Руководящий документ РД 52.24.504-2010 Массовая концентрация жиров в водах. Методика выполнения измерений ИК-фотометрическим методом.
РД 52.24.504-2010
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ
МАССОВАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ ЖИРОВ В ВОДАХ.
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ ИК-ФОТОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
Дата введения 2010-04-06
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Государственным учреждением Гидрохимический институт (ГУ ГХИ)
2 РАЗРАБОТЧИКИ А.Г.Страдомская, д-р хим. наук, И.А.Рязанцева
3 СОГЛАСОВАН с НПО "Тайфун" 28.01.2010 и УМЗА Росгидромета 04.03.2010
4 УТВЕРЖДЕН Заместителем Руководителя Росгидромета 04.03.2010
5 АТТЕСТОВАН ГУ ГХИ, свидетельство об аттестации N 159.24-2009 от 05.06.2009
6 ЗАРЕГИСТРИРОВАН ЦМТР ГУ "НПО "Тайфун" 24.03.2010 за номером РД 52.24.504-2009
7 ВЗАМЕН РД 52.24.504-98 "Методические указания. Методика выполнения измерений массовой концентрации жиров в водах ИК-фотометрическим методом
Введение
В водные объекты жиры поступают с хозяйственно-бытовыми сточными водами и сточными водами предприятий мясомолочной, консервной, рыбообрабатывающей, кожевенной промышленности, боен, жироперерабатывающих, шерстепрядильных фабрик, предприятий выпускающих растительные масла, жирные кислоты, глицерин, мыла, жирозаменители и т.д. Значительное количество жиров образуется в процессе фотосинтеза, метаболизма растительных и животных организмов, их посмертном разложении. Жиры находятся в поверхностных водах в растворенном, эмульгированном и сорбированном взвешенными веществами и донными отложениями состояниях.
Жиры, в основном, состоят из триглицеридов - полных сложных эфиров глицерина и жирных кислот. В состав природных жиров входят жирные кислоты, содержащие четное число углерода. В состав их также входят моно- и диглицериды, фосфолипиды, свободные жирные кислоты, стеарины и их эфиры и т.д. Жирнокислотный состав животных жиров представлен, в основном, олеиновой, линолевой, пальмитиновой и стеариновой кислотами. Около 75% растительных жиров (масел) составляют глицериды трех кислот - пальмитиновой, олеиновой и линолевой. Большинство масел содержит 4-7 главных и несколько сопутствующих (менее 5% от суммы) жирных кислот. Жиры некоторых растений содержат специфические, характерные только для них, жирные кислоты. Триглицериды могут быть однокислотными и разнокислотными (смешанными). Однокислотные жиры (оливковое, касторовое масла) встречаются редко, подавляющее большинство жиров представляет собой смеси разнокислотных триглицеридов.
Концентрации жиров в природных водах могут колебаться от тысячных долей до миллиграммов в кубическом дециметре воды.
Попадая в водные объекты в повышенных концентрациях, жиры заметно ухудшают его кислородный режим, что негативно влияет на их экологическое состояние.
Содержание жиров в природных водах не нормируется.
1 Область применения
1.2 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.
3 Приписанные характеристики погрешности измерения
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.
|
|
|
|
|
Диапазон измерений массовой концентрации жиров, , мг/дм | Показатель повторяемости (среднеквадрати- ческое отклонение повторяемости) , мг/дм | Показатель воспроизводимости (среднеквадратическое отклонение воспроизводимости) , мг/дм | Показатель правильности (границы систематической погрешности) , мг/дм | Показатель точности (границы погрешности) , мг/дм |
От 0,10 до 0,40 включ. | 0,16 · | 0,24 · | 0,06 | 0,05+0,38 · |
Св. 0,40 до 0,60 включ. | 0,16 · | 0,24 · | 0,10 | 0,05+0,38 · |
3.2 Значения показателя точности методики используют при:
- оформлении результатов измерений, выдаваемых лабораторией;
- оценке деятельности лаборатории на качество проведения измерений;
- оценке возможности использования результатов измерений при реализации методики в конкретной лаборатории.
