Руководящий документ РД 52.24.524-2009 Массовая концентрация карбонатов в водах. Методика выполнения измерений титриметрическим методом.
РД 52.24.524-2009
МАССОВАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ КАРБОНАТОВ В ВОДАХ. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ ТИТРИМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
Дата введения 2010-02-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Государственным учреждением Гидрохимический институт (ГУ ГХИ)
2 РАЗРАБОТЧИКИ Л.В.Боева, канд хим. наук, Т.С.Евдокимова
3 СОГЛАСОВАН с ГУ НПО "Тайфун" 25.11.2009
и УМЗА Росгидромета 14.12.2009
4 УТВЕРЖДЕН Заместителем Руководителя Росгидромета 14.12.2009
5 АТТЕСТОВАН ГУ ГХИ, свидетельство об аттестации методики выполнения измерений N 178.24-2009 от 27.04.2009
6 ЗАРЕГИСТРИРОВАН ЦМТР ГУ НПО "Тайфун" за номером РД 52.24.524-2009 от 23.12.2009
7 ВЗАМЕН Методики выполнения измерений "Карбонаты. Определение обратным титрованием" в "Руководстве по химическому анализу поверхностных вод суши". - Гидрометеоиздат. Л., 1977, с.111-114
Введение
Карбонаты, гидрокарбонаты и свободный диоксид углерода представляют собой формы существования угольной кислоты в поверхностных водах суши. Количественные соотношения между ними, приведенные в таблице 1, определяются состоянием карбонатно-кальциевой системы и в значительной степени зависят от величины рН.
Таблица 1 - Мольные доли, в процентах, производных угольной кислоты, в зависимости от величины рН (без учета коэффициентов активности)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Форма нахождения | РН | ||||||||
| 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 8,3 | 9 | 10 | 11 |
Н СО +СО | 99,5 | 95,4 | 87,7 | 17,3 | 2,0 | 1,0 | 0,2 | - | - |
HCO | 0,5 | 4,6 | 32,3 | 82,7 | 97,4 | 97,8 | 94,1 | 62,1 | 14,3 |
СО | - | - | - | - | 0,6 | 1,2 | 5,7 | 37,5 | 85,7 |
Присутствием в воде солей угольной кислоты (карбонатов и гидрокарбонатов) обусловлена карбонатная щелочность, которая является одной из важнейших характеристик поверхностных вод суши. По величине щелочности судят о направленности геохимических и гидрохимических процессов, обусловливающих формирование химического состава вод, эрозии земной поверхности, образование осадочных пород и т.д.
Величина щелочности используется для расчета компонентов карбонатного равновесия и баланса угольной кислоты, что необходимо при исследовании состояния водных экосистем. Величина щелочности имеет большое значение при оценке пригодности воды для практических целей. В промышленности и строительстве от величины щелочности зависит коррозия строительных материалов (бетона), выпадение карбонатной накипи в котлах, питающих паросиловые установки. В сельском хозяйстве величина щелочности определяет возможность использования воды для орошения.
Карбонаты, как продукты второй ступени диссоциации угольной кислоты, появляются при рН>7 и становятся доминирующей формой производных угольной кислоты при рН>10,5.
Основными источниками поступления карбонатов в поверхностные воды являются природные процессы химического выветривания и растворения карбонатных пород, а также сточные воды предприятий химической, силикатной, содовой промышленности.
Концентрация карбонатов в поверхностных водах редко превышает единицы миллиграммов в кубическом дециметре. Она подвержена заметным сезонным изменениям. Важнейшими факторами, определяющими режим этих ионов, являются состав и типы пород, характер питания водного объекта, меняющиеся соотношения между поверхностным и подземным стоком, а также интенсивность фотосинтетической деятельности водорослей.
1 Область применения
1.2 Настоящий руководящий документ предназначен для использования в лабораториях, осуществляющих анализ поверхностных вод суши и очищенных сточных вод.
2 Нормативные ссылки
В настоящем руководящем документе использованы ссылки на следующие нормативные документы:
ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны
ГОСТ 12.1.007-76 ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности
ГОСТ 17.1.5.04-81 Охрана природы. Гидросфера. Приборы и устройства для отбора, первичной обработки и хранения проб природных вод. Общие технические условия
ГОСТ 17.1.5.05-85 Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб поверхностных и морских вод, льда и атмосферных осадков
ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике
ГОСТ Р 51592-2000 Вода. Общие требования к отбору проб
МИ 2881-2004 Рекомендация. ГСИ. Методики количественного химического анализа. Процедуры проверки приемлемости результатов анализа.
Примечание - Ссылки на остальные нормативные документы приведены в разделе 4.
3 Приписанные характеристики погрешности измерения
3.1 При соблюдении всех регламентируемых методикой условий проведения измерений характеристики погрешности результата измерения с вероятностью 0,95 не должны превышать значений, приведенных в таблице 2.
|
|
|
|
|
Диапазон измерений массовой концентрации карбонатов , мг/дм | Показатель повторяемости (среднеквадратическое отклонение повторяемости) , мг/дм | Показатель воспроизводимости (среднеквадратическое отклонение воспроизводимости) , мг/дм | Показатель правильности (границы систематической погрешности) ± , мг/дм | Показатель точности (границы погрешности) ± , мг/дм |
От 1,0 до 10,0 включ. | 0,1 | 0,3 | 0,3 | 0,7 |
Св. 10,0 до 100 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 Весы лабораторные высокого (II) класса точности по ГОСТ 24104-2001*.
4.1.2 Весы лабораторные среднего (III) класса точности по ГОСТ 24104-2001 с наибольшим пределом взвешивания 500 г.
