Методика внесена в государственный Реестр методик выполнения измерений, применяемых в сферах распространения государственного метрологического контроля и надзора

ФР.1.31.2001.00217

МУ 08-47/074

(по реестру метрологической службы)

КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОБ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ (КРОВЬ, МОЧА). МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ МАССОВЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ РТУТИ МЕТОДОМ ИНВЕРСИОННОЙ ВОЛЬ ТАМПЕРОМЕТРИИ

Издание второе. С изменением №1

Томск 2004

7.1.6    Весы лабораторные аналитические общего назначения с наибольшим пределом взвешивания 200 г, 2-го класса точности по ГОСТ 24104-2000.

7.1.7    Дозаторы типа ДП-1-50 или ДП-1-200 или ДП-1-1000 или другие с дискретностью установки доз 1,0 или 2,0 мкл.

7.1.8    Шланги полиэтиленовые для подвода газа к ячейке (при использовании инертного газа).

7.1.9    Плитка электрическая с закрытой спиралью по ГОСТ 14919-83Е или других марок.

7.1.10    Фотоминерализатор ФМ-20-1 или ФМ-20-2 (изготовитель АОЗТ “Электрум”, г.Томск);

или дуговая ртутная трубчатая лампа высокого давления типа ДРТ-220, ДРТ-230, ДРТ-240;

или дуговая ртутная трубчатая лампа низкого давления типа ДРБ-20У (U-образная с баллоном из кварцевого стекла марки КУ-1, КУ-2, КУВИ, Suprasil).

7.1.11    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 +15 °С (изготовитель ООО “ИТМ”, г.Томск);

7.1.12    Аппарат для дистилляции воды АСД-4 по ГОСТ 15150-69 или ТУ 25-1173.103-84.

7.1.13    Щипцы тигельные ТУ 64-1.973-76.

7.1.14    Линейка чертежная мерительная по ГОСТ 17435-72.

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 20292-74.

7.2.2    Посуда мерная лабораторная стеклянная 2-го класса точности по ГОСТ 1770-74: колбы наливные вместимостью 25,0; 50,0 и 100,0 см³; цилиндры вместимостью 10,0 см³ или пробирки мерные вместимостью 10,0; 15,0 см³.

7.2.3    Стаканчики из кварцевого стекла марок КУ-1, КУ-2 , КУВИ, Suprasil объемом 20 -н 25 см³.

7.2.4    Крышки-дефлегматоры для стаканчиков из термостойкого стекла конусообразной формы диаметром 25 - 35 мм высотой 20 - 25 мм.

7.2.5    Эксикатор ПО ГОСТ 21400-75.

7.2.6    Воронки аналитические D-25-38-XC; В-100-150-ХС; В-35-50-ХС ПО ГОСТ 25336-82.

7.2.7    Сборник для слива растворов ртути.

11

7.3 Реактивы и материалы

7.3.1    Государственные стандартные образцы состава растворов ионов ртути с погрешностью не более 1 % отн. при Р = 0,95. Концентрация элемента в стандартном образце должна быть не менее 0,1 мг/см³ и не более 10,0 мг/см³. Например, МСО 0028 (ГСО 3497), или МСО 0345 (ГСО 3395), или ГСО 7263, или ГСО 7263 или 8004-8006 - стандартные образцы состава водных растворов ионов ртути с концентрацией

1,0 мг/см³ и 0,1 мг/см³.

7.3.2    Ртуть (II) азотнокислая 1-водная по ГОСТ 4520-78.

7.3.3    Стандартный образец состава раствора иона золота (ГСОРМ-14) ГСО 3398-90П концентрации 0,1 мг/см³.

7.3.4    Кислота азотная концентрированная по ГОСТ 11125-84 осч или по ГОСТ 4461-77 хч.

7.3.5    Кислота серная концентрированная по ГОСТ 14262-78 осч или по ГОСТ 4204-77 хч.

7.3.7    Вода бидистиллированная по ТУ-6-09-2502-77 или дистиллированная по ГОСТ 6709-72, перегнанная в присутствии серной кислоты и перманганата калия (0,5см³ концентрированной серной кислоты и 3 см³ 3%-ного раствора перманганата калия на 1 дм³ дистиллированной воды).

