Руководящий документ РД 52.24.391-2008 Массовая концентрация натрия и калия в водах. Методика выполнения измерений пламенно-фотометрическим методом.
РД 52.24.391-2008
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ
МАССОВАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ НАТРИЯ И КАЛИЯ В ВОДАХ. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
ПЛАМЕННО-ФОТОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
Дата введения 2008-07-20
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Государственным учреждением "Гидрохимический институт" Росгидромета
2 РАЗРАБОТЧИКИ Л.В.Боева, канд. хим. наук, Т.В.Князева, канд. хим. наук
3 СОГЛАСОВАН с УМЗА и ГУ "НПО "Тайфун" Росгидромета
4 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Заместителем Руководителя Росгидромета 04.06 2008 г.
5 АТТЕСТОВАН ГУ "Гидрохимический институт" свидетельство об аттестации N.43.24-2007 от 17.12.2007.
6 ЗАРЕГИСТРИРОВАН ЦМТР ГУ "НПО "Тайфун" за номером РД 52.24.391-2008 от 30.06.2008 г.
7 ВЗАМЕН РД 52.24.391-95 "Методические указания. Методика выполнения измерений массовой концентрации натрия и калия в поверхностных водах суши пламенно-фотометрическим методом".
Введение
Натрий и калий относятся к главным компонентам химического состава природных вод. Натрий по распространенности среди катионов стоит на первом месте, составляя больше половины их общего содержания.
Основными источниками поступления этих металлов в поверхностные воды суши являются изверженные, осадочные породы и самородные растворимые хлориды, сульфаты и карбонаты. Кроме того, натрий и калий поступают в природные воды с хозяйственно-бытовыми и промышленными сточными водами и с водами, сбрасываемыми с орошаемых полей. Источником поступления натрия также могут быть засоленные почвы, из которых он вымывается атмосферными осадками. Большое значение имеют и биологические процессы, протекающие на водосборе, в результате которых образуются растворимые соединения натрия и калия.
Калий также относится к числу биогенных элементов, необходимых для развития водной растительности.
Натрий обладает высокой миграционной способностью, что обусловлено хорошей растворимостью его соединений в воде, слабо выраженной способностью к сорбции взвесями и донными отложениями. Миграционная способность калия ниже, однако благодаря низкой концентрации калия, и натрий и калий в поверхностных водах суши мигрируют преимущественно в растворенном состоянии в виде ионов.
В подземных водах концентрация этих металлов колеблется в более широких пределах - от миллиграммов до граммов и десятков граммов в кубическом дециметре. Это определяется составом водовмещающих пород, глубиной залегания подземных вод и другими условиями.
Внутригодовые изменения концентрации натрия и калия в поверхностных водах суши связаны, в основном, с гидрологическим режимом водных объектов.
1 Область применения
1.3 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, А.3, А.4, Б.3, Б.4.
3 Приписанные характеристики погрешности измерений
3.1 При соблюдении всех регламентируемых МВИ условий проведения измерений характеристики погрешности результата измерения с вероятностью 0,95 не должны превышать значений, приведенных в таблице 1.
|
|
|
|
|
|
Элемент | Диапазон измерений массовой концентрации , мг/дм | Показатель повторяемости (средне- квадратическое отклонение повторяемости) , мг/дм | Показатель воспроизводимости (средне- квадратическое отклонение воспроизводимости) , мг/дм | Показатель правильности (границы систематической погрешности) , мг/дм | Показатель точности (границы погрешности) , мг/дм |
Na | От 1,0 до 50,0 включ. | 0,03+0,012 · | 0,05+0,024 · | 0,02+0,024 · | 0,10+0,048 · |
К | От 1,0 до 50,0 включ. | 0,01+0,015 · | 0,02+0,030 · | 0,02+0,030 · | 0,04+0,066 · |
3.2 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 МВИ в конкретной лаборатории.
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 Пламенный фотометр любого типа или атомно-абсорбционный спектрометр с пламенной атомизацией проб (например: ПФМ, ПАЖ-1, С-115 или Квант-2А).
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 Государственный стандартный образец состава водных растворов ионов натрия ГСО 7775-2000 (далее - ГСО).
4.1.5 Государственный стандартный образец состава водных растворов ионов калия ГСО 7474-98 (далее - ГСО).
4.1.11 Стаканчики для взвешивания (бюкс) СВ-24/10 по ГОСТ 25336-82 - 2
4.1.12 Воронки лабораторные, тип В по ГОСТ 25336-82, диаметром 56 мм - 2 шт.
4.1.13 Чашки выпарительные N 2 по ГОСТ 9147-80 - 2 шт.
4.1.14 Эксикатор исполнения 2 с диаметром корпуса 140 мм или 190 мм по ГОСТ 25336-82.
4.1.17 Устройство для фильтрования проб с использованием мембранных или бумажных фильтров.
