Руководящий документ РД 52.24.402-2005 Массовая концентрация хлоридов в водах. Методика выполнения измерений меркуриметрическим методом.
РД 52.24.402-2005
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ
МАССОВАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ ХЛОРИДОВ В ВОДАХ. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ МЕРКУРИМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
Дата введения 2005-07-01*
________________________
* См. ярлык "Примечания"
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН ГУ "Гидрохимический институт"
2 РАЗРАБОТЧИКИ Л.В.Боева, канд. хим. наук, А.А.Назарова, канд. хим. наук
3 УТВЕРЖДЕН Заместителем Руководителя Росгидромета 15.06.2005 г.
4 СВИДЕТЕЛЬСТВО ОБ АТТЕСТАЦИИ МВИ Выдано ГУ "Гидрохимический институт" 30.12.2004 г. N 54.24-2004.
5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН ГУ ЦКБ ГМП за номером РД 52.24.402-2005 от 30.06.2005 г.
6 ВЗАМЕН РД 52.24.402-95 "Методические указания. Методика выполнения измерений массовой концентрации хлоридов в водах титриметрическим методом с солью ртути"
Введение
Хлориды относятся к главным ионам природных вод и присутствуют в водах любых типов. Содержание хлоридов в речных и озерных водах колеблется от долей миллиграмма до граммов в кубическом дециметре; в морских, океанских, некоторых подземных водах, водах соляных озер концентрации хлоридов выше - до перенасыщенных растворов и рассолов.
Основными источниками поступления хлоридов в водные объекты являются соленосные отложения, магматические породы, в состав которых входят хлорсодержащие минералы (хлорапатит, содамит и др.), вулканические выбросы, засоленные почвы, из которых они вымываются атмосферными осадками. Большие количества хлоридов попадают в воду с промышленными и хозбытовыми сточными водами.
Хлориды в воде не склонны к образованию ионных пар. Они обладают высокой миграционной способностью, что обусловлено хорошей растворимостью их в воде, слабо выраженной способностью к сорбции взвесями и донными отложениями и практическим отсутствием накопления водными организмами.
Внутригодовые изменения концентрации хлоридов в поверхностных водах суши связаны, в основном, с гидрологическим режимом водных объектов.
Повышенные концентрации хлоридов ухудшают вкусовые качества воды, делая её непригодной для питьевого водоснабжения, а также уменьшают или же полностью исключают возможность использования для технических, хозяйственных целей и орошения сельскохозяйственных территорий.
1 Область применения
2 Характеристики погрешности измерения
2.1 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 хлоридов, , мг/дм | Показатель повторяемости (среднеквадратическое отклонение повторяемости) , мг/дм | Показатель воспроизводимости (среднеквадратическое отклонение воспроизводимости) , мг/дм | Показатель правильности (границы систематической погрешности при вероятности 0,95) ± , мг/дм | Показатель точности (границы погрешности при вероятности 0,95) ± , мг/дм |
От 2,0 до 15,0 включ. | 0,05 · | 0,08 · | 0,05 · | 0,17 · |
2.2 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.
3 Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы, материалы
3.1 При выполнении измерений применяют следующие средства измерений и вспомогательные устройства
3.1.1 Весы аналитические 2 класса точности по ГОСТ 24104-2001*.
3.1.2 Весы технические лабораторные 4 класса точности по ГОСТ 24104-2001 с пределом взвешивания 200 г.
3.1.3 Государственный стандартный образец состава водных растворов хлорид-ионов ГСО 7478-98.
