 - 1,35 кВт

Скорость потока плазмообразующего газа (аргона) 12 дм3/мин

Давление на распылитель 160 - 220 кПа

Время интегрирования 20 - 30 с

Коррекция фона автоматическая

8.2. Приготовление растворов

8.2.1. Приготовление 5 % (v/v) раствора азотной кислоты

В мерной колбе вместимостью 1 дм3 к небольшому количеству дистиллированной воды прибавляют 50 см3 концентрированной азотной кислоты, доводят объем раствора до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Срок хранения раствора - 3 месяца при температуре окружающей среды.

8.2.2. Приготовление основного градуировочного раствора А с концентрацией 50 мг/дм3

Основной раствор смеси определяемых элементов готовят из соответствующих государственных стандартных образцов водных растворов ионов металлов в соответствии с рекомендацией их инструкций по применению. Поочередно отбирают аликвоту стандартного раствора каждого элемента и помещают в одну мерную колбу.

Примечание: Допускается для градуировки ICP-спектрометра использовать многоэлементные стандартные растворы, например, фирмы MERCK.

Вскрывают ампулу стандартного раствора, содержащего 1 мг/см3 металла. По 2,5 см3 стандартного раствора каждого металла переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3. Доводят до метки 5 %-ным (v/v) раствором азотной кислоты и перемешивают. Полученный основной градуировочный раствор А содержит 50 мг/дм3 каждого металла. Срок хранения раствора - 2 месяца при температуре 2 - 10 °С.

8.2.3. Приготовление градуировочного раствора с концентрацией 20 мг/дм3

10 см3 основного градуировочного раствора А (50 мг/дм3) переносят в мерную колбу вместимостью 25 см3. Доводят до метай 5 %-ным (v/v) раствором азотной кислоты и перемешивают. Полученный градуировочный раствор содержит 20 мг/дм3 каждого металла. Срок хранения раствора -2 месяца при температуре 2 - 10 °С.

8.2.4. Приготовление градуировочного раствора с концентрацией 10 мг/дм3

5 см3 основного градуировочного раствора А (50 мг/дм3) переносят в мерную колбу вместимостью 25 см3. Доводят до метки 5 %-ным (v/v) раствором азотной кислоты и перемешивают. Полученный градуировочный раствор содержит 10 мг/дм3 каждого металла. Срок хранения раствора - 1 месяц при температуре 2 - 10 °С.

8.2.5. Приготовление градуировочного раствора с концентрацией 5 мг/дм3

5 см3 основного градуировочного раствора А (50 мг/дм3) переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3. Доводят до метки 5 %-ным (v/v) раствором азотной кислоты и перемешивают. Полученный градуировочный раствор содержит 5 мг/дм3 каждого металла. Срок хранения раствора - 1 месяц при температуре 2 - 10 °С.

8.2.6. Приготовление градуировочного раствора с концентрацией 2,5 мг/дм3

2,5 см3 основного градуировочного раствора А (50 мг/дм3) переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3. Доводят до метки 5 %-ным (v/v) раствором азотной кислоты и перемешивают. Полученный градуировочный раствор содержит 2,5 мг/дм3 каждого металла. Срок хранения раствора - 1 месяц при температуре 2 - 10 °С.

8.2.7. Приготовление градуировочного раствора с концентрацией 1,0 мг/дм3

1,0 см3 основного градуировочного раствора А (50 мг/дм3) переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3. Доводят до метки 5 %-ным (v/v) раствором азотной кислоты и перемешивают. Полученный градуировочный раствор содержит 1,0 мг/дм3 каждого металла. Срок хранения раствора - 1 месяц при температуре 2 - 10 °С.

8.2.8. Приготовление градуировочного раствора с концентрацией 0,25 мг/дм3

5 см3 градуировочного раствора с концентрацией 2,5 мг/дм3 переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3. Доводят до метки 5 %-ным (v/v) раствором азотной кислоты и перемешивают. Полученный градуировочный раствор содержит 0,25 мг/дм3 каждого металла. Срок хранения раствора - 7 суток при температуре 2 - 10 °С.

