Методика внесена в Государственный Реестр методик выполнения измерений, применяемых в сферах распространения государственного метрологического контроля и надзора
ФР.1.31.2005.01634
МУ 08-47/178
(по реестру аккредитованной метрологической службы)
ВОДЫПИТЬЕВЫЕ, МИНЕРАЛЬНЫЕ, ПРИРОДНЫЕ.ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ НИТРАТ-ИОНОВ5 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ, ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ИЗМЕРЕНИЙ
5.1 Условия безопасного проведения работ
5.1.1 При выполнении анализов необходимо соблюдать правила техники безопасности при работе с химическими реактивами, сжатыми газами и электротехническими устройствами напряжением до 1000 В.
5.1.2 Электробезопасность при работе с электроустановками -по ГОСТ 12.1.019.
5.1.3 Помещение лаборатории должно соответствовать требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009.
5.2 Требования к квалификации исполнителя
К выполнению измерений и обработке результатов по данной методике допускают лиц, владеющих техникой ВА метода анализа и изучивших инструкцию по эксплуатации полярографа или вольтампе-рометрического анализатора.
6 ОТБОР И ХРАНЕНИЕ ПРОБ
Общие требования к отбору проб по ГОСТ Р 51232-98, ГОСТ Р 51592-2000. Отбор проб питьевой воды производится по ГОСТ Р 51593-2000.
Объем пробы воды для определения содержания нитрат-ионов должен быть не менее 100 см3. Отобранную пробу помещают в стеклянную или полимерную тару, консервируют, добавляя на 1 дм3 исследуемой воды 1 см3 концентрированной серной кислоты, охлаждают до температуры 2 - 5 °С. Пробу необходимо проанализировать в течение суток.
7 СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, ПОСУДА, РЕАКТИВЫ И МАТЕРИАЛЫ
При проведении количественного химического анализа применяют следующие средства измерений, вспомогательное оборудование, посуду, материалы и реактивы:
7.1 Средства измерений и вспомогательное оборудование
7.1.1 Серийный полярограф (РА-2, ПУ-1 и др.) [1] в комплекте с двухкоординатным самописцем [2] и цифровым вольтметром типа Ф-203 [3],
или комплекс аналитический вольтамперометрический СТА [4] в комплекте с IBM-совместимым компьютером (приложение Б)
Допускается использовать другое оборудование и приборы, позволяющие воспроизводить метрологические характеристики, указан-
11
ные в данной методике.
7.1.2 Электрохимическая ячейка, в состав которой входят:
- индикаторный электрод - графитовый торцевой электрод, импрег-
нированный парафином, с рабочей поверхностью площадью 0,3 - 0,5 см2;
- электрод сравнения - хпорсеребряный с сопротивлением не более
3,0 кОм, заполненный раствором хлорида калия концентрации 1 моль/дм3;
- вспомогательный электрод - хпорсеребряный с сопротивлением не
более 3,0 кОм, заполненный раствором хлорида калия концентрации 1 моль/дм3;
- сменные стаканчики из кварцевого стекла вместимостью 20 -
25 см3.
7.1.3 Редуктор по ГОСТ 5381 с манометром (250 ± 1) атм. по ГОСТ 8625.
7.1.4 Весы лабораторные аналитические общего назначения с наибольшим пределом взвешивания 200 г, 2-го класса точности по ГОСТ 24104.
7.1.5 Дозаторы типа ДП-1-50 или ДП-1-200 или ДП-1-1000 с дискретностью установки доз 1,0 или 2,0 мкл [5].
7.1.6 Шланги полиэтиленовые для подвода газа к ячейке.
7.1.8 Шкаф сушильный, обеспечивающий поддержание заданного температурного режима от 40 °С до 150 °С с погрешностью ± 5 °С.
7.1.9 Муфельная печь типа ПМ-8 или электропечь сопротивления камерная лабораторная, обеспечивающая поддержание заданного температурного режима от 150 °С до 600 °С с погрешностью ± 25 °С;
- или комплекс пробоподготовки “Темос-Экспресс” с диапазоном рабочих температур от 50 °С до 650 °С с погрешностью ± 10 °С;
7.1.11 Щипцы тигельные [6].
7.1.12 Линейка чертежная мерительная по ГОСТ 17435.
7.1.13 Аппарат для дистилляции воды АСД-4 по ГОСТ 15150.
7.1.14 Аппарат для бидистилляции воды [7].
