Меню Рубрики

Анализ на алюминий в воде

Глава 1. АЛЮМИНИЙ И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА

Глава 2. СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЛЮМИНИЯ В СТОЧНЫХ ВОДАХ

2.1 Определение малых концентраций алюминия

2.2 Фотометрический метод с экстракцией гидроксихинолята алюминия

2.3 Фотометрический метод с применением эриохромцианина Р

Являясь одним из самых распространенных элементов в земной коре, алюминий содержится практически в любой природной воде. Алюминий попадает в природные воды естественным путем при частичном растворении глин и алюмосиликатов, а также в результате вредных выбросов отдельных производств (электротехническая, авиационная, химическая и нефтеперерабатывающая промышленность, машиностроение, строительство, оптика, ракетная и атомная техника) с атмосферными осадками или сточными водами. Соли алюминия также широко используются в качестве коагулянтов в процессах водоподготовки для коммунальных нужд. Содержание алюминия в поверхностных водах колеблется в пределах от единиц до сотен мкг/дм 3 и сильно зависит от степени закисления почв.

Глава 1. АЛЮМИНИЙ И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА

Алюминий (лат. Aluminium ) — химический элемент III группы периодической системы Д.И. Менделеева. Имеет атомный номер 13, атомную массу 26,98154. Алюминий — серебристо-белый металл, легкий (2,7 г/см 3 ), пластичный, с высокой электропроводностью, температура плавления 660 o С. Химически активен (на воздухе покрывается защитной оксидной пленкой). По распространенности в природе занимает 4-е место среди элементов и 1-е среди металлов (8,8% от массы земной коры). Известно несколько сотен минералов алюминия (алюмосиликаты, бокситы, алуниты и др.).

Металлический алюминий впервые был получен в 1825 г. датским физиком Х.К. Эрстедом (Orsted). Алюминий широко применяется в быту (посуда) и технике: в авиации, автомобилестроении, строительстве (конструкционный материал, преимущественно в виде сплавов с другими металлами), электротехнике (заменитель меди при изготовлении кабелей и др.), пищевой промышленности (фольга), металлургии (легирующая добавка), а также имеет массу других применений.

Являясь одним из самых распространенных элементов в земной коре, алюминий содержится практически в любой природной воде. Алюминий попадает в природные воды естественным путем при частичном растворении глин и алюмосиликатов, а также в результате вредных выбросов отдельных производств (электротехническая, авиационная, химическая и нефтеперерабатывающая промышленность, машиностроение, строительство, оптика, ракетная и атомная техника) с атмосферными осадками или сточными водами. Соли алюминия также широко используются в качестве коагулянтов в процессах водоподготовки для коммунальных нужд. Содержание алюминия в поверхностных водах колеблется в пределах от единиц до сотен мкг/дм 3 и сильно зависит от степени закисления почв.

Присутствие в воде алюминия в концентрациях, превышающих 0.2 мг/л способно вызвать выпадение в осадок хлопьев гидрохлорида алюминия, а также изменение цветности воды. Иногда такие проблемы могут возникать уже при концентрациях алюминия в 0.1 мг/л.

Пути поступления в организм .

Основным источником поступления алюминия в организм человека является пища. Например, чай может содержать алюминия от 20 до 200 раз больше, чем вода, на которой он приготовлен. К числу других источников относятся вода, атмосферный воздух, лекарственные препараты, алюминиевая посуда (есть данные, что после термической обработки в такой посуде содержание алюминия в пище возрастает), дезодоранты и пр. С водой поступает не более 5 — 8% от суммарно поступающего в организм человека количества алюминия. Совместный комитет экспертов ФАО/ВОЗ по пищевым добавкам установил величину переносимого суточного потребления (ПСП) на уровне 1 мг/кг веса. То есть суточное потребление алюминия взрослым человеком может достигать 60-90 мг, хотя на практике редко превышает 35-49 мг и сильно зависит от индивидуальных особенностей организма и режима питания.

Потенциальная опасность для здоровья .

Метаболизм алюминия у человека изучен недостаточно, однако известно, что неорганический алюминий плохо всасывается и большая часть его выводится с мочой. Алюминий обладает низкой токсичностью для лабораторных животных. Тем не менее, отдельные исследования показывают, что токсичность алюминия проявляется во влиянии на обмен веществ, в особенности минеральный, на функцию нервной системы, в способности действовать непосредственно на клетки — их размножение и рост. Избыток солей алюминия снижает задержку кальция в организме, уменьшает адсорбцию фосфора, одновременно в 10-20 раз увеличивается содержание алюминия в костях, печени, семенниках, мозге и в паращитовидной железе. К важнейшим клиническим проявлениям нейротоксического действия относят нарушение двигательной активности, судороги, снижение или потерю памяти, психопатические реакции. В некоторых исследованиях алюминий связывают с поражениями мозга, характерными для болезни Альцгеймера (в волосах больных наблюдается повышенное содержание алюминия). Однако имеющиеся на данный момент у Всемирной Организации Здравоохранения эпидемиологические и физиологические данные не подтверждают гипотезу о причинной роли алюминия в развитии болезни Альцгеймера. Поэтому ВОЗ не устанавливает величины концентрации алюминия по медицинским показателям, но в то же время наличие в питьевой воде до 0.2 мг/л алюминия обеспечивает компромисс между практикой применения солей алюминия в качестве коагулянтов и органолептическими параметрами питьевой воды.

Глава 2. СПОСОБЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ АЛЮМИНИЯ В СТОЧНЫХ ВОДАХ

Метод атомно-абсорбционного спектрального анализа отличается высокой абсолютной и относительной чувствительностью. Метод позволяет с большой точностью определять в растворах около восьмидесяти элементов в малых концентрациях, поэтому он широко применяется в биологии, медицине (для анализа органических жидкостей), в геологии, почвоведении (для определения микроэлементов в почвах) и других областях науки, а также в металлургии для исследований и контроля технологических процессов.

По точности и чувствительности этот метод превосходит многие другие; поэтому его применяют при аттестации эталонных сплавов и геологических пород (путем перевода в раствор).

Чувствительность определения большинства элементов в водных растворах с пламенной атомизацией лежит в интервале от 0,005 до л-10 мкг/мл (т. е. от 5*10-7 до 10-3—10-4%): при этом расходуется от 0,1 до нескольких миллилитров раствора. Ошибка воспроизводимости единичного измерения (коэффициент вариации) р≤0,5% при благоприятных условиях измерения. На каждое измерение интенсивности аналитической линии затрачивается, как правило, не более 30 с. Столь высокая воспроизводимость результатов анализа объясняется стабильностью пламенного атомизатора, а также и высокой точностью схем регистрации и измерения интенсивности аналитических линий в приборах, предназначенных для атомно-абсорбционного анализа.

