Руководящий документ РД 52.24.377-2008 Руководящий документ. Массовая концентрация алюминия, бериллия, ванадия, железа, кадмия, кобальта, марганца, меди, молибдена, никеля, свинца, серебра, хрома, и цинка в водах. Методика выполнения измерений методом атомной абсорбции с электротермической атомизацией проб.
РД 52.24.377-2008
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ
МАССОВАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ АЛЮМИНИЯ, БЕРИЛЛИЯ, ВАНАДИЯ, ЖЕЛЕЗА, КАДМИЯ, КОБАЛЬТА, МАРГАНЦА, МЕДИ, МОЛИБДЕНА, НИКЕЛЯ, СВИНЦА, СЕРЕБРА, ХРОМА И ЦИНКА В ВОДАХ.
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ МЕТОДОМ АТОМНОЙ АБСОРБЦИИ С ПРЯМОЙ ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКОЙ АТОМИЗАЦИЕЙ ПРОБ
Дата введения 2008-11-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Государственным учреждением Гидрохимический институт (ГУ ГХИ)
2 РАЗРАБОТЧИКИ Т.В.Князева, канд. хим. наук, A.M.Аниканов
3 СОГЛАСОВАН с УМЗА и ГУ НПО "Тайфун" Росгидромета
4 УТВЕРЖДЕН Заместителем Руководителя Росгидромета 25.08.2008 г.
5 АТТЕСТОВАН ГУ ГХИ, свидетельство об аттестации от 15.04.2008 г. N 28.24-2008
6 ЗАРЕГИСТРИРОВАН ЦМТР ГУ "НПО "Тайфун" за номером РД 52.24.377-2008 от 03.09.2008 г.
Внесен в Федеральный реестр методик выполнения измерений, применяемых в сферах распространения государственного метрологического контроля и надзора за номером ФР. 1.31.2009.06155
7 ВЗАМЕН РД 52.24.377-95 "Методические указания. Методика выполнения измерений массовой концентрации металлов (Al, Ag, Be, Cd, Со, Cr, Cu, Fe, Mn, Mo, Ni, Pb, V, Zn) в поверхностных водах методом атомной абсорбции с прямой электротермической атомизацией проб".
Введение
В ряду компонентов химического состава поверхностных вод металлы занимают весьма важное положение. Это обусловлено их свойствами в водной среде (поливалентность, высокая реакционная способность, биологическая активность), благодаря которым металлы принимают участие практически во всех физико-химических, химических и биологических процессах, протекающих в водных объектах. Вследствие этого металлы в водах представлены значительным разнообразием форм существования и миграции. Соотношение между упомянутыми формами, как правило, зависит от рН, окислительно-восстановительного потенциала, качественного и количественного состава других неорганических и органических компонентов вод, содержания и состава взвесей, температуры, гидробиологических и некоторых других факторов.
В поверхностных водах металлы присутствуют в виде трех миграционных форм: растворенной, взвешенной и коллоидной. В каждую из перечисленных форм металлы могут входить в виде различных химических соединений.
Значительный вклад в транспорт металлов в поверхностных водах вносят взвешенные формы. Миграционная способность взвешенных форм металлов определяется, главным образом, геохимическим и гранулометрическим составом взвешенного материала. Доминирующая часть соединений металлов находится в твердой фазе в виде включений в состав различных минералов, осажденных гидроксидов, карбонатов, сульфидов и силикатов, а также в составе зоопланктона, фитопланктона, бактерий и детрита.
Коллоидные формы металлов представлены, главным образом, полигидроксидами алюминия, железа и марганца с другими включенными в их состав или сорбированными металлами. Коллоидные формы мало устойчивы и при изменении условий среды переходят в состав растворенных или взвешенных форм. В высокоцветных водах, содержащих значительные количества гумусовых веществ, возможно образование устойчивых органоминеральных коллоидов.
Применительно к аналитическому определению металлов в водах принято считать их растворенными формами те, которые проходят через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм, взвешенными - остающиеся на упомянутом фильтре. Валовое содержание металлов - это сумма растворенных и взвешенных форм.
Для получения достоверных результатов по содержанию в воде растворенных и взвешенных форм проба сразу после отбора должна быть профильтрована. Фильтрат подкисляют концентрированной азотной кислотой до рН<2. Кислая среда снижает сорбцию растворенных форм металлов на стенках посуды, в которую помещается проба воды, и препятствует процессам гидролиза соединений металлов при хранении.
Металлы в повышенных концентрациях оказывают весьма негативное влияние как на водные экосистемы, так и на человека, поэтому их содержание в воде нормируется.