7.2 Посуда
7.2.1 Пипетки мерные лабораторные стеклянные 2-го класса точности вместимостью 0,1; 1,0; 2,0 ; 5,0 ; 10,0 см3 по ГОСТ 29227.
7.2.2 Посуда мерная лабораторная стеклянная 2-го класса точности по ГОСТ 1770: колбы наливные вместимостью 25,0, 50,0, 100,0
500,0 и 1000,0 см3; цилиндры вместимостью 10,0 см3 или пробирки мерные вместимостью 10,0; 15,0 см3.
7.2.3 Палочки стеклянные по ГОСТ 21400.
7.2.4 Эксикатор по ГОСТ 25336.
7.2.5 Стаканчики из промышленного кварцевого стекла марок КИ, КВ объемом 20,0 - 25,0 см3.
12
7.3 Реактивы и материалы
7.3.1 Государственные стандартные образцы состава растворов нитрат-ионов с погрешностью не более 1 % отн. при Р = 0,95.
Например: стандартные образцы: состава раствора нитрат-ионов
- ГСО 6094-91 концентрации 1,0 мг/см3 (1000 мг/дм3);
- ГСО 6696-93 концентрации 1,0 мг/см3;
- ГСО 7258-96 концентрации 1,0 мг/см3;
- ГСО 7479-98 концентрации 1,0 мг/см3;
- ГСО 7258-96 концентрации 1,0 мг/см3;
- ГСО 7820-2000 концентрации 1,0 мг/см3.
7.3.2 Калий азотнокислый по ГОСТ 4217
7.3.3 Медь сернокислая 5-водная по ГОСТ 4165.
7.3.4 Натрий сернокислый по ГОСТ 4166
7.3.5 Кислота серная концентрированная по ГОСТ 14262 или по ГОСТ 4204.
7.3.6 Кислота аскорбиновая (фарм.) [8]
7.3.7 Хлороформ [9]
7.3.8 Натрий двууглекислый по ГОСТ 2156.
7.3.9 Вода бидистиллированная [10] или дистиллированная по ГОСТ 6709, перегнанная в присутствии серной кислоты и перманганата калия (0,5 см3 концентрированной серной кислоты и 3 см3 3%-ного раствора КМп04 на 1 дм3 воды).
7.3.10 Азот газообразный по ГОСТ 9293 ос.ч или другой инертный газ с массовой долей кислорода не более 0,01 %.
7.3.11 Калий хлористый [11].
7.3.12 Бумага индикаторная универсальная [12].
7.3.13 Бумага фильтровальная по ГОСТ 12026.
7.3.14 Бумага масштабно-координатная.
Все реактивы должны быть квалификации ОСЧ или ХЧ и не содержать примесей нитратов (кроме 7.3.2). Реактив по 7.3.2 применяют при отсутствии стандартных образцов.
8 УСЛОВИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
- Температура окружающего воздуха (25 ± 10) °С;
- Атмосферное давление (97 ± 10) кПа;
- Относительная влажность (65 ± 15) %;
- Частота переменного тока (50 ± 5) Гц;
- Напряжение в сети (220 ±10) В.
8.1 При выполнении измерений соблюдают следующие условия:
8.2 Конкретные условия регистрации аналитических сигналов определяемых элементов приведены в разделах 9,10 и приложении Б настоящей методики
13
9 ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ
9.1 Подготовка приборов к работе
Подготовка и проверка полярографа или вольтамперометриче-ского анализатора (СТА или др.), самописца и цифрового вольтметра или компьютера производится в соответствии с инструкцией по эксплуатации и техническому описанию соответствующего прибора.
9.1.1 При использовании серийных полярографов устанавливают следующий режим работы:
|
Режим работы прибора |
Нитрат-ион |
|
- система измерений |
трехэлектродная |
|
- вид развертки |
катодная |
|
- режим регистрации вольтамперограмм |
постоянно-токовый 1 производная |
|
- поляризующее напряжение для формирования медно-графитового электрода, В |
минус 1,0 |
|
- время формирования медно-графитового электрода, с |
15 |
|
- время выдержки при Е=0,05 В, с |
1 |
|
- потенциал начала регистрации вольтам-перной кривой, В |
минус 0,3 |
|
- конечный потенциал развертки, В |
минус 0,9 |
|
- потенциал очистки электрода, В |
плюс 0,1 |
|
- время очистки, с |
20 |
|
- скорость линейного изменения потенциала, мВ/с |
15 |
|
- чувствительность прибора при регистрации вольтамперограммы (А/мм) |
(1 - 10) 10а (в зависимости от содержания нитрат-ионов в анализируемой пробе) |
9.1.2 Режим работы вольтамперометрического комплекса СТА устанавливают согласно приложению Б.