Существенные ошибки, связанные с изменением общей композиции проб, возникают лишь при анализе растворов сложного переменного состава; такие ошибки, как и в пламенной фотометрии, связаны с влиянием состава пробы на процессы атомизации, включая и распыление раствора.

Сравнение с эмиссионно-пламенной фотометрией показывает, что большая часть элементов определяется методом атомной абсорбции с более высокой или равной чувствительностью. По имеющимся данным с меньшей чувствительностью определяются, главным образом, щелочные и щелочноземельные элементы, у которых длина волны резонансных линий более 300 нм.

До разработки беспламенных способов атомизации область применения атомных спектров поглощения ограничивалась анализом растворов. Приемы беспламенной атомизации позволяют непосредственно анализировать порошковые и твердые пробы малых размеров с абсолютной чувствительностью порядка 10-8—10-14 г в зависимости от элемента; по точности они уступают пламенным методам.

Приборы для атомно-абсорбционного анализа подразделяются на однолучевые, двухлучевые, одноканальные и многоканальные. Принципиальные схемы одно- и двухлучевого спектрометра показаны на рис. 1.

В однолучевом спектрофотометре свет от источника резонансного излучения, питаемого импульсным током, пропускают через пламя, в которое впрыскивается мелкодисперсный аэрозоль раствора пробы. В пламени частички аэрозоля испаряются и диссоциируют, образуя свободные атомы, способные поглощать свет на резонансных длинах волн. В результате атомного поглощения начальная интенсивность светового пучка I снижается до некоторой величины I , зависящей от концентрации данного элемента в пробе. Монохроматор выделяет узкую область спектра (доли нанометра), в которую попадает нужная аналитическая линия. Приемник света (обычно — фотоэлектронный умножитель) превращает световой поток в электрический сигнал, который после усиления настроенным на частоту модуляции усилителем переменного тока воспринимается регистрирующим устройством. В качестве последнего применяются самописец, цифровой вольтметр или стрелочный прибор. Основным преимуществом однолучевого спектрофотометра, кроме его простоты, является минимум оптических деталей и, следовательно, наименьшие потери света на пути от источника света до его приемника. Интенсивность резонансного излучения измеряют дважды — до распыления анализируемого образца в пламя и в момент его распыления. Разность этих двух отсчетов и определяет значение аналитического сигнала.

Рис. 1. Принципиальные схемы атомно-абсорбционных спектрофотометров:

источник

При определении концентрации примесей в питьевой и природной воде уделяют внимание объему нитратов, сульфатов, нитритов, хлоридов, забывая об алюминии — наиболее распространенном в природе металле. При обычных условиях алюминий в воде растворяется с образованием различных соединений, которые активно реагирует с другими примесями. В результате чего субстанция насыщается гидрохлоридом алюминия, солями и другими соединениями. А это приводит к изменению качества воды — ухудшению химического состава, органолептических свойств, микробиологических, бактериальных показателей. Официальная ПДК алюминия в воде для питья и природных водоемов рассчитана ВОЗ и природоохранными организациями. Но этот параметр не учитывает многочисленные пути поступления в естественные источники и организм человека металла. Поэтому точное определение алюминия в воде имеет важное значение.

Естественное насыщение воды металлом происходит за счет попадания в нее алюмосиликатов и некоторых сортов глины. После их растворения начинается взаимодействие алюминия с водой, напрямую зависящее от ее pH. Растворение при естественных условиях происходит медленно, но всегда с выделением гидроксида, боксита, гидрохлорида и других соединений. Содержатся вещества и сам алюминий и в морской воде, и в речной. Но это при нормальных условиях.

В природные воды металл попадает со:

  • стоками технических и бытовых вод;
  • стоками химических производств (любое производство увеличивают концентрацию алюминия в сточной воде в 2-5 раз);
  • строительными сливами и выбросами.

С каждым годом таких выбросов в окружающую среду становится все больше, а контроль за степенью их загрязнения все ниже. В грязных стоках с большим содержанием примесей и взвесей растворимость в воде алюминий проходит быстрее. В водоемы он попадает в виде взвешенных форм, ионов и коллоидов. Именно ионы и оксиды обладают повышенной токсичностью. Они оказывают губительное влияние на большинство живых организмов, обитающих в природных источниках. Согласно нормам, концентрация алюминия в природных водах не должна превышать 0.5 мг/дм3.

Самый распространенный на планете металл обязательно будет содержаться и в питьевой воде. Согласно нормативам и требованиям ГОСТ алюминий в воде должен содержать в объеме:

  • не более 0.5 мг/л в водопроводной субстанции;
  • в пределах 0.2-0.3 мг/л в бутилированной воде;
  • в пределах 0.1-0.2 мг/л в фильтрованной воде.

Ежедневно в организм человека должно поступать металла не более 90 мг. Но после того, как завершилась реакция алюминия с водой, в ней появляются и токсичные примеси. Поэтому водопроводную, как и колодезную, скважинную субстанцию, следует проверять на концентрацию небезопасных примесей и компонентов. Ниже приведена таблица ПДК алюминия в питьевой воде и других важных для здоровья человека вещества.

Выяснив откуда в воде появляется алюминий, стоит остановиться на остальных путях его попадания в организм. Это поможет контролировать суточную норму металла. Основной объем химического элемента поступает с пищей. Содержится металл и в:

  • косметических препаратах;
  • посуда из одноименного металла;
  • лекарственных средствах;
  • дезодорантах и пр.

При нормативном содержании алюминия в воде влияние на организм не будет. При избыточной концентрации страдает нервная система, снижается память, появляются депрессия и раздражительность. Последствия наступают не сразу. Это связано с тем, что не весь объем металла усваивается организмом. Ученые также доказали, что большое содержание алюминия в воде приводит к неврологическим болезням и нарушению кальциево-фосфорного обмена, что тормозит выработку гемоглобина. Поэтому рекомендуют употреблять питьевую субстанцию с объемом металла не более 0.3 мг/л. При таком содержании растворенного алюминия в воде суточное потребление не превысит 50 мг/л. Для очистки используют бытовые фильтрующие системы.

