Руководящий документ РД 52.24.435-2008 Массовая концентрация меди в водах. Методика выполнения измерений фотометрическим методом с 8,8’-дихинолилдисульфидом.
РДМассоваяконцентрациямедивводахМетодикавыполненияизмеренийфотометрическимметодомс’дихинолилдисульфидом
РД 52.24.435-2008
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ
МАССОВАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ МЕДИ В ВОДАХ. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ ФОТОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ С 8,8’-ДИХИНОЛИЛДИСУЛЬФИДОМ
Дата введения 2009-02-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Государственным учреждением "Гидрохимический институт"
2 РАЗРАБОТЧИКИ Боева Л.В., канд. хим. наук, Селютина Е.Л.
3 СОГЛАСОВАН с УМЗА Росгидромета
4 УТВЕРЖДЕН Заместителем Руководителя Росгидромета 10.11.2008 г.
5 АТТЕСТОВАН ГУ ГХИ, свидетельство об аттестации от 5.08.2008 г. N 89.24-2008
6 ЗАРЕГИСТРИРОВАН ЦМТР ГУ "НПО "Тайфун" 27.11.2008 г. за номером РД 52.24.435-2008
7 ВЗАМЕН РД 52.24.435-95 "Методические указания. Методика выполнения измерений массовой концентрации меди в водах фотометрическим методом с 8,8’-дихинолилдисульфидом".
Введение
Основным природным источником поступления меди в поверхностные воды являются процессы химического выветривания горных пород и минералов, сопровождающиеся их растворением.
Антропогенное загрязнение водных объектов соединениями меди обусловлено выносом их со сточными водами многих отраслей промышленности, прежде всего горнодобывающих (рудообогатительных), металлургических, химических предприятий. Значительные количества меди могут поступать с сельскохозяйственных угодий, особенно в районах развитого садоводства и виноградарства.
Медь относится к числу активных микроэлементов. Она входит в состав некоторых важных энзимов, участвующих в процессах фотосинтеза и метаболизма различных организмов, включая человека. Однако повышенное содержание меди в воде оказывает токсическое воздействие на гидробионты и человека.
1 Область применения
1.2 Настоящий руководящий документ предназначен для использования в лабораториях, осуществляющих анализ природных и очищенных сточных вод.
2 Нормативные ссылки
В настоящем руководящем документе использованы ссылки на следующие нормативные документы:
ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны
ГОСТ 12.1.007-76 ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности
ГОСТ 17.1.5.04-81 Охрана природы. Гидросфера. Приборы и устройства для отбора, первичной обработки и хранения проб природных вод. Общие технические условия
ГОСТ 17.1.5.05-85 Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб поверхностных и морских вод, льда и атмосферных осадков
ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике
ГОСТ Р 51592-2000 Вода. Общие требования к отбору проб
МИ 2881-2004 Рекомендация. ГСИ. Методики количественного химического анализа. Процедуры проверки приемлемости результатов анализа.
Примечание - Ссылки на остальные нормативные документы, приведены в разделах 4, Б.3, Б.4.
3 Приписанные характеристики погрешности измерения
3.1 При соблюдении всех регламентируемых методикой условий проведения измерений характеристики погрешности результата измерения с вероятностью 0,95 не должны превышать значений, приведенных в таблице 1.
|
|
|
|
|
Диапазон измерений массовой концентрации меди, , мкг/дм | Показатель повторяемости (среднеквадратическое отклонение повторяемости) , мкг/дм | Показатель воспроизводимости (среднеквадратическое отклонение воспроизводимости) , мкг/дм | Показатель правильности (границы систематической погрешности) , мкг/дм | Показатель точности (границы погрешности) , мкг/дм |
Объем анализируемой пробы 1000 см | ||||
От 1,0 до 20,0 включ. | ||||
Объем анализируемой пробы 100 см | ||||
От 20 до 100 включ. |
4 Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы, материалы
4.1 Средства измерений, вспомогательные устройства
При выполнении измерений применяют следующие средства измерений и другие технические средства:
4.1.1 Фотометр или спектрофотометр любого типа (КФК-3, КФК-2, СФ-46, СФ-56 и др.).
4.1.2 Весы лабораторные высокого (II) класса точности по ГОСТ 24104-2001.
4.1.3 Весы лабораторные среднего (III) класса точности по ГОСТ 24104-2001 с наибольшим пределом взвешивания 500 г.
