Руководящий документ РД 52.10.738-2010 Массовая концентрация фосфатов в морских водах. Методика измерений фотометрическим методом.
РД 52.10.738-2010
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ
МАССОВАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ ФОСФАТОВ В МОРСКИХ ВОДАХ
Методика измерений фотометрическим методом
Дата введения 2011-07-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным учреждением "Государственный океанографический институт имени Н.Н.Зубова" (ФГУ "ГОИН")
2 РАЗРАБОТЧИКИ Е.Н.Ктиторова, Ю.С.Лукьянов, Е.М.Ульянова
3 СОГЛАСОВАН с УМЗА Росгидромета 01.11.2010 г., ГУ "НПО "Тайфун" 15.10.2010 г.
4 УТВЕРЖДЕН Заместителем Руководителя Росгидромета
5 СВИДЕТЕЛЬСТВО ОБ АТТЕСТАЦИИ МВИ N 18.5-2010 выдано 07.06.2010 ГУ "НПО "Тайфун"
6 ЗАРЕГИСТРИРОВАН ЦМТР ГУ "НПО "Тайфун" за номером РД 52.738-2010* от 15.11.2010 г.
7 ВЗАМЕН РД 52.10.243-92 "Руководство по химическому анализу морских вод" в части раздела "Фосфаты" (С.75-81)
Введение
Фосфор относится к числу биогенных элементов, имеющих особое значение для развития жизни в водных объектах. Соединения фосфора встречаются во всех живых организмах, они регулируют энергетические процессы клеточного обмена. При отсутствии соединений фосфора в воде рост и развитие водной растительности прекращается, однако избыток их также приводит к негативным последствиям, вызывая процессы эвтрофирования водного объекта и ухудшение качества воды.
В водах соединения фосфора, как минеральные, так и органические, могут присутствовать в растворенном, коллоидном и взвешенном состоянии. Переход соединений фосфора из одной формы в другую осуществляется довольно легко, что создает сложности при определении тех или иных его форм. Обычно идентификация их осуществляется по процедуре, с помощью которой проводят определение.
Содержание соединений фосфора подвержено значительным сезонным колебаниям, поскольку оно зависит от соотношения интенсивности процессов фотосинтеза и биохимического окисления органических веществ. Минимальные концентрации фосфатов в морских водах наблюдаются обычно весной и осенью, максимальные - летом и зимой. Концентрация фосфатов в незагрязненных морских водах может составлять тысячные, редко сотые доли миллиграмма в литре. Повышение их содержания свидетельствует о загрязнении водного объекта.
Сумму неорганических соединений фосфора обозначают термином "фосфор минеральный" или "фосфаты". В основу настоящей методики положен модифицированный метод Морфи и Райли [2]-[4] с использованием аскорбиновой кислоты в качестве восстановителя. Из форм неорганического фосфора, существующих в морской воде, данным методом можно определить лишь фосфор, входящий в состав солей ортофосфорной кислоты.
При изучении баланса соединений фосфора в море, как правило, анализируют фильтрованную пробу и говорят о растворенных формах, в противном случае - о валовом содержании фосфатов.
1 Область применения
1.2 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 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны
ГОСТ 12.1.007-76 ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности
ГОСТ 17.1.3.08-82 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 61-2003 ГСИ. Показатели точности, правильности, прецизионности методик количественного химического анализа. Методы оценки
РМГ 76-2004 ГСИ. Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа
Примечание - Ссылки на остальные стандарты и технические документы приведены в разделе 4, разделе А.2 (приложение А), разделах Б.3, Б.4 (приложение Б).
3 Требования к показателям точности измерений
При соблюдении всех регламентируемых методикой условий проведения измерений, характеристики погрешности результата измерений с вероятностью 0,95 не должны превышать значений, приведенных в таблице 1.
Таблица 1 - Диапазон измерений, характеристики погрешности и ее составляющих
Диапазон измерений массовой концентрации фосфатов , мкг/дм | Показатель повторяемости (среднеквадратическое отклонение повторяемости) , мкг/дм | Показатель воспроизводимости (среднеквадратическое отклонение воспроизводимости) , мкг/дм | Показатель точности (границы погрешности при вероятности 0,95) , мкг/дм |
От 5,00 до 100,00 включ. | 0,22+0,03 | 0,16+0,04 | 0,32+0,08 |
4 Требования к средствам измерений, вспомогательным устройствам, реактивам, материалам
4.1 Для выполнения анализа применяются следующие средства измерений и вспомогательные устройства:
- спектрофотометр любого типа, работающий на длине волны 882 нм с пределом абсолютной допускаемой погрешности коэффициента пропускания не более 1%, с кюветами длиной 50 мм;
- весы лабораторные по ГОСТ 53228-2008*, высокого класса точности с наибольшим пределом взвешивания 200 г и пределом допускаемой погрешности ±10 мг;
- весы лабораторные по ГОСТ 53228-2008, среднего класса точности с пределом взвешивания 200 г;
- государственный стандартный образец состава водных растворов фосфат-ионов ГСО 7018-93 (далее ГСО);
- стаканчики для взвешивания (бюксы) по ГОСТ 25336-82 типа СВ-19/9;
- воронка лабораторная по ГОСТ 25336-82, диаметром 7-10 см;
- палочки стеклянные;
- микрокомпрессор;
- аквадистиллятор ДЭ-4-2 по ТУ-16-10721-79;
- холодильник бытовой.
