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

ФР.1.39.2001.00253

МУ 08-47/084

(по реестру аккредитованной метрологической службы)

МЕТОДИКА КОЛИЧЕСТВЕННОГО ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ПРОБ СРЕДСТВ ГИГИЕНЫ ПОЛОСТИ РТА НА СОДЕРЖАНИЕ ЦИНКА, КАДМИЯ, СВИНЦА, МЕДИ И РТУТИ МЕТОДОМ ИНВЕРСИОННОЙ ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИИ

Издание второе. С изменением №1

Томск - 2004

4 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

4.1.1    При выполнении анализов необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами.

4.1.2    Электробезопасность при работе с электроустановками.

4.1.3    Аналитические лаборатории должны быть оснащены вентиляционными системами по ГОСТ 12.4.021.

4.1.4    Помещение лаборатории должно соответствовать требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009.

4.1.5    При работе с установками ультрафиолетового облучения использовать вытяжной шкаф и защитные очки.

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

Метод отбора и хранения проб должен быть указан в нормативнотехнической документации для данной группы однородной продукции.

7 СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, ПОСУДА, РЕАКТИВЫ И МАТЕРИАЛЫ

При выполнении измерений и 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);

или АМВ, ТА-1, СУЛЬФАТ-1-01, СВА-1ВМ, АВА-1 и др.

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

11

7.1.2    Электролитическая ячейка, или датчик, в состав которых входят: Электроды:

•    индикаторный электрод:

1)    золотографитовый на основе графита, стекпоуглерода или других

материалов (для определения ртути);

2)    ртутно-пленочный электрод на серебряной подложке с толщиной

пленки ртути 10...20 мкм и рабочей поверхностью 0,03 - 0,2 см³ и сопротивлением не более 0,5 кОм (для определения цинка, кадмия, свинца и меди).

•    электрод сравнения - хлорсеребряный, заполненный раствором хлорида калия концентрации 1,0 моль/дм³, с сопротивлением не более

3,0 кОм;

•    сменные стаканчики из кварцевого стекла вместимостью 15,0 -

20,0 см³;

•    Приспособления для перемешивания раствора:

- магнитная мешалка или стеклянная трубка с оттянутым концом для подвода инертного газа или вибрирующий электрод.

7.1.3    Редуктор по ГОСТ 5381 с манометром (140 ± 1) атм. по ГОСТ 8625 (при использовании инертного газа).

7.1.4    Мешалка магнитная типа ММ (Польша) и стержень (мешалка), изготовленный из железной проволоки длиной 10-15 мм, толщиной 1 мм, герметично впаянный в термостойкую стеклянную трубку.

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

7.1.6    Шланги полиэтиленовые или резиновые для подвода газа к ячейке (при использовании инертного газа).

7.1.7    Плитка электрическая с закрытой спиралью по ГОСТ 14919 или других марок.

7.1.8    Муфельная печь типа ПМ-8 или МР-64-0215 по ГОСТ 9736;

или комплекс пробоподготовки “Темос-Экспресс” с диапазоном рабочих температур от 50 °С до 650 °С с погрешностью ±15 °С (изготовитель ООО “ИТМ”, г.Томск);

или электропечь сопротивления камерная лабораторная, обеспечивающая поддержание заданного температурного режима от 150 до 600°С, с погрешностью ±25 °С.

7.1.10    Щипцы тигельные ЩТ по ТУ 64-1.973-76.

7.1.11    Линейка чертежная мерительная по ГОСТ 17435.

7.1.12    Фильтры обеззоленные по ТУ 6-09-1678-86.

7.1.13    Бумага фильтровальная по ГОСТ 12026.

7.1.14    Бумага масштабно-координатная.

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    Дозаторы пипеточные емкостью 0,01 - 1,00 см³ (10-1000 мкл) типа П1 или другого типа.