4.1.4 Термометр лабораторный по ГОСТ 29224-91 с диапазоном от 0 °С до 100 °С.
4.1.5 Государственный стандартный образец состава водных растворов ионов меди ГСО 7255-96.
4.1.13 Стаканчики для взвешивания (бюксы) СВ-14/8, СВ-19/9 по ГОСТ 25336-82 - 2 шт.
4.1.15 Воронки лабораторные по ГОСТ 25336-82 диаметром: 36 мм - 7 шт., 56 мм - 1 шт., 100 мм - 1 шт.
4.1.17 Эксикатор исполнения 2, диаметром 190 мм по ГОСТ 25336.
4.1.18 Палочка стеклянная.
4.1.19 Шпатели.
4.1.22 Электроплитка с регулируемой мощностью нагрева по ГОСТ 14919-83.
4.1.23 Устройство для фильтрования проб с использованием мембранных или бумажных фильтров.
4.1.24 Шкаф сушильный общелабораторного назначения.
4.1.25 Холодильник бытовой.
Примечание - Допускается использование других типов средств измерений, посуды и вспомогательного оборудования, в том числе импортных, с характеристиками не хуже, чем у приведенных в 4.1.
4.2 Реактивы и материалы
4.2.1 Медь сернокислая 5-водная (сульфат меди) по ГОСТ 4165-78, х.ч. (при отсутствии ГСО).
4.2.3 Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, х.ч.
4.2.4 Кислота серная по ГОСТ 4204-77, х.ч.
4.2.5 Кислота азотная по ГОСТ 4461-77, концентрированная, х.ч.
4.2.6 Кислота аскорбиновая фармакопейная.
4.2.7 Аммоний щавелевокислый 1-водный (оксалат аммония) по ГОСТ 5712-78, х.ч.
4.2.8 Водорода пероксид по ГОСТ 10929-76, х.ч.
4.2.9 Натрий уксуснокислый 3-водный (ацетат натрия) по ГОСТ 199-78, ч.д.а.
4.2.10 Хлороформ (трихлорметан) по ГОСТ 20015-88, очищенный.
4.2.11 Фильтры мембранные "Владипор МФАС-ОС-2", 0,45 мкм по ТУ 6-55-221-1-29-89 или другого типа, равноценные по характеристикам.
4.2.12 Универсальная индикаторная бумага по ТУ 6-09-1181-76.
4.2.13 Фильтры бумажные обеззоленные "белая лента" по ТУ 6-09-1678-86.
4.2.14 Вата медицинская гигроскопическая по ГОСТ 5556-81.
4.2.15 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
4.2.16 Вода бидистиллированная.
Примечание - Допускается использование реактивов, изготовленных по другой нормативной и технической документации, в том числе импортных, с квалификацией не ниже указанной в 4.2.
5 Метод измерений
Выполнение измерений основано на высокоизбирательном взаимодействии ионов меди (II) с 8,8’-дихинолилдисульфидом с образованием труднорастворимого в воде тиооксината меди (I). Полученный комплекс извлекают хлороформом, измеряют его оптическую плотность при длине волны 455 нм и по градуировочной зависимости находят пропорциональную оптической плотности концентрацию меди в анализируемой пробе.
6 Требования безопасности, охраны окружающей среды
6.1 При выполнении измерений массовой концентрации меди в пробах природных и очищенных сточных вод соблюдают требования безопасности, установленные в национальных стандартах и соответствующих нормативных документах.
6.2 По степени воздействия на организм вредные вещества, используемые при выполнении измерений, относятся ко 2-му и 3-му классам опасности по ГОСТ 12.1.007.
6.3 Содержание используемых вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать установленных ПДК в соответствии с ГОСТ 12.1.005.
6.4 Хлороформные экстракты тиооксината меди, а также прочие сливы хлороформа, следует собрать в отдельную склянку с этикеткой "Слив хлороформа" и регенерировать в соответствии с приложением А или утилизировать согласно установленным правилам.
6.5 Дополнительных требований по экологической безопасности не предъявляется.
7 Требования к квалификации операторов
К выполнению измерений и обработке их результатов допускаются лица со средним профессиональным образованием, имеющие стаж работы в лаборатории не менее 6 месяцев года и освоившие методику.
8 Условия выполнения измерений
При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:
- температура окружающего воздуха (22±5) °С;
- атмосферное давление от 84,0 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт. ст.);
- влажность воздуха не более 80% при 25 °С;
- напряжение в сети (220±10) В;
- частота переменного тока в сети питания (50±1) Гц.
