Руководящий документ РД 52.24.381-2006 Массовая концентрация нитритов в водах. Методика выполнения измерений фотометрическим методом с реактивом Грисса.
РД 52.24.381-2006
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ
МАССОВАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ НИТРИТОВ В ВОДАХ.
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
ФОТОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ С РЕАКТИВОМ ГРИССА
Дата введения 2006-04-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН ГУ "Гидрохимический институт"
2 РАЗРАБОТЧИКИ Л.В.Боева, канд. хим. наук., Ю.А.Андреев
3 СОГЛАСОВАН с Начальником УМЗА и ГУ "ЦКБ ГМП" Росгидромета
4 УТВЕРЖДЕН Заместителем Руководителя Росгидромета 27 марта 2006 г.
5 АТТЕСТОВАН ГУ "Гидрохимический институт", свидетельство об аттестации N 32.24-2005 от 30 августа 2005 г.
6 ЗАРЕГИСТРИРОВАН ГУ ЦКБ ГМП за номером РД 52.24.381-2006 30.03.2006
ВНЕСЕН в Федеральный реестр методик выполнения измерений, применяемых в сферах распространения государственного метрологического контроля и надзора за номером ФР. 1.31.2006.02522
7 ВЗАМЕН РД 52.24.381-95 "Методические указания. Методика выполнения массовой концентрации нитритов в водах фотометрическим методом с реактивом Грисса"
Введение
Азот относится к числу биогенных элементов и его соединения имеют особое значение для развития жизни в водных объектах. При отсутствии азотсодержащих соединений в воде рост и развитие водной растительности прекращается, однако избыток этих соединений также приводит к негативным последствиям, вызывая процессы эвтрофикации водного объекта и ухудшение качества воды.
Минеральные формы азота в водных объектах представлены, главным образом, нитритами, нитратами, аммиаком и ионами аммония.
Источниками поступления соединений азота в природные воды являются разложение клеток отмерших организмов, прижизненные выделения гидробионтов, атмосферные осадки, фиксация из воздуха в результате жизнедеятельности азотфиксирующих бактерий. Значительное количество азота может попадать в водные объекты с бытовыми, сельскохозяйственными и промышленными сточными водами.
Понижение содержания соединений азота в водоемах связано, в основном, с потреблением их водными растениями. Некоторую роль в этом процессе играет денитрификация, т.е. перевод связанного азота в свободное состояние.
Появление нитритов в природных водах связано, главным образом, с процессами минерализации органических веществ и нитрификации. Они являются промежуточным продуктом биохимического окисления аммиака или восстановления нитратов.
В подземных водах содержание нитритов, как правило, выше, особенно в верхних водоносных горизонтах и может достигать сотен микрограммов в кубическом дециметре.
1 Область применения
1.2 Настоящий руководящий документ предназначен для использования в лабораториях, осуществляющих анализ 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.
Ссылки на остальные нормативные документы приведены в разделах 4, А.3 и А.4.
3 Приписанные характеристики погрешности измерений
3.1 При соблюдении всех регламентируемых методикой условий проведения измерений характеристики погрешности результата измерения с вероятностью 0,95 не должны превышать значений, приведенных в таблице 1.
Таблица 1 - Диапазон измерений, значения характеристик погрешности и ее составляющих
|
|
|
|
|
Диапазон измерений массовой концентрации нитритного азота , мг/дм | Показатель повторяемости (средне- квадратическое отклонение повторяемости) , мг/дм | Показатель воспроизводимости (средне- квадратическое 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 0,010 до 0,250 включ. | 0,001+0,050 · | 0,002+0,066 · | 0,002+0,027 · | 0,004+0,13 · |
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
При выполнении измерений применяют следующие средства измерений и другие технические средства:
4.1.1 Фотометр или спектрофотометр любого типа (КФК-2, КФК-2мп, КФК-3, СФ-46, СФ-56 и др.)
4.1.2 Весы лабораторные высокого (II) класса точности по ГОСТ 24104-2001.
4.1.3 Весы лабораторные обычного (IV) класса точности по ГОСТ 29329-92 с наибольшим пределом взвешивания 200 г.
