Руководящий документ РД 52.10.744-2010 Массовая концентрация кремния в морской воде. Методика измерений фотометрическим методом в виде синей формы молибденокремневой кислоты.
РД 52.10.744-2010
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ
МАССОВАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ КРЕМНИЯ В МОРСКОЙ ВОДЕ
Методика измерений фотометрическим методом в виде синей формы молибдокремневой кислоты
Дата введения 2011-07-01
Предисловие
4* РАЗРАБОТАН Федеральным государственным учреждением "Государственный океанографический институт имени Н.Н.Зубова" (ФГУ "ГОИН")
5 РАЗРАБОТЧИКИ Е.Н.Ктиторова, Ю.С.Лукьянов, К.К.Иванова
6 СОГЛАСОВАН с УМЗА Росгидромета 07.12.2010 г., ГУ "НПО "Тайфун" 09.11.2010 г.
7 УТВЕРЖДЕН заместителем Руководителя Росгидромета
8 СВИДЕТЕЛЬСТВО ОБ АТТЕСТАЦИИ МВИ N 18.22-2010 выдано 20.10.2010 г.
9 ЗАРЕГИСТРИРОВАН ЦМТР ГУ "НПО "Тайфун" за номером РД 52.10.744-2010 от 17.12.2010 г.
10 ВЗАМЕН РД 52.10.243-92 "Руководство по химическому анализу морских вод" в части раздела "Кремний" (С.87-93)
Введение
Кремний - один из самых широко распространенных элементов земной коры. Кремний попадает в гидросферу из-за эрозии пород на суше. Реки несут его к морю и в растворимой форме, и в виде взвешенных в воде минеральных частиц. Однако по большей части в океанской воде концентрация силикатов очень мала. Биологические процессы удерживают концентрацию кремния на низком уровне. Диатомовые водоросли и другие группы морских организмов поглощают силикаты из воды и преобразуют большую их часть в скелетные материалы. Диатомовые водоросли - главные потребители силикатов в океане, вслед за ними идут губки и различные представители простейших. Скелеты мертвых диатомовых водорослей погружаются с поверхности на глубину океана, где постепенно распадаются. Силикаты, растворенные в океанских глубинах, возвращаются к поверхности в областях с восходящими течениями.
В водах соединения кремния находятся в растворённом, взвешенном и коллоидном состояниях, соотношения между которыми определяются составом вод, температурой, рН и другими факторами.
Растворённые формы кремния представлены, главным образом, кремниевой кислотой, продуктами её диссоциации и ассоциации, а также кремнийорганическими соединениями.
1 Область применения
1.2 Настоящий руководящий документ предназначен для использования в лабораториях, осуществляющих наблюдения за состоянием и загрязнением морских 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 17.1.3.08-82 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 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
РМГ 61-2003 ГСИ. Показатели точности, правильности, прецизионности методик количественного химического анализа. Методы оценки
РМГ 76-2004 ГСИ. Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа
Примечание - Ссылки на остальные стандарты и технические документы приведены в разделе 4.
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.
Таблица 1 - Диапазон измерений, значения характеристик погрешности и ее составляющих
|
|
|
|
Диапазон измерений массовой концентрации кремния , мкг/дм | Показатель повторяемости (среднеквадратическое отклонение повторяемости) , мкг/дм | Показатель воспроизводимости (среднеквадратическое отклонение воспроизводимости) , мкг/дм | Показатель точности (границы погрешности при вероятности 0,95) , мкг/дм |
От 10,0 до 1200 включ. | 0,01 +0,32 | 0,02 +0,84 | 0,04 +1,65 |
4 Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы, материалы
4.1 При выполнении измерений применяют следующие средства измерений и вспомогательные устройства:
- спектрофотометр любого типа, работающий на длине волны 810 нм, с пределом абсолютной допускаемой погрешности коэффициента пропускания не более 1%, с кюветами длиной 50 мм;
- весы лабораторные по ГОСТ 53228-2008*, среднего класса точности, с пределом взвешивания 200 г;
- государственный стандартный образец состава водных растворов ионов кремния ГСО 2298-89 П (далее - ГСО);
4.2 При выполнении измерений применяют следующие реактивы и материалы:
- оксид алюминия по ТУ 6-09-3916, для хроматографии;
- аммоний молибденовокислый 4-водный (молибдат аммония) по ГОСТ 3765, х.ч.;
- кислота щавелевая по ГОСТ 22180-76, х.ч.;
- кислота серная по ГОСТ 4204-77, х.ч.;
- кислота аскорбиновая по ФС 42-2668-95*, фармакопейная;
- вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72;
- фильтры бумажные обеззоленные по ТУ 6-09-1678-86, "белая лента".
Примечание - Допускается использование реактивов и материалов, изготовленных по другой нормативной и технической документации, в том числе импортных, с квалификацией не ниже указанной в 4.2.
