Руководящий документ РД 52.24.428-2009 Массовая концентрация общего хрома и хрома (VI) в водах. Методика выполнения измерений инверсионным вольтамперометрическим методом.
РД 52.24.428-2009
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ
МАССОВАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ ОБЩЕГО ХРОМА И ХРОМА (VI) В ВОДАХ. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ ИНВЕРСИОННЫМ ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
Дата введения 2010-02-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Государственным учреждением Гидрохимический институт (ГУ ГХИ)
2 РАЗРАБОТЧИКИ Л.И.Минина, канд. хим. наук, Т.С.Евдокимова
3 СОГЛАСОВАН с ГУ "НПО "Тайфун" 11.12.2009 и УМЗА Росгидромета 30.12.2009
4 УТВЕРЖДЕН Заместителем Руководителя Росгидромета 30.12.2009
5 АТТЕСТОВАН ГУ ГХИ, свидетельство об аттестации N 88.24-2009 от 18.09.2009
6 ЗАРЕГИСТРИРОВАН ЦМТР ГУ "НПО "Тайфун" за номером РД 52.24.428-2009 от 18.01.2010
7 ВЗАМЕН РД 52.24.428-95 "Методические указания. Методика выполнения измерений массовой концентрации хрома в поверхностных водах суши инверсионным вольтамперометрическим методом"
Введение
Соединения хрома присутствуют в водах в растворенном и взвешенном состояниях, соотношения между которыми обусловлены химическим составом вод, температурой, рН, Eh и другими факторами. Во взвеси доминирующее положение занимает сорбированная форма. В растворе хром может присутствовать в двух степенях окисления: Cr (III) и Cr (VI).
Cr (III) устойчив в растворе и в реальных условиях существования водных объектов далее не окисляется. Cr (VI), существующий в виде хромат- или дихромат-ионов, относительно устойчив только в аэробных условиях, при дефиците кислорода и в присутствии восстановителей он быстро восстанавливается до Cr (III).
1 Область применения
При более высоких концентрациях хрома необходимо разбавление пробы тридистиллированной 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 1.
|
|
|
|
|
Диапазон измерений массовой концентрации хрома , мкг/дм | Показатель повторяемости (среднеквадратическое отклонение повторяемости) , мкг/дм | Показатель воспроизводимости (среднеквадратическое отклонение воспроизводимости) , мкг/дм | Показатель правильности (границы систематической погрешности) ± , мкг/дм | Показатель точности (границы погрешности) ± , мкг/дм |
От 0,5 до 10,0 включ. |
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 Полярограф ПУ-1, 5М2.840.016ТО, снабженный регистрирующим устройством, или другой полярограф.
4.1.2 Секундомер по ГОСТ 8.423-81.
4.1.3 Весы лабораторные высокого (II) класса точности по ГОСТ 24104-2001*.
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 состава раствора ионов хрома ГСО 7257-96 (далее - ГСО) - 1 шт.
1 - корпус ячейки; 2 - крышка ячейки; 3 - электрод сравнения ЭВЛ-1М3; 4 - электрод рабочий; 5 - перемешивающий элемент; 6 - электрод вспомогательный; 7, 8 - вспомогательные стаканчики; 9 - кварцевый электролизер; 10 - электролитические мостики
Рисунок 1 - Электрохимическая ячейка
4.1.12 Насыщенный хлорсеребряный электрод (электрод сравнения) типа ЭВЛ-1М3 - 2 шт.
4.1.13 Электрод платиновый проволочный (диаметр 0,3 мм, длина 5 мм), впаянный в стеклянную трубку - 1 шт.
4.1.14 Электрод графитовый (рабочий электрод) ТГЭ, производства ООО НПВП "Ива" - 1 шт.
4.1.17 Стаканчики для взвешивания (бюксы) СВ-19/9 и СВ-24/10 по ГОСТ 25336-82 - 3 шт.
4.1.19 Устройство для фильтрования проб с использованием мембранных или бумажных фильтров.
4.1.20 Мешалка магнитная любого типа с перемешивающими элементами длиной 5-7 мм, диаметром 2 мм в тефлоновой оболочке.
4.1.21 Скальпель по ГОСТ 21240-89.
4.1.22 Шкаф сушильный общелабораторного назначения.
4.1.23 Электроплитка 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 Калий двухромовокислый (дихромат калия) по ГОСТ 4220-75, х.ч. (при отсутствии ГСО)
4.2.2 Кислота серная по ГОСТ 14262-78, ос.ч. или по ГОСТ 4204-77, х.ч.
