Методика зарегистрирована в Федеральном реестре методик выполнения измерении, применяемых в сферах распространения государственного метрологического контроля и надзора (регистр. код ФР.1.31.2007.03911)

МУ 08-47/216

(по реестру аккредитованной метрологической службы Томского политехнического университета)

БИООБЪЕКТЫ (ВОЛОСЫ, ТКАНИ). ИНВЕРСИОННО ВОЛЬ ТАМПЕРОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ МАССОВЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ХРОМА

ТОМСК

5 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ, ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ ИЗМЕРЕНИЙ

5.1    Условия безопасного проведения работ

5.1.1    К работе с полярографом или вольтамперометрическим анализатором, нагревательными приборами и химическими реактивами допускается персонал, изучивший инструкцию по эксплуатации прибора, правила работы с химическими реактивами и химической посудой.

5.1.2    Прибор и мешалка в процессе эксплуатации должны быть надежно заземлены.

5.1.3    При выполнении аналитических измерений необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами.

5.1.4    Электробезопасность при работе с электроустановками - по ГОСТ 12.1.009.

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

5.1.6    Помещение должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией по ГОСТ 12.4.021.

5.1.7    Соединения хрома ядовиты, поэтому хранят их в безопасном месте, при приготовлении аттестованных смесей ионов хрома соблюдают осторожность.

5.2 Требования к квалификации операторов

Выполнение измерений производится лаборантом или химиком-аналитиком, владеющим техникой вольтамперометрического анализа и изучившим инструкцию по эксплуатации используемой аппаратуры.

5.3 Условия выполнения измерений

Измерения проводятся в нормальных лабораторных условиях:

•    Температура окружающего воздуха, оС 25 + 10

•    Атмосферное давление, мм.рт.ст    760 ± 30

•    Относительная влажность воздуха, % не более 80

• Частота переменного тока, Гц    50 + 5

• Напряжение питания в сети, В    220 + 22

6 ОТБОР И ХРАНЕНИЕ ПРОБ

Для анализа берут три параллельных пробы (одна из них резервная).

6.1 Волосы перед срезом промывают нейтральным шампунем и дважды прополаскивают кипяченой водой.

Для минимизации загрязнения образцов при отборе проб применяют ножницы с керамическим покрытием, с покрытием из нитрида титана или с

11

лезвиями из нержавеющей стали.

Волосы срезают чистыми руками при помощи ножниц у самого корня в 3 - 5 местах затылочной части головы ближе к шее прядками толщиной по 2 -3 мм^. У длинных волос оставляют 3 - 5 см от корня, остальные отрезают. Срезанные волосы помещают в конверт. Конверт маркируют стрелкой по направлению от корней к кончикам волос, указывают ФИО, пол, возраст, место проживания, род профессиональной деятельности за последние 5 лет, естественный цвет волос (в случае химической завивки, окраски или обесцвечивания), какие лекарственные препараты, витамины, БАДы обследуемый принимает или принимал незадолго до отбора образца, дату отбора образца.

** Примечание. Для определенных видов анализа волосы берут из подмышечных впадин, а для выявления гормональных заболеваний и гинекологической патологии — с лобка.

Пробы хранят в чистом, сухом, прохладном, хорошо проветриваемом помещении. Срок хранения не ограничен.

6.2 Ткани анализ проб тканей и др. биологических объектов проводят в день отбора. В противном случае пробы отобранных про замораживают.

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

При выполнении измерений используют следующие средства измерений, вспомогательное оборудование, посуду, материалы и реактивы:

7.1    Средства измерений и вспомогательное оборудование

7.1.1    Комплекс СТА аналитический вольтамперометрический [1] в комплекте с IBM-совместимым компьютером с программным обеспечением DOS.

Допускается использование другого оборудования и приборов, позволяющих воспроизводить технические и метрологические характеристики, указанные в данной методике анализа.

7.1.2    Электрохимическая ячейка, в состав которой входят:

-    электроды:

•    индикаторный электрод - графитовый, на основе графита;

•    электрод сравнения - хпорсеребряный (ХСЭ) с сопротивлением не более 3,0 кОм.

