ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ ПО ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
УТВЕРЖДАЮ
Заместитель Председателя
Государственного комитета РФ
по охране окружающей среды
________ А.А. Соловьянов
«21» марта 1997 г.
КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ
АНАЛИЗ ВОД
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
СОДЕРЖАНИЙ
ВЗВЕШЕННЫХ ВЕЩЕСТВ И ОБЩЕГО СОДЕРЖАНИЯ
ПРИМЕСЕЙ В ПРОБАХ ПРИРОДНЫХ И ОЧИЩЕННЫХ
СТОЧНЫХ ВОД ГРАВИМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
ПНД Ф 14.1:2.110-97
Методика допущена для целей
государственного
экологического контроля
МОСКВА 1997 г.
1. ВВЕДЕНИЕ
Настоящий документ устанавливает методику
количественного химического анализа проб природных и очищенных сточных вод для
определения в них содержания взвешенных веществ (3 мг/дм3 и более) и
общего содержания примесей (10 мг/дм3 и более) гравиметрическим
методом.
Результаты определения могут быть искажены при наличии
в пробе значительных количеств масел и жиров, поэтому при отборе пробы должно
быть исключено попадание в нее поверхностной пленки.
2.
ПРИНЦИП МЕТОДА
Гравиметрический метод определения взвешенных веществ
основан на выделении их из пробы фильтрованием воды через мембранный фильтр с
диаметром пор 0,45 мкм или бумажный фильтр «синяя лента» и взвешивании осадка
на фильтре после высушивания его до постоянной массы.
Определение общего содержания примесей (суммы
растворенных и взвешенных веществ) осуществляют выпариванием известного объема
нефильтрованной анализируемой воды на водяной бане, высушиванием остатка при
105 °С до постоянной массы и его взвешиванием.
3.
ПРИПИСАННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ И ЕЕ СОСТАВЛЯЮЩИХ
Настоящая методика обеспечивает получение результатов
анализа с погрешностью, не превышающей значений, приведённых в таблице 1.
Значения показателя точности методики используют при:
- оформлении результатов анализа, выдаваемых
лабораторией;
- оценке деятельности лабораторий на качество
проведения испытаний;
- оценке возможности использования результатов анализа
при реализации методики в конкретной лаборатории.
Таблица 1
Диапазон измерений, значения показателей точности,
правильности, повторяемости, воспроизводимости
Диапазон
измерений массовой концентрации взвешенных веществ и общего содержания
примесей, мг/дм3
|
Показатель
точности (границы относительной погрешности при вероятности Р = 0,95), ±
δ, %
|
Показатель
повторяемости (относительное среднеквадратическое отклонение повторяемости),
σr, %
|
Показатель
воспроизводимости (относительное среднеквадратическое отклонение
воспроизводимости), σR, %
|
Взвешенные вещества
|
от 3,0
до 10,0 вкл.
|
30
|
10
|
15
|
св. 10,0
до 50,0 вкл.
|
20
|
7
|
10
|
св. 50,0
|
10
|
3
|
5
|
Общее содержание
примесей
|
от 10,0
до 30,0 вкл.
|
25
|
10
|
12
|
св. 30,0
до 100,0 вкл.
|
20
|
7
|
10
|
св. 100,0
|
10
|
3
|
5
|
4.
СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА, РЕАКТИВЫ И МАТЕРИАЛЫ
4.1. Средства измерений
Весы лабораторные общего назначения с наибольшим
пределом взвешивания 200 г и ценой наименьшего деления 0,1 мг любого типа
|
ГОСТ 24104-2001
|
Цилиндры
мерные
|
ГОСТ 1770
|
1(3)-500
|
|
1(3)-1000
|
|
4.2.
