Руководящий документ РД 52.24.505-2010 Массовая доля нефтяных компонентов в донных отложениях. Методика выполнения измерений с идентификацией их состава и происхождения ИК-фотометрическим, люминесцентным и газохроматографическим методами.
РД 52.24.505-2010
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ
МАССОВАЯ ДОЛЯ НЕФТЯНЫХ КОМПОНЕНТОВ В ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ С ИДЕНТИФИКАЦИЕЙ ИХ СОСТАВА И ПРОИСХОЖДЕНИЯ ИК-ФОТОМЕТРИЧЕКСКИМ, ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫМ И ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКИМ МЕТОДАМИ
Дата введения 2010-09-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Государственным учреждением Гидрохимический институт (ГУ ГХИ)
2 РАЗРАБОТЧИКИ А.Г.Страдомская, д-р х.н., И.А.Рязанцева
3 СОГЛАСОВАН с ГУ "НПО "Тайфун" 21.07.2010 г.
и УМЗА Росгидромета 09.08.2010 г.
4 УТВЕРЖДЕН Заместителем Руководителя Росгидромета 09.08.2010 г.
5 АТТЕСТОВАН ГУ ГХИ, свидетельство об аттестации N 160.24-2009 от 07.12.2009 г.
6 ЗАРЕГИСТРИРОВАН ГУ "НПО "Тайфун" за номером РД 52.24.505-2010 от 06.09.2010 г.
7 ВЗАМЕН РД 52.24.505-98 "Методические указания. Методика выполнения измерений массовой концентрации нефтяных компонентов в донных отложениях с идентификацией их состава и происхождения
Введение
Нефть и нефтепродукты относятся к числу наиболее распространенных в глобальном масштабе и опасных веществ, вызывающих тяжелые экологические последствия при загрязнении ими водных объектов.
Основными источниками поступления нефти и нефтепродуктов в водные объекты являются сточные воды предприятий нефтеперерабатывающей, нефтедобывающей, химической, металлургической и других отраслей промышленности; нефтепродукты часто попадают в воду в результате аварий при перевозке их водным путем и в результате интенсивного судоходства, а также с хозяйственно-бытовыми сточными водами.
Нефть и продукты ее переработки представляют собой чрезвычайно сложную, непостоянную и разнообразную смесь компонентов, основными из которых являются углеводороды (алифатические, нафтеновые, ароматические) и окисленные гетероциклические соединения - смолы и асфальтены (смолистые компоненты). Указанные компоненты нефти обладают разными устойчивостью, опасностью для экосистемы и физико-химическими свойствами, определяющими особенности их поведения в водном объекте. Многие компоненты нефти и нефтепродуктов обладают высокой токсичностью, а также проявляют мутагенные и канцерогенные свойства, что губительно сказывается на условиях обитания всего гидробиологического сообщества.
Высокая сорбционная способность основных компонентов нефти, особенности их фракционирования при попадании в водный объект, биологическая устойчивость обусловливают накопление нефтяных компонентов (в первую очередь, полициклических углеводородов и высокомолекулярных гетероциклических соединений смол и асфальтенов), в донных отложениях. Доля сорбированных нефтепродуктов при наличии хронических источников загрязнения может достигать 50 и более процентов от их общей суммы. Последнее свидетельствует о необходимости организации и проведения систематического контроля содержания нефтепродуктов в донных отложениях. При этом необходимо учитывать биогенные углеводороды, содержание которых в отдельных случаях, например, в водных объектах с высокой трофностью, может быть достаточно большим. По этой причине методика количественного определения нефтепродуктов в донных отложениях должна предусматривать идентификацию нефтяных и биогенных углеводородов с помощью критериев различия в их составе и свойствах.
1 Область применения
1.1 Настоящий руководящий документ устанавливает методику выполнения измерений (далее - методика) массовой доли основных нефтяных компонентов - углеводородов в диапазоне от 0,09 до 0,22 мг/г сухого остатка (далее - с.о.) и смол и асфальтенов в диапазоне от 0,02 до 0,07 мг/г с.о. в пробах донных отложений с идентификацией их состава и происхождения.
Допускается выполнение измерений в донных отложениях с массовой долей углеводородов, а также смол и асфальтенов, превышающей 0,22 мг/г с.о. и 0,07 мг/г с.о. соответственно при разбавлении элюата перед измерением.
1.2 Настоящий руководящий документ предназначен для использования в лабораториях, осуществляющих анализ донных отложений водных объектов.
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 разделах 4, А.3 и Б.3.