3.1.4 Колбы мерные не ниже 2 класса точности по ГОСТ 1770-74 вместимостью:
|
|
| 100 см - 1 шт. |
| 200 см - 1 шт. |
| 500 см - 1 шт. |
| 1 дм - 1 шт. |
3.1.5 Микробюретки не ниже 2 класса точности по ГОСТ 29251-91 вместимостью
|
|
| 5 см - 2 шт. |
3.1.6 Пипетки градуированные не ниже 2 класса точности по ГОСТ 29227-91 вместимостью:
|
|
| 1 см - 4 шт. |
| 2 см - 2 шт. |
| 5 см - 1 шт. |
| 10 см - 1 шт. |
3.1.7 Пипетки с одной отметкой не ниже 2 класса точности по ГОСТ 29169-91 вместимостью:
|
|
| 5 см - 2 шт. |
| 10 см - 1 шт. |
| 20 cм - 1 шт. |
| 25 см - 1 шт. |
| 50 см - 2 шт. |
| 100 см - 2 шт. |
3.1.8 Цилиндры мерные по ГОСТ 1770-74 вместимостью:
|
|
| 50 см - 1 шт. |
| 100 см - 2 шт. |
| 250 см - 1 шт. |
| 500 см - 1 шт. |
3.1.9 Колбы конические по ГОСТ 25336-82 вместимостью:
|
|
| 250 см - 3 шт. |
| 500 см - 3 шт. |
3.1.10 Стаканы химические по ГОСТ 25336-82 вместимостью:
|
|
| 250 см - 3 шт. |
| 1 дм - 1 шт. |
3.1.11 Воронки лабораторные по ГОСТ 25336-82 диаметром :
|
|
| 56 мм - 1 шт. |
| 75 мм - 3 шт. |
3.1.12 Стаканчики для взвешивания (бюксы) по ГОСТ 25336-82 | - 2 шт. |
3.1.13 Чашки выпарительные фарфоровые по ГОСТ 9147-80 вместимостью:
|
|
| 100 см - 6 шт. |
| 150 см - 6 шт. |
| 250 см - 6 шт. |
3.1.14 Капельницы по ГОСТ 25336-82 | - 2 шт.
|
3.1.15 Стекло часовое диаметром 5-7 см | - 1 шт. |
3.1.16 Колонка хроматографическая диаметром 1,5-2,0 см и длиной 25-30 см
|
|
3.1.17 Эксикатор по ГОСТ 25336-82
| - 1 шт.
|
3.1.18 Палочки стеклянные | - 6 шт. |
3.1.19 Шпатель
3.1.20 Устройство для фильтрования проб с использованием мембранных или бумажных фильтров
3.1.21 Бани водяные
3.1.22 Шкаф сушильный общелабораторного назначения.
Допускается использование других типов средств измерений, посуды и вспомогательного оборудования, в том числе импортных, с характеристиками не хуже, чем у приведенных в 3.1.
3.2 При выполнении измерений применяют следующие реактивы и материалы
3.2.1 Натрий хлористый (хлорид натрия) по ГОСТ 4233-77, х.ч.
3.2.2 Ртуть (II) азотнокислая 1-водная (нитрат ртути) по ГОСТ 4520-78, ч.д.а.
3.2.3 Серебро азотнокислое (нитрат серебра) по ГОСТ 1277-75, ч.д.а.
3.2.4 Дифенилкарбазон по ТУ 6-09-5215-85, ч.д.а.
3.2.5 Бромфеноловый синий, индикатор по ТУ 6-09-4530-77, ч.д.а.
3.2.6 Кислота азотная концентрированная по ГОСТ 4461-77, х.ч.
3.2.8 Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, ч.д.а.
3.2.8* Натрия гидроокись (натрия гидроксид) по ГОСТ 4328-77, ч.д.а.
3.2.10 Спирт этиловый по ГОСТ 18300-87.
3.2.11 Водорода пероксид по ГОСТ 10929-76, ч.д.а.
3.2.12 Квасцы алюмокалиевые по ГОСТ 4329-77, ч.д.а., и аммиак водный по ГОСТ 3760-79, ч.д.а., или уголь активный.
3.2.13 Хлорид кальция безводный по ТУ 6-09-4711-81, ч. (для эксикатора).
3.2.14 Универсальная индикаторная бумага (рН 1-10) по ТУ 6-09-1181-76.
3.2.15 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
3.2.16 Вода бидистиллированная.
3.2.17 Фильтры мембранные "Владипор МФАС-ОС-2", 0,45 мкм, по ТУ 6-55-221-1-29-89 или другого типа, равноценные по характеристикам, или фильтры бумажные обеззоленные "синяя лента" по ТУ 6-09-1678-86.
3.2.18 Фильтры бумажные обеззоленные "белая лента" по ТУ 6-09-1678-86.