7.3.8    Натрий хлористый по ГОСТ 4233-77.

7.3.9    Калий хлористый по ТУ 6-09-3678-74 осч.

7.3.10    Пероксид водорода по ГОСТ 10929-76.

7.3.11    Калий щавелевокислый 1-водный по ГОСТ 3652-69 ч.

7.3.12    Натрий щавелевокислый по ТУ 6-09-2248-77 осч.

7.3.13    Натрий лимоннокислый 5,5-водный по ГОСТ 22250-76 ч.

7.3.14    Натрий двууглекислый по ГОСТ 2156-76 (сода пищевая).

7.3.15    Двуокись титана по ТУ 6-09-05-1186-82 ч.

7.3.16    Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490-75.

7.3.17    Азот газообразный по ГОСТ 9293-74 или другой инертный газ (аргон, гелий) с массовой долей кислорода не более 0,03%.

7.3.18    Бумага индикаторная универсальная.

7.3.19    Бумага фильтровальная.

7.3.20    Бумага масштабно-координатная.

Все реактивы должны быть квалификации ОСЧ или ХЧ. Реактив по

7.3.2 применяется при отсутствии стандартных образцов.

7.1.2 (Измененная редакция, Изм. №1).

7.3.6 (Исключен, Изм. №1).

8 УСЛОВИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ АНАЛИЗА

8.1. При выполнении анализов должны соблюдаться следующие внешние условия:

-температура окружающей среды (25 + 10)°С;

-    относительная влажность воздуха (65 + 15) %;

-    атмосферное давление(7б0 ± 60) мм.рт.ст. или (1,01 ± 0,08) 10⁵ Па;

-    напряжение сети (220 ± 11) В.

8.2 Конкретные условия регистрации аналитических сигналов определяемого элемента приведены в разделах 9,10 настоящей методики.

9 ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ

9.1    Подготовка приборов к работе

Подготовка и проверка полярографа или вольтамперометрического 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    Устанавливают следующий режим работы приборов:

-двухэлектродную систему измерений;

-    постояннотоковый режим регистрации вольтамперограмм;

-    поляризующее напряжение для электронакопления ртути: 0,00 В;

-    потенциал начала регистрации вольтамперной кривой: 0,00 В;

-    конечное напряжение развертки: +0,80 В;

-    скорость линейного изменения потенциала 20...50 мВ/с;

-    чувствительность прибора при регистрации вольтамперограммы от 5-10"⁹ до 1-10"⁸ А/мм (в зависимости от содержания элемента в анализируемой пробе);

-    время электролиза 2...15 мин (в зависимости от содержания элемента в пробе).

9.2 Подготовка лабораторной посуды

9.2.1    Новую лабораторную стеклянную посуду, сменные наконечники дозаторов, пипетки промыть раствором азотной кислоты, а затем серной кислотой, и многократно - бидистиллированной водой. Кварцевые стаканчики дополнительно прокипятить в разбавленной (1:1) серной кислоте в течение 5...10 мин и прокалить в муфельной печи при температуре 500...600°С в течение 20...30 мин.

Сменные кварцевые стаканчики хранить закрытыми калькой или в эксикаторе в сухом виде.

13

Использованные стаканчики протирают двууглекислым натрием, промывают бидистиллированной водой, прокаливают в муфельной печи при температуре 450 °С 500 °С.

9.3 Приготовление и проверив работы индикаторного электрода и электрода сравнения

9.3.1    Подготовка индикаторного золотографитового электрода (ЗГЭ)

ЗГЭ представляет собой графитовый торцевой электрод с нанесенной на него пленкой золота. Графитовый торцевой электрод (ГЭ) изготавливают из пропитанного различными веществами графитового стержня с диаметром рабочей поверхности (3-5 мм). Перед работой электрод шлифуют на фильтре. Нанесение пленки золота на торец ГЭ производится электролизом раствора ионов золота (III) непосредственно при анализе.

9.3.2    Подготовка к работе электрода сравнения

В качестве электрода сравнения используется хлоридсеребряный электрод в растворе хлорида натрия и хлорида калия концентрации

1.0    моль/дм³. При первом заполнении электрод выдержать не менее 2 ч.