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 доли, , мг/г с.о. | Показатель повторяемости (среднеквадратическое отклонение повторяемости) , мг/г с.о. | Показатель воспроизводимости (среднеквадратическое отклонение воспроизводимости) , мг/г с.о. | Показатель правильности (границы систематической погрешности) ± , мг/г с.о. | Показатель точности (границы погрешности) ± , мг/г |
Углеводороды | ||||
От 0,09 до 0,22 включ. | 0,02 | 0,03 | ||
Смолы и асфальтены | ||||
От 0,02 до 0,07 включ. | 0,005 | 0,007 | 0,006 | 0,014 |
При выполнении измерений в пробах с массовой долей углеводородов, а также смол и асфальтенов свыше 0,22 мг/г с.о. и 0,07 мг/г с.о., соответственно, при разбавлении элюата, показатель точности измерения и доли в исходной пробе рассчитывают по формуле
Значения показателя точности методики используют при:
- оформлении результатов измерений, выдаваемых лабораторией;
- оценке деятельности лаборатории 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 Флюориметр лабораторный ("Квант-5", "Квант-7") или анализатор жидкости "Флюорат-02".
4.1.2 ИК-спектрофотометр или ИК-фотометр, обеспечивающий измерения при длине волны 3,42 мкм в кюветах с толщиной поглощающего слоя не менее 40 мм (спектрофотометр ИК-40 или фотометр, входящий в комплект анализаторов АН-2, КН-2 или аналогичных приборов).
4.1.3 Хроматограф газовый (Цвет-500, Цвет-800, Кристалл 2000М, Хроматэк-Кристалл 5000.2) с пламенно-ионизационным детектором (ПИД).
4.1.4 Спектрофлюориметр "Флюорат-02-Панорама".
4.1.5 Весы лабораторные высокого (II) класса точности по ГОСТ Р 53228-2008.
4.1.6 Весы лабораторные среднего (III) класса точности по ГОСТ Р 53228-2008 с наибольшим пределом взвешивания 200 г.
4.1.7 Государственный стандартный образец состава раствора нефтепродуктов (смесь гексадекана, изооктана и бензола) в четыреххлористом углероде ГСО 7424-97 (далее - ГСО).
4.1.16 Пробирка градуированная исполнения 1 (коническая) по ГОСТ 1770-74.
4.1.18 Стаканчики для взвешивания (бюксы) по ГОСТ 25336-82: СВ-19/9 - 8 шт., СВ 34/12 - 6 шт., СВ 24/10 - 6 шт.
4.1.20 Воронки лабораторные по ГОСТ 25336-82 диаметром 25 или 36 мм - 20 шт.
4.1.21 Колонка стеклянная хроматографическая длиной 25 см, внутренним диаметром 1 см или бюретка по ГОСТ 29251-91.
4.1.22 Кварцевая капиллярная колонка с привитой фазой типа OV-1 длиной 50 м, внутренним диаметром 0,25 мм, толщиной фазы 0,3 мкм.
4.1.23 Генератор водорода любого типа, вырабатывающий водород марки "А" по ГОСТ 3022-80.
4.1.24 Роторный испаритель ИР-ШМ.
4.1.25 Осветитель ртутно-кварцевый с лампой ПРК или СВД-120 и светофильтром УФС-6.
4.1.26 Приспособление для нанесения незакрепленного тонкого слоя оксида алюминия (см. рисунок 1).
1 - хроматографическая пластинка; 2 - тонкий слой оксида алюминия; 3 - валик
Рисунок 1 - Приспособление для нанесения тонкого слоя оксида алюминия
4.1.27 Камера для хроматографирования или сосуды из стекла прямоугольной формы с размерами стенок: длина от 21 до 24 см, ширина от 19 до 21 см, и высота стенок от 6 до 10 см, с притертой крышкой.
4.1.28 Пластинки стеклянные размером 12х18 см - 3 шт.
4.1.29 Капилляры стеклянные с внутренним диаметром 0,2-0,3 мм - 6 шт.
4.1.30 Стеклянные палочки длиной 12-15 см - 6 шт.
4.1.36 Эксикатор по ГОСТ 25336-82.
4.1.37 Сито с диаметром отверстий 0,10 мм, 25 мм.
4.1.38 Скальпель по ГОСТ 21240-89.
4.1.39 Шпатель металлический.
4.1.40 Дночерпатель (стратификационный или трубчатый шланговый или шланговый ГР-91 или гидрохимический ДТ-3 или трубка ГОИН ТГ-1/ТГ-1,5) или батометр универсальный БУ-5.
4.1.41 Шкаф сушильный общелабораторного назначения.
4.1.42 Печь муфельная по ТУ 79 РСФСР 337-82.
4.1.43 Центрифуга настольная ОПн-3 с ротором-крестовиной по ТУ 5.375-4260-76 или аналогичного типа со скоростью вращения до 3000 об/мин.
4.1.44 Аппарат для встряхивания АВУ-6с по ТУ 64-1-2451-78.
4.1.44* Мешалка магнитная ПЭ-6100 по ТУ 4321-009-230 509663-98.
4.1.45 Электроплитка с регулируемой мощностью нагрева по ГОСТ 14919-83.
4.1.46 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 Изооктан для хроматографии по ТУ 6-09-921-76, х.ч.; бензол по ТУ 6-09-0779-76, х.ч. (при отсутствии ГСО).
