Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу
окружающей среды

 

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

МАССОВАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ ХЛОРИДОВ В ВОДАХ.
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
МЕРКУРИМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

 

 

Предисловие

 

1. РАЗРАБОТАН ГУ «Гидрохимический институт»

2. РАЗРАБОТЧИКИ Л.В. Боева, канд. хим. наук, А.А. Назарова, канд. хим. наук

3. УТВЕРЖДЕН Заместителем Руководителя Росгидромета 15.06.2005 г.

4. СВИДЕТЕЛЬСТВО ОБ АТТЕСТАЦИИ МВИ Выдано ГУ «Гидрохимический институт» 30.12.2004 г. № 54.24-2004.

5. ЗАРЕГИСТРИРОВАН ГУ ЦКБ ГМП за номером РД 52.24.402-2005 от 30.06.2005 г.

6. ВЗАМЕН РД 52.24.402-95 «Методические указания. Методика выполнения измерений массовой концентрации хлоридов в водах титриметрическим методом с солью ртути»

 

Введение

Хлориды относятся к главным ионам природных вод и присутствуют в водах любых типов. Содержание хлоридов в речных и озерных водах колеблется от долей миллиграмма до граммов в кубическом дециметре; в морских, океанских, некоторых подземных водах, водах соляных озер концентрации хлоридов выше - до перенасыщенных растворов и рассолов.

Основными источниками поступления хлоридов в водные объекты являются соленосные отложения, магматические породы, в состав которых входят хлорсодержащие минералы (хлорапатит, содамит и др.), вулканические выбросы, засоленные почвы, из которых они вымываются атмосферными осадками. Большие количества хлоридов попадают в воду с промышленными и хозбытовыми сточными водами.

Хлориды в воде не склонны к образованию ионных пар. Они обладают высокой миграционной способностью, что обусловлено хорошей растворимостью их в воде, слабо выраженной способностью к сорбции взвесями и донными отложениями и практическим отсутствием накопления водными организмами.

Внутригодовые изменения концентрации хлоридов в поверхностных водах суши связаны, в основном, с гидрологическим режимом водных объектов.

Повышенные концентрации хлоридов ухудшают вкусовые качества воды, делая её непригодной для питьевого водоснабжения, а также уменьшают или же полностью исключают возможность использования для технических, хозяйственных целей и орошения сельскохозяйственных территорий.

Предельно допустимая концентрация хлоридов для водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования составляет 350 мг/дм³, рыбохозяйственного назначения - 300 мг/дм³.

Дата введения 2005-07-01

1. Область применения

Настоящий руководящий документ устанавливает методику выполнения измерений (далее - методика) массовой концентрации хлоридов в пробах поверхностных вод суши и очищенных сточных вод в диапазоне от 2 до 15 мг/дм³ меркуриметрическим методом. Допускается анализ проб воды с массовой концентрацией хлоридов, превышающей 15 мг/дм³ при использовании уменьшенной аликвоты пробы.

2. Характеристики погрешности измерения

2.1. При соблюдении всех регламентируемых методикой условий проведения измерений характеристики погрешности результата измерения с вероятностью 0,95 не должны превышать значений, приведенных в таблице 1.

При выполнении измерений в пробах с массовой концентрацией хлоридов свыше 15 мг/дм³ при уменьшении объема анализируемой пробы погрешность измерения не превышает величины, рассчитанной по зависимости, приведенной в таблице 1.

Предел обнаружения хлоридов меркуриметрическим методом 0,2 мг/дм³.

2.2. Значения показателя точности методики используют при:

- оформлении результатов измерений, выдаваемых лабораторией;

- оценке деятельности лабораторий на качество проведения измерений;

- оценке возможности использования результатов измерений при реализации методики в конкретной лаборатории.

Таблица 1 - Диапазон измерений, значения характеристик погрешности и ее составляющих

3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы, материалы

3.1. При выполнении измерений применяют следующие средства измерений и вспомогательные устройства

3.1.1. Весы аналитические 2 класса точности по ГОСТ 24104-2001.

3.1.2. Весы технические лабораторные 4 класса точности по ГОСТ 24104-2001 с пределом взвешивания 200 г.

3.1.3. Государственный стандартный образец состава водных растворов хлорид-ионов ГСО 7478-98.

3.1.4. Колбы мерные не ниже 2 класса точности по ГОСТ 1770-74 вместимостью:

                                                                                                                      100 см³ - 1 шт.

                                                                                                                      200 см³ - 1 шт.

                                                                                                                      500 см³ - 1 шт.

                                                                                                                      1 дм³ - 1 шт.

3.1.5. Микробюретки не ниже 2 класса точности по ГОСТ 29251-91 вместимостью

                                                                                                                      5 см³ - 2 шт.