Таблица 1 - ПДК металлов в поверхностных водах суши
Металл | ПДК для водных объектов, мкг/дм | |
| хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения | рыбохозяйственного назначения |
Алюминий | 200 | 40 |
Бериллий | 0,2* | 0,3 |
Ванадий | 100 | 1 |
Железо общее | 300* | 100 |
Кадмий | 1* | 5 |
Кобальт | 100 | 10 |
Марганец | 100 | 10 |
Медь | 1000 | 1 |
Молибден | 250* | 1 |
Никель | 20 | 10 |
Свинец | 10 | 6 |
Серебро | 50* | - |
Хром (III) | 500 | 70 |
Хром (VI) | 50 | 20 |
Цинк | 1000 | 10 |
* Валовое содержание
|
1 Область применения
1.1 Настоящий руководящий документ устанавливает методику выполнения измерений (далее - методика) массовой концентрации растворенных форм металлов: алюминия, бериллия, ванадия, железа, кадмия, кобальта, марганца, меди, молибдена, никеля, свинца, серебра, хрома и цинка - в пробах природных и очищенных сточных вод методом атомной абсорбции с прямой электротермической атомизацией проб. Диапазон измерений массовых концентраций металлов приведен в таблице 2.
При выполнении измерений в пробах с массовой концентрацией металлов свыше верхней границы диапазона измеряемых концентраций, приведенных в таблице 2, допускается выполнение измерений после соответствующего разбавления пробы очищенной водой.
1.2 Настоящий руководящий документ предназначен для использования в лабораториях, осуществляющих наблюдения за загрязнением 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 2.
Металл | Диапазон измерений массовой концентрации , мкг/дм | Показатель повторяемости (среднеквад- ратическое отклонение повторяемости) , мкг/дм | Показатель воспроизводимости (среднеквад- ратическое отклонение воспроизводи-мости) , мкг/дм | Показатель правильности (границы систематической погрешности) , мкг/дм | Показатель точности (границы погрешности) , мкг/дм |
Алюминий | От 6,0 до 60,0 включ. | 0,1+0,05 · | 0,2+0,08 · | 0,2+0,05 · | 0,6+0,17 · |
Бериллий | От 0,20 до 4,00 включ. | 0,03+0,03 · | 0,05+0,07 · | 0,04+0,05 · | 0,10+0,14 · |
Ванадий | От 2,0 до 100,0 включ. | 0,3+0,05 · | 0,4+0,08 · | 0,2+0,06 · | 0,7+0,17 · |
Железо | От 10 до 200 включ. | 1+0,07 · | 1+0,10 · | 1+0,07 · | 2+0,19 · |
Кадмий | От 0,10 до 2,00 включ. | 0,01+0,03 · | 0,02+0,05 · | 0,02+0,02 · | 0,05+0,10 · |
Кобальт | От 2,0 до 40,0 включ. | 0,3+0,05 · | 0,5+0,07 · | 0,4+0,06 · | 1,0+0,14 · |
Марганец | От 1,0 до 15,0 включ. | 0,1+0,04 · | 0,1+0,06 · | 0,1+0,04 · | 0,2+0,12 · |
Медь | От 1,0 до 30,0 включ. | 0,1+0,06 · | 0,1+0,09 · | 0,1+0,06 · | 0,2+0,19 · |
Молибден | От 1,0 до 50,0 включ. | 0,1+0,05 · | 0,2+0,08 · | 0,1+0,05 · | 0,6+0,17 · |
Никель | От 5,0 до 60,0 включ. | 0,7+0,04 · | 1+0,06 · | 0,6+0,04 · | 2+0,12 · |
Серебро | От 0,02 до 4,00 включ. | 0,05 · | 0,07 · | 0,01+0,05 · | 0,01+0,14 · |
Свинец | От 2,0 до 30,0 включ. | 0,3+0,04 · | 0,5+0,06 · | 0,2+0,05 · | 1+0,12 · |
Хром | От 1,0 до 30,0 включ. | 0,1+0,07 · | 0,1+0,10 · | 0,08 · | 0,4+0,22 · |
Цинк | От 2,0 до 20,0 включ. | 0,3+0,05 · | 0,5+0,08 · | 0,6+0,04 · | 1+0,17 · |
Пределы обнаружения металлов электротермическим атомно-абсорбционным методом приведены в таблице 3.
Таблица 3 - Пределы обнаружения металлов в поверхностных водах суши
Металл | Пределы обнаружения, мкг/дм |
Алюминий | 4 |
Бериллий | 0,2 |
Ванадий | 1 |
Железо общее | 4 |
Кадмий | 0,1 |
Кобальт | 1 |
Марганец | 0,4 |
Медь | 0,5 |
Молибден | 1 |
Никель | 4 |
Свинец | 1 |
Серебро | 0,02 |
Хром (III) | 0,5 |
Хром (VI) | 0,5 |
Цинк | 1 |
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 Атомно-абсорбционный спектрометр с электротермическим атомизатором (например: AAS 30, "Сатурн", КВАНТ-Z.ЭТА и др.), снабженный корректором неселективного поглощения фона и комплектом спектральных ламп с полым катодом типа ЛСП-1, ЛТ-6М или других типов с аналогичными характеристиками.
4.1.2 Графитовые трубки (кюветы) с пиролитическим покрытием к атомизатору атомно-абсорбционного спектрометра.
4.1.3 Графитовые трубки с коаксиальной графитовой платформой к атомизатору атомно-абсорбционного спектрометра (рисунки 1 и 2).
