ПНД Ф 14.1:2:4.254-2009
КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВОД
МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ МАССОВЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ВЗВЕШЕННЫХ ВЕЩЕСТВ И ПРОКАЛЕННЫХ ВЗВЕШЕННЫХ ВЕЩЕСТВ В ПРОБАХ ПИТЬЕВЫХ, ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД ГРАВИМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
УТВЕРЖДАЮ
Директор ФБУ "Федеральный центр анализа и оценки техногенного воздействия" В.И.Цуканов 28 августа 2012 г.
Методика допущена для целей государственного экологического контроля
Методика рассмотрена и одобрена федеральным бюджетным учреждением "Федеральный центр анализа и оценки техногенного воздействия" (ФБУ "ФЦАО").
Настоящее издание методики действует до выхода нового издания.
Главный инженер ФБУ "ФЦАО", к.х.н. В.С.Талисманов
Регистрационный код МВИ по Федеральному реестру: ФР.1.31.2005.015245*
________________
* См. ярлык Примечания
Разработчик:
Аналитический центр ЗАО "РОСА"
Адрес: 119297, г.Москва, ул.Родниковая, д.7, стр.35
Телефон: (495) 502-44-22
Телефон/факс: (495) 439 52 13
Электронный адрес: quality@rossalab.ru
Адрес сайта: www.rossalab.ru
Настоящий нормативный документ устанавливает методику количественного химического анализа различных типов вод, с целью измерения содержания взвешенных и прокаленных взвешенных веществ гравиметрическим методом. Методика распространяется на следующие объекты анализа: воды питьевые; воды природные, в том числе поверхностных и подземных источников водоснабжения; воды сточные производственные, хозяйственно-бытовые, ливневые и очищенные. Методика может быть использована для анализа проб снежного покрова и талых вод.
Диапазон измерений содержания взвешенных и прокаленных взвешенных веществ от 0,5 до 5000 мг/дм.
Продолжительность анализа одной пробы на содержание взвешенных веществ 14 часов, серии из 10 образцов - 15 часов.
Продолжительность анализа одной пробы на содержание прокаленных взвешенных веществ 17 часов, серии из 10 образцов - 18 часов.
Блок-схема проведения анализа приведена в приложении.
Определению мешают значительные количества масел и жиров, поэтому при отборе пробы должно быть исключено попадание в нее поверхностной пленки или кусочков жира. Если все-таки в пробе, доставленной в лабораторию, на поверхности присутствуют видимые жир или масло, то перед проведением анализа их удаляют. Жир с поверхности отобранной пробы снимают ложкой или шпателем, а масло кусочком фильтровальной бумаги.
Удаляют так же загрязнения в виде единичных включений, например, мелкие палочки, траву и т.п.
Содержание прокаленных взвешенных веществ дает ориентировочное представление о минеральном составе взвеси в воде, а потери при прокаливании, т.е. разность между массой взвешенных и прокаленных взвешенных веществ - о количестве органических соединений во взвеси.
ГОСТ 12.0.004-90 Система стандартов безопасности труда. Организация обучения безопасности труда. Общие положения
ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования
ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности
ГОСТ 12.4.009-83 Система стандартов безопасности труда. Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание
ГОСТ 17.1.5.05-85 Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб поверхностных и морских вод, льда и атмосферных осадков
ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия
ГОСТ 3118-77 Реактивы. Кислота соляная. Технические условия
ГОСТ 4147-74 Реактивы. Железо (III) хлорид 6-водный. Технические условия
ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия
ГОСТ 9147-80 Посуда и оборудование лабораторные фарфоровые. Технические условия
ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры
ГОСТ 27384-2002 Вода. Нормы погрешностей измерений показателей состава и свойств
ГОСТ Р 12.1.019-2009. Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты
ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002. Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности
ГОСТ Р 50779.42-99 (ИСО 8258-91) Статистические методы. Контрольные карты Шухарта
ГОСТ Р 51592-2000 Вода. Общие требования к отбору проб
ГОСТ Р 51593-2000 Вода питьевая. Отбор проб
ГОСТ Р 52501-2005 Вода для лабораторного анализа. Технические условия
ГОСТ Р 53228-2008 Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания
Настоящая методика обеспечивает получение результатов измерений с погрешностью, не превышающей значений, приведенных в таблице 1, при доверительной вероятности 0,95. Приписанные погрешности измерений не превышают нормы погрешностей, установленные ГОСТ 27384.
Методика определения взвешенных веществ основана на выделении их из пробы путем фильтрования воды через предварительно взвешенный бумажный или мембранный фильтр и определении веса осадка на фильтре, высушенного до постоянной массы при (105±2)°С.