3.1.6. Пипетки градуированные не ниже 2 класса точности по

ГОСТ 29227-91 вместимостью:                                                                1 см³ - 4 шт.

                                                                                                                      2 см³ - 2 шт.

                                                                                                                      5 см³ - 1 шт.

                                                                                                                      10 см³ - 1 шт.

3.1.7. Пипетки с одной отметкой не ниже 2 класса точности по

ГОСТ 29169-91 вместимостью:                                                                5 см³ - 2 шт.

                                                                                                                      10 см³ - 1 шт.

                                                                                                                      20 см³ - 1 шт.

                                                                                                                      25 см³ - 1 шт.

                                                                                                                      50 см³ - 2 шт.

                                                                                                                      100 см³ - 2 шт.

3.1.8. Цилиндры мерные по ГОСТ 1770-74 вместимостью:                  50 см³ - 1 шт.

                                                                                                                      100 см³ - 2 шт.

                                                                                                                      250 см³ - 1 шт.

                                                                                                                      500 см³ - 1 шт.

3.1.9. Колбы конические по ГОСТ 25336-82 вместимостью:

                                                                                                                      250 см³ - 3 шт.

                                                                                                                      500 см³ - 3 шт.

3.1.10. Стаканы химические по ГОСТ 25336-82 вместимостью:

                                                                                                                      250 см³ - 3 шт.

                                                                                                                      1 дм³ - 1 шт.

3.1.11. Воронки лабораторные по ГОСТ 25336-82 диаметром:

                                                                                                                      56 мм - 1 шт.

                                                                                                                      75 мм - 3 шт.

3.1.12. Стаканчики для взвешивания (бюксы) по ГОСТ 25336-82        - 2 шт.

3.1.13. Чашки выпарительные фарфоровые по ГОСТ 9147-80 вместимостью:

                                                                                                                      100 см³ - 6 шт.

                                                                                                                      150 см³ - 6 шт.

                                                                                                                      250 см³ - 6 шт.

3.1.14. Капельницы по ГОСТ 25336-82                                                    - 2 шт.

3.1.15. Стекло часовое диаметром 5 - 7 см                                              - 1 шт.

3.1.16. Колонка хроматографическая диаметром 1,5 - 2,0 см и длиной 25 - 30 см

3.1.17. Эксикатор по ГОСТ 25336-82                                                       - 1 шт.

3.1.18. Палочки стеклянные                                                                      - 6 шт.

3.1.19. Шпатель.

3.1.20. Устройство для фильтрования проб с использованием мембранных или бумажных фильтров

3.1.21. Бани водяные.

3.1.22. Шкаф сушильный общелабораторного назначения.

Допускается использование других типов средств измерений, посуды и вспомогательного оборудования, в том числе импортных, с характеристиками не хуже, чем у приведенных в 3.1.

3.2. При выполнении измерений применяют следующие реактивы и материалы

3.2.1. Натрий хлористый (хлорид натрия) по ГОСТ 4233-77, х. ч.

3.2.2. Ртуть (II) азотнокислая 1-водная (нитрат ртути) по ГОСТ 4520-78, ч. д. а.

3.2.3. Серебро азотнокислое (нитрат серебра) по ГОСТ 1277-75, ч. д. а.

3.2.4. Дифенилкарбазон по ТУ 6-09-5215-85, ч. д. а.

3.2.5. Бромфеноловый синий, индикатор по ТУ 6-09-4530-77, ч. д. а.

3.2.6. Кислота азотная концентрированная по ГОСТ 4461-77, х. ч.

3.2.7. Азотная кислота, стандарт-титр 0,1 моль/дм³ по ТУ 6-09-2540-72.

3.2.8. Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, ч. д. а.

3.2.9. Натрия гидроокись (натрия гидроксид) по ГОСТ 4328-77, ч. д. а.

3.2.10. Спирт этиловый по ГОСТ 18300-87.

3.2.11. Водорода пероксид по ГОСТ 10929-76, ч. д. а.

3.2.12. Квасцы алюмокалиевые по ГОСТ 4329-77, ч. д. а., и аммиак водный по ГОСТ 3760-79, ч. д. а., или уголь активный.

3.2.13. Хлорид кальция безводный по ТУ 6-09-4711-81, ч. (для эксикатора).

3.2.14. Универсальная индикаторная бумага (рН 1 - 10) по ТУ 6-09-1181-76.

3.2.15. Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.

3.2.16. Вода бидистиллированная.

3.2.17. Фильтры мембранные «Владипор МФАС-ОС-2», 0,45 мкм, по ТУ 6-55-221-1-29-89 или другого типа, равноценные по характеристикам, или фильтры бумажные обеззоленные «синяя лента» по ТУ 6-09-1678-86.