7.2.3    Стаканчики из кварцевого стекла марок КУ-1, КУ-2, КУВИ, Suprasil объемом 15,0 - 20,0 см³.

7.2.4    Крышки из термостойкого стекла конусообразной формы, диаметром 25 - 35 ММ, ВЫСОТОЙ 20 - 25 ММ.

7.2.5    Посуда мерная лабораторная стеклянная 2-го класса точности по ГОСТ 1770: 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.

7.2.6    Эксикатор по ГОСТ 21400.

7.2.7    Сборник (специальная емкость) для слива растворов ионов золота и ртути.

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

7.2.9    Палочки стеклянные по ГОСТ 21400.

7.3 Реактивы и материалы

7.3.1    Государственные стандартные образцы состава растворов ионов цинка, кадмия, свинца, меди и 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, Государственные стандартные образцы состава растворов ионов:

-    цинка ГСО 6085-91, ГСО 5237-90, ГСО 6084-91;

-    кадмия ГСО 6690-93; ГСО 5222-90; ГСО 6070-91;

-    свинца ГСО 6077-91; ГСО 5232-90; ГСО 6078-91;

-    меди ГСО 2294-89П; ГСО 5227-90; ГСО 6073-91;

-    ртути ГСО 3497-86; и др.

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

7.3.3    Цинк сернокислый 7-водный по ГОСТ 4174.

7.3.4    Кадмий сернокислый 8/3-водный по ГОСТ 4456.

7.3.5    Свинец азотнокислый по ГОСТ 4236.

7.3.6    Медь сернокислая 5-водная по ГОСТ 4165.

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

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

13

7.3.9    Кислота серная концентрированная по ГОСТ 14262 ос.ч или по ГОСТ 4204x4.

7.3.10    Кислота хлорная по ТУ 6-09-2878-84 х.ч.

7.3.11    Кислота муравьиная концентрированная по ГОСТ 5848-73 х.ч.

7.3.12    Кислота соляная (хлористоводородная) концентрированная по ГОСТ 14261 ос.ч или по ГОСТ 3118-77 х.ч.

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

7.3.14    Пероксид водорода по ГОСТ 10929.

7.3.15    Калий хлористый по ТУ 6-09-3678-74 ос.ч.

7.3.16    Натрий двууглекислый по ГОСТ 2156.

7.3.17    Ртуть металлическая по ГОСТ 4658.

7.3.19    Азот газообразный по ГОСТ 9293 или другой инертный газ (аргон, гелий) - при использовании инертного газа.

7.3.20    Бумага индикаторная универсальная.

Все реактивы должны быть квалификации ОС.Ч или Х.Ч. Реактивы по 7.3.2 - 7.3.6 применяются при отсутствии стандартных образцов.

7.1.9, 7.3.18 (Удален, Изм.№1)

7.2.8 (Добавлено, Изм. №1)

•    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.

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

14

9 ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ

9.1    Подготовка приборов к работе

Подготовку и проверку полярографа или вольтамперометрического анализатора (СТА, АМВ, АВА-1, ТА-1 и др.), самописца и цифрового вольтметра или компьютера производят в соответствии с инструкцией по эксплуатации и техническому описанию соответствующих приборов.

9.1.1    Устанавливают следующий режим работы приборов для определения ртути:

-    двухэлектродную систему измерений;

-    постояннотоковый режим регистрации вольтамперограмм;

-    поляризующее напряжение для электронакопления ртути и золота (0,00 + 0,05) В;

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

-    конечное напряжение развертки: +0,90 В;

-    скорость линейного изменения потенциала 30 - 40 мВ/с;

-    чувствительность прибора при регистрации вольтамперограммы

210"⁹ н- 210"⁶ А/мм (в зависимости от содержания элемента в анализируемой пробе и поверхности электрода);

-    время электролиза 2-10 мин (в зависимости от содержания эле

мента в пробе).