4 Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы, материалы
4.1 Средства измерений, вспомогательные устройства
4.1.1 ИК-спектрофотометр или ИК-фотометр, обеспечивающий измерения при длине волны 3,42 мкм в кюветах с толщиной поглощающего слоя не менее 40 мм (спектрофотометр ИК-40 или фотометр, входящий в комплект анализаторов АН-2, КН-2, или аналогичный по характеристикам прибор).
4.1.2 Весы лабораторные высокого (II) класса точности по ГОСТ 24104-2001*.
4.1.13 Стаканчики для взвешивания (бюксы) СВ-19/9 и 24/10 по ГОСТ 25336-82 - 2 шт.
4.1.15 Воронки лабораторные, тип В по ГОСТ 25336-82 диаметром 36 мм - 6 шт.
4.1.16 Приспособление для нанесения незакрепленного тонкого слоя оксида алюминия (рисунок 1).
1 - хроматографическая пластинка; 2 - тонкий слой оксида алюминия; 3 - валик
Рисунок 1 - Приспособление для нанесения тонкого слоя оксида алюминия
4.1.17 Камера для хроматографирования или сосуды из стекла прямоугольной формы с размерами стенок: длина от 21 до 24 см, ширина от 19 до 21 см и высота стенок от 6 до 10 см, с притертой крышкой - 2 шт.
4.1.18 Пластинки стеклянные размером 12x18 см - 3 шт.
4.1.19 Капилляры стеклянные с внутренним диаметром 0,2-0,3 мм - 6 шт.
4.1.22 Эксикаторы исполнения 2, диаметром корпуса 190-250 мм по ГОСТ 25336-82 - 2 шт.
4.1.23 Палочки стеклянные - по ГОСТ 27460-87 - 6 шт.
4.1.27 Сито с диаметром отверстий 0,1 мм.
4.1.28 Скальпель.
4.1.29 Шпатель по ГОСТ 9147-80.
4.1.30 Штатив для пробирок.
4.1.31 Штатив для делительных воронок.
4.1.32 Холодильник бытовой.
4.1.33 Печь муфельная по ТУ 79 РСФСР 337-82*.
4.1.34 Электроплитка с закрытой спиралью по ГОСТ 14919-83.
4.1.35 Шкаф сушильный общелабораторного назначения.
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 Тристеарин по ТУ 6-09-07-926-77, ч.
4.2.2 Углерод четыреххлористый по ГОСТ 20288-74, х.ч., или ТУ 6-09-3219-84, ос.ч.
4.2.3 Хлороформ (трихлорметан) по ГОСТ 20015-88, очищенный.
4.2.4 н-Гексан по ТУ 6-09-06-657-75, х.ч.
4.2.5 Ацетон по ТУ 2633-039-44493179-00, ос.ч.
4.2.6 Натрий сернокислый, безводный (натрия сульфат) по ГОСТ 4166-76, ч.
4.2.7 Оксид алюминия для хроматографии по ТУ 6-09-3916-75 или оксид алюминия активный по ГОСТ 8136-85, ч.д.а.
4.2.8 Кислота уксусная, ледяная по ГОСТ 61-75, ч.д.а.
4.2.9 Кислота серная по ГОСТ 4204-77.
4.2.10 Йод по ГОСТ 4159-79, ч.д.а.
4.2.11 Кальций хлорид обезвоженный по ТУ 6-09-4711-81, ч. (для эксикатора).
4.2.12 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
4.2.13 Фильтры бумажные обеззоленные "белая лента" по ТУ 6-09-1678-86, диаметром не более 6 см.
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
6 Требования безопасности, охраны окружающей среды
6.1 При выполнении измерений массовой концентрации жиров 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 ко 2-му, 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 предельно допустимых концентраций в соответствии с ГОСТ 12.1.005.