Примечание - Допускается использование других типов средств измерений, посуды и вспомогательного оборудования, в том числе импортных, имеющих аналогичные или лучшие метрологические характеристики.
4.2 При выполнении измерений применяют следующие реактивы и материалы:
- аммоний молибденовокислый (молибдат аммония) по ГОСТ 3765-78, ч.д.а.;
- кислота серная по ГОСТ 4204-77, х.ч.;
- кислота соляная по ГОСТ 3118-77, ч.д.а.;
- калий сурьмяновиннокислый по ТУ 6-09-803-76, ч.д.а., допустимо ч.;
- натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77, ч.д.а.;
- кислота аскорбиновая по ФС 42-2668-95, фармакопейная;
- бром по ГОСТ 4109-79, ч.;
- вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72;
- хлороформ по ГОСТ 20015-88, очищенный;
- фильтры бумажные обеззоленные по ТУ 6-09-1678-86, "белая лента".
Примечание - Допускается использование реактивов и материалов, изготовленных по другой нормативной и технической документации, в том числе импортных, с квалификацией не ниже указанной в 4.2.
5 Метод измерений
6 Требования безопасности, охраны окружающей среды
6.1 При выполнении измерений массовой концентрации фосфатов в пробах морских вод соблюдают требования безопасности, установленные в национальных стандартах и в правилах [5].
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 Массовая концентрация вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должна превышать установленных предельно допустимых концентраций в соответствии с ГОСТ 12.1.005.
6.4 Вредно действующие вещества подлежат сбору и утилизации в соответствии с установленными правилами.
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 Требования к условиям измерений
При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:
- температура воздуха (22±5)°С;
- атмосферное давление от 84,0 до106,7 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.
9 Требования к отбору и хранению 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.
При определении растворенных форм фосфатов пробы следует профильтровать не позже, чем через 4 ч после отбора в соответствии с приложением А.
10 Подготовка к выполнению измерений
10.1 Приготовление растворов и реактивов
10.1.1 Раствор аммония молибденовокислого (молибдата аммония)
10.1.2 Раствор серной кислоты
10.1.3 Раствор калия сурьмяновиннокислого
10.1.4 Раствор аскорбиновой кислоты
10.1.5 Смешанный реактив
10.1.6 Раствор соляной кислоты 5%-ный
10.1.7 Бромная вода
10.1.8 Раствор гидроокиси натрия 10%-ный
10.2 Приготовление градуировочных растворов
10.2.3 При отсутствии ГСО допускается в качестве градуировочных растворов использовать аттестованные растворы, приготовленные из однозамещенного фосфата калия (приложение Б).
10.3 Подготовка посуды для определения соединений фосфора
Посуду, используемую для определения фосфатов, периодически обрабатывают горячим 5%-ным раствором соляной кислоты, после чего посуду тщательно промывают дистиллированной водой. Новую посуду или посуду после анализа сильно загрязненных проб заливают на несколько часов концентрированной серной кислотой, затем промывают водой. Синий налет на стенках колб можно устранить промыванием 10%-ным раствором гидроокиси натрия.
Использовать посуду для других определений не рекомендуется.
11 Установление градуировочной зависимости
Каждый образец для градуировки готовят в тройной повторности.
Среднее значение оптической плотности холостого опыта (раствора, не содержащего добавки фосфатов) вычитают из усредненного значения оптической плотности растворов, содержащих фосфаты.
По средним значениям оптической плотности в зависимости от массовой концентрации фосфатов строят график - градуировочную характеристику.
11.3 Градуировочную зависимость 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 фосфата 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 (1), выясняют причины нестабильности, устраняют их и повторяют измерение с использованием других образцов, предусмотренных методикой. Если градуировочная характеристика вновь не будет удовлетворять условию (1), устанавливают новую градировочную зависимость.