9.1.2    Устанавливают следующий режим работы приборов для определения цинка, кадмия, свинца и меди:

-    двухэлектродную систему измерений;

-    постояннотоковый режим регистрации вольтамперограмм;

-    поляризующее напряжение для электронакопления элементов:

-1,4 В;

-    потенциал начала регистрации вольтамперной кривой -1,2 В;

-    конечное напряжение развертки: +0,10 В;

-    потенциал очистки электрода: +0,05 В;

-    время растворения: 20 с;

-    скорость линейного изменения потенциала 80-И00 мВ/с;

-    чувствительность прибора при регистрации вольтамперограммы 4 10 ⁹ + 410 ⁷ А/мм ( в зависимости от содержания элемента в анализируемой пробе);

-    время электролиза 10...120 с (в зависимости от диапазона определяемых концентраций).

15

9.2 Подготовка лабораторной посуды

9.2.1    Новую лабораторную стеклянную посуду, сменные наконечники дозаторов, пипетки промывают раствором соды (ЫаНСОз), а затем азотной кислотой и многократно - бидистиллированной водой. Кварцевые стаканчики дополнительно обрабатывают 0,1 - 0,3 см³ концентрированной серной кислоты, нагревают на плитке до прекращения выделения паров кислоты и прокаливают в муфельной печи при температуре 500 °С -600 °С в течение 20 - 25 мин.

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

9.2.2    Проверку стаканчиков для анализа на чистоту проводят путем регистрации вольтамперограмм в растворе фонового электролита (по 10.1 или 10.2) после многократного ополаскивания их бидистиллированной водой и фоновым электролитом.

Оптимальными являются такие качества реактивов и чистота посуды, когда получают аналитические сигналы элементов в фоновом электролите, которые равны или менее 2 мм .

9.3 Приготовление и проверка работы индикаторного электрода и электрода сравнения

9.3.1    Подготовка индикаторного золотографитового электрода (ЗГЭ) (для определения ртути)

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 и ополаскивают бидистиллированной водой. Нанесение пленки золота на торец ГЭ производится электролизом раствора ионов золота (III) непосредственно при анализе.

9.3.2    Подготовка индикаторного ртутно-пленочного электрода (для определения цинка, кадмия, свинца и меди)

Индикаторный ртутно-пленочный электрод представляет собой полиэтиленовый или фторопластовый стержень с запрессованной серебряной проволокой диаметром 0,8 мм длиной 5...7 мм, площадь поверхности составляет около 0,2 см². Для подготовки электрода к работе на поверхность серебра наносят пленку ртути толщиной 10...20 мкм. Покрытие ртутью производят путем опускания рабочей части поверхности электрода (серебряной проволоки) в металлическую ртуть на 1 - 2 с, затем ртуть растирают фильтровальной бумагой для равномерного ее распределения по всей поверхности серебра. Электрод промывают бидистиллированной водой. Процедуру амальгамирования рабочей поверхности электрода по-16

вторяют по мере необходимости, например, при появлении незаамальга-мированных участков на поверхности электрода. При образовании серой пленки на поверхности электрода - пленку удаляют фильтровальной бумагой.

После проведения анализа электроды ополаскивают бидистиллиро-ванной водой. Хранят в стаканчике с бидистиллированной водой.

При подготовке индикаторного ртутно-пленочного электрода следует соблюдать технику безопасности при работе со ртутью.

9.3.3    Подготовка к работе электрода сравнения

В качестве электрода сравнения используют хлорсеребряный электрод, заполненный раствором хлорида калия концентрации 1,0 моль/дм³. Новый электрод сравнения заполняют одномолярным раствором хлорида калия, закрывают пробкой отверстие и выдерживают не менее 2 часов для установления равновесного значения потенциала при первом заполнении. После проведения анализов электрод хранят, погрузив его в одномолярный раствор хлорида калия.

9.3.4    Проверку работы индикаторных электродов и электродов сравнения проводят в соответствии с 10.1 или 10.2 настоящей методики.