9 Отбор и хранение проб
Отбор проб для выполнения измерений массовой концентрации меди производится в соответствии с ГОСТ 17.1.5.05 и ГОСТ Р 51592. Оборудование для отбора проб должно соответствовать ГОСТ 17.1.5.04 и ГОСТ Р 51592.
10 Подготовка к выполнению измерений
10.1 Приготовление растворов и реактивов
10.1.1 Раствор 8,8’-дихинолилдисульфида, 2%
10.1.2 Раствор ацетата натрия, 30%
10.1.3 Раствор аскорбиновой кислоты, 10%
10.1.4 Раствор соляной кислоты, 1%
10.1.6 Раствор серной кислоты, 13% (для эксикатора)
10.2 Приготовление градуировочных растворов
Раствор хранят в полиэтиленовой посуде в течение 3 месяцев.
Раствор хранят в полиэтиленовой посуде в течение 1 месяца.
10.2.4 При отсутствии ГСО допускается использовать аттестованный раствор меди, приготовленный из сульфата меди. Методика приготовления аттестованных растворов приведена в приложении Б.
Измеряют оптическую плотность экстрактов по отношению к хлороформу на фотометре с непрерывной разверткой спектра (спектрофотометре) при длине волны 455 нм (на фотометре, снабженном светофильтрами - 440 нм) в кювете с толщиной слоя 5 см. Оптическую плотность холостого опыта вычитают из оптической плотности растворов, содержащих медь.
Градуировочную зависимость рассчитывают методом наименьших квадратов в координатах: содержание ионов меди в пробе в мкг - оптическая плотность.
Градуировочную зависимость устанавливают при использовании новой партии 8,8’-дихинолилдисульфида, но не реже одного раза в год.
Измеряют оптическую плотность экстрактов по отношению к хлороформу на фотометре с непрерывной разверткой спектра (спектрофотометре) при длине волны 455 нм (на фотометре, снабженном светофильтрами - 440 нм) в кювете с толщиной слоя 5 см. Оптическую плотность холостого опыта вычитают из оптической плотности растворов, содержащих медь.
Градуировочную зависимость рассчитывают методом наименьших квадратов в координатах: содержание ионов меди в пробе в мкг - оптическая плотность.
Градуировочную зависимость устанавливают при использовании новой партии 8,8’-дихинолилдисульфида, но не реже одного раза в год.
10.5 Контроль стабильности градуировочной характеристики
10.5.1 Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят при приготовлении новых растворов 8,8’-дихинолилдисульфида и ацетата натрия.
Средствами контроля являются образцы, используемые для установления градуировочной зависимости по 10.4 (не менее 3). Градуировочная характеристика считается стабильной при выполнении условий:
Таблица 2 - Допустимые расхождения между измеренными и приписанными значениями содержания меди в образцах при контроле стабильности градуировочной характеристики
|
|
|
Приписанное значение содержания меди в образце , мкг | Допустимое расхождение , мкг | |
| Объем пробы 1000 см | Объем пробы 100 см |
1,00 | 0,14 | - |
2,00 | 0,18 | 0,20 |
3,00 | 0,26 | 0,30 |
6,00 | 0,34 | 0,40 |
8,00 | 0,42 | 0,50 |
10,00 | 0,50 | 0,60 |
Если условие стабильности не выполняется для одного образца для градуировки, необходимо выполнить повторное измерение этого образца для исключения результата, содержащего грубую погрешность. При повторном невыполнении условия, выясняют причины нестабильности, устраняют их и повторяют измерение с использованием других образцов, предусмотренных методикой. Если градуировочная характеристика вновь не будет удовлетворять условию (2), устанавливают новую градуировочную зависимость.
10.5.2 При выполнении условия (2) учитывают знак разности между измеренными и приписанными значениями содержания меди в образцах. Эта разность должна иметь как положительное, так и отрицательное значение, если же все значения имеют один знак, это говорит о наличии систематического отклонения. В таком случае требуется установить новую градуировочную зависимость.
10.5.3 Допускается проводить контроль стабильности градуировочной характеристики для одного диапазона концентраций, если массовая концентрация меди в анализируемых пробах воды находится в его пределах.
11 Выполнение измерений
Одновременно с серией анализируемых проб воды выполняют холостой опыт, используя такой же объем бидистиллированной воды.
