ГОСТ Р 53218-2008 Удобрения органические. Атомно-абсорбционный метод определения содержания тяжелых металлов.
ГОСТ Р 53218-2008
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
УДОБРЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИЕ
Атомно-абсорбционный метод определения содержания тяжелых металлов
Organic fertilizers. Atomic-absorption method for heavy metals content
ОКС 65.080
Дата введения 2010-01-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Государственным научным учреждением "Всероссийский научно-исследовательский, конструкторский и проектно-технологический институт органических удобрений и торфа" Российской академии сельскохозяйственных наук и Государственным научным учреждением "Всероссийский научно-исследовательский институт агрохимии им.Д.Н.Прянишникова" Российской академии сельскохозяйственных наук
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 25 "Качество почв и грунтов"
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 декабря 2008 г. N 712-ст
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
5 ИЗДАНИЕ (май 2020 г.) с Поправкой* (ИУС 10-2014)
_________________________
* См. ярлык "Примечания".
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на все виды органических удобрений и торфа и устанавливает атомно-абсорбционный метод определения массовой доли меди, свинца, цинка, никеля, хрома и кадмия.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 12.1.007 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности
ГОСТ 12.1.018 - Система стандартов безопасности труда. Пожаровзрывобезопасность статического электричества. Общие требования
ГОСТ 12.1.019 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты
ГОСТ 61 Реактивы. Кислота уксусная. Технические условия
ГОСТ 450 Кальций хлористый технический. Технические условия
ГОСТ 1770 (ИСО 1042-83, ИСО 4788-80) Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия
ГОСТ 3118 Реактивы. Кислота соляная. Технические условия
ГОСТ 3760 Реактивы. Аммиак водный. Технические условия
ГОСТ 4055 Реактивы. Никель (II) азотнокислый 6-водный. Технические условия
ГОСТ 4165 Реактивы. Медь (II) сернокислая 5-водная. Технические условия
ГОСТ 4174 Реактивы. Цинк сернокислый 7-водный. Технические условия
ГОСТ 4204 Реактивы. Кислота серная. Технические условия
ГОСТ 4212 Реактивы. Методы приготовления растворов для колориметрического и нефелометрического анализа
ГОСТ 4220 Реактивы. Калий двухромовокислый. Технические условия
ГОСТ 4236 Реактивы. Свинец (II) азотнокислый. Технические условия
ГОСТ 4456 Реактивы. Кадмий сернокислый. Технические условия
ГОСТ 4459 Реактивы. Калий хромовокислый. Технические условия
ГОСТ 4461 Реактивы. Кислота азотная. Технические условия
________________
ГОСТ 5457 Ацетилен растворенный и газообразный технический. Технические условия
ГОСТ 6709 Вода дистиллированная. Технические условия
ГОСТ 9147 Посуда и оборудование лабораторные фарфоровые. Технические условия
ГОСТ 10929 Реактивы. Водорода пероксид. Технические условия
ГОСТ 11120 Реактивы. Кадмия оксид. Технические условия
ГОСТ 12026 Бумага фильтровальная лабораторная. Технические условия
ГОСТ 14919 Электроплиты, электроплитки и жарочные электрошкафы бытовые. Общие технические условия
ГОСТ 17644 Торф. Методы отбора проб из залежи и обработки их для лабораторных испытаний
ГОСТ 22861- Свинец высокой чистоты. Технические условия
________________
ГОСТ 25336 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры
ГОСТ 26712 Удобрения органические. Общие требования к методам анализа
ГОСТ 26713 Удобрения органические. Метод определения влаги и сухого остатка
ГОСТ 29169 (ИСО 648-77) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетка с одной отметкой
ГОСТ 29228 (ИСО 835-2-81) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 2. Пипетки градуированные без установленного времени ожидания
ГОСТ 29252 (ИСО 385-2-84) Посуда лабораторная стеклянная. Бюретки. Часть 2. Бюретки без установленного времени ожидания
ГОСТ Р ИСО 5725-6 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике
________________
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Сущность метода
Метод основан на минерализации продукта способом сухого озоления и определении концентрации элемента в растворе минерализата методом пламенной атомной абсорбции.
4 Диапазоны измерений массовой доли металла и значения характеристик погрешности измерений
Диапазоны измерений массовой доли металла, значения и характеристики погрешности измерений при доверительной вероятности P=0,95 приведены в таблице 1.