Вспомогательные устройства
Плитки электрические с закрытой спиралью и
регулируемой мощностью нагрева
|
ГОСТ 14919
|
Печь
муфельная
|
|
Шкаф
сушильный лабораторный с температурой нагрева до 130 °С
|
|
Баня
водяная
|
|
Прибор
вакуумного фильтрования ПВФ-35 или ПВФ-47
|
ТУ-3616-001-32953279-97
|
Воронки
лабораторные
|
ГОСТ 25336
|
В-56-80
ХС
|
|
В-75-110
ХС
|
|
Колбы
конические
|
ГОСТ 25336
|
Кн-2-500-40
ТХС
|
|
Кн-2-1000-42
ТХС
|
|
Стаканчики
для взвешивания (бюксы)
|
ГОСТ 25336
|
СН-45/13
|
|
СН-60/14
|
|
Стаканы
химические
|
ГОСТ 25336
|
В-1-500
ТС
|
|
Чашки
выпарительные 3 (4)
|
ГОСТ 9147
|
Тигли
фарфоровые с крышками 3 (2)
|
ГОСТ 9147
|
Чашки
биологические (Петри) ЧБН-1-100
|
ГОСТ 25336
|
Эксикатор
|
ГОСТ 25336
|
Пинцет
|
|
Средства измерений должны быть поверены в
установленные сроки.
Допускается использование других, в том числе
импортных, средств измерений и вспомогательных устройств с характеристиками не
хуже, чем у приведенных в п.п. 4.1 и 4.2.
4.3.
Реактивы и материалы
Фильтры мембранные Владипор типа МФАС-МА или
МФАС-ОС-2 (0,45 мкм) с диаметром, соответствующим ячейке прибора вакуумного
фильтрования или фильтры бумажные обеззоленные «синяя лента»
|
ТУ6-55-221-1029-89
|
диаметром
5,5 - 11 см
|
ТУ 6-09-1678
|
Бумага
фильтровальная
|
ТУ 2642-001-42624157-98
|
Соляная
кислота
|
ГОСТ
4204
|
Вода
дистиллированная
|
ГОСТ 6709
|
Используемая для анализа соляная кислота должна быть
квалификации ч.д.а. или х.ч.
Допускается использование соляной кислоты,
изготовленной по другой нормативно-технической документации, в том числе
импортной, с квалификацией не ниже ч.д.а.
5.
ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
5.1. При выполнении анализов необходимо соблюдать
требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007.
5.2. Электробезопасность при работе с электроустановками
обеспечивается по ГОСТ 12.1.019.
5.3. Организация обучения работающих безопасности труда
проводится по ГОСТ 12.0.004.
5.4. Помещение лаборатории должно соответствовать
требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004 и иметь
средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009.
6.
ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ОПЕРАТОРОВ
Выполнение измерений может производить химик-аналитик,
владеющий техникой гравиметрического анализа и изучивший инструкцию по
эксплуатации лабораторных весов.
7.
УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
При выполнении измерений в лаборатории должны быть
соблюдены следующие условия:
• температура окружающего воздуха (22 ± 6) °С;
• атмосферное давление (84 - 106) кПа;
• относительная влажность не
более 80 % при температуре 25 °С;
• частота переменного тока (50 ± 1) Гц;
• напряжение в сети (220 ± 22) В.
8.
ОТБОР И ХРАНЕНИЕ ПРОБ
8.1. Отбор проб производится в соответствии с
требованиями ГОСТ
Р 51592-2000 «Вода. Общие требования
к отбору проб».
8.2. Посуду, предназначенную для отбора и хранения проб,
промывают раствором соляной кислоты 1:1, а затем дистиллированной водой.
8.3. Пробы воды отбирают в стеклянную посуду.
Использование полиэтиленовой посуды допускается, если анализ пробы будет
выполнен в тот же день.
Объем отбираемой пробы должен быть не менее 1000 см3
при содержании взвешенных веществ < 50 мг/дм3 и не менее 500 см3
при содержании взвешенных веществ 50 мг/дм3 и выше.
8.4. Пробы анализируют не позднее, чем через 6 часов
после отбора или хранят в холодильнике при t < 5 °C не
более 7 дней.
8.5. При отборе проб составляется сопроводительный
документ по утвержденной форме, в котором указывается:
- цель анализа, предполагаемые загрязнители;
- место, время отбора;
- номер пробы;
- должность, фамилия отбирающего пробу, дата.
9.
ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ
9.1. Подготовка мембранных
фильтров
Фильтры кипятят в дистиллированной воде 5 - 10 мин.
Кипячение проводят 3 раза, сливая после каждого раза воду и заменяя ее свежей.
Затем фильтры помещают в чашки Петри и сушат в сушильном шкафу при 105 °С в
течение часа. Чистые фильтры хранят в закрытых чашках Петри.
Перед использованием фильтр маркируют карандашом с
мягким грифелем, с помощью пинцета помещают в маркированный бюкс, сушат при 105
°С в течение 1 часа, охлаждают в эксикаторе и взвешивают закрытый бюкс с
фильтром на лабораторных весах с точностью до 0,1 мг.
9.2.
Подготовка бумажных фильтров
Бумажные обеззоленные фильтры «синяя лента» маркируют,
складывают, помещают в воронки и промывают 100 - 150 см3
дистиллированной воды. Затем пинцетом вынимают фильтр из воронки, помещают в
сложенном виде в маркированный бюкс и высушивают в сушильном шкафу при 105 °С в
течение 1 часа. Затем охлаждают бюксы с фильтрами в эксикаторе и, закрыв их
крышками, взвешивают на лабораторных весах с точностью до 0,1 мг. Повторяют
процедуру сушки до тех пор, пока разница между взвешиваниями будет не более 0,5
мг.
9.3.
Подготовка тиглей
Фарфоровые тигли с крышками промывают раствором
соляной кислоты (п. 9.4), затем дистиллированной водой, сушат,
прокаливают при 600 °С в течение 2 ч, охлаждают в эксикаторе и взвешивают с
точностью до 0,1 мг. Повторяют прокаливание до тех пор, пока разница между
взвешиваниями будет не более 0,5 мг.
9.4.
Раствор соляной кислоты
30 см3 соляной кислоты смешивают с 170 см3
дистиллированной воды. Раствор хранят в плотно закрытой посуде не более 1 года.
9.5.
Подготовка прибора для вакуумного фильтрования
Подготовку прибора для вакуумного фильтрования
осуществляют в соответствии с инструкцией по его эксплуатации.
10.
ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ
10.1. Определение взвешенных
веществ с использованием мембранного фильтра
Подготовленный и взвешенный мембранный фильтр пинцетом
извлекают из бюкса, зажимают в ячейке прибора вакуумного фильтрования и
пропускают отмеренный объем тщательно перемешанной анализируемой пробы воды.
Этот объем зависит от содержания взвешенных веществ в воде и подбирается с
таким расчетом, чтобы масса осадка взвешенных веществ на фильтре находилась в
пределах 3 - 200 мг.
После пропускания нужного объема воды приставший к
стенкам ячейки для фильтрования осадок смывают на фильтр порцией фильтрата.
Фильтр с осадком дважды промывают дистиллированной водой порциями по 10 см3,
извлекают пинцетом из устройства для фильтрования, помещают в тот же бюкс, в
котором его взвешивали до фильтрования, подсушивают сначала на воздухе, а затем
в сушильном шкафу при 105 °С в течение 1 часа, после чего взвешивают.
Повторяют процедуру сушки до тех пор, пока разница
между взвешиваниями будет не более 0,5 мг при массе осадка до 50 мг и 1 мг при
массе более 50 мг.
10.2.
Определение взвешенных веществ с использованием бумажного фильтра
Взвешенный бумажный фильтр помещают в воронку,
смачивают небольшим количеством дистиллированной воды для хорошего прилипания и
пропускают отмеренный объем тщательно перемешанной анализируемой пробы воды,
подобранный с таким расчетом, чтобы масса осадка взвешенных веществ на фильтре
находилась в пределах 3 - 200 мг.
По окончании фильтрования дают воде полностью стечь,
затем фильтр с осадком трижды промывают дистиллированной водой порциями по 10
см3, осторожно вынимают пинцетом и помещают в тот же бюкс, в котором
его взвешивали до фильтрования. Фильтр высушивают 2 ч при 105 °С, охлаждают в
эксикаторе и, закрыв бюкс крышкой, взвешивают.