Подготовку и проверку полярографа или вольтамперометрического анализатора (СТА и др.), самописца и цифрового вольтметра или компьютера производят в соответствии с инструкцией по эксплуатации и техническому описанию соответствующего прибора.
9.2 Подготовка лабораторной посуды
9.2.1 Новую и загрязненную лабораторную стеклянную посуду, сменные наконечники дозаторов, пипетки промывают разбавленной серной кислотой и многократно бидистиллированной водой.
Кварцевые стаканчики протирают влажной пищевой содой при помощи фильтровальной бумаги, многократно ополаскивают сначала водопроводной, затем бидистиллированной водой. Затем в каждый стаканчик добавляют по 0,1 - 0,2 см3 концентрированной серной кислоты, стаканчики помещают на электроплитку или комплекс пробоподго-товки «Темос-Экспресс» (при открытой крышке) при температуре 300 °С - 350 °С. После полного прекращения выделения паров серной кислоты со стенок стаканчиков, их прокаливают при температуре 500 °С в течение 30 мин в муфельной печи или комплексе пробоподго-товки «Темос-Экспресс» (при закрытой крышке).
Сменные кварцевые стаканчики хранят в эксикаторе.
9.3 Подготовка индикаторного электрода и электрода сравнения
9.3.1 Подготовка к работе индикаторного электрода
Рабочую поверхность торцевого графитового электрода (ГЭ) последовательно обрабатывают на шлифовальной шкурке зернистостью 40 мкм, 20 мкм, 2 мкм. Промывают бидистиллированной водой и полируют на фильтровальной бумаге, затем обезжиривают электрохимической очисткой. Для этого стаканчик (бюкс) с раствором серной кислоты концентрации 0,1 моль/дм3 (около 10 см 3) помещают в электрохимическую ячейку, опускают в раствор индикаторный электрод, электрод сравнения и вспомогательный электрод, подключают их к соответствующим клеммам прибора. Включают газ и пропускают его через раствор в течение 60 с. Затем проводят катодную (при потенциале минус 1,0 В) и анодную (при потенциале плюс 1,0 В) поляризацию попеременно через 1 - 2 с в течение 60 с. Ополаскивают рабочую поверхность электрода бидистиллированной водой.
После выполнения измерений ГЭ ополаскивают бидистиллированной водой и хранят в сухом виде.
9.3.2 Подготовка к работе электрода сравнения и вспомогательного электрода
Электрод сравнения и вспомогательный электрод заполняют раствором хлорида калия концентрации 1,0 моль/дм3, закрывают пробкой отверстие и выдерживают не менее 2-х ч для установления равновесного значения потенциала при первом заполнении.
После проведения анализа электроды хранят в растворе хлорида калия концентрации 1,0 моль/дм3.
15
9.4 Приготовление растворов
9.4.1 Основные растворы, содержащие 1000,0 мг/дм3 нитрат-ионов готовят одним из двух способов:
а) Использование государственных стандартных образцов состава растворов нитрат-ионов с аттестованными концентрациями элементов 1000,0 мг/дм3 (1,0 мг/см3)
Основной раствор, содержащий 1000,0 мг/дм3 нитрат-ионов, является одновременно аттестованной смесью (АС) нитрат-ионов.
б) Приготовление из соли калия азотнокислого (по ГОСТ 4212)
На аналитических весах берут навеску калия азотнокислого
массой (0,1628 ±0,0001) г, переносят в мерную колбу вместимостью 100,0 см3, растворяют в небольшом количестве бидистиллированной воды, добавляют 0,1 см3 хлороформа и доводят объем до метки бидистиллированной водой.
Погрешность приготовления данного раствора не превышает 3% отн..
Основные растворы (ОР) устойчивы в течение трех месяцев.
9.4.2 Раствор серной кислоты концентрации 1 моль/дм3
В мерную колбу вместимостью 100,0 см3, наполовину заполненную бидистиллированной водой, вносят 5,5 см3 концентрированной серной кислоты, перемешивают, охлаждают до комнатной температуры и доводят объем до метки бидистиллированной водой.
