Руководящий документ РД 52.24.495-2005 Водородный показатель и удельная электрическая проводимость вод. Методика выполнения измерений электрометрическим методом.
РД 52.24.495-2005
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ
ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ И УДЕЛЬНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОВОДИМОСТЬ ВОД.
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ ЭЛЕКТРОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
___________________________________________________________
Дата введения 2005-07-01*
_______________________
* См. ярлык "Примечания"
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 метрологической службой ГУ "Гидрохимический институт 30.12.2004 г. N 150.24-2004.
5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН ЦКБ ГМП за номером РД 52.24.495-2005 от 30.06.2005 г.
6 ВЗАМЕН РД 52.24.495-95 "Методические указания. Методика выполнения измерений рН и удельной электропроводности вод"
Введение
Величина pH является одним из важнейших показателей качества вод и характеризует состояние кислотно-основного равновесия воды. От величины pH зависит развитие и жизнедеятельность водной биоты, формы миграции различных элементов, агрессивное действие воды на вмещающие породы, металлы, бетон.
На величину pH поверхностных вод влияет состояние карбонатного равновесия, интенсивность процессов фотосинтеза и распада органических веществ, содержание гумусовых веществ.
В большинстве водных объектов pH воды обычно колеблется в пределах от 6,3 до 8,5. В речных и озерных водах зимой отмечаются более низкие по сравнению с летним периодом значения pH.
Величина pH поверхностных вод, подверженных интенсивному загрязнению сточными водами или влиянию подземных вод, может изменяться в более широких пределах из-за наличия в их составе сильных кислот или оснований.
Таким образом, удельная электрическая проводимость поверхностных вод суши зависит в основном от их минерализации и обычно колеблется в пределах от 50 до 10000 мкСм/см.
Измерение pH воды осуществляют потенциометрическим, а удельной электрической проводимости - кондуктометрическим методом с помощью соответствующих приборов - pH-метров (иономеров) и кондуктометров. Современные приборы (иономеры-солемеры) комплектуются датчиками на оба показателя и позволяют проводить их измерение практически одновременно.
1 Область применения
Настоящий руководящий документ устанавливает методики выполнения измерений (далее - методика) водородного показателя в диапазоне от 4 до 10 ед. pH и удельной электрической проводимости в диапазоне от 5 до 10000 мкСм/см в пробах поверхностных вод суши и очищенных сточных вод электрометрическим методом.
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.
Таблица 1 - Диапазон измерений, значения характеристик погрешности и ее составляющих
|
|
|
|
|
Диапазон измерения | Показатель повторяемости (среднеквадратическое отклонение повторяемости) | Показатель воспроизводимости (среднеквадратическое отклонение воспроизводимости) | Показатель точности (границы погрешности при вероятности 0,95) | |
Водородный показатель, ед. pH: | ||||
от 4 до 10 включ. | 0,02 | 0,05 | 0,1 | |
Удельная электрическая проводимость , мкСм/см: | ||||
От 5 до 200 включ. | 0,02 · | 0,05 · | 0,10 · | |
Св. 200 до 10000 включ. | 0,01 · | 0,02 · | 0,05 · |
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 выполнения измерений в конкретной лаборатории.
3 Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы, материалы
3.1 При выполнении измерений применяют следующие средства измерений и вспомогательные устройства
3.1.1 Иономер-солемер со стеклянным и вспомогательным электродами и датчиком удельной электрической проводимости любого типа или pH-метр-милливольтметр любого типа со стеклянным и вспомогательным электродами с погрешностью измерения pH, не превышающей ±0,1 ед. pH, и кондуктометр электрического сопротивления с минимально определяемой величиной удельной электрической проводимостью не более 5 мкСм/см и погрешностью не более ±5%
3.1.2 Весы аналитические 2 класса точности по ГОСТ 24104-2001*.
3.1.3 Весы технические лабораторные любого типа 4 класса точности с пределом взвешивания 200 г по ГОСТ 24104-2001.
