Руководящий документ РД 52.24.402-2011 Массовая концентрация хлоридов в водах. Методика измерений меркуриметрическим методом.
РД 52.24.402-2011
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ
МАССОВАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ ХЛОРИДОВ В ВОДАХ
Методика измерений меркуриметрическим методом
Дата введения 2011-12-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН федеральным государственным бюджетным учреждением "Гидрохимический институт" (ФГБУ "ГХИ")
2 РАЗРАБОТЧИКИ Л.В.Боева, канд. хим. наук
3 СОГЛАСОВАН с ФГБУ "НПО "Тайфун" 16.09.2011 и УМЗА Росгидромета 27.10.2011
4 УТВЕРЖДЕН Заместителем Руководителя Росгидромета 28.10.2011
5 АТТЕСТОВАН ФГБУ "ГХИ", свидетельство об аттестации методики измерений N 402.01.00175-2009 от 18.08.2009
6 ЗАРЕГИСТРИРОВАН ЦМТР ФГБУ "НПО "Тайфун" за номером РД 52.24.402-2011 от 08.11.2011
7 ВЗАМЕН РД 52.24.402-2005 Массовая концентрация хлоридов в водах. Методика выполнения измерений меркуриметрическим методом
Введение
Хлориды относятся к главным ионам природных вод и присутствуют в водах любых типов. Содержание хлоридов в речных и озерных водах колеблется от долей миллиграмма до граммов в кубическом дециметре; в морских, океанских, некоторых подземных водах, водах соляных озер концентрации хлоридов выше - до перенасыщенных растворов и рассолов.
Основными источниками поступления хлоридов в водные объекты являются соленосные отложения, магматические породы, в состав которых входят хлорсодержащие минералы (хлорапатит, содамит и др.), вулканические выбросы, засоленные почвы, из которых они вымываются атмосферными осадками. Большие количества хлоридов попадают в воду с промышленными и хозяйственно-бытовыми сточными водами.
Хлориды в воде не склонны к образованию ионных пар. Они обладают высокой миграционной способностью, что обусловлено хорошей растворимостью их в воде, слабо выраженной способностью к сорбции взвесями и донными отложениями и практическим отсутствием накопления водными организмами.
Внутригодовые изменения концентрации хлоридов в поверхностных водах суши связаны, в основном, с гидрологическим режимом водных объектов.
Повышенные концентрации хлоридов ухудшают вкусовые качества воды, делая её непригодной для питьевого водоснабжения, а также уменьшают или же полностью исключают возможность использования для технических, хозяйственных целей и орошения сельскохозяйственных территорий.
1 Область применения
1.3 Настоящий руководящий документ предназначен для использования в лабораториях, осуществляющих анализ проб поверхностных вод суши 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 нормативнье документы приведены в разделах 4, А.3 и А.4 (Приложение А).
3 Требования к показателям точности измерений
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 хлоридов, , мг/дм | Показатель повторяемости (среднеквадратическое отклонение повторяемости) , мг/дм | Показатель воспроизводимости (среднеквадрати- ческое отклонение воспроизводимости) , мг/дм | Показатель правильности (границы систематической погрешности , мг/дм | Показатель точности (границы погрешности) , мг/дм |
От 1,0 до 50,0 включ. | 0,02+0,010 · | 0,09+0,031 · | 0,03+0,017 · | 0,17+0,064 · |
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 Требования к средствам измерений, вспомогательным устройствам, реактивам, материалам
4.1 Средства измерений, вспомогательные устройства
4.1.1 Весы лабораторные высокого (II) класса точности по ГОСТ Р 53228-2008.
4.1.2 Весы лабораторные среднего (III) класса точности по ГОСТ Р 53228-2008 с пределом взвешивания 200 г.
4.1.3 Государственный стандартный образец состава водных растворов хлор-идионов ГСО 7478-98 (далее - ГСО).
4.1.12 Воронки лабораторные тип В по ГОСТ 25336-82 диаметром: 56 мм - 1 шт.; 75 мм - 3 шт.