4.1.19 Шкаф сушильный общелабораторного назначения с диапазоном температур от 0 до 300 °С.
4.1.20 Электроплитка с закрытой спиралью по ГОСТ 14919-83.
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 Натрий хлористый (хлорид натрия) по ГОСТ 4233-77, х.ч. (при отсутствии ГСО).
4.2.2 Калий хлористый (хлорид калия) по ГОСТ 4234-77, х.ч. (при отсутствии ГСО).
4.2.3 Цезий хлористый (хлорид цезия) по ТУ 6-09-4066-79, х.ч. или литий хлористый, 3-водный (хлорид лития) по ГОСТ 10562-76, ч.д.а.
4.2.4 Алюминий азотнокислый, 9-водный (нитрат алюминия) по ГОСТ 3757-75, ч.д.а.
4.2.5 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
4.2.6 Смесь газовая пропана и бутана в баллонах.
4.2.7 Фильтры мембранные "Владипор МФАС-ОС-2", 0,45 мкм, ТУ 6-55-221-1-29-89 или другого типа, равноценные по характеристикам или фильтры бумажные обеззоленные "синяя лента" по ТУ 6-09-1678-86.
4.2.8 Фильтровальная бумага по ГОСТ 12026-76.
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 способности атомов натрия и калия возбуждаться в пламени и при переходе в нормальное состояние излучать свет определенных длин волн. В общем излучении пробы выделяют характеристическую для каждого металла спектральную линию (длина волны равна 589 нм для натрия и 766,5 нм для калия). Ее интенсивность, пропорциональная содержанию определяемого металла, регистрируется как аналитический сигнал.
Массовую концентрацию натрия и калия в пробе находят по градуировочным зависимостям величин интенсивности излучения металлов от их концентрации в растворе.
6 Требования безопасности, охраны окружающей среды
6.1 При выполнении измерений массовой концентрации натрия и калия 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 к 3-му и 4-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 Оператор, выполняющий измерения, должен знать правила безопасности при работе с электрооборудованием и сжатыми газами.
6.5 Выполнение измерений следует проводить при наличии вытяжной вентиляции.
6.6 Особых требований по экологической безопасности не предъявляется.
7 Требования к квалификации операторов
К выполнению измерений допускаются лица с высшим профессиональным образованием, имеющие стаж работы в лаборатории не менее полугода, прошедшие соответствующую подготовку для работы с электрооборудованием и сжатыми газами, освоившие МВИ.
8 Условия выполнения измерений
При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:
- температура окружающего воздуха (20±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
10 Подготовка к выполнению измерений
10.1 Приготовление буферного раствора
Буферный раствор хранят в полиэтиленовой или полипропиленовой посуде с плотно закрывающейся пробкой не более 6 месяцев.
10.2 Приготовление градуировочных растворов
10.2.4 При отсутствии ГСО допускается использовать аттестованные растворы натрия (калия), приготовленные из хлорида натрия или калия. Методика приготовления аттестованных растворов приведена в приложениях А и Б.
10.3 Подготовка измерительного прибора
Пламенный фотометр или атомно-абсорбционный спектрофотометр (для выполнения измерений по эмиссионному методу с выключенным источником излучения) готовят к работе в соответствии с руководством по их эксплуатации.
10.4 Установление градуировочных зависимостей
Допускается приготовление градуировочных образцов, содержащих одновременно ионы натрия и калия.
Градуировочные зависимости устанавливают перед каждой серией измерений массовой концентрации натрия и калия в пробах воды, а также при изменении условий эксплуатации прибора или его замене.
11 Выполнение измерений
12 Устранение мешающих влияний
Для устранения мешающего влияния кальция измерения проводят в присутствии специального буферного раствора (нитрата алюминия и хлорида цезия или лития).
Мешающее влияние взвешенных и коллоидных веществ устраняют фильтрованием пробы.
13 Вычисление и оформление результатов измерений
Если для анализа брали меньшую аликвоту пробы воды, массовую концентрацию натрия (калия) в анализируемой пробе рассчитывают по формуле
13.2 Результат измерений в документах, предусматривающих его использование, представляют в виде
Численные значения результата измерения должны оканчиваться цифрой того же разряда, что и значения характеристики погрешности, которые не должны содержать более двух значащих цифр.
13.3 Допустимо представлять результат в виде:
13.4 Результаты измерений оформляют протоколом или записью в журнале, по формам, приведенным в Руководстве по качеству лаборатории*.
14 Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории
14.1 Общие положения
14.1.1 Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории предусматривает:
- оперативный контроль исполнителем процедуры выполнения измерений (на основе оценки повторяемости, погрешности при реализации отдельно взятой контрольной процедуры);
- контроль стабильности результатов измерений (на основе контроля стабильности среднеквадратического отклонения повторяемости, погрешности).