Чтобы из кранов текла пригодная для питья или технических нужд жидкость, ее нужно предварительно очищать. Эту процедуру должны проходить и подземные, и поверхностные воды перед каким-либо употреблением. Выше описано, что происходит при взаимодействии алюминия с водой — образуется неприятный запах, нежелательные примеси, субстанция мутнеет, появляется осадок. Ухудшая органолептические качества жидкости, некоторые соединения металла могут выступать отличными коагулянтами — элементы, связывающие опасные и ненужные в субстанции частицы. Их эффективно используют при повышении качества жидкости в системах водоподготовки.

Чаще применяют сульфат алюминия для очистки воды для любых нужд. Наиболее активен коагулят в среде с кислотностью 4.4-6.1 pH. Но применяют и к субстанциям с pH от 7 до 8. Процедура водоподготовки следующая:

  • добавление сульфат алюминия в жидкость;
  • смешивание сред — полное перемешивание происходит в течение 1-3 минут;
  • коагуляция, при которой среда переходит из одного резервуара в другой (процесс длиться от 30 минут до 1 часа);
  • оседание связанного осадка;
  • фильтрация очищенной среды.

На данный момент очистка воды алюминием — доступный и эффективный способ удаление из жидкостей взвешенных частиц. В ходе коагуляции наблюдается и вывод гидрокарбонатов и карбонатов натрия и кальция. По завершению процедуры водоподготовки потребитель получает чистую и приятно пахнущую воду.

источник

Вода. Методы определения содержания алюминия

Предлагаем прочесть документ: Вода. Методы определения содержания алюминия. Если у Вас есть информация, что документ «ГОСТ 18165-2014» не является актуальным, просим написать об этом в редакцию сайта.

Выберите формат отображения документа:

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ. МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION. METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISO 10566:1994, NEQ, ISO 12020:1997, NEQ, ISO 11885:2007, NEQ)

Цели, основные принципы и порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения. обновления и отмены»

1 ПОДГОТОВЛЕН Обществом с ограниченной ответственностью «Протектор» совместно с ООО «Люмэкс-маркетинг» и Закрытым акционерным обществом «Центр исследования и контроля воды»

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии. Техническим комитетом по стандартизации ТК 343 «Качество воды»

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 20 октября 2014 г. Np 71 -П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны

Код страны по МК (ИСО 3166) 004 -97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Минэкономики Республики Армения

Госстандарт Республики Беларусь

Госстандарт Республики Казахстан

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 11 ноября 2014 г. № 1534-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 18165-2014 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2016 г.

Читайте также:  Анализ на качество воды питьевой воды

5 В настоящем стандарте учтены основные нормативные положения следующих международных стандартов:

ISO 10566:1994 Water quality — Determination of aluminium — Spectrometric method using pyro-catechol violet (Качество воды. Определение алюминия. Спектрометрический метод с применением пи-рокатехинового фиолетового) в части раздела 5;

ISO 12020:1997 Water quality — Determination of aluminium — Atomic absorption spectrometric methods (Качество воды. Определение алюминия. Метод атомно-абсорбционной спектрометрии) в части раздела 8;

ISO 11885:2007 Water quality — Determination of selected elements by inductively coupled plasma optical emission spectrometry (ICP-OES) [Качество воды. Определение ряда элементов методом атомноэмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ИСП-ОЭС)] в части раздела 9.

Степень соответствия — неэквивалентная (NEQ)

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

В Российской Федерации настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

Если это условие не выполняется, то установление градуировочной характеристики повторяют.

5.3.12.4 Контроль стабильности градуировочной характеристики

Стабильность градуировочной характеристики контролируют в каждом диапазоне (5.3.12) ежемесячно. а также при замене реактивов, после длительного простоя или ремонта прибора. Для контроля используют один или два заново приготовленных градуировочных раствора по 5.3.9. обработанных по 5.3.10.

Проводят измерение контрольных растворов по 5.3.12.1.

Градуировочную характеристику считают стабильной при выполнении условия

где X — массовая концентрации алюминия в градуировочном растворе, полученная при контрольном измерении, мг/дм 3 ;

С — массовая концентрация алюминия в градуировочном растворе по процедуре приготовления, мг/дм 3 ;

Grp — норматив контроля стабильности градуировочной характеристики, установленный в лаборатории при реализации метода. %, равный:

-15 % — для диапазона массовой концентрации алюминия от 0.01 до 0.10 мг/дм 3 включительно:

-12 % — для диапазона массовой концентрации алюминия свыше 0.10 до 0.50 мг/дм 3 включительно.

Если условие (4) не выполняется, то проводят повторное измерение для этого градуировочного раствора (свежеприготовленного). Если градуировочная характеристика вновь нестабильна, выясняют причины нестабильности, устраняют их и повторяют контроль с использованием не менее двух других свежеприготовленных градуировочных растворов. При повторном обнаружении нестабильности устанавливают новую градуировочную характеристику.

Если контроль стабильности градуировочной характеристики проводят после смены реактивов, то обязательно готовят холостую пробу для градуировки и сопоставляют ее значение со значением, полученным с предыдущей партией реактивов. Это особенно важно при определении низкого содержания алюминия в пробе (в диапазоне до 0.05 мг/дм 3 ). Если наблюдаемое изменение оптической плотности соответствует значению массовой концентрации алюминия не более ± 0.005 мг/дм 3 . то делают вывод о том. что смена партии реактивов не оказывает значимого влияния на результаты измерений. При получении больших по абсолютной величине отрицательных значений градуировочную характеристику устанавливают заново. При получении больших по абсолютной величине положительных значений делают вывод о недостаточной чистоте реактивов новой партии, находят и устраняют причины загрязнений и заново устанавливают градуировочную характеристику.

5.3.13 Подготовка пробы воды

В емкость из полимерного материала вместимостью 100 см 3 вносят пипеткой аликвоту 25 см 3 пробы анализируемой воды, подготовленной по 3.2 или 3.3. Перед отбором аликвоты пробу, подготовленную по 3.2 или 3.3, фильтруют через мембранный фильтр с диаметром пор 0.45 мкм. если она содержит видимый невооруженным глазом осадок или взвесь.

К отобранной аликвоте добавляют при перемешивании 1.0 см 3 раствора смешанного реагента (см. 5.3.7), 1.0 см 3 раствора пирокатехинового фиолетового (см. 5.3.2) и 5.0 см 3 раствора уротропина (см. 5.3.3), используя пипетки или дозаторы.