4.1.13 Стаканчики для взвешивания (бюксы) СВ-19/9 и 24/10 по ГОСТ 25336-82 - 2 шт.
4.1.15 Капельницы исполнения 1, 2 по ГОСТ 25336-82 - 2 шт.
4.1.16 Стекло часовое диаметром 5-7 см - 1 шт.
4.1.17 Колонка стеклянная с краном и пористой пластиной высотой 25-30 см, диаметром 1,5-2,0 см - 1 шт.
4.1.18 Эксикатор исполнения 2, с диаметром корпуса 190-250 мм по ГОСТ 25336-82 - 1 шт.
4.1.19 Палочки стеклянные по ГОСТ 27460-87 - 6 шт.
4.1.20 Шпатель.
4.1.23 Устройство для фильтрования проб с использованием мембранных или бумажных фильтров.
4.1.24 Бани водяные.
4.1.25 Шкаф сушильный общелабораторного назначения.
4.1.26 Холодильник бытовой.
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.
4.2.2 Ртуть (II) азотнокислая 1-водная (нитрат ртути (II)) по ГОСТ 4520-78, ч.д.а.
4.2.3 Серебро азотнокислое (нитрат серебра) по ГОСТ 1277-75, ч.д.а.
4.2.4 Дифенилкарбазон по ТУ 6-09-5215-85*, ч.д.а.
4.2.5 Бромфеноловый синий, индикатор по ТУ 6-09-4530-77, ч.д.а.
4.2.6 Кислота азотная концентрированная по ГОСТ 4461-77, х.ч.
4.2.8 Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, ч.д.а.
4.2.9 Натрия гидроокись (натрия гидроксид) по ГОСТ 4328-77, ч.д.а.
4.2.10 Спирт этиловый по ГОСТ 18300-87.
4.2.11 Водорода пероксид по ГОСТ 10929-76, ч.д.а.
4.2.12 Квасцы алюмокалиевые по ГОСТ 4329-77, ч.д.а., и аммиак водный по ГОСТ 3760-79, ч.д.а,
4.2.13 Уголь активный БАУ-А по ГОСТ 6217-74.
4.2.14 Хлорид кальция безводный по ТУ 6-09-4711-81, ч. (для эксикатора).
4.2.15 Универсальная индикаторная бумага (рН 1-10) по ТУ 6-09-1181-76.
4.2.16 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
4.2.17 Вода бидистиллированная - вода дистиллированная повторно перегнанная в стеклянной установке.
4.2.18 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.
4.2.19 Фильтры бумажные обеззоленные "белая лента" по ТУ 6-09-1678-86.
Примечание - Допускается использование реактивов, изготовленных по другой нормативно-технической документации, в том числе импортных, с квалификацией не ниже указанной в 4.2.
5 Метод измерений
Измерение массовой концентрации хлоридов меркуриметрическим методом основано на образовании малодиссоциированного хлорида ртути (II) при прибавлении раствора нитрата ртути (II) к анализируемой воде. Избыток ионов ртути после связывания хлоридов вступает в реакцию с дифенилкарбазоном, в результате чего образуется окрашенное в фиолетовый цвет соединение. Для количественного протекания реакции необходимо поддерживать значение рН пробы в пределах от 3 до 3,5, что достигается применением индикатора бромфенолового синего.
6 Требования безопасности, охраны окружающей среды
6.1 При измерении массовой концентрации хлоридов в пробах поверхностных вод суши (ПВС) 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 определений, относятся к 1, 2, 3, 4 классам опасности по ГОСТ 12.1.007-76.
6.3 Содержание используемых вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать установленных предельно допустимых концентраций в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88.
6.4 Сливы растворов, содержащих соли ртути, запрещается выливать в канализацию. Их собирают в специальную тару и утилизируют в соответствии с действующими правилами.
6.5 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, освоившие методику.
8 Требования к условиям измерений
При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:
- температура 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 (50±1) Гц.