3.1.4 Термометр с ценой деления 0,2 °С.
|
|
3.1.5 Колбы мерные не ниже 2-го класса точности по ГОСТ 1770-74 вместимостью: | 250 см - 1 шт. |
| 500 см - 1 шт. |
| 1000 см - 1 шт. |
3.1.6 Пипетка с одной меткой по ГОСТ 29169-91 вместимостью: | 25 см - 1 шт. |
3.1.7 Цилиндр мерный по ГОСТ 1770-74 вместимостью: | 250 см - 1 шт. |
3.1.7 Стаканы химические по ГОСТ 25336-82 вместимостью: | 50 см - 6 шт. 500 см - 1 шт. |
3.1.8 Термостат водяной с точностью поддержания температуры ±0,2 °С
| - 1 шт. |
3.1.9 Стаканчики для взвешивания (бюксы) по ГОСТ 25336-82 | - 3 шт. |
3.1.10 Колбы коническая или плоскодонная по ГОСТ 25336-82 вместимостью не менее
| 1,5 дм - 2 шт. |
3.1.11 Воронка лабораторная по ГОСТ 25336-82 диаметром | 5-6 см - 1 шт. |
3.1.12 Промывалка.
3.1.13 Эксикатор по ГОСТ 25336-82.
3.1.14 Шкаф сушильный общелабораторный.
3.1.15 Плитка электрическая с закрытой спиралью по ГОСТ 14919-83.
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
3.2.2 Калий хлористый (хлорид калия) по ГОСТ 4234-77, х.ч.
3.2.3 Ацетон по ГОСТ 2603-79, ч.д.а.
3.2.4 Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300-87.
3.2.5 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
3.2.6 Вода бидистиллированная.
3.2.7 Фильтровальная бумага.
Допускается использование реактивов, изготовленных по другой нормативно-технической документации, в том числе импортных, с квалификацией не ниже указанной в 3.2.
4 Метод измерений
При измерении рН воды электрометрическим методом используется система, состоящая из стеклянного электрода, потенциал которого зависит от концентрации (активности) ионов водорода, и вспомогательного электрода. Электродная система при погружении в пробу воды развивает э.д.с, линейно зависящую от активности ионов водорода.
При изменении температуры на 1 °С величина удельной электрической проводимости изменяется (возрастает с ростом температуры) примерно на 2%. Поэтому для исключения данной погрешности измерение проводят в термостатируемой пробе или с использованием автоматического термокомпенсатора. В противном случае в результаты вносят соответствующие поправки.
5 Требования безопасности, охраны окружающей среды
5.1 При выполнении измерений рН и удельной электрической проводимости в пробах природных и очищенных сточных вод соблюдают требования безопасности, установленные в государственных стандартах и соответствующих нормативных документах.
5.2 По степени воздействия на организм вредные вещества, используемые при выполнении измерений, относятся к 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 Особых требований по экологической безопасности не предъявляется.
6 Требования к квалификации операторов
К выполнению измерений и обработке их результатов допускаются лица со средним профессиональным образованием или без профессионального образования, но со стажем работы в лаборатории не менее 6 мес, освоившие методику.
7 Условия выполнения измерений
7.1 При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:
- температура 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 (50±1) Гц.
8 Отбор и хранение проб
Пробу воды для измерения удельной электрической проводимости отбирают аналогичным образом. Срок хранения пробы до анализа не должен превышать 24 ч.
9 Подготовка к выполнению измерений
9.1 Приготовление растворов и реактивов для градуировки рН-метра
9.1.2 Насыщенный раствор хлорида калия
Используют для заполнения вспомогательного (хлорсеребрянного) электрода.
9.1.3 Образцовые буферные растворы из стандарт-титров
Образцовые буферные растворы, имеющие значения рН 3,56; 4,01; 6,86; 9,18 при температуре 25 °С готовят в соответствии с инструкцией по применению стандарт-титров.
При отсутствии стандарт-титров буферные растворы готовят в соответствии с 9.1.4-9.1.6.