Рисунок 1 - Графитовые трубки с коаксиальной платформой
Рисунок 2 - Коаксиальная графитовая платформа
4.1.4 Весы лабораторные среднего (III) класса точности по ГОСТ 24104-2001 с наибольшим пределом взвешивания 200 г.
4.1.5 Государственный стандартный образец (ГСО) состава водных растворов ионов алюминия ГСО 7757-2000.
4.1.6 Государственный стандартный образец (ГСО) состава водных растворов ионов бериллия ГСО 7759-2000.
4.1.7 Государственный стандартный образец (ГСО) состава водных растворов ионов ванадия ГСО 7774-2000.
4.1.8 Государственный стандартный образец (ГСО) состава водных растворов ионов железа ГСО 8212-2002.
4.1.9 Государственный стандартный образец (ГСО) состава водных растворов ионов кадмия ГСО 7773-2000.
4.1.10 Государственный стандартный образец (ГСО) состава водных растворов ионов кобальта ГСО 7784-2000.
4.1.11 Государственный стандартный образец (ГСО) состава водных растворов ионов марганца ГСО 7761-2000.
4.1.12 Государственный стандартный образец (ГСО) состава водных растворов ионов меди ГСО 8205-2002.
4.1.13 Государственный стандартный образец (ГСО) состава водных растворов ионов молибдена ГСО 7768-2000.
4.1.14 Государственный стандартный образец (ГСО) состава водных растворов ионов никеля ГСО 7785-2000.
4.1.15 Государственный стандартный образец (ГСО) состава водных растворов ионов свинца ГСО 7774-2000.
4.1.16 Государственный стандартный образец (ГСО) состава водных растворов ионов серебра ГСО 8430-2003.
4.1.17 Государственный стандартный образец (ГСО) состава водных растворов ионов хрома ГСО 7781-2000.
4.1.18 Государственный стандартный образец (ГСО) состава водных растворов ионов цинка ГСО 8211-2002.
4.1.26 Стаканчики для взвешивания (бюксы) СВ-24/10 по ГОСТ 25336-82 - 3 шт.
4.1.27 Воронки лабораторные, тип В по ГОСТ 25336-82, диаметром 56 мм - 3 шт.
4.1.29 Наконечники полипропиленовые для дозаторов.
4.1.32 Устройство для фильтрования проб с использованием мембранных фильтров.
4.1.33 Плитка электрическая с закрытой спиралью и регулируемой мощностью нагрева по ГОСТ 14919-83.
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 Азотная кислота особой чистоты по ГОСТ 11125-84.
4.2.4 Кальций азотнокислый (нитрат кальция), импортный, соответствующий квалификации ч.д.а.
4.2.5 Магний азотнокислый, 6-водный (нитрат магния) по ГОСТ 11088-75, ч.д.а.
4.2.6 Фильтры мембранные "Владипор МФАС-ОС-2", 0,45 мкм по ТУ 6-55-221-1-29-89 или другого типа, равноценные по характеристикам.
4.2.7 Универсальная индикаторная бумага по ТУ 6-09-1181-76.
4.2.8 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
4.2.9 Аргон сжатый в баллонах по ТУ-21-12-94, высокой чистоты.
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
Выполнение измерений массовой концентрации металлов основано на измерении атомной абсорбции (далее - абсорбционности) в нагревающейся электротоком графитовой трубке при испарении анализируемой пробы с ее внутренней поверхности или с поверхности помещенной в нее коаксиальной платформы - тонкостенной графитовой трубки меньшего размера.
Измерение массовой концентрации ионов алюминия, бериллия, железа, кадмия, кобальта, марганца, меди, никеля, свинца, серебра, хрома и цинка на спектрометре "AAS 30" проводят при дозировании пробы воды в полость коаксиальной платформы (рисунки 1 и 2). Измерение массовой концентрации ионов ванадия и молибдена на "AAS 30", а также всех металлов на таком спектрометре, как "Квант-Z.ЭTA", предусматривает дозирование пробы на внутреннюю поверхность графитовой трубки. Далее атомизатор нагревается электротоком по специальной температурно-временной программе, включающей выпаривание пробы до сухого остатка, его озоление и атомизацию, сопровождающуюся измерением абсорбционности металла на его резонансной спектральной линии, излучаемой соответствующей лампой с полым катодом. Измеряемая абсорбционность атомного пара металла связана с концентрацией ионов этого металла в анализируемой пробе градуировочной зависимостью.
6 Требования безопасности, охраны окружающей среды
6.1 При выполнении измерений массовой концентрации металлов 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 к 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 Оператор, выполняющий измерения, должен знать правила безопасности при работе с электрооборудованием и сжатыми газами.
6.5 Выполнение измерений следует проводить при наличии вытяжной вентиляции.
6.6 Особых требований по экологической безопасности не предъявляется.
7 Требования к квалификации операторов
К выполнению измерений допускаются лица с высшим профессиональным образованием, имеющие стаж работы в лаборатории не менее полугода, прошедшие соответствующую подготовку для работы с электрооборудованием и сжатыми газами, освоившие методику.