Электрод сравнения рекомендуется отделить от анализируемого раствора диафрагмой из фильтра (или другого материала) или солевым мостиком, заполненным раствором хлорида натрия концентрации

1.0    моль/дм³ или фоновым электролитом.

9.3.3    Проверку работы индикаторного золотографитового электрода и электрода сравнения следует проводить в соответствии с 10.1 настоящей методики.

9.4 Приготовление растворов

9.4.1 Основной раствор, содержащий 100,0 мг/дм³ ртути

а)    Приготовление из государственных стандартных образцов состава растворов с аттестованными концентрациями ртути 1,0 мг/см³ (1,0 г/дм³)

В мерную колбу вместимостью 50,0 см³ вводят 5,0 см³ стандартного образца состава ртути концентрации 1,0 мг/см³, 0,5 см³ концентрированной азотной кислоты и доводят объем до метки бидистиллированной водой.

Рекомендуется использовать инструкцию по применению государственных стандартных образцов (ГСО).

б)    Приготовление из соли ртути

При отсутствии ГСО раствора ртути, а так же при проведении серийных анализов проб возможно приготовление ртути с концентрацией

100.0    мг/дм³ из соли ртути (согласно ГОСТ 4212-76), для этого на аналитических весах берут навеску 0,1708 г ртути (II) азотнокислой 1-водной 14

Hg(N0₃)₂ H₂0, количественно переносят в мерную колбу вместимостью

100,0 см³, добавляют 50,0 см³ бидистиллированной воды и 1,0 см³ концентрированной азотной кислоты и доводят объем до метки бидистиллированной водой. Таким образом, получают раствор с содержанием 1000 мг/дм³ ионов ртути.

Для приготовления раствора с содержанием 100,0 мг/дм³ из раствора с 1000 мг/дм³ ионов ртути берут 5,0см³ и количественно переносят в мерную колбу вместимостью 50,0 см³, добавляют 25,0 см³ бидистиллированной воды и 0,5 см³ концентрированной азотной кислоты, доводят объем до метки бидистиллированной водой.

Основной раствор устойчив в течение 6 месяцев.

9.4.2 Рабочие растворы или аттестованные смеси (АС) серий АС-1, АС-2, АС-3, АС-4 с содержанием по 10,0; 1,0; 0,5 и 0,2 мг/дм³ ртути готовят соответствующими разбавлениями растворов в мерных колбах бидистиллированной водой согласно таблицы 2. При повторном приготовлении растворы взбалтывают, сливают в специальный сборник, колбы не промывают водой, а заполняют свежеприготовленным раствором той же концентрации.

Таблица 2 - Приготовление аттестованных смесей (АС) ртути

Концентрация исходного раствора для приготовления АС, мг/дм3 Отбираемый объем, см3 для приготовления АС Объем мерной посуды, см3 Концентрация приготовленного раствора АС, мг/дм3 Код раствора 100,0 2,50 25,0 10,00 АС-1 10,0 2,50 25,0 1,00 АС-2 10,0 0,50 10,0 0,50 АС-3 1,00 2,00 10,0 0,20 АС-4

АС-1 устойчив в течение 60 дней; АС-2 - в течение 14 дней; АС-3, АС-4 - в течение 5 дней.

9.4.3    Азотную кислоту рекомендуется перегонять при температуре 120°С в кварцевых аппаратах. Перегнанная азотная кислота должна быть концентрации не менее 9 моль/дм³.

9.4.4    Раствор хлорида калия концентрации 1,0 моль/дм³

Навеску (7,46 + 0,01) г KCI помещают в колбу объемом 100,0 см³, растворяют в небольшом количестве бидистиллированной воды и доводят объем до метки бидистиллированной водой.

15

9.4.5    Раствор хлорида натрия концентрации 1,0 моль/дм³

Навеску (0,5757 ± 0,01) г NaCI помещают в колбу объемом 100,0 см³,

растворяют в небольшом количестве бидистиллированной воды и доводят объем до метки бидистиллированной водой.

9.5    Подготовка проб

Анализу на содержание ртути по данной методике подлежат пробы биологических жидкостей (моча, сыворотка крови).