Таблица 1
|
|
|
|
|
|
|
Металл | Диапазон измерения массовой доли металла, млн  (мг/кг) | Граница относительной погрешности ±  , % | ||||
Медь | От | 0,1 | до | 10,0 | включ. | 23 |
| " | 10,0 | " | 200,0 |
| 21 |
Цинк | От | 1,0 | до | 200,0 | включ. | 21 |
Свинец, никель, хром | От | 0,1 | до | 10,0 | включ. | 35 |
Кадмий | От | 0,1 | до | 10,0 | включ. | 35 |
5 Средства измерений, вспомогательное оборудование, реактивы, материалы
5.1 Для подготовки проб к анализу и их минерализации применяют:
- ножницы, нож;
- весы лабораторные высокого и среднего классов с точностью взвешивания ±0,0002 г по ГОСТ 24104;
- печь муфельную, обеспечивающую поддержание температуры от 0°С до 550°С с погрешностью ±25°С;
- щипцы для тиглей муфельные;
- плитку электрическую с закрытой спиралью и регулятором нагрева по ГОСТ 14919;
- баню водяную;
- стекла часовые диаметром 5 см;
- палочки стеклянные лабораторные длиной 20-25 см по ГОСТ 25336;
- бумагу фильтровальную лабораторную по ГОСТ 12026;
- воронки стеклянные лабораторные диаметром 36 или 56 мм по ГОСТ 25336;
- ареометры;
- кислоту соляную по ГОСТ 3118, х.ч., ч.д.а., разбавленную дистиллированной водой 1:1 по объему;
- водорода пероксид 30%-ный раствор по ГОСТ 10929, х.ч., ч.д.а., разбавленный дистиллированной водой 1:9 по объему;
- кислоту азотную по ГОСТ 4461, х.ч., ч.д.а., разбавленную дистиллированной водой 1:1 по объему;
- воду дистиллированную по ГОСТ 6709;
- фенолфталеин.
5.2 Для определения содержания металлов в растворе золы применяют:
- весы лабораторные высокого класса с точностью взвешивания ±0,0002 г по ГОСТ 24104;
- атомно-абсорбционный спектрофотометр типа С-115, АА8-3 или других аналогичных типов со спектральным диапазоном 190-800 нм;
- лампы с полым катодом для определения содержания меди, свинца, цинка, кадмия, никеля и хрома;
- тигли, чашки фарфоровые по ГОСТ 9147;
- пипетки с одной отметкой по ГОСТ 29169;
- ацетилен растворенный технический по ГОСТ 5457;
- кислоту азотную по ГОСТ 4461, х.ч., ч.д.а;
- кислоту серную по ГОСТ 4204, х.ч., ч.д.а;
- кислоту уксусную ледяную по ГОСТ 61;
- калий хромовокислый по ГОСТ 4459;
- калий двухромовокислый по ГОСТ 4220;
- кальций хлористый технический по ГОСТ 450;
- кислоту соляную по ГОСТ 3118, х.ч., ч.д.а;
- медь сернокислую 5-водную по ГОСТ 4165, х.ч., ч.д.а;
- цинк сернокислый 7-водный по ГОСТ 4174, х.ч., ч.д.а;
- кадмия оксид по ГОСТ 11120, ос.ч., х.ч;
- кадмий сернокислый 8-водный по ГОСТ 4456, х.ч., ч.д.а;
- свинец азотнокислый по ГОСТ 4236, ч.д.а;
- свинец металлический высокой чистоты по ГОСТ 22861;
- никель азотнокислый 6-водный по ГОСТ 4055, ч.д.а;
- калий хромовокислый по ГОСТ 4459, ч.д.а;
- реактивы для приготовления растворов для колориметрического и нефелометрического анализа по ГОСТ 4212;
- аммиак водный по ГОСТ 3760;
- воду дистиллированную по ГОСТ 6709;
- бумагу фильтровальную по ГОСТ 12026.
Допускается применение других средств измерений, оборудования, реактивов и материалов с техническими и метрологическими характеристиками не хуже указанных.
6 Подготовка к проведению испытаний
6.1 Отбор проб
6.1.1 Отбор проб торфа, сапропеля и органических удобрений осуществляют по ГОСТ 5396, ГОСТ 17644, ГОСТ 26712.
6.1.2 При оценке содержания тяжелых металлов в зеленой массе сидератов пробы отбирают перед ее скашиванием, запашкой.