-    сменные стаканчики из кварцевого стекла вместимостью 20 - 25 см³;

-    трубка для подвода инертного газа с целью удаления растворенного ки

слорода и перемешивания раствора.

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

7.1.4    Дозаторы пипеточные типа ДП-1-5-40; ДП-1-40-200; ДП-1-200-1000 или другого типа с дискретностью установки доз 1,0-2,0 мкл и погрешностью не более 5% отн.

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

7.1.6    Муфельная печь типа ПМ - 8 или МР-64-0215 по ГОСТ 9736.

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 измерений ±15 °С (изготовитель ООО “ИТМ”, г.Томск).

7.1.7    Шкаф сушильный, обеспечивающий поддержание заданного температурного режима от 40 °С до 150 °С с погрешностью ± 20 °С.

7.1.8    Шланги полиэтиленовые для подвода газа к ячейке.

7.1.9    Редуктор по ГОСТ 5381 с манометром (250 ± 1) атм. по ГОСТ 8625.

7.1.10    Аппарат для дистилляции воды по ГОСТ 28165 или [2].

7.1.11    Щипцы тигельные [3].

Допускается использование другого оборудования и приборов, позволяющих воспроизводить технические и метрологические характеристики, указанные в данной методике анализа.

7.2 Посуда

7.2.1    Пипетки мерные лабораторные стеклянные 2-го класса точности вместимостью 0,50; 1,0; 2,0; 5,0; 10,0 см³ по ГОСТ 29227.

7.2.2 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные по ГОСТ 25336 или посуда мерная лабораторная стеклянная 2-го класса точности по ГОСТ 1770: колбы наливные вместимостью 25,0; 50,0;

100,0 см³; цилиндры вместимостью 10,0 см³.

7.2.3 Посуда и оборудование фарфоровые лабораторные по ГОСТ 29225 (ИС0 1775)

7.2.4    Стаканчики: стеклянные или кварцевые стаканчики вместимостью 25,0; 50,0; 100,0 см³;

7.2.5    Палочки стеклянные по ГОСТ 21400.

7.2.6    Эксикатор по ГОСТ 25336.

7.2.7    Чаша кварцевая объемом 40 - 80 см³ по ГОСТ 19908.

7.2.8    Сборник для отработанных растворов.

13

1.3 Реактивы и материалы

7.3.1    Государственные стандартные образцы (ГСО) состава растворов ионов хрома с относительной погрешностью не более 1 % 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 хрома:

-    ГСО 7257 - раствор ионов хрома (VI) с концентрацией 1,0 мг/см³;

-    ГСО 8035-94,МСО 0011:1998 - раствор ионов хромам (VI) с концентрацией 1,0 мг/см³;

-    ГСО 8035 - 8037,МСО 0011:1998 - (набор) растворы ионов хрома.

7.3.2    Калий двухромовокислый по ГОСТ 4220

7.3.3    1,5-Дифенилкарбазид (C₁₃H₁₄N₄0) по [4] , чда.

7.3.4    Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478

7.3.5    Кислота азотная концентрированная по ГОСТ 11125, ос.ч или по ГОСТ 4461, х.ч.

7.3.6    Кислота серная концентрированная по ГОСТ 14262, ос.ч или по ГОСТ 4204, х.ч.

7.3.7    Пероксид водорода по ГОСТ 10929.

7.3.8    Аммиак водный по ГОСТ 3760.

7.3.9    Натрий двууглекислый (сода пищевая) по ГОСТ 2156.

7.3.10    Вода бидистиллированная [5] или дистиллированная по ГОСТ 6709, перегнанная в присутствии серной кислоты (0,5 см³ концентрированной серной кислоты и 3,0 см³ 3%-ного раствора перманганата калия на 1,0 дм³ дистиллированной воды).

7.3.11    Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490.

7.3.12    Калий хлористый [6].

7.3.13    Ацетон по ГОСТ 2603 или [7]

7.3.14    Азот газообразный по ГОСТ 9293 или другой инертный газ (аргон, гелий) с содержанием кислорода не более 0,03%.

7.3.15    Бумага индикаторная универсальная pH (1 -14).

7.3.16    Бумага фильтровальная по ГОСТ 12026 или фильтры обез-золенные.