Примечание: при применении пациентом лекарственных веществ, особенно антибиотиков, УФО мочи проводят с добавлением двуокиси титана, а УФО сыворотки крови увеличивают до полного разложения органических соединений (4-5 часов).

9.5.1    Подготовку пробы мочи для определения концентрации ртути проводят следующим образом:

Пробу мочи объемом 0,5 - 1,0 см³, отмеренную с помощью пипетки или дозатора с точностью до 0,02 см³, помещают в кварцевый стаканчик объемом 15 - 20 см³, добавляют 0,5 см³ концентрированной азотной кислоты и 0,1 см³ пероксида водорода.

Стаканчик помещают на плитку или комплекс пробоподготовки «Те-мос-Экспресс» на 20 - 30 мин при температуре 80- 100 °С. Стаканчик при этом накрывают крышкой-дефлегматором и наливают в крышку бидистиллированной воды. Воду в крышке меняют через каждые 5-7 мин. Затем добавляют 1,2 см³ пероксида водорода порциями по 0,4 см³ в течение 90 мин, увеличив температуру до 120 °С - 130 °С.

После растворения и обработки пробы стаканчики снимают с плитки (или вынимают из комплекса), охлаждают. Крышечку, ту её часть, что была опущена в стаканчик, ополаскивают бидистиллированной водой, сливая воду в стаканчик с пробой, таким образом, доводят объем пробы до 10,0 см³. Затем в стаканчик добавляют 0,02 см³ раствора ионов золота (3+) концентрации 100 мг/дм³ .

Проба готова к ИВ - измерению.

9.5.2    Подготовку пробы сыворотки крови для определения концентрации ртути проводят следующим образом:

Пробу сыворотки крови объемом 0,5 - 1,0 см³, отмеренную с помощью пипетки или дозатора с точностью до 0,02 см³, помещают в кварцевый стаканчик объемом 15 - 20 см³, добавляют 1,0 см³ концентрированной азотной кислоты и 0,5 см³ пероксида водорода.

Стаканчик помещают на плитку или комплекс пробоподготовки «Те-мос-Экспресс» на 20 - 30 мин при температуре 80 °С - 100 °С. Стаканчик при этом накрывают крышкой-дефлегматором и наливают в крышку бидистиллированной воды. Воду в крышке меняют через каждые 5-7 мин. После растворения пробы в стаканчике увеличивают температуру плитки 16

или комплекса до 120 °С - 130 °С и добавляют 1,6 см³ пероксида водорода порциями по 0,4 см³ в течение 120 мин.

После растворения и обработки пробы стаканчики снимают с плитки (или вынимают из комплекса), охлаждают до комнатной температуры. Крышечку, ту её часть, что была опущена в стаканчик, ополаскивают би-дистиллированной водой, сливая воду в стаканчик с пробой, таким образом, доводят объем пробы до 10,0 см³. Затем в стаканчик добавляют 0,02 см³ раствора ионов золота (III) концентрации 100 мг/дм³.

Проба готова к ИВ - измерению.

Примечание: При применении пациентом лекарственных веществ, особенно антибиотиков, пробу необходимо обработать ультрафиолетом (Фотоминерализатор ФМ-20-2). Для этого в стаканчик, приготовленный по

9.5.1 и 9.5.2 без добавки раствора золота следует опустить мешалки, поместить в Фотоминерализатор на 30 - 45 мин (при анализе мочи) и на 60 - 90 мин (при анализе сыворотки крови). Стаканчик вынимают из Фотоминерализатора, добавляют 0,02 см³ раствора ионов золота (III) концентрации 100 мг/дм³. Проба готова к ИВ - измерению.

9.5.3 Подготовку "холостой" пробы проводят аналогично (9.5.1 или 9.5.2), добавляя те же реактивы, в тех же количествах и последовательности, но без анализируемой пробы, используя вместо нее бидистилли-рованную воду.

9.2.1 (Введен дополнительно, Изм. №1).

9.3.2, 9.4.4, 9.4.5, 9.5.1, 9.5.2 (Измененная редакция, Изм. №1).

