Руководящий документ РД 52.24.521-2009 Массовая концентрация железа (II) в водах. Методика выполнения измерений фотометрическим методом с 1,10-фенантролином.
РД 52.24.521-2009
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ
МАССОВАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ ЖЕЛЕЗА (II) В ВОДАХ. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ ФОТОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ С 1,10-ФЕНАНТРОЛИНОМ
Дата введения 2009-03-02
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Государственным учреждением Гидрохимический институт (ГУ ГХИ)
2 РАЗРАБОТЧИКИ Л.B.Боева, канд.хим.наук, Т.С.Евдокимова
3 СОГЛАСОВАН с ГУ "НПО Тайфун" 03.03.2009 и УМЗА Росгидромета 02.06.2009
4 УТВЕРЖДЕН Заместителем Руководителя Росгидромета 03.06.2009
5 АТТЕСТОВАН ГУ ГХИ, свидетельство об аттестации методики выполнения измерений N 175.24-2008 от 16.12.2008 г.
6 ЗАРЕГИСТРИРОВАН ЦМТР ГУ "НПО "Тайфун" за номером РД 52.24.521-2008 от 10.06.2009
7 ВЗАМЕН Методики выполнения измерений "Фотометрическое определение железа (II) с орто-фенантролином" в "Руководстве по химическому анализу поверхностных вод суши"
Введение
Основным природным источником поступления железа в поверхностные воды являются процессы химического выветривания горных пород, сопровождающиеся их растворением. Значительная часть железа поступает также с подземным стоком.
Антропогенное загрязнение водных объектов соединениями железа обусловлено их выносом со сточными водами многих отраслей промышленности, прежде всего горнодобывающих, металлургических, химических предприятий.
Железо является одним из важнейших элементов, принимающих активное участие в биохимических процессах, протекающих в живых организмах. Недостаточное содержание железа в воде может быть лимитирующим фактором в развитии водной растительности. Этим объясняется то, что железо часто включают в группу биогенных элементов.
Соединения железа могут присутствовать в водах в двух степенях окисления - Fe (II) и Fe (III), которые представлены тремя миграционными формами - растворённой, коллоидной и взвешенной. Растворённое железо может находиться в ионной форме, в виде гидроксокомплексов и комплексных соединений с минеральными и органическими веществами вод. На состав и формы нахождения соединений железа в водах оказывают существенное влияние такие факторы, как величина рН и Eh, присутствие природных комплексообразователей (гуминовых и фульвокислот), содержание растворенного кислорода, сероводорода, диоксида углерода, а также наличие микроорганизмов, окисляющих и восстанавливающих железо.
Для Fe (II) более характерной является ионная форма, однако существовать Fe (II) может только при низких значениях окислительно-восстановительного потенциала (при дефиците кислорода) и низких значениях рН. Восстановлению Fe (III) до Fe (II) способствует присутствие гуминовых, танниновых и фульвокислот.
1 Область применения
1.2 Настоящий руководящий документ предназначен для применения 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 разделе 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 железа (II), , мг/дм | Показатель повторяемости (среднеквадра- тическое отклонение повторяемости) , мг/дм | Показатель воспроизводи- мости (среднеквадра- тическое отклонение воспроизводи- мости) , мг/дм | Показатель правильности (границы систематичес- кой погрешности) , мг/дм | Показатель точности (границы погрешности) , мг/дм |
От 0,020 до 0,500 включ. |
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 методики в конкретной лаборатории.
4 Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы, материалы
4.1 Средства измерений, вспомогательные устройства
4.1.1 Фотометр или спектрофотометр любого типа (КФК-3, КФК-2, СФ-46, СФ-56 и др.).
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 (ГСО) состава раствора ионов железа (III) ГСО 7254-96.
4.1.11 Стаканчики для взвешивания (бюксы) СВ-24/10 по ГОСТ 25336-82 - 2 шт.
4.1.13 Воронки лабораторные, тип В по ГОСТ 25336-82 диаметром 36 мм - 7 шт.
4.1.14 Палочки стеклянные - 7 шт.