Все реактивы должны быть квалификации ос.ч. или х.ч.. В противном случае они должны проверяться на чистоту по определяемому элементу.

14

8 ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ

8.1    Подготовка приборов к работе

Подготовку и проверку вольтамперометрического анализатора (типа СТА и др.) или компьютера производят в соответствии с инструкцией по эксплуатации и техническому описанию соответствующего прибора.

8.2    Подготовка лабораторной посуды

Новую и загрязненную лабораторную стеклянную посуду, сменные наконечники дозаторов, пипетки промывают азотной кислотой, затем серной кислотой и многократно бидистиллированной водой.

Новые кварцевые стаканчики, а также стаканчики после проведения измерений, протирают сухой 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 пробоподготовки «Темос-Экспресс» (при открытой крышке) при температуре (300 - 350) °С. После полного прекращения выделения паров серной кислоты со стенок стаканчиков их прокаливают при температуре (500 - 600) °С в течение 10-15 мин в муфельной печи или комплексе пробоподготовки «Темос-Экспресс» (при закрытой крышке).

Сменные кварцевые стаканчики хранят в эксикаторе.

8.3    Приготовление и хранение индикаторных электродов и электродов сравнения

8.3.1    Подготовка индикаторного графитового электрода (ГЭ)

ГЭ изготавливают из пропитанного различными веществами графитового стержня с диаметром рабочей поверхности 3 - 5 мм. Перед работой электрод шлифуют на фильтре. После проведения анализа ГЭ хранят в сухом виде.

8.3.2    Подготовка хлоридсеребряного электрода сравнения (ХСЭ)

ХСЭ представляет собой спираль из серебряной проволоки, покрытой хлоридом серебра, помещенную в корпус с полупроницаемой пробкой, который заполнен одномолярным раствором хлорида калия. Конец серебряной проволоки имеет токовыводящий контакт для подключения к прибо-РУ-

Перед работой корпус электрода заполняют с помощью дозатора или шприца одномолярным раствором хлорида калия, закрывают и выдерживают не менее двух часов (при первом заполнении) в одномолярном растворе хлорида калия для установления равновесного значения потен-

циала. Электрод перезаполняют новым раствором хлорида калия не реже одного раза в неделю.

После выполнения измерений ХСЭ хранят в одномолярном растворе хлорида калия.

8.4 Приготовление растворов

8.4.1    Основной раствор (ОР) ионов хрома (VI) концентрации 100 мг/дм³

а)    Приготовление из государственных стандартных образцов состава растворов с аттестованными концентрациями элементов 1,0 мг/см³ = 1000 мг/см³

В мерную колбу вместимостью 50,0 см³ вводят 5,0 см³ стандартного образца состава ионов хрома и доводят объем до метки бидистиллиро-ванной водой.

Рекомендуется использовать инструкцию по применению государственных стандартных образцов.

б)    Приготовление ОР из реактивов по ГОСТ 4212 (при отсутствии

ГСО):

На аналитических весах берут навеску соли хрома (K₂Cr₂0₇) массой 0,2828 г с точностью до 0,0002 г. В мерную колбу вместимостью

1000.0    см³ количественно переносят навеску добавляют примерно 300 см³ бидистиллированной воды, растворяют навеску, тщательно перемешивая содержимое колбы, затем раствор в колбе доводят до меток бидистиллированной водой.

Погрешность приготовления данного раствора не превышает 2% отн. Основные растворы устойчивы в течение 6 мес.

8.4.2    Аттестованные смеси растворов хрома готовят согласно МИ 2334 [8], РМГ61-2003 [9] и РМГ76-2004 [10].

Аттестованные смеси серий АС-1 и АС-2 с содержанием по 10,0 и

1.0    мг/дм³ хрома готовят соответствующим разбавлением основного раствора ионов хрома концентрации 100 мг/дм³ в мерных колбах с добавлением соответствующих реагентов согласно таблице 2.

При повторном приготовлении растворы колбы не промывают водой, а заполняют свежеприготовленным раствором той же концентрации.