8.2.9. Приготовление градуировочного раствора с концентрацией 0,10 мг/дм3

2 см3 градуировочного раствора с концентрацией 2,5 мг/дм3 переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3. Доводят до метки 5 %-ным (v/v) раствором азотной кислоты и перемешивают. Полученный градуировочный раствор содержит 0,10 мг/дм3 каждого металла. Срок хранения раствора - 7 суток при температуре 2 - 10 °С.

8.2.10. Приготовление шкалы градуировочных растворов

Рекомендуемые концентрации градуировочных растворов для каждого элемента приведены в таблице 3. Схема приготовления шкалы градуировочных растворов в соответствии с таблицей 3 приведена в приложении 4.

Таблица 3 - Шкала градуировочных растворов

Металл

Концентрация металла, мг/дм3

Алюминий

0,1

0,25

1,0

2,5

5,0

10

Барий

0,1

0,25

1,0

2,5

 

 

Бор

0,1

0,25

1,0

2,5

5,0

10

Железо

0,1

0,25

1,0

2,5

5,0

10

Калий

0,25

1,0

2,5

5,0

 

 

Кальций

0,25

1,0

2,5

5,0

10

20

Кобальт

0,1

0,25

1,0

2,5

 

 

Магний

0,1

1,0

2,5

5,0

10

20

Марганец

0,1

0,25

1,0

2,5

 

 

Медь

0,1

0,25

1,0

2,5

 

 

Натрий

0,25

1,0

2,5

5,0

10

20

Никель

0,1

0,25

1,0

2,5

 

 

Стронций

0,1

0,25

1,0

2,5

5,0

10

Титан

0,1

0,25

1,0

2,5

 

 

Хром

од

0,25

1,0

2,5

 

 

Цинк

0,1

0,25

1,0

2,5

 

 

Примечание: Возможно использовать шкалу градуировочных растворов в более широком диапазоне концентраций.

8.3. Установление градуировочной характеристики

Градуировочные растворы распыляют в аргоновую плазму в порядке возрастания массовой концентрации определяемого элемента и регистрируют интенсивность эмиссии для каждого элемента при требуемой длине волны.

Градуировочную характеристику устанавливают для каждого определяемого элемента в заданном диапазоне концентраций не менее, чем по трем градуировочным растворам (см. таблицу 3).

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость показаний прибора от количества определяемого элемента (мг/дм3), устанавливают по среднеарифметическим результатам не менее двух измерений для каждой точки за вычетом среднеарифметического не менее двух измерений холостой пробы. Холостой пробой (blank) является раствор азотной кислоты (см. п. 8.2.1.), используемый для приготовления градуировочных растворов. Расчет среднеарифметических значений происходит автоматически в соответствии с программным обеспечением прибора.

Через каждые 30 проб повторяют измерение для одного из градуировочных растворов (Reslope). Если измеренная концентрация для этого раствора отличается от аттестованного значения более, чем на 10 %, градуировку корректируют в соответствии с программным обеспечением спектрометра.

9. ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

9.1. Подготовка аппаратуры

Подготовку спектрометра к работе проводят в соответствии с инструкцией по эксплуатации. Рекомендуемые условия проведения измерения приведены в п. 8.1.

9.2. Подготовка пробы к выполнению измерений

9.2.1. Природные и питьевые воды.

При определении растворенных металлов пробу воды сразу после отбора фильтруют через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм. К 50 см3 фильтрата добавляют 2,5 см3 концентрированной азотной кислоты и в полученном растворе определяют содержание металлов.

При определении общего содержания металлов к 50 см3 законсервированной пробы добавляют 2 см3 концентрированной азотной кислоты (или 2,5 см3, если проба не была предварительно законсервирована), нагревают на электроплитке с закрытой спиралью или песчаной бане, не допуская кипения пробы, в течение 10 - 15 минут, охлаждают и при необходимости фильтруют через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм. В полученном растворе определяют содержание металлов.