13 Устранение мешающих влияний
14 Порядок выполнения измерений
Если проба мутная, параллельно проводят определение проб, в которые добавлен только смешанный реактив (без добавления раствора аскорбиновой кислоты) [6].
15 Обработка результатов измерений
Если расхождение превышает предел повторяемости, выполняют повторное измерение рабочих проб. При повторном расхождении результаты анализа бракуются, а в лаборатории проводится выяснение причин, приводящих к неудовлетворительным результатам.
15.3 Результат измерений в документах, предусматривающих их использование, представляют в виде:
Численные значения результата измерения должны оканчиваться цифрой того же разряда, что и значения характеристик погрешности.
16 Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории
16.1 Общие положения
16.1.1 Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории предусматривает:
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 среднеквадратического отклонения внутрилабораторной прецизионности и погрешности результатов анализа).
Диапазон измерений, значения пределов повторяемости и воспроизводимости приведены в таблице 2.
Диапазон измерений массовой концентрации фосфатов , 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 5,00 до 100,0 включ. | 0,61+0,08 | 0,44+0,11 |
16.1.2 Оценки внутрилабораторной прецизионности и погрешности могут быть проведены с использованием алгоритмов, изложенных в рекомендациях РМГ 61 при реализации этих алгоритмов в конкретной лаборатории.
16.1.3 Периодичность контроля регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории* (или другом документе системы качества, регламентирующем процедуры внутрилабораторного контроля) с учетом требований РМГ 76 и отраслевых документов.
16.2 Оперативный контроль повторяемости
Контроль повторяемости осуществляют для каждого из результатов измерений, полученных в соответствии с методикой. Для этого отобранную пробу воды делят на две части и проводят параллельные измерения в соответствии с разделом 14.
Результат контрольной процедуры должен удовлетворять условию
При невыполнении условия (7) процедуру измерения повторяют. При повторном невыполнении условия (7) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и устраняют их в соответствии с РМГ 76.
16.3 Контроль погрешности выполнения измерений с использованием метода добавок
процедуру анализа признают удовлетворительной.
16.3.3 При невыполнении условия (10) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (10), 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 при определении растворенных форм фосфатов.
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
Приложение Б
(рекомендуемое)
Б.1 Назначение и область применения
Настоящая методика регламентирует процедуру приготовления аттестованных растворов фосфата калия однозамещенного (дигидрофосфата калия), предназначенных для установления градуировочных характеристик и контроля точности результатов измерений массовой концентрации фосфатов в морских водах фотометрическим методом.
Б.2 Метрологические характеристики
Метрологические характеристики аттестованных растворов приведены в таблице Б.1.
Таблица Б.1 - Метрологические характеристики аттестованных растворов дигидрофосфата калия
Наименование характеристики | Значение характеристики для аттестованного раствора |
| ||
| ||||
Аттестованное значение массовой концентрации фосфатов, мг/дм | 500,0 | 100,00 | 1,00 | |
Границы погрешности массовой концентрации фосфатов ( 0,95), мг/дм | ±2,5 | ±1,14 | ±0,02 |
Б.3 Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы
Б.3.1 Весы лабораторные по ГОСТ 53228-2008, высокого класса точности, с наибольшим пределом взвешивания 200 г и пределом допускаемой погрешности ±10 мг.
Б.3.5 Стаканчик для взвешивания (бюкс) по ГОСТ 25336-82, типа СВ-19/9.
Б.3.6 Воронка лабораторная по ГОСТ 25336-82, диаметром 56 мм.
Б.3.7 Шпатель.
Б.3.8 Промывалка.
Б.3.9 Склянки из темного стекла для хранения растворов.
Б.3.10 Эксикатор по ГОСТ 25336-82, исполнения 2, с диаметром корпуса 140 мм или 190 мм.
Б.3.11 Шкаф сушильный общелабораторного назначения.
Б.4 Исходные компоненты аттестованных растворов
Б.4.2 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
Б.4.3 Хлороформ по ГОСТ 20015-88, очищенный.
Б.4.4 Хлорид кальция ТУ 6-09-4711-81, ч., гранулированный безводный.
Б.5 Процедура приготовления аттестованных растворов дигидрофосфата калия
Б.6 Расчет метрологических характеристик аттестованных растворов
94,97 - молярная масса фосфатов, г/моль;
136,09 - молярная масса дигидрофосфата калия, г/моль.
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-химик или лаборант со средним профессиональным образованием, прошедший специальную подготовку и имеющий стаж работы в химической лаборатории не менее 6 мес.
Б.9 Требования к маркировке
На склянки с аттестованными растворами должны быть наклеены этикетки с указанием условного обозначения раствора, массовой концентрации фосфатов, погрешности ее установления и даты приготовления.