6.4 Вреднодействующие вещества подлежат сбору и утилизации в соответствии с установленными правилами.
6.5 Дополнительных требований по экологической безопасности не предъявляется.
7 Требования к квалификации операторов
К выполнению измерений допускаются лица со средним профессиональным образованием, имеющие стаж работы в лаборатории не менее года и освоившие методику.
8 Условия выполнения измерений
При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:
- температура окружающего воздуха (22±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 растворов и реактивов
10.1.1 Оксид алюминия
Оксид алюминия просеивают через сито и используют фракцию, прошедшую через сито (менее 0,1 мм). Хранят в колбе с притертой пробкой, помещенной в эксикатор в течение месяца.
10.1.2 Углерод четыреххлористый
К промытому четыреххлористому углероду добавляют около 10 г безводного сульфата натрия, встряхивают и оставляют на 10 мин. Обезвоженный четыреххлористый углерод декантируют в перегонную колбу и перегоняют, отбирая фракцию с температурой кипения от 76,7 °С до 76,8 °С. Хранят в склянке из темного стекла с притертой пробкой до повышения значения холостого опыта.
10.1.3 Хлороформ
10.1.5 Сульфат натрия (безводный)
Для удаления органических примесей сульфат натрия прокаливают при 400 °С в течение 8 ч. Хранят в эксикаторе 1 мес.
10.1.6 Тристеарин
10.1.7 Дистиллированная вода, очищенная четыреххлористым углеродом
10.2 Подготовка посуды для определения жиров
Посуду, используемую для приготовления растворов и выполнения измерений массовой концентрации жиров в пробах воды, промывают концентрированной серной кислотой, затем отмывают водопроводной водой и ополаскивают дистиллированной водой. Кислоту используют многократно.
10.3 Подготовка хроматографической пластинки
На чисто вымытую стеклянную пластинку насыпают немного оксида алюминия и с помощью специального приспособления - валика (см. рисунок 1), наносят 6 полос шириной 10 мм. Толщина слоя оксида алюминия должна составлять 1 мм.
Избыток оксида алюминия между полосами и по краям пластинки счищают скальпелем.
10.4 Подготовка подвижной фазы
10.5 Подготовка проявляющей камеры с йодом
В камеру (см. 4.1.17) помещают 1-2 г мелкокристаллического йода, распределив его равномерно по дну камеры, и оставляют не менее чем на 30 мин для насыщения ее парами йода.
10.6 Подготовка приборов
Включение, вывод на режим и настройку ИК-фотометра осуществляют в соответствии с руководством по его эксплуатации.
10.7 Приготовление градуировочного раствора
Раствор хранят в плотно закрытой склянке из темного стекла в холодильнике не более 3 мес.
10.7.2 При отсутствии тристеарина допускается использовать бараний жир, по составу наиболее близкий к тристеарину. Очистка бараньего жира и приготовление аттестованного раствора выполняются аналогично очистке и приготовлению аттестованного раствора из тристеарина (см. 10.1.5 и приложение А).
10.8 Установление градуировочных зависимостей
Установление градуировочной зависимости (градуировку измерительного прибора) осуществляют в соответствии с руководством по эксплуатации применяемого ИК-фотометра с использованием одного или нескольких градуировочных образцов, приготовление которых описано выше.
Установление градуировочной зависимости проводят при замене измерительного прибора, при использовании новой партии четыреххлористого углерода, либо после длительного перерыва в работе (более 3 месяцев).
10.9 Контроль стабильности градуировочной характеристики
10.9.1 Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят каждый раз перед анализом серии проб. Средствами контроля являются образцы, используемые для установления градуировочной зависимости согласно 10.8 (не менее 3 образцов).