8 Условия выполнения измерений
При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:
- температура окружающего воздуха (22±10)°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
При отборе, предварительной обработке и хранении проб воды особое внимание должно быть обращено на исключение загрязнения пробы стенками посуды, используемыми фильтрами и консервантом. Посуду, предназначенную для транспортирования и хранения проб, перед использованием тщательно отмывают раствором (1:1) азотной кислоты и ополаскивают очищенной водой. В ходе отбора и первичной обработки проб (подкисление, фильтрование, дозирование) следует исключить контакт пробы с металлическими и резиновыми поверхностями.
10 Подготовка к выполнению измерений
10.1 Приготовление растворов и реактивов
10.1.1 Очищенная вода
Очищенную воду получают повторной перегонкой дистиллированной воды в стеклянной или кварцевой установке или с помощью установки любого типа для получения особо чистой воды. Степень чистоты воды контролируют по величине холостого опыта. Содержание металлов в очищенной воде не должно превышать величину предела обнаружения металлов. Очищенную воду хранят в плотно закрытой полипропиленовой или полиэтиленовой посуде не более 10 дней.
10.1.2 Раствор азотной кислоты 1:1
10.1.3 Раствор азотной кислоты 1:200 (фоновый раствор)
10.1.4 Раствор азотной кислоты, 1%-ный
10.2 Приготовление градуировочных растворов и градуировочных образцов металлов
10.2.4 Градуировочные образцы
Металл | Номер градуировочного образца | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Алюминий | 6,0 | 10,0 | 20,0 | 40,0 | 60,0 |
Бериллий | 0,20 | 0,50 | 1,00 | 2,00 | 4,00 |
Ванадий | 2,0 | 10,0 | 25,0 | 50,0 | 100 |
Железо | 10 | 25 | 75 | 150 | 200 |
Кадмий | 0,10 | 0,25 | 0,50 | 1,00 | 2,00 |
Кобальт | 2,0 | 5,0 | 10,0 | 25,0 | 40,0 |
Марганец | 1,0 | 2,5 | 5,0 | 10,0 | 15,0 |
Медь | 1,0 | 5,0 | 10,0 | 20,0 | 30,0 |
Молибден | 1,0 | 5,0 | 10,0 | 25,0 | 50,0 |
Никель | 5,0 | 10,0 | 25,0 | 50,0 | 60,0 |
Свинец | 2,0 | 5,0 | 10,0 | 20,0 | 30,0 |
Серебро | 0,10 | 0,50 | 1,00 | 2,00 | 4,00 |
Хром | 1,0 | 5,0 | 10,0 | 20,0 | 30,0 |
Цинк | 2,0 | 5,0 | 10,0 | 15,0 | 20,0 |
Металл | Номер градуировочного образца | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Алюминий | 0,60 100 | 1,0 100 | 2,0 100 | 4,0 100 | 3,0 50 |
Бериллий | 0,20 100 | 0,5 100 | 1,0 100 | 2,0 100 | 2,0 50 |
Ванадий | 0,20 100 | 1,0 100 | 2,5 100 | 5,0 100 | 5,0 50 |
Железо | 1,0 100 | 2,5 100 | 7,5 100 | 15,0 100 | 10,0 50 |
Кадмий | 0,20 200 | 0,25 100 | 0,5 100 | 1,0 100 | 2,0 100 |
Кобальт | 0,20 100 | 0,5 100 | 1,0 100 | 2,5 100 | 2,0 50 |
Марганец | 0,20 200 | 0,5 200 | 0,5 100 | 1,0 100 | 1,5 100 |
Медь | 0,20 200 | 0,50 100 | 1,0 100 | 2,0 100 | 3,0 100 |
Молибден | 0,20 200 | 0,5 100 | 1,0 100 | 2,5 100 | 5,0 100 |
Никель | 0,50 100 | 1,0 100 | 2,5 100 | 5,0 100 | 3,0 50 |
Свинец | 0,20 100 | 0,5 100 | 1,0 100 | 2,0 100 | 3,0 100 |
Серебро | 0,20 100 | 0,50 100 | 1,0 100 | 2,0 100 | 2,0 50 |
Хром | 0,20 200 | 0,50 100 | 1,0 100 | 2,0 100 | 3,0 100 |
Цинк | 0,20 100 | 0,5 100 | 1,0 100 | 1,5 100 | 2,0 100 |
Градуировочные образцы серебра используют в день приготовления, градуировочные образцы остальных металлов хранят не более 5 дней.
10.2.5 Раствор для холостого измерения (бланк)
Для приготовления раствора для холостого измерения используют фоновый раствор с добавлением необходимого количества модификатора в соответствии с руководством по эксплуатации прибора. Срок хранения бланка - не более двух недель.
10.3 Подготовка измерительного прибора
10.3.1 Спектрометр "Квант-Z.ЭТА" или аналогичный прибор готовят к работе для измерения массовых концентраций элементов в соответствии с техническим описанием или руководством по эксплуатации прибора.
