Руководящий документ РД 52.10.805-2013 Массовая концентрация общего азота в морских водах. Методика выполнения измерений фотометрическим методом после окисления персульфатом калия.
РД 52.10.805-2013
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ
МАССОВАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ ОБЩЕГО АЗОТА В МОРСКИХ ВОДАХ
Методика выполнения измерений фотометрическим методом после окисления персульфатом калия
Дата введения 2014-07-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным учреждением "Государственный океанографический институт имени Н.Н.Зубова" (ФГБУ "ГОИН")
2 РАЗРАБОТЧИКИ Е.Н.Ктиторова, Ю.С.Лукьянов, И.В.Анкинович
3 СОГЛАСОВАН с УМЗА Росгидромета 27.12.2013 г., ФГБУ "НПО "Тайфун" 25.12.2013 г.
4 УТВЕРЖДЕН Заместителем Руководителя Росгидромета 30.12.2013 г.
5 АТТЕСТОВАНА ФГБУ "НПО "Тайфун". Свидетельство об аттестации N 18.26.805/01.00305-2011/2013 выдано 25.07.2013 г.
6 ЗАРЕГИСТРИРОВАН ФГБУ "НПО "Тайфун" 17.02.2014 г. за номером РД 52.10.805-2013
7 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
1 Область применения
1.3 Настоящий руководящий документ предназначен для использования в лабораториях, осуществляющих наблюдения за состоянием и загрязнением морских вод.
2 Нормативные ссылки
В настоящем руководящем документе использованы ссылки на следующие нормативные документы:
ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования
ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны
ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности
ГОСТ Р 12.1.019-2009 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты
ГОСТ 12.4.021-75 Система стандартов безопасности труда. Системы вентиляционные. Общие требования
ГОСТ 17.1.3.08-82 Охрана природы. Гидросфера. Правила контроля качества морских вод
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
РМГ 61-2010 Государственная система обеспечения единства измерений. Показатели точности, правильности, прецизионности методик количественного химического анализа. Методы оценки
РМГ 76-2004 Государственная система обеспечения единства измерений. Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа
Примечания
1 Ссылки на остальные стандарты и технические документы приведены в разделе 4, разделе А.2 (приложение А).
2 При пользовании настоящим руководящим документом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", опубликованному по состоянию на 1 января текущего года.
3 Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим руководящим документом следует руководствоваться замененным (измененным) документом.
3 Требования к показателям точности измерений
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.
Таблица 1 - Диапазон измерений, значения характеристик погрешности и ее составляющих
|
|
|
|
Диапазон измерений массовой концентрации общего азота , мкг/дм | Показатель повторяемости (среднее квадратическое отклонение результатов единичного определения, полученных по методике в условиях повторяемости) , мкг/дм | Показатель воспроизводимости (среднее квадратическое отклонение результатов всех результатов* измерений, полученных по методике в условиях воспроизводимости) , мкг/дм | Показатель точности (границы, в которых находится погрешность результатов измерений, полученных по методике) , мкг/дм |
От 40,0 до 5200 включ. | 0,02 +1,15 | 0,03 +3,20 | 0,06 +6,25 |
4 Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы
4.1 При выполнении измерений применяют следующие средства измерений и вспомогательные устройства:
- спектрофотометр любого типа, работающий на длине волны 543 нм с пределом абсолютной допускаемой погрешности коэффициента пропускания не более 1%, с кюветами длиной оптического слоя 10 мм;
- весы лабораторные высокого класса (II) точности по ГОСТ Р 53228-2008;
- весы лабораторные среднего (III) класса точности по ГОСТ Р 53228-2008;
- рН-метр любого типа с измерительным и вспомогательным электродами (или с комбинированным электродом) с погрешностью измерения рН, не превышающей ±0,01 ед. рН;
- государственный стандартный образец состава водных растворов общего азота ГСО 7193-95 (далее ГСО);
- переходник с изгибом под углом 75° по ГОСТ 25336-82 типа И со шлифами 29/32 и 14/23;
- алонж по ГОСТ 25336-82 типа АИ со шлифом 14/23;
- холодильник по ГОСТ 25336-82 типа ХПТ-1-14/23;
- стаканчики для взвешивания по ГОСТ 25336-82 (бюксы) типа СВ-19/9;
- воронка со стеклянным фильтром по ГОСТ 25336-82 типа ВФ;
- воронки лабораторные по ГОСТ 25336-82 диаметром 7-10 см;
- ступка с пестиком по ГОСТ 9147-80 N 3 или N 4;
- палочки стеклянные;
- эксикатор по ГОСТ 25336-82 исполнения 2, диаметром корпуса 190 мм;
- аквадистиллятор ДЭ-4-2 по ТУ-16-10721-79*;
- холодильник бытовой;
- электроплитка по ГОСТ 14919-83 с закрытой спиралью и регулируемой мощностью нагрева;
- микроволновый минерализатор с регулируемыми параметрами температуры и давления;
- колонка кадмиевая для восстановления нитратов;
- пластиковые трубки соединительные.