4.2.2 Пристан (2,6,10,14-тетраметилпентадекан), импортный.
4.2.3 Фитан (2,6,10,14-тетраметилгексадекан), импортный.
4.2.5 Углерод четыреххлористый по ГОСТ 20288-74, х.ч., или ТУ 6-09-3219-84, ос.ч.
4.2.6 Хлороформ (трихлорметан) по ГОСТ 20015-88, очищенный.
4.2.7 н-Гексан (далее - гексан) по ТУ 6-09-06-657-75, х.ч. или ос.ч.
4.2.8 Натрий сернокислый, безводный (натрия сульфат) по ГОСТ 4166-76, ч.
4.2.9 Оксид алюминия для хроматографии по ТУ 6-09-3916-75 или оксид алюминия активный по ГОСТ 8136-85, ч.д.а.
4.2.10 Ацетон по ТУ 2633-039-44493179-00, ос.ч.
4.2.11 Медь по ГОСТ 859-2001, ч. или оксид меди по ГОСТ 16539-79, ч.д.а.
4.2.12 Кислота уксусная, ледяная по ГОСТ 61-75, ч.д.а.
4.2.13 Кислота серная по ГОСТ 4204-77, ч.д.а.
4.2.14 Кислота азотная по ГОСТ 4461-77, х.ч.
4.2.15 Фильтры бумажные обеззоленные "красная лента" по ТУ 6-09-1678-86, промытые четыреххлористым углеродом.
4.2.16 Вата медицинская по ГОСТ 5556-81, промытая четыреххлористым углеродом.
4.2.17 Стеклоткань или стекловата, ГОСТ 10146-74, промытая ацетоном и хлороформом.
4.2.18 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
Для идентификации происхождения нефтяных компонентов применяют газовую хроматографию и спектрофлуориметрию, используя в качестве критериев различия в величинах соотношений между разными углеводородами на хроматограмме и в спектрах люминесценции, максимум которых для нефтяных компонентов находится при 520-540 нм, для биогенных - 600-680 нм.
6 Требования безопасности, охраны окружающей среды
6.1 При выполнении измерений массовой доли нефтяных компонентов в пробах донных отложений соблюдают требования безопасности, установленные в национальных стандартах и соответствующих нормативных документах.
6.2 По степени воздействия на организм человека вредные вещества, используемые при выполнении измерений, относятся к 2, 3, 4 классам опасности по ГОСТ 12.1.007.
6.3 Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать установленных предельно допустимых концентраций в соответствии с ГОСТ 12.1.005.
6.4 Выполнение измерений следует проводить при наличии вытяжной вентиляции.
6.5 Оператор, выполняющий измерения на хроматографе, должен знать правила безопасности при работе с электрооборудованием, сжатыми и горючими газами.
6.6 Сливы растворителей (гексана, хлороформа и четыреххлористого углерода), а также неиспользованные растворы нефтяных компонентов запрещается выливать в канализацию. Их собирают в специальную посуду и утилизируют в соответствии с действующими правилами.
6.7 Дополнительных требований по экологической безопасности не предъявляется.
7 Требования к квалификации операторов
К выполнению измерений и обработке их результатов допускаются лица с высшим профессиональным образованием или со средним профессиональным образованием и стажем работы в лаборатории не менее 3 лет, 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 25 °С;
- напряжение в сети (220±10) В;
- частота переменного тока в сети питания (50±1) Гц.
9 Отбор и хранение проб
Отбор проб производят в соответствии с ГОСТ 17.1.5.01, ГОСТ 17.1.5.05 и ГОСТ Р 51592 дночерпателем, стратиметром или колонками (трубками) различных конструкций. Оборудование для отбора проб должно соответствовать ГОСТ 17.1.5.04 и ГОСТ Р 51592. Отобранные пробы помещают в стеклянную посуду, которая закрывается притертыми стеклянными или корковыми или пластиковыми (не резиновыми!) пробками, обернутыми алюминиевой фольгой и двойным слоем тонкой тефлоновой пленки. Масса отобранной пробы зависит от концентрации нефтепродуктов в донных отложениях и должна составлять не менее 10 г.
Экстракция пробы должна быть выполнена в течение 7 сут. после отбора при условии хранения пробы при температуре не более 8 °С. В замороженном состоянии (от минус 15 ° до минус 20 °С) допускается хранение проб в течение 2 месяцев. Перед началом работы замороженные пробы следует разморозить и довести до комнатной температуры. Экстракты из донных отложений хранят в стеклянной посуде с притертыми пробками в холодильнике не больше 3 месяцев.
10 Подготовка к выполнению измерений
10.1 Приготовление растворов и реактивов
10.1.1 Оксид алюминия
Оксид алюминия просеивают через сито с размером отверстий 0,1 мм, используя фракцию прошедшую через сито, и прокаливают при 600 °С в течение 4 ч. Хранят в колбе с притертой пробкой, помещенной в эксикатор, 1 мес.