3.2.18. Фильтры бумажные обеззоленные «белая лента» по ТУ 6-09-1678-86.

Допускается использование реактивов, изготовленных по другой нормативно-технической документации, в том числе импортных, с квалификацией не ниже указанной в 3.2.

4. Метод измерений

Определение хлоридов меркуриметрическим методом основано на образовании малодиссоциированного соединения хлорида ртути (II) при прибавлении раствора нитрата ртути к анализируемой воле. Избыток ионов ртути после связывания хлоридов вступает в реакцию с дифенилкарбазоном, в результате чего образуется окрашенное в фиолетовый цвет соединение. Для количественного протекания реакции необходимо поддерживать значение рН пробы в пределах от 3 до 3,5, что достигается применением индикатора бромфенолового синего.

5. Требования безопасности, охраны окружающей среды

5.1. При выполнении измерений массовой концентрации хлоридов в пробах природных и очищенных сточных вод соблюдают требования безопасности, установленные государственных стандартах и соответствующих нормативных документах.

5.2. По степени воздействия на организм вредные вещества, используемые при выполнении определений, относятся к 1, 2, 3, 4 классам опасности по ГОСТ 12.1.007-76.

5.3. Содержание используемых вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать установленных предельно допустимых концентраций в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88.

5.4. Сливы растворов, содержащих соли ртути, запрещается выливать в канализацию. Их собирают в специальную тару и утилизируют в соответствии с действующими правилами.

5.5. Дополнительных требований по экологической безопасности не предъявляется.

6. Требования к квалификации операторов

К выполнению измерений и обработке их результатов допускаются лица со средним профессиональным образованием, освоившие методику.

7. Условия выполнения измерений

При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:

- температура воздуха (22 ± 5) °C;

- атмосферное давление от 84,0 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт. ст.);

- влажность воздуха не более 80 % при 25 °C;

- напряжение в сети (220 ± 10) В;

- частота переменного тока (50 ± 1) Гц.

8. Отбор и хранение проб

Отбор проб производят в соответствии с ГОСТ 17.1.5.05-85 и ГОСТ Р 51592-2000. Оборудование для отбора проб должно соответствовать ГОСТ 17.1.5.04-81 и ГОСТ Р 51592-2000. Пробы помещают в стеклянную или полиэтиленовую посуду.

Перед определением пробу фильтруют через мембранный фильтр 0,45 мкм, очищенный кипячением в дистиллированной воде. Допустимо использование промытых дистиллированной водой бумажных фильтров «синяя лента». При фильтровании через любой фильтр первые порции фильтрата следует отбросить.

Хлориды являются одним из наиболее устойчивых компонентов, поэтому их определение можно проводить после выполнения анализа менее устойчивых соединений. Пробы не консервируют, хранят при комнатной температуре.

9. Подготовка к выполнению измерений

9.1. Приготовление растворов и реактивов

9.1.1. Раствор нитрата ртути с молярной концентрацией количества вещества эквивалента (КВЭ) 0,0050 моль/дм³

0,86 г нитрата ртути помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм³, растворяют в 100 см³ бидистиллированной воды, содержащей 2,0 см³ концентрированной азотной кислоты, доводят бидистиллированной водой до метки и перемешивают. Хранят раствор в плотно закрытой склянке из тёмного стекла.

Точную концентрацию раствора определяют титрованием аттестованного раствора хлорида натрия (9.3) не реже 1 раза в месяц.

9.1.2. Аттестованный раствор с массовой концентрацией хлорид-ионов 0,500 мг/см³ (0,01410 моль/дм³)

Аттестованный раствор готовят из стандартного образца (ГСО) с содержанием хлорид-ионов 10 мг/см³.

Вскрывают ампулу и ее содержимое переносят в сухую чистую коническую пробирку. Отбирают 5,0 cm³ образца с помощью чистой сухой пипетки с одной отметкой и переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³. Доводят объем в колбе до метки бидистиллированной водой и перемешивают.

Если концентрация хлорид-ионов в ГСО не равна точно 10,0 мг/см³, рассчитывают массовую и молярную концентрацию хлоридов в аттестованном растворе соответственно концентрации конкретного экземпляра ГСО. При хранении в плотно закрытой посуде раствор устойчив не менее 3 мес.

При отсутствии ГСО допускается использовать аттестованный раствор хлорид-ионов, приготовленный из хлорида натрия. Методика приготовления аттестованного раствора приведена в приложении А.

9.1.3. Раствор смешанного индикатора

0,5 г дифенилкарбазона и 0,05 г бромфенолового синего растворяют в 100 см³ этилового спирта. Нерастворившийся осадок отфильтровывают через фильтр «белая лента». Раствор хранят в темной склянке в холодильнике в течение месяца.