10 ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

При проведении измерений проб биологических объектов для определения массовой концентрации ртути методом ИВ выполняют следующие операции:

10.1    Проверка электрохимической ячейки, электродов, стаканчиков и фонового раствора ни чистоту

10.1.1    В прокаленный в муфельной печи кварцевый стаканчик вместимостью 15...20 см³ с помощью пипетки вносят 10 см³ бидистиллиро-ванной воды, 0,10 см³ концентрированной азотной кислоты и 0,02 см³ раствора иона золота (100 мг/дм³). Стаканчик с полученным фоновым электролитом помещают в электрохимическую ячейку .

10.1.2    Подключают к прибору индикаторный электрод и электрод сравнения. Устанавливают потенциал 0,0 В. Опускают в раствор индикаторный электрод (катод) и электрод сравнения (анод).

10.1.3    Устанавливают чувствительность прибора 1 10"⁸ А/мм и снимают вольтамперограмму (1-Е) от 0,0 В до +0,80 В без электролитического

17

накопления.

10.1.4    Горизонтальная линия остаточного тока свидетельствует о хорошем качестве и чистоте электрода. Если наклон кривой 1-Е более 45 градусов, индикаторный электрод зачищают на фильтре или заменяют. При нарушении плавного вида кривой 1-Е заменяют раствор.

10.1.5    Если вольтамперограмма представляет собой плавную кривую, электрод считают готовым к выполнению измерений.

10.1.6    Включают газ или магнитную мешалку и проводят процесс электролиза при потенциале 0,0 В в течение 2-15 мин при перемешивании раствора.

10.1.7    По окончании электролиза отключают газ или мешалку и через 15 - 20 с начинают регистрацию вольтамперограммы в диапазоне потенциалов от 0,0 В до +0,80 В. Потенциал максимума анодного тока ртути равен (+0,60±0,05) В.

10.1.8    Останавливают потенциал при +0,80 В и проводят дораство-рение примесей с поверхности электрода при перемешивании раствора в течение 20 с.

10.1.9    Операции по 10.1.6...10.1.8 повторяют три раза.

10.1.10    При наличии на вольтамперограмме сигнала ртути менее 5 мм стаканчик, фоновый электролит и индикаторный электрод считают готовыми к проведению анализа. В противном случае проводят очистку электрода или стаканчика и повторяют операции по 10.1.1 ...10.1.9.

10.1.11    Отключают электроды от прибора, вынимают стаканчик с раствором из ячейки или датчика и выливают содержимое стаканчика в сборник растворов золота и ртути.

10.2 ИВ-измерения при анализе пробы

10.2.1    Помещают стаканчик с анализируемым раствором пробы, подготовленной по 9.5 в электрохимический датчик, опускают электроды и повторяют последовательно операции по 10.1.6... 10.1.8 три раза.

10.2.2    Если высота анодного пика ртути (потенциал пика +0,55 В) будет превышать 200 мм, то изменяют чувствительность прибора или уменьшают время электролиза в соответствии с содержанием элемента в пробе (согласно таблицы 3). Если высота анодного пика элемента будет меньше 5 мм, то увеличивают или чувствительность прибора, или время электролиза.

10.2.3    Операции по 10.1.6...10.1.8 повторяют три раза в выбранных условиях.

10.2.4    Измерят линейкой высоты анодных пиков определяемого элемента.

10.2.5    В стаканчик с анализируемым раствором с помощью пипетки или дозатора вносят добавку аттестованной смеси элемента в таком объеме, чтобы высота анодного пика элемента на вольтамперной кривой увеличилась примерно в два раза по сравнению с первоначальной.

18

Добавку вносят в малом объеме (не более 0,2 см³), чтобы предотвратить изменение концентрации раствора. Рекомендуемые добавки аттестованной смеси известной концентрации чувствительности прибора приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Рекомендуемые добавки аттестованных смесей при регистрации вольтамперограмм при анализе проб биологических объектов

Диапазон определяемых концентраций элемента мкг/дм3 1... 10 10... 100 100 ... 450 Время электролиза, мин 15...10 5...10 5 ... 2 Чувствительность полярографа, А/мм 4 10"м...110"в 1 Ю'в... 4 10"в 4 10"в... 8 10"в Концентрация АС для добавок, мг/дм3 5...10 10...100 100...1000 Рекомендуемый объем добавки, см3 0,1...0,5 0,5 0,5 ... 0,2 Объем пробы, см3 0,5...1,0 0,5...1,0 0,5...1,0

10.2.6    Проводят электролиз и регистрацию вольтамперограмм анализируемой пробы с введенной добавкой АС ртути по 10.1.6 - 10.1.8 три раза.