9.4    Приготовление растворов

ОСНОВНЫЕ РАСТВОРЫ И АТТЕСТОВАННЫЕ СМЕСИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ДЛЯ ОЦЕНКИ СОДЕРЖАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ В ПРОБЕ

9.4.1 Основные растворы, содержащие по 100,0 мг/дм³ цинка, кадмия, свинца, меди и ртути:

а)    Основным раствором может служить ГСО этих элементов с содержанием 100,0 мг/дм³;

б)    Приготовление из государственных стандартных образцов состава растворов с аттестованными концентрациями элементов

1000,0 мг/дм³

В мерные колбы вместимостью 50,0 см³ вводят по 5,0 см³ стандартных образцов состава цинка, кадмия, свинца, меди и ртути (каждого элемента в отдельную колбу), 0,5 см³ концентрированной азотной кислоты (для ртути) или хлористоводородной кислоты (для остальных элементов) и доводят объем до метки бидистиллированной водой. Полученные растворы содержат по 100,0 мг/дм³ ионов цинка, кадмия, свинца, меди и ртути.

Рекомендуется использовать инструкцию по применению государственных стандартных образцов.

17

в) Приготовление из солей элементов при отсутствии ГСО

Приготовление из солей цинка, кадмия, свинца, меди и ртути

(по ГОСТ 4212):

На аналитических весах берут навески (таблица 2) соответствующих солей с точностью до 0,0002 г. В мерные колбы вместимостью 100,0 см³ количественно переносят навески солей соответствующих металлов; добавляют с помощью мерной пипетки рекомендуемое в таблице 2 количество требуемой кислоты и примерно 30,0 см³ бидистиллированной воды, растворяют навески солей металлов; растворы в колбах доводят до меток бидистиллированной водой.

Таким образом, получают растворы с содержанием 1000,0 мг/дм³ ионов соответствующего элемента.

Для приготовления основного раствора с содержанием 100,0 мг/дм³ из раствора с содержанием 1000,0 мг/дм³ с помощью пипетки берут аликвоту объемом 5,0 см³, количественно переносят в мерную колбу вместимостью 50,0 см³, вносят туда же 0,5 см³ концентрированной азотной или серной кислоты (таблица 2) и доводят объем до метки бидистиллированной водой.

Основные растворы элементов устойчивы в течение 6 месяцев. Погрешность приготовления данных растворов не превышает 2%отн.

Таблица 2 - Массы навесок реактивов для приготовления ОР

Реактив Навеска, г Предварительная подготовка реактива Добавляемое количество кислоты ZnS04 1Н20 0,4398 — 0,5см 3H2S04 конц. CdS04 ■ &/ЗН20 0,2281 — 0,5см 3H2S04 конц. Pb{N03)2 0,1600 высушивают при 105°С 1,0см3ЯМ93 конц. CuS04 • 5Н20 0,3929 — 1,0 см3H2S04 конц. Hg(N03)2. НгО 0,1708 — 1,0см3ЯМ93 конц.

9.4.2 Приготовление аттестованных смесей элементов.

Аттестованные смеси серий АС-1, АС-2, АС-3 с содержанием по 10,0; 1,0; 0,25 мг/дм³ (для всех элементов) готовят соответствующими разбавлениями растворов в мерных колбах вместимостью 50,0; 25,0 см³ и мерных пробирках емкостью 10,0 см³ бидистиллированной водой (для ртути) или 0,1 моль/дм³ хлористоводородной кислотой (для остальных элементов) согласно таблице 3.

