Руководящий документ РД 52.10.742-2018 Объемная доля сероводорода в морской воде. Методика измерений йодометрическим методом.
РД 52.10.742-2018
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ
ОБЪЕМНАЯ ДОЛЯ СЕРОВОДОРОДА В МОРСКОЙ ВОДЕ
МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ ЙОДОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
Дата введения 2019-04-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным учреждением "Государственный океанографический институт имени Н.Н.Зубова" (ФГБУ "ГОИН")
2 РАЗРАБОТЧИКИ Е.Н.Ктиторова, Ю.С.Лукьянов, А.Ф.Алюкаева
3 СОГЛАСОВАН с Управлением мониторинга загрязнения окружающей среды, полярных и морских работ Росгидромета 13.03.2018, с Федеральным государственным учреждением "Научно-производственное объединение "Тайфун" (ФГБУ "НПО "Тайфун") 30.01.2018
4 УТВЕРЖДЕН Руководителем Росгидромета 14.03.2018
5 ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ приказом Росгидромета от 17.04.2018 N 160
6 Методика измерений АТТЕСТОВАНА ФГУП "ВНИИМС" Свидетельство от 02.10.2017 N 103-187/RA.RU.311787-2016/2017
7 Методика измерений ЗАРЕГИСТРИРОВАНА В Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений под N ФР.1.31.2017.27541
8 ЗАРЕГИСТРИРОВАН ФГБУ "НПО "Тайфун" 30.03.2018 за номером РД 52.10.742-2018
9 ВЗАМЕН РД 52.10.742-2010 "Объемная концентрация сероводорода в морской воде. Методика измерений йодометрическим методом"
10 СРОК ПЕРВОЙ ПРОВЕРКИ 2022 год
ПЕРИОДИЧНОСТЬ ПРОВЕРКИ - 5 лет
Введение
Обычно в водах сероводород не содержится или же присутствует в незначительных количествах в придонных слоях, главным образом в зимний период, когда затруднены аэрация и ветровое перемешивание водных масс.
При определенных условиях области с достаточно высоким содержанием сероводорода могут временами образовываться даже на небольших глубинах.
Классическим примером морского бассейна с высоким содержанием сероводорода является Черное море, где лишь верхний сравнительно тонкий поверхностный слой свободен от сероводорода.
Сероводород есть не только в Черном море. Значительные его количества обнаружены в Средиземном море, в Индийском океане, в некоторых районах Азовского моря, в глубоководных частях Каспийского и Балтийского морей, а также в других районах, где затруднен вертикальный водообмен.
Поскольку даже временное накопление сероводорода и сернистых соединений в море имеет существенное значение как показатель загрязнения вод и возможности возникновения заморов морской фауны, наблюдения за его появлением совершенно необходимы при изучении гидрохимического режима моря.
Используемый в настоящее время в практике морских исследований метод определения растворенного сероводорода позволяет определить суммарное содержание сернистых соединений [1], выражаемое в соответствии с ГОСТ 8.417-2002 в промилле, ‰.
1 Область применения
1.2 Настоящий руководящий документ предназначен для использования в лабораториях, осуществляющих наблюдения за состоянием и загрязнением морской воды.
2 Нормативные ссылки
В настоящем руководящем документе использованы ссылки на следующие нормативные документы:
ГОСТ 8.417-2002 Государственная система обеспечения единства измерений. Единицы величин
ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны
ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности
ГОСТ 17.1.3.08-82 Охрана природы. Гидросфера. Правила контроля качества морских вод
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 61-75 Реактивы. Кислота уксусная. Технические условия
ГОСТ 1027-67 Реактивы. Свинец (II) уксуснокислый 3-водный. Технические условия
ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия
ГОСТ 3118-77 Реактивы. Кислота соляная. Технические условия
ГОСТ 4159-79 Реактивы. Йод. Технические условия
ГОСТ 4201-79 Реактивы. Натрий углекислый кислый. Технические условия
ГОСТ 4204-77 Реактивы. Кислота серная. Технические условия
ГОСТ 4220-75 Реактивы. Калий двухромовокислый. Технические условия
ГОСТ 4232-74 Реактивы. Калий йодистый. Технические условия
ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия
ГОСТ 9147-80 Посуда и оборудование лабораторные фарфоровые. Технические условия
ГОСТ 10163-76 Реактивы. Крахмал растворимый. Технические условия
ГОСТ 14919-83 Электроплиты, электроплитки и жарочные электрошкафы бытовые. Общие технические условия
ГОСТ 20015-88 Хлороформ. Технические условия
ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры
ГОСТ 27068-86 Реактивы. Натрий серноватистокислый (натрия тиосульфат) 5-водный. Технические условия
ГОСТ 28311-89 Дозаторы медицинские лабораторные. Общие технические требования и методы испытаний
ГОСТ 29169-91 Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки с одной отметкой
ГОСТ 29227-91 Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 1. Общие требования
Примечание.
В официальном тексте документа, видимо, допущена опечатка: стандарт имеет номер ГОСТ 29251-91, а не ГОСТ 29251-92.