Примечание - Допускается использование других типов средств измерений, посуды и вспомогательного оборудования, в том числе импортных, имеющих метрологические характеристики лучше или аналогичные указанным в 4.1.
4.2 При выполнении измерений применяют следующие реактивы и материалы:
- Калий азотнокислый (калия нитрат) по ГОСТ 4217-77, х.ч.;
- Калий надсернокислый (калия персульфат) по ГОСТ 4146-74, ч.д.а.;
- Натрий азотисто-кислый (натрия нитрит) по ГОСТ 4197-74, х.ч.;
- Кислота уксусная по ГОСТ 61-75 , х.ч. ледяная;
- Кислота борная по ГОСТ 9656-75, х.ч.;
- Кадмий металлический гранулированный Fisher CAS 7440-43-9 каталожный номер С/0080 или кадмий металлический в палочках по ТУ 6-09-5434-88, ч.д.а.;
- Кислота сульфаниловая по ГОСТ 5821-78, ч.д.а.;
- Кислота серная по ГОСТ 4204-77, ч.д.а.;
- Медь (II) сернокислая 5-водная (меди сульфат) по ГОСТ 4165-78, ч.д.а.;
- Трилон Б по ГОСТ 10652-73, ч.д.а. или х.ч.;
- Реактив Грисса по ТУ 6-09-3569-74, ч.д.а.;
- Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, ч.д.а, или х.ч.;
- Хлорид кальция по ТУ 6-09-4711-81, безводный, ч.;
- Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72;
- Фильтры бумажные обеззоленные "белая лента" по ТУ 6-09-1678-86;
- Бумага индикаторная универсальная по ТУ 6-09-1181-89, рН 7-14.
Примечание - Допускается использование реактивов и материалов, изготовленных по другой нормативно-технической документации, в том числе импортных, с квалификацией не ниже указанной в 4.2.
5 Метод измерений
Определение общего азота основано на окислении азотсодержащих соединений персульфатом калия при нагревании в щелочной среде, в результате чего азот, содержащийся в органических и неорганических соединениях, превращается в нитраты. Далее нитраты восстанавливаются омедненным кадмием до нитритов, которые определяются после реакции с реактивом Грисса фотометрическим методом. Максимум оптической плотности в спектре полученного при этом азокрасителя наблюдается при 543 нм.
6 Требования безопасности, охраны окружающей среды
6.1 При выполнении измерений массовой концентрации общего азота в пробах морских вод соблюдают требования безопасности, установленные в ГОСТ 12.1.007 и в правилах [1].
6.2 По степени воздействия на организм вредные вещества, используемые при выполнении измерений, относятся к 2 и 3-му классам опасности по ГОСТ 12.1.007.
6.3 Содержание используемых вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать установленных предельно допустимых концентраций в соответствии с ГОСТ 12.1.005.
6.4 Лабораторное помещение должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией согласно ГОСТ 12.4.021 и требованиям пожарной безопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.009.
6.5 Безопасность при работе с электроустановками должна обеспечиваться согласно ГОСТ Р 12.1.019.
6.6 При работе с ледяной уксусной кислотой руки должны быть защищены резиновыми перчатками, глаза - защитными очками.
6.7 Работу по получению кадмиевых опилок и омеднению металлического кадмия следует проводить в резиновых перчатках.
6.8 Вредно действующие вещества подлежат сбору и утилизации в соответствии с [2].
7 Требования к квалификации операторов
К выполнению измерений и обработке их результатов допускаются лица с профессиональным образованием, освоившие методику, со стажем работы в лаборатории не менее 6 мес.