Пробы травы отбирают непосредственно перед выпасом животных или скашиванием, в сухую погоду, после росы или до заката солнца.
Травостой скашивают (срезают) острым ножом, ножницами или серпом (не засоряя почвой) на высоте 3-5 см выше поверхности почвы. Точечные пробы с каждой учетной площадки отбирают вручную не менее десяти. От зеленой массы, доставленной на поле для непосредственного запахивания или для приготовления компостов, пробы берут вручную не менее чем из 10 разных мест порциями 400-500 г. Зеленую массу, полученную со всех учетных площадок, расстилают на брезент или полиэтиленовую пленку и тщательно перемешивают, получая объединенную пробу. Из объединенной пробы зеленой массы составляют среднюю пробу для анализа. Для этого из 10 разных мест объединенной пробы берут траву порциями по 150-200 г. Масса средней пробы должна быть не менее 1,5-2,0 кг. Половину средней пробы используют для определения ботанического состава, вторую половину средней пробы - для анализа. Среднюю пробу помещают в пакет из полиэтиленовой пленки или крафт-бумаги, вкладывают туда этикетку и сразу же направляют в лабораторию на анализ.
6.1.3 Отбор точечных проб соломы, используемой в качестве удобрения, осуществляют через 30 дней после уборки урожая. Отбор проб соломы, оставленной вразброс на поле, проводится по пробным площадкам, как описано выше для сидератов. В данном случае солома сгребается с определенной площадки и взвешивается.
Отбор точечных проб из партий соломы, хранящейся в скирдах, проводится с помощью пробоотборника или вручную по периметру скирды на равных расстояниях друг от друга на высоте 1,0-1,5 м от поверхности земли со всех сторон с глубины не менее 0,5 м.
Масса точечной пробы должна составлять от 0,1 до 0,5 кг в зависимости от числа отбираемых точечных проб.
Изъятые из штабеля тюки прессованной соломы освобождают от проволоки или шпагата. Из каждого тюка отбирают по одному пласту в следующей последовательности: из первого тюка отбирают пласт с края, из второго тюка - рядом с крайним, из третьего - следующий и т.д.
Из точечных проб составляют объединенную пробу.
Масса объединенной пробы должна быть не менее 2 кг. Для этого точечные пробы соломы складывают тонким слоем (3-4 см) на брезенте или пленке и осторожно перемешивают, не допуская ломки растений, образования трухи.
Из объединенной пробы соломы выделяют среднюю пробу. Для этого не менее чем из 10-ти разных мест по всей площади и толщине слоя отбирают пучки массой 100-120 г таким образом, чтобы осыпавшиеся части растений также были включены в пробу. Выделенную среднюю пробу массой не менее 1 кг упаковывают в плотную бумагу, бумажный пакет или пакет из полимерной пленки.
На пакет наклеивают этикетку с указанием адреса хозяйства, отделения, фермы, вида соломы, культуры и времени отбора пробы.
6.2 Подготовка проб
6.2.1 Высушивание проб
Фарфоровые чашки (диаметром 12-13 см) или кюветы из крафт-бумаги (20х25х4 см), предварительно пронумерованные, взвешивают.
Во взвешенную тару помещают исследуемую пробу, выделенную методом квартования из объединенной пробы. Взвешивание тары, пробы, а также тары с высушенной пробой проводят при массе навески испытуемой пробы: не более 10 г - на весах высокого класса точности с погрешностью не более 0,001 г, более 10 г - на весах среднего класса точности с погрешностью не более 0,01 г.
Сушку проводят при температуре 60°С-65°С до постоянной массы. Перед каждым повторным взвешиванием тару с пробой охлаждают на лабораторном столе в течение 2-3 мин. Повторные высушивания проводят в течение 1 ч. Если разница в результатах взвешиваний не превышает 0,5% массы пробы, сушку прекращают. Навеску считают постоянной. Высушенную пробу оставляют на лабораторном столе на 24 ч для доведения ее до воздушно-сухого состояния. Воздушно-сухую пробу ссыпают в банку с крышкой и используют в дальнейшем для озоления.
6.2.2 Минерализация проб
Тигли предварительно тщательно моют хромовой смесью (смесь двухромовокислого калия и концентрированной серной кислоты), в растворе моющего средства, затем промывают водопроводной водой и ополаскивают дистиллированной.