ГОСТ 29251-92 Посуда лабораторная стеклянная. Бюретки. Часть 1. Общие требования
ГОСТ 31861-2012 Вода. Общие требования к отбору проб
ГОСТ Р 53228-2008 Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические действия. Испытания
ГОСТ Р 55878-2013 Спирт этиловый технический гидролизный ректификованный. Технические условия
ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 1. Основные положения и определения
ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике
РМГ 76-2014 Государственная система обеспечения единства измерений. Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа
Примечание - При пользовании настоящим руководящим документом следует проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", опубликованному по состоянию на 1 января текущего года и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году.
Если ссылочный нормативный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим руководящим документом следует руководствоваться замененным (измененным) нормативным документом. Если ссылочный нормативный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применимо в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Приписанные характеристики погрешности и ее составляющих
Таблица 1
|
|
|
|
|
|
Диапазон измерений объемной доли в пробах морской воды, ‰ (см /дм ) | Показатель повторяе- мости (средне- квадрати- ческое отклонение повторяе- мости) , ‰ (см /дм ) | Предел повторяемости , ‰ (см /дм ) | Показатель воспроиз- водимости (средне- квадратическое отклонение воспроизво- димости) , ‰ (см /дм ) | Предел воспроизво- димости , ‰ (см /дм ) | Показатель точности (границы абсолютной погрешности) , ‰ (см /дм ) |
От 2,0 до 16,0 включ. | 0,01 | 0,03 |
4 Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы, материалы
4.1 При выполнении измерений применяют следующие средства измерений и вспомогательные устройства:
- весы утвержденного типа, поверенные в установленном порядке, с пределами допускаемой абсолютной погрешности не более +/-0,02 мг;
- стаканчики для взвешивания (бюксы) СВ-19/9 по ГОСТ 25336;
- воронка типа В диаметром 7-10 см по ГОСТ 25336;
- воронка Бюхнера 1 или 2 по ГОСТ 9147;
- трубка ТХ-П к эксикатору 2-190 по ГОСТ 25336;
- эксикатор 2-190 по ГОСТ 25336;
- палочка стеклянная;
- трубка резиновая длиной 20-25 см, со стеклянным наконечником длиной 10 см;
- аквадистиллятор;
- шкаф сушильный общелабораторного назначения;
- электроплитка по ГОСТ 14919, с закрытой спиралью и регулируемой мощностью нагрева.
Примечание - Допускается использование других типов средств измерений, посуды и вспомогательного оборудования, имеющих аналогичные или лучшие метрологические характеристики.
4.2 При выполнении измерений применяют следующие реактивы и материалы:
- калий йодистый по ГОСТ 4232, х.ч.;
- йод кристаллический по ГОСТ 4159, ч.;
- кислота соляная по ГОСТ 3118, х.ч.;
- кислота серная по ГОСТ 4204, х.ч.;
- натрий углекислый кислый (натрия бикарбонат) по ГОСТ 4201, ч.д.а.;
- крахмал растворимый по ГОСТ 10163, ч.д.а.;
- хлороформ по ГОСТ 20015, очищенный;
- спирт этиловый по ГОСТ Р 55878;
- вода дистиллированная по ГОСТ 6709;
- бумага индикаторная свинцовая [3] или свинец (II) уксуснокислый 3-водный по ГОСТ 1027, ч.д.а. и уксусная кислота по ГОСТ 61, х.ч. ледяная;
- фильтры обеззоленные "белая лента" и "синяя лента" [4];
- фильтровальная бумага по ГОСТ 12026 (10.1.1).
Примечание - Допускается использование реактивов и материалов, изготовленных по другой нормативной и технической документации, с квалификацией не ниже указанной в 4.2.
5 Метод измерений
Метод основан на окислении сероводорода и его ассоциатов в кислой среде йодом, взятым в избыточном количестве. Количество йода, израсходованного на окисление сероводорода, определяют по разности путем обратного титрования оставшегося йода раствором тиосульфата [5].
6 Требования безопасности, охраны окружающей среды
6.1 При выполнении измерений сероводорода в пробах морских вод соблюдают требования безопасности, установленные в национальных стандартах и в правилах [6].
6.2 По степени воздействия на организм вредные вещества, используемые при выполнении измерений, относятся к 2 и 3-му классам опасности по ГОСТ 12.1.007.
6.3 Значение массовой концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать значений предельно допустимых концентраций, установленных ГОСТ 12.1.005.
6.4 При работе с кислотой и гидроокисями руки должны быть защищены резиновыми перчатками, глаза - защитными очками.
6.5 Отработанные растворы кислот и гидроокисей сливают в канализацию после нейтрализации.
7 Требования к квалификации операторов
К выполнению измерений и обработке результатов допускаются лица со средним профессиональным образованием, освоившие методику, со стажем работы в лаборатории не менее 6 мес.