4.1.3 Термометр лабораторный по ГОСТ 29224-91 с диапазоном от 0 до 100 °С.
4.1.11 Стаканчики для взвешивания (бюксы) СВ-19/9 и СВ-24/10 по ГОСТ 25336-82 - 3 шт.
4.1.12 Воронки лабораторные тип В по ГОСТ 25336-82 диаметром 56 мм - 3 шт.
4.1.13 Пипетка Пастера по ТУ 9464-001-52876351-2000 - 2 шт.
4.1.14 Шарик стеклянный диаметр 6-7 мм - 3 шт.
4.1.15 Стеклянная палочка диаметром 6-7 мм.
4.1.16 Шпатели - 3 шт.
4.1.18 Трубки стеклянные и резиновые (силиконовые) с внутренним диаметром 5-6 мм.
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
4.2.2 Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, ч.д.а.
4.2.5 Фенолфталеин по ТУ 6-09-05-629-77, ч.д.а.
4.2.6 Спирт этиловый по ГОСТ 18300-87 (допустима замена на спирт пропиловый по ТУ 6-09-4344-77, ч.).
4.2.7 Универсальная индикаторная бумага по ТУ 6-09-1181-76.
4.2.8 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
Индикация конечной точки титрования производится по специально приготовленному раствору сравнения на основе раствора сульфата меди и хлорида кобальта.
6 Требования безопасности, охраны окружающей среды
6.1 При выполнении измерений массовой концентрации карбонатов в пробах поверхностных 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 12.1.005-88.
6.4 Особых 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 не менее 6 мес., освоившие методику.
8 Условия выполнения измерений
Условия выполнения измерений массовой концентрации карбонатов не регламентируются, поскольку измерение проводится на месте отбора проб.
9 Отбор и хранение проб
10 Подготовка к выполнению измерений
10.1 Приготовление растворов и реактивов
10.1.4 Раствор сравнения
10.2 Приготовление микробюретки из градуированной пипетки
10.3 Калибрование конических колб или склянок
11 Выполнение измерений
11.3 Если анализируемая вода имеет естественную окраску, мешающую определению, то рабочий раствор сравнения допустимо готовить на анализируемой воде. Если при добавлении основного раствора сравнения к анализируемой воде образуется осадок, к воде следует предварительно добавить раствор соляной кислоты до рН примерно 7 по универсальной индикаторной бумаге, а затем основной раствор сравнения. В случае анализа окрашенной воды, в конце титрования окраска пробы будет не розовой, а желтовато-розовой, как и окраска раствора сравнения, приготовленного на анализируемой воде.
12 Вычисление и оформление результатов измерений
12.2 Результаты измерений оформляют протоколом или записью в журнале, по формам, приведенным в Руководстве по качеству лаборатории*.
12.3 Результат измерений массовой концентрации карбонатов в документах, предусматривающих его использование, представляют в виде
12.4 Численные значения результата измерения должны оканчиваться цифрой того же разряда, что и значения характеристики погрешности, которые не должны содержать более двух значащих цифр.
12.5 Допустимо представлять результат в виде
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 при реализации отдельно взятой контрольной процедуры);
- контроль стабильности результатов измерений (на основе контроля стабильности среднеквадратического отклонения повторяемости).
13.1.2 Периодичность оперативного 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 периодически (не менее одной контрольной пробы на 10 рабочих проб). 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
14 Проверка приемлемости результатов, полученных в условиях воспроизводимости
14.2* При превышении предела воспроизводимости могут быть использованы методы оценки приемлемости результатов измерений согласно ГОСТ Р ИСО 5725-6 (раздел 5) или МИ 2881.
14.3 Проверку приемлемости проводят при необходимости сравнения результатов измерений, полученных двумя лабораториями.
Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды
ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
|
|
|
344090, г.Ростов-на-Дону пр.Стачки, 198 |
| Факс: (8632) 22-44-70
Телефон (8632) 22-66-68 E-mail: ghi@aaanet.ru |
СВИДЕТЕЛЬСТВО
об аттестации методики выполнения измерений N 178.24-2009
Методика выполнения измерений массовой концентрации карбонатов в водах титриметрическим методом,
разработанная Государственным учреждением Гидрохимический институт (ГУ ГХИ)
и регламентированная РД 52.24.524-2009 Массовая концентрация карбонатов в водах. Методика выполнения измерений титриметрическим 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 массовой концентрации карбонатов , мг/дм | Показатель повторяемости (среднеквадрати- ческое отклонение повторяемости) , мг/дм | Показатель воспроизводимости (среднеквадрати- ческое отклонение воспроизводимости) , мг/дм | Показатель правильности (границы систематической погрешности) ± , мг/дм | Показатель точности (границы погрешности) ± , мг/дм |
От 1,0 до 10,0 включ. | 0,1 | 0,3 | 0,3 | 0,7 |
Св. 10,0 до 100 включ. |
|
|
|
Диапазон измерений массовой концентрации карбонатов , мг/дм | Предел повторяемости (для двух результатов параллельных определений) , мг/дм | Предел воспроизводимости (для двух результатов измерений) , мг/дм |
От 1,0 до 10,0 включ. | 0,3 | 0,8 |
Св. 10,0 до 100 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).
Алгоритм оперативного контроля исполнителем процедуры выполнения измерений приведен в РД 52.24.524-2009.
Периодичность оперативного контроля и процедуры контроля стабильности результатов выполнения измерений регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории.
Дата выдачи свидетельства 27.04.2009 г.
Директор A.M.Никаноров
Главный метролог А.А.Назарова