Методика определения прокаленных взвешенных веществ основана на выделении их из пробы путем фильтрования воды через предварительно взвешенный бумажный или мембранный фильтр, высушивании до постоянной массы при (105±2)°С и далее определении веса осадка на фильтре, прокаленного до постоянной массы в муфельной печи при (600±15)°С.
Таблица 1 - Значения показателей повторяемости, воспроизводимости и точности
Диапазон измерений, мг/дм |
Показатель повторяемости (стандартное отклонение повторяемости), , % |
Показатель воспроизводимости (стандартное отклонение воспроизводимости) , % |
Показатель точности (границы относительной погрешности при Р=0,95), , % |
Взвешенные вещества |
|||
от 0,5 до 1,0 вкл. |
8 |
11 |
22 |
св. 1 до 10 вкл. |
6 |
9 |
18 |
св. 10 до 100 вкл. |
3 |
5 |
10 |
св. 100 до 5000 вкл. |
2 |
2,5 |
5 |
Прокаленные взвешенные вещества |
|||
от 0,5 до 1,0 вкл. |
9 |
12 |
24 |
св. 1 до 10 вкл. |
7 |
10 |
20 |
св. 10 до 100 вкл. |
3 |
5 |
10 |
св. 100 до 5000 вкл. |
2 |
2,5 |
5 |
Примечание - Показатель точности измерений соответствует расширенной неопределенности при коэффициенте охвата k=2 |
5.1 Средства измерений, вспомогательное оборудование, лабораторная посуда
5.1.1 Бюксы стеклянные СН-45/13, СН-60/14 по ГОСТ 25336.
5.1.2 Весы лабораторные с максимальной нагрузкой 210 г высокого класса точности по ГОСТ Р 53228.
5.1.3 Воронки лабораторные, В-56-80 ХС, В-75-110 ХС по ГОСТ 25336.
5.1.4 Гомогенизатор, например, марки IKA фирмы Labortechnic (Германия), модель Ultra-Turrax Т 25 или любой другой.
5.1.5 Дистиллятор или установка любого типа для получения воды дистиллированной по ГОСТ 6709 или воды для лабораторного анализа степени чистоты 2 по ГОСТ Р 52501.
5.1.6 Колбы конические вместимостью 500 и 1000 см по ГОСТ 25336.
5.1.7 Печь муфельная с рабочей камерой футерованной керамическим муфелем, обеспечивающая температуру (600±15)°С.
5.1.8 Пинцет металлический с острыми концами.
5.1.9 Тигель низкий 4 по ГОСТ 9147.
5.1.10 Установка фильтровальная с вакуумным насосом.
5.1.11 Флаконы с притертой пробкой (для хранения растворов реактивов).
5.1.12 Холодильник бытовой, обеспечивающий хранение проб при температуре (2-10)°С.
5.1.13 Цилиндры мерные вместимостью 500 и 1000 см по ГОСТ 1770, 2 класса точности.
5.1.14 Шкаф сушильный общелабораторного назначения, обеспечивающий температуру (105±2)°С.
5.1.15 Щипцы тигельные.
5.1.16 Шпатель или ложка любая.
5.1.17 Эксикатор по ГОСТ 25336.
Допускается использование средств измерения, вспомогательного оборудования, лабораторной посуды с аналогичными или лучшими метрологическими и техническими характеристиками.
5.2 Реактивы и материалы
5.2.1 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709 или для лабораторного анализа по ГОСТ Р 52501 (2-ой степени чистоты), (далее вода дистиллированная).
5.2.2 Кислота соляная по ГОСТ 3118, х.ч.
5.2.3 Железо (III) хлорид (хлорное железо), 6-водное по ГОСТ 4147, ч., насыщенный раствор (для маркировки бюксов).
5.2.4 Фильтры бумажные "синяя лента" диаметром 15 см, с массой золы (0,0016-0,0020) г по ТУ 6-09-1678* или по ТУ 2642-001-42624157.
________________
* ТУ, упомянутые здесь и далее по тексту, не приводятся. За дополнительной информацией обратитесь по ссылке. - Примечание изготовителя базы данных.
5.2.5 Фильтры мембранные с диаметром пор 0,45 мкм.
Допускается использование реактивов более высокой квалификации, а также материалов с аналогичными или лучшими характеристиками.
6.1 При выполнении анализов необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007.
6.2 При работе с оборудованием необходимо соблюдать требования электробезопасности при работе с электроустановками по ГОСТ Р 12.1.019 и требования техники безопасности при работе с муфельной печью в соответствии с инструкцией по эксплуатации.