Аналогично подготавливают холостую пробу, заменяя пробу анализируемой воды раствором азотной кислоты по 5.3.4. Если пробу воды подвергали минерализации (см. 5.1.1), то вместо раствора азотной кислоты используют бидистиллированную воду (см. 5.2). которую проводят через все процедуры на стадии минерализации.

Примечание — Если pH приготовленного раствора отличается от значения 5.9 ± 0.1. то следует убедиться в том. что значение pH анализируемой пробы, подготовленной по 3.2 или 3.3. составляет от 1.2 до 1.5 и при необходимости доводят pH пробы до указанных значений при помощи раствора бикарбоната натрия по 5.3.8. При вычислении результатов измерений (5.5) вносят поправку на изменение объема пробы, если оно превышает 5 %. Особое внимание следует обратить на необходимость коррекции pH проб после минерализации (5.1.1).

Пробу выдерживают перед измерением не менее 15 мин. Измерение проводят до истечения 60 мин с момента добавления раствора уротропина.

4 Требования к условиям проведения определений. 3

5 Фотометрический метод с использованием пирокатехинового фиолетового (метод А). 3

6 Фотометрический метод с использованием алюминона (метод Б). 10

7 Флуориметрический метод с использованием люмогаллиоиа (метод В). 13

8 Метод атомио-абсорбционной спектрометрии с электротермической атомизацией (метод Г). 16

9 Метод атомио-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (метод Д). 19

Приложение А (рекомендуемое) Градуировочные растворы алюминия для метода Д. 22

Приложение Б (справочное) Рекомендуемые длины волн излучения, пределы обнаружения

алюминия и мешающее влияние элементов при определении алюминия

Методы определения содержания алюминия

Water. Methods for determination of aluminum content

Настоящий стандарт распространяется на питьевую, в том числе расфасованную в емкости, природную и сточную воду и устанавливает следующие методы определения содержания алюминия:

— фотометрический метод с использованием пирокатехинового фиолетового в диапазоне массовой концентрации алюминия от 0.01 до 0.50 мг/дм 3 в питьевой и природной воде (метод А);

— фотометрический метод с использованием алюминона в диапазоне массовой концентрации алюминия от 0.04 до 0.56 мг/дм 3 в питьевой и природной воде (метод Б).

— флуориметрический метод с использованием люмогаллиона в диапазоне массовой концентрации алюминия от 0.01 до 0.50 мг/дм 3 в питьевой и природной воде (метод В);

— метод атомно-абсорбционной спектрометрии с электротермической атомизацией в диапазоне массовой концентрации алюминия от 0,01 до 0.10 мг/дм 3 в природной и сточной воде, в том числе очищенной (метод Г);

— метод атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой в диапазоне массовой концентрации алюминия от 0,01 до 50 мг/дм 3 в природной и сточной воде, в том числе очищенной (метод Д).

Если массовая концентрация алюминия в пробе превышает верхнюю границу диапазона измерений для соответствующего метода, то пробу после обработки по 3.2 разбавляют дистиллированной водой, но не более чем в 100 раз.

Метод А может быть использован для определения растворенных форм алюминия в морской

Настоящий стандарт не распространяется на определение алюминия, входящего в состав нерастворимых в воде соединений, не разрушаемых соляной или азотной кислотой (например, оксид алюминия. многие алюмосиликаты).

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 17.1.5.05-85 Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб поверхностных и морских вод. льда и атмосферных осадков

ГОСТ 61-75 Реактивы. Кислота уксусная. Технические условия

ГОСТ OIML R 76-1—2011 Государственная система обеспечения единства измерений. Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания

ГОСТ 199-78 Реактивы. Натрий уксуснокислый 3-водный. Технические условия

ГОСТ 1381-73 Уротропин технический. Технические условия

ГОСТ 1770-74 (ИСО 1042—83. ИСО 4788—80) Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры. мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия

ГОСТ 3118-77 Реактивы. Кислота соляная. Технические условия

ГОСТ ISO 3696—2013 Вода для лабораторного анализа. Технические требования и методы контроля*

ГОСТ 3769-78 Реактивы. Аммоний сернокислый. Технические условия ГОСТ 4201-79 Реактивы. Натрий углекислый кислый. Технические условия ГОСТ 4328-77 Реактивы. Натрия гидроокись. Технические условия ГОСТ 4461-77 Реактивы. Кислота азотная. Технические условия ГОСТ 4523-77 Реактивы. Магний сернокислый 7-водный. Технические условия ГОСТ ИСО 5725-6-2003 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике**

ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия

ГОСТ 10157-79 Аргон газообразный и жидкий. Технические условия

ГОСТ 10733-98 Часы наручные и карманные механические. Общие технические условия

ГОСТ 10929-76 Реактивы. Водорода пероксид. Технические условия

ГОСТ 11088-75 Реактивы. Магний нитрат 6-водный. Технические условия

ГОСТ 11125-84 Кислота азотная особой чистоты. Технические условия

ГОСТ 14261-77 Кислота соляная особой чистоты. Технические условия

ГОСТ 14919-83 Электроплиты, электроплитки и жарочные электрошкафы бытовые. Общие технические условия

ГОСТ ИСО/МЭК 17025—2009 Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий

ГОСТ 19908-90 Тигли, чаши, стаканы, колбы, воронки, пробирки и наконечники из прозрачного кварцевого стекла. Общие технические условия

ГОСТ 20298-74 Смолы ионообменные. Катиониты. Технические условия ГОСТ 20301-74 Смолы ионообменные. Аниониты. Технические условия ГОСТ 20478-75 Реактивы. Аммоний надсернокислый. Технические условия ГОСТ 23350-98 Часы наручные и карманные электронные. Общие технические условия ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры

ГОСТ 26272-98 Часы электронно-механические кварцевые наручные и карманные. Общие технические условия

ГОСТ 27068-86 Реактивы. Натрий сериоватистокислый (натрия тиосульфат) 5-водный. Техни

ГОСТ 28311-89 Дозаторы медицинские лабораторные. Общие технические требования и методы испытаний

ГОСТ 29169-91 (ИСО 648—77) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки с одной отметкой ГОСТ 29227-91 (ИСО 835-1—81) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 1. Общие требования

ГОСТ 31861-2012 Вода. Общие требования к отбору проб ГОСТ 31862-2012 Вода питьевая. Отбор проб***

ГОСТ 32220-2013 Вода питьевая, расфасованная в емкости. Общие технические условия

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

* В Российской Федерации действует ГОСТ Р 52501-2005 (ИСО 3696:1987) «Вода для лабораторного анализа. Технические условия».