Примечание: Для определения железа в диапазоне концентраций 0,01 - 0,1 мг/дм3, марганца в диапазоне концентраций 0,005 - 0,02 мг/дм3, цинка в диапазоне концентраций 0,002 - 0,02 мг/дм3 пробы концентрируют в 10 раз упариванием на песчаной бане или электроплитке. При этом на 100 см3 исходной пробы добавляют 1 см3 концентрированной азотной кислоты.

9.2.2. Сточные воды.

При определении растворенных металлов пробу воды сразу после отбора фильтруют через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм. К 50 см3 фильтрата добавляют 2,5 см3 концентрированной азотной кислоты и в полученном растворе определяют содержание металлов.

При определении взвешенных (суспендированных) форм металлов хорошо перемешанную пробу воды определенного объема (в зависимости от содержания взвешенных веществ объем составляет от 50 до 500 см3) фильтруют через мембранный фильтр 0,45 мкм. Осадок с фильтром подвергают кислотному озолению смесью азотной и соляной кислот при нагревании на электроплитке с закрытой спиралью или в микроволновой печи. Полученный раствор количественно переносят в мерную колбу, доводят до метки дистиллированной водой, при необходимости фильтруют и определяют содержание элементов. Концентрацию взвешенных (суспендированных) форм элементов рассчитывают с учетом объема взятой для анализа пробы воды.

При определении кислото-экстрагируемых форм элементов хорошо перемешанную пробу воды подкисляют азотной кислотой до рН ≤ 2 (контроль по индикаторной бумаге). Нагревают 50 см3 пробы в термостойком стакане на песчаной бане или электроплитке в течение 0,5 - 1 часа, охлаждают, фильтруют через мембранный фильтр 0,45 мкм в мерную колбу вместимостью 50 см3. Стенки стакана обмывают дистиллированной водой и фильтруют в ту же мерную колбу до метки. В полученном растворе определяют содержание элементов.

При определении общего содержания металлов нефильтрованную хорошо перемешанную пробу воды подвергают кислотному озолению на электроплитке, песчаной бане или в микроволновой печи. При использовании электроплитки или песчаной бани к 50 см3 законсервированной пробы добавляют 2 см3 конц. азотной кислоты (или 2,5 см3, если проба не была предварительно законсервирована) и нагревают, не допуская кипения пробы, до влажных солей. Если проба содержит значительное количество органических веществ, в процессе нагрева добавляют 1 - 3 см3 перекиси водорода до получения прозрачного раствора. Объем полученного раствора доводят до первоначального объема дистиллированной водой. Полученные растворы в зависимости от дисперсности и размеров частиц осадка фильтруют через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 или 5,0 мкм или через фильтр «белая лента» и в полученном растворе определяют содержание металлов.

Примечание: При анализе сточных вод предпочтительно проводить минерализацию в микроволновой печи.

При использовании микроволновой печи 50 см3 законсервированной пробы сточной воды помещают в стакан, предназначенный для микроволновой печи, приливают 2 см3 концентрированной азотной кислоты (или 2,5 см3, если проба не была предварительно законсервирована), выдерживают 15 - 30 мин. Подготовленные стаканы вставляют в турель микроволновой печи и проводят разложение в соответствии с оптимальными условиями микроволнового разложения.

По окончании разложения пробы воды охлаждают в закрытых стаканах для микроволновой печи, затем открывают стаканы и при необходимости фильтруют полученные растворы через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 или 5,0 мкм (в зависимости от дисперсности частиц осадка) или через фильтр «белая лента».

9.3. Выполнение измерений

Пробы анализируют на приборе в условиях, указанных в п. 8.1.

