Природоохранный нормативный документ федеральный ПНД Ф 14.1:2:4.50-96 Количественный химический анализ вод. Методика измерений массовой концентрации общего железа в питьевых, поверхностных и сточных водах фотометрическим методом с сульфосалициловой кислотой (с Изменением и дополнением N 1).
ПНД Ф 14.1:2:4.50-96
КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВОД
МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ОБЩЕГО ЖЕЛЕЗА В ПИТЬЕВЫХ, ПОВЕРХНОСТНЫХ И СТОЧНЫХ ВОДАХ ФОТОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ С СУЛЬФОСАЛИЦИЛОВОЙ КИСЛОТОЙ
УТВЕРЖДАЮ
И.о. директора ФБУ "Федеральный центр анализа и оценки техногенного воздействия" С.А.Хахалиным
23 марта 2011 г.
Методика допущена для целей государственного экологического контроля
Методика рассмотрена и одобрена федеральным бюджетным учреждением "Федеральный центр анализа и оценки техногенного воздействия (ФБУ "ФЦАО").
Главный инженер ФБУ "ФЦАО" к.х.н. В.С.Талисманов
Разработчик:
"Федеральный центр анализа и оценки техногенного воздействия" (ФБУ "ФЦАО")
Адрес: 125080, г.Москва, п/о N 80, а/я N 86
Телефон: (495) 943-29-44
Телефон/факс: (495) 781-64-95; факс: (495) 781-64-96
E-mail: info@fcao.ru, www.fcao.ru.
ВНЕСЕНЫ Изменения и дополнения N 1, утвержденные 18.12.2018 и введенные в действие с 01.01.2019
1 ВВЕДЕНИЕ
Настоящий документ устанавливает методику измерений общего железа в питьевых, поверхностных и сточных водах фотометрическим методом с сульфосалициловой кислотой.
Мешающие влияния, обусловленные присутствием в пробе органических веществ, нитритов, полифосфатов и др. устраняется специальной подготовкой пробы (см. п.9.1).
2 ПРИПИСАННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ
Значения показателя точности измерений* - расширенной относительной неопределенности измерений по настоящей методике при коэффициенте охвата 2 приведены в таблице 1. Бюджет неопределенности измерений приведен в Приложении А.
_______________
* В соответствии с ГОСТ Р 8.563-2009 (п.3.4) в качестве показателя точности измерений использованы показатели неопределенности измерений.
Таблица 1 - Диапазон измерений, показатели неопределенности измерений
Диапазон измерений, мг/дм | Суммарная стандартная относительная неопределенность, , % | Расширенная относительная неопределенность*, при коэффициенте охвата 2, % |
От 0,05 до 0,5 включ. | 12 | 24 |
Св. 0,5 до 5 включ. | 7,5 | 15 |
Св. 5 до 10 включ. | 5 | 10 |
_______________
Значения показателя точности методики используют при:
- оформлении результатов измерений, выдаваемых лабораторией;
- оценке качества проведения испытаний в лаборатории;
- оценке возможности использования настоящей методики в конкретной лаборатории.
3 СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, МАТЕРИАЛЫ, РЕАКТИВЫ
При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, оборудование и материалы:
3.1 Средства измерений, вспомогательное оборудование
Кюветы с толщиной поглощающего слоя 10 и 50 мм.
Весы лабораторные специального класса точности с ценой деления не более 0,1 мг, наибольшим пределом взвешивания не более 210 г по ГОСТ Р 53228-2008.
Плитка электрическая лабораторная с регулятором температуры и закрытой спиралью по ГОСТ 14919-83.
Сушильный шкаф электрический.
Примечания.
1 Допускается использование других средств измерений утвержденных типов, обеспечивающих измерения с установленной точностью.
2 Допускается использование другого оборудования с метрологическими и техническими характеристиками, аналогичными указанным.
3 Средства измерений должны быть поверены в установленные сроки.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3.2 Посуда
Колбы мерные 2-(2)-25 (50, 100, 1000)-2, ГОСТ 1770-74.