Тигли прокаливают в печи при температуре (525±25)°С в течение 2 ч, охлаждают в эксикаторе и взвешивают на весах высокого класса точности. Доведенный до постоянной массы тигель хранят в эксикаторе над хлористым кальцием.
В фарфоровые тигли помещают высушенные до воздушно-сухого состояния навески органического удобрения и торфа массой 10-20 г. При одновременном анализе из одной навески нескольких элементов берется максимальная проба из указанной навески пробы массой 10 г. Пробу без уплотнения укладывают в тигель, чтобы в ее нижние слои поступал воздух. Пробой заполняется не более половины тигля. Тигель с пробой взвешивают на весах высокого класса точности, помещают его в холодную печь для обугливания пробы и повышают температуру до 200°С-250°С (до появления дыма). При этом дверца муфельной печи может быть открыта.
6.2.3 Кислотная экстракция тяжелых металлов из золы
Определение содержания тяжелых металлов проводят в вытяжке после минерализации анализируемого вещества.
Пробу для анализа берут, не нарушая (не взмучивая) осадок. Необходимо одновременно проводить контрольный опыт, включая все стадии анализа (кроме взятия навески испытуемой пробы).
6.2.4 Подвижные формы тяжелых металлов
Повторное фильтрование проводят в ту же колбу, перенося на фильтр максимальную массу пробы.
В жидких органических удобрениях тяжелые металлы определяют после фильтрования через плотный беззольный фильтр. Частицы, оставшиеся на фильтре, высушивают до воздушно-сухого состояния, а затем анализируют как традиционные, твердые виды органических удобрений.
Одновременно проводят контрольный анализ, включая все его стадии, кроме взятия проб органического удобрения. В полученном фильтрате элементы определяют атомно-абсорбционным методом в пламени ацетилен-воздух.
6.3 Приготовление растворов
Приготовление растворов необходимо проводить в вытяжном шкафу с соблюдением требований техники безопасности по ГОСТ 4212. Гарантийный срок хранения приготовленных растворов 1 год, если не указано другое.
6.3.4 Приготовление 1%-ного раствора соляной кислоты
6.3.5 Приготовление ацетатно-аммонийного буферного раствора с рН 4,8
Рабочие растворы используют в день приготовления.
6.3.9 Приготовление растворов сравнения
Таблица 2
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Номер колбы | Объем рабочего раствора, см | Массовая концентрация металла в растворе сравнения, мг/дм | ||||||
| Б | В |
| |||||
| медь | цинк | свинец, никель, хром | кадмий | медь | цинк | свинец, никель, хром | кадмий |
1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
2 | 0,5 | 0,2 | 0,1 | 0,05 | 0,5 | 0,2 | 0,1 | 0,05 |
3 | 1,0 | 0,5 | 0,5 | 0,2 | 1,0 | 0,5 | 0,5 | 0,2 |
4 | 2,0 | 1,0 | 1,0 | 0,5 | 2,0 | 1,0 | 1,0 | 0,5 |
5 | 5,0 | 2,0 | 2,0 | 1,0 | 5,0 | 2,0 | 2,0 | 1,0 |
6 | 10,0 | 5,0 | 5,0 | 2,0 | 10,0 | 5,0 | 5,0 | 2,0 |
7 | 15,0 | 10,0 | - | - | 15,0 | 10,0 | - | - |
8 | - | 15,0 | - | - | - | 15,0 | - | - |
7 Проведение испытаний
Определение массовой концентрации металлов в растворе золы проводят по следующим аналитическим линиям: меди - 324,7 нм; цинка - 213,8 нм; свинца - 217,0 нм; кадмия - 368,4 нм; никеля - 232,0 нм; хрома - 357,9 нм. Для атомизации используют пламя ацетилен-воздух. Ширину щели монохроматора, расход газов, ток, питающий лампу с полым катодом, устанавливают согласно инструкциям, прилагаемым к атомно-абсорбционному спектрофотометру (ААС) и лампам.
При установке горелки относительно лампы с полым катодом добиваются максимальных значений поглощения для растворов сравнения. Расход горючего газа и воздуха регулируют так, чтобы при распылении растворов пламя имело четко очерченный внутренний конус и не гасло при прекращении поступления последующих растворов.
При стабильном режиме работы ААС в пламя вводят первый раствор сравнения, не содержащий анализируемый металл, и устанавливают начало отсчета. Затем вводят в пламя раствор сравнения максимальной концентрации определяемого металла и устанавливают диапазон шкалы. Вновь вводят первый раствор сравнения, и затем остальные растворы сравнения в порядке возрастания в них концентрации металла.