10.1.2 Углерод четыреххлористый
10.1.3 Хлороформ
10.1.4 Гексан
10.1.5 Сульфат натрия (безводный)
Для удаления органических примесей сульфат натрия прокаливают при 400 °С в течение 8 ч. Хранят в эксикаторе 1 мес.
10.1.6 Ацетон
10.1.7 Раствор азотной кислоты, 1:3
10.1.8 Медь металлическая активированная, опилки или крупка
Опилки получают, обрабатывая слиток меди напильником или ножовкой по металлу. Изменяя силу нажима на напильник или ножовку, добиваются того, чтобы размер крупинок меди составлял 0,1-0,5 мм. Предназначенные для получения медных опилок напильник или полотно ножовки должны быть обезжирены промыванием последовательно ацетоном и хлороформом.
Полученные медные опилки или медную крупку помещают в бюкс и активируют обработкой раствором азотной кислоты (10.1.7) в течение 20-30 с. После этого опилки или крупку промывают дистиллированной водой 5 раз и затем 5 раз ацетоном. После ацетона медные опилки или крупку промывают 2-3 раза гексаном. Хранят активированные медные опилки или крупку в бюксе под слоем гексана 2 сут., после чего необходимо провести повторное активирование. Наиболее целесообразно активировать такое количество меди, которое необходимо на 1 день работы.
Свежевосстановленная медная крупка дополнительной активации не требует.
10.2 Подготовка посуды
Посуду, используемую для приготовления растворов и выполнения измерений массовой доли нефтяных компонентов в донных отложениях, промывают концентрированной серной кислотой, затем отмывают водопроводной водой и ополаскивают дистиллированной водой. Кислоту используют многократно.
10.3 Подготовка хроматографической пластинки
На чисто вымытую стеклянную пластинку насыпают немного оксида алюминия и с помощью специального приспособления - валика (см. рисунок 1), проводят 6 полос шириной 10 мм. Толщина слоя оксида алюминия должна составлять 1 мм.
Избыток оксида алюминия между полосами и по краям пластинки счищают скальпелем.
10.4 Подготовка колонки для очистки экстракта от серы
10.5 Подготовка подвижной фазы
10.6 Подготовка приборов
Включение, вывод на режим и настройку ИК-фотометра, флюориметра, спектрофлюориметра, газового хроматографа осуществляют в соответствии с руководствами по их эксплуатации.
10.7 Приготовление градуировочных растворов для выполнения измерений нефтяных углеводородов ИК-фотометрическим методом
При хранении в плотно закрытой посуде в холодильнике растворы устойчивы в течение 3 и 1 месяца соответственно.
10.7.2 При отсутствии ГСО допускается использовать аттестованный раствор смеси углеводородов (гексадекана, изооктана, бензола). Методика приготовления аттестованной смеси приведена в приложении А.
10.8 Приготовление градуировочных растворов углеводородов, а также смол и асфальтенов для выполнения измерений люминесцентным методом
Градуировочные растворы готовят на основе аттестованной смеси компонентов нефтепродуктов, приготовление которой приведено в приложении Б.
10.9 Приготовление раствора смеси углеводородов для выполнения идентификации их состава и происхождения методом газовой хроматографии
10.10 Установление градуировочной зависимости для выполнения измерений массовой доли углеводородов ИК-фотометрическим методом
Установление градуировочной зависимости (градуировку измерительного прибора) осуществляют в соответствии с руководством по эксплуатации применяемого ИК-фотометра с использованием одного или нескольких градуировочных образцов, приготовление которых описано выше.
Установление градуировочной зависимости проводят при замене измерительного прибора либо при использовании новой партии четыреххлористого углерода.
10.11 Установление градуировочных зависимостей для выполнения измерений массовой доли углеводородов, а также смол и асфальтенов люминесцентным методом
Измерения интенсивности люминесценции для установления градуировочной зависимости проводят по 5-6 точкам (разбавлениям), начиная от верхней точки. За результат принимают среднее из 3-х измерений для каждого раствора. Градуировочную зависимость интенсивности люминесценции от концентрации углеводородов рассчитывают методом наименьших квадратов.
Измеряют интенсивность люминесценции градуировочных образцов и устанавливают градуировочную зависимость для смол и асфальтенов методом наименьших квадратов.
Установление градуировочных зависимостей выполняется не реже 2 раз в год.
10.12 Контроль стабильности градуировочной характеристики
10.12.1 Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят 1-2 раза в месяц. Средствами контроля являются образцы, используемые для установления градуировочных зависимостей по 10.10 и 10.11 (не менее 3 образцов для каждой градуировочной зависимости). Допускается проводить контроль стабильности одной градуировочной зависимости, если другие зависимости не используются для расчета результатов анализа проб за контролируемый период.