Колбы Кн-1-250 ТС, ГОСТ 25336-82.
Пипетки мерные 4(5)-2-1(2); 6(7)-2-5(10), ГОСТ 29227-91.
Примечания.
1 Допускается использование других средств измерений, вспомогательного оборудования, посуды и материалов с метрологическими и техническими характеристиками не хуже указанных.
2 Средства измерений должны быть поверены в установленные сроки.
3.3 Реактивы, материалы
Аммоний хлористый, ГОСТ 3773-72.
Кислота соляная, ГОСТ 3118-77.
Кислота азотная, ГОСТ 4461-77.
Кислота серная, ГОСТ 4204-77.
Кислота сульфосалициловая, ГОСТ 4478-78.
Вода дистиллированная, ГОСТ 6709-72.
Аммиак водный, ГОСТ 3760-79.
Натрий хлористый, ГОСТ 4233-77.
Бумага индикаторная универсальная, ТУ 6-09-1181-89*.
Примечания.
1 Все реактивы, используемые для измерений, должны быть квалификации ч.д.а. или х.ч.
2 Допускается использование реактивов, изготовленных по другой нормативно-технической документации, в том числе импортных.
4 МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ
Фотометрический метод определения массовой концентрации общего железа основан на образовании сульфосалициловой кислотой или ее натриевой солью с солями железа окрашенных комплексных соединений, причем в слабокислой среде сульфосалициловая кислота реагирует только с солями железа (III) (красное окрашивание), а в слабощелочной среде - с солями железа (II) и железа (III) (желтое окрашивание).
5 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ, ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
При выполнении измерений необходимо соблюдать следующие требования техники безопасности.
5.1 При выполнении измерений необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007-76.
5.2 Электробезопасность при работе с электроустановками по ГОСТ Р 12.1.019-2009.
5.3 Организация обучения работающих безопасности труда по ГОСТ 12.0.004-90.
5.4 Помещение лаборатории должно соответствовать требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-91 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009-83.
5.5 Содержание вредных веществ в воздухе не должно превышать установленных предельно допустимых концентраций в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88.
6 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ОПЕРАТОРОВ
Выполнение измерений может производить химик-аналитик, владеющий техникой фотометрического анализа, изучивший инструкцию по эксплуатации спектрофотометра или фотоэлектроколориметра и получивший удовлетворительные результаты при выполнении контроля процедуры измерений.
7 ТРЕБОВАНИЯ К УСЛОВИЯМ ИЗМЕРЕНИЙ
Измерения проводятся в следующих условиях:
температура окружающего воздуха (20±5) °С;
атмосферное давление (84,0-106,7) кПа (630-800 мм рт.ст);
напряжение сети (220±22) В;
частота переменного тока (50±1) Гц.
8 ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ
При подготовке к выполнению измерений должны быть проведены следующие работы: подготовка посуды для отбора проб, отбор проб, подготовка прибора к работе, приготовление вспомогательных и градуировочных растворов, установление и контроль стабильности градуировочной характеристики.
8.1 Подготовка посуды для отбора проб
Бутыли для отбора и хранения проб воды обезжиривают раствором CMC, промывают водопроводной водой, хромовой смесью, опять водопроводной водой, а затем 3-4 раза дистиллированной водой.
8.1* Отбор и хранение проб
8.2.1 Отбор проб питьевых вод производится в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51593-2000 "Вода питьевая. Отбор проб".
Отбор проб поверхностных и сточных вод производится в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51592-2000 "Вода. Общие требования к отбору проб", ПНД Ф 12.15.1-08 "Методические указания по отбору проб для анализа сточных вод".
8.2.3 Если анализ выполняется в течение суток, пробу отбирают не консервируя. При невозможности выполнения измерений в указанные сроки пробу консервируют одним из следующих способов:
8.2.4 При отборе проб составляется сопроводительный документ по утвержденной форме, в котором указываются:
цель анализа, предполагаемые загрязнители;
место, время отбора;
номер пробы;
объем пробы;
должность, фамилия отбирающего пробу, дата.