Таблица 3 - Приготовление аттестованных смесей (АС) элементов

Концентрация исходного раствора для приготовления АС, мг/дм3 Отбираемый объем для приготовления АС,см3 Объем мерной посуды, см3 Концентрация приготовленной АС, мг/дм3 Код раствора 100,0 5,00 50,0 10,00 АС-1 10,0 2,50 25,0 1,00 АС-2 1,00 2,50 10,0 0,25 АС-3

АС-1 устойчив в течение 30 дней; АС-2 - в течение 14 дней; АС-3- в течение 5 дней.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ РАСТВОРЫ

9.4.3    Приготовление хлорида калия концентрации 1,0 моль/дм³

Навеску (7,46 +0,02) г хлорида калия переносят в мерную колбу вместимостью 100,0 см³ и доводят объем раствора до метки бидистиллиро-ванной водой.

9.4.4    Приготовление раствора фонового электролита (хлорная кислота) для определения ртути

В стаканчик с помощью пипетки вносят 10,0 см³ бидистиллирован-ной воды, 0,04 см³ хлорной кислоты (разбавленной 1:1), 0,04 см³ раствора Au(lll) концентрации 100,0 мг/дм³.

9.4.5    Приготовление раствора фонового электролита (муравьиная кислота) для определения цинка, кадмия, свинца и меди (при анализе на комплексе СТА с УФ-облучением по приложению А).

В стаканчик вносят 10,0 см³ бидистиллированной воды и 0,1-0,2 см³ концентрированной муравьиной кислоты.

9.4.7    Приготовление азотной кислоты.

Азотную кислоту марки хч перегоняют при температуре 120°С. Перегнанная азотная кислота должна быть концентрации не менее 9 моль/дм³. Перегнанную азотную кислоту хранят не более 6 месяцев в чистой кварцевой посуде.

9.4.8    Приготовление хлористоводородной кислоты.

Хлористоводородную кислоту марки хч перегоняют при температуре

120°С. Перегнанная хлористоводородная кислота должна быть концен-

19

трации не менее 6,0 моль/дм³. Перегнанную хлористоводородную кислоту хранят не более 6 месяцев в чистой кварцевой посуде.

9.4.9 Приготовление раствора фонового электролита (хлористоводородной кислоты концентрации 0,10 моль/дм³) для определения цинка, кадмия, свинца и меди (при анализе на серийном полярографе с использованием инертного газа, без УФ-облучения).

В мерную колбу вместимостью 100,0 см³ вносят примерно 50,0 см³ бидистиллированной воды, добавляют 1,7 см³ хлористоводородной кислоты концентрации 6,0 моль/дм³ и доводят объем раствора до метки бидистиллированной водой.

9.5 Подготовка проб

Для анализа берут две параллельные и одну холостую пробы.

9.5.1    Подготовку проб средств гигиены полости рта для анализа при определении концентрации ртути проводят следующим образом:

Пробу анализируемого препарата навеской 0,1000 - 0,2000 г, взятую с точностью до 0,0002 г (зубные пасты) или объемом 0,05 - 0,10 см³ с точностью до 0,01 см³ (зубные эликсиры) помещают в кварцевый стаканчик объемом 15,0 - 20,0 см³ (откалиброванный с меткой на 10,0 см³), добавляют 2,0 см³ бидистиллированной воды, 2,0 см³ перегнанной азотной кислоты по каплям, чтобы не было разбрызгивания. Стаканчик накрывают крышкой-дефлегматором, в крышку наливают бидистиллированной воды, помещают на плитку или комплекс пробоподготовки «Темос-Экспресс» с температурой 70 °С - 90 °С на 10 -15 мин. Воду в крышке меняют через 5 -7 мин в течение всей химической обработки пробы.

После этого поднимают температуру до 110 °С - 120°С и добавляют в стаканчики 1,8 см³ раствора пероксида водорода концентрации 30% порциями по 0,40 см³ в течение 90 - 120 мин (воду в углублении крышки менять чаще).

После обработки пробы стаканчик снимают, крышку (ту её часть, что была опущена в стаканчик) ополаскивают бидистиллированной водой, сливая воду в стаканчик с пробой до метки 10 см³. При наличии осадка (при анализе зубных паст) дают раствору отстояться. Для выполнения измерений берут аликвоту (2,0 см³) подготовленной пробы.