Измеряют оптическую плотность холостого опыта и проб по отношению к хлороформу на фотометре (спектрофотометре) с непрерывной разверткой спектра при длине волны 455 нм (на фотометре, снабженном светофильтрами - 440 нм) в кювете с толщиной слоя 5 см. Если оптическая плотность холостого опыта превышает величину 0,06, повторяют холостой опыт с новой порцией бидистиллированной воды. Наименьшее значение оптической плотности холостого опыта вычитают из оптической плотности проб.
Измеряют оптическую плотность холостого опыта и проб по отношению к хлороформу на фотометре (спектрофотометре) с непрерывной разверткой спектра при длине волны 455 нм (на фотометре, снабженном светофильтрами - 440 нм) в кювете с толщиной слоя 5 см. Оптическую плотность холостого опыта вычитают из оптической плотности проб.
11.3 Устранение мешающих влияний
Мешающее влияние взвешенных и коллоидных веществ устраняют фильтрованием пробы. Возможное мешающее влияние органической матрицы пробы устраняют предварительным разрушением комплексов меди с органическими веществами кипячением пробы с пероксидом водорода в кислой среде.
12 Вычисление результатов измерений
12.1 Содержание меди в аликвоте пробы воды, взятой для анализа, находят по соответствующей градуировочной зависимости.
12.2 Результат измерения в документах, предусматривающих его использование, представляют в виде:
Численные значения результата измерения должны оканчиваться цифрой того же разряда, что и значения характеристики погрешности.
12.3 Допустимо представлять результат в виде:
12.4 Результаты измерений оформляют протоколом или записью в журнале, по формам, приведенным в Руководстве по качеству лаборатории*.
13 Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории
13.1 Общие положения
13.1.1 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 погрешности).
13.1.2 Периодичность контроля исполнителем процедуры выполнения измерений, а также реализуемые процедуры контроля стабильности результатов выполняемых измерений регламентируются в Руководстве по качеству лаборатории.
13.2 Алгоритм оперативного контроля процедуры выполнения измерений с использованием метода добавок
13.2.4 Если результат контрольной процедуры удовлетворяет условию
процедуру признают удовлетворительной.
При невыполнении условия (8) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (8), выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.
13.3 Периодичность оперативного контроля исполнителем процедуры выполнения измерений, а также реализуемые процедуры контроля стабильности результатов выполнения измерений регламентируются в Руководстве по качеству лаборатории.
14 Проверка приемлемости результатов, полученных в условиях воспроизводимости
14.1 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
14.2 При превышении предела воспроизводимости могут быть использованы методы оценки приемлемости результатов измерений согласно разделу 5 ГОСТ Р ИСО 5725-6 или МИ 2881.
14.3 Проверка приемлемости проводится при необходимости сравнения результатов измерений, полученных двумя лабораториями.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(рекомендуемое)
Очистка и регенерация хлороформа
Перегоняют хлороформ, отбирая фракцию, кипящую при температуре от 60,5 °С до 62 °С. Первую порцию отгона, кипящую ниже 60,5 °С, возвращают в слив, а остаток после отгонки отбрасывают. Повторяют перегонку еще раз, при этом первую порцию отгона и остаток после отгонки возвращают в слив.
Для выполнения измерений массовой концентрации меди в воде можно использовать также сливы хлороформа, образующиеся при определении нефтепродуктов. Регенерация этих сливов проводится согласно приведенной выше методике.
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(рекомендуемое)
Методика приготовления аттестованных растворов меди AP1-Cu и АР2-Cu для установления градуировочных характеристик приборов и контроля погрешности измерений массовой концентрации меди фотометрическим методом
Б.1 Назначение и область применения
Настоящая методика регламентирует процедуру приготовления аттестованных растворов меди, предназначенных для установления градуировочных зависимостей и контроля погрешности результатов измерений массовой концентрации меди в природных и очищенных сточных водах фотометрическим методом.
Б.2 Метрологические характеристики
Метрологические характеристики аттестованных растворов приведены в таблице Б.1.
Таблица Б.1 - Метрологические характеристики аттестованных растворов меди
|
|
|
Наименование характеристики | Значение характеристики для аттестованного раствора, мкг/дм | |
| AP1-Cu | АР2-Cu |
Аттестованное значение массовой концентрации меди, мкг/дм | 100,0 | 2,000 |
Границы погрешности установления аттестованного значения массовой концентрации меди ( =0,95), мг/см | ±1,0 | ±0,11 |
Б.3 Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы
Б.3.1 Весы лабораторные высокого (II) класса точности по ГОСТ 24104-2001.