** В Российской Федерации действует ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике».

В Российской Федерации действует ГОСТ Р 56237-2014 (ИСО 5667-5:2006) «Вода питьевая. Отбор проб на станциях водоподготовки и в трубопроводных распределительных системах».

3.1 Пробы воды отбирают по ГОСТ 31861. ГОСТ 31862 и ГОСТ 17.1.5.05 в емкости из полимерных материалов. Объем отбираемой пробы составляет не менее 100 см 3 .

3.2 Пробу анализируемой воды консервируют, если ее анализ проводят позднее чем через 12 ч после отбора. Для консервации к пробе добавляют (желательно на месте отбора или при поступлении в лабораторию) концентрированную азотную кислоту из расчета 3 см 3 кислоты на 1000 см 3 пробы, если определение проводят по методам А, Г и Д. Если определение проводят по методам Б и В. то добавляют соляную кислоту из расчета 3 см 3 кислоты (метод Б) или 1 см 3 (метод В) на 1000 см 3 пробы. При этом pH законсервированной пробы должен быть менее двух (контроль по универсальной индикаторной бумаге). При необходимости добавляют дополнительное количество азотной (соляной) кислоты, пока значение pH пробы не будет менее двух.

3.3 Пробы, не подвергавшиеся консервации, подкисляют согласно 3.2 и выдерживают до начала анализа не менее чем 2 ч.

Примечание — При анализе проб питьевой воды из систем централизованного водоснабжения время выдержки после подкисления гложет быть сокращено до 15 мин.

3.4 Если требуется определение только растворенных форм алюминия, то пробу анализируемой воды как можно скорее после отбора, но не позднее чем через 4 ч, фильтруют через мембранный фильтр с диаметром пор 0.45 мкм. Отфильтрованную пробу анализируемой воды подкисляют (консервируют) согласно 3.2.

3.5 Срок хранения законсервированных проб при температуре от 2 ‘■’С до 8 и С — не более 1 месяца. Проба не должна подвергаться воздействию прямого солнечного света.

3.6 Отбор проб питьевой воды, расфасованной в емкости, сроки и условия хранения — по ГОСТ 32220.

4.1 При подготовке к выполнению измерений и при их проведении необходимо соблюдать условия. установленные в руководствах по эксплуатации или в паспортах средств измерений и вспомогательного оборудования.

4.2 Приготовление растворов проводят при температуре окружающей среды от 15 с С до 25 “С.

4.3 Все растворы, если это не оговорено особо, следует хранить при комнатной температуре в закрытых емкостях. Растворы, используемые в методе А. хранят в сосудах из полимерных материалов.

4.4 Лаборатории, проводящие измерения, и требования к компетентности испытателей должны соответствовать ГОСТ ИСО/МЭК 17025.

Сущность метода заключается в образовании окрашенного комплексного соединения в результате реакции ионов алюминия с пирокатехиновым фиолетовым с последующим фотометрическим определением в диапазоне длин волн от 570 до 590 нм и расчетом массовой концентрации алюминия в пробе анализируемой воды.

При низкой концентрации алюминия в пробе наибольшее влияние на результаты оказывает алюминий. вымывающийся из материала сосудов для хранения и анализа.

Фторид-ионы образуют стабильные комплексы с алюминием и мешают его определению. Добавление ионов магния, которые образуют более стабильный комплекс с фторидом, в раствор смешанного реагента (см. 5.3.7) устраняет это отрицательное влияние.

Железо образует окрашенный комплекс с пирокатехиновым фиолетовым и создает помехи определению алюминия. Это отрицательное влияние устраняется добавлением аскорбиновой кислоты и 1.10-фенантролинмоногидрата в раствор смешанного реагента (см. 5.3.7).

Окрашенные соединения мешают определению алюминия в том случае, когда значение оптической плотности (в пересчете на кювету с толщиной поглощающего свет слоя 10 мм) превышает 0.050 единиц оптической плотности. Гумимовые вещества, равно как и другие органические соединения, которые образуют комплексные соединения с алюминием, могут также оказывать мешающее влияние. Эти помехи устраняют минерализацией по стандартам (1) и (2] или смесью пероксида водорода и азотной кислоты (см. 8.3.9).

5.2 Средства измерений, вспомогательное оборудование, реактивы, материалы

Читайте также:  Анализ на кристаллы околоплодных вод

Фотометр, спектрофотометр, фотоэлектроколориметр, фотометрический анализатор (далее — прибор), позволяющий измерять оптическую плотность раствора в диапазоне длин волн от 400 до 700 нм при допускаемой абсолютной погрешности измерения коэффициента направленного пропускания не более ± 2 % в оптических кюветах с толщиной поглощающего свет слоя от 10 до 50 мм.

Межгосударственный стандартный образец состава водных растворов ионов алюминия массовой концентрации 1 г/дм 3 с относительной погрешностью аттестованного значения не более + 2 % при доверительной вероятности Р = 0.95.

Весы неавтоматического действия по ГОСТ OIML R 76-1 с пределами допускаемой абсолютной погрешности не более ± 0,001 г.

pH-метр любого типа, обеспечивающий измерение pH с допускаемой абсолютной погрешностью ± 0,05 единиц pH.

Колбы мерные 2-50-2, 2-100-2. 2-250-2, 2-500-2, 2-1000-2 по ГОСТ 1770.

Пипетки градуированные типов 1—3 исполнений 1(1 а) или 2(2а) 2-го класса точности вместимостью 1.2. 5. 10 см 3 по ГОСТ 29227.

Пипетки с одной отметкой исполнений 2 или 2а 2-го класса точности вместимостью 10, 25 см 3 по ГОСТ 29169.

Цилиндры мерные 2-10-2. 2-25-2, 2-50-2, 2-100-2, 2-250-2. 2-500-2 по ГОСТ 1770.

Дозаторы пипеточные одмоканальные с переменным объемом, предназначенные для использования в диапазоне от 0,1 до 10.0 см 3 с метрологическими характеристиками по ГОСТ 28311.

Бидистиллятор стеклянный или установка для получения деионизованной воды.

Стаканы или конические колбы из полимерного материала вместимостью 50. 200 см 3 .

Стаканы кварцевые по ГОСТ 19908 или стеклянные термостойкие любого исполнения вместимостью 50 и 150 см 3 по ГОСТ 25336.