4.1.16 Устройство для фильтрования проб с использованием бумажных или мембранных фильтров.
4.1.17 Плитки электрические с закрытой спиралью и регулируемой мощностью нагрева по ГОСТ 14919-83.
4.1.18 Холодильник бытовой.
Примечание - Допускается использование других типов средств измерений, посуды и оборудования, в том числе импортных, с характеристиками не хуже, чем у приведенных в 4.1.
4.2 Реактивы и материалы
4.2.2 Гидроксиламина гидрохлорид по ГОСТ 5456-79, ч.д.а.
4.2.3 Аммиак водный, концентрированный по ГОСТ 3760-79, ч.д.а.
4.2.4 Аммоний уксуснокислый (ацетат аммония) по ГОСТ 3117-78, ч.д.а.
4.2.5 Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, х.ч.
3.3.6* Кислота уксусная ледяная по ГОСТ 61-75, х.ч.
4.2.7 Кислота серная по ГОСТ 4204-77, х.ч.
4.2.8 Соль динатриевая этилендиамин-N,N,N,N-тетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652-73, ч.д.а.
4.2.9 Фильтры мембранные "Владипор МФАС-ОС-2", 0,45 мкм, по 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.
4.2.10 Универсальная индикаторная бумага по ТУ 6-09-1181-76.
4.2.11 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
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
Метод измерения основан на взаимодействии железа (II) с 1,10-фенантролином в кислой среде (рН около четырех) с образованием окрашенного в оранжево-красный цвет комплекса с максимумом в спектре поглощения при 510 нм.
6 Требования безопасности, охраны окружающей среды
6.1 При выполнении измерений массовой концентрации железа (II) в пробах природных и очищенных сточных вод соблюдают требования безопасности, установленные в государственных стандартах и соответствующих нормативных документах.
6.2 По степени воздействия на организм вредные вещества, используемые при выполнении измерений, относятся ко 2, 3 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 Дополнительных требований по экологической безопасности не предъявляется.
7 Требования к квалификации операторов
К выполнению измерений и обработке их результатов допускаются лица со средним профессиональным образованием или без профессионального образования, но имеющие стаж работы в лаборатории не менее года, 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 температуре 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 Раствор 1,10-фенантролина
10.1.2 Раствор гидрохлорида гидроксиламина, 10%-ный
10.1.3 Аммонийно-ацетатный буферный раствор
Хранят в склянке с плотной притертой пробкой не более 3 мес.
10.1.5 Раствор соляной кислоты, 1%-ный
10.2 Приготовление градуировочных растворов
10.3 Установление градуировочной зависимости
Через 20 мин измеряют оптическую плотность полученных растворов по отношению к дистиллированной воде на спектрофотометре или фотометре с непрерывной разверткой спектра при длине волны 510 нм (на фотометре, снабженном светофильтрами - при 490 нм) в кювете с толщиной поглощающего слоя 5 см. Оптическую плотность холостого опыта (образца, не содержащего железа (II)) вычитают из оптической плотности образцов, содержащих раствор железа (II).
Градуировочные зависимости оптической плотности образцов от массовой концентрации железа (II) рассчитывают методом наименьших квадратов.
Градуировочные зависимости устанавливают один раз в год, а также при замене измерительного прибора.
10.4. Контроль стабильности градуировочной характеристики
10.4.1 Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят при использовании новых партий реактивов, но не реже одного раза в квартал. Средствами контроля являются образцы, используемые для установления градуировочной зависимости по 10.3 (не менее трех образцов).
Градуировочная характеристика считается стабильной при выполнении следующих условий:
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 измерение с использованием других образцов, предусмотренных методикой. Если градуировочная характеристика вновь не будет удовлетворять условию (1), устанавливают новую градуировочную зависимость.
10.4.2 При выполнении условия (1) учитывают знак разности между измеренными и приписанными значениями массовой концентрации железа 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
После доставки в лабораторию проб, подготовленных в соответствии с разделом 9, проводят измерение оптической плотности пробы и холостого опыта по отношению к дистиллированной воде на спектрофотометре или фотометре с непрерывной разверткой спектра при длине волны 510 нм (на фотометре, снабженном светофильтрами - при 490 нм) в кювете с толщиной поглощающего слоя 5 см.