Градуировочная характеристика считается стабильной при выполнении условия
Таблица 2 - Допустимые расхождения между измеренными и приписанными значениями массовой концентрации жиров в образцах при контроле стабильности градуировочной характеристики
|
|
Приписанное значение массовой концентрации жиров в образце , мг/см | Допустимое расхождение , мг/см |
0,010 | 0,0024 |
0,020 | 0,0048 |
0,030 | 0,0072 |
0,040 | 0,0096 |
0,060 | 0,014 |
10.9.2 Если условие стабильности не выполняется для одного градуировочного образца, необходимо выполнить повторное измерение этого образца для исключения результата, содержащего грубую погрешность. При повторном невыполнении условия, выясняют причины нестабильности, устраняют их и повторяют измерения. Если градуировочная характеристика вновь не будет удовлетворять условию (1), устанавливают новую градировочную зависимость.
10.9.3 При выполнении условия (1) учитывают знак разности между измеренными и приписанными значениями массовой концентрации жиров в образцах. Эта разность должна иметь как положительное, так и отрицательное значение, если же все значения имеют один знак, это говорит о наличии систематического отклонения. В таком случае требуется установить новую градуировочную зависимость.
11 Выполнение измерений
11.1 Холостое измерение
11.2 Экстракция
11.3 Выделение жиров методом тонкослойной хроматографии
Экстракт обезвоживают сульфатом натрия, добавляя его в колбу небольшими порциями при перемешивании содержимого стеклянной палочкой или встряхиванием. Добавление сульфата натрия прекращают после полного исчезновения эмульсии.
Подвижную фазу, подготовленную в соответствии с 10.4, наливают в хроматографическую камеру не менее, чем за 10 мин до начала хроматографирования и оставляют для насыщения камеры парами подвижной фазы.
11.3* Измерение
Помещают элюат жиров в кювету ИК-фотометра и производят измерение концентрации жиров в элюате в соответствии с руководством по эксплуатации конкретного прибора.
11.4 Мешающие влияния
Выполнению измерений массовой концентрации жиров могут мешать липиды естественного происхождения, но поскольку их концентрации в водах значительно ниже концентраций жиров антропогенного происхождения, вкладом естественных липидов обычно пренебрегают.
12 Вычисление и оформление результатов измерений
12.2 Результат измерений в документах, предусматривающих его использование, представляют в виде:
Численные значения результата измерений должны оканчиваться цифрой того же разряда, что и значения характеристики погрешности; значения характеристики погрешности не должны содержать более двух значащих цифр.
12.3 Допустимо представлять результат в виде:
12.4 Результаты измерения оформляют протоколом или записью в журнале, по формам, приведенным в Руководстве по качеству лаборатории*.
13 Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории
13.1 Общие положения
13.1.1 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 повторяемости, внутрилабораторной прецизионности, погрешности).
13.1.2 Периодичность оперативного контроля исполнителем процедуры выполнения измерений, а также реализуемые процедуры контроля стабильности результатов измерений регламентируются в Руководстве по качеству лаборатории.
13.2 Алгоритм оперативного контроля процедуры выполнения измерений с использованием метода добавок
Выполняют измерение массовой концентрации жиров в обеих склянках согласно разделу 11.
13.2.4 Если результат контрольной процедуры удовлетворяет условию:
процедуру анализа признают удовлетворительной.
При невыполнении условия (7) контрольную процедуру повторяют с другой пробой воды. При повторном невыполнении условия (7), выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.
14 Проверка приемлемости результатов, полученных в условиях воспроизводимости
14.2 При превышении предела воспроизводимости могут быть использованы методы оценки приемлемости результатов измерений согласно ГОСТ Р ИСО 5725-6 (раздел 5) или МИ 2881.
14.3 Проверку приемлемости проводят при необходимости сравнения результатов измерений, полученных двумя лабораториями.