10.2.7    Измеряют высоты анодных пиков элемента в пробе с добавкой АС.

10.2.8    Выливают содержимое стаканчика в специальные емкости для сбора растворов ионов золота и ртути.

10.2.9    Протирают стаканчик двууглекислым натрием, промывают бидистиллированной водой, прокаливают в муфельной печи.

10.2.10    Операции по 10.2.1 ...10.2.7 проводят для каждой из параллельных анализируемых проб и для "холостой" пробы в одинаковых условиях.

10.2.11    При выполнении анализа по настоящей методике рекомендуется ведение записей условий анализа в рабочем журнале и регистрация вольтамперограммы на ленте самописца с указанием пробы и условий анализа согласно таблице 4.

Таблица 4 - Рекомендуемая форма записи результатов измерений при анализе проб

Анализируемая проба (характеристика, номер, дата...) Условия измерений (чувствительность; время накопления; объем пробы) Определяемый элемент Высота пика элемента в пробе, мм, или ток, А Добавка АС (Vfl, см3, Сдоб., мг/дм3) Высота пика элемента после добавки АС, мм, или ток, А

10.1.1,10.1.5 (Измененная редакция, Изм. №1).

11 ВЫЧИСЛЕНИЕ И ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА

Обработку результатов измерений аналитических сигналов (высот анодных пиков определяемого элемента) и расчет концентраций в анализируемой пробе проводят следующим образом:

11.1    Расчет величин максимальных анодных токов

11.1.1    Для определяемого элемента рассчитывают среднее из трех значений высот анодных пиков, полученных при 3-5-кратной регистрации вольтамперограммы пробы, не учитывая первую вольтамперограмму.

11.1.2    По средней высоте анодного пика для данного элемента вычисляют значение максимального анодного тока металла по формуле (1):

I_t=h_t-a,    О)

где :    величина максимального анодного тока данного элемента в дан

ной пробе, А;

h_r средняя высота пика элемента в пробе, мм;

а - чувствительность прибора при регистрации данного пика, А/мм.

Такой расчет проводят для вольтамперных кривых при регистрации анализируемой пробы (i =1) и пробы с добавкой (i -2) аттестованной смеси элемента.

11.1.3 Если регистрацию вольтамперограмм пробы и пробы с добавками АС проводят без изменения чувствительности прибора, то операции по 11.1.2 можно не проводить, используя в дальнейших расчетах величины высот пиков вместо токов пиков.

, где

-    содержание данного элемента в анализируемой пробе, мкг/дм³;

-    концентрация аттестованной смеси элемента, из которой делается добавка к анализируемой пробе, мг/дм³;

-    объем добавки АС элемента, см³;

/    - величина максимального анодного тока элемента в анализируе-

¹    мой пробе, А;

/    - величина максимального анодного тока элемента в пробе с до-

²    бавкой АС, А;

v_np - объем пробы, взятой для анализа и подвергнутой пробоподготов-ке, см³.

20

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ВНЕДРЕНЧЕСКАЯ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ФИРМА “ЮМХ”АККРЕДИТОВАННАЯ МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ СЛУЖБА ТПУ (аттестат об аккредитации № РОСС RU 01.00143-03 от 24.12.01)

СВИДЕТЕЛЬСТВО ОБ АТТЕСТАЦИИ МВИ №08-47/074 А

(взамен 0847/074)

Методика выполнения измерений массовой концентрации ртути методом инверсионной вольтамперометрии, разработанная в Томском политехническом университете и ООО «ВНП Ф «ЮМХ» и регламентированная в МУ 08-47/074 по реестру аккредитованной метрологической службы Томского политехнического университета) с Изменением №1

КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОБ БИОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ (КРОВЬ, МОЧА). МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ МАССОВЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ РТУТИ МЕТОДОМ ИНВЕРСИОННОЙ ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИИ

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

Наименование определяемого элемента и диапазон определяемых . концентраций, мкг/дм5 Показатель повторяемости (среди еквэдраггическое отклонение повторяемости), Показатель воспроизводимости (среднеквадратическое отклонение воспроизводимости), ^ л% Показатель точности (границы, в которых на-хсдится погрешность методики), 5,% Ртуть От 1,0 до 450,0 11 18 36 включ.