4.2.3 Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552-80, х.ч.
4.2.4 1,5-дифенилкарбазид по ТУ 6-09-07-1672-89, ч.д.а.
4.2.5 Ацетон по ТУ 2633-039-44493179-00, ос.ч.
4.2.6 Аммоний надсернокислый (персульфат аммония) по ГОСТ 20478-75, ч.д.а.
4.2.7 Калий магранцовокислый (перманганат калия) по ГОСТ 20490-75, ч.д.а.
4.2.8 Калий хлористый (хлорид калия) по ГОСТ 4234-77, х.ч.
4.2.9 Натрия гидроокись (гидроксид натрия) по ГОСТ 4328-77, ч.д.а.
4.2.10 Фильтры бумажные обеззоленные "синяя лента" по ТУ 6-09-1678-86.
4.2.11 Фильтры мембранные "Владипор МФАС-ОС-2", 0,45 мкм, по ТУ 6-55-221-1-29-89 или другого типа, равноценные по характеристикам.
4.2.12 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
Определение основано на электрохимическом концентрировании комплекса хрома с дифенилкарбазидом из анализируемого раствора на поверхности графитового электрода (при потенциале 0,35 В) с последующей регистрацией величины максимального катодного тока при электрорастворении осадка. Величина аналитического сигнала, регистрируемого в катодной стадии, функционально зависит от концентрации ионов хрома в анализируемом растворе.
6 Требования безопасности, охраны окружающей среды
6.1 При выполнении измерений массовой концентрации хрома 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 ко 2 и 3 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 Вредно действующие вещества подлежат сбору и утилизации в соответствии с установленными правилами.
6.5 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 года, 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 производится в соответствии с ГОСТ 17.1.5.05 и ГОСТ Р 51592. Оборудование для отбора проб должно соответствовать ГОСТ 17.1.5.04 и ГОСТ Р 51592.
Хром (VI) является неустойчивым компонентом, поэтому определение его следует проводить как можно быстрее после отбора пробы. Хранят пробу в стеклянной посуде в темноте при комнатной температуре не более 2 ч с момента отбора, в холодильнике - не более 8 ч.
10 Подготовка к выполнению измерений
10.1 Приготовление растворов и реактивов
10.1.5 Раствор дифенилкарбазида, 0,0025%-ный
10.1.6 Раствор персульфата аммония, 0,3%-ный
10.1.7 Раствор гидроксида натрия, 4%-ный
10.1.8 Раствор перманганата калия, 10%-ный
10.1.9 Бидистиллированная вода
10.1.10 Тридистиллированная вода
Бидистиллированную воду помещают в перегонную колбу аппарата для получения бидистиллированной воды и перегоняют. Хранят не более 5 дней в полиэтиленовой посуде.
10.1.11 Насыщенный раствор хлорида калия
10.2 Приготовление градуировочных растворов
Раствор хранят в плотно закрытой склянке из темного стекла в холодильнике 1 мес.
10.2.5 При отсутствии ГСО допускается использовать аттестованный раствор, приготовленный из дихромата калия. Методика приготовления аттестованного раствора приведена в приложении А.
10.3 Требования к проведению измерений
10.3.1 Измерения проводят для двух частей пробы.
В процессе анализа одной части пробы после каждого измерения аналитического сигнала производят электрохимическую регенерацию электрода тремя циклами развертки потенциала при перемешивании раствора для отвода продуктов восстановления от поверхности электрода, устанавливая на полярографе время задержки потенциала 0,1 с. Конечный потенциал от минус 0,45 до минус 0,50 В.
При переходе к анализу новой пробы необходимо торец электрода механически зачистить скальпелем и обмыть тридистиллированной водой. Непосредственно перед измерением аналитического сигнала необходима выдержка электролита без перемешивания в течение 30 с.
10.3.2 Чистоту применяемой посуды и реактивов контролируют проведением измерения аналитического сигнала фонового электролита (холостой опыт). Оптимальными являются такое качество реактивов и чистота посуды, когда обеспечивается аналитического сигнала фонового электролита, равный или близкий к нулю*. В противном случае устанавливают причину загрязнения и устраняют ее.
10.3.3 Все измерения для одной части пробы проводят при одинаковой чувствительности потенциометра.
10.3.4 Для получения достоверного результата одной части пробы регистрируют не менее 3-х измерений аналитического сигнала электрохимического восстановления Cr (VI), и для одной точки графика берут среднее значение аналитического сигнала.