Спектрометр "ААС 30" готовят к работе в соответствии с 10.3.2-10.3.3.
10.3.2 Спектрометр "ААС 30" настраивают для измерений в режиме автоматической коррекции неселективного поглощения: используют дейтериевую лампу для измерений в УФ-области спектра (менее 400 нм) и галогеновую лампу - для измерений в видимой области спектра. При амплитудной регистрации аналитического сигнала предусматривают контроль правильности формы импульса абсорбционности.
Условия измерений выбирают в соответствии с таблицей 5.
Таблица 5 - Условия измерения амплитуды и площади импульса абсорбционности
Металл | Длина волны, , нм | Максимальная ширина щели, , мм | Амплитуда импульса | Площадь импульса | ||
|
|
| Постоянная усилителя, | Скорость диаграммной ленты, мм/ч | Задержка начала измерения, с | Продолжи-тельность измерения, с |
Алюминий | 309,3 | 0,7 | 0,5-1,0 | 2800 | 1,5 | 5,0 |
Бериллий | 234,9 | 0,3 | 0,5-1,0 | 2800 | 1,0 | 4,0 |
Ванадий | 319,0 | 0,7 | 0,5 | 2800 | 1,0 | 5,0 |
Железо | 248,3 | 0,3 | 0,5-1,0 | 2800 | 1,0 | 3,5 |
Кадмий | 228,8 | 0,8 | 0,5-1,0 | 7200 | 0,5-1,0 | 1,5 |
Кобальт | 240,0 | 0,15 | 0,5-1,0 | 2800 | 1,0 | 4,5 |
Марганец | 279,8 | 0,5 | 0,5-1,0 | 2800 | 1,0 | 3,5 |
Медь | 327,4 | 0,7 | 0,5-1,0 | 7200 | 1,0 | 3,0 |
Молибден | 313,3 | 0,7 | 0,5 | 2800 | 1,0 | 5,0 |
Никель | 232,0 | 0,3 | 0,5-1,0 | 2800 | 1,5 | 5,5 |
Свинец | 283,3 | 0,3 | 0,5-1,0 | 7200 | 1,0 | 1,5 |
Серебро | 328,1 | 0,6 | 0,5-1,0 | 7200 | 1,0 | 2,0 |
Хром | 357,9 | 0,3 | 0,5-1,0 | 2800 | 1,5 | 5,5 |
Цинк | 213,9 | 0,8 | 0,5-1,0 | 7200 | 1,0 | 1,5 |
10.3.3 Для подготовки атомизатора "ААС 30" при определении алюминия, бериллия, железа, кадмия, кобальта, марганца, меди, никеля, свинца, серебра, хрома и цинка коаксиальную платформу вставляют в графитовую трубку и совмещают имеющиеся в их стенках отверстия для ввода пробы. Трубку с платформой закрепляют в атомизаторе и отжигают в соответствии с 10.5.5. При определении ванадия и молибдена в атомизаторе закрепляют трубку без платформы.
10.4 Введение пробы в графитовую трубку атомизатора (дозирование)
Дозирование пробы в графитовую трубку как с платформой, так и без нее выполняют дозатором в соответствии с руководством по эксплуатации используемого спектрометра. Перед дозированием новой пробы наконечник дозатора промывают фоновым раствором или очищенной водой. Наконечник можно использовать, пока его поверхность остается гидрофобной.
При правильном выполнении дозирования проба в коаксиальной платформе принимает форму капиллярного столба жидкости и экранирует световой поток. При этом указатели интенсивности световых потоков в аналитических каналах устанавливаются в положение "100% поглощения". Объемы дозируемых проб для "ААС 30" приведены в таблице 6.
Таблица 6 - Условия выпаривания пробы в атомизаторе
Металл | Объем пробы, мм | Температура, °С | Скорость нагрева, °С/с | Продолжи-тельность нагрева, с | Расход инертного газа во внутреннем потоке, см /мин |
Алюминий | 50 | 210 | 25 | 30 | 350 |
Бериллий | 100 | 210 | 25 | 60 | 350 |
Ванадий | 50 | 120 | 10 | 30 | 350 |
Железо | 10 | 210 | 25 | 10 | 350 |
Кадмий | 25 | 210 | 25 | 20 | 350 |
Кобальт | 100 | 210 | 25 | 30 | 350 |
Марганец | 100 | 210 | 25 | 60 | 350 |
Медь | 100 | 210 | 25 | 60 | 350 |
Молибден | 50 | 120 | 10 | 30 | 350 |
Никель | 100 | 210 | 25 | 60 | 350 |
Свинец | 50 | 210 | 25 | 30 | 350 |
Серебро | 100 | 210 | 25 | 60 | 350 |
Хром | 50 | 210 | 25 | 30 | 350 |
Цинк | 2,5-5,0 | 210 | 25 | 5 | 350 |
10.5 Условия атомизации проб
10.5.1 Температурно-временная программа нагрева атомизатора спектрометра "Квант-Z.ЭТА" для измерения массовой концентрации металлов выбирается в соответствии с программой прибора.