9.1.4. Раствор азотной кислоты, 0,5 моль/дм³

При приготовлении раствора из стандарт титра содержимое ампулы растворяют в бидистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 200 см³, доводят объем до метки и перемешивают.

При отсутствии стандарт-титра 6,7 см³ концентрированной азотной кислоты растворяют в бидистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 200 см³, доводят объем до метки и перемешивают. Раствор устойчив.

9.1.5. Раствор азотной кислоты, 0,05 моль/дм³

50 см³ раствора азотной кислоты с молярной концентрацией 0,5 моль/дм³ разбавляют в мерной колбе до 500 см³ бидистиллированной водой. Раствор устойчив.

9.1.6. Раствор азотной кислоты 1:2.

50 см³ концентрированной азотной кислоты смешивают со 100 см³ дистиллированной воды.

9.1.7. Раствор соляной кислоты 4 моль/дм³

170 см³ концентрированной соляной кислоты растворяют в 330 см³ дистиллированной воды.

9.1.8. Раствора гидроксида натрия 1 моль/дм³

20 г гидроксида натрия растворяют в 500 см³ дистиллированной воды. Хранят в полиэтиленовой посуде.

9.1.9. Раствор гидроксида натрия, 0,4 %

2 г гидроксида натрия растворяют в 500 см³ дистиллированной воды. Хранят в плотно закрытой полиэтиленовой посуде. Раствор устойчив.

9.1.10. Раствор нитрата серебра, 10 %

10 г нитрата серебра растворяют в 90 см³ дистиллированной воды и прибавляют 1 - 2 капли концентрированной азотной кислоты. При появлении мути раствор отстаивают не менее суток, затем декантируют прозрачную жидкость. Хранят в плотно закрытой склянке из тёмного стекла. Раствор устойчив.

9.1.11. Суспензия гидроксида алюминия

63 г алюмокалиевых квасцов (КАl(SO₄)₂ · 12Н₂O) растворяют в 500 см³ дистиллированной воды в стакане вместимостью 1 дм³, нагревают раствор до 60 °C и при постоянном перемешивании медленно прибавляют 28 см³ концентрированного раствора аммиака. Дают смеси отстояться в течение 1 ч, а затем промывают несколько раз дистиллированной водой, декантируя жидкость над осадком. Последняя промывная вода не должна давать положительной реакции на хлориды (проба с 10 %-ным раствором нитрата серебра).

9.1.12. Активный уголь

Подготовка к работе и регенерация активного угля описаны в приложении Б.

Перед использованием очищенный уголь промывают бидистиллированной водой; промывная вода не должна давать положительной реакции на хлориды (проба с 10 %-ным раствором нитрата серебра).

9.11 13. Проверка чистоты бидистиллированной воды

100 см³ бидистиллированной воды помещают в чистую фарфоровую чашку вместимостью 250 см³, добавляют несколько капель раствора гидроксида натрия 1 моль/дм³ (до рН около 8 по универсальной индикаторной бумаге), упаривают на водяной бане и определяют содержание хлоридов в соответствии с разделом 10. Если переход желтой окраски к фиолетовой происходит при прибавлении 1 - 2 капель раствора нитрата ртути, бидистиллированная вода и реактивы являются чистыми и могут использоваться для выполнения измерений. В противном случае следует провести дополнительную очистку воды. Допустимо вместо бидистиллированной воды использовать дистиллированную воду, если при выполнении аналогичной проверки будут получены такие же результаты.

9.2. Подготовка посуды

Посуду, используемую для приготовления растворов и выполнения измерений массовой концентрации хлоридов в пробах воды, промывают раствором азотной кислоты 1:2, затем отмывают водопроводной водой и ополаскивают дистиллированной и бидистиллированной водой. Раствор кислоты используют многократно.

9.3. Определение точной концентрации раствора нитрата ртути

Для определения точной концентрации раствора нитрата ртути в фарфоровую чашку вместимостью 100 см³ вносят 1 см³ аттестованного раствора хлорид-ионов с массовой концентрацией 0,500 мг/см³ (0,01410 моль/дм³), добавляют 0,5 см³ раствора азотной кислоты с концентрацией 0,05 моль/дм³, 2 см³ этилового спирта и 4 - 5 капель смешанного индикатора. Титруют пробу раствором нитрата ртути из микробюретки, тщательно перемешивая раствор стеклянной палочкой или покачивая чашку круговыми движениями, до перехода окраски из жёлтой в фиолетовую. Титрование повторяют и при отсутствии расхождения в объёмах раствора нитрата ртути более 0,02 см³ за результат принимают среднюю величину. В противном случае повторяют титрование до получения результатов, отличающихся не более, чем на 0,02 см³.