Повторяют процедуру сушки, пока разница между
взвешиваниями будет не более 0,5 мг при массе осадка до 50 мг и 1 мг при массе
более 50 мг.
10.3.
Определение общего содержания примесей
Выпарительные чашки помещают на водяную баню, в них
постепенно приливают тщательно перемешанный отмеренный объем анализируемой
пробы воды, содержащий от 10 до 250 мг примесей, и упаривают до объема 5 - 10
см3. Упаренную пробу количественно переносят в тигель (п. 9.3),
промывая чашки 2 - 3 раза дистиллированной водой порциями по 4 - 5 см3.
Упаривают пробу в тигле досуха. После выпаривания дно тигля для удаления накипи
обтирают фильтровальной бумагой, смоченной раствором соляной кислоты, и
ополаскивают дистиллированной водой.
Если необходимо определить содержание только
растворенных веществ (сухой остаток), для упаривания берут отфильтрованную
воду.
Тигли переносят в сушильный шкаф, сушат при 105 °С в
течение 2 ч, охлаждают в эксикаторе, закрывают крышками и взвешивают.
Повторяют процедуру сушки и взвешивания до тех пор,
пока разница между взвешиваниями не превысит 0,5 мг при массе осадка менее 50
мг и 1 мг при массе более 50 мг.
11.
ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
Содержание взвешенных веществ в анализируемой пробе
воды X, мг/дм3,
рассчитывают по формуле:
где
mфо - масса
бюкса с мембранным или бумажным фильтром с осадком взвешенных веществ, г;
mф - масса бюкса с
мембранным или бумажным фильтром без осадка, г;
V -
объем профильтрованной пробы воды, дм3.
Общее содержание примесей в анализируемой пробе воды х,
мг/дм3, рассчитывают по формуле:
где
m1 - масса
тигля, г;
m2 - масса тигля с
высушенным остатком, г;
V -
объем пробы воды, взятый для упаривания, дм3.
Расхождение между результатами анализа, полученными в
двух лабораториях, не должно превышать предела воспроизводимости. При
выполнении этого условия приемлемы оба результата анализа, и в качестве
окончательного может быть использовано их среднее арифметическое значение.
Значения предела воспроизводимости приведены в таблице 2.
При превышении предела воспроизводимости могут быть
использованы методы проверки приемлемости результатов анализа согласно раздела
5 ГОСТ
Р ИСО 5725-6.
Таблица 2
Значения предела воспроизводимости при вероятности Р =
0,95
Диапазон
измерений массовой концентрации взвешенных веществ и общего содержания
примесей, мг/дм3
|
Предел
воспроизводимости (относительное значение допускаемого расхождения между
двумя результатами измерений, полученными в разных лабораториях), R, %
|
Взвешенные вещества
|
от 3,0
до 10,0 вкл.
|
42
|
св. 10,0
до 50,0 вкл.
|
28
|
св. 50,0
|
14
|
Общее содержание
примесей
|
от 10,0
до 30,0 вкл.
|
34
|
св. 30,0
до 100,0 вкл.
|
28
|
св. 100,0
|
14
|
12.
ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА
Результат анализа X или х в
документах, предусматривающих его использование, может быть представлен в виде:
Х ± D или х ± D, мг/дм3,
Р = 0,95,
где
D - показатель точности методики для взвешенных веществ
или общего содержания примесей.
Значение D рассчитывают по
формуле:
D = 0,01 · δ · Х или D = 0,01 ·
δ · x
Значение δ приведено в таблице 1.
Допустимо результат анализа в документах, выдаваемых
лабораторией, представлять в виде:
Х ± Dл, или x ± Dл
мг/дм3, Р = 0,95,
при условии Dл < D,
где
X или х - результат анализа, полученный в соответствии с
прописью методики;
± Dл - значение характеристики погрешности результатов
анализа, установленное при реализации методики в лаборатории, и обеспечиваемое
контролем стабильности результатов анализа.
Численные значения результата измерения должны
оканчиваться цифрой того же разряда, что и значения характеристики погрешности.
13.