Допускается использование реактивов, изготовленных по другой нормативно-технической документации, в том числе импортных, с квалификацией не ниже указанной в 3.2.
4 Метод измерений
Определение хлоридов меркуриметрическим методом основано на образовании малодиссоциированного соединения хлорида ртути (II) при прибавлении раствора нитрата ртути к анализируемой воде. Избыток ионов ртути после связывания хлоридов вступает в реакцию с дифенилкарбазоном, в результате чего образуется окрашенное в фиолетовый цвет соединение. Для количественного протекания реакции необходимо поддерживать значение рН пробы в пределах от 3 до 3,5, что достигается применением индикатора бромфенолового синего.
5 Требования безопасности, охраны окружающей среды
5.1 При выполнении измерений массовой концентрации хлоридов в пробах природных и очищенных сточных вод соблюдают требования безопасности, установленные в государственных стандартах и соответствующих нормативных документах.
5.2 По степени воздействия на организм вредные вещества, используемые при выполнении определений, относятся к 1, 2, 3, 4 классам опасности по ГОСТ 12.1.007-76.
5.3 Содержание используемых вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать установленных предельно допустимых концентраций в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88.
5.4 Сливы растворов, содержащих соли ртути, запрещается выливать в канализацию. Их собирают в специальную тару и утилизируют в соответствии с действующими правилами.
5.5 Дополнительных требований по экологической безопасности не предъявляется.
6 Требования к квалификации операторов
К выполнению измерений и обработке их результатов допускаются лица со средним профессиональным образованием, освоившие методику.
7 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.
8 Отбор и хранение проб
Отбор проб производят в соответствии с ГОСТ 17.1.5.05-85 и ГОСТ Р 51592-2000. Оборудование для отбора проб должно соответствовать ГОСТ 17.1.5.04-81 и ГОСТ Р 51592-2000. Пробы помещают в стеклянную или полиэтиленовую посуду.
Перед определением пробу фильтруют через мембранный фильтр 0,45 мкм, очищенный кипячением в дистиллированной воде. Допустимо использование промытых дистиллированной водой бумажных фильтров "синяя лента". При фильтровании через любой фильтр первые порции фильтрата следует отбросить.
Хлориды являются одним из наиболее устойчивых компонентов, поэтому их определение можно проводить после выполнения анализа менее устойчивых соединений. Пробы не консервируют, хранят при комнатной температуре.
9 Подготовка к выполнению измерений
9.1 Приготовление растворов и реактивов
Точную концентрацию раствора определяют титрованием аттестованного раствора хлорида натрия (9.3) не реже 1 раза в месяц.
При отсутствии ГСО допускается использовать аттестованный раствор хлорид-ионов, приготовленный из хлорида натрия. Методика приготовления аттестованного раствора приведена в приложении А.
9.1.3 Раствор смешанного индикатора
9.1.6 Раствор азотной кислоты 1:2.
9.1.9 Раствор гидроксида натрия, 0,4%
9.1.10 Раствор нитрата серебра, 10%
9.1.11 Суспензия гидроксида алюминия
9.1.12 Активный уголь
Подготовка к работе и регенерация активного угля описаны в приложении Б.
Перед использованием очищенный уголь промывают бидистиллированной водой; промывная вода не должна давать положительной реакции на хлориды (проба с 10%-ным раствором нитрата серебра).
9.1.13 Проверка чистоты бидистиллированной воды
9.2 Подготовка посуды
Посуду, используемую для приготовления растворов и выполнения измерений массовой концентрации хлоридов в пробах воды, промывают раствором азотной кислоты 1:2, затем отмывают водопроводной водой и ополаскивают дистиллированной и бидистиллированной водой. Раствор кислоты используют многократно.
9.3 Определение точной концентрации раствора нитрата ртути
Молярную концентрацию КВЭ нитрата ртути в растворе находят по формуле
10 Выполнение измерений
10.1 Перед выполнением измерений массовой концентрации хлоридов в пробе воды неизвестного состава следует провести ориентировочную оценку их содержания в соответствии с приложением В.