Проба готова к измерению.

9.5.2    Подготовку проб средств гигиены полости рта для анализа при определении концентрации цинка, кадмия, свинца и меди проводят следующим образом:

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО

ОБРАЗОВАНИЯ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ООО «ВНЕДРЕНЧЕСКАЯ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ФИРМА «ЮМХ»

АККРЕДИТОВАННАЯ МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ СЛУЖБА ТПУ

(аттестат об аккредитации N4 РОСС RU 01,00143-03 ш 24.12 01)

СВИДЕТЕЛЬСТВО ОБ АТТЕСТАЦИИ МВИ

№08-47/084 А

(взамен 08-47/084)

Методика выполнения измерений массовой концентрации цинка, кадмия, свинца, меди и ртути методом инверсионной вольтамперометрии, разработанная в Томском политехническом университете и ООО «ВНП Ф «ЮМХ» и регламентированная в МУ 08-47/084 (по реестру аккредитованной метрологической службы Томского политехнического университета) с Изменением №1

МЕТОДИКА КОЛИЧЕСТВЕННОГО ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ПРОБ СРЕДСТВ ГИГИЕНЫ ПОЛОСТИ РТА НА СОДЕРЖАНИЕ ЦИНКА, КАДМИЯ, СВИНЦА, МЕДИ И 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 Значения характеристик относительной погрешности (и ее составляющих) результатов определения содержания цинка, кадмия, свинца, меди и ртути в пробах средств гигиены полости рта методом инверсионной вольтамперометрии при Р=0,95

Наименование определяемого элемента 1 Диапазон определяемых концентраций мг/кг (зубные пасты); мг/дм* (зубные эликсиры) Характеристика по-! грешности (границы интервала, в котором погрешность находится с заданной вероятностью), ± 5, % Характеристика случайной составляющей погрешности (среднеквадратическое отклонение случайной составляющей) <TR> % Характеристика систематической составляющей погрешности (границы интервала, в котором систематическая составляющая погрешности находится с заданной вероятностью), ±6С. % ЦИНК от 0,03 до 1.0 включ. 33 13 19 КАДМИЙ от 0,01 до 0,5 включ. 29 13 13 СВИНЕЦ от 0,01 до 0,4 включ. 28 13 10 МЕДЬ от 0,1 до 2,0 включ. 33 13 18 РТУТЬ от 0,1 до 2,0 включ. 36 13 22

3

В кварцевый стаканчик объемом 15,0- 20,0 см³, предварительно проверенный на чистоту по 10.2, помещают навеску пробы 0,1000 -0,2000 г, взятую с точностью до 0,0002 г, (зубные пасты) или аликвоту объемом 0,10-1,00 см³ с точностью до 0,01 см³ (зубные эликсиры). К пробе добавляют 2,0 см³ перегнанной азотной кислоты. Стаканчик с пробой помещают в комплекс пробоподготовки или нагревают на плитке при температуре 120 °С -150 °С до влажного осадка. Повторно обрабатывают пробу, добавив 1,0 см³ перегнанной азотной кислоты и 1,0 см³ 30%-ного раствора пероксида водорода. Стаканчик с сухим осадком помещают в муфельную печь или в комплекс пробоподготовки “Темос-Экспресс” и выдерживают 30 мин при температуре 450 °С, после чего вынимают и охлаждают до комнатной температуры.

Если в осадке присутствуют угольные включения, повторяют обработку концентрированной азотной кислотой (0,5 см³) с добавлением пероксида водорода (0,5 см³) при нагревании. Повторно помещают стаканчик с пробой в муфельную печь или в комплекс пробоподготовки “Темос-Экспресс” и выдерживают при температуре 450 °С в течение 20- 25 мин.