Молярную концентрацию КВЭ нитрата ртути в растворе находят по формуле

                                                           (1)

где С₁ - молярная концентрация аттестованного раствора хлорид-ионов, моль/дм³;

С₂ - молярная концентрация раствора нитрата ртути, моль/дм³ КВЭ;

V₁ - объём аттестованного раствора хлорид-ионов, см³;

V₂ - объём раствора нитрата ртути, пошедший на титрование аттестованного раствора хлорид-ионов, см³.

10. Выполнение измерений

10.1. Перед выполнением измерений массовой концентрации хлоридов в пробе воды неизвестного состава следует провести ориентировочную оценку их содержания в соответствии с приложением В.

10.2. Выполнение измерений при отсутствии мешающих влияний

Объем анализируемой аликвоты пробы (100 - 150 см³ или меньше) выбирают таким образом, чтобы в ней содержалось не менее 0,2 мг и не более 0,8 мг хлоридов. Пробу отмеривают пипеткой (объем 150 см³ отмеривают пипетками вместимостью 50 и 100 см³) и помещают в фарфоровую чашку соответствующей вместимости. При анализе маломинерализованных проб с величиной рН ниже 7, добавляют несколько капель раствора гидроксида натрия 1 моль/дм³ до значения рН 7 - 8 по универсальной индикаторной бумаге (избытка гидроксида натрия следует избегать!). Выпаривают пробу досуха на водяной бане, периодически помешивая круговыми движениями. Снимают чашку с бани, добавляют 1 см³ раствора азотной кислоты 0,05 моль/дм³ и растворяют осадок при перемешивании стеклянной палочкой или, осторожно и медленно покачивая чашку так, чтобы раствор кислоты смочил стенки чашки примерно на 1/3 высоты. После охлаждения добавляют в чашку 2 см³ этилового спирта и 4 - 5 капель смешанного индикатора.

Если после добавления индикатора раствор приобретает голубую (светло-синюю) окраску (рН > 4,4), добавляют по каплям тот же раствор азотной кислоты до перехода окраски в желтую. Если после добавления индикатора раствор приобретает темно-синюю или сине-фиолетовую окраску, строго по каплям добавляют раствор азотной кислоты с концентрацией 0,5 моль/дм³ при перемешивании после добавления каждой капли до тех пор, пока цвет раствора не станет светло-синим или голубым, после чего добавляют раствор кислоты 0,05 моль/дм³ до перехода окраски в желтую. Прибавление растворов азотной кислоты следует вести медленно, тщательно перемешивая пробу. По мере растворения отложившихся на стенках чашки карбонатов, раствор вновь будет приобретать голубую окраску или на стенках будет появляться голубой ореол. В этом случае следует по каплям добавлять еще раствор кислоты, тщательно обмывая стенки чашки палочкой или осторожно покачивая чашку круговыми движениями до прекращения появления голубой окраски. Если случайно добавлена лишняя капля раствора азотной кислоты, так что голубая окраска при перемешивании не возвращается (рН < 3,6), добавляют по каплям раствор гидроксида натрия (0,4 %) до перехода окраски из жёлтой в голубую, а затем по каплям раствор азотной кислоты 0,05 моль/дм³ до возвращения жёлтой окраски.

После этого добавляют еще 0,5 см³ раствора азотной кислоты 0,05 моль/дм³ и проводят титрование пробы раствором нитрата ртути из микробюретки, тщательно перемешивая раствор стеклянной палочкой или осторожно покачивая чашку круговыми движениями так, чтобы омывать стенки чашки, до перехода окраски из жёлтой в фиолетовую (грязно-фиолетовую). После первого появления фиолетового оттенка титрование следует вести медленно, по каплям, омывая стенки чашки после каждой капли, до тех пор, пока фиолетовая окраска перестанет исчезать.

10.3. Устранение мешающих влияний

10.3.1. Если анализируемая проба имеет высокую цветность, мешающую выполнению титрования, окраску воды можно устранить одним из следующих способов:

а) анализируемую воду медленно пропускают через колонку с активным углем, при этом первые 50 см³ воды, прошедшие через колонку следует отбросить;

б) 200 - 250 см³ анализируемой воды помещают в коническую колбу вместимостью 500 см³, приливают 6 - 8 см³ суспензии гидроксида алюминия и встряхивают до обесцвечивания жидкости. Дают пробе отстояться несколько минут и фильтруют через бумажный фильтр «белая лента», промытый дистиллированной водой. Первую порцию фильтрата следует отбросить.

10.3.2. Выполнению измерений массовой концентрации хлоридов мешают сульфиды, сульфиты, цианиды, тиоцианаты, в концентрациях выше 2 мг/дм³ маловероятных для природных и очищенных сточных вод. При необходимости влияние сульфидов, сульфитов, цианидов устраняют, прибавляя к отмеренной для анализа слабощелочной пробе перед упариванием 1 см³ пероксида водорода.