8.3 Подготовка прибора
Подготовку спектрофотометра или фотоэлектроколориметра к работе проводят в соответствии с рабочей инструкцией по эксплуатации прибора.
8.4 Приготовление растворов
8.4.1 Приготовление 20%-ного раствора сульфосалициловой кислоты
8.4.2 Приготовление раствора аммиака (1:1)
Смешивают равные части концентрированного аммиака и дистиллированной воды.
8.4.3 Приготовление раствора хлорида аммония
Срок хранения - 1 неделя.
_______________
* Приготовление градуировочных растворов из соли железа приведено в Приложении Б.
Срок хранения - один месяц.
Рабочий раствор готовят в день проведения измерений путем разбавления основного раствора в 10 раз дистиллированной водой в мерной колбе. Раствор готовят в день проведения измерений.
8.5 Построение градуировочных графиков
Состав и количество образцов для построения градуировочных графиков приведены в таблице 2. Неопределенность, обусловленная процедурой приготовления образцов для градуировки, не превышает 2,5%.
Таблица 2 - Состав и количество образцов для градуировки
Номер образца | Массовая концентрация ионов железа в градуировочных растворах в мг/дм | Аликвотная часть раствора (см ), помещаемая в мерную колбу вместимостью 100 см | |
|
| Рабочий градуировочный раствор с концентрацией 10 мг/дм (градуировочный график 1, кювета 50 мм) | Основной градуировочный раствор с концентрацией 100 мг/дм (градуировочный график 2, кювета 10 мм) |
1 | 0,00 | 0,00 |
|
2 | 0,10 | 1,00 |
|
3 | 0,25 | 2,50 |
|
4 | 0,50 | 5,00 |
|
5 | 0,75 | 7,50 |
|
6 | 1,00 | 10,00 | 1,00 |
7 | 2,50 |
| 2,50 |
8 | 5,0 |
| 5,00 |
9 | 7,5 |
| 7,50 |
10 | 10,0 |
| 10,00 |
Анализ образцов для градуировки проводят в порядке возрастания их концентрации. Для построения градуировочного графика каждую искусственную смесь необходимо фотометрировать 3 раза с целью исключения случайных результатов и усреднения данных.
8.6. Контроль стабильности градуировочной характеристики
Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят не реже одного раза в квартал, а также при смене партий реактивов, после поверки или ремонта прибора. Средствами контроля являются вновь приготовленные образцы для градуировки (не менее 3 образцов из приведенных в п.8.6).
Градуировочную характеристику считают стабильной при выполнении для каждого образца для градуировки следующего условия:
Если условие стабильности градуировочной характеристики не выполняется только для одного образца для градуировки, необходимо выполнить повторное измерение этого образца с целью исключения результата, содержащего грубую погрешность.
Если градуировочная характеристика нестабильна, выясняют причины и повторяют контроль с использованием других образцов для градуировки, предусмотренных методикой. При повторном обнаружении нестабильности градуировочной характеристики строят новый градуировочный график.
9 ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ
9.1 Устранение мешающих влияний
9.1.1 Измерению массовой концентрации железа с применением раствора сульфосалициловой кислоты мешает собственная окраска пробы. Если окраска пробы сохраняется после проведения пробоподготовки (п.9.1.2), то окрашенную пробу обрабатывают по п.9.2, но без добавления сульфосалициловой кислоты. Измеряют оптическую плотность и найденную величину вычитают из полученного результата.
9.3 Определение железа (III)
Определение можно проводить только в тех случаях, когда пробу не обрабатывали с целью разрушения органических компонентов, не кипятили и не консервировали, т.к. при этом железо (II) окисляется до железа (III).