9 Отбор и хранение проб
Отбор проб производят в соответствии с ГОСТ 17.1.5.05-85 и ГОСТ Р 51592-2000. Оборудование для отбора проб должно соответствовать ГОСТ 17.1.5.04-81 и ГОСТ Р 51592-2000. Пробы помещают в стеклянную или полиэтиленовую посуду.
Пробы фильтруют через мембранный фильтр 0,45 мкм, очищенный кипячением в дистиллированной воде. Допустимо использование промытых дистиллированной водой бумажных фильтров "синяя лента". При фильтровании через любой фильтр первые порции фильтрата следует отбросить.
Хлориды являются одним из наиболее устойчивых компонентов, поэтому их определение можно проводить после выполнения анализа менее устойчивых соединений. Пробы не консервируют, хранят при комнатной температуре.
10 Подготовка к выполнению измерений
10.1 Приготовление растворов и реактивов
Точную концентрацию раствора определяют титрованием аттестованного раствора хлорида натрия согласно 10.3 не реже 1 раза в мес.
10.1.3 Раствор смешанного индикатора
10.1.6 Раствор азотной кислоты 1:2
10.1.9 Раствор гидроксида натрия, 0,4%-ный
10.1.10 Раствор нитрата серебра, 10%-ный
10.1.11 Суспензия гидроксида алюминия
10.1.12 Активный уголь
Подготовка к работе и регенерация активного угля описаны в приложении Б.
Перед использованием очищенный уголь промывают бидистиллированной водой; промывная вода не должна давать положительной реакции на хлориды (проба с 10%-ным раствором нитрата серебра).
10.1.13 Проверка чистоты бидистиллированной воды
Если переход желтой окраски к фиолетовой происходит при прибавлении 1-2 капель раствора нитрата ртути, бидистиллированная вода и реактивы являются чистыми и могут использоваться для выполнения измерений. В противном случае следует провести дополнительную очистку воды. Допустимо вместо бидистиллированной воды использовать дистиллированную воду, если при выполнении аналогичной проверки будут получены такие же результаты.
10.2 Подготовка посуды
Посуду, используемую для приготовления растворов и измерений массовой концентрации хлоридов в пробах воды, промывают раствором азотной кислоты 1:2, затем отмывают водопроводной водой и ополаскивают дистиллированной и бидистиллированной водой. Раствор кислоты используют многократно.
10.3 Определение точной концентрации раствора нитрата ртути (II)
11 Порядок выполнения измерений
11.1 Предварительная оценка массовой концентрации хлоридов в пробе
Перед выполнением измерений массовой концентрации хлоридов в пробе воды неизвестного состава следует провести предварительную оценку их содержания в пробе воды неизвестного состава в соответствии с приложением В. На основании проведенной оценки выбирают объем аликвоты анализируемой пробы для анализа.
11.2 Выполнение измерений при отсутствии мешающих влияний
Таблица 2 - Рекомендуемые объемы проб воды в зависимости от массовой концентрации хлоридов
|
|
|
|
|
Диапазон измерений массовых концентраций хлоридов, мг/дм | От 1 до 6 | От 5 до 12 | От 10 до 24 | От 20 до 50 |
Рекомендуемый объем пробы, см | Не менее 100 | 50 | 25 | 10 |
11.3 Устранение мешающих влияний
11.3.1 Если анализируемая проба имеет высокую цветность, мешающую выполнению титрования, окраску воды можно устранить одним из следующих способов:
11.3.3 Бромиды и иодиды титруются вместе с хлоридами в эквивалентных соотношениях. При анализе ПВС, содержащих бромиды и иодиды в концентрациях намного ниже, чем концентрация хлоридов, их влиянием можно пренебречь.
11.3.4 Выполнению измерений массовой концентрации хлоридов мешают железо, медь, цинк, марганец при содержании в анализируемой аликвоте пробы более 1 мг и хром (VI) при содержании в анализируемой аликвоте пробы более 0,2 мг. При достаточно высоком содержании хлоридов для устранения влияния металлов следует уменьшить объем аликвоты так, чтобы содержание металлов стало ниже указанных значений. Присутствие высоких концентраций металлов в пробах с низкой концентрацией хлоридов маловероятно.