10.3.3. Бромиды и иодиды титруются вместе с хлоридами в эквивалентных соотношениях. При анализе природных вод, содержащих бромиды и иодиды в концентрациях намного ниже, чем концентрация хлоридов, их влиянием можно пренебречь.

10.3.4. Выполнению измерений массовой концентрации хлоридов мешают железо, медь, цинк, марганец при содержании в анализируемой аликвоте пробы более 1 мг и хром (VI) при содержании в анализируемой аликвоте пробы более 0,2 мг. При достаточно высоком содержании хлоридов для устранения влияния металлов следует уменьшить объем аликвоты, так, чтобы содержание металлов стало ниже указанных значений. Присутствие высоких концентраций металлов в пробах с низкой концентрацией хлоридов маловероятно.

11. Вычисление и оформление результатов измерений

11.1. Массовую концентрацию хлоридов в анализируемой воде находят по формуле

                                                      (2)

где Х - массовая концентрация хлоридов в воде, мг/дм³;

М - молярная масса хлорид-иона, г/моль (35,45);

V - объём раствора нитрата ртути, израсходованный на титрование анализируемой пробы, см³;

С - молярная концентрация раствора нитрата ртути, моль/дм³ КВЭ;

V₁ - объем аликвоты пробы воды, взятый для анализа, см³.

Если для устранения цветности использовали суспензию гидроксида алюминия, то в полученный результат следует ввести поправку на разбавление - умножить результат на коэффициент 1,03.

11.2. Результат измерений в документах, предусматривающих его использование представляют в виде:

Х ± D, мг/дм³ (Р = 0,95),                                                 (3)

где ± D - границы характеристики погрешности результатов измерений для данной массовой концентрации хлоридов (таблица 1).

Численные значения результата измерений должны оканчиваться цифрой того же разряда, что и значения характеристики погрешности, которые не должны содержать более двух значащих цифр.

11.3. Допустимо представлять результат в виде:

Х ± D_л, мг/дм³ (Р = 0,95) при условии D_л < D,                             (4)

где ± D_л - границы характеристик погрешности результатов измерений, установленные при реализации методики в лаборатории и обеспечиваемые контролем стабильности результатов измерений.

Примечание - Допустимо характеристику погрешности результатов измерений при внедрении методики в лаборатории устанавливать на основе выражения D_л = 0,84 · D с последующим уточнением по мере накопления информации в процессе контроля стабильности результатов измерений.

12. Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории

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

- оперативный контроль исполнителем процедуры выполнения измерений (на основе оценки погрешности при реализации отдельно взятой контрольной процедуры);

- контроль стабильности результатов измерений (на основе контроля стабильности среднеквадратического отклонения повторяемости, среднеквадратического отклонения внутрилабораторной прецизионности, погрешности).

12.2. Алгоритм оперативного контроля процедуры выполнения измерений с использованием метода добавок

12.2.1. Контроль исполнителем процедуры выполнения измерений проводят путем сравнения результатов отдельно взятой контрольной процедуры К_к с нормативом контроля К.

12.2.2. Результат контрольной процедуры К_к, мг/дм³, рассчитывают по формуле

К_к = |Х′ - Х - С|.                                                      (5)

где X′ - результат контрольного измерения массовой концентрации хлоридов в пробе с известной добавкой, мг/дм³;

X - результат контрольного измерения массовой концентрации хлоридов в рабочей пробе мг/дм³;

С - величина добавки, мг/дм³.

12.2.3. Норматив контроля погрешности К, мг/дм³, рассчитывают по формуле

                                                (6)

где  - значение характеристики погрешности методики, соответствующее массовой концентрации хлоридов в пробе с добавкой, мг/дм³;

D_X - значение характеристики погрешности методики соответствующее массовой концентрации хлоридов в рабочей пробе, мг/дм³.

12.2.4. Если результат контрольной процедуры удовлетворяет условию

|К_к| £ К,                                                            (7)

процедуру анализа признают удовлетворительной.

При невыполнении условия (7) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (7), выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.

12.3. Периодичность оперативного контроля и процедуры контроля стабильности результатов выполнения измерений регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории.

13. Оценка приемлемости результатов, полученных в условиях воспроизводимости

Расхождение между результатами измерений, полученными в двух лабораториях, не должно превышать предела воспроизводимости. При выполнении этого условия приемлемы оба результата измерений и в качестве окончательного может быть использовано их общее среднее значение. Значение предела воспроизводимости рассчитывают по формуле

R = 2,77 · s_R.                                                          (7)

При превышении предела воспроизводимости могут быть использованы методы оценки приемлемости результатов измерений согласно разделу 5 ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002.

Примечание - Оценка приемлемости проводится при необходимости сравнения результатов измерений, полученных двумя лабораториями.