10 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
Массовую концентрацию железа рассчитывают по формуле:
для которых выполняется следующее условие:
Диапазон измерений, мг/дм | Предел повторяемости (относительное значение допускаемого расхождения между двумя результатами параллельных определений), , % |
От 0,05 до 0,5 включ. | 18 |
Св. 0,5 до 5 включ. | 11 |
Св. 5 до 10 включ. | 8 |
При невыполнении условия (4) могут быть использованы методы проверки приемлемости результатов параллельных определений и установления окончательного результата согласно разделу 5 ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002.
11 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
Примечание.
При представлении результата измерений в документах, выдаваемых лабораторией, указывают:
- количество результатов параллельных определений, использованных для расчета результата измерений;
- способ определения результата измерений (среднее арифметическое значение или медиана результатов параллельных определений).
12 КОНТРОЛЬ ТОЧНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
12.1 Общие положения
Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории предусматривает:
- оперативный контроль процедуры измерений;
- контроль стабильности результатов измерений на основе контроля стабильности среднего квадратического отклонения (СКО) повторяемости, СКО промежуточной (внутрилабораторной) прецизионности и правильности.
Периодичность контроля исполнителем процедуры выполнения измерений и алгоритмы контрольных процедур, а также реализуемые процедуры контроля стабильности результатов измерений регламентируют во внутренних документах лаборатории.
Ответственность за организацию проведения контроля стабильности результатов измерений возлагают на лицо, ответственное за систему качества в лаборатории.
Разрешение противоречий между результатами двух лабораторий проводят в соответствии с 5.3.3 ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002.
12.2 Оперативный контроль процедуры измерений с использованием метода добавок
Процедуру измерений признают удовлетворительной при выполнении условия:
При невыполнении условия (7) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (7) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.
12.3 Оперативный контроль процедуры измерений с использованием образцов для контроля
Процедуру измерений признают удовлетворительной при выполнении условия:
При невыполнении условия (10) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (10) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.
13 ПРОВЕРКА ПРИЕМЛЕМОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ, ПОЛУЧЕННЫХ В ДВУХ ЛАБОРАТОРИЯХ
Расхождение между результатами измерений, полученными в двух лабораториях, не должно превышать предела воспроизводимости. При выполнении этого условия приемлемы оба результата измерений, и в качестве окончательного может быть использовано их среднее арифметическое значение. Значения предела воспроизводимости приведены в таблице 4.
Диапазон измерений, мг/дм | Предел воспроизводимости (относительное значение допускаемого расхождения между двумя результатами измерений, полученными в разных лабораториях), , % |
От 0,05 до 0,5 включ. | 27 |
Св. 0,5 до 5 включ. | 17 |
Св. 5 до 10 включ. | 11 |
При превышении предела воспроизводимости могут быть использованы методы оценки приемлемости результатов измерений согласно раздела 5 ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(информационное)
Таблица А.1 - Бюджет неопределенности измерений
Источник неопределенности | Оценка типа | Стандартная относительная неопределенность*, % | ||
|
| (от 0,05-0,5) мг/дм | (св. 0,5-5) мг/дм | (св. 5-10) мг/дм |
Приготовление градуировочных растворов, , % | В | 2,5 | 2,5 | 2,5 |
Степень чистоты реактивов и дистиллированной воды, , % | В | 1,6 | 1,5 | 1,5 |
Подготовка проб к анализу, , % | В | 1,8 | 1,8 | 1,8 |
Стандартное отклонение результатов измерений, полученных в условиях повторяемости**, , % | А | 6,5 | 4 | 3 |
Стандартное отклонение результатов измерений, полученных в условиях промежуточной прецизионности**, , % | А | 9 | 5 | 3,5 |
Стандартное отклонение результатов измерений, полученных в условиях воспроизводимости, , % | А | 9,5 | 6 | 4 |
Суммарная стандартная относительная неопределенность, , % | 12 | 7,5 | 5 | |
Расширенная относительная неопределенность, ( ) при 2, % | 24 | 15 | 10 | |
Примечания.
1 Оценка (неопределенности) типа А получена путем статистического анализа ряда наблюдений.