Подготовленную одним из вышеперечисленных способов пробу воды распыляют в аргоновую плазму. Регистрируют эмиссию каждого элемента при требуемой длине волны не менее двух раз, полученные значения усредняют и по среднему значению рассчитывают содержание элемента в пробе. Расчет среднеарифметического значения сигнала и определение концентрации по градуировочной характеристике для каждого элемента происходит автоматически в соответствии с программным обеспечением прибора.

9.4. Контроль качества чистоты реактивов и материалов

Каждую новую партию используемых реактивов и фильтров проверяют путем анализа холостой пробы. Холостой пробой является дистиллированная вода пропущенная через весь ход анализа (см. п. 9.2).

10. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

В случае разбавления пробы содержание элемента (X, мг/дм3) рассчитывают по формуле:

X = А×V1/V,

где А - содержание металла в анализируемой пробе воды, найденное по градуировочному графику, мг/дм3;

V1 - объем колбы, в которой проводили разбавление, см3;

V - объем пробы, взятый на анализ, см3.

11. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

Результаты количественного анализа в протоколах анализов представляют в виде:

X ± Δ, мг/дм3, Р = 0,95

Δ = 0,01×δ×X, где

δ - значения характеристики погрешности (показатель точности) приведены в табл. 2.

Результаты измерений округляют с точностью:

при содержании от 0,002 до 0,01 мг/дм3 вкл. - 0,0001 мг/дм3

при содержании свыше 0,01 до 0,1 мг/дм3 вкл. - 0,001 мг/дм3

при содержании свыше 0,1 до 1 мг/дм3 вкл. - 0,01 мг/дм3

при содержании свыше 1 до 10 мг/дм3 вкл. - 0,1 мг/дм3

при содержании свыше 10 мг/дм3 - 1 мг/дм3

12. ОЦЕНКА ПРИЕМЛЕМОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

12.1. Если выполняется анализ двух параллельных проб (при необходимости), то проводят проверку приемлемости результатов измерений, выполненных в условиях повторяемости. Результаты измерений X1 и Х2, полученные в условиях повторяемости признают приемлемыми, если выполняется условие:

где r - допускаемые расхождения между результатами двух параллельных определений при доверительной вероятности Р = 0,95. Значения г приведены в таблице 4. При выполнении условия за результат анализа принимают среднее арифметическое двух параллельных измерений. Если условие не выполняется, то выполняют процедуру, рекомендуемую ГОСТ 5725, ч. 6, п. 5.

12.2. Если анализ выполняется в разных лабораториях, то проводят проверку приемлемости результатов измерений, полученных в условиях воспроизводимости. Результаты измерений Хл1 и Хл2, полученные в условиях воспроизводимости признают приемлемыми, если выполняется условие:

где R - допускаемые расхождения между результатами двух лабораторий при доверительной вероятности Р = 0,95. Значения R приведены в таблице 4. При выполнении условия за результат анализа принимают среднее арифметическое двух параллельных измерений. Если условие не выполняется, то выполняют процедуру, рекомендуемую ГОСТ 5725, ч. 6, п. 5.

Таблица 4 - Пределы повторяемости и воспроизводимости результатов измерений

Диапазон анализируемых содержаний, мг/дм3

Предел повторяемости (для двух результатов измерений), r, %

Предел воспроизводимости (для двух результатов измерений), R, %

Алюминий

 

 

от 0,04 до 2,5 вкл.

25

34

св. 2,5 до 1000 вкл.

20

28

Барий

 

 

от 0,01 до 0,5 вкл.

25

36

св. 0,5 до 50 вкл.

20

28

Бор

 

 

от 0,04 до 2,5 вкл.

22

31

св. 2,5 до 1000 вкл.

8

11

Железо

 

 

от 0,01 до 0,1 вкл.

34

50

св. 0,1 до 1 вкл.

17

22

св. 1 до 100 вкл.

11

21

св. 100 до 1000 вкл.

8

14

Калий

 

 

от 0,25 до 5 вкл.

17

25

св. 5 до 500 вкл.

8

14

Кальций

 

 

от 0,25 до 10 вкл.