Градуировочная характеристика считается стабильной при выполнении условия
Таблица 2 - Допускаемые расхождения между измеренным и приписанным значениями массовой концентрации нефтяных компонентов в градуировочных образцах
|
|
|
Наименование компонента | Массовая концентрация нефтяных компонентов в образцах , мг/см | Допускаемое расхождение , мг/см |
Углеводороды | 0,005 | 0,003 |
| 0,010 | 0,003 |
| 0,020 | 0,003 |
| 0,040 | 0,006 |
| 0,060 | 0,009 |
| 0,100 | 0,0015 |
Смолы и асфальтены | 0,0010 | 0,0007 |
| 0,0025 | 0,0007 |
| 0,0050 | 0,0007 |
| 0,0100 | 0,0010 |
| 0,0150 | 0,0015 |
| 0,0300 | 0,0030 |
10.12.2 Если условие стабильности не выполняется для одного градуировочного раствора, необходимо выполнить повторное измерение этого раствора для исключения результата, содержащего грубую погрешность. При повторном невыполнении условия, выясняют причины нестабильности, устраняют их и повторяют измерения. Если градуировочная характеристика вновь не будет удовлетворять условию (2), устанавливают новую градуировочную зависимость.
10.12.3 При выполнении условия (2) учитывают знак разности между измеренными и приписанными значениями массовой концентрации нефтяных компонентов 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
11.1 Холостое измерение
Проверяют на чистоту также другие используемые материалы, посуду и, в случае необходимости, устраняют причину загрязнения.
Если предполагается проведение идентификации нефтяных и биогенных углеводородов с помощью газовой хроматографии, следует провести холостое измерение, для проверки чистоты или учета содержания углеводородов в используемых растворителях.
Для выполнения холостого измерения берут те же объемы растворителей, которые используются для обработки одной пробы донных отложений и проводят последовательно все операции по обработке пробы и газохроматографическому измерению (11.5; 11.6; 12.1).
11.2 Экстракция
11.3 Определение сухого остатка донных отложений
Для расчета содержания нефтепродуктов на 1 г сухих донных отложений необходимо проводить определение массовой доли сухого остатка.
Для этого одновременно со взятием пробы в другой небольшой бюкс берут навеску той же пробы донных отложений в количестве 1-2 г, высушивают до постоянного веса в сушильном шкафу при температуре 110 °С.
11.4 Очистка экстракта от содержащих серу соединений
11.5 Разделение нефтяных компонентов методом тонкослойной хроматографии и элюирование
Подвижную фазу, подготовленную в соответствии с 10.5, наливают в хроматографическую камеру не менее чем за 10 мин до начала хроматографирования и оставляют для насыщения камеры парами подвижной фазы.
11.6 Измерение массовой концентрации углеводородов в элюате
11.6.1 Для измерения массовой концентрации углеводородов в элюате ИК-фотометрическим методом помещают элюат углеводородов в кювету ИК-фотометра и производят измерение концентрации углеводородов в соответствии с инструкцией по эксплуатации конкретного прибора.
11.6.2 Интенсивность люминесценции элюатов углеводородов измеряют на флюориметре. При использовании прибора типа "Квант" устанавливают светофильтры: в канал возбуждения - УФС 6 + НС 7, в канал регистрации - СС 15 + ЖС 12 . При работе на приборе "Флюорат-02" используются следующие светофильтры: в канале возбуждения N 13, в канале регистрации - N 15.
Интенсивность люминесценции элюатов смол и асфальтенов при работе на приборе типа "Квант" измеряют со светофильтрами в канале возбуждения - СС 15+ ЖС 12, в канале регистрации - СЗС 8 + ЖС 18. При работе на анализаторе жидкости "Флюорат-02" используются следующие светофильтры: в канале возбуждения N 15, в канале регистрации - N 14.
Если измеренная интенсивность люминесценции превышает интенсивность люминесценции, соответствующую верхней точке градуировочной зависимости, элюат разбавляют таким образом, чтобы после разбавления массовая концентрация углеводородов или смол и асфальтенов соответствовала верхней половине градуировочной зависимости, и повторяют измерение.
Если в растворе, интенсивно флюоресцирующем при облучении УФ-светом (11.5), рассчитанные массовые концентрации углеводородов или смол и асфальтенов получаются низкими, следует проверить возможность гашения люминесценции из-за слишком высоких массовых концентраций углеводородов или смол и асфальтенов. Для этого следует разбавить элюат в 2-4 раза и снова провести измерение. Если при этом массовые концентрации углеводородов или смол и асфальтенов уменьшаются соответственно степени разбавления, за результат принимают первую величину. При увеличении массовой концентрации или уменьшении, но не соразмерно степени разбавления, проводят разбавление элюата и повторное измерение до тех пор, пока уменьшение массовых концентраций углеводородов или смол и асфальтенов при очередном разбавлении будет соответствовать степени разбавления. За результат при этом принимают массовую концентрацию углеводородов или смол и асфальтенов, полученную при предпоследнем разбавлении.