Колбы конические термостойкие вместимостью 250 см 3 по ГОСТ 25336.

Колбы плоскодонные или конические вместимостью 50 см 3 по ГОСТ 25336.

Стаканы стеклянные химические любого исполнения вместимостью 50.100, 250. 500,1000 см 3 по ГОСТ 25336.

Фильтры мембранные с порами диаметром 0.45 и 5,0 мкм.

Устройство для фильтрования проб через мембранные фильтры.

Фильтры бумажные обезволенные «белая лента».

Баня песчаная любого типа или плитка электрическая с закрытой спиралью по ГОСТ 14919.

Холодильник бытовой любого типа, обеспечивающий температуру от 2 “С до 8 °С.

Секундомер механический или электронный, или часы механические по ГОСТ 10733, или часы электронные по ГОСТ 23350, или часы электронно-механические кварцевые по ГОСТ 26272 любой марки, или таймер.

Натрий уксуснокислый 3-водный кристаллический по ГОСТ 199. ос. ч. или х. ч.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

Вода бидистиллированная или деионизованная (дистиллированная вода по ГОСТ 6709, перегнанная повторно в аппаратуре из кварца или стекла либо пропущенная через колонку с ионообменными смолами по ГОСТ 20298 и ГОСТ 20301). или вода для лабораторного анализа степени чистоты 1 или 2 по ГОСТ ISO 3696 (далее — бидистиллированная вода).

Кислота аскорбиновая фармакопейная.

Кислота уксусная ледяная ос. ч. или по ГОСТ 61, х. ч.

Кислота азотная ос. ч. по ГОСТ 11125.

Натрий углекислый кислый (бикарбонат натрия) по ГОСТ 4201, х. ч.

Магний сернокислый 7-еодный по ГОСТ 4523, х. ч.

Пероксид водорода по ГОСТ 10929. х. ч.

Примечание — Не допускается применение стабилизированного пероксида водорода.

Бумага индикаторная универсальная.

1 Допускается применять другие средства измерений, вспомогательное оборудование с метрологическими и техническими характеристиками не хуже указанных в настоящем стандарте, а также химические реактивы более высокой квалификации.

2 Растворы следует хранить в плотно закрытых сосудах из полимерных материалов, не подвергая их. по возможности, воздействию яркого света.

3 Путем анализа холостых проб в соответствии с требованиями конкретного метода необходимо до начала анализа проб убедиться в том. что термостойкие стаканы (конические колбы), применяемые при обработке проб кислотами при нагревании, не выделяют алюминий.

4 Перед применением мембранные фильтры очищают кипячением в течение 10 мин в растворе азотной кислоты по 5.3.4 или 8.3.1 и затем тщательно промывают бидистиллированной водой до нейтральной реакции.

5.3 Подготовка к измерениям

Всю используемую для отбора, хранения, транспортирования и анализа проб посуду промывают разбавленной 1:1 азотной кислотой, затем большим количеством водопроводной и/или дистиллированной воды и ополаскивают 3—4 раза бидистиллированной водой. Не допускается обрабатывать посуду смесями, содержащими соединения хрома.

5.3.2 Приготовление раствора пирокатехинового фиолетового массовой концентрации 500 мг/дм 3

В мерной колбе вместимостью 100 см 3 растворяют (0.050 ± 0.001) г пирокатехинового фиолетового примерно в 20 см 3 бидистиллированной воды (см. 5.2) и доводят до метки бидистиллированной водой.

Срок хранения приготовленного раствора — не более 1 месяца.

Примечание — Следует учитывать, что пирокатехиновый фиолетовый имеет различные характеристики от партии к партии. Раствор пирокатехинового фиолетового считают пригодным для целей настоящего стандарта. если градуировочный раствор алюминия массовой концентрацией 0.1 мг/дм 3 , обработанный по 5.3.10. дает при измерениях в кювете с толщиной поглощающего сеет слоя 10 мм по 5.3.12.1 значение оптической плотности, равное (0,20 ± 0,05) единиц оптической плотности.

5.3.3 Приготовление раствора уротропина

В мерной колбе вместимостью 500 см 3 , наполовину заполненной бидистиллированной водой (см. 5.2). растворяют 210 г уротропина и доводят до метки бидистиллированной водой.

Раствор стабилен при хранении при температуре не ниже 15 J C (во избежание кристаллизации) не более 2 месяцев.

5.3.4 Приготовление раствора азотной кислоты объемной долей 0.4 %

В мерную колбу вместимостью 1000 см 3 , заполненную бидистиллированной водой (см. 5.2) примерно наполовину, вносят дозатором или мерным цилиндром 4 см 3 азотной кислоты и доводят до метки бидистиллированной водой.

Срок хранения приготовленного раствора — не более 6 месяцев.

5.3.5 Приготовление исходного раствора алюминия массовой концентрации 10 мг/дм 3

В мерную колбу вместимостью 100 см 3 вносят пипеткой 1 см 3 стандартного образца состава раствора ионов алюминия и доводят до метки раствором азотной кислоты (5.3.4).

Срок хранения приготовленного раствора — не более 1 месяца.

5.3.6 Приготовление промежуточного раствора алюминия массовой концентрации 1 мг/дм 3

В мерную колбу вместимостью 100 см 3 вносят пипеткой 10 см 3 исходного раствора алюминия (5.3.5) и доводят до метки раствором азотной кислоты (5.3.4).

Срок хранения приготовленного раствора — не более 14 суток.

5.3.7 Приготовление раствора смешанного реагента

В емкость из полимерного материала вместимостью 200 см 3 вносят 70 см 3 бидистиллированной воды (см. 5.2). добавляют пипеткой 1.0 см 3 концентрированной азотной кислоты, затем добавляют 25.0 г сернокислого магния (см. 5.2). 5 г аскорбиновой кислоты. 0.25 г 1.10-фенатролинмоногидрата и 5 см 3

исходного раствора алюминия (5.3.5). Раствор переносят в мерную колбу вместимостью 100 см 3 и доводят до метки бидистиллированной водой.

Срок хранения приготовленного раствора — не более 1 месяца.

Примечание — Добавление точного обьема исходного раствора алюминия существенно для достижения линейности градуировочной характеристики.

5.3.8 Приготовление раствора бикарбоната натрия молярной концентрации 2 моль/дм 3

В мерной колбе вместимостью 500 см 3 растворяют 85 г бикарбоната натрия примерно в 400 см 3 бидистиллированной воды (см. 5.2) и доводят до метки бидистиллированной водой.