Б.10 Условия хранения
Библиография
[1] Гусева Т.В. Гидрохимические показатели состояния окружающей среды: справочные материалы. - Эколайн, 2005
[2] Руководство по методам химического анализа морских вод. - Л.: Гидрометеоиздат, 1977
[3] Morphy J. and Riley J.P. Modified single solution method for the determination of phosphate in natural waters*. - Analyt. Chim. Acta, 1962, v.27, N 1
[4] Methods of seawater analysis/Grasshoff K. et al. (Eds.). - Weinheim, Verlag Chemie, 1983
[5] Правила по технике безопасности при производстве наблюдений и работ на сети Госкомгидромета. - Л.: Гидрометеоиздат, 1983
[6] Руководство по химическому анализу морских и пресных вод при экологическом мониторинге рыбохозяйственных водоемов и перспективных для промысла районов Мирового океана. Под редакцией В.В.Сапожникова. - М.: ВНИРО, 2003
Лист регистрации изменений
Номер изме- нения | Номер страницы | Номер документа (ОРН) | Подпись | Дата | ||||
| изменен- ной | заменен- ной | новой | аннули- рованной |
|
| внесе- ния измене- ния | введе- ния измене- ния |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ключевые слова: вода морская, массовая концентрация, фосфаты, методика измерений, фотометрический метод |
МИНИСТЕРСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И ЭКОЛОГИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды
Государственное учреждение
"Научно-производственное объединение "Тайфун"
(ГУ " НПО "Тайфун")
249038, г.Обнинск Калужской обл., ул.Победы, 4
Телефон (48439) 4-42-01, факс (48439) 4-09-10
___________________________________________________________
СВИДЕТЕЛЬСТВО
об аттестации методики измерений
N 18.5-2010
Методика измерений массовой концентрации фосфатов в морских водах фотометрическим методом,
разработанная Федеральным государственным учреждением "Государственный океанографический институт имени Н.Н.Зубова" (ФГУ "ГОИН"), Кропоткинский пер., 6, Москва, 119034
и регламентированная в
РД 52.10.738-2010 Массовая концентрация фосфатов в морских водах. Методика измерений фотометрическим методом (34 с.).
аттестована в соответствии с ГОСТ Р 8.563-2009.
Аттестация осуществлена по результатам метрологической экспертизы материалов по разработке методики измерений
В результате аттестации установлено, что методика измерений соответствует предъявляемым к ней метрологическим требованиям и обладает основными метрологическими характеристиками, приведенными в приложении.
Генеральный директор |
| В.М.Шершаков |
|
|
|
| МП |
|
Приложение
к свидетельству об аттестации
методики измерений
N 18.5-2010
Метрологические характеристики
Таблица 1 - Диапазон измерений, значения характеристик погрешности измерений и ее составляющих
Наименование компонента | Диапазон измерений массовой концентрации фосфатов X , мкг/дм | Показатель повторяемости (среднее квадрати- ческое отклонение результатов единичного анализа, полученных в условиях повторяемости), , мкг/дм | Показатель воспроиз- водимости (среднее квадратаческое отклонение всех результатов анализа, полученных в условиях воспроиз- водимости), , мкг/дм | Показатель правильности (границы, в которых систематическая погрешность методики измерений находится с принятой вероятностью), при Р=0,95 , мкг/дм | Показатель точности (границы, в которых погрешность любого из совокупности результатов анализа находится с принятой вероятностью), при Р=0,95 , мкг/дм |
Фосфаты | От 5,0 до 100,0 включ. | 0,22+0,03·X | 0,16+0,04·X | 0,03·X | 0,32+0,08·X |
Таблица 2 - Диапазон измерений, значения пределов повторяемости и воспроизводимости при доверительной вероятности Р=0,95
Наименование компонента | Диапазон измерений массовой концентрации фосфатов X , мкг/дм | Предел повторяемости (относительное значение допускаемого расхождения между двумя результатами параллельных определений) , мкг/дм | Предел воспроизводимости (относительное значение допускаемого расхождения между двумя результатами измерений) R , мкг/дм |
Фосфаты | От 0,50 до 100,0 включ. | 0,61+0,08·X | 0,44+0,11·X |
При реализации методики измерений в лаборатории обеспечивают:
- оперативный контроль процедуры измерений (на основе оценки повторяемости при реализации отдельно взятой контрольной процедуры);
- контроль стабильности результатов измерений {на основе контроля стабильности среднеквадратического отклонения повторяемости).
Алгоритм контроля процедуры измерений приведен в документе, регламентирующем методику измерений.
Главный метролог ГУ "НПО "Тайфун" |
| А.Ф. Ковалев |
|
|
|
МП |
| 07.06.010 |