Условия атомизации проб на спектрометре "ААС 30" выбираются и выполняются по 10.5.2-10.5.5.
10.5.2 Условия выпаривания проб в атомизаторе приведены в таблице 6. Контроль за своевременным окончанием выпаривания осуществляют, наблюдая положение указателя интенсивности световых потоков: за 5-15 с до переключения нагрева атомизатора на режим "Озоление" указатели должны из положения "100% поглощения" переместиться в положение "0% поглощения". При выпаривании не следует допускать вскипания пробы, а также переключения атомизатора на режим "Озоление", если указатели интенсивности световых потоков не находятся в положении "0% поглощения".
10.5.3 Условия озоления сухого остатка раствора пробы приведены в таблице 7. Продолжительность стадии озоления при анализе пресных вод - 15 с. При анализе вод с повышенным содержанием солей и органических веществ продолжительность озоления увеличивают до 30 с. При определении кадмия, свинца и цинка на приборах, не оснащенных сенсором температуры, следует следить, чтобы графитовая трубка не нагревалась до красного свечения.
Таблица 7 - Условия озоления сухого остатка пробы в атомизаторе
Металл | Температура, °С | Скорость нагрева, °С/с | Продолжительность нагрева, с | Расход инертного газа во внутреннем потоке, см /мин |
Алюминий | 600 | 100 | 25 | 350 |
Бериллий | 600 | 100 | 25 | 350 |
Ванадий | 600 | 100 | 25 | 350 |
Железо | 600 | 100 | 25 | 350 |
Кадмий | 400 | 100 | 25 | 350 |
Кобальт | 600 | 100 | 25 | 350 |
Марганец | 600 | 100 | 25 | 350 |
Медь | 500 | 100 | 25 | 350 |
Молибден | 600 | 100 | 25 | 350 |
Никель | 600 | 100 | 25 | 350 |
Свинец | 450 | 100 | 25 | 350 |
Серебро | 450 | 100 | 25 | 350 |
Хром | 600 | 100 | 25 | 350 |
Цинк | 450 | 100 | 25 | 350 |
10.5.4 Параметры атомизации задают, руководствуясь таблицей 8. Регулятор мощности (скорости нагрева) настраивают на максимальную величину электротока. При атомизации заданная температура графитовой трубки должна достигаться раньше или в начале испарения соединений определяемого металла.
На стадии атомизации следует контролировать величину неселективного поглощения. В момент измерения аналитического сигнала она не должна превышать 50%-70%. В противном случае пробу разбавляют очищенной водой.
Таблица 8 - Условия атомизации озоленного остатка пробы
Металл | Температура, °С | Скорость нагрева, °С/с | Продолжительность нагрева, с | Расход инертного газа во внутреннем потоке, см /мин |
Алюминий | 2600 | Макс. | 6,5 | 350 |
Бериллий | 2600 | Макс. | 5,0 | 250 |
Ванадий | 2660 | Макс. | 6,0 | 100 |
Железо | 2500 | 1500-2000 | 4,5 | 40 |
Кадмий | 1800 | 1500-2000 | 2,2 | 350 |
Кобальт | 2600 | Макс. | 5,5 | 200 |
Марганец | 2500 | 1500-2000 | 4,5 | 160 |
Медь | 2400 | 1500-2000 | 4,0 | 120 |
Молибден | 2660 | Макс. | 6,0 | 100 |
Никель | 2660 | Макс. | 7,0 | 350 |
Свинец | 2100 | 1500-2000 | 2,5 | 80 |
Серебро | 2200 | 1500-2000 | 3,0 | 80 |
Хром | 2600 | Макс. | 7,5 | 350 |
Цинк | 2000 | 1500-2000 | 2,5 | 100 |
10.5.5 Использование спектрометра "AAS 30" предусматривает очистку графитовой трубки (отжиг) после атомизации только при измерении массовых концентраций кадмия, марганца, меди, свинца, серебра и цинка. Отжиг проводят при 2500°С в течение 3 с.
В большинстве случаев при этом устраняются эффекты "памяти" атомизатора на результаты последующих измерений. Отжиг следует повторять, если в момент его окончания неселективное поглощение превышает 15%.
Продолжают дозирование анализируемой пробы в атомизатор только после охлаждения графитовой трубки до 45-50°С.
При использовании спектрометра "Квант-Z.ЭТА" или аналогичного прибора отжиг графитовой трубки выполняют, если величина измеренной абсорбционности пустой трубки превышает значение 0,01.
10.6 Установление градуировочных зависимостей
10.6.1 На приборах с аналоговой регистрацией аналитического сигнала измеряют величину абсорбционности, а на приборах с цифровой регистрацией - массовую концентрацию металла.
10.6.2 Выполняют три измерения при атомизации градуировочного образца с нулевой концентрацией иона металла (бланка) и не менее двух измерений при атомизации градуировочных образцов в порядке возрастания их концентраций в соответствии с 11.1-11.2.