Приложение А

(рекомендуемое)

Методика приготовления аттестованных растворов хлорид-ионов АР1-Cl^- и АР2-Cl^-

А.1. Назначение и область применения

Настоящая методика регламентирует процедуру приготовления аттестованных растворов хлорид-ионов, предназначенных для установления концентрации титрованных растворов и контроля точности результатов измерений массовой концентрации хлоридов в природных и очищенных сточных водах титриметрическим методом.

А.2. Метрологические характеристики

Метрологические характеристики аттестованных растворов приведены в таблице А1.

Таблица А1 - Метрологические характеристики аттестованных растворов хлорид-ионов.

А.3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы

А.3.1. Весы аналитические не ниже 2 класса точности по ГОСТ 24104-2001.

А.3.2. Шкаф сушильный общелабораторного назначения

А.3.3. Колбы мерные не ниже 2 класса точности по ГОСТ 1770-74 вместимостью 200 и 500 см³.

А.3.4. Пипетка с одной отметкой не ниже 2 класса точности по ГОСТ 29169-91 вместимостью 50 см³

А.3.5. Стаканчик для взвешивания (бюкс) по ГОСТ 25336-82.

А.3.6. Воронка лабораторная по ГОСТ 25336-82 диаметром 56 мм.

А.3.7. Шпатель.

А.3.8. Промывалка.

А.3.9. Эксикатор с безводным хлоридом кальция.

А.3.10. Натрий хлористый (хлорид натрия) по ГОСТ 4233-77, х. ч. с содержанием основного вещества не менее 99,9 %.

А.3.11. Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.

А.3.12. Вода бидистиллированная.

А.4. Процедура приготовления аттестованных растворов хлорид-ионов

А.4.1. Приготовление аттестованного раствора АР1-Cl^-

Для приготовления аттестованного раствора АР1-Cl^- на аналитических весах взвешивают в бюксе с точностью до четвертого знака после запятой 1,461 г хлорида натрия, предварительно высушенного в сушильном шкафу при 250 °C в течение 2 ч. Количественно переносят навеску в мерную колбу вместимостью 500 см³, растворяют в бидистиллированной воде, доводят объём раствора до метки и перемешивают. Переносят раствор в склянку с хорошо притертой стеклянной или пластиковой пробкой.

Полученному раствору приписывают массовую концентрацию хлорид-ионов 1,773 мг/cм³ и молярную концентрацию 0,0500 моль/дм³

А.4.2. Приготовление аттестованного раствора АР2-Cl^-

Отбирают пипеткой с одной отметкой 50 cм³ раствора АР1-Cl^-, помещают его в мерную колбу вместимостью 200 см³, доводят объём раствора до метки бидистиллированной водой и перемешивают. Переносят раствор в склянку с хорошо притертой стеклянной или пластиковой пробкой.

Полученному раствору приписывают массовую концентрацию хлорид-ионов 0,443 мг/cм³ и молярную концентрацию 0,0125 мoль/дм³.

А.5. Расчет метрологических характеристик аттестованных растворов

А.5.1. Расчет метрологических характеристик аттестованного раствора АР1-Сl^-

Аттестованное значение молярной концентрации хлорид-ионов M₁, моль/дм³, рассчитывают по формуле

                                                      (A.1)

Аттестованное значение массовой концентрации хлорид-ионов С₁, мг/см³, рассчитывают по формуле

                                                (A. 2)

где m - масса навески хлорида натрия, г;

V - вместимость мерной колбы, см³.

35,45 и 58,44 - молярная масса хлорид-иона и хлорида натрия соответственно, г/моль.

Расчет предела возможных значений погрешности приготовления аттестованного раствора АР1-Cl^- выполняют по формулам

 или         (А.3)

где C₁ (M₁) - приписанное раствору AP1-Cl^- значение массовой (молярной) концентрации хлорид-ионов, мг/см³ (моль/дм³);

µ - массовая доля основного вещества (NaCl) в реактиве, приписанная реактиву квалификации «х. ч.»;

D_µ - предельное значение возможного отклонения массовой доли основного вещества в реактиве от приписанного значения µ;

m - масса навески хлорида натрия, г;

D_m - предельная возможная погрешность взвешивания, г;

V - вместимость мерной колбы, см³;

D_v - предельное значение возможного отклонения вместимости мерной колбы от номинального значения, см³.

Предел возможных значений погрешности приготовления аттестованного раствора АР1-Cl^-

или

А.5.2. Расчет метрологических характеристик аттестованного раствора АР2-Cl^-

Аттестованное значение молярной концентрации хлорид-ионов М₂, моль/дм³, или массовой концентрации С₂, мг/см³, рассчитывают по формулам

 или                                           (A.4)

где V₁ - объем раствора АР1-Cl^-, отбираемый пипеткой, см³;

V₂ - вместимость мерной колбы, см³.