5 Метод измерений
Определение массовой концентрации кремния фотометрическим методом основано на взаимодействии мономерно-димерных форм кремния с молибдатом аммония в кислой среде с образованием кремнемолибденового комплекса, который при восстановлении аскорбиновой кислотой образует окрашенную в синий цвет форму. Максимум в спектре поглощения образовавшегося соединения наблюдается при 810 нм [1].
6 Требования безопасности, охраны окружающей среды
6.1 При выполнении измерений кремния в пробах морских вод соблюдают требования безопасности, установленные в национальных стандартах и в правилах [2].
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 Массовая концентрация вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должна превышать установленных предельно допустимых концентраций в соответствии с ГОСТ 12.1.005.
6.4 Вредно действующие вещества подлежат сбору и утилизации в соответствии с установленными правилами.
7 Требования к квалификации операторов
К выполнению измерений и обработке их результатов допускаются лица с 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 (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, ГОСТ 17.1.3.08 и ГОСТ Р 51592. Оборудование для отбора проб должно соответствовать ГОСТ 17.1.5.04 и ГОСТ Р 51592.
Определение кремния необходимо производить не позже 12 ч после отбора проб.
При охлаждении до 3-5 °С допускается хранение проб в течение 5-7 сут. Более длительное хранение возможно при замораживании проб до температуры минус 18 °С. Замороженные пробы после размораживания должны до анализа не менее 10 ч находиться при комнатной температуре. Подкисление проб с целью консервации недопустимо.
10 Подготовка к выполнению измерений
10.1 Приготовление растворов и реактивов
Растворы и реактивы для определения кремния готовят на свежеприготовленной дистиллированной воде, образцы для градуировки на "бескремниевой" морской воде.
10.1.1 Получение "бескремниевой" морской воды
"Бескремниевую" воду получают путем пропускания морской воды через адсорбер с прокаленным оксидом алюминия.
Для этого оксид алюминия прокаливают в сушильном шкафе при 600-700 °С в течение часа. Прокаленный оксид алюминия помещают в воронку Бюхнера слоем около 10 см и по каплям пропускают поверхностную морскую воду с соленостью, отличающуюся от солености пробы не более чем на 2,5‰. "Бескремниевую" воду хранят в плотно закрытой полиэтиленовой или полипропиленовой посуде.
10.1.2 Раствор серной кислоты
10.1.3 Раствор молибдата аммония
10.1.4 Смешанный реактив
10.1.5 Раствор щавелевой кислоты
10.1.6 Раствор аскорбиновой кислоты
10.2 Приготовление градуировочных растворов
11 Установление градуировочных зависимостей
11.1 Для приготовления образцов для градуировки используют "бескремниевую" морскую воду, полученную в соответствии с 10.1.1, с соленостью, отличающуюся от солености пробы не более чем на 2,5‰.
При отсутствии "бескремниевой" морской воды допустимо приготовление градуировочных растворов на свежеприготовленной дистиллированной воде. В этом случае при вычислении результатов измерений вводят солевую поправку в соответствии с 14.2.
Каждый образец для градуировки готовят в тройной повторности.
Через 30 мин после добавления реактивов измеряют оптическую плотность растворов на спектрофотометре в кюветах 50 мм при длине волны 810 нм относительно "бескремниевой" морской или свежеприготовленной дистиллированной воды, на которой готовились образцы для градуировки.
Значение оптической плотности холостого опыта (раствора, не содержащего добавок кремния) вычитают из оптической плотности растворов, содержащих кремний.
12 Контроль стабильности градуировочной характеристики
12.1 Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят каждый раз перед выполнением измерений массовой концентрации кремния в серии проб. Средствами контроля являются образцы, используемые для установления градуировочной зависимости по 11.1 (не менее 3 образцов).
12.2 Градуировочная характеристика считается стабильной при выполнении следующего условия
Если условие (2) не выполняется для одного образца для градуировки, необходимо выполнить повторное измерение этого образца для исключения результата, содержащего грубую погрешность. При повторном невыполнении условия (2) выясняют причины нестабильности, устраняют их и повторяют измерение с использованием других образцов, предусмотренных методикой. Если градуировочная характеристика вновь не будет удовлетворять условию (2), устанавливают новую градировочную зависимость.
13 Выполнение измерений
Через 30 мин после добавления реактивов измеряют оптическую плотность пробы морской воды на спектрофотометре в кюветах 50 мм при длине волны 810 нм относительно исследуемой морской воды без реактивов.
14 Вычисление результатов измерений
Если расхождение превышает предел повторяемости, выполняют повторное измерение рабочих проб. При повторном расхождении результаты анализа бракуются, а в лаборатории проводится выяснение причин, приводящих к неудовлетворительным результатам.
14.4 Результат измерений в документах, предусматривающих его использование, представляют в виде:
Если пробы перед определением были разбавлены, результат измерения умножают на величину разбавления.
Численные значения результата измерения должны оканчиваться цифрой того же разряда, что и значения характеристики погрешности.
15 Контроль качества результатов измерений
15.1 Общие положения
15.1.1 Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории предусматривает
оперативный контроль процедуры выполнения измерений (на основе оценки повторяемости и погрешности при реализации отдельно взятой контрольной процедуры);
контроль стабильности результатов измерений (на основе контроля стабильности среднеквадратического отклонения внутрилабораторной прецизионности и погрешности результатов анализа).