В случае нарушения линейности градуировочной зависимости в области высоких концентраций какого-либо металла, допускается устанавливать градуировочные зависимости для двух диапазонов, так чтобы в каждом диапазоне зависимость была практически линейной.
11 Выполнение измерений
Таблица 9 - Рекомендуемые химические модификаторы, их концентрации и объемы
Металл | Модификатор и его концентрация в анализируемой пробе | Объем раствора модификатора, см , добавляемый к 25 см пробы |
Алюминий | 20 мкг/см Са и 100 мкг/см Mg | 0,05 и 0,20 соответственно |
Бериллий | 50 мкг/см Mg | 0,10 |
Железо
| 50 мкг/см Mg | 0,10 |
Кадмий | 20 мкг/см Pd | 0,05 |
Кобальт | 100 мкг/см Mg | 0,20 |
Марганец | 20 мкг/см Pd | 0,05 |
Медь* | 20 мкг/см Pd | 0,05 |
Молибден | 20 мкг/см Са и 100 мкг/см Mg | 0,05 и 0,2 соответственно |
Свинец | 20 мкг/см Pd | 0,05 |
Серебро | 20 мкг/см Pd | 0,05 |
Хром | 100 мкг/см Mg | 0,20 |
* Определение меди и железа возможно без применения модификатора.
|
12 Устранение мешающих влияний
Выполнению измерений мешает высокая минерализация вод, а также присутствие взвешенных и коллоидных веществ.
Автоматическая коррекция (учет) неселективного поглощения в спектрометре "AAS 30" производится с помощью дейтериевой лампы. В таких спектрометрах, как "Квант-Z.ЭТА", для этого используется обратный эффект Зеемана (наложение переменного магнитного поля на атомизатор) и введение в измеряемые растворы соответствующего модификатора матрицы пробы.
При достаточно высоком содержании металлов мешающее влияние избыточной минерализации можно устранить разбавлением пробы очищенной водой.
Мешающее влияние взвешенных и коллоидных веществ устраняют фильтрованием пробы.
13 Вычисление и оформление результатов измерений
Если для анализа брали меньшую аликвоту пробы воды, массовую концентрацию металла в анализируемой пробе рассчитывают по формуле
13.2 Результат измерения массовой концентрации определяемых металлов в документах, предусматривающих его использование, представляют в виде
Численные значения результата измерения должны оканчиваться цифрой того же разряда, что и значения характеристики погрешности, которые не должны содержать более двух значащих цифр.
13.3 Допустимо представлять результат в виде
13.4 Результаты измерения оформляют протоколом или записью в журнале, по формам, приведенным в Руководстве по качеству лаборатории.
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 повторяемости, погрешности при реализации отдельно взятой контрольной процедуры);
- контроль стабильности результатов измерений (на основе контроля стабильности среднеквадратического отклонения повторяемости, погрешности).
14.1.2 Периодичность 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 повторяемости
14.2.1 Контроль повторяемости осуществляют для каждого из результатов измерений, полученных в соответствии с методикой. Для этого отобранную пробу воды делят на две части, и выполняют измерения в соответствии с разделом 11.
14.2.4 Результат контрольной процедуры должен удовлетворять условию
14.3 Алгоритм оперативного контроля процедуры выполнения измерений с использованием метода добавок совместно с методом разбавления проб
14.3.1 Оперативный контроль процедуры выполнения измерений с использованием метода добавок совместно с методом разбавления пробы проводят, если массовая концентрация металла в рабочей пробе превышает величину концентрации, соответствующую нижнему пределу диапазона измерений массовой концентрации в 5 раз и более (см. таблица 2). В противном случае оперативный контроль проводят с использованием метода добавок согласно п.14.4. Для введения добавок используют ГСО ионов металла.
14.3.5 Если результат контрольной процедуры удовлетворяет условию:
процедуру анализа признают удовлетворительной.
При невыполнении условия (11) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (11), выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.
14.4 Алгоритм оперативного контроля процедуры выполнения измерений с использованием метода добавок
14.4.4 Если результат контрольной процедуры удовлетворяет условию
процедуру признают удовлетворительной.
При невыполнении условия (14) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (14), выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.
15 Проверка приемлемости результатов, полученных в условиях воспроизводимости
15.2 При превышении предела воспроизводимости могут быть использованы методы оценки приемлемости результатов измерений согласно ГОСТ Р ИСО 5725-6 (раздел 5) или МИ 2881.
15.3 Проверку приемлемости проводят 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: (8632) 22-44-70Телефон (8632) 22-66-68 E-mail ghi@aaanet.ru |
СВИДЕТЕЛЬСТВО
об аттестации методики выполнения измерений N 28.24-2008
Методика выполнения измерений массовой концентрации алюминия, бериллия, ванадия, железа, кадмия, кобальта, марганца, меди, молибдена, никеля, свинца, серебра, хрома и цинка в водах методом атомной абсорбции с прямой электротермической атомизацией проб,
разработанная Государственным учреждением Гидрохимический институт
и регламентированная РД 52.24.377-2008. Массовая концентрация алюминия, бериллия, ванадия, железа, кадмия, кобальта, марганца, меди, молибдена, никеля, свинца, серебра, хрома и цинка в водах. Методика выполнения измерений методом атомной абсорбции с прямой электротермической атомизацией проб,
аттестована в соответствии с ГОСТ Р 8.563-96 с изменениями 2002 г.