9.4.3 Раствор сульфата меди концентрации 0,05 моль/дм3
Навеску сульфата меди пятиводного массой (1,25 ± 0,01) г помещают в колбу вместимостью 100,0 см3 , растворяют в небольшом количестве бидистиллированной воды, вносят 5,0 см3 раствора серной кислоты концентрации 1 моль/ дм3 и доводят объем до метки бидистиллированной водой.
9.4.4 Раствор хлорида калия концентрации 1,0 моль/дм3
Навеску хлорида калия массой (7,46 ± 0,01) г помещают в колбу
вместимостью 100,0 см3, растворяют в небольшом количестве бидистиллированной воды и доводят объем до метки бидистиллированной водой.
10 ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ
Выполнение измерений с использованием аналитического вольтамперометрического комплекса СТА проводят по приложению Б.
При выполнении ВА измерений массовой концентрации нитрат-ионов в анализируемой пробе воды выполняют следующие операции:
- проверку электрохимической ячейки, фонового электролита, электродов на чистоту;
- регистрацию вольтамперограммы - аналитического сигнала (h) нитрат-иона в растворе подготовленной пробы;
- регистрацию вольтамперограмм - аналитического сигнала (12) нитрат-иона в растворе с введенной добавкой АС нитрат-ионов.
При выполнении измерений для определения массовой концентрации нитрат-ионов в пробах питьевых, минеральных лечебностоловых, минеральных природных вод используют:
- индикаторный электрод - графитовый
- электрод сравнения - хлорсеребряный в растворе хлорида калия концентрации 1 моль/дм3;
- вспомогательный электрод хлорсеребряный в растворе хлорида калия концентрации 1 моль/дм3;
фоновый электролит: сульфата натрия концентрации
0,1 моль/дм3; сульфата меди концентрации 510"4 моль/дм3; серной кислоты 0,01 моль/дм3; аскорбиновая кислота.
Полярограф или анализатор предварительно готовят по 9.1.1.
10.1 Проверка стаканчиков, фонового электролита и электрода на чистоту
10.1.1 В кварцевый стаканчик вместимостью 20 - 25 см3, подготовленный по 9.2.1, добавляют 10,0 см3 бидистиллированной воды, вносят примерно 10 мг сульфата натрия, 0,1 см3 раствора серной кислоты концентрации 1 моль/дм3, 0,1 см3 раствора сульфата меди концентрации 0,05 моль/дм3 и примерно 10 мг аскорбиновой кислоты.
10.1.2 Опускают в раствор индикаторный электрод (катод) и электрод сравнения (анод) и вспомогательный электрод. Подключают к прибору систему электродов.
10.1.3 Устанавливают чувствительность прибора, равную 410 “9А/мм и время электронакопления медной пленки, равное 15 с.
10.1.4 Включают газ и перемешивают им раствор в течение
120 с.
10.1.5 Проводят процесс электронакопления медной пленки из фонового электролита в течение 15 с при заданной чувствительности полярографа при потенциале минус 1,0 В при перемешивании раствора инертным газом.
10.1.6 По окончании электронакопления отключают газ, выдерживают индикаторный электрод при потенциале плюс 0,05 В в течение 1 с и начинают регистрацию вольтамперограммы в диапазоне потенциалов от минус 0,3 В до минус 0,9 В.
17
10.1.7 Проводят растворение медной пленки с поверхности графитового электрода при потенциале плюс 0,1 В в течение 20 с при перемешивании раствора газом.
10.1.8 Операции по 10.1.5 -10.1.7 повторяют три раза.
10.1.9 При наличии на вольтамперограмме аналитических сигналов определяемых элементов высотой менее 2 мм, стаканчик, фоновый электролит и индикаторный электрод считают готовыми к проведению анализа. В противном случае проводят очистку электрода или стаканчика и повторяют операции по10.1.1 -10.1.8.
10.1.10 Отключают электроды от прибора.
10.2 Анализ пробы
10.2.1 В стаканчик с фоновым электролитом, проверенным на чистотупо 10.1 вносят анализируемую пробу согласно таблице 2
|
Таблица 2 Рекомендуемое разбавление пробы воды для измерения массовой концентрации нитрат-ионов |
|
Поддиапазоны измеряемых концентраций нитрат-ионов мг/дм3 |
Степень разбавления пробы |
Объем анализируемой пробы воды, см3 * |
|
0,3-20 |
1 : 5 |
2 |
|
20-100 |
1 : 10 |
1 |
|
100-200 |
1 : 20 |
0,5 |
|
200 - 500 |
1 : 100 |
0,1 |
|
* - для анализа пробу воды помещают в стаканчик и доводят объем до 10 см3 раствором фонового электролита |
|
10.2.2 Стаканчик с анализируемым раствором помещают в электрохимическую ячейку.