6.3 Организация обучения работающих безопасности труда должна проводиться по ГОСТ 12.0.004.
6.4 Помещение лаборатории должно соответствовать требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009.
К выполнению измерений и обработке их результатов допускают лиц, владеющих техникой гравиметрического анализа.
При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:
температура воздуха |
от 20°С до 28°С |
относительная влажность воздуха |
не более 80% при 25°С |
напряжение в сети |
(220±22) В. |
9.1 Отбор проб производится в соответствии с ГОСТ Р 51592 и ГОСТ Р 51593. Отбор проб воды осуществляют в стеклянные или пластиковые флаконы. Пробы снега в соответствии с ГОСТ 17.1.5.05 переводят в талую воду при комнатной температуре.
9.2 Объём отбираемый пробы должен быть (1000-2000) см для питьевой и природной воды и не менее 250 см - для сточной или загрязненной пробы воды.
9.3 Срок хранения пробы 24 часа при температуре (2-10)°С.
9.4 При отборе проб составляют сопроводительный документ по утвержденной форме, в котором указывают:
- цель анализа;
- место, дату и время отбора;
- шифр пробы;
- должность, фамилию сотрудника, отбирающего пробу.
10.1 Приготовление раствора соляной кислоты
30 см соляной кислоты смешивают со 170 см дистиллированной воды. Смесь хранят под тягой во флаконе с притертой пробкой. Срок хранения - 6 месяцев.
10.2 Подготовка тиглей
10.2.1 Маркировка тиглей
Тонкой деревянной палочкой или спичкой на фарфоровые тигли наносят идентификационные метки (номера) насыщенным раствором хлорного железа. Затем тигли ставят в муфельную печь, предварительно нагретую до (600±15)°С на (5-10) минут. Метки приобретают коричневую окраску и не смываются водой и растворами кислот.
10.2.2 Прокаливание и взвешивание тиглей
Промаркированные фарфоровые тигли промывают раствором соляной кислоты, приготовленной по 10.1, затем - дистиллированной водой, подсушивают на воздухе и прокаливают при (600±15)°С в течение 1 часа, охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Прокаливание повторяют до тех пор, пока разница между двумя последними взвешиваниями не будет превышать 0,5 мг. Значение массы тигля записывают в рабочем журнале.
Примечание - Если одни и те же тигли используют ежедневно, при этом их массы изменяются в допустимых пределах (±0,5 мг) достаточно проведения одного прокаливания в течение часа
10.3 Подготовка мембранных фильтров
В маркированные стеклянные бюксы помещают мембранные фильтры и сушат в сушильном шкафу при температуре (105±2)°С не менее 1 часа. Допускается выдерживание фильтров в сушильном шкафу в течение (3-5) часов. Значение массы бюкса с фильтром записывают в рабочем журнале. Если фильтры не были использованы в течение рабочего дня, процедуру сушки повторяют на следующий день, причем первая выдержка в сушильном шкафу должна быть не менее 1 часа.
Примечание - При необходимости подготавливают к проведению анализа мембранные фильтры в соответствии с инструкцией по их применению.
10.4 Подготовка бумажных фильтров "синяя лента"
Фильтры складывают конусом по форме воронки, и промывают на воронке 250-300 см дистиллированной воды. Фильтры подсушивают на воздухе досуха, вынимают из воронки, помещают в сложенном виде в маркированный бюкс и сушат в сушильном шкафу при (105±2)°С с открытой крышкой не менее 2,5 часов.
Примечание - Если промытый фильтр после высушивания на воздухе остается слегка влажным, то на его высушивание до постоянной массы в сушильном шкафу потребуется не менее 5 часов.
Затем закрывают бюкс крышкой, охлаждают в эксикаторе и взвешивают на аналитических весах. Повторяют процедуру сушки, с выдержками в сушильном шкафу по 30 минут до тех пор, пока разница между двумя последними результатами взвешивания не будет превышать 0,5 мг. Значение массы бюкса с фильтром записывают в рабочем журнале после каждого взвешивания. Последний результат взвешивания используют для расчетов.
Подготовленные к анализу фильтры хранят в закрытом эксикаторе не более 7 дней. В течение указанного срока хранения повторное взвешивание фильтра перед фильтрованием не требуется. По окончании срока хранения фильтры высушивают ещё раз при (105±2)°С в течение 1 часа. Значение массы бюкса с фильтром записывают в рабочем журнале.