Если проба воды была окрашена, для учета собственной оптической плотности пробы одновременно измеряют оптическую плотность воды, к которой был добавлен только буферный раствор и раствор трилона Б. Оптическую плотность холостого опыта и собственную оптическую плотность воды вычитают из оптической плотности пробы.
12 Вычисление и оформление результатов измерений
12.1 По градуировочной зависимости находят массовую концентрацию железа (II), отвечающую полученному значению оптической плотности.
12.2 Результат измерения массовой концентрации железа (II) в документах, предусматривающих его использование, представляют в виде
Численные значения результата измерения должны оканчиваться цифрой того же разряда, что и значения характеристики погрешности; последние 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 повторяемости при реализации отдельно взятой контрольной процедуры);
- контроль стабильности результатов измерений (на основе контроля стабильности среднеквадратического отклонения повторяемости).
13.1.2 Периодичность оперативного контроля и процедуры контроля стабильности результатов выполнения измерений регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории.
13.2 Алгоритм оперативного контроля повторяемости
13.2.1 Контроль исполнителем процедуры выполнения измерений проводят путем сравнения результатов отдельно взятой контрольной процедуры с нормативом контроля. Для этого отобранную пробу на месте отбора помещают в две разные склянки и далее выполняют анализ обеих аликвот пробы в соответствии с методикой.
13.2.4 Результат контрольной процедуры должен удовлетворять условию
13.3 Алгоритм оперативного контроля погрешности измерений с использованием образцов для контроля
13.3.1 В качестве образцов для контроля используют аттестованные растворы, приготовленные по 10.2. Для выполнения оперативного контроля следует выбирать образцы, в которых массовая концентрация железа (II) наиболее близка к концентрации железа (II) в анализируемых пробах воды.
13.3.5 Результат контрольной процедуры сравнивают с нормативом контроля.
Если результат контрольной процедуры удовлетворяет условию
процедуру анализа признают удовлетворительной.
При невыполнении условия (10) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (10) 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 разделу 5 ГОСТ Р ИСО 5725-6 или МИ 2881.
14.3 Проверка приемлемости проводится при необходимости сравнения результатов измерений, полученных двумя лабораториями.
Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды
ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
|
|
344090, г.Ростов-на-Дону пр.Стачки, 198 | Факс: (863) 222-44-70Телефон (863) 297-51-63 E-mail: gni@aaanet.ru |
СВИДЕТЕЛЬСТВО
об аттестации методики выполнения измерений N 175.24-2005
Методика выполнения измерений массовой концентрации железа (II) в водах фотометрическим методом с 1,10-фенантролином,
разработанная Государственным учреждением Гидрохимический институт (ГУ ГХИ)
и регламентированная РД 52.24.521-2009. Массовая концентрация железа (II) в водах. Методика выполнения измерений фотометрическим методом с 1,10-фенантролином,
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 измеряемых массовых концентраций железа (II), , мг/дм | Показатель повторяемости (среднеквадра- тическое отклонение повторяемости) , мг/дм | Показатель воспроизводи- мости (среднеквадра- тическое отклонение воспроизводи- мости) , мг/дм | Показатель правильности (границы систематичес- кой погрешности) , мг/дм | Показатель точности (границы погрешности) , мг/дм |
От 0,020 до 0,500 включ. |
|
|
|
Диапазон измеряемых массовых концентраций железа (II), , мг/дм | Предел повторяемости (для двух результатов параллельных определений) , мг/дм | Предел воспроизводимости (для двух результатов измерений) , мг/дм |
От 0,020 до 0,500 включ. |
2 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 52.24.521-2009.
Периодичность оперативного контроля и процедуры контроля стабильности результатов выполнения измерений регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории.
Дата выдачи 16 декабря 2008 г.
|
|
Директор | А.М.Никаноров |
Главный метролог | А.А.Назарова |