4.1.4 Государственный стандартный образец состава водных растворов нитрит-ионов ГСО 7479-98 (далее - ГСО).
|
|
|
4.1.5 Колбы мерные 2-го класса точности исполнения 2, 2а по ГОСТ 1770-74 вместимостью: | ||
| 50 см - 1 шт. | |
| 100 см - 10 шт. | |
| 250 см - 1 шт. | |
| 500 см - 1 шт. | |
4.1.6 Пипетки градуированные 2-го класса точности исполнения 1, 2 по ГОСТ 29227-91 вместимостью: | ||
| 1 см - 1 шт. | |
| 2 см - 3 шт. | |
| 5 см - 2 шт. | |
| 10 см - 1 шт. | |
4.1.7 Пипетки с одной отметкой 2-го класса точности исполнения 2 по ГОСТ 29169-91 вместимостью: | ||
| 5 см - 1 шт. | |
| 10 см - 2 шт. | |
| 20 см - 1 шт. | |
| 50 см - 1 шт. | |
4.1.8 Цилиндры мерные исполнения 1, 3 по ГОСТ 1770-74 вместимостью: | ||
| 25 см - 1 шт. | |
| 100 см - 1 шт. | |
| 500 см - 1 шт. | |
4.1.9 Колбы конические Кн исполнения 2 по ГОСТ 25336-82 вместимостью: | ||
| 50 см - 10-15 шт. | |
| 250 см - 1 шт. | |
4.1.10 Стаканы тип В, исполнения 1, по ГОСТ 25336-82 вместимостью: | ||
| 600 см - 1 шт. | |
| 1000 см - 1 шт. | |
4.1.11 Пробирка коническая исполнения 1 по ГОСТ 1770-74
| - 1 шт. | |
4.1.12 Стаканчики для взвешивания (бюксы) СВ-19/9 по ГОСТ 25336-82 | - 2 шт. |
4.1.13 Воронка лабораторная по ГОСТ 25336-82 диаметром 56 мм.
4.1.14 Ступка N 3 или N 4 по ГОСТ 9147-80.
4.1.15 Эксикатор исполнения 2, диаметром корпуса 190 мм по ГОСТ 25336-82.
4.1.16 Шкаф сушильный общелабораторного назначения.
4.1.17 Устройство для фильтрования проб с использованием мембранных или бумажных фильтров.
4.1.18 Баня водяная.
4.1.19 Шпатель пластмассовый.
4.1.21 Холодильник бытовой.
Допускается использование других типов средств измерений, вспомогательных устройств, в том числе импортных, с характеристиками не хуже, чем у приведенных в 4.1.
4.2 Реактивы и материалы
При выполнении измерений применяют следующие реактивы и материалы:
4.2.1 Натрий азотистокислый (нитрит натрия) по ГОСТ 4197-74, х.ч. (при отсутствии ГСО).
4.2.2 Реактив Грисса по ТУ 6-09-3569-74, ч.д.а. или кислота сульфаниловая по ГОСТ 5821-78, ч.д.а. и 1-нафтиламин, ч.д.а.
4.2.3 Кислота уксусная ледяная по ГОСТ 61-75, х.ч.
4.2.4 Хлорид кальция обезвоженный по ТУ 6-09-4711-81, ч.
4.2.5 Квасцы алюмокалиевые по ГОСТ 4329-77, ч.д.а.
4.2.6 Аммиак водный по ГОСТ 3760-79, ч.д.а.
4.2.7 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
4.2.8 Фильтры бумажные обеззоленные "белая лента" по ТУ 6-09-1678-86.
4.2.9 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.
Допускается использование реактивов, изготовленных по другой нормативно-технической документации, в том числе импортных, с квалификацией не ниже указанной в 4.2.
5 Метод измерения
Выполнение измерений массовой концентрации нитритного азота фотометрическим методом основано на способности первичных ароматических аминов, в частности сульфаниловой кислоты, давать в присутствии азотистой кислоты диазосоединение, которое, вступая в реакцию азосочетания с 1-нафтиламином, образует интенсивно окрашенный азокраситель. Максимум оптической плотности в спектре азокрасителя наблюдается при 520 нм.
6 Требования безопасности, охраны окружающей среды
6.1 При выполнении измерений массовой концентрации нитритов 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, 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 со средним профессиональным образованием или без профессионального образования, но имеющие стаж работы в лаборатории не менее 6 мес, 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
Нитриты являются весьма неустойчивым соединением, поэтому анализ нужно провести в течение двух часов после отбора пробы. Допускается хранение проб в течение суток при охлаждении до 3-5 °С. Использование каких-либо консервантов при этом не является эффективным. Более длительное хранение возможно при замораживании пробы.