Б.3.6 Палочка стеклянная.
Б.3.7 Стаканчик для взвешивания (бюкс) СВ-19/9 по ГОСТ 25336-82.
Б.3.8 Воронка лабораторная по ГОСТ 25336-82 диаметром 56 мм.
Б.3.10 Эксикатор исполнения 2, диаметром 190 мм по ГОСТ 25336-82.
Б.3.11 Шпатель.
Б.3.12 Промывалка.
Б.3.13 Полиэтиленовая посуда для хранения аттестованных растворов.
Б.4 Исходные компоненты аттестованных растворов
Б.4.1 Медь сернокислая 5-водная (сульфат меди) по ГОСТ 4165-78, х.ч.
Б.4.2 Кислота серная по ГОСТ 4204-77, х.ч.
Б.4.3 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
Б.4.4. Вода бидистиллированная.
Б.5 Процедура приготовления аттестованных растворов
Б.5.1 Приготовление аттестованного раствора AP1-Cu
Б.5.2 Приготовление аттестованного раствора АР2-Cu
Б.6 Расчет метрологических характеристик аттестованных растворов
63,5 - молярная масса меди, г/моль;
Предел возможных значений погрешности приготовления аттестованного раствора AP1-Cu равен:
Предел возможных значений погрешности приготовления аттестованного раствора АР2-Cu равен:
Б.7 Требования безопасности
Необходимо соблюдать общие требования техники безопасности при работе в химических лабораториях.
Б.8 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 года.
Б.9 Требования к маркировке
На склянки с аттестованными растворами должны быть наклеены этикетки с указанием условного обозначения раствора, массовой концентрации меди, погрешности ее установления и даты приготовления.
Б.10 Условия хранения
Аттестованный раствор AP1-Cu следует хранить при комнатной температуре в полиэтиленовой посуде не более 6 месяцев, аттестованный раствор АР2-Cu - не более месяца.
МИНИСТЕРСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И ЭКОЛОГИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды
ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
|
|
344090, г. Ростов-на-Дону пр. Стачки, 198 | Факс: (863) 222-44-70 Телефон (863) 297-51-63 E-mail ghi@aaanet.ru |
СВИДЕТЕЛЬСТВО
об аттестации методики выполнения измерений (МВИ) N 89.24-2008
Методика выполнения измерений массовой концентрации меди в водах фотометрическим методом с 8,8’-дихинолилдисульфидом,
разработанная Государственным учреждением "Гидрохимический институт"
и регламентированная РД 52.24.435-2008. Массовая концентрация меди в водах. Методика выполнения измерений фотометрическим методом с 8,8’-дихинолилдисульфидом,
аттестована в соответствии с ГОСТ Р 8.563-96.
Аттестация осуществлена по результатам экспериментальных исследований.
В результате аттестации МВИ установлено, что МВИ соответствует предъявляемым к ней метрологическим требованиям и обладает метрологическими характеристиками, приведенными в таблицах 1 и 2.
|
|
|
|
|
Диапазон измерений массовой концентрации меди, , мкг/дм | Показатель повторяемости (среднеквадратическое отклонение повторяемости) , мкг/дм | Показатель воспроизводимости (среднеквадратическое отклонение воспроизводимости) , мкг/дм | Показатель правильности (границы систематической погрешности) , мкг/дм | Показатель точности (границы погрешности) , мкг/дм |
Объем анализируемой пробы 1000 см | ||||
От 1,0 до 20,0 включ. | ||||
Объем анализируемой пробы 100 см | ||||
От 20 до 100 включ. |
|
|
|
|
Диапазон измеряемых массовых концентраций меди, , мкг/дм | Предел повторяемости (для двух результатов параллельных определений) , мкг/дм | Предел воспроизводимости (для двух результатов измерений) , мкг/дм | |
Объем анализируемой пробы 1000 см | |||
От 1,0 до 20,0 включ. | |||
Объем анализируемой пробы 100 см | |||
От 20 до 100 включ. |
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 погрешности).
Алгоритм оперативного контроля исполнителем процедуры выполнения измерений приведен в РД 52.24.435-2008.
Периодичность оперативного контроля и процедуры контроля стабильности результатов выполнения измерений регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории.
Дата выдачи 5 августа 2008 г.
Директор A.M.Никаноров
Главный метролог А.А.Назарова