Приложение А
(обязательное)
Методика приготовления аттестованного раствора жиров АР-Ж
А.1 Назначение и область применения
Настоящая методика регламентирует процедуру приготовления аттестованного раствора жиров, предназначенного для установления градуировочной характеристики приборов и контроля точности результатов измерений массовых концентраций жиров ИК-фотометрическим методом.
А.2 Метрологические характеристики
А.3 Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы
А.3.1 Весы лабораторные высокого (II) класса точности по ГОСТ 24104-2001.
А.3.5 Стаканчик для взвешивания (бюкс) СВ-19/9 по ГОСТ 25336-82.
А.3.6 Воронка лабораторная по ГОСТ 25336-82 диаметром 36 мм - 1 шт.
А.3.7 Шпатель по ГОСТ 9147-80.
А.4 Исходные компоненты аттестованных растворов
А.4.1 Тристеарин по ТУ 6-09-07-926-77, ч., очищенный согласно 10.1.6, с содержанием основного вещества в препарате не менее 98%.
А.4.2 Углерод четыреххлористый по ГОСТ 20288-74, х.ч., или ТУ 6-09-3219-84, ос.ч.
А.5 Процедура приготовления аттестованного раствора жиров АР-Ж
А.6 Расчет метрологических характеристик аттестованного раствора
Предел возможных значений погрешности приготовления аттестованного раствора АР-Ж равен
А.7 Требования безопасности
Приготовление раствора АР-Ж необходимо проводить при включенной вытяжной вентиляции. Содержание четыреххлористого углерода в воздухе рабочей зоны не должно превышать установленных предельно допустимых концентраций в соответствии с ГОСТ 12.1.005.
А.8 Требования к квалификации операторов
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 склянку с аттестованным раствором должна быть наклеена этикетка с указанием условного обозначения раствора, величины массовой концентрации жиров, погрешности ее установления и даты приготовления раствора.
А.10 Условия хранения
Аттестованный раствор АР-Ж следует хранить в холодильнике плотно закрытой склянке* из темного стекла не более 3 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 159.24-09 |
Методика выполнения измерений массовой концентрации жиров в водах ИК-фотометрическим методом,
|
разработанная Государственным учреждением Гидрохимический институт (ГУ ГХИ)
|
и регламентированная РД 52.24.504-2010 Массовая концентрация жиров в водах. Методика выполнения измерений ИК-фотометрическим методом,
|
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. |
|
|
|
|
|
Диапазон измерений массовой концентрации жиров, , мг/дм | Показатель повторяемости (среднеквадрати- ческое отклонение повторяемости) , мг/дм | Показатель воспроизводимости (среднеквадратическое отклонение воспроизводимости) , мг/дм | Показатель правильности (границы систематической погрешности) , мг/дм | Показатель точности (границы погрешности) , мг/дм |
От 0,10 до 0,40 включ. | 0,16 · | 0,24 · | 0,06 | 0,05+0,38 · |
Св. 0,40 до 0,60 включ. | 0,16 · | 0,24 · | 0,10 | 0,05+0,38 · |
|
|
|
Диапазон измерений массовой концентрации жиров , мг/дм | Предел повторяемости (для двух результатов параллельных определений) , мг/дм | Предел воспроизводимости (для двух результатов измерений) , мг/дм |
От 0,10 до 0,60 включ. | 0,44 · | 0,66 · |
При реализации методики в лаборатории обеспечивают:
- оперативный контроль исполнителем процедуры выполнения измерений (на основе оценки погрешности при реализации отдельно взятой контрольной процедуры);
- контроль стабильности результатов измерений (на основе контроля повторяемости, внутрилабораторной прецизионности, погрешности).
Алгоритм оперативного контроля исполнителем процедуры выполнения измерений приведен в РД 52.24.504-2010.
Периодичность оперативного контроля и процедуры контроля стабильности результатов выполнения измерений регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории.
Дата выдачи свидетельства 05.06.2009
Директор A.M.Никаноров
Главный метролог A.A.Назарова