В том случае, если зола однородна, белого, серого или рыжеватого цвета, стаканчик с золой охлаждают до комнатной температуры. Растворяют осадок в 1,0 см³ хлористоводородной кислоты концентрации 6,0 моль/дм³ при перемешивании и нагревании при температуре 60 °С -80 °С. Пробу упаривают при температуре 100 °С -120 °С до влажных солей (не досуха!) и добавляют 10,0 см³ бидистиллированной воды. Для анализа из полученного минерализата с помощью пипетки или дозатора берут аликвоту объемом 0,2 -1,0 см³ (в зависимости от содержания элементов в пробе) с точностью до 0,01 см³.

9.5.3 Подготовку “холостой” пробы проводят аналогично по 9.5.1, 9.5.2, добавляя те же реактивы, в тех же количествах и последовательности, но без анализируемой пробы, используя вместо нее бидистиллиро-ванную воду.

9.4.6 (Удален, Изм. №1)

9.5.1 (Измененная редакция)

21

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ООО «ВНЕДРЕНЧЕСКАЯ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ФИРМА «ЮМХ»

АККРЕДИТОВАННАЯ МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ СЛУЖБА ТПУ

(аттестат об аккредитации № РОСС RU 01.00143-03 от 24.12.01)

«УТВЕРЖДАЮ»

Директор ООО «ВНПФ «ЮМХ»

Методика внесена ^Государственный Реестр метоЪч&жтотняшя измерении, приме-няем^Ыйёф^ра)(распространения госЬшЬ^ЛоН^яного метрологического контроля и надзора

ФР.1.39.2001.00253

МУ 08-47/084

(по реестру аккредитованией метрологической службы)

МЕТОДИКА КОЛИЧЕСТВЕННОГО ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ПРОБ СРЕДСТВ ГИГИЕНЫ ПОЛОСТИ РТА НА СОДЕРЖАНИЕ ЦИНКА, КАДМИЯ, СВИНЦА, МЕДИ И РТУТИ МЕТОДОМ ИНВЕРСИОННОЙ ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИИ

Издание второе. С изменением №1

«СОГЛАСОВАНО»

Метролог метрологической службы ТПУ

3_НЛ.Пикула

« 1 » октября 2004 г

Томск - 2004

1 НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Методика предназначена для анализа проб средств гигиены полости рта (зубных паст, эликсиров и др.) и устанавливает порядок определения массовых концентраций цинка, кадмия, свинца, меди и ртути методом инверсионной вольтамперометрии (ИВ).

Методика применяется для определения цинка, кадмия, свинца, меди и ртути в диапазонах содержаний определяемых элементов, указанных в таблице 1.

Если содержание элемента в пробе выходит за верхнюю границу диапазона определяемых содержаний, допускается уменьшение навески пробы или разбавление подготовленной к измерению пробы (до 10 раз). Если содержание элемента в пробе выходит за нижнюю границу диапазона определяемых содержаний, то допускается увеличение навески пробы (до 10 раз) или времени электронакопления.

Химические помехи, влияющие на результаты определения массовой концентрации ртути, устраняются путем обработки пробы азотной кислотой и пероксидом водорода.

Химические помехи, влияющие на результаты определения массовых концентраций цинка, кадмия, свинца и меди, устраняются с помощью минерализации путем сочетания “сухого” и “мокрого” озоления.

При использовании вольтамперометрических анализаторов типа СТА химические помехи, влияющие на результаты определения массовых концентраций цинка, кадмия, свинца и меди, устраняются за счет встроенной лампы ультрафиолетового облучения (УФ), при помощи которой проводится дополнительное устранение помех в присутствии муравьиной кислоты в сочетании с УФ-облучением.

(Измененная редакция, Изм. №1)

2 ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОГРЕШНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА

При соблюдении всех регламентируемых условий и проведении измерений в точном соответствии с методикой анализа пределы возможных значений характеристик относительной погрешности (и ее составляющих) результатов анализа проб средств гигиены полости рта для всего диапазона определяемых содержаний элементов при доверительной вероятности Р=0,95 не превышают значений, приведенных в таблице 1.