11.1 Определение взвешенных веществ
Перед проведением анализа пробу тщательно гомогенизируют. В зависимости от ожидаемого содержания взвешенных веществ для анализа используют от 50 до 2000 см пробы. Объём пробы подбирают таким образом, чтобы масса взвешенных веществ на фильтре (привеса) составляла не менее 0,0010 г. Питьевую и природную воду рекомендуется фильтровать через мембранный, а сточную воду через бумажный фильтр.
Через подготовленный фильтр пропускают анализируемую воду.
При использовании мембранного фильтра частицы, приставшие к стенке воронки для фильтрования, смывают на фильтр дважды порциями фильтрата по 10 см.
При работе с бумажным фильтром фильтр с осадком трижды промывают дистиллированной водой порциями по 10 см.
Фильтр подсушивают на воздухе (2-3) часа и помещают в тот же бюкс, где проводилось предварительное взвешивание. Мембранный фильтр высушивают в течение 1 часа, а бумажный в течение 4 часов в сушильном шкафу при (105±2)°С. Фильтр с бюксом охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Повторяют процедуру сушки до тех пор, пока разница между двумя последними результатами взвешиваниями не будет превышать 0,5 мг. Значения каждого взвешивания записывают в рабочий журнал.
11.2 Определение прокаленных взвешенных веществ
Высушенный фильтр (11.1) с взвешенными веществами помещают в подготовленный фарфоровый тигель, который затем устанавливают в муфельную печь и прокаливают при температуре (600±15)°С в течение 1 часа. Тигель охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Повторные прокаливания проводят в течение 1 часа до тех пор, пока разница между результатами двух последних взвешиваний не будет превышать 0,5 мг. Значения каждого взвешивания записывают в рабочий журнал.
Примечание - В случае, если требуется определение только прокаленных веществ, то доведение бюкса с фильтром после высушивания при (105±2)°С до постоянной массы не требуется. После высушивания фильтра в сушильном в шкафу, его сразу помещают в подготовленный тигель и далее проводят анализ как описано в 11.2.
12.1 Содержание взвешенных веществ в анализируемой пробе воды рассчитывают по формуле
где X - содержание взвешенных веществ, мг/дм;
m - масса бюкса с мембранным или бумажным фильтром со взвешенными веществами, г;
m - масса бюкса с подготовленным мембранным или бумажным фильтром, г;
V - объём пробы воды, взятой для анализа, дм.
12.2 Содержание прокаленных взвешенных веществ в анализируемой пробе воды рассчитывают по формуле
где Х - содержание прокаленных взвешенных веществ, мг/дм;
m - масса тигля с остатком после прокаливания, г;
m - масса прокаленного тигля, г;
m - масса золы бумажного фильтра (указана на упаковке фильтра), г;
Примечание - В случае использования мембранного фильтра масса золы не учитывается.
V - объём пробы воды, взятой для анализа, дм.
Результаты количественного анализа в протоколах анализов представляют в виде:
; мг/дм (Р=0,95),
где - значение характеристики погрешности (см. таблицу 1).
Результат анализа округляют с точностью:
при содержании взвешенных и/или прокаленных взвешенных веществ
от 0,5 до 1,0 мг/дм |
- |
до 0,01 мг/дм; |
от 1,0 до 10,0 мг/дм |
- |
до 0,1 мг/дм; |
от 10 до 100 мг/дм |
- |
до 1 мг/дм; |
от 100 до 5000 мг/дм |
- |
до 10 мг/дм. |
14.1 При получении двух результатов измерений (Х, Х) в условиях повторяемости (сходимости) осуществляют проверку приемлемости результатов в соответствии с требованиями ГОСТ Р ИСО 5725-6 (раздел 5).
Результат измерений считают приемлемым при выполнении условия:
Значения пределов повторяемости (r) приведены в таблице 2.
14.2 При получении результатов измерений в двух лабораториях (Х, Х) проводят проверку приемлемости результатов измерений в соответствии с требованиями ГОСТ Р ИСО 5725-6 (раздел 5).
Результат измерений считают приемлемым при выполнении условия:
Значения пределов воспроизводимости (R) приведены в таблице 2.
Контроль точности результатов измерений при реализации методики в лаборатории проводят с использованием рабочих проб.
При регулярном выполнении анализов по методике проводят контроль стабильности среднеквадратического отклонения внутрилабораторной прецизионности с использованием контрольных карт с периодичностью, установленной в лаборатории. Расчет контрольных границ проводят в соответствии с рекомендациями ГОСТ Р 50779.42 и ГОСТ Р ИСО 5725.