10.2 Выполнение измерений при отсутствии мешающих влияний
10.3 Устранение мешающих влияний
10.3.1 Если анализируемая проба имеет высокую цветность, мешающую выполнению титрования, окраску воды можно устранить одним из следующих способов:
10.3.3 Бромиды и иодиды титруются вместе с хлоридами в эквивалентных соотношениях. При анализе природных вод, содержащих бромиды и иодиды в концентрациях намного ниже, чем концентрация хлоридов, их влиянием можно пренебречь.
10.3.4 Выполнению измерений массовой концентрации хлоридов мешают железо, медь, цинк, марганец при содержании в анализируемой аликвоте пробы более 1 мг и хром (VI) при содержании в анализируемой аликвоте пробы более 0,2 мг. При достаточно высоком содержании хлоридов для устранения влияния металлов следует уменьшить объем аликвоты, так, чтобы содержание металлов стало ниже указанных значений. Присутствие высоких концентраций металлов в пробах с низкой концентрацией хлоридов маловероятно.
11 Вычисление и оформление результатов измерений
11.1 Массовую концентрацию хлоридов в анализируемой воде находят по формуле
Если для устранения цветности использовали суспензию гидроксида алюминия, то в полученный результат следует ввести поправку на разбавление - умножить результат на коэффициент 1,03.
11.2 Результат измерений в документах, предусматривающих его использование, представляют в виде:
Численные значения результата измерений должны оканчиваться цифрой того же разряда, что и значения характеристики погрешности, которые не должны содержать более двух значащих цифр.
11.3 Допустимо представлять результат в виде:
12 Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории
12.1 Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории предусматривает:
- оперативный контроль исполнителем процедуры выполнения измерений (на основе оценки погрешности при реализации отдельно взятой контрольной процедуры);
- контроль стабильности результатов измерений (на основе контроля стабильности среднеквадратического отклонения повторяемости, среднеквадратического отклонения внутрилабораторной прецизионности, погрешности).
12.2 Алгоритм оперативного контроля процедуры выполнения измерений с использованием метода добавок
12.2.4 Если результат контрольной процедуры удовлетворяет условию
процедуру анализа признают удовлетворительной.
При невыполнении условия (7) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (7) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.
12.3 Периодичность оперативного контроля и процедуры контроля стабильности результатов выполнения измерений регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории.
13 Оценка приемлемости результатов, полученных в условиях воспроизводимости
Расхождение между результатами измерений, полученными в двух лабораториях, не должно превышать предела воспроизводимости. При выполнении этого условия приемлемы оба результата измерений и в качестве окончательного может быть использовано их общее среднее значение. Значение предела воспроизводимости рассчитывают по формуле
При превышении предела воспроизводимости могут быть использованы методы оценки приемлемости результатов измерений согласно разделу 5 ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002.
Примечание - Оценка приемлемости проводится при необходимости сравнения результатов измерений, полученных двумя лабораториями.
Приложение А
(рекомендуемое)
A.1 Назначение и область применения
Настоящая методика регламентирует процедуру приготовления аттестованных растворов хлорид-ионов, предназначенных для установления концентрации титрованных растворов и контроля точности результатов измерений массовой концентрации хлоридов в природных и очищенных сточных водах титриметрическим методом.
A.2 Метрологические характеристики
Метрологические характеристики аттестованных растворов приведены в таблице А1.
Таблица A1 - Метрологические характеристики аттестованных растворов хлорид-ионов
|
|
|
|
Характеристика | Единицы измерения | Шифр аттестованного раствора | |
|
| АР1-СI | АР2-СI |
Аттестованное значение концентрации хлорид-ионов | мг/см | 1,773 | 0,443 |
| моль/дм | 0,0500 | 0,0125 |
Предел возможных значений погрешности установления концентрации хлорид-ионов ( 0,95) | мг/см | 0,0023 | 0,0012 |
| моль/дм | 0,000064 | 0,000035 |
А.3 Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы
А.3.1 Весы аналитические не ниже 2 класса точности по ГОСТ 24104-2001.
А.3.2 Шкаф сушильный общелабораторного назначения.
А.3.5 Стаканчик для взвешивания (бюкс) по ГОСТ 25336-82.
А.3.6 Воронка лабораторная по ГОСТ 25336-82 диаметром 56 мм.