9.1.4 Буферный раствор с рН 4,01
9.1.5 Буферный раствор с рН 6,86
9.1.6 Буферный раствор с рН 9,18
Все буферные растворы хранят в герметично закрытых полиэтиленовых сосудах в холодильнике не более 3 мес.
9.2 Приготовление растворов и реактивов для градуировки кондуктометра
9.3 Подготовка приборов, измерительного и вспомогательного электродов и ячейки к работе, градуировка
Подготовку рН-метра (иономера), измерительного стеклянного и вспомогательного электродов, кондуктометра, ячейки (датчика) к работе и их градуировку осуществляют в соответствии с инструкцией по эксплуатации приборов и паспортами на электроды.
Для измерения удельной электрической проводимости поверхностных вод суши в большинстве случаев пригодны ячейки, константы которых находятся в пределах 0,8-1,5. Для измерения удельной электрической проводимости вод с очень низкой минерализацией следует использовать ячейки с константой от 0,1 до 0,5, с высокой минерализацией - до 10.
10 Выполнение измерений
10.1 Измерение рН
Электроды тщательно ополаскивают дистиллированной водой, удаляют остатки воды промокая их фильтровальной бумагой, опускают в анализируемую пробу, и через 1-3 мин (после установления постоянного значения) записывают показания прибора. Повторяют измерения через 1 мин. За величину рН принимают среднюю величину из двух измерений, отличающихся не более чем на 0,05 ед. рН.
Если рН-метр не снабжен термокомпенсатором, одновременно следует измерить температуру пробы воды. При выполнении измерений при температуре, отличающейся от 25 °С более чем на ±5 °С, следует проводить ручную компенсацию температуры в соответствии с инструкцией по эксплуатации прибора.
10.2 Измерение удельной электрической проводимости
Измерительную ячейку (датчик) ополаскивают дистиллированной водой, затем дважды анализируемой пробой воды и выполняют измерение удельной электрической проводимости в соответствии с инструкцией по эксплуатации используемого кондуктометра и ячейки. Если в приборе нет термокомпенсатора, ячейку с пробой воды выдерживают 10 мин в термостате при 25 °С или измеряют действительную температуру пробы и вводят температурную поправку в результат измерения удельной электрической проводимости. Для каждой пробы проводят не менее двух параллельных измерений.
При измерении удельной электрической проводимости вод, загрязненных склонными к адсорбции органическими соединениями (жиры, масла, синтетические поверхностно-активные вещества и т.п.), после каждого измерения электроды должны быть промыты органическим растворителем (ацетоном, хлороформом, спиртом) и дистиллированной водой.
Если проводят измерение удельной электрической проводимости окрашенных вод, содержащих значительные количества гумусовых веществ, целесообразно использовать гладкие платиновые (а не платинированные) электроды.
11 Вычисление и оформление результатов измерений
11.1 За величину рН принимают показания, считываемые с индикатора прибора.
Если прибор градуирован в других единицах, результат измерения необходимо перевести в микросименс на сантиметр.
11.3 Результаты измерений рН в документах, предусматривающих их использование, представляют в виде:
При этом указывают действительную температуру измерения, если проводилась автоматическая или математическая коррекция результата.
Численные значения результата измерения должны оканчиваться цифрой того же разряда, что и значения характеристики погрешности.
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 повторяемости при реализации отдельно взятой контрольной процедуры);
- контроль стабильности результатов измерений (на основе контроля стабильности среднеквадратического отклонения повторяемости).
12.3 Качество контрольной процедуры признают удовлетворительным, если выполняется условие
12.4 При невыполнении условия (4) процедуру контроля повторяют с использованием второй контрольной пробы. При повторном невыполнении условия (4) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и устраняют их.
12.5 Периодичность оперативного контроля и процедуры контроля стабильности результатов выполнения измерений регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории*.