8 Условия выполнения измерений
При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:
|
|
- температура воздуха | (22±5) °С; |
- атмосферное давление | от 84,0 до 106,7 кПа; |
- влажность воздуха | не более 80% при 25 °С; |
- напряжение в сети | (220±10) В; |
- частота переменного тока | (50±1) Гц. |
9 Отбор и хранение проб
Отбор проб производят в соответствии с ГОСТ 17.1.5.05, ГОСТ 17.1.3.08 и ГОСТ Р 51592. Оборудование для отбора проб должно соответствовать ГОСТ 17.1.5.04 и ГОСТ Р 51592.
Если пробы морской воды содержат видимое количество взвешенных частиц (мутные), что характерно для устьевых районов морей, их следует предварительно профильтровать (приложение А).
Анализ проб должен проводиться в течение 5-10 ч после отбора пробы, хранение проб в течение суток допустимо в темноте при 0-4 °С. Хранение пробы до 10 дней возможно при замораживании в полиэтиленовой (полипропиленовой) посуде при минус 18 °С.
Охлажденным пробам перед анализом необходимо дать нагреться до комнатной температуры.
10 Подготовка к выполнению измерений
10.1 Приготовление растворов и реактивов
Растворы и реактивы (если не указано особо) при определении общего азота готовят на свежеприготовленной дистиллированной воде, градуировочные растворы и градуировочные образцы готовят на "безазотной" воде.
10.1.1 "Безазотная" вода
1 - колба с переходником с раствором; 2 - холодильник: 3 - алонж; 4 - сосуд для сбора дистиллята; 5 - электрическая плитка
Рисунок 1 - Установка для перегонки
10.1.2 Раствор реактива Грисса
10.1.3 Кислота уксусная 12%-ная
10.1.4 Раствор меди (II) сернокислой 5-водной (сульфата меди)
10.1.5 Кадмий металлический омедненный
При отсутствии гранулированного кадмия используют кадмиевые опилки. Для получения кадмиевых опилок кадмиевую палочку измельчают грубым напильником. Размер опилок должен быть около 1-2 мм.
Примечание - При получении опилок необходимо использовать респиратор.
Омедненный кадмий промывают несколько раз дистиллированной водой до исчезновения мути, после чего переносят в редуктор.
10.1.7 Раствор натрия гидроокиси 40%-ный
10.1.8 Очистка персульфата калия
10.1.9 Окислительный реактив
10.1.10 Раствор трилона Б
10.1.13 Стабилизирующий раствор
10.2 Подготовка кадмиевого редуктора
10.2.1 Подготовка
Редуктор для восстановления нитратов (рис.2) закрепляют на штативе. Перед заполнением кадмием редуктор наполняют дистиллированной водой. Омедненный кадмий переносят в редуктор, непрерывно постукивая по его стенкам стеклянной палочкой с резиновым наконечником для того, чтобы металл укладывался плотно без пустот и воздушных пузырьков. При внутреннем диаметре колонки 1,8 см высота слоя кадмия должна составлять 15-17 см.
1 - колонка;
2 - воронка; 3 - изогнутая стеклянная трубка ("гусек"); 4 - соединительная трубка
Рисунок 2 - Кадмиевый редуктор
10.2.2 Определение оптимальной скорости работы редуктора
Дальнейшие измерения проводятся при найденной оптимальной скорости истечения,
10.2.3 Определение степени восстановления редуктора
Одновременно следует провести определение холостой пробы (дистиллированной воды проведенной через все стадии определения) и ввести поправку на содержание азота нитратного в дистиллированной воде.
Редуктор готов к использованию, если степень восстановления находится в интервале 90-100%.
10.2.4 Приготовление градуировочных растворов
Градуировочный раствор используется в день приготовления и хранению не подлежит.
11 Установление градуировочных характеристик
11.1 Для выполнения измерений устанавливают градуировочные характеристики в двух диапазонах массовых концентраций общего азота.
11.3 Для всех образцов выполняют операции в соответствии с разделом 13.1.
Растворы для градуировки измеряют в кювете с длиной оптического слоя 10 мм относительно дистиллированной воды. Значение оптической плотности холостого опыта (раствора, не содержащего добавки общего азота) вычитают из оптической плотности растворов, содержащих добавки общего азота.
По средним значениям оптической плотности в зависимости от концентрации общего азота строят график - градуировочную характеристику.