Расчет предела возможных значений погрешности приготовления аттестованного раствора АР2-Cl^- выполняют по формулам

 или ,   (А.5)

где C₁ (М₁) - приписанное раствору AP1-Cl^- значение массовой (молярной) концентрации хлорид-ионов, мг/cм³ (моль/дм³);

D₁ - предел возможных значений погрешности приготовления аттестованного раствора AP1-Cl^-, мг/см³ (моль/дм³);

V₁ - объем раствора AP1-Cl^-, отбираемый пипеткой, см³;

 - предельное значение возможного отклонения объема V₁ от номинального значения, см³;

V₂ - вместимость мерной колбы, см³;

 - предельное значение возможного отклонения вместимости мерной колбы от номинального значения, см³.

Предел возможных значений погрешности приготовления аттестованного раствора АР2- Cl^-

или

А.6. Требования безопасности

Необходимо соблюдать общие требования техники безопасности при работе в химических лабораториях.

А.7. Требования к квалификации операторов

Аттестованные растворы может готовить инженер или лаборант со средним специальным образованием, прошедший специальную подготовку и имеющий стаж работы в химической лаборатории не менее 6 мес.

А.8. Требования к маркировке

На склянки с аттестованными растворами должна быть наклеена этикетка с указанием массовой и молярной концентрации хлорид-ионов, погрешности ее установления и даты приготовления.

А.9. Условия хранения

Аттестованные растворы следует хранить в стеклянной склянке с притертой стеклянной или пластиковой пробкой при комнатной температуре не более 6 месяцев.

Приложение Б

(обязательное)

Подготовка активного угля

Порцию активного угля, достаточную для заполнения колонки, помещают в термостойкую коническую колбу, добавляют 100 - 150 см³ раствора соляной кислоты 4 моль/дм³ и кипятят 2 - 3 ч, накрыв колбу часовым стеклом. Если раствор кислоты окрашивается, повторяют операцию до тех пор, пока он не останется бесцветным. Уголь отмывают дистиллированной водой до значения рН, соответствующего рН дистиллированной воды по универсальной индикаторной бумаге, добавляют 100 - 150 см³ раствора гидроксида натрия 1 моль/дм³ и выдерживают 8 - 10 ч. Если появляется окраска, операцию повторяют.

Очищенный уголь отмывают дистиллированной водой до нейтральной реакции по универсальной индикаторной бумаге, затем промывают бидистиллированной водой. Хранят в склянке с бидистиллированной водой.

После пропускания каждой пробы воды уголь в колонке регенерируют промыванием 0,4 %-ным раствором гидроксида натрия до исчезновения окраски последнего, затем дистиллированной до нейтральной реакции, после чего промывают бидистиллированной водой.

Приложение В

(рекомендуемое)

Предварительная оценка концентрации хлоридов в неизвестной пробе воды

В пробирку приливают 5 см³ анализируемой воды, добавляют 2 капли раствора азотной кислоты 0,5 моль/дм³ и 3 капли 10 %-ного раствора нитрата серебра. По характеру появляющейся мути (осадка) оценивают ориентировочную концентрацию хлоридов в соответствии с таблицей В1.

Таблица В1 - Предварительная оценка содержания хлоридов в неизвестной пробе воды

Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды

ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ»

СВИДЕТЕЛЬСТВО № 54.24-2004
об аттестации методики выполнения измерений

Методика выполнения измерений массовой концентрации хлоридов в водах титриметрическим методом с солью ртути, разработанная ГУ «Гидрохимический институт» и регламентированная РД 52.24.402-2005 аттестована в соответствии с ГОСТ Р 8.563-96 с изменениями 2002 г.

Аттестация осуществлена по результатам экспериментальных исследований

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

1. Диапазон измеряемых концентраций, значения показателей точности и ее составляющих при доверительной вероятности Р = 0,95

2. Диапазон измерений, значения пределов воспроизводимости при доверительной вероятности Р = 0,95

3. При реализации методики в лаборатории обеспечивают:

- оперативный контроль исполнителем процедуры выполнения измерений (на основе оценки погрешности при реализации отдельно взятой контрольной процедуры);

- контроль стабильности результатов измерений (на основе контроля стабильности среднеквадратического отклонения повторяемости, среднеквадратического отклонения внутрилабораторной прецизионности, погрешности).

Алгоритм контроля исполнителем процедуры выполнения измерений приведен в РД 52.24.402-2005.

Периодичность оперативного контроля и процедуры контроля стабильности результатов выполнения измерений регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории.

Дата выдачи свидетельства 30 декабря 2004 г.

Главный метролог ___________ А.А. Назарова

 

СОДЕРЖАНИЕ