Таблица 2 - Приготовление аттестованных смесей хрома

Концен трация исход ного раствора для приготовления АС, мг/дмЗ Отби рае мый объ ем, см3 Объ ем мер ной посу ды, см3 Концен трация приго-тов-ленно-го раствора АС, мг/дмЗ Код полу чен ного рас твора (АС) Операции приготовления Срок хра не ний, дней 100,0 5,0 50,0 10,0 АС-1 Доводят до метки бидистиллированной водой 30 10,0 (АС-1) 2,5 25,0 1,0 АС-2 Добавляют 1,5 см'5 серной кислоты концентрации 3 моль/дм3 + 15 см3 Дифенилкарбазида концентрации 0,0002 моль/дм3, перемешивают и доводят до метки дифенилкарбазидом концентрации 0,0002 моль/дм3, 2

8.4.3 Раствор серной кислоты концентрации 3 моль/дм³ В мерную колбу вместимостью 100 см³ вносят 30 - 40 см³ бидистил-лированной воды, затем 16,6 см³ раствора концентрированной серной кислоты, перемешивают и доводят объем раствора до метки бидистиллиро-ванной водой.

8.4.5    Раствор дифенилкарбазида концентрации 0,0002 моль/дм³ Навеску дифенилкарбазида массой (0,005 + 0,0001) г переносят в

мерную колбу вместимостью 100 см³, добавляют 2 см³ ацетона, 0,5 см³ раствора серной кислоты концентрации 3 моль/дмЗ и растворяют в небольшом количестве бидистиллированной воды, затем доводят объем до метки бидистиллированной водой.

8.4.6    Раствор хлорида калия концентрации 1,0 моль/дм³ Навеску массой (7,46 ±0,01) г хлорида калия, переносят в мерную

колбу вместимостью 100,0 см³, приливают 30 - 40 см³ бидистиллированной воды, тщательно перемешивают и затем доводят объем до метки бидистиллированной водой.

17

8.4.7    Раствор надсернокислого аммония концентрации 0,1 %

Навеску массой (0,10 ±0,01) г надсернокислого аммония

((NH4)₂S₂0₈) переносят в мерную колбу вместимостью 100 см³, приливают 30 - 40 см³ бидистиллированной воды, тщательно перемешивают и затем доводят объем до метки бидистиллированной водой.

8.4.8    Азотную кислоту перегоняют при температуре 120 °С. Перегнанная азотная кислота должна быть концентрации не менее 9 моль/дмЗ.

8.5 Подготовка проб

Волосы (0,3 - 0,5) г, разрезанные на фрагменты длиной (0,5 - 1,0) см, помещают в кварцевую чашу, промывают бидистиллированной водой. Затем заливают ацетоном ((20,0 - 40,0) см³), выдерживают в течение 10 мин при постоянном помешивании, ацетон сливают. Далее волосы опять промывают бидистиллированной водой (3 раза меняя воду), переносят на обеззоленный фильтр и сушат при температуре 95 °С в течение 2 час в сушильном шкафу для определения сухого веса образца перед анализом. Высушенные волосы хранят в эксикаторе.

8.5.1 Подготовленные для анализа пробы анализируемого объекта массой 0,025 - 0,06 г (волосы) или 0,003 - 2,0 г (ткани), взятые с точностью до 0,0002 г, помещают в кварцевые стаканчики вместимостью 20 -25 см³, добавляют 2-4 см³ концентрированной перегнанной азотной кислоты и 0,5 см³ перекиси водорода концентрации 30 %. Стаканчики с пробами помещают на плитку или в комплекс пробоподготовки “Темос-Экспресс”.

Повышают температуру до (120 - 130) °С, раствор упаривают до объема примерно 0,5 см³. В каждый стаканчик добавляют по 2,0 см³ перегнанной азотной кислоты, по 1,0 см³ пероксида водорода и снова упаривают (до объема = 0,5 см³). Эту обработку повторяют еще 3 - 5 раз, последний раз упаривая досуха.

Стаканчики с остатком помещают в муфельную печь или комплекс пробоподготовки «Темос-Экспресс», предварительно нагретую(ый) до (450 ± 15) °С и прокаливают в течение 10 мин. Если после первого прокаливания в осадке будут присутствовать несгоревшие частицы (иногда стаканчик черный), то осадок в каждом стаканчике снова обрабатывают смесью азотной кислоты и пероксида водорода, как указано выше, а затем прокаливают в муфельной печи или комплексе пробоподготовки «Темос-Экспресс» в течение 5 мин. Обработку пробы смесью азотной кислоты и пероксида водорода с последующим прокаливанием повторяют до полу-

чения золы белого, серого или рыжеватого цвета (без черных угольных включений).