Диапазон измерений, значения пределов повторяемости и воспроизводимости приведены в таблице 2.
|
|
|
Диапазон измерений массовой концентрации кремния , мкг/дм | Предел повторяемости (для двух результатов параллельных определений) , мкг/дм | Предел воспроизводимости (значение допускаемого расхождения между двумя результатами измерений, полученными в разных лабораториях) , мкг/дм |
От 10,0 до 1200 включ. | 0,03 +0,90 | 0,06 +2,33 |
15.1.2 Оценки внутрилабораторной прецизионности и погрешности могут быть проведены с использованием алгоритмов, изложенных в рекомендациях РМГ 61 при реализации этих алгоритмов в конкретной лаборатории.
15.1.3 Периодичность контроля регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории* (или другом документе системы качества, регламентирующем процедуры внутрилабораторного контроля) с учетом требований РМГ 76.
15.2 Оперативный контроль повторяемости
15.2.1 Для оперативного контроля повторяемости отобранную пробу воды делят на две части и проводят параллельные измерения в соответствии с разделом 13.
Результат контрольной процедуры должен удовлетворять условию
15.2.2 При невыполнении условия (8) процедуру измерения повторяют. При повторном невыполнении условия (8) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и устраняют их в соответствии с РМГ 76.
15.3 Оперативный контроль погрешности выполнения измерений
процедуру анализа признают удовлетворительной.
15.3.3 При невыполнении условия (11) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (11), выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.
Библиография
[1] Chemical methods for the use in marine environmental monitoring/IOC, Manuals and guides, N 12. - UNESCO, 1983
[2] Правила по технике безопасности при производстве наблюдений и работ на сети Госкомгидромета. - Л.: Гидрометеоиздат, 1983
МИНИСТЕРСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И ЭКОЛОГИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды
Государственное учреждение "Научно-производственное объединение "Тайфун"
(ГУ "НПО "Тайфун")
249038, г.Обнинск Калужской обл., ул.Победы, 4
Телефон (48439) 4-42-01, факс (48439) 4-09-10
СВИДЕТЕЛЬСТВО
об аттестации методики измерений
N 18.22-2010
Методика измерений кремния в морской воде фотометрическим методом,
разработанная Федеральным государственным учреждением "Государственный океанографический институт имени Н.Н.Зубова" (ФГУ "ГОИН"), Кропоткинский пер., 6, Москва. 119034
и регламентированная в
РД 52.10.744-2010 МАССОВАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ КРЕМНИЯ В МОРСКОЙ ВОДЕ. Методика измерений фотометрическим методом в виде синей формы молибдокремниевой кислоты (20 с.),
аттестована в соответствии с ГОСТ Р 8.563-2009.
Аттестация осуществлена по результатам метрологической экспертизы материалов по разработке методики измерений
В результате аттестации установлено, что методика измерений соответствует предъявляемым к ней метрологическим требованиям и обладает основными метрологическими характеристиками, приведенными в приложении.
Генеральный директор В.М.Шершаков
МП
Приложение
к свидетельству об аттестации
методики измерений
N 18.22-2010
Метрологические характеристики
Таблица 1 - Диапазон измерений, значения характеристик погрешности измерений и ее составляющих
|
|
|
|
|
Наименование компонента | Диапазон измерений массовой концентрации кремния , мкг/дм | Показатель повторяемости (среднее квадратическое отклонение результатов единичного анализа, полученных в условиях повторяемости) , мкг/дм | Показатель воспроизводимости (среднее квадратическое отклонение всех результатов анализа, полученных в условиях воспроизводимости) , мкг/дм
| Показатель точности (границы, в которых погрешность любого из совокупности результатов анализа находится с принятой вероятностью), при 0,95 , мкг/дм |
Массовая концентрация кремния | От 10,0, до 1200,00 включ. | 0,01 · +0,32 | 0,02 · +0,84 | 0,04 · +1,65 |
|
|
|
|
Наименование компонента | Диапазон измерений общей щелочности , мкг/дм | Предел повторяемости (относительное значение допускаемого расхождения между двумя результатами параллельных определений) , мкг/дм | Предел воспроизводимости (относительное значение допускаемого расхождения между двумя результатами измерений) , мкг/дм |
Массовая концентрация кремния | От 10,00 до 1200,00 включ. | 0,03 · +0,90 | 0,06 · +2,33 |
При реализации методики измерений в лаборатории обеспечивают:
- оперативный контроль процедуры измерений (на основе оценки повторяемости при реализации отдельно взятой контрольной процедуры);
- контроль стабильности результатов измерений (на основе контроля стабильности среднеквадратического отклонения повторяемости).
Алгоритм контроля процедуры измерений приведен в документе, регламентирующем методику измерений.
Главный метролог ГУ "НПО "Тайфун" А.Ф.Ковалев
МП 20.10.2010