22

31

св. 10 до 100 вкл.

11

21

св. 100 до 1000 вкл.

8

14

Кобальт

 

 

от 0,04 до 0,5 вкл.

22

31

св. 0,5 до 1000 вкл.

8

И

Магний

 

 

от 0,1 до 1 вкл.

22

31

св. 1 до 100 вкл.

11

21

св. 100 до 500 вкл.

8

14

Марганец

 

 

от 0,005 до 0,01 вкл.

34

50

св. 0,01 до 0,05 вкл.

28

39

св. 0,05 до 0,5 вкл.

22

31

св. 0,5 до 1000 вкл.

17

25

Медь

 

 

от 0,04 до 1 вкл.

20

28

св. 1 до 1000 вкл.

8

11

Натрий

 

 

от 0,25 до 1 вкл.

31

42

св. 1 до 10 вкл.

17

25

св. 10 до 1000 вкл.

8

14

Никель

 

 

от 0,04 до 0,5 вкл.

22

31

св. 0,5 до 1000 вкл.

8

11

Стронций

 

 

от 0,01 до 10 вкл.

17

25

св. 10 до 50 вкл.

14

20

св. 50 до 1000 вкл.

8

11

Титан

 

 

от 0,04 до 1000 вкл.

25

36

Хром

 

 

от 0,04 до 0,25 вкл.

25

34

св. 0,25 до 1000 вкл.

20

28

Цинк

 

 

от 0,002 до 0,02 вкл.

45

64

св. 0,02 до 0,1 вкл.

22

31

св. 0,1 до 1000 вкл.

14

20

13. КОНТРОЛЬ ТОЧНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории предусматривает:

- контроль стабильности результатов измерений путем контроля стабильности среднеквадратического отклонения повторяемости, промежуточной прецизионности и погрешности;

- контроль исполнителем процедуры выполнения измерений путем оценки погрешности при реализации отдельно взятой контрольной процедуры.

Периодичность контроля исполнителем процедуры выполнения измерений и алгоритмы контрольных процедур (с использованием метода добавок, с использованием образцов для контроля и т.п.), а также реализуемые процедуры контроля стабильности результатов измерений регламентируют во внутренних документах лаборатории.

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

Анализируют образец для контроля (ОК), приготовленный с использованием ГСО или вещества гарантированной чистоты. Результат контрольной процедуры Кк рассчитывают по формуле:

Кк = |Хк - С|,

где Хк - результат анализа ОК;

С - аттестованное значение элемента в образце для контроля.

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

К = Δл,

где Δл - характеристика погрешности результатов анализа, соответствующая аттестованному значению ОК.

Примечание: На первом этапе допускается считать Δл = 0,84Δ, где

Δ = 0,01×δ×С;

δ - показатель точности (см. таблицу 2).

Если результат контрольной процедуры удовлетворяет условию:

Кк ≤ К,

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.

13.2. 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 X1, а во вторую часть делают добавку анализируемого компонента (С) и анализируют в соответствии с методикой, получая результат анализа рабочей пробы с добавкой Хд. Результаты анализа исходной рабочей пробы X1 и рабочей пробы с добавкой Хд 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 рассчитывают по формуле:

Кк = |Хд - Х1 - С|, где

X1 - результат анализа рабочей пробы, мг/дм3

Хд - результат анализа рабочей пробы с добавкой анализируемого компонента, мг/дм3

С - величина добавки анализируемого компонента, мг/дм3

Решение об удовлетворительной погрешности принимают при выполнении условия:

Кк ≤ К, где

К - норматив контроля погрешности, рассчитанный по формуле:

Δлх1 - значение характеристики погрешности измерения концентрации в рабочей пробе (мг/дм3);

Δлхд - значение характеристики погрешности измерения концентрации в рабочей пробе с добавкой (мг/дм3).

Значения Δлх1 и Δлхд в мг/дм3 устанавливаются лабораторией при реализации методики.