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.
Металл | Диапазон измерений массовой концентрации , мкг/дм | Показатель повторяемости (средне- квадратическое отклонение повторяемости) , мкг/дм | Показатель воспроизводимости (средне- квадратическое отклонение воспроизводи-мости) , мкг/дм | Показатель правильности (границы систематической погрешности) , мкг/дм | Показатель точности (границы погрешности) , мкг/дм |
Алюминий | От 6,0 до 60,0 включ. | 0,1+0,05 · | 0,2+0,08 · | 0,2+0,05 · | 0,6+0,17 · |
Бериллий | От 0,20 до 4,00 включ. | 0,03+0,03 · | 0,05+0,07 · | 0,04+0,05 · | 0,10+0,14 · |
Ванадий | От 2,0 до 100,0 включ. | 0,3+0,05 · | 0,4+0,08 · | 0,2+0,06 · | 0,7+0,17 · |
Железо | От 10 до 200 включ. | 1+0,07 · | 1+0,10 · | 1+0,07 · | 2+0,19 · |
Кадмий | От 0,10 до 2,00 включ. | 0,01+0,03 · | 0,02+0,05 · | 0,02+0,02 · | 0,05+0,10 · |
Кобальт | От 2,0 до 40,0 включ. | 0,3+0,05 · | 0,5+0,07 · | 0,4+0,06 · | 1,0+0,14 · |
Марганец | От 1,0 до 15,0 включ. | 0,1+0,04 · | 0,1+0,06 · | 0,1+0,04 · | 0,2+0,12 · |
Медь | От 1,0 до 30,0 включ. | 0,1+0,06 · | 0,1+0,09 · | 0,1+0,06 · | 0,2+0,19 · |
Молибден | От 1,0 до 50,0 включ. | 0,1+0,05 · | 0,2+0,08 · | 0,1+0,05 · | 0,6+0,17 · |
Никель | От 5,0 до 60,0 включ. | 0,7+0,04 · | 1+0,06 · | 0,6+0,04 · | 2+0,12 · |
Серебро | От 0,02 до 4,00 включ. | 0,05 · | 0,07 · | 0,01+0,05 · | 0,01+0,14 · |
Свинец | От 2,0 до 30,0 включ. | 0,3+0,04 · | 0,5+0,06 · | 0,2+0,05 · | 1+0,12 · |
Хром | От 1,0 до 30,0 включ. | 0,1+0,07 · | 0,1+0,10 · | 0,08 · | 0,4+0,22 · |
Цинк | От 2,0 до 20,0 включ. | 0,3+0,05 · | 0,5+0,08 · | 0,6+0,04 · | 1+0,17 · |
Металл | Диапазон измерений массовой концентрации , мкг/дм | Предел повторяемости (для двух результатов параллельных определений) , мкг/дм | Предел воспроизводимости (для двух результатов измерений) , мкг/дм |
Алюминий | От 6,0 до 60,0 включ. | 0,3+0,14 · | 0,6+0,22 · |
Бериллий | От 0,20 до 4,00 включ. | 0,08+0,08 · | 0,14+0,19 · |
Ванадий | От 2,0 до 100,0 включ. | 0,8+0,14 · | 1,1+0,22 · |
Железо | От 10 до 200 включ. | 3+0,19 · | 3+0,28 · |
Кадмий | От 0,10 до 2,00 включ. | 0,03+0,08 · | 0,06+0,14 · |
Кобальт | От 2,0 до 40,0 включ. | 0,8+0,14 · | 1,4+0,19 · |
Марганец | От 1,0 до 15,0 включ. | 0,3+0,11 · | 0,3+0,17 · |
Медь | От 1,0 до 30,0 включ. | 0,3+0,17 · | 0,3+0,25 · |
Молибден | От 1,0 до 50,0 включ. | 0,3+0,14 · | 0,6+0,22 · |
Никель | От 5,0 до 60,0 включ. | 1,9+0,11 · | 3+0,17 · |
Серебро | От 0,02 до 4,00 включ. | 0,014 · | 0,19 · |
Свинец | От 2,0 до 30,0 включ. | 0,8+0,11 · | 1,4+0,17 · |
Хром | От 1,0 до 30,0 включ. | 0,3+0,19 · | 0,3+0,28 · |
Цинк | От 2,0 до 20,0 включ. | 0,8+0,14 · | 1,4+0,22 · |
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 среднеквадратического отклонения повторяемости, погрешности).
Алгоритм оперативного контроля исполнителем процедуры выполнения измерений приведен в РД 52.24.377-2008.
Периодичность оперативного контроля и процедуры контроля стабильности результатов выполнения измерений регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории.
Дата выдачи свидетельства 15 апреля 2008 г.
Директор A.M.Никаноров
Главный метролог А.А.Назарова