11.4 Градуировочную характеристику необходимо устанавливать не реже одного раза в год и обязательно каждый раз после приготовления новых растворов или регулировки прибора.
12 Контроль стабильности градуировочной характеристики
12.1 Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят каждый раз перед выполнением измерений массовой концентрации общего азота в серии проб. Средствами контроля являются образцы, используемые для установления градуировочной характеристики по 11.1 (не менее 3 образцов).
12.2 Градуировочная характеристика считается стабильной при выполнении следующего условия;
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 (3), устанавливают новую градировочную характеристику.
13 Выполнение измерений
14 Вычисление результатов измерений
14.2 Результат измерений в документах, предусматривающих его использование, представляют в виде:
Численные значения результата измерения должны оканчиваться цифрой того же разряда, что и значения норм погрешности.
14.3 Для определения массовой концентрации органического азота проводят определения массовых концентраций азота нитритного, азота нитратного и аммонийного азота по соответствующим методикам для морских вод. Вычитая их сумму из найденной массовой концентрации общего азота, находят содержание в морской воде органического азота.
15 Контроль качества результатов измерений
15.1 Общие положения
15.1.1 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 среднеквадратического отклонения внутрилабораторной прецизионности и погрешности результатов анализа).
Диапазон измерений, значения пределов повторяемости и воспроизводимости приведены в таблице 2.
|
|
|
Диапазон измерений массовой концентрации общего азота , мкг/дм | Предел повторяемости (для двух результатов параллельных определений) , мкг/дм | Предел воспроизводимости (значение допускаемого расхождения между двумя результатами измерений, полученными в разных лабораториях) , мкг/дм |
От 40,0 до 5200,0 включ. | 0,04 +3,20 | 0,08 +8,86 |
15.1.2 Оценки внутрилабораторной прецизионности и погрешности могут быть проведены с использованием алгоритмов, изложенных в рекомендациях РМГ 61 при реализации этих алгоритмов в конкретной лаборатории.
15.1.3 Периодичность контроля регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории*я (или другом документе системы качества, регламентирующем процедуры внутрилабораторного контроля) с учетом требований РМГ 76.
15.2 Оперативный контроль погрешности выполнения измерений
процедуру анализа признают удовлетворительной.
15.2.3 При невыполнении условия (8) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (8), выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.
Приложение А
(рекомендуемое)
Проведение фильтрования проб морской воды
А.1 Назначение и область применения
Настоящее приложение регламентирует процедуру проведения фильтрования проб морской воды.
А.2 Оборудование, вспомогательные устройства и материалы
А.2.2 Фильтры мембранные "Владипор МФАС-ОС-2" по ТУ 6-55-221-1-29-89, с размером пор 0,45 мкм или другого типа, равноценные по характеристикам, или фильтры бумажные обеззоленные "синяя лента" по ТУ 6-09-1678-86.
А.2.3 Воронка Бюхнера N 1 или N 2 по ГОСТ 9147-80.
А.2.4 Насос вакуумный или водоструйный.
А.2.5 Трубки пластиковые соединительные.
А.2.7 Электроплитка по ГОСТ 14919-83, с закрытой спиралью и регулируемой мощностью нагрева.
А.2.8 Фильтровальная бумага.
А.2.9 Склянка с широким горлом и пришлифованной пробкой.
А.3 Требования безопасности
Необходимо соблюдать общие требования техники безопасности при работе в химических лабораториях.
А.4 Требования к квалификации операторов
Фильтрование проб может проводить инженер-химик или лаборант, прошедший специальную подготовку.
А.5 Схема проведения фильтрования
А.5.1 Для очистки от органических веществ мембранные фильтры кипятят в дистиллированной воде три раза по 20 мин, каждый раз меняя воду. Избыток влаги с мембран после кипячения удаляют, промокая их о фильтровальную бумагу. Хранят в склянке с широким горлом с пришлифованной пробкой.
1 - проба воды; 2 - воронка для фильтрования; 3 - фильтр; 4 - колба Бунзена; 5 - вакуумный или водоструйный насос; 6 - трубки соединительные.