10.4 Мешающие влияния и их устранение
Органические вещества в концентрациях, соответствующих их содержанию в поверхностных водах, не оказывают мешающего влияния на результаты определения хрома, и оно возможно без предварительной подготовки пробы.
Мешающее влияние взвешенных и коллоидных веществ устраняют предварительным фильтрованием пробы.
11 Выполнение измерений
11.1 Измерение аналитического сигнала в фоновом электролите
11.2 Измерение аналитического сигнала в фоновом электролите с добавками
Выполнение процедур, описанных в 11.1 и 11.2, осуществляют при замене раствора одного или более реактивов, используемых в определении.
11.3 Выполнение измерений массовой концентрации хрома (VI)
11.4 Измерение аналитического сигнала в пробе с добавками
Таблица 2 - Объемы и концентрации добавок градуировочных растворов
|
|
|
|
|
|
Диапазон измеряемых концентраций хрома, мкг/дм | Объем добавок градуировочного раствора, см | Концентрация градуировочного раствора мкг/дм | Концентрация хрома в анализируемом растворе, мкг/дм | ||
|
| ||||
0,5-3,0 | 0,3 | 0,3 | 50 | 1,5 | 3,0 |
2,5 -10,0 | 0,1 | 0,1 | 500 | 5,0 | 10,0 |
11.5 Выполнение измерений массовой концентрации общего хрома
12 Вычисление и оформление результатов измерений
12.2 Результат измерения в документах, предусматривающих его использование, представляют в виде:
Численные значения результата измерений должны оканчиваться цифрой того же разряда, что и значения характеристики погрешности; последние не должны содержать более двух значащих цифр.
12.3 Допустимо представлять результат в виде
12.4 Результаты измерения оформляют протоколом или записью в журнале, по формам, приведенным в Руководстве по качеству лаборатории*.
13 Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории
13.1 Общие положения
13.1.1 Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории предусматривает:
- оперативный контроль исполнителем процедуры выполнения измерений (на основе оценки повторяемости и погрешности при реализации отдельно взятой контрольной процедуры);
- контроль стабильности результатов измерений (на основе контроля стабильности среднеквадратического отклонения повторяемости, внутрилабораторной прецизионности, погрешности).
13.1.2 Периодичность контроля исполнителем процедуры выполнения измерений, а также реализуемые процедуры контроля стабильности результатов выполняемых измерений регламентируются в Руководстве по качеству лаборатории.
13.2 Алгоритм оперативного контроля повторяемости
13.2.1 Оперативный контроль повторяемости осуществляют для каждого из результатов измерений, полученных в соответствии с методикой. Для этого отобранную пробу воды делят на две части, и выполняют анализ в соответствии с разделом 11.
13.2.4 Результат контрольной процедуры должен удовлетворять условию
13.2.6 Периодичность оперативного контроля исполнителем процедуры выполнения измерений, а также реализуемые процедуры контроля стабильности результатов выполнения измерений регламентируются в Руководстве по качеству лаборатории.
14 Проверка приемлемости результатов, полученных в условиях воспроизводимости
14.1 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
14.2 При превышении предела воспроизводимости могут быть использованы методы оценки приемлемости результатов измерений согласно разделу 5 ГОСТ Р ИСО 5725-6 или МИ 2881.
14.3 Проверка приемлемости проводится при необходимости сравнения результатов измерений, полученных двумя лабораториями.
Приложение А
(рекомендуемое)
Методика приготовления аттестованных растворов хрома AP1-Cr, AP2-Cr, АР3-Cr, АР4-Cr
А.1 Назначение и область применения
Настоящая методика регламентирует процедуру приготовления аттестованных растворов хрома, предназначенных для установления градуировочных характеристик приборов и контроля погрешности результатов измерений массовой концентрации хрома в пробах поверхностных и очищенных сточных вод инверсионным вольтамперометрическим методом.
А.2 Метрологические характеристики
Метрологические характеристики аттестованных растворов приведены в таблице А.1.
Таблица А.1 - Метрологические характеристики аттестованных растворов хрома
|
|
|
|
|
Наименование характеристики | Значение характеристики для аттестованных растворов | |||
| AP1-Cr | АР2-Cr | АР3-Cr | АР4-Cr |
Аттестованное значение массовой концентрации хрома, мг/дм | 1000,0 | 5,00 | 0,50 | 0,05 |
Границы погрешности аттестованного значения массовой концентрации хрома, мг/дм , ( =0,95) | ±1,3 | ±0,05 | ±0,01 | ±0,001 |
А.3 Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы
А.3.1 Весы лабораторные высокого (II) класса точности по ГОСТ 24104-2001.