Приложение А
(справочное)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Температура, °С | Десятые доли °С | |||||||||
| 0,0 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 |
0 | 1,918 | 1,912 | 1,906 | 1,899 | 1,893 | 1,887 | 1,881 | 1,875 | 1,869 | 1,863 |
1 | 1,857 | 1,851 | 1,845 | 1,840 | 1,834 | 1,828 | 1,822 | 1,817 | 1,811 | 1,805 |
2 | 1,800 | 1,794 | 1,788 | 1,783 | 1,777 | 1,772 | 1,766 | 1,761 | 1,756 | 1,750 |
3 | 1,745 | 1,740 | 1,734 | 1,729 | 1,724 | 1,719 | 1,713 | 1,708 | 1,703 | 1,698 |
4 | 1,693 | 1,688 | 1,683 | 1,678 | 1,673 | 1,666 | 1,663 | 1,658 | 1,653 | 1,648 |
5 | 1,643 | 1,638 | 1,634 | 1,629 | 1,624 | 1,619 | 1,615 | 1,610 | 1,605 | 1,601 |
6 | 1,596 | 1,590 | 1,587 | 1,582 | 1,578 | 1,573 | 1,569 | 1,564 | 1,560 | 1,555 |
7 | 1,551 | 1,547 | 1,542 | 1,538 | 1,534 | 1,529 | 1,525 | 1,521 | 1,516 | 1,512 |
8 | 1,508 | 1,504 | 1,500 | 1,496 | 1,491 | 1,487 | 1,483 | 1,479 | 1,475 | 1,471 |
9 | 1,467 | 1,463 | 1,459 | 1,455 | 1,451 | 1,447 | 1,443 | 1,439 | 1,436 | 1,432 |
10 | 1,428 | 1,424 | 1,420 | 1,416 | 1,413 | 1,409 | 1,405 | 1,401 | 1,398 | 1,394 |
11 | 1,390 | 1,387 | 1,383 | 1,379 | 1,376 | 1,372 | 1,369 | 1,365 | 1,362 | 1,358 |
12 | 1,354 | 1,351 | 1,347 | 1,344 | 1,341 | 1,337 | 1,334 | 1,330 | 1,327 | 1,323 |
13 | 1,320 | 1,317 | 1,313 | 1,310 | 1,307 | 1,303 | 1,300 | 1,297 | 1,294 | 1,290 |
14 | 1,287 | 1,284 | 1,281 | 1,278 | 1,274 | 1,271 | 1,268 | 1,265 | 1,262 | 1,259 |
15 | 1,256 | 1,253 | 1,249 | 1,246 | 1,243 | 1,240 | 1,237 | 1,234 | 1,231 | 1,228 |
16 | 1,225 | 1,222 | 1,219 | 1,216 | 1,214 | 1,211 | 1,208 | 1,205 | 1,202 | 1,199 |
17 | 1,196 | 1,193 | 1,191 | 1,188 | 1,185 | 1,182 | 1,179 | 1,177 | 1,174 | 1,171 |
18 | 1,168 | 1,166 | 1,163 | 1,160 | 1,157 | 1,155 | 1,152 | 1,149 | 1,147 | 1,144 |
19 | 1,141 | 1,139 | 1,136 | 1,134 | 1,131 | 1,128 | 1,126 | 1,123 | 1,121 | 1,118 |
20 | 1,116 | 1,113 | 1,111 | 1,108 | 1,105 | 1,103 | 1,101 | 1,098 | 1,096 | 1,093 |
21 | 1,091 | 1,088 | 1,086 | 1,083 | 1,081 | 1,079 | 1,076 | 1,074 | 1,071 | 1,069 |
22 | 1,067 | 1,064 | 1,062 | 1,060 | 1,057 | 1,055 | 1,053 | 1,051 | 1,048 | 1,046 |
23 | 1,044 | 1,041 | 1,039 | 1,037 | 1,035 | 1,032 | 1,030 | 1,028 | 1,026 | 1,024 |
24 | 1,021 | 1,019 | 1,017 | 1,015 | 1,013 | 1,011 | 1,008 | 1,006 | 1,004 | 1,002 |
25 | 1,000 | 0,998 | 0,996 | 0,994 | 0,992 | 0,990 | 0,987 | 0,985 | 0,983 | 0,981 |
26 | 0,979 | 0,977 | 0,975 | 0,973 | 0,971 | 0,969 | 0,967 | 0,965 | 0,963 | 0,961 |
27 | 0,959 | 0,957 | 0,955 | 0,953 | 0,952 | 0,950 | 0,948 | 0,946 | 0,944 | 0,942 |
28 | 0,940 | 0,938 | 0,936 | 0,934 | 0,933 | 0,931 | 0,929 | 0,927 | 0,925 | 0,923 |
29 | 0,921 | 0,920 | 0,918 | 0,916 | 0,914 | 0,912 | 0,911 | 0,909 | 0,907 | 0,905 |