12 Идентификация нефтяных и биогенных углеводородов
12.1. Идентификация с помощью газовой хроматографии
12.1.1 В случае необходимости после выполнения измерений массовых концентраций углеводородов или смол и асфальтенов в элюатах и вычисления результатов, проводят идентификацию происхождения углеводородов и выделение их антропогенной составляющей с использованием газовой хроматографии и спектрофлуориметрии.
12.1.2 При выполнении газохроматографических измерений в качестве газа-носителя используют водород, на входе в газохроматографическую колонку устанавливают давление 1 атм.; деление потока газа-носителя 1:10, температуру детектора - 320 °С.
Задают следующую температурную программу термостата колонок хроматографа:
- начальная температура - 50 °С;
- конечная температура - 300 °С;
- длительность начальной изотермы - 2 мин.;
- длительность конечной изотермы - 2 мин.;
- скорость программирования - 10 °С/мин.
На основании полученных значений времен выхода углеводородов при хроматографировании рабочего раствора смеси углеводородов, проводят идентификацию и расчет площадей пиков (или массовых концентраций) соответствующих углеводородов в элюате пробы донных отложений. Далее рассчитывают следующие отношения:
12.2 Идентификация с помощью спектров люминесценции
13 Вычисление результатов измерений
13.2 Результаты измерений оформляют протоколом или записью в журнале, по формам, приведенным в Руководстве по качеству лаборатории*.
13.3 Результат измерений массовой доли углеводородов или смол и асфальтенов в документах, предусматривающих его использование, представляют в виде
13.4 Численные значения результата измерений должны оканчиваться цифрой того же разряда, что и значения характеристики погрешности; последние не должны содержать более двух значащих цифр.
13.5 Допустимо представлять результат в виде:
14 Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории
14.1 Общие положения
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 погрешности).
Периодичность оперативного контроля и процедуры контроля стабильности результатов выполнения измерений регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории.
14.2 Алгоритм контроля процедуры выполнения измерений с использованием метода добавок
При превышении норматива повторяют измерение с использованием другой пробы. При повторном превышении норматива выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и устраняют их.
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.
Приложение А
(обязательное)
Методика приготовления аттестованных смесей углеводородов АС1-УВ, АС2-УВ, АС3-УВ для установления градуировочной характеристики приборов и контроля точности измерений массовой доли нефтяных углеводородов в донных отложениях ИК-фотометрическим методом
А.1 Назначение и область применения
Настоящая методика регламентирует процедуру приготовления аттестованных смесей углеводородов, предназначенных для установления градуировочных характеристик приборов и контроля точности результатов массовой доли нефтяных углеводородов в донных отложениях ИК-фотометрическим методом.
А.2 Метрологические характеристики
Метрологические характеристики аттестованных смесей приведены в таблице А.1.
Таблица А.1 - Метрологические характеристики аттестованных растворов углеводородов
|
|
|
|
Наименование характеристики | Значение характеристики для аттестованного раствора | ||
| АС1-УВ | АС2-УВ | АС3-УВ |
Аттестованное значение массовых концентраций углеводородов, мг/см | 10,00 | 1,000 | 0,1000 |
Границы погрешности аттестованного значения массовой концентрации углеводородов ( =0,95), мг/см | 0,270 | 0,028 | 0,0028 |
А.3 Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы
А.3.1 Весы лабораторные высокого (II) класса точности по ГОСТ Р 53228-2008.
А.3.6 Стаканчик для взвешивания (бюкс) СВ - 19/9 по ГОСТ 25336-82.
А.3.7 Воронка лабораторная по ГОСТ 25336-82 диаметром 36 мм.
А.3.8 Шпатель металлический.
А.3.9 Стеклянная палочка
А.3.10 Шкаф сушильный общелабораторного назначения
А.3.11 Углерод четыреххлористый, предварительно проверенный на содержание примесей (или соединений) поглощающих в ИК-области или люминесцирующих в УФ-свете.
А.3.12 Изооктан для хроматографии по ТУ 6-09-921-76, х.ч.
А.3.13 н-Гексадекан по ТУ 6-09-3659-74, ч.
А.3.14 Бензол по ТУ 6-090779-76, х.ч.
А.4 Процедура приготовления аттестованных смесей углеводородов
А.4.1 Приготовление аттестованной смеси АС1-УВ
А.4.2 Приготовление аттестованной смеси АС2-УВ
А.4.3. Приготовление аттестованной смеси АС3-УВ
А.5 Расчет метрологических характеристик аттестованных смесей
15.2.3 Предел возможных значений погрешности приготовления аттестованного раствора АС1-УВ
А.5.2 Расчет метрологических характеристик аттестованной смеси АС2-УВ
А.5.3 Предел возможных значений погрешности приготовления аттестованной смеси АС2-УВ
Предел возможных значений погрешности приготовления аттестованной смеси АС3-УВ
А.6 Требования безопасности
При приготовлении аттестованных смесей необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с вредными веществами в химических лабораториях.