10.2.3 Повторяют последовательно операции по 10.1.2 -10.1.7.
10.2.4 Операции по 10.1.5 -10.1.7 повторяют 3 раза .
10.2.5 Измеряют мерительной линейкой высоту катодного пика нитрат-ионов.
10.2.6 В стаканчик с анализируемым раствором с помощью пипетки или дозатора вносят добавку АС нитрат-ионов концентрации 1000 мг/дм3 объемом 0,02 см3 (Высота пика должна увеличится не менее, чем в два раза, таким образом, измерение проводится в области линейной зависимости тока от концентрации, находящейся в пределах от 0,3 до 5,0 мг/дм3).
10.2.7 Проводят процесс электронакопления и регистрацию вольтамперограмм анализируемой пробы с введенной добавкой АС по 10.1.5 -10.1.7 три раза в тех же условиях, что и анализируемая проба.
10.2.8 Измеряют высоту катодного пика нитрат-ионов в пробе с добавками АС.
10.2.9 Выливают содержимое стаканчика.
10.2.10 Промывают стаканчик по 9.2.1.
10.2.11 Операции по 10.2.1 - 10.2.10 проводят для каждой из параллельных анализируемых проб и для холостой пробы в одинаковых условиях.
11 ВЫЧИСЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЯ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ НИТРАТ-ИОНОВ В АНАЛИЗИРУЕМОЙПРОБЕ
При использовании вольтамперометрического анализатора в комплекте с компьютером регистрацию и обработку результатов измерений аналитических сигналов и расчет массовых концентраций нитрат-ионов в пробе (мг/дм3) выполняет система сбора и обработки данных анализатора.
При использовании полярографов в комплекте с самописцем обработку результатов измерений аналитических сигналов (высот катодных пиков нитрат-ионов), расчет концентраций в анализируемой пробе проводят следующим образом:
10.1 Расчет массовой концентрации нитрат-ионов в пробе
11.1.1 Рассчитывают среднее арифметическое высоты пика нитрат-ионов (/?) не менее чем из трех значений воспроизводимых аналитических сигналов, полученных при регистрации вольтамперограмм пробы.
Такой же расчет проводят и для вольтамперограмм при регистрации раствора анализируемой пробы с добавкой АС нитрат-ионов, получают значение /2.
Вычисляют массовую (Хь мг/дм^ в пробе по формуле^!): ^
концентрацию нитрат-ионов
где; X? - содержание нитрат-ионов в анализируемой пробе, мг/дм3;
Сд - концентрация аттестованной смеси раствора нитрат-ионов, из которой делается добавка к анализируемой пробе, мг/дм3;
\/д - объем добавки АС нитрат-ионов, см3;
11 - величина максимального анодного тока нитрат-ионов в анализируемой пробе, мм;
/2 - величина максимального анодного тока нитрат-ионов в пробе с добавкой АС, мм;
Vnp - объем анализируемой пробы, см3.
11.1.3 Аналогичные вычисления по 11.1.1 - 11.1.2 проводят для второй параллельной анализируемой пробы
11.2 Проверка приемлемости результатов измерений
X - среднее арифметическое значение результатов параллельных определений массовой концентрации нитрат-ионов
11.2.1 Проверяют приемлемость полученных результатов параллельных определений. Расхождение между полученными результатами двух параллельных анализируемых проб не должно превышать предела повторяемости г Значение предела повторяемости для двух результатов параллельных определений приведено в таблице 5.