Примечание: Допустимо характеристику погрешности для результатов измерений (X1 и ХД) при внедрении методики в лаборатории рассчитывать по формуле: Δл = 0,84×Δ, где

Δ = 0,01×δ×С;

δ - показатель точности (см. таблицу 2).

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.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Возможные спектральные интерференции

Элемент

Длина волны, нм

Интенсивность спектральной линии

Мешающий элемент и длина волны, нм

Алюминий

396,152

350000

Мо 396,150
V 308,211

308,215

350000

Барий

455,403

15000000

Аr 455,432
U 455,396
Fe 455,445

Бор

249,773

400000

Fe 249,782
Со 249,671

249,678

200000

Железо

259,940

2000000

Мn 259,89
Мо 259,964
W 238,234
Со 238,234

238,204

1800000

Калий

766,490

90000

Сu 766,465
Fe 766,530

Кальций

315,887

180000

Со 315,878
Мо 315,889

Кобальт

228,616

1000000

Аl 228,547
Ti 228,618

Магний

279,079

35000

Ti 279,066
Mn 279,108

Марганец

257,610

10000000

W 257,616
Fe 259,373
Mo 259,370
Ti 259,366

259,373

9000000

Медь

324,754

5000000

Sc 324,752
Th 324,759

Натрий

589,592

500000

V 589,532
Sc 818,326

818,326

49500

Никель

231,604

600000

Co 231,616
Mo 231,645

Стронций

407,771

30000000

Cr 407,768
Ba 421,604
Cd 346,443

421,552

15000000

346,446

400000

Титан

323,452

3500000

V 323,452
Ni 323,465

Хром

267,716

1000000

Pt 267,715

Цинк

213,856

3000000

Сu 213,853
Ni 213,856

Спектральных наложений избегают выбором альтернативной длины волны излучения.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

БЛОК-СХЕМА ПРОВЕДЕНИЯ АНАЛИЗА
при определении общего содержания элементов в питьевых и
природных водах

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

БЛОК-СХЕМА ПРОВЕДЕНИЯ АНАЛИЗА
при определении общего содержания элементов в сточной воде

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

СХЕМА ПРИГОТОВЛЕНИЯ ГРАДУИРОВОЧНЫХ РАСТВОРОВ
ИЗ ГОСУДАРСТВЕННЫХ СТАНДАРТНЫХ ОБРАЗЦОВ

СОДЕРЖАНИЕ

1. Метод измерений. 2

2. Приписанные характеристики показателей точности измерений. 2

3. Средства измерений, вспомогательное оборудование, реактивы и материалы.. 3

3.1. Средства измерений. 3

3.2. Вспомогательное оборудование. 4

3.3. Материалы.. 4

3.4. Реактивы.. 4

4. Условия безопасного проведения работ. 4

5. Требования к квалификации операторов. 5

6. Условия выполнения измерений. 5

7. Отбор проб. 5

8. Подготовка к выполнению измерений. 5

8.1. Подготовка аппаратуры.. 5

8.2. Приготовление растворов. 5

8.3. Установление градуировочной характеристики. 7

9. Выполнение измерений. 7

9.1. Подготовка аппаратуры.. 7

9.2. Подготовка пробы к выполнению измерений. 7

9.3. Выполнение измерений. 9

9.4. Контроль качества чистоты реактивов и материалов. 9

10. Обработка результатов измерений. 9

11. Оформление результатов измерений. 9

12. Оценка приемлемости результатов измерений. 9

13. Контроль точности результатов измерений. 11

Приложение 1. Возможные спектральные интерференции. 12

Приложение 2. Блок-схема проведения анализа при определении общего содержания элементов в питьевых и природных водах. 14

Приложение 3. Блок-схема проведения анализа при определении общего содержания элементов в сточной воде. 15

Приложение 4. Схема приготовления градуировочных растворов из государственных стандартных образцов. 15

 

 



© 2013 Ёшкин Кот :-)