По степени воздействия на организм человека вредные вещества, используемые при выполнении измерений, относятся к 2, 3, 4 классам опасности. Содержание используемых вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать установленных предельно допустимых концентраций в соответствии с ГОСТ 12.1.005. Приготовление растворов следует проводить при наличии вытяжной вентиляции.
А.7 Требования к квалификации операторов
Аттестованные смеси может готовить инженер или лаборант со средним специальным образованием, прошедший специальную подготовку и имеющий стаж работы в химической лаборатории не менее 6 мес.
А.8 Требования к маркировке
На склянки с аттестованными смесями должны быть наклеены этикетки с указанием условного обозначения аттестованной смеси массовой концентрации углеводородов, погрешности ее установления и даты приготовления.
А.9 Условия хранения
Аттестованные смеси следует хранить в стеклянной склянке с притертой стеклянной пробкой в холодильнике.
Сроки хранения смесей, мес., не более:
АС1-УВ - 6;
АС2-УВ - 3;
АС3-УВ - 1.
Приложение Б
(обязательное)
Методика приготовления аттестованных смесей углеводородов АС4-УВ, АС5-УВ и смол и асфальтенов АС1-СА, АС2-СА, АС3-СА для установления градуировочных характеристик приборов и контроля точности измерений массовой доли нефтяных компонентов в донных отложениях люминесцентным методом
Б.1 Назначение и область применения
Настоящая методика регламентирует процедуру приготовления аттестованных смесей, предназначенных для установления градуировочных характеристик приборов и контроля точности измерений массовой доли углеводородов, а также смол и асфальтенов в донных отложениях люминесцентным методом с использованием тонкослойной хроматографии.
Б.2 Метрологические характеристики
Метрологические характеристики аттестованных смесей приведены в таблице Б.1.
|
|
|
|
|
|
Наименование характеристики | Значение характеристики для аттестованного раствора | ||||
| АС4-УВ | АС5-УВ | АС1-СА | АС2-СА | АС3-СА |
Аттестованное значение массовой концентрации углеводородов и смол и асфальтенов, мг/см | 1,000 | 0,1000 | 1,000 | 0,1000 | 0,0300 |
Границы погрешности аттестованного значения концентрации углеводородов и смол и асфальтенов, мг/см | 0,030 | 0,0032 | 0,030 | 0,0032 | 0,0011 |
Б.3 Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы
Б.3.1 Флюориметр лабораторный ("Квант-5", "Квант-7") или анализатор жидкости "Флюорат-02".
Б.3.2 Весы лабораторные высокого (II) класса точности по ГОСТ Р 53228-2008.
Б.3.8 Стаканчик для взвешивания (бюкс) СВ - 19/9 по ГОСТ 25336-82.
Б.3.11 Воронки лабораторные по ГОСТ 25336-82 диаметром 25 и 36 мм - 2 шт.
Б.3.12 Пластинки стеклянные размером 12x18 см - 2 шт.
Б.3.13 Капилляры стеклянные с внутренним диаметром 0,2-0,3 мм - 2 шт.
Б.3.14 Шпатель металлический.
Б.3.15 Осветитель ртутно-кварцевый с лампой ПРК или СВД-120 и светофильтром УФС-6.
Б.3.16 Шкаф сушильный общелабораторного назначения.
Б.3.17 Углерод четыреххлористый по ГОСТ 20288-74, х.ч., или ТУ 6-09-3219-84, ос.ч.
Б.3.19 Хлороформ по ГОСТ 20015-88, очищенный.
Б.3.19 Гексан по ТУ 6-09-06-657-75, х.ч.
Б.3.20 Натрий сернокислый, безводный (натрия сульфат) по ГОСТ 4166-76, ч.
Б.3.21 Оксид алюминия для хроматографии по ТУ 6-09-3916-75 или оксид алюминия активный по ГОСТ 8136-85, ч.д.а.
Б.3.22 Кислота уксусная, ледяная по ГОСТ 61-75, ч.д.а.
Б.3.23 Фильтры бумажные обеззоленные "красная лента" по ТУ 6-09-1678-86.
Б.4 Процедура приготовления аттестованных смесей углеводородов и смол и асфальтенов
Б.4.1 Приготовление аттестованных смесей углеводородов АС4-УВ и смол и асфальтенов АС1-СА
Аттестованные смеси углеводородов, а также смол и асфальтенов готовят из препарата, полученного выделением из льяльных, сточных вод или из нефтепродуктов, в отношении которых известен источник поступления и которые превалируют в загрязнении данного водного объекта.
Процедуру выделения из льяльных или сточных вод осуществляют следующим образом.