Рисунок А.1 - Установка для фильтрования пробы воды
Библиография
|
|
[1] | Правила по технике безопасности при производстве наблюдений и работ на сети Госкомгидромета. - Л.: Гидрометеоиздат, 1983. |
[2] | ПНД Ф 12.13.1-03 Методические рекомендации. Техника безопасности при работе в аналитических лабораториях (общие положения). |
_
Лист регистрации изменений
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Номер изменения | Номер страницы | Номер документа (ОРН) | Подпись | Дата | ||||
| измененной | замененной | новой | аннулированной |
|
| внесения изменения | введения изменения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
МИНИСТЕРСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И ЭКОЛОГИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды
(Росгидромет)
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-производственное объединение "ТАЙФУН"
(ФГБУ "НПО "Тайфун")
Россия, 249038, г.Обнинск Калужской обл., ул.Победы, 4
телефон: (48439)71540, факс: (48439)40910, e-mail: post@rpatyphoon.ru
СВИДЕТЕЛЬСТВО
об аттестации методики (метода) измерений
N 18.26.805/01.00305-2011/2013
Массовая концентрация общего азота в морских водах. Методика измерений фотометрическим методом после окисления персульфатом калия,
разработанная
Федеральным государственным бюджетным учреждением "Государственный океанографический институт имени Н.Н.Зубова" (ФГБУ "ГОИН"), Кропоткинский пер., 6, г.Москва, 119034,
предназначенная для целей мониторинга загрязнения окружающей среды и регламентированная в
РД 52.10.805-2013 "Массовая концентрация общего азота в морских водах. Методика измерений фотометрическим методом после окисления персульфатом калия" (24 с.),
аттестована в соответствии с ГОСТ Р 8.563-2009 "Методики (методы) измерений".
Аттестация осуществлена по результатам метрологической экспертизы материалов экспериментальных исследований по разработке методики измерений.
В результате аттестации установлено, что методика измерений соответствует предъявляемым к ней требованиям и обладает основными метрологическими характеристиками, приведенными в приложении.
Дата выдачи 25.07.2013
Генеральный директор
МП
В.М.Шершаков
Приложение
к свидетельству об аттестации
методики (метода) измерений
N 18.26.805/01.00305-2011/2013
Метрологические характеристики
Результаты аттестации РД 52.10.805-2013 "Массовая концентрация общего азота в морских водах. Методика измерений фотометрическим методом после окисления персульфатом калия",
Таблица 1 - Диапазон измерений, значения показателей качества (количественная оценка) методики измерений - повторяемости, воспроизводимости, точности
|
|
|
|
|
Наименование компонента | Диапазон измерений, мкг/дм | Показатель повторяемости (среднее квадратическое отклонение результатов единичного определения, полученных по методике в условиях повторяемости) , мкг/дм | Показатель воспроизводимости* (среднее квадратическое отклонение всех результатов измерений, полученных по методике в условиях воспроизводимости) , мкг/дм | Показатель точности (границы, в которых находится погрешность результатов измерений, полученных по методике) , мкг/дм |
Общий азот | От 40,0 до 5200,0 включ. | 0,02 · +1,15 | 0,03 · +3,20 | 0,06 · +6,25 |
* Показатель воспроизводимости получен по результатам экспериментальных исследований в пяти лабораториях. |
Таблица 2 - Значения пределов повторяемости и воспроизводимости
|
|
|
|
Наименование компонента | Диапазон измерений, мкг/дм | Предел повторяемости для двух результатов параллельных определений, , мкг/дм | Предел воспроизводимости для двух результатов измерений , мкг/дм |
Общий азот | От 40,0 до 5200,0 включ.
| 0,04 · +3,20 | 0,08 · +8,86 |
При реализации методики измерений в лаборатории обеспечивают:
- оперативный контроль исполнителем процедуры выполнения измерений (на основе оценки повторяемости и погрешности при реализации отдельно взятой контрольной процедуры);
- контроль стабильности результатов измерений (на основе контроля стабильности среднего квадратического отклонения повторяемости, внутрилабораторной прецизионности, погрешности).
Алгоритм оперативного контроля исполнителем процедуры выполнения измерений приведен в документе на методику измерений РД 52.10.805-2013.
Периодичность оперативного контроля и процедуры контроля стабильности результатов выполнения измерений регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории.
Начальник ЦМТР
МП
А.Ф.Ковалев
___________________________________________________________________________
Ключевые слова: вода морская, массовая концентрация, азот общий, нитраты, методика измерений, восстановление в кадмиевом редукторе, фотометрический метод
__________________________________________________________________________