|
Таблица 5 - Диапазон измерений, значения пределов повторяемости при доверительной вероятности Р=0,95 |
|
Компонент |
Объект
анализа |
Диапазон концентраций, мг/дм3 |
Предел повторяемости (для двух результатов параллельных определений), г |
Предел повторяемости (для четырех результатов параллельных определений),
Y ^ |
|
|
|
От 0,3 до 1,0 включ. |
0,34 • X |
0,43 • X |
|
|
Вода
природная |
Св. 1,0 до 10,0 включ. |
0,25 • X |
0,32 • X |
|
Нитрат-
ион |
|
Св. 10,0 до 500 включ |
0,22 ■ X |
0,29 • X |
|
|
Вода |
От 0,2 до 2,0 включ. |
0,34 • X |
0,43 • X |
|
|
питьевая |
Св. 2,0 до 5,0 включ. |
0,22 ■ X |
0,29 • X |
|
Результаты считают приемлемыми при выполнении условия
\Х'-Х"\ <г. (2)
Абсолютное значение предела повторяемости рассчитывается для среднеарифметического значения результатов двух параллельных определений
2
ФЕРЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» АККРЕДИТОВАННАЯ МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ СЛУЖБА ТПУ
(аттестат об аккредитации Ns РОСС RU 01.00143-03 от 24.12.01)
ООО «ВНЕДРЕНЧЕСКАЯ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ФИРМА «ЮМХ»
СВИДЕТЕЛЬСТВО ОБ АТТЕСТАЦИИ МВИ
№ 08-47/178
Методика выполнения измерений массовых концентраций нитрат-ионов методом вольтамперометрии, разработанная в Томском политехническом университете и ООО «ВНП Ф «ЮМХ», регламентированная в МУ 08-47/178 (по реестру аккредитованной метрологической службы Томского политехнического университета)
ВОДЫ ПИТЬЕВЫЕ, МИНЕРАЛЬНЫЕ, ПРИРОДНЫЕ. ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ НИТРАТ-ИОНОВ
аттестована в соответствии с ГОСТ Р 8.563 (ГОСТ 8.010).
Аттестация осуществлена по результатам теоретического и экспериментального исследования МВИ.
В результате аттестации МВИ установлено, что данная МВИ соответствует предъявляемым к ней метрологическим требованиям и обладает следующими основными метрологическими характеристиками:
|
1 Диапазоны измерений, относительные значения показателей точности, повторяемости и воспроизводимости методики при доверительной вероятности Р=0,95 |
|
Компонент |
Объект
анализа |
Диапазон концентраций, мг/дмэ |
Показатель повторяемости (среднеквадратическое отклонение повторяемости),
<7г, % |
Показатель воспроизводимости (среднеквадратическое отклонение воспроизводимости),
Or, % |
Показатель точности (границы, в которых находится погрешность методики), 5,% |
|
|
|
От 0,3 до 1,0 включ. |
12 |
17 |
35 |
|
|
вода
природная |
Св. 1,0 до 10,0 включ. |
9 |
15 |
30 |
|
Нитрат-
ион |
|
Св. 10,0 до 500 включ |
8 |
12 |
25 |
|
|
Вода |
От 0,2 до 2,0 включ. |
12 |
15 |
30 |
|
|
питьевая |
Св. 2,0 до 5,0 включ. |
8 |
10 |
20 |
|
3
При выполнении условия (2) значение X принимается за результат измерения массовой концентрации нитрат-ионов в пробе.
11.2.2 При превышении предела повторяемости (г) необходимо дополнительно получить еще два результата параллельных определений. Если при этом размах (Хтах - X min) результатов четырех параллельных определений равен или меньше предела повторяемости г*, то в качестве окончательного результата принимают среднее арифметическое значение результатов четырех параллельных определений. Значения предела повторяемости (г*) для четырех результатов параллельных определений приведены в таблице 5.
12 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
12.1 Результаты измерений хранят в памяти компьютера (при использовании компьютеризированного вольтамперометрического анализатора) или оформляют записью в журнале. При этом приводят сведения об анализируемой пробе, условиях измерений, дате получения результата измерений. Запись в журнале удостоверяет лицо, проводившее измерения.
12.2 Результат измерения (анализа) в документах, выдаваемых лабораторией, представляют в следующих видах:
Х±А , мг/дм3, Р=0,95,
или Х±АЛ » мг/дм3, Р=0,95, при условии АЛ<А,
где: X - результат измерения, полученный в соответствии с настоя
щим документом на методику выполнения измерений;
± Ал - значения характеристики погрешности результатов измерений, установленные при реализации методики в лаборатории;
± А -значения характеристики погрешности настоящей методики выполнения измерений, которые рассчитываются по формуле
А = 0,01. 5 X, (4)
где относительное значение показателя точности (характеристики погрешности - 5) методики приведено в таблице 1.
Примечание. Характеристику погрешности результатов измерений при реализации методики в лаборатории допускается устанавливать по формуле
= 0,84* А (5)
с последующим уточнением по мере накопления информации в процессе контроля стабильности результатов измерений по разделам
12.3 и 12.4 настоящего документа.