А.3.7 Шпатель.
А.3.8 Промывалка.
А.3.9 Эксикатор с безводным хлоридом кальция.
А.3.10 Натрий хлористый (хлорид натрия) по ГОСТ 4233-77, х.ч. с содержанием основного вещества не менее 99,9%.
А.3.11 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
А.3.12 Вода бидистиллированная.
А.4 Процедура приготовления аттестованных растворов хлорид-ионов
А.5 Расчет метрологических характеристик аттестованных растворов
или
А.6 Требования безопасности
Необходимо соблюдать общие требования техники безопасности при работе в химических лабораториях.
А.7 Требования к квалификации операторов
Аттестованные растворы может готовить инженер или лаборант со средним специальным образованием, прошедший специальную подготовку и имеющий стаж работы в химической лаборатории не менее 6 месяцев.
А.8 Требования к маркировке
На склянки с аттестованными растворами должна быть наклеена этикетка с указанием массовой и молярной концентрации хлорид-ионов, погрешности ее установления и даты приготовления.
А.9 Условия хранения
Аттестованные растворы следует хранить в стеклянной склянке с притертой стеклянной или пластиковой пробкой при комнатной температуре не более 6 месяцев.
Приложение Б
(обязательное)
Подготовка активного угля
Очищенный уголь отмывают дистиллированной водой до нейтральной реакции по универсальной индикаторной бумаге, затем промывают бидистиллированной водой. Хранят в склянке с бидистиллированной водой.
После пропускания каждой пробы воды уголь в колонке регенерируют промыванием 0,4%-ным раствором гидроксида натрия до исчезновения окраски последнего, затем дистиллированной до нейтральной реакции, после чего промывают бидистиллированной водой.
Приложение В
(рекомендуемое)
Предварительная оценка концентрации хлоридов в неизвестной пробе воды
Таблица В1 - Предварительная оценка содержания хлоридов в неизвестной пробе воды
|
|
Характер помутнения пробы | Ориентировочная концентрация хлоридов, мг/дм |
Слабая муть | 1-10 |
Сильная муть | 10-50 |
Плавающие хлопья | 50-100 |
Оседающие хлопья | 100-250 |
Белый объемистый осадок | Более 250 |
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 N 54.24-2004
об аттестации методики выполнения измерений
Методика выполнения измерений массовой концентрации хлоридов в водах титриметрическим методом с солью ртути,
разработанная ГУ "Гидрохимический институт"
и регламентированная РД 52.24.402-2005
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 соответствует предъявляемым к ней метрологическим требованиям и обладает следующими основными метрологическими характеристиками:
|
|
|
|
|
Диапазон измерений массовой концентрации хлоридов, , мг/дм | Показатель повторяемости (среднеквадратическое отклонение повторяемости) , мг/дм | Показатель воспроизводимости (среднеквадратическое отклонение воспроизводимости) , мг/дм | Показатель правильности (границы систематической погрешности при вероятности 0,95) , мг/дм | Показатель точности (границы погрешности при вероятности 0,95) , мг/дм |
От 2,0 до 15,0 включ. | 0,05 · | 0,08 · | 0,05 · | 0,17 · |
|
|
Диапазон измерений массовой концентрации хлоридов, , мг/дм | Предел воспроизводимости (значение допускаемого расхождения между двумя результатами измерений, полученными в разных лабораториях, при вероятности 0,95), , мг/дм |
От 2,0 до 15,0 включ. | 0,22 · |
3 При реализации методики в лаборатории обеспечивают:
- оперативный контроль исполнителем процедуры выполнения измерений (на основе оценки погрешности при реализации отдельно взятой контрольной процедуры);
- контроль стабильности результатов измерений (на основе контроля стабильности среднеквадратического отклонения повторяемости, среднеквадратического отклонения внутрилабораторной прецизионности, погрешности).
Алгоритм контроля исполнителем процедуры выполнения измерений приведен в РД 52.24.402-2005.
Периодичность оперативного контроля и процедуры контроля стабильности результатов выполнения измерений регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории.
Дата выдачи свидетельства 30 декабря 2004 г.
Главный метролог ГУ ГХИ А.А. Назарова