2 Оценка (неопределенности) типа В получена способами, отличными от статистического анализа ряда наблюдений. |
_______________
** Согласно ГОСТ Р ИСО 5725-3-2002 учтено при расчете стандартного отклонения результатов измерений, получаемых в условиях воспроизводимости.
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Срок хранения - один месяц.
Рабочий градуировочный раствор готовят в день проведения измерений разбавлением основного стандартного раствора в 10 раз дистиллированной водой.
Б.3 Реактивы
Квасцы железоаммонийные по ТУ 6-09-5359-88
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77
ПРИЛОЖЕНИЕ
к свидетельству N 008/01.00301-2010/2011 об аттестации методики измерений массовой концентрации общего железа в питьевых, поверхностных и сточных водах фотометрическим методом с сульфосалициловой кислотой
1 Показатели точности измерений* приведены в таблице 1
_______________
* В соответствии с ГОСТ Р 8.563-2009 (п.3.4) в качестве показателя точности измерений использованы показатели неопределенности измерений.
Таблица 1 - Диапазон измерений, показатели неопределенности измерений
Диапазон измерений, мг/дм | Суммарная стандартная относительная неопределенность, , % | Расширенная относительная неопределенность*, при коэффициенте охвата 2, % |
От 0,05 до 0,5 вкл. | 12 | 24 |
Св. 0,5 до 5 вкл. | 7,5 | 15 |
Св. 5 до 10 вкл. | 5 | 10 |
_______________
2 Бюджет неопределенности измерений массовой концентрации железа
Таблица 2 - Бюджет неопределенности измерений массовой концентрации железа
Источник неопределенности | Оценка типа | Стандартная относительная неопределенность, % | ||
|
| (0,05-0,5) мг/дм | (св. 0,5-5) мг/дм | (св. 5-10) мг/дм |
Приготовление градуировочных растворов, , % | В | 2,5 | 2,5 | 2,5 |
Степень чистоты реактивов и дистиллированной воды, , % | В | 1,6 | 1,5 | 1,5 |
Подготовка проб к анализу, , % | В | 1,8 | 1,8 | 1,8 |
Стандартное отклонение результатов измерений, полученных в условиях повторяемости*, , % | А | 6,5 | 4 | 3 |
Стандартное отклонение результатов измерений, полученных в условиях промежуточной прецизионности*, , % | А | 9 | 5 | 3,5 |
Стандартное отклонение результатов измерений, полученных в условиях воспроизводимости, , % | А | 9,5 | 6 | 4 |
Суммарная стандартная относительная неопределенность, , % | 12 | 7,5 | 5 | |
Расширенная относительная неопределенность, ( ) при 2, % | 24 | 15 | 10 | |
Примечания.
1 Оценка (неопределенности) типа А получена путем статистического анализа ряда наблюдений.
2 Оценка (неопределенности) типа В получена способами, отличными от статистического анализа ряда наблюдений. |
_______________
* Согласно ГОСТ Р ИСО 5725-3-2002 учтено при расчете стандартного отклонения результатов измерений, получаемых в условиях промежуточной прецизионности.
3 Нормативы для процедур обеспечения приемлемости результатов измерений
Таблица 3 - Нормативы для процедур обеспечения приемлемости результатов измерений
Наименование операции | Контролируемая (проверяемая) характеристика | Значение норматива при вероятности 0,95,% | ||
|
| (от 0,05-0,5) мг/дм | (св. 0,5-5) мг/дм | (св. 5-10) мг/дм |
Проверка приемлемости результатов параллельных измерений (определений) | Модуль разности двух параллельных определений, отнесенный к среднему арифметическому | |||
|
| 18 | 11 | 8 |
Проверка приемлемости результатов измерений, полученных в условиях воспроизводимости | Модуль разности двух результатов измерений, полученных в условиях воспроизводимости, отнесенный к среднему арифметическому | * | ||
|
| 27 | 17 | 11 |
_______________
Эксперт в области аттестации методик (методов измерений) Сертификат N RUM 02.33.00389Дата выдачи: 24.11.2009 г. | Т.Н.Попова |