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА ПРИ РЕАЛИЗАЦИИ МЕТОДИКИ В ЛАБОРАТОРИИ
Контроль качества результатов анализа при реализации
методики в лаборатории предусматривает:
- оперативный контроль процедуры анализа (на основе
оценки погрешности при реализации отдельно взятой контрольной процедуры);
- контроль стабильности результатов анализа (на основе
контроля стабильности среднеквадратического отклонения повторяемости,
среднеквадратического отклонения внутрилабораторной прецизионности,
погрешности).
13.1.
Алгоритм оперативного контроля процедуры анализа с использованием метода
разбавления пробы
Оперативный контроль процедуры анализа проводят путем
сравнения результата отдельно взятой контрольной процедуры Кк с
нормативом контроля К.
Результат контрольной процедуры Кк рассчитывают
по формуле:
где
X' - результат анализа содержания взвешенных веществ в
пробе, разбавленной в два раза;
X - результат
анализа содержания взвешенных веществ в исходной пробе.
Норматив контроля К рассчитывают по формуле:
где
-
значения характеристики погрешности результатов анализа, установленные в
лаборатории при реализации методики, соответствующие содержанию взвешенных
веществ в разбавленной пробе и в исходной пробе соответственно.
Примечание.
Допустимо характеристику погрешности результатов анализа при внедрении методики
в лаборатории устанавливать на основе выражения: Dл
= 0,84 · D, с последующим уточнением по
мере накопления информации в процессе контроля стабильности результатов
анализа.
Процедуру анализа признают удовлетворительной при
выполнении условия:
Кк £ К (1)
При невыполнении условия (1) контрольную процедуру
повторяют. При повторном невыполнении условия (1) выясняют причины, приводящие
к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.
Оперативный контроль процедуры анализа применительно к
общему содержанию примесей в анализируемой пробе воды осуществляют аналогично.
Периодичность оперативного контроля процедуры анализа,
а также реализуемые процедуры контроля стабильности результатов анализа
регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории.
государственный комитет
российской федерации по стандартизации и метрологии
ФГУП
«УРАЛЬСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕТРОЛОГИИ» - ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
НАУЧНЫЙ МЕТРОЛОГИЧЕСКИЙ ЦЕНТР
|
|
«THE URALS
RESEARCH INSTITUTE FOR METROLOGY» - STATE SCIENTIFIC METROLOGICAL CENTRE
|
|
620219, Екатеринбург,
ГСП-824, ул. Красноармейская, 4, лаб. 224
|
Факс: (3432) 502-117
Телефон: (3432) 502-295
E-mail: paneva@uniim.ru
|
Dept. 224,
4, Krasnoarmeyskaya Str., 620219, GSP-824, Ekaterinburg, Russia
|
Fax: (3432)
502-117
Phone:
(3432) 502-295
E-mail:
paneva@uniim.ru
|
СОДЕРЖАНИЕ
1. Введение. 1
2. Принцип метода. 1
3. Приписанные характеристики
погрешности измерений и ее составляющих. 1
4. Средства измерений, вспомогательные
устройства, реактивы и материалы.. 2
4.1. Средства измерений. 2
4.2. Вспомогательные устройства. 2
4.3. Реактивы и материалы.. 3
5. Требования безопасности. 3
6. Требования к квалификации
операторов. 3
7. Условия измерений. 3
8. Отбор и хранение проб. 3
9. Подготовка к выполнению
измерений. 4
9.1. Подготовка мембранных
фильтров. 4
9.2. Подготовка бумажных фильтров. 4
9.3. Подготовка тиглей. 4
9.4. Раствор соляной кислоты.. 4
9.5. Подготовка прибора для
вакуумного фильтрования. 4
10. Выполнение измерений. 4
10.1. Определение взвешенных
веществ с использованием мембранного фильтра. 4
10.2. Определение взвешенных
веществ с использованием бумажного фильтра. 5
10.3. Определение общего
содержания примесей. 5
11. Обработка результатов
измерений. 5
12. Оформление результатов
анализа. 6
13. Контроль качества результатов
анализа при реализации методики в лаборатории. 6
|