Стаканчики с полученной золой охлаждают до комнатной температуры. В каждый стаканчик добавляют по 0,5 см³ серной кислоты концентрации 3 моль/дм³, 7-8 см³ бидистиллированной воды и по 1,5 см³ раствора надсернокислого аммония массовой концентрации 0,1 % и снова помещаю стаканчики на 20 мин в разогретый до температуры 170 °С комплекс Темос-Экспресс или муфельную печь. Затем стаканчики вынимают, охлаждают до комнатной температуры, добавляют в каждый стаканчик с пробой бидистиллированной воды до прежнего объема (10-12 см³) и по 0,2 см³ раствора дифенилкабазида концентрации 0,0002 моль/дм³. Выдерживают стаканчики 15 мин. Проба готова для выполнения измерений.

8.5.2 Подготовку «холостой» пробы при определении концентраций хрома проводят аналогично 8.5.1, добавляя те же реактивы, в тех же количествах и последовательности, но без анализируемой пробы, используя вместо нее бидистиллированную воду. Измерения «холостой» пробы обязательно проводят при смене партии реактивов, замене посуды и т.д.

9 ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

При выполнении ИВ измерений для определения массовых концентраций хрома выполняют следующие операции:

-    устанавливают параметры ИВ измерений;

-    выполняют измерения в соответствии с руководством по эксплуатации, паспортом на прибор или по приложениям;

-    проводят проверку электрохимической ячейки на чистоту;

-    проводят регистрацию вольтамперограммы - аналитического сигнала (h) элемента в растворе подготовленной пробы;

-    проводят регистрацию вольтамперограммы - аналитического сигнала (1₂) элемента в растворе пробы с введенной добавкой АС элемента.

Величина аналитического сигнала (пика) элемента пропорциональна массовой концентрации элемента.

Выполнение измерений с использованием КОМПЛЕКСА ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЧЕСКОГО СТА (с программным обеспечением DOS)

Определение массовой концентрации хрома (VI) с использованием анализатора СТА на фоне серной кислоты концентрации 0,3 моль/дм³ с добавлением 0,2 см³ дифенилкарбазида концентрации 0,0002 мг/дм³ с применением инертного газа.

19

Анализатор СТА готовят к работе в соответствии с «Руководством пользователя» и паспортом на данный прибор, устанавливают электроды по двухэлектродной схеме подключения:

Рабочий - графитовый электрод (катод) - в гнездо РЭ,

Сравнения - хпорсеребряный (анод) - в гнездо ХСЭ;

Трубочки для подачи газа.

Проверка стаканчиков, раствора фонового электролита и электродов на чистоту при определении массовой концентрации хрома

Для проведения измерений пробы при определении массовой концентрации хрома из команды «ВЫБОР» загружают файл «СгВЮ» со следующими параметрами трассы:

Трасса «СгВЮ»

Ячейки 1 - Вкл. 2 - Вкл. 3 - Вкп. Тип развертки Этапы Время Потен циал УФО Газ Меш. Накопительная Шаг-4 Амплитуда - 0 Задержка 1-60 Задержка 2-0 Заполнение - 0 Потенциал 0,0 1 рез =11-12 Г рафик разв. 1. Подготовка раствора 0 с 0,000 Выкл. Вкл. Вкл. 2. Обработка раствора 0 с 0,000 Выкл. Вкл. Вкл. 3. Обработка электрода Юс Цикл мс 1 : 0,0 0 2:0,0 Выкл. Вкл. Вкл. 4. Очистка электрода 20 с -0,200 Выкл. Вкл. Вкл. 5. Накопление 60 с 0,350 Выкл. Вкл. Вкл. 6. Успокоение 5 с 0,350 Отключено 7. Развертка Скорость 30 мВ/с -0,200 Отключено Число циклов - 5 Множитель - 1. Ю'10 Производная - Вкл. Инверсия - Вкл. Фильтр - 15 Сплайн-разметка Выкл. Вычитание ФОНа Выкл. Диапазоны поиска пиков элементов: Элемент Сг Потенциал 0,100 Зона [+/- мВ1 70