10 Подготовка к выполнению измерений
10.1 Приготовление растворов и реактивов
10.1.1 Раствор реактива Грисса
10.1.1.1 Приготовление из готового препарата
10.1.1.2 Приготовление из 1-нафтиламина и сульфаниловой кислоты
Раствор реактива Грисса готовят, смешивая равные объемы растворов сульфаниловой кислоты и 1-нафтиламина. Раствор используют в день приготовления.
10.1.2 Раствор уксусной кислоты, 12%-ный
10.2 Приготовление градуировочных растворов
Градуировочный раствор N 1 следует хранить в холодильнике в плотно закрытой склянке из темного стекла не более 5 сут.
10.2.2 При отсутствии ГСО допускается в качестве градуировочных растворов использовать аттестованные растворы, приготовленные из нитрита натрия. Методика приготовления аттестованных растворов приведена в приложении А.
10.3 Установление градуировочных зависимостей
Градуировочные зависимости оптической плотности от массовой концентрации нитритного азота для каждого из диапазонов измерений рассчитывают методом наименьших квадратов.
Градуировочные зависимости устанавливают при использовании новой партии реактива Грисса и при замене измерительного прибора.
10.4 Контроль стабильности градуировочной характеристики
10.4.1 Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят каждый раз перед выполнением измерений массовой концентрации нитритного азота в серии проб. Средствами контроля являются образцы, используемые для установления градуировочной зависимости по 10.3 (не менее 3 для каждой градуировочной зависимости).
Допускается проводить контроль стабильности градуировочной характеристики для одного диапазона измерений, если второй диапазон не будет использован для расчета результатов измерений в данной серии проб. Градуировочная характеристика считается стабильной при выполнении следующих условий:
Если условие стабильности не выполняется для одного образца для градуировки, необходимо выполнить повторное измерение этого образца для исключения результата, содержащего грубую погрешность. При повторном невыполнении условия, выясняют причины нестабильности, устраняют их и повторяют измерение с использованием других образцов, предусмотренных методикой. Если градуировочная характеристика вновь не будет удовлетворять условию (1), устанавливают новую градуировочную зависимость.
10.4.2 При выполнении условия (1) учитывают знак разности между измеренными и приписанными значениями массовой концентрации нитритного азота 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
При значительной цветности анализируемой воды целесообразно устранение ее обработкой пробы суспензией гидроксида алюминия (приготовление суспензии описано в приложении Б).
11.3 Определению мешают сильные восстановители, а также некоторые металлы: висмут (III), ртуть (II), сурьма (III), золото (III), серебро (I), хлорплатинаты, метаванадаты в высоких концентрациях, как правило, не встречающихся в природных или очищенных сточных водах.
Мешающее влияние может оказывать значительное количество железа (III), а также меди (II), вызывающей каталитическое разложение азокрасителя. Однако при соблюдении условий выполнения измерений, регламентированных методикой, их мешающим влиянием на практике можно пренебречь.
12 Вычисление и оформление результатов измерений
Если для устранения цветности использовали суспензию гидроксида алюминия, то в полученный результат следует ввести поправку на разбавление - умножить результат на коэффициент 1,03.
12.3 Результат измерений в документах, предусматривающих его использование, представляют в виде:
Численные значения результата измерения должны оканчиваться цифрой того же разряда, что и значения характеристики погрешности. Последние не должны содержать более 2-х значащих цифр.
12.4 Допустимо представлять результат в виде:
12.5 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, погрешности при реализации отдельно взятой контрольной процедуры);
- контроль стабильности результатов измерений (на основе контроля стабильности среднеквадратического отклонения повторяемости, среднеквадратического отклонения внутрилабораторной прецизионности, погрешности).
13.1.2 Периодичность оперативного контроля и процедуры контроля стабильности результатов выполнения измерений регламентируют 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 измерение в соответствии с разделом 11.
13.2.4 Результат контрольной процедуры должен удовлетворять условию
13.3 Алгоритм оперативного контроля процедуры выполнения измерений с использованием метода добавок
13.3.4 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 Проверка приемлемости результатов, полученных в условиях воспроизводимости
При превышении предела воспроизводимости могут быть использованы методы проверки приемлемости результатов измерений согласно разделу 5 ГОСТ Р ИСО 5725-6 или МИ 2881.