7

Таблица 1 - Значения характеристик относительной погрешности (и ее составляющих) результатов определения содержания цинка, кадмия, свинца, меди и ртути в пробах средств гигиены полости рта методом инверсионной вольтамперометрии при Р=0,95

Наименование определяемого элемента и диапазон измеряемых содержаний, мг/кг (зубные пасты); мг/дм3 (зубные эликсиры) Характеристика погрешности (границы интервала, в котором погрешность находится с заданной вероятностью), + 5, % Характеристика случайной составляющей погрешности (среднеквадратическое отклонение случайной составляющей) ст^ё у % Характеристика систематической составляющей погрешности (границы интервала, в котором систематическая составляющая погрешности находится с заданной вероятностью), ±5С, % ЦИНК от 0,03 до 1,0 включ. 33 13 19 КАДМИЙ от 0,01 до 0,5 включ. 29 13 13 СВИНЕЦ от 0,01 до 0,4 включ. 28 13 10 МЕДЬ от 0,1 до 2,0 включ. 33 13 18 РТУТЬ от 0,1 до 2,0 включ. 36 13 22

3 СУЩНОСТЬ МЕТОДИКИ

Методика основана на проведении инверсионно-вольтамперометри-ческого измерения раствора пробы после ее предварительной подготовки.

Предварительная подготовка проб средств гигиены полости рта для определения массовых концентраций цинка, кадмия, свинца и меди основана на полном разложении органических веществ путем сжигания пробы в электропечи при контролируемом температурном режиме с добавлением азотной кислоты и пероксида водорода перед “сухим” озолением с последующим растворением “сухого” минерализата в растворе фонового электролита.

Предварительная подготовка проб средств гигиены полости рта для определения массовой концентрации ртути основана на переводе всех форм и соединений ртути в анализируемой пробе в раствор в виде ртути двухвалентной при действии азотной кислоты и пероксида водорода.

Метод ИВ-измерений основан на способности элементов, сконцентрированных 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 электроосаждения цинка, кадмия, свинца и меди из раствора подготовленной пробы на индикаторном ртутно-пленочном электроде проходит при потенциале электролиза, равном (-1,4 В) относительно хлорсеребряного электрода (ХСЭ), в течение заданного времени электролиза (10 -120 с). Процесс электрорастворения элементов с поверхности электрода и регистрация аналитических сигналов на вольтамперограмме (BA-кривой) проводится при линейно меняющемся потенциале от (-1,2) В до (+0,10) В относительно ХСЭ при заданной чувствительности прибора.

Потенциалы максимумов регистрируемых анодных пиков (аналитических сигналов) Zn, Cd, Pb, Си на фоне муравьиной кислоты (с использованием комплекса вольтам перометрического СТА с УФ-облучением) или на фоне хлористоводородной кислоты (с использованием серийных поля-рографов без УФ-облучения) соответственно равны (-0,9 ± 0,1) В;

(-0,6 ±0,1) В; (-0,4 ±0,1) В; (-0,05 ±0,10) В.

Процесс электроосаждения ртути из раствора подготовленной пробы на индикаторном золотографитовом электроде проходит при потенциале электролиза, равном 0,0 В относительно хлорсеребряного электрода, в течение заданного времени электролиза (2-10 мин.). Процесс электрорастворения ртути с поверхности электрода и регистрация аналитического сигнала анодного пика на вольтамперограмме проводится при ли-нейно-меняющемся (в сторону положительных значений) потенциале при заданной чувствительности прибора. Потенциал максимума анодного тока (пика) ртути на фоне хлорной кислоты равен (+0,60 ± 0,05) В.

Массовые концентрации элементов в пробе определяют методом добавок аттестованных смесей (АС) элементов.

9