8 Условия выполнения измерений
При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:
|
|
- температура воздуха, °С
| (22+/-5); |
- атмосферное давление, кПа
| от 84,0 до 106,7; |
- влажность воздуха, % при 25°С не более
| 80; |
- напряжение в сети, В
| (220+/-10); |
- частота переменного тока, Гц | (50+/-1). |
9 Отбор и хранение проб
Отбор проб морской воды производят в соответствии с ГОСТ 17.1.5.05, ГОСТ 17.1.3.08 и ГОСТ 31861. Оборудование для отбора должно соответствовать ГОСТ 17.1.5.04 и ГОСТ 31861.
Перед отбором пробы морской воды и дальнейшей ее обработкой необходимо убедиться в наличии сероводорода в исследуемой пробе путем качественной реакции на сероводород.
Примечание - При отсутствии свинцовой индикаторной бумаги полоску фильтровальной бумаги "белая лента" смачивают 3% раствором уксуснокислого свинца (10.1.3) и используют для качественной реакции на сероводород.
При фиксации наличия сероводорода как можно быстрее приступают к отбору пробы морской воды.
Пробы морской воды для определения сероводорода отбирают после взятия проб для определения содержания кислорода. Отбирают не менее двух рабочих проб и одну контрольную пробу. Для отбора пробы резиновую трубку длиной 20-25 см со стеклянным наконечником длиной 10 см надевают на кран батометра и промывают морской водой. При переливе из другого пробоотборника пользуются сифоном (резиновой трубкой с двумя стеклянными наконечниками), погруженным примерно до половины высоты водного столба пробоотборника.
Отбирают не менее двух рабочих проб.
Примечание - При планировании проведения внутрилабораторного контроля, необходимо отобрать дополнительно не менее двух контрольных проб.
Определение сероводорода проводят в течение часа после взятия пробы.
10 Подготовка к выполнению измерений
10.1 Приготовление растворов и реактивов
10.1.1 Раствор йодистого калия
Раствор йода хранят в склянке оранжевого стекла или оклеенной черной фотографической бумагой, с хорошо притертой пробкой. Применение склянок с резиновыми пробками для хранения раствора йода не допускается.
10.1.3 Раствор уксуснокислого свинца 3%-ный
10.1.4 Раствор крахмала 0,5%-ный
10.1.6 Раствор соляной кислоты 1:1
Готовят смешением одного объема концентрированной соляной кислоты с равным объемом дистиллированной воды.
10.1.7 Навески бикарбоната натрия
Навески готовят заблаговременно взвешиванием 0,2 г соли. Навески бикарбоната натрия хранят в конвертиках из кальки.
10.1.9 Раствор серной кислоты 1:4
10.2 Определение поправочного коэффициента к концентрации раствора натрия серноватистокислого (тиосульфата натрия)
10.4 Подготовка колб для отбора проб воды
11 Выполнение измерений
Во избежание визуальных ошибок крахмал следует добавлять при отчетливом желтом цвете титруемой пробы морской воды. В противном случае проба может быть легко перетитрована.
Проводят анализ двух проб морской воды в условиях повторяемости по ГОСТ Р ИСО 5725-1 (пункт 3.14).
12 Вычисление результатов измерений
где 17 - эквивалентная масса сероводорода, кг/моль;
12.2 Результаты измерений объемной доли (содержания) сероводорода в морской воде в документах, предусматривающих их использование, представляют в виде:
Числовое значение окончательного результата измерений должно оканчиваться цифрой того же разряда, что и числовое значение границ, в которых находится абсолютная погрешность измерений.
13 Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории
При превышении предела воспроизводимости, необходимо выяснить, обусловлено ли расхождение в результатах различием в испытуемых пробах: пробы должны оставаться идентичными во время транспортирования и на протяжении любых интервалов времени, которые могут предшествовать периоду фактического выполнения измерений. Для проверки прецизионности в условиях повторяемости каждая из лабораторий должна следовать процедурам, изложенным по ГОСТ Р ИСО 5725-6 (пункт 5.2.2).
13.3 Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории осуществляют по ГОСТ Р ИСО 5725-6 (пункт 6.2.2), используя метод контроля стабильности стандартного (среднеквадратичного) отклонения повторяемости.
Периодичность контроля стабильности результатов измерений регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории.
При неудовлетворительных результатах контроля, превышение предела действия или регулярное превышение предела предупреждения, выясняют причины этих отклонений, в том числе проводят смену реактивов, проверяют работу оператора.
В случае возникновения спорной ситуации следует руководствоваться положениями по ГОСТ Р ИСО 5725-6 (пункты 5.3.3-5.3.4).
БИБЛИОГРАФИЯ
[1] Методы гидрохимических исследований океана. - М.: Наука, 1978, - с.153-163
[2] ТУ 6-09-2540-87 Стандарт-титры для титриметрии
[3] ТУ 6-09-5593-98 Бумага индикаторная свинцовая
[4] ТУ 6-09-1678-86 Фильтры обеззольные. Технические условия
[5] Chemical methods for use in marine environmental monitoring/IOC, Manuals and guides, N 12. - UNESCO, 1983
[6] Правила по технике безопасности при производстве наблюдений и работ на сети Госкомгидромета. - Л.: Гидрометеоиздат, 1983