Примечание - Проверка приемлемости проводится при необходимости сравнения результатов измерений, полученных двумя лабораториями.
Приложение А
(рекомендуемое)
Методика
для установления градуировочных характеристик приборов
и контроля точности результатов измерений
массовой концентрации нитритного азота фотометрическим методом
A.1 Назначение и область применения
Настоящая методика регламентирует процедуру приготовления аттестованных растворов нитритов, предназначенных для установления градуировочных характеристик приборов и контроля точности результатов измерений массовой концентрации нитритного азота в природных и очищенных сточных водах фотометрическим методом.
А.2 Метрологические характеристики
Метрологические характеристики аттестованных растворов приведены в таблице А.1.
Таблица A.1 - Метрологические характеристики аттестованных растворов нитритов
|
|
|
Наименование характеристики | Значение характеристики для аттестованного раствора | |
| AP1-N-NO | AP2-N-NО |
Аттестованное значение массовой концентрации нитритного азота, мг/дм | 250,0 | 2,50 |
Границы погрешности аттестованного значения массовой концентрации нитритного азота ( 0,95), мг/дм | 2,5 | 0,03 |
А.3 Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы
А.3.1 Весы лабораторные высокого (II) класса точности по ГОСТ 24104-2001.
А.3.2 Шкаф сушильный общелабораторного назначения.
|
|
А.3.3 Колбы мерные 2-го класса точности исполнения 2, 2а по ГОСТ 1770-74 вместимостью: | |
| 250 см - 1 шт. |
| 500 см - 1 шт. |
А.3.4 Стаканчик для взвешивания (бюкс) СВ-19/9 по ГОСТ 25336-82.
А.3.5 Воронка лабораторная по ГОСТ 25336-82 диаметром 56 мм.
А.3.6 Шпатель пластмассовый.
А.3.7 Эксикатор исполнения 2, диаметром корпуса 190 мм по ГОСТ 25336-82.
А.3.8 Хлорид кальция обезвоженный по ТУ 6-09-4711-81, ч.
А.3.9 Промывалка.
А.3.11 Холодильник бытовой.
А.4 Исходные компоненты аттестованных растворов
А.4.1 Натрий азотистокислый (нитрит натрия) по ГОСТ 4197-74, х.ч. (допустимо ч.д.а.)
А.4.2 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
А.5 Процедура приготовления аттестованного раствора нитритов
А.6 Расчет метрологических характеристик аттестованных растворов
14,01 и 69,00 - молярная масса азота и нитрита натрия, соответственно, г/моль.
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.
А.9 Требования к маркировке
На склянки с аттестованными растворами должны быть наклеены этикетки с указанием условного обозначения аттестованного раствора, массовой концентрации нитритного азота, погрешности ее установления и даты приготовления.
А.10 Условия хранения
Приложение Б
(обязательное)
Приготовление суспензии гидроксида алюминия
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 32.24-2005
об аттестации методики выполнения измерений
Методика выполнения измерений массовой концентрации нитритов в водах фотометрическим методом с реактивом Грисса,
разработанная ГУ "Гидрохимический институт" (ГУ ГХИ)
и регламентированная РД 52.24.381-2006
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 нитритного азота , мг/дм | Показатель повторяемости (среднеквадра- тическое отклонение повторяемости) , мг/дм | Показатель воспроизводимости (среднеквад- ратическое 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 0,010 до 0,250 включ.
| 0,001+0,050 · | 0,002+0,066 · | 0,002+0,027 · | 0,004+0,13 · |
|
|
|
Диапазон измерений массовой концентрации нитритного азота , мг/дм | Предел повторяемости (для двух результатов параллельных определений) , мг/дм | Предел воспроизводимости (значение допускаемого расхождения между двумя результатами измерений, полученными в разных лабораториях, при вероятности 0,95) , мг/дм |
От 0,010 до 0,250 включ. | 0,003+0,14 · | 0,006+0,18 · |
3 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 стабильности среднеквадратического отклонения повторяемости, среднеквадратического отклонения внутрилабораторной прецизионности, погрешности).
Алгоритм оперативного контроля исполнителем процедуры выполнения измерений приведен в РД 52.24.381-2006.
Периодичность оперативного контроля и процедуры контроля стабильности результатов выполнения измерений регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории.
Дата выдачи свидетельства 30 августа 2005 г.
Главный метролог ГУ ГХИ А.А.Назарова