Через 3-5 мин, когда фронт подвижной фазы достигнет верхнего края оксида алюминия, пластинку вынимают и, после испарения растворителя (через 5-10 мин), облучают осветителем ртутно-кварцевым с лампой ПРК или СВД-120 и светофильтром УФС и отмечают зону углеводородов и зону смол и асфальтенов.
Концентраты упаривают при комнатной температуре до постоянной массы (разница между последовательными взвешиваниями - не более 0,2 мг). Содержание углеводородов и смол и асфальтенов в полученном препарате не менее 98%.
Величины полученных навесок должны быть не менее 10 мг. Если навеска не достигает 10 мг, то следует повторить процедуру и поместить вновь полученный концентрат в тот же стаканчик.
Б.4.2 Приготовление смесей углеводородов АС5-УВ и смол и асфальтенов АС2-СА
Б.4.3 Приготовление смеси смол и асфальтенов АС3-СА
Б.5 Приготовление градуировочного раствора
Если пропорциональное изменение интенсивности люминесценции получается при разбавлении смесей АС5-УВ и АС3-СА, то в качестве градуировочных растворов используют их.
Б.6 Расчет погрешности приготовления аттестованных смесей
Б.6.1 Расчет погрешности приготовления аттестованных смесей АС4-УВ и АС1-СА
Предел возможных значений погрешности приготовления аттестованных смесей АС4-УВ и АС1-СА
Предел возможных значений погрешности приготовления аттестованных смесей АС5-УВ и АС2-СА
Предел возможных значений погрешности приготовления аттестованной смеси АС3-СА
Б.12 Требования безопасности
При приготовлении аттестованных смесей необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с вредными веществами в химических лабораториях.
По степени воздействия на организм вредные вещества, используемые при приготовлении аттестованных смесей, относятся к 2, 3, 4 классам опасности. Содержание используемых вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать установленных предельно допустимых концентраций в соответствии с ГОСТ 12.1.005. Приготовление смесей следует проводить при наличии вытяжной вентиляции.
Б.13 Требования к квалификации операторов
Аттестованные смеси может готовить инженер или лаборант со средним специальным образованием и стажем работы в лаборатории не менее года, прошедшие специальную подготовку по методам хроматографического разделения веществ.
Б.14 Требования к маркировке
На склянки с аттестованными смесями должны быть наклеены этикетки с указанием шифра смеси, массовой концентрации углеводородов или смол и асфальтенов, погрешности ее установления и даты приготовления.
Б.15 Условия хранения
Аттестованные смеси следует хранить в стеклянной склянке с притертой стеклянной пробкой в холодильнике. Срок хранения, не более:
- АС4-УВ и АС1-СА - 6 мес; АС5-УВ и АС2-СА - 3 мес;
- АС3-СА -1 сут.
Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды
ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
|
|
|
344090, г.Ростов-на-Дону пр.Стачки, 198 |
| Факс: (8632) 22-44-70
Телефон (8632) 22-66-68 E-mail: ghi@aaanet.ru |
СВИДЕТЕЛЬСТВО N 160.24-2009
об аттестации методики выполнения измерений
Методика выполнения измерений массовой доли нефтяных компонентов в донных отложениях с идентификацией их состава и происхождения
разработанная Государственным учреждением Гидрохимический институт (ГУ ГХИ)
и регламентированная в РД 52.24.505-2010 Массовая доля нефтяных компонентов в донных отложениях. Методика выполнения измерений с идентификацией их состава и происхождения ИК-фотометрическим, люминесцентным и газохроматографическим методами,
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 измерений массовой доли, , мг/г с.о. | Показатель повторяемости (среднеквадратическое отклонение повторяемости) , мг/г с.о. | Показатель воспроизводимости (среднеквадратическое отклонение воспроизводимости) , мг/г с.о. | Показатель правильности (границы систематической погрешности) ± , мг/г с.о. | Показатель точности (границы погрешности) ± , мг/дм |
Углеводороды | ||||
От 0,09 до 0,22 включ. | 0,02 | 0,03 | ||
Смолы и асфальтены | ||||
От 0,02 до 0,07 включ. | 0,005 | 0,007 | 0,006 | 0,014 |
|
|
|
Диапазон измерений массовой доли нефтяных компонентов , мг/г с.о. | Предел повторяемости (для двух результатов параллельных определений) , мг/г с.о. | Предел воспроизводимости (для двух результатов измерений) , мг/г с.о. |
Углеводороды | ||
От 0,09 до 0,22 включ. | 0,05 | 0,08 |
Смолы и асфальтены | ||
От 0,02 до 0,07 включ. | 0,014 | 0,019 |
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 погрешности.
Алгоритм контроля исполнителем процедуры выполнения измерений приведен в РД 52.24.505-2010.
Периодичность оперативного контроля и процедуры контроля стабильности результатов выполнения измерений регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории.
Дата выдачи свидетельства 07 декабря 2009 г.
Директор A.M.Никаноров
Главный метролог А.А.Назарова