21
Продолжение свидетельства № 08-47/178
2 Диапазон измерений, значения пределов повторяемости и воспроизводимости при доверительной вероятности Р=0,95
|
Компонент |
Объект
анализа |
Диапазон концентраций, мг/дм3 |
Предел повторяемости (для двух результатов параллельных определений), г |
Предел воспроизводимости (для двух результатов измерений),
R |
|
|
Вода
природная |
От 0,3 до 1,0 включ. |
0,34 ■ X |
0,48 ■ X |
|
|
Св. 1,0 до 10,0 включ. |
0,25■ X |
0,42 ■ X |
|
Нитрат-ион |
Св. 10,0 до 500 включ. |
0,22 ■ X |
0,34 • X |
|
|
Вода |
От 0,2 до 2,0 включ. |
0,34 ■ X |
0,42 • X |
|
|
питьевая |
Св. 2,0 до 5,0 включ. |
0.22 ■ X |
0,28 • X |
|
|
X - среднее арифметическое значение результатов параллельных определений массовой концентрации элемента; |
X - среднее арифметическое значение результатов анализа, полученных в двух лабораториях.
3 Дата выдачи свидетельства 18 апреля 2005г
«СОГЛАСОВАНО»
Метролог аккредитованной метрологической службы ТПУ
/
> 3> Н.П.Пикула «18 » апреля 2005 г.
«СОГЛАСОВАНО»
Главный метролог ТПУ
«СОГЛАСОВАНО»
Зам.директора по метрологии
ФЕРЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
АККРЕДИТОВАННАЯ МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ СЛУЖБА ТПУ
|
«УТВЕРЖДАЮ»
Проректор по HP ТПУ
Директор
ООО «ВНПФ «ЮМХ»
Г.Б.Слепченко |
|
(аттестат об аккредитации Ns РОСС RU 01.00143-03 от 24.12.01) ООО «ВНЕДРЕНЧЕСКАЯ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ФИРМА «ЮМХ»
«УТВЕРЖДАЮ»
ВОДЫ ПИТЬЕВЫЕ, МИНЕРАЛЬНЫЕ, ПРИРОДНЫЕ. ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ НИТРАТ-ИОНОВ
«СОГЛАСОВАНО»
Метролог метрологической службы ТПУ
_Н.П.Пикула
18 «апреля 2005 г
6
1 НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Настоящий документ (МУ 08-47/178) устанавливает методику выполнения измерений массовых концентраций нитрат-ионов методом катодной вольтамперометрии в пробах вод питьевых, минеральных, природных подземных и поверхностных вод.
Химические помехи, влияющие на результаты определения массовой концентрации нитрат-ионов, устраняют путем разбавления пробы.
Методика применяется для выполнения измерений при определении массовой концентрации нитрат-ионов в диапазонах, указанных в таблице 1.
Если концентрация элемента в пробе выходит за верхнюю границу диапазонов определяемых концентраций, допускается разбавление подготовленной к измерению пробы. Разбавление пробы проводят в соответствии с таблицей 2.
2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
В настоящей методике использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования
ГОСТ 12.1.019-79 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты
ГОСТ 12.4.009-83 Система стандартов безопасности труда. Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание
ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Технические условия
ГОСТ 2156-76 Реактивы. Натрий двууглекислый. Технические условия
ГОСТ 2405-88 Манометры, вакуумметры, мановакуумметры, на-поромеры, тягомеры и тягонапоромеры. Общие технические условия
ГОСТ 4165-78 Реактивы. Медь сернокислая 5-водная. Технические условия
ГОСТ 4166-76 Реактивы. Натрий сернокислый безводный. Технические условия
ГОСТ 4204-77 Реактивы. Кислота серная. Технические условия ГОСТ 4212-76 Реактивы. Методы приготовления растворов для колориметрического и нефелометрического анализа
ГОСТ 4217-77 Реактивы. Калий азотнокислый. Технические условия
ГОСТ 9293-74 Азот газообразный и жидкий. Технические условия ГОСТ 9736-91 Приборы электрические прямого преобразования для измерения неэлектрических величин. Общие технические требования и методы испытаний
7
ГОСТ 10054-82 Шкурка шлифовальная бумажная водостойкая. Технические условия
ГОСТ 12026-76 Бумага фильтровальная лабораторная. Технические условия
ГОСТ 13861-89 (ИСО 2503-83) Редукторы для газоплазменной обработки. Общие технические условия
ГОСТ 14262-78 Реактивы. Кислота серная особой чистоты. Технические условия
ГОСТ 14919-83 Электроплиты, электроплитки и жарочные электрошкафы бытовые. Общие технические условия
ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды
ГОСТ 17435-72 Линейки чертежные. Технические условия ГОСТ 17792-72 Электрод сравнения хлорсеребряный насыщенный образцовый 2-го разряда
ГОСТ 19908-90 Тигли, чашки, стаканы, колбы, воронки, пробирки и наконечники из прозрачного кварцевого стекла. Общие технические условия
ГОСТ 20490-75 Реактивы. Калий марганцовокислый. Технические условия
ГОСТ 21400-75 Стекло химико-лабораторное. Технические требования. Методы испытаний
ГОСТ 24104-2001 Весы лабораторные. Общие технические требования
ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры
ГОСТ 28165-89 Приборы и аппараты лабораторные из стекла. Аквадистилляторы. Испарители. Установки ректификационные. Общие технические требования
ГОСТ 29227-91 (ИСО 835-1-81) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 1. Общие требования
ГОСТ 29228-91 (ИСО 835-2-81) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 2. Пипетки градуированные без установленного времени ожидания
ГОСТ Р 51232-98 Вода питьевая. Общие требования к организации и методам контроля качества
ГОСТ Р 51592-2000 Вода. Общие требования к отбору проб ГОСТ Р 51593-2000 Вода питьевая. Отбор проб ГОСТ Р 8.563-96 Государственная система обеспечения единства измерений. Методики выполнения измерений
ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 1. Основные положения и определения
ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике
3 ПРИПИСАННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ И ЕЕ СОСТАВЛЯЮЩИХ
3.1 Методика выполнения измерений обеспечивает получение результатов измерений с погрешностью, не превышающей значений, приведенных в таблице 1.
|
Таблица 1 - Диапазоны измерений, относительные значения показателей точности, воспроизводимости и повторяемости методики выполнения измерений массовых концентраций нитрат-ионов при доверительной вероятности Р= 0,95 |
|
Компо
нент |
Объект
анализа |
Диапазон
концентраций,
мг/дм3 |
Показатель повторяемости (среднеквадратическое отклонение повторяемости),
Ог, % |
Показатель воспроизводимости (среднеквадратическое отклонение воспроизводимости),
Or, % |
Показатель точности (границы, в которых находится погрешность методики), 5,% |
|
Нитрат-
ион |
Вода
природ-
мая |
От 0,3 до 1,0 включ. |
12 |
17 |
35 |
|
Св. 1,0 до 10,0 включ. |
9 |
15 |
30 |
|
Св. 10,0 до 500 включ |
8 |
12 |
25 |
|
Вода
питьевая |
От 0,2 до 2,0 включ. |
12 |
15 |
30 |
|
Св. 2,0 до 5,0 включ. |
8 |
10 |
20 |
|
3.2 Значения показателя точности методики используют:
- при оценке деятельности лабораторий на качество проведения испытаний;
- при оценке возможности использования результатов измерений при реализации методики выполнения измерений в конкретной лаборатории.
9
4 СУЩНОСТЬ МЕТОДИКИ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
4.1 Измерение массовой концентрации нитрат-ионов выполняют методом катодной вольтамперометрии (ВА) в пробах вод питьевых, минеральных, природных подземных и поверхностных вод без предварительной подготовки после соответствующего разбавления проб би-дистиллированной водой.
Разбавление анализируемых проб вод необходимо:
- для проведения измерений в области линейной зависимости тока от концентрации, находящейся в пределах от 0,3 до 5,0 мг/дм3;
- для устранения влияния солевого состава пробы и присутствующих в ней органических веществ.
4.2 Метод BA-измерений основан на способности нитрат-ионов восстанавливаться на поверхности медно-графитового электрода, формируемого в режиме «/л situ», для чего в исследуемый раствор вводят катионы меди (2+). Накопление медной пленки проводят при заданном потенциале электролиза, равном минус 1,0 В относительно хпорсеребряного электрода в течение 15 с. Аналитический сигнал нит-рат-иона регистрируют при линейном изменении потенциала от минус 0,3 В до минус 0,9 В со скоростью 15 мВ/e в режиме первой производной. Потенциал максимума катодного пика нитрат-иона на фоне сульфата натрия равен минус (0,60 ± 0,15) В.
4.3 Алгоритм проведения измерения массовой концентрации нитрат-ионов в пробах воды приведен на рисунке 1.
|
|
Рисунок 1. ВА измерения при анализе проб |