30 | 0,903 | 0,902 | 0,900 | 0,898 | 0,896 | 0,895 | 0,893 | 0,891 | 0,889 | 0,888 |
31 | 0,886 | 0,884 | 0,883 | 0,881 | 0,879 | 0,877 | 0,876 | 0,874 | 0,872 | 0,871 |
32 | 0,869 | 0,867 | 0,865 | 0,864 | 0,863 | 0,861 | 0,859 | 0,858 | 0,856 | 0,854 |
33 | 0,853 | 0,851 | 0,850 | 0,848 | 0,846 | 0,845 | 0,843 | 0,842 | 0,840 | 0,839 |
34 | 0,837 | 0,835 | 0,834 | 0,832 | 0,831 | 0,829 | 0,828 | 0,826 | 0,825 | 0,823 |
35 | 0,822 | 0,820 | 0,819 | 0,817 | 0,816 | 0,814 | 0,813 | 0,811 | 0,810 | 0,806 |
Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды
ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ"
|
|
344090, г. Ростов-на-Дону пр. Стачки, 198 |
Факс: (8632) 22-44-70Телефон (8632) 22-66-68 E-mail ghi@aaanet.ru |
СВИДЕТЕЛЬСТВО N 150.24-2004
об аттестации методики выполнения измерений
Методика выполнения измерений водородного показателя и удельной электрической проводимости вод,
разработанная ГУ "Гидрохимический институт"(ГУ ГХИ)
и регламентированная РД 52.24.495-2005,
аттестована в соответствии с ГОСТ Р 8.563-96 с изменениями 2002 г.
Аттестация осуществлена по результатам экспериментальных исследований
В результате аттестации МВИ установлено:
МВИ соответствует предъявляемым к ней метрологическим требованиям и обладает следующими основными метрологическими характеристиками:
|
|
|
|
Диапазон измерения | Показатель повторяемости (среднеквадратическое отклонение повторяемости) | Показатель воспроизводимости (среднеквадратическое отклонение воспроизводимости) | Показатель правильности (границы систематической погрешности при вероятности 0,95) |
pH, ед pH | |||
от 4 до 10 включ. | 0,02 | 0,05 | 0,1 |
Удельная электрическая проводимость , мкСм/см | |||
От 5 до 200 включ. | 0,02 · | 0,05 · | 0,10 · |
Св. 200 до 10000 включ. | 0,01 · | 0,02 · | 0,05 · |
|
|
|
Диапазон измерения | Предел повторяемости (для двух результатов параллельных определений) | Предел воспроизводимости (значение допускаемого расхождения между двумя результатами измерений, полученными в разных лабораториях, при вероятности 0,95) |
Водородный показатель, ед pH: | ||
от 4 до 10 включ. | 0,06 | 0,14 |
Удельная электрическая проводимость , мкСм/см: | ||
От 5 до 200 включ. | 0,06 · | 0,14 · |
Св. 200 до 10000 включ. | 0,03 · | 0,06 · |
3 При реализации методики в лаборатории обеспечивают:
- оперативный контроль исполнителем процедуры выполнения измерений (на основе оценки повторяемости при реализации отдельно взятой контрольной процедуры);
- контроль стабильности результатов измерений (на основе контроля стабильности среднеквадратического отклонения повторяемости).
Алгоритм контроля исполнителем процедуры выполнения измерений приведен в РД 52.24.495-2005.
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 ГУ ГХИ А.А. Назарова