Срок хранения приготовленного раствора — не более 3 месяцев.

Примечание — Раствор бикарбоната натрия применяют для увеличения pH пробы. Для этой цели не следует применять гидроокись натрия, т. к. она обычно сильно загрязнена алюминием.

5.3.9 Приготовление градуировочных растворов

Для диапазона высоких значений массовой концентрации алюминия (например, от 0.05 до 0.50 мг/дм 3 ) готовят градуировочные растворы следующим образом. В ряд мерных колб вместимостью 100 см 3 вносят градуированной пипеткой 0.0; 0.5; 1.0; 2.0; 3.0; 4.0 и 5.0 см 3 исходного раствора алюминия массовой концентрации 10 мг/дм 3 (5.3.5) и доводят до метки раствором азотной кислоты (5.3.4). Массовая концентрация алюминия в приготовленных растворах составляет 0.00; 0,05; 0.10; 0,20; 0.30; 0.40 и 0.50 мг/дм 3 соответственно. Градуировочный раствор, не содержащий алюминия, является холостой пробой для градуировки.

Для диапазона низких значений массовой концентрации алюминия (например, от 0.01 до 0,05 мг/дм 3 ) готовят градуировочные растворы следующим образом. В серию мерных колб вместимостью 100 см 3 вносят пипеткой 0.0; 1.0; 2.0; 3.0; 4,0 и 5.0 см 3 промежуточного раствора алюминия массовой концентрации 1 мг/дм 3 (5.3.6) и доводят до метки раствором азотной кислоты (5.3.4). Массовая концентрация алюминия в приготовленных растворах составляет 0.00; 0.01; 0.02; 0.03; 0.04 и 0,05 мг/дм 3 соответственно. Градуировочный раствор, не содержащий алюминия, является холостой пробой для градуировки.

Градуировочные растворы готовят вдень использования.

5.3.10 Приготовление окрашенных растворов

Из каждого градуировочного раствора, включая холостую пробу для градуировки (см.5.3.9). готовят окрашенные растворы.

Для этого в емкость из полимерного материала вместимостью 100 см 3 пипеткой вносят 25 см 3 соответствующего градуировочного раствора, добавляют пипеткой или дозатором при перемешивании

1.0 см 3 раствора смешанного реагента (5.3.7). 1.0 см 3 раствора пирокатехинового фиолетового (5.3.2) и

5.0 см 3 раствора уротропина (5.3.3). Каждый приготовленный раствор выдерживают перед измерением не менее 15 мин при комнатной температуре. Измерение проводят до истечения 60 мин с момента добавления раствора уротропина. Значение pH приготовленных растворов должно быть (5.9 ±0.1). При невыполнении этого условия находят и устраняют причины несоответствия, после чего растворы готовят заново. Порцию раствора, в которой измеряли значение pH. для измерений оптической плотности не используют.

Подготовку прибора к работе проводят в соответствии с руководством (инструкцией) по эксплуатации прибора. При использовании прибора, снабженного монохроматором, устанавливают рабочую длину волны 580 им. при использовании фильтровых приборов выбирают светофильтр, имеющий максимум поглощения, максимально близкий к этому значению.

5.3.12.1 Измеряют три раза оптическую плотность подготовленных по 5.3.10 градуировочных растворов и холостой пробы для градуировки при длине волны 580 нм в оптической кювете с необходимой толщиной поглощающего свет слоя, используя в качестве раствора сравнения бидистиллированную воду (см.5.2).

Используют два диапазона измерений;

— с кюветой с толщиной поглощающего свет слоя 50 мм — для диапазона массовой концентрации алюминия в пробе воды от 0.01 до 0.05 мг/дм 3 ;

— с кюветой с толщиной поглощающего свет слоя 10 мм — для диапазона массовой концентрации алюминия в пробе воды от 0.05 до 0.50 мг/дм 3 .

Для каждого градуировочного раствора рассчитывают среднеарифметическое значение полученных значений оптической плотности.

5.3.12.2 Устанавливают градуировочную характеристику в виде зависимости среднеарифметических значений оптической плотности градуировснных растворов за вычетом оптической плотности холостой пробы для градуировки от массовой концентрации алюминия.

— если прибор снабжен компьютерной (микропроцессорной) системой сбора и обработки информации. то градуировочную характеристику устанавливают в соответствии с руководством (инструкцией) по эксплуатации прибора:

— если прибор не предусматривает проведения автоматизированной градуировки, то полученные градуировочные характеристики обрабатывают методом линейной регрессии с использованием предназначенного для этих целей программного обеспечения. При отсутствии такой возможности рассчитывают угловой коэффициент градуировочной характеристики Ь. единицы оптической плотности дм 3 • мг 1 . по формуле

где / — число градуировочных растворов:

С,- — массовая концентрация алюминия в /-м градуировочном растворе, мг/дм 3 ;

А, — среднеарифметическое значение оптической плотности /-го градуировочного раствора за вычетом оптической плотности холостой пробы для градуировки, единицы оптической плотности.

Примечание — Программное обеспечение к некоторым приборам позволяет вычислять градуировочный коэффициент К, равный Mb.

5.3.12.3 Проверка приемлемости градуировочной характеристики

Проверка приемлемости градуировочной характеристики с использованием компьютерной (микропроцессорной) системы сбора и обработки информации проводят в соответствии с руководством (инструкцией) по эксплуатации прибора.

Если прибор не имеет программного обеспечения, предусматривающего проведение автоматизированной градуировки, то для каждого градуировочного раствора рассчитывают значение углового коэффициента градуировочной характеристики Ь(. единицы оптической плотности дм 3 • мг \ по формуле

где А. — среднеарифметическое значение оптической плотности г-го градуировочного раствора за вычетом среднеарифметического значения оптической плотности холостой пробы для градуировки. единицы оптической плотности;

С-— массовая концентрация алюминия 8 мл градуировочном растворе, мг/дм 3 .

Градуировочную характеристику признают приемлемой при выполнении в каждой градуировочной точке условия

где bt — значение устойчивого коэффициента градуировочной характеристики, вычисляемое по формуле (2). единицы оптической плотности • дм 3 /мг: b — значение углового коэффициента градуировочной характеристики, вычисленное по формуле (1) (см. 5.3.12.2). единицы оптической плотности дм 3 /мг,

G — норматив контроля приемлемости градуировочной характеристики. %, равный:

-13 % — для диапазона массовой концентрации алюминия от 0.01 до 0.05 мг/дм 3 включительно; -10 % — для диапазона массовой концентрации алюминия свыше 0.05 до 0.50 мг/дм 3 включительно.