3

Таким образом, получен результат первой параллельной пробы (X )

11.2.2    Аналогичные вычисления проводят по 11.1.1 ...11.2.1 для второй параллельной анализируемой пробы и "холостой" пробы. Получают соответственно значения X" и Х_хол.

11.2.3    Если в "холостой" пробе содержится соизмеримое количество определяемого элемента, то оценивают реальное содержание элемента в каждой из параллельных проб:

х,=хх_Х0Л

Х₂=Х"-Х_хол    (3)

11.2.4    Результаты измерений и вычислений рекомендуется оформлять записью в журнале по форме, приведенной в таблице 5.

Таблица 5 - Рекомендуемая форма записи результатов анализа проб

Проба (номер, характеристика) Номер параллельного определения Содержание элемента в пробе, мкг/дм3 Содержание элемента в холостой пробе, мкг/дм3 Реальное содержание элемента, мкг/дм3

11.3 Проверка приемлемости результатов измерений

11.3.1 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 6 А.

Таблица 6 А - Диапазон измерений, значения пределов повторяемости при доверительной вероятности Р=0,95

Наименование определяемого элемента и диапазон определяемых концентраций, мкг/дм3 Предел повторяемости (для двух результатов параллельных определений), г Предел повторяемости (для трех результатов параллельных определений), г* Ртуть От 1,0 ДО 450,0 ВКЛЮЧ. 0,31 X 0,36 X X - среднее арифметическое значение результатов параллельных определений массовой концентрации элемента

Результаты считают приемлемыми при выполнении условия | Xi - Х₂1 £ г.

1 НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Методика предназначена для анализа проб биологических объектов (моча, сыворотка крови) и устанавливает порядок определения массовых концентраций ртути методом инверсионной вольтамперометрии (ИВ ).

Химические помехи, влияющие на результаты определения массовой концентрации ртути, устраняются путем ультрафиолетового облучения (УФО) с помощью ртутной лампы или лампы низкого давления в присутствии окислителя и катализатора.

Диапазон содержаний определяемого элемента составляет от 1,0 мкг/дм³до 450,0 мкг/дм³. Если содержание элемента в пробе выходит за верхнюю границу диапазона определяемых содержаний, допускается разбавление подготовленной к измерению пробы (до 5 раз).

2 ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОГРЕШНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ

АНАЛИЗА

2.1 Методика выполнения измерений массовых концентраций ртути в пробах биологических объектов (кровь, моча) методом инверсионной вольтамперометрии обеспечивает получение результатов измерений с погрешностью, не превышающей значений, приведенных в таблице 1 А.

Таблица 1 А - Диапазоны измерений, относительные значения показателей точности, повторяемости и воспроизводимости методики при доверительной вероятности Р=0,95

Наименование определяемого элемента и диапазон определяемых концентраций, мкг/дм3 Показатель повторяемости (среднеквадратическое отклонение повторяемости), V ), % Показатель воспроизводимости (среднеквадратическое отклонение воспроизводимости), v J , % Показатель точности (границы, в которых находится погрешность методики), 5,% Ртуть От 1,0 до 450,0 11 18 36 включ.

2.2 Значения показателя точности методики используют при:

-    оценке деятельности лабораторий на качество проведения испытаний;

-    оценке возможности использования результатов измерений при реализации методики выполнения измерений в конкретной лаборатории.

(Измененная редакция, Изм. №1)

Таблица 1 (Исключена, Изм.№1)

Таблица 1 А (Введена дополнительно, Изм. №1)

3 СУЩНОСТЬ МЕТОДИКИ

Методика основана на проведении инверсионно-вольтамперометрических измерений раствора пробы после ее предварительной подготовки.

Предварительная подготовка проб биологических объектов для определения массовой концентрации ртути основана на ультрафиолетовом облучении (длина волны 200 нм и более) анализируемой пробы с добавкой азотной кислоты, пероксида водорода, катализатора при помощи фо-томинерализатора, ртутной лампы или лампы низкого давления в течение 45- 180 мин при перемешивании раствора.