12 Обработка результатов измерений
12.2 Если для устранения цветности использовали суспензию гидроксида алюминия, то в полученный результат следует ввести поправку на разбавление - умножить результат на коэффициент 1,03.
13 Оформление результатов измерений
13.1 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, последние не должны содержать более двух значащих цифр.
13.2 Допустимо представлять результат в виде:
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 погрешности при реализации отдельно взятой контрольной процедуры);
- контроль стабильности результатов измерений (на основе контроля стабильности среднеквадратического отклонения повторяемости, среднеквадратического отклонения внутрилабораторной прецизионности, погрешности).
14.1.2 Периодичность оперативного 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 процедуры выполнения измерений с использованием метода добавок
14.2.4 Если результат контрольной процедуры удовлетворяет условию
процедуру анализа признают удовлетворительной.
При невыполнении условия (7) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (7), выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.
15 Проверка приемлемости результатов, полученных в условиях воспроизводимости
15.1 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 общее среднее значение. Значение предела воспроизводимости рассчитывают по формуле
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 Проверка приемлемости проводится при необходимости сравнения результатов измерений, полученных двумя лабораториями.
Приложение А
(рекомендуемое)
А.1 Назначение и область применения
Настоящая методика регламентирует процедуру приготовления аттестованных растворов хлорид-ионов, предназначенных для установления точной концентрации раствора нитрата ртути и контроля точности результатов измерений массовой концентрации хлоридов в пробах ПВС и очищенных сточных вод меркуриметрическим методом.
А.2 Метрологические характеристики
Метрологические характеристики аттестованных растворов приведены в таблице А 1.
Таблица А1 - Метрологические характеристики аттестованных растворов хлорид-ионов
|
|
|
Наименование характеристики | Значение характеристики для аттестованного раствора | |
| AP1-CI | АР2-Сl |
Аттестованное значение массовой концентрации хлорид-ионов, мг/см | 1,773 | 0,443 |
Границы погрешности аттестованного значения массовой концентрации хлорид-ионов ( 0,95), мг/см | 0,0023 | 0,0014 |
Аттестованное значение молярной концентрации хлорид-ионов, моль/дм | 0,0500 | 0,0125 |
Границы погрешности аттестованного значения молярной концентрации хлорид-ионов ( 0,95), моль/дм | 0,000065 | 0,000039 |
А.3 Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы
А.3.1 Весы лабораторные высокого (II) класса точности по ГОСТ Р 53228-2008.
А.3.4 Стаканчик для взвешивания (бюкс) СВ-24/10 по ГОСТ 25336-82.
А.3.5 Воронка лабораторная по ГОСТ 25336-82 диаметром 56 мм.
А.3.6 Чашка выпарительная N 1 или 2 по ГОСТ 9147-80.
А 3.7 Эксикатор исполнения 2 с диаметром корпуса 190 мм по ГОСТ 25336-82 с безводным хлоридом кальция.
А.3.8 Шпатель.
А.3.9 Промывалка.
А.3.11 Шкаф сушильный общелабораторного назначения с диапазоном температур до 250 °С.
А.4 Исходные компоненты аттестованных растворов
А.4.1 Натрий хлористый (хлорид натрия) по ГОСТ 4233-77, х.ч. с содержанием основного вещества не менее 99,9%.
А.4.2 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
А.5 Процедура приготовления аттестованных растворов хлорид-ионов
А.6 Расчет метрологических характеристик аттестованных растворов
35,45 и 58,44 - молярная масса хлорид-иона и хлорида натрия, соответственно, г/моль.
А.7 Требования безопасности
Необходимо соблюдать общие требования техники безопасности при работе в химических лабораториях.
А.8 Требования к квалификации операторов
Аттестованные растворы может готовить инженер или лаборант со средним специальным образованием, прошедший специальную подготовку и имеющий стаж работы в лаборатории не менее 6 мес.