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

АККРЕДИТОВАННАЯ МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ СЛУЖБА ТПУ

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

ООО «ВНЕДРЕНЧЕСКАЯ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ФИРМА «ЮМХ»

СВИДЕТЕЛЬСТВО ОБ АТТЕСТАЦИИ МВИ № 08-47/216

Методика выполнения измерений массовой концентрации хрома методом инверсионной вольтамперометрии, разработанная в Томском политехническом университете и ООО «ВНПФ «ЮМХ» и регламентированная в МУ 08-47/216 (по реестру аккредитованной метрологической службы Томского политехнического университе-та)

БИООБЪЕКТЫ (ВОЛОСЫ, ТКАНИ).

ИНВЕРСИОННО-ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ МАССОВЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ХРОМА

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 Диапазон измерений, относительные значения показателей точности, повторяемости и воспроизводимости методики при доверительной вероятности Р=0,95

Наименование определяемого элемента Диапазон измеряемых концентраций, мг/кг Показатель повторяемости (среднеквадратическое отклонение повторяемости), Показатель воспроизводимости {среднеквадратическое отклонение воспроизводимости). Показатель точности {границы, в которых находится погрешность методики), 5,% Хром От 0,005 до 5,0 включ. 8 15 40

3

В чистые кварцевые стаканчики вместимостью 20 - 25 см³ наливают раствор фонового электролита: 10-11 см³ бидистиллирован-ной воды, 0,5 см³ раствора серной кислоты концентрации 3 моль/дм³ и 0,2 см³ раствора ДФК концентрации 0,0002 моль/дм³).

Стаканчики помещают в электрохимическую ячейку, опускают электроды и запускают команду “ФОН” (см. “Руководство пользователя” команда «Фон»).

Снимают 3 - 5 вольтамперограмм, проводят их обработку (удаление «выпадающих» кривых, «УСРЕДНЕНИЕ» согласно «Руководству пользователя»).

При наличии на полученной усредненной вольтамперной кривой пиков определяемого элемента высотой более 0,1 мкА содержимое стаканчиков выливают, отмывают стаканчики и электроды, чтобы в чистом фоне отсутствовали пики определяемого элемента (или были менее 0,1 мкА).

9.1.2 Проверка работы графитовых электродов по контрольной пробе хрома (VI)

Проверку работы графитовых электродов (ГЭ) проводят:

1)    после приготовления нового графитового электрода;

2)    при неудовлетворительной сходимости результатов анализа.

В проверенные на чистоту стаканчики с раствором фонового электролита с помощью пипетки или дозатора вносят по 0,05 см³ аттестованного раствора хрома (VI) концентрации 1,0 мг/дм³ (АС-2).

Полученный раствор является контрольной пробой с содержанием хрома 0,005 мг/дм³ при объеме пробы 10 см³.

Запускают команду «ПРОБА» (см. «Руководство пользователя» команда ПРОБА). Запускают команду «ПУСК». Снимают по 3 - 5 вольтамперограмм, проводят их обработку (удаление «выпадающих» кривых, «УСРЕДНЕНИЕ» согласно «Руководству пользователя»).

Запускают команду «ДОБАВКА» (см. «Руководство пользователя» команда ДОБАВКА).

АККРЕДИТОВАННАЯ МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ СЛУЖБА ТПУ

(аттестат об аккредитации N2 РОСС RU 01.00143-03 от 24.12.01)

ООО «ВНЕДРЕНЧЕСКАЯ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ФИРМА «ЮМХ» ООО «СИВМЕДАНАЛИТ»

“УТВЕРЖДАЮ”    “УТВЕРЖДАЮ”

МУ 08-47/216 (по реестру аккредитованной метрологической службы ТПУ)

БИООБЪЕКТЫ (ВОЛОСЫ, ТКАНИ). ИНВЕРСИОННО-ВОЛЬТАМПЕРОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ МАССОВЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ХРОМА

“СОГЛАСОВАНО”

Метролог аккредитованной метрологической службы ТПУ

Н.П. Пикула 200 г.