После растворов сравнения в пламя вводят испытуемые растворы, включая раствор контрольного опыта. Для контроля за стабильностью работы ААС через каждые десять измерений в пламя вводят первый и последний растворы сравнения. Если при проверке обнаруживаются отклонения показаний более чем на 5%, корректируют настройку прибора и последние 10 испытуемых растворов анализируют заново.
Результат контрольного опыта не должен превышать 1/3 содержания металла в исследуемой пробе с минимальным содержанием металла.
Если показания прибора при анализе раствора золы испытуемой пробы превышают показания для раствора сравнения максимальной концентрации металла, то исходный раствор золы разбавляют первым раствором сравнения, не содержащим определяемый элемент, и повторяют измерение. При таком же разбавлении повторяют и контрольный опыт.
При анализе каждой пробы выполняют два параллельных определения, начиная с взятия навески испытуемой пробы.
При наличии в приборе автоматизированной системы расчета концентрации по величине абсорбции результаты получают в единицах концентрации на единицу объема раствора. При ручной обработке данных строят график зависимости величины абсорбции от концентрации элемента в растворе.
8 Обработка и оформление результатов
m - масса навески, г.
Если раствор золы перед анализом был разбавлен, то полученное значение увеличивают во столько раз, во сколько был разбавлен раствор золы.
Результаты определения содержания кадмия, свинца, никеля и хрома вычисляют до третьего десятичного знака и округляют до второго десятичного знака, а меди и цинка - до второго десятичного знака и округляют до первого.
Таблица 3 - Значения внутреннего оперативного контроля (ВОК)
|
|
|
|
|
|
|
|
Металл | Диапазон измерения массовой доли металла, млн (мг/кг) | Значение норматива ВОК, %, P=0,95 | |||||
|
|
|
|
|
| сходимость (d) n=2 | воспроизводимость (D) n=2 |
Медь | От | 1,0 | до | 10,0 | включ. | 16 | 33 |
| Св. | 10,0 | " | 200,0 | " | 15
| 30 |
Цинк | От | 1,0 | до | 200,0 | включ. | 13
| 30 |
Свинец, никель, хром | От | 0,1 | до | 10,0 | включ. | 26
| 48 |
Кадмий | От | 0,1 | до | 10,0 | включ. | 26 | 48 |
Абсолютную погрешность результата анализа рассчитывают по формуле
где W - массовая доля гигроскопической влаги в испытуемой пробе, %.
9 Контроль точности анализов
Контроль качества измерений в лаборатории предусматривает оценку стабильности результатов измерений с учетом требований ГОСТ Р ИСО 5725-6. Внутренний оперативный контроль включает в себя контроль сходимости, воспроизводимости и точности результатов анализов. При превышении значений внутреннего оперативного контроля проводят повторные анализы. При повторном превышении указанных нормативов испытания приостанавливают, выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и устраняют их. Сходимость параллельных определений контролируют для каждой анализируемой пробы согласно 8.2.
Для контроля воспроизводимости используют рабочие пробы. Пробу делят на две равные части и анализируют в соответствии с методикой, получая два результата анализа в разных лабораториях или в одной, причем в этом случае максимально варьируют условия проведения анализа, т.е. используют разные наборы мерной посуды, разные партии реактивов или анализы выполняют в разные дни или два разных аналитика.
Для проведения контроля точности используют стандартные образцы.
Точность контрольных измерений признают удовлетворительной, если
Контроль точности анализов проводят для проб каждой партии, а также при смене реактивов, аппаратуры, после длительного перерыва в работе.
Результаты контроля заносят в специальный журнал контроля.
10 Требования техники безопасности
10.1 При выполнении анализов необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007, требования пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.018 и электробезопасности при работе с электроустановками по ГОСТ 12.1.019, а также требования, изложенные в технических документах на атомно-абсорбционный спектрофотометр.
10.2 Помещение, в котором проводят анализы, должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией. Работы необходимо проводить в вытяжном шкафу с применением резиновых перчаток.
|
|
УДК 636.086.001.4:006.354 | ОКС 65.080 |
Ключевые слова: органическое удобрение, торф, сапропель, метод, медь, свинец, цинк, никель, хром, кадмий, озоление, атомная абсорбция, рабочие растворы, растворы сравнения, контроль точности анализов | |
(Поправка).