А.3.5 Стаканчик для взвешивания (бюкс) СВ-19/9 по ГОСТ 25336-82.
А.3.6 Воронка лабораторная диаметром 56 мм по ГОСТ 25336-82.
А.3.7 Шпатель по ГОСТ 9147-80.
А.3.8 Эксикатор исполнения 2, диаметром корпуса 100 мм или 190 мм по ГОСТ 25336-82.
А.3.9 Шкаф сушильный общелабораторного назначения.
А.3.10 Хлорид кальция обезвоженный по ТУ 6-09-4711-81, ч. (для эксикатора).
А.3.11 Склянка из темного стекла с пробкой.
А.4 Исходные компоненты аттестованных растворов
А.4.2 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
А.4.3 Вода бидистиллированная.
А.4.4 Вода тридистиллированная.
А.5 Процедура приготовления аттестованных растворов
А.6 Расчет метрологических характеристик аттестованных растворов
52,00 - молярная масса хрома, г/моль;
294,17 - молярная масса дихромата калия, г/моль.
Предел возможных значений погрешности приготовления аттестованного раствора АР1-Cr
Предел возможных значений погрешности приготовления аттестованного раствора АР2-Cr
Предел возможных значений погрешности приготовления аттестованного раствора АР3-Cr
Предел возможных значений погрешности приготовления аттестованного раствора АР4-Cr
А.7 Требования безопасности
Необходимо соблюдать общие требования техники безопасности при работе в химических лабораториях.
А.8 Требования к квалификации операторов
Аттестованный раствор может готовить инженер или лаборант со средним профессиональным образованием, прошедший специальную подготовку и имеющий стаж работы в химической лаборатории не менее 6 мес.
А.9 Требования к маркировке
На склянку с аттестованным раствором должна быть наклеена этикетка с указанием условного обозначения раствора, величины массовой концентрации хрома, погрешности ее установления и даты приготовления раствора.
А.10 Условия хранения
Аттестованный раствор АР1-Cr следует хранить в холодильнике в плотно закрытой склянке из темного стекла не более 1 мес.
Аттестованные растворы АР2-Cr, АР3-Cr и АР4-Cr хранению не подлежат.
Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды
ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
|
|
|
344090, г.Ростов-на-Дону пр.Стачки, 198 |
| Факс: (863) 222-44-70
Телефон (863) 222-66-68 E-mail: ghi@aaanet.ru |
СВИДЕТЕЛЬСТВО
об аттестации методики расчета N 88.24-2009
Методика выполнения измерений массовой концентрации общего хрома и хрома (VI) в поверхностных водах инверсионным вольтамперометрическим методом
разработанная Государственным учреждением Гидрохимический институт (ГУ ГХИ)
и регламентированная РД 52.24.428-2009 Массовая концентрация общего хрома и хрома (VI) в водах. Методика выполнения измерений инверсионным вольтамперометрическим методом,
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 массовых концентраций хрома, , мкг/дм | Показатель повторяемости (среднеквадратическое отклонение повторяемости) , мкг/дм | Показатель воспроизводимости (среднеквадратическое отклонение воспроизводимости) , мкг/дм | Показатель правильности (границы систематической погрешности) ± , мкг/дм | Показатель точности (границы погрешности) ± , мкг/дм |
От 0,5 до 10,0 включ. |
|
|
|
Диапазон измеряемых массовых концентраций хрома , мкг/дм | Предел повторяемости (для двух результатов параллельных определений) , мкг/дм | Предел воспроизводимости (для двух результатов измерений) , мкг/дм |
От 0,5 до 10,0 включ. |
При реализации методики в лаборатории обеспечивают:
- оперативный контроль исполнителем процедуры выполнения измерений (на основе оценки повторяемости при реализации отдельно взятой контрольной процедуры);
- контроль стабильности результатов измерений (на основе контроля стабильности среднеквадратического отклонения повторяемости).
Периодичность оперативного контроля и процедуры контроля стабильности результатов выполнения измерений регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории.
Дата выдачи свидетельства 18.09.2009 г.
|
|
Директор
| A.M.Никаноров
|
Главный метролог | А.А.Назарова |