Томск

6

1 НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий документ (МУ 08-47/216) устанавливает методику выполнения измерений массовых концентраций хрома методом инверсионной вольтамперометрии на аналитическом вольтамперометрическом комплексе СТА с программным обеспечение DOS в пробах биообъектов (волосы, ткани) в диапазоне концентраций от 0.005 до 5,0 мг/кг включительно.

Если содержание элемента в пробе выходит за верхнюю границу диапазона измеряемых концентраций, допускается разбавление (до пяти раз) подготовленной к измерению пробы или уменьшение объема аликвоты анализируемой пробы. Если содержание элемента выходит за нижнюю границу диапазона измеряемых концентраций, допускается взятие большего объема аликвоты анализируемой пробы или увеличение времени концентрирования на электроде при вольтамперометрических измерениях путем увеличения времени электронакопления.

Методика пригодна также для анализа ногтей на содержание указанных элементов.

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 4220-75 Реактивы. Калий двухромовокислый. Технические условия

ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия ГОСТ 9293-74 (ИСО 2435-73) Азот газообразный и жидкий. Технические условия

ГОСТ 9736-91 Приборы электрические прямого преобразования для измерения неэлектрических величин. Общие технические требования и методы испытаний

ГОСТ 10929-76 Реактивы. Водорода пероксид. Технические условия ГОСТ 11125-84 Реактивы. Кислота азотная особой чистоты. Технические условия

7

ГОСТ 12026-76 Бумага фильтровальная лабораторная. 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 19908-90 Тигли, чашки, стаканы, колбы, воронки, пробирки и наконечники из прозрачного кварцевого стекла. Общие технические условия ГОСТ 20478-75 Реактивы. Аммоний надсернокислый. 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 29225-91 (ИСО 1775-75) Посуда и оборудование фарфоровые лабораторные. Общие требования и методы испытаний

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 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 массовых концентраций хрома при анализе проб биообъектов (волосы, ткани и др. биообъекты) методом инверсионной вольтамперометрии обеспечивает получение результатов измерений с погрешностью, не превышающей значений, приведенных в таблице 1.

8

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

Наименование определяемого элемента Диапазон измеряемых концентраций, мг/кг Показатель повторяемости (среднеквадратическое отклонение повторяемости), v J , % Показатель воспроиз водимости (среднеквад ратическое отклонение воспроизво димости), °j's) ^ л % Показатель точности (границы, в которых находится погрешность методики), 5,% Хром От 0,005 до 5,0 включ. 8 15 40

3.2 Значения показателей точности методики используют при:

-    оценке деятельности лабораторий на качество проведения испытаний;

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

4 СУЩНОСТЬ МЕТОДИКИ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

4.1 Количественный химический анализ проб биообъектов на содержание хрома основан на предварительном адсорбционном концентрировании определяемого элемента на рабочей поверхности графитового электрода в виде комплекса хрома (III) с дифенилкарбазином, образовавшегося в объеме раствора в результате окислительновосстановительной реакции методом с дальнейшим растворением осадка и регистрацией вольтамперограмм методом инверсионной вольтамперометрии (ИВ) на вольтамперометрическом комплексе СТА с программным обеспечение DOS. Катодный ток восстановления комплекса хрома прямо пропорционален содержанию хрома (VI) в растворе.

Массовые концентрации элемент в подготовленных к измерению растворах и, соответственно, в анализируемых пробах определяют по методу добавок в них аттестованных смесей с установленным содержанием определяемого элемента.

Инверсионно-вольтамперометрический метод основан на способности определяемого элемента электрохимически накапливаться на поверхности рабочего электрода и растворяться в процессе анодной или катодной поляризации при определенном потенциале, характерном для данного

9

элемента. Регистрируемый на вольтамперограмме максимальный ток (пик) элемента прямо пропорционален массовой концентрации определяемого элемента в растворе.

Общая схема анализа методом ИВ представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. Общая схема анализа методом ИВ

Общая схема проведения подготовки проб биообъектов методом ИВ с указанием используемого индикаторного электрода и раствора фонового электролита представлены на рисунке 2.

Рисунок 2. Основные этапы анализа проб биообъектов методом ИВ

10