Метод ИВ-измерений основан на способности элемента, сконцентрированного на индикаторном электроде, электрохимически растворяться при определенном потенциале, характерном для данного элемента. Регистрируемый максимальный анодный ток элемента прямо пропорционально зависит от концентрации определяемого элемента.

Процесс элекгроосаждения ртути из раствора подготовленной пробы анализируемого объекта на индикаторном золотографитовом электроде проходит при потенциале электролиза, равном 0,0 В относительно хлорсеребряного электрода, в течение заданного времени электролиза 2 -15 мин. Процесс электрорастворения элемента с поверхности электрода и регистрация аналитического сигнала анодного пика на вольтамперограм-ме (BA-кривой) проводится при линейно-меняющемся (в сторону положительных значений) потенциале при заданной чувствительности прибора.

Потенциал максимума анодного тока (пика) ртути на фоне азотной кислоты равен (0,60 + 0,05) В.

Массовая концентрация ртути в пробе определяется методом добавок аттестованных смесей ртути (АС).

Общая схема анализа методом ИВ состоит из последующих этапов:

4 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

При выполнении анализов необходимо соблюдать правила техники безопасности при работе с химическими реактивами, сжатыми газами и электротехническими устройствами напряжением до 1000 В.

5 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ИСПОЛНИТЕЛЯ

Анализ по данной методике может проводить химик-аналитик, владеющий техникой ИВ-метода анализа и изучивший инструкцию по эксплуатации полярографа или вольтамперометрического анализатора.

6 ОТБОР И ХРАНЕНИЕ ПРОБ

Мочу или кровь собирают в чистую стеклянную или пластмассовую посуду, предварительно обработанную азотной кислотой и многократно промытую бидистиллированной водой. Воду после смыва со стенок посуды проверяют на ртуть в чистом стаканчике по 10.1.1 -10.1.8.

Если анализ пробы проводится не в день сдачи мочи, то она консервируется разведением (1:1) раствором азотной кислоты молярной концентрации 0,22 моль/дм³ с нагреванием до 40 °С. Хранится проба консервированной мочи в холодильнике при +4 °С не более 2-х дней. Перед проведением анализа пробу консервированной мочи следует нагреть до комнатной температуры, т.е. 20    22    °С.

Для анализа кровь у человека берут из локтевой вены (натощак) стеклянным или полиэтиленовым шприцем. Отобранную кровь

9

(10 -i- 20 см³) помещают в чистые пробирки, предварительно проверенные на чистоту на ртуть.

Для предохранения крови от свертывания в пробирки добавляют антикоагулянты: соли щавелевой кислоты - оксалаты натрия и калия (1 2 мг на 10 см³ крови) или цитрат натрия (16 мг на 10 см³ крови).

Кровь хранится в холодильнике при температуре +4°С не более 2-х

дней.

Для анализа рекомендуется использовать две параллельных и одну резервную пробу или две параллельных и одну холостую пробу.

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    Полярограф (РА-2, ПУ-1 или другой) в комплекте с двухкоординатным самописцем и цифровым вольтметром типа Ф-203 по ТУ 25-04-1696-75;

или комплекс вольтамперометрический СТА по ТУ 4215-001-20694097-98 (приложение А);

Допускается использовать другое оборудование и приборы, позволяющие воспроизводить метрологические характеристики, указанные в данной методике анализа.

7.1.2    Электроды:

-    индикаторный электрод - золотографитовый на основе графита, пропитанного смесью парафина и полиэтилена;

-    электрод сравнения - хлоридсеребряный в 1,0 моль/дм³ NaCI или KCI с сопротивлением не более 3,0 кОм.

7.1.3    Электролитическая ячейка, или датчик, в состав которых входят:

-    сменные стаканчики из кварцевого стекла вместимостью 15н-20 см³;

-    приспособления для перемешивания раствора: магнитная мешалка; или стеклянная трубка с оттянутым концом для подвода инертного газа.

7.1.4    Редуктор по ГОСТ 5381-72 с манометром (140 ± 1) атм. по ГОСТ 8625-77 (при использовании инертного газа).

7.1.5    Мешалка магнитная типа ММ4 (Польша).