А.9 Требования к маркировке
На склянки с аттестованными растворами должна быть наклеена этикетка с указанием условного обозначения раствора, массовой и молярной концентрации хлорид-ионов, погрешности ее установления и даты приготовления.
А.10 Условия хранения
Аттестованные растворы следует хранить в стеклянной склянке с притертой стеклянной или пластиковой пробкой при комнатной температуре не более 6 мес.
Приложение Б
(обязательное)
Подготовка активного угля
Очищенный уголь отмывают дистиллированной водой до нейтральной реакции по универсальной индикаторной бумаге, затем промывают бидистиллированной водой. Хранят в склянке с бидистиллированной водой.
После пропускания каждой пробы воды уголь в колонке регенерируют промыванием 0,4%-ным раствором гидроксида натрия до исчезновения окраски последнего, затем дистиллированной водой до нейтральной реакции, после чего промывают бидистиллированной водой.
Приложение В
(рекомендуемое)
Предварительная оценка содержания хлоридов в пробе воды неизвестного состава
Таблица В.1 - Предварительная оценка содержания хлоридов в пробе воды неизвестного состава
|
|
Характер помутнения пробы | Ориентировочная концентрация хлоридов, мг/дм |
Слабая муть | От 1 до 10 включ. |
Сильная муть | Св. 10 до 50 включ. |
Плавающие хлопья | Св. 50 до 100 включ. |
Оседающие хлопья | Св. 100 до 250 включ. |
Белый объемистый осадок | Св. 250 |
Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ"
|
|
344090, г Ростов-на-Дону пр.Стачки, 198 | Факс: (8632) 22-44-70Телефон (8632) 22-66-68 E-mail: qhi@.aaanet.ru |
СВИДЕТЕЛЬСТВО
об аттестации методики измерений N 402.01.00175-2009
Методика измерений массовой концентрации хлоридов в водах меркуриметрическим методом,
разработанная федеральным государственным бюджетным учреждением "Гидрохимический институт" (ФГБУ "ГХИ"), пр.Стачки, д.198, г.Ростов-на-Дону, 344090
и регламентированная РД 52.24.402-2011 Массовая концентрация хлоридов в водах. Методика измерений меркуриметрическим методом (26 с.),
аттестована в соответствии с ГОСТ Р 8.563-2009.
Аттестация осуществлена по результатам экспериментальных исследований.
В результате аттестации установлено, что методика соответствует предъявляемым к ней метрологическим требованиям и обладает метрологическими характеристиками, приведенными в таблицах 1 и 2.
|
|
|
|
|
Диапазон измерений массовой концентрации хлоридов, , мг/дм | Показатель повторяемости (среднеквадратическое отклонение повторяемости) , мг/дм | Показатель воспроизводимости (среднеквадрати- ческое отклонение воспроизводимости) , мг/дм | Показатель правильности (границы систематической погрешности при вероятности 0,95) , мг/дм | Показатель точности (границы погрешности при вероятности 0,95) , мг/дм |
От 1,0 до 50,0 включ. | 0,02+0,010 · | 0,09+0,031 · | 0,03+0,017 · | 0,17+0,064 · |
|
|
|
Диапазон измерений массовой концентрации хлоридов , мг/дм | Предел повторяемости (для двух результатов параллельных определений) , мг/дм | Предел воспроизводимости (для двух результатов измерений) , мг/дм |
От 1,0 до 50,0 включ. | 0,06+0,028 · | 0,25+0,086 · |
3 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 стабильности среднеквадратического отклонения повторяемости, среднеквадратического отклонения внутрилабораторной прецизионности, погрешности).
Алгоритм контроля исполнителем процедуры выполнения измерений приведен в РД 52.24.402-2011.
Периодичность оперативного контроля и процедуры контроля стабильности результатов выполнения измерений регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории.
Дата выдачи: 18.08.2009.
|
|
Директор
| A.M.Никаноров |
Главный метролог | А.А.Назарова |