14.1.2 Периодичность контроля исполнителем процедуры выполнения измерений, а также реализуемые процедуры контроля стабильности результатов выполняемых измерений регламентируются в Руководстве по качеству лаборатории.
14.2 Алгоритм оперативного контроля повторяемости
14.2.1 Контроль повторяемости осуществляют для каждого из результатов измерений, полученных в соответствии с методикой. Для этого отобранную пробу воды делят на две части, и выполняют измерения в соответствии с разделом 11.
14.2.4 Результат контрольной процедуры должен удовлетворять условию
14.3 Алгоритм оперативного контроля процедуры выполнения измерений с использованием метода добавок совместно с методом разбавления проб
Примечание - Допустимо для расчета норматива контроля использовать значения характеристик погрешности, полученные расчетным путем по формулам
14.3.5 Если результат контрольной процедуры удовлетворяет условию:
процедуру анализа признают удовлетворительной.
При невыполнении условия (11) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (11), выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.
14.4 Алгоритм оперативного контроля процедуры выполнения измерений с использованием метода добавок
14.4.4 Если результат контрольной процедуры удовлетворяет условию
процедуру признают удовлетворительной.
При невыполнении условия (14) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (14), выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.
15 Проверка приемлемости результатов, полученных в условиях воспроизводимости
15.2 При превышении предела воспроизводимости могут быть использованы методы оценки приемлемости результатов измерений согласно разделу 5 ГОСТ Р ИСО 5725-6 или МИ 2881.
15.3 Проверку приемлемости проводят при необходимости сравнения результатов измерений, полученных двумя лабораториями.
Приложение А
(рекомендуемое)
Методика приготовления аттестованного раствора натрия AP-Na
A.1 Назначение и область применения
Настоящая методика регламентирует процедуру приготовления аттестованного раствора натрия, предназначенного для установления градуировочных характеристик приборов и контроля точности результатов измерений массовой концентрации натрия в природных и очищенных сточных водах пламенно-фотометрическим методом.
А.2 Метрологические характеристики
Метрологические характеристики аттестованного раствора приведены в таблице A.1.
Таблица A.1 - Метрологические характеристики аттестованного раствора натрия
|
|
Наименование характеристики | Значение характеристики для аттестованного раствора |
| AP-Na |
Аттестованное значение массовой концентрации натрия, мг/см | 1,00 |
Границы погрешности установления аттестованного значения массовой концентрации натрия ( 0,95), мг/см | ±0,0013 |
А.3 Средства измерений, вспомогательные устройства
А.3.1 Весы лабораторные высокого (II) класса точности по ГОСТ 24104-2001.
А.3.3 Стаканчик для взвешивания (бюкс) по ГОСТ 25336-82 СВ-24/12 - 1 шт.
А.3.4 Воронка лабораторная, тип В, ГОСТ 25336-82, диаметром 56 мм - 1 шт.
А.3.5 Чашка выпарительная N 2, ГОСТ 9147-80 - 1 шт.
А.3.6 Эксикатор исполнения 2 с диаметром корпуса 140 мм или 190 мм по ГОСТ 25336-82.
А.3.7 Шкаф сушильный общелабораторного назначения с диапазоном температур от 0 до 300 °С.
А.4 Исходные компоненты аттестованного раствора
А.4.1 Натрий хлористый (хлорид натрия), ГОСТ 4233-77, х.ч. Основное вещество NaCI, массовая доля которого не менее 99,9%, молярная масса - 58,44 г/моль.
А.4.2 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
А.5 Процедура приготовления аттестованного раствора AP-Na
А.6 Расчет метрологических характеристик аттестованного раствора AP-Na
Погрешность установления массовой концентрации натрия в растворе AP-Na равна
А.7 Требования безопасности
Необходимо соблюдать общие требования техники безопасности при работе в химических лабораториях.
А.8 Требования к квалификации исполнителей
Аттестованный раствор может готовить инженер или лаборант со средним профессиональным образованием, прошедший специальную подготовку и имеющий стаж работы в химической лаборатории не менее 6 мес.
А.9 Требования к маркировке
На флакон с аттестованным раствором должна быть наклеена этикетка с указанием условного обозначения аттестованного раствора, величины массовой концентрации натрия в растворе, погрешности ее установления и даты приготовления.
А.10 Условия хранения
Аттестованный раствор AP-Na хранят в плотно закрытом полиэтиленовом или полипропиленовом флаконе не более 3 мес.
Приложение Б
(рекомендуемое)
Методика приготовления аттестованного раствора калия АР-К
Б.1 Назначение и область применения
Настоящая методика регламентирует процедуру приготовления аттестованного раствора калия, предназначенного для установления градуировочных характеристик приборов и контроля точности результатов измерений массовой концентрации калия в природных и очищенных сточных водах пламенно-фотометрическим методом.