При эпизодическом выполнении анализов по методике проводят оперативный контроль показателя повторяемости. Для этого одну пробу из серии рабочих проб тщательно гомогенизируют, делят на две части и проводят анализ в условиях повторяемости. Далее результаты оценивают по 14.1
Таблица 2 - Пределы повторяемости и воспроизводимости результатов измерений (при вероятности Р=0,95)
Диапазон измерений, мг/дм |
Предел повторяемости (при n=2 и Р=0,95), r , % |
Предел воспроизводимости (при n=2 и Р=0,95), R , % |
Взвешенные вещества |
||
от 0,5 до 1,0 вкл. |
22 |
31 |
св. 1 до 10 вкл. |
17 |
25 |
св. 10 до 100 вкл. |
8 |
14 |
св. 100 до 5000 вкл. |
6 |
7 |
Прокаленные взвешенные вещества |
||
от 0,5 до 1,0 вкл. |
25 |
34 |
св. 1 до 10 вкл. |
20 |
28 |
св. 10 до 100 вкл. |
8 |
14 |
св. 100 до 5000 вкл. |
6 |
7 |
ПРИЛОЖЕНИЕ
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО НАДЗОРУ В СФЕРЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ |
|
СВИДЕТЕЛЬСТВО
|
|
Методика измерений массовых концентраций взвешенных веществ и прокаленных взвешенных веществ в пробах питьевых, природных и сточных вод гравиметрическим методом, предназначенная для применения в организациях, осуществляющих контроль состава питьевых, природных и сточных вод, разработанная Аналитическим центром: ЗАО "РОСА" 119297, г.Москва. ул.Родниковая, д.7, стр.35 и содержащаяся в ПНД Ф 14.1:2:4.254-2009 "Методика измерений массовых концентраций взвешенных веществ и прокаленных взвешенных веществ в пробах питьевых, природных и сточных вод гравиметрическим методом, 2012 г., на 10 листах. Методика (метод) аттестована (ан) в соответствии с Федеральным законом от 26.06.2008 N 102-ФЗ "Об обеспечении единства измерений" и ГОСТ Р 8.563-2009 . Аттестация осуществлена по результатам метрологической экспертизы материалов по разработке методики (метода) измерений и экспериментальных исследований. В результате аттестации методики (метода) измерений установлено, что методика (метод) измерений соответствует требованиям, предъявляемым ГОСТ Р 8.563-2009 . Показатели точности измерений приведены в приложении на 2 листах. |
|
Директор ФБУ "ФЦАО" |
В.И.Цуканов |
Дата выдачи: 27.08.2012 г. |
|
117105, г.Москва, Варшавское шоссе, д.39А. Телефон: (495) 943-29-44, www/fcao.ru |
Лист 1 из 1
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица 1 - Диапазоны измерений, значения показателей повторяемости, воспроизводимости и точности
Диапазон измерений, мг/дм |
Показатель повторяемости (стандартное отклонение повторяемости), , % |
Показатель воспроизводимости (стандартное отклонение воспроизводимости) , % |
Показатель точности (границы относительной погрешности при Р=0,95), , % |
Взвешенные вещества |
|||
от 0,5 до 1,0 вкл. |
8 |
11 |
22 |
св. 1 до 10 вкл. |
6 |
9 |
18 |
св. 10 до 100 вкл. |
3 |
5 |
10 |
св. 100 до 5000 вкл. |
2 |
2,5 |
5 |
Прокаленные взвешенные вещества |
|||
от 0,5 до 1,0 вкл. |
9 |
12 |
24 |
св. 1 до 10 вкл. |
7 |
10 |
20 |
св. 10 до 100 вкл. |
3 |
5 |
10 |
св. 100 до 5000 вкл. |
2 |
2,5 |
5 |
Примечание - Показатель точности измерений соответствует расширенной неопределенности при коэффициенте охвата k=2 |
Таблица 2 - Пределы повторяемости и воспроизводимости результатов измерений
Диапазон измерений, мг/дм |
Предел повторяемости (при n=2 и Р=0,95), r, % |
Предел воспроизводимости (при n=2 и Р=0,95), R, % |
Взвешенные вещества |
||
от 0,5 до 1,0 вкл. |
22 |
31 |
св. 1 до 10 вкл. |
17 |
25 |
св. 10 до 100 вкл. |
8 |
14 |
св. 100 до 5000 вкл. |
6 |
7 |
Прокаленные взвешенные вещества |
||
от 0,5 до 1,0 вкл. |
25 |
34 |
св. 1 до 10 вкл. |
20 |
28 |
св. 10 до 100 вкл. |
8 |
14 |
св. 100 до 5000 вкл. |
6 |
7 |
Начальник отдела ФБУ "ФЦАО" |
Т.Н.Попова |
Эксперт-метролог (Сертификат N RUM 02.33.00389, |