Б.2 Метрологические характеристики
Метрологические характеристики аттестованного раствора приведены в таблице Б.1.
Таблица Б.1 - Метрологические характеристики аттестованного раствора калия
|
|
Наименование характеристики | Значение характеристики для аттестованного раствора |
| АР-К |
Аттестованное значение массовой концентрации калия, мг/см | 1,00 |
Границы погрешности установления аттестованного значения массовой концентрации калия ( 0,95), мг/см | ±0,0022 |
Б.3 Средства измерений, вспомогательные устройства
Б.3.1 Весы лабораторные высокого (II) класса точности по ГОСТ 24104-2001.
Б.3.3 Стаканчик для взвешивания (бюкс) по ГОСТ 25336-82 СВ-24/12 - 1 шт.
Б.3.4 Воронка лабораторная, тип В, ГОСТ 25336-82, диаметром 56 мм - 1 шт.
Б.3.5 Чашка выпарительная N 2 по ГОСТ 9147-80 - 1 шт.
Б.3.6 Эксикатор исполнения 2 с диаметром корпуса 140 мм или 190 мм по ГОСТ 25336-82.
Б.3.9 Шкаф сушильный общелабораторного назначения с диапазоном температур от 0 до 300 °С.
Б.4 Исходные компоненты аттестованного раствора
Б.4.1 Калий хлористый (хлорид калия) по ГОСТ 4234-77, х.ч. Основное вещество КСl, массовая доля которого не менее 99,8%, молярная масса - 74,55 г/моль.
Б.4.2 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
Б.5 Процедура приготовления аттестованного раствора АР-К
Б.6 Расчет метрологических характеристик аттестованного раствора АР-К
Погрешность установления массовой концентрации калия в растворе АР-К равна
Б.7 Требования безопасности
Необходимо соблюдать общие требования техники безопасности при работе в химических лабораториях.
Б.8 Требования к квалификации исполнителей
Аттестованный раствор может готовить инженер 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 склянку с аттестованным раствором должна быть наклеена этикетка с указанием условного обозначения аттестованного раствора, величины массовой концентрации калия в растворе, погрешности ее установления и даты приготовления.
Б.10 Условия хранения
Аттестованный раствор АР-К хранят в плотно закрытой склянке из темного стекла не более 1 мес.
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
об аттестации методики выполнения измерений N 43.24-2007
Методика выполнения измерений массовой концентрации натрия и калия в водах пламенно-фотометрическим методом,
разработанная Государственным учреждением Гидрохимический институт
и регламентированная РД 52.24.391-2008. Массовая концентрация марганца в водах. Методика выполнения измерений фотометрическим методом с формальдоксимом,
аттестована в соответствии с ГОСТ Р 8.563-96.
Аттестация осуществлена по результатам экспериментальных исследований.
В результате аттестации установлено, что методика выполнения измерений соответствует предъявляемым к ней метрологическим требованиям и обладает метрологическими характеристиками, приведенными в таблицах 1 и 2.
|
|
|
|
|
|
Элемент | Диапазон измерений массовой концентрации , мг/дм | Показатель повторяемости (средне- квадратическое отклонение повторяемости) , мг/дм | Показатель воспроиз- водимости (средне- квадратическое отклонение воспроизводи-мости) , мг/дм | Показатель правильности (границы систематической погрешности) , мг/дм | Показатель точности (границы погрешности) , мг/дм |
Na | От 1,0 до 50,0 включ. | 0,03+0,012 · | 0,05+0,024 · | 0,02+0,024 · | 0,10+0,048 · |
К | От 1,0 до 50,0 включ. | 0,01+0,015 · | 0,02+0,030 · | 0,02+0,030 · | 0,04+0,066 · |
|
|
|
|
Элемент | Диапазон измерений массовой концентрации , мг/дм | Предел повторяемости (для двух результатов параллельных определений) , мг/дм | Предел воспроизводимости (для двух результатов измерений) , мг/дм |
Na | От 1,0 до 50,0 включ. | 0,08+0,033 · | 0,14+0,066 · |
К | От 1,0 до 50,0 включ. | 0,03+0,041 · | 0,06+0,083 · |
При реализации методики в лаборатории обеспечивают:
- оперативный контроль исполнителем процедуры выполнения измерений (на основе оценки повторяемости, погрешности при реализации отдельно взятой контрольной процедуры);
- контроль стабильности результатов измерений (на основе контроля стабильности среднеквадратического отклонения повторяемости, погрешности).
Алгоритм оперативного контроля исполнителем процедуры выполнения измерений приведен в РД 52.24.391-2008.
Периодичность оперативного контроля и процедуры контроля стабильности результатов выполнения измерений регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории.
Дата выдачи 17 декабря 2007 г.
|
|
Директор | A.M.Никаноров |
Главный метролог | А.А.Назарова |