источник

Метод основан на способности иона алюминия образовывать с алюминоном комплексное соединение оранжево-красного цвета, которое фотометрируется при длине волны 525 — 540 нм. Реакция осуществляется в слабокислом растворе при pH 4,5 — 4,65 в присутствии сульфата аммония в качестве стабилизатора окраски комплексного соединения.

Методика выполнения измерений обеспечивает получение результатов измерений с погрешностью, не превышающей значений, приведенных в таблице 1.

Диапазон измерений, значения показателей точности, правильности, повторяемости и воспроизводимости

Показатель повторяемости (относительное среднеквадратическое отклонение повторяемости), s r, %

Показатель воспроизводимости (относительное среднеквадратическое отклонение воспроизводимости), s r , %

Показатель правильности (границы относительной систематической погрешности при вероятности Р = 0,95), ± δс, %

Показатель точности (границы относительной погрешности при вероятности Р = 0,95), ± δс, %

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.

3.1 . Средства измерений, вспомогательное оборудование

Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр, позволяющий измерять оптическую плотность при длине волны λ = 525 — 540 нм.

Кюветы с толщиной оптического слоя 30 мм.

Весы лабораторные, например, ВЛР-2000 по ГОСТ 24104-2001.

ГСО с аттестованным содержанием ионов алюминия с погрешностью не более 1 % при Р = 0,95.

Электроплитка с закрытой спиралью по ГОСТ 14919-83 (или песчаная баня).

Колбы мерные 2-25-2, 2-100-2, 2-250-2, 2-1000-2 по ГОСТ 1770-74.

Пипетки градуированные вместимостью 1, 2, 5, 10 по ГОСТ 29227-91.

Пипетки с одной отметкой вместимостью 5, 10 по ГОСТ 29169-91.

Стаканы химические В-1-100 ТХС по ГОСТ 25336-82.

Стаканы для взвешивания СВ по ГОСТ 25336-82.

Алюминон (аммонийная соль ауринтрикарбоновой кислоты) по ТУ 6-09-5205.

Кислота аскорбиновая по ТУ 64-5-95.

Аммоний надсернокислый (персульфат) по ГОСТ 20478-75.

Натрий уксуснокислый, 3-водный по ГОСТ 199-78.

Натрий серноватистокислый 5-ти водный по ГОСТ 27068-86.

Хлористоводородная (соляная) кислота по ГОСТ 3118-77 (пл. 1,19 г/см 3 ).

Алюминий металлический гранулированный по ТУ 6-09-3742.

Фенолфталеин по ТУ 6-09-4530-77.

Спирт этиловый ректификованный технический по ГОСТ 18300-82.

Все реактивы, используемые для анализа, должны быть квалификации х. ч. или чда.

Допускается использование средств измерения, оборудования и материалов с метрологическими и техническими характеристиками не хуже указанных.

4.1 . При выполнении анализов необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007-76 .

Читайте также:  Анализ на кислород питательной воды

4.2 . Электробезопасность при работе с электроустановками по ГОСТ 12.1.019-79 .

4.3 . Организация обучения работников безопасности труда по ГОСТ 12.0.004-90 .

4.4 . Помещение лаборатории должно соответствовать требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-91 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009-83 .

Выполнение измерений может производить химик-аналитик, владеющий техникой фотометрического анализа и изучивший инструкцию по эксплуатации спектрофотометра или фотоколориметра.

Измерения проводятся в нормальных лабораторных условиях:

Температура окружающего воздуха (22 ± 5) °C ;

Атмосферное давление (84 — 106) кПа;

Относительная влажность не более 80 % при t = 25 °C;

Частота переменного тока (50 ± 1) Гц;

Напряжение в сети (220 ± 22) В.

Отбор проб производится в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51592-2000 «Вода Общие требования к отбору проб».

7.1 . Посуду, предназначенную для отбора и хранения проб, промывают раствором соляной кислоты (1:1), а затем дистиллированной водой. Объем отбираемой пробы должен быть не менее 200 см 3 .

7.2 . Пробы анализируют не позднее, чем через 2 часа после отбора или консервируют, добавляя раствор хлористоводородной кислоты (2 моль/дм 3 ) из расчета 4 капли на каждые 100 см 3 пробы. Законсервированную пробу хранят не более 3-х суток.

7.3 . При отборе проб составляется акт отбора проб по утвержденной форме, в котором указывается:

— цель анализа, предполагаемые загрязнители,

— должность, фамилия отобравшего пробу, дата.

8.1 . Приготовление растворов и реактивов

8.1.1 . Приготовление градуировочных растворов из стандартного образца.

При использовании стандартного образца производят разведение его в соответствии с инструкцией по применению. Массовая концентрация алюминия в рабочем градуировочном растворе должна составлять 10 мг/дм 3 .

8.1.2 . Приготовление градуировочных растворов из металлического алюминия.

Взвешивают две — три гранулы алюминия на аналитических весах с точностью до четвертого знака после запятой. Навеску помещают в мерную колбу вместимостью 500 см 3 , добавляют 10 — 15 см 3 бидистиллированной воды и 10 см 3 концентрированной соляной кислоты.

Растворение алюминия сопровождается выделением водорода, если выделение водорода прекратится, а гранулы остались нерастворенными, добавляют еще немного кислоты. После растворения алюминия объем раствора доводят до метки бидистиллированной водой Рассчитывают массовую концентрацию ионов алюминия в полученном растворе по формуле

где САl — массовая концентрация ионов алюминия, мг/см 3 ,

а — навеска металлического алюминия, г;

При хранении в плотно закрытой посуде раствор устойчив.

8.1.2.2 . Промежуточный раствор с массовой концентрацией ионов алюминия 50,0 мкг/см 3 .

Рассчитывают объем основного раствора, который необходимо взять для получения 100 см 3 раствора с концентрацией алюминия 50,0 мкг/см 3 .

V — объем основного раствора алюминия, см 3 ;

C Аl — массовая концентрация алюминия в основном растворе, мг/см 3 .

Рассчитанный объем основного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 100 см 3 , доливают бидистиллированной водой до метки и перемешивают. Хранят не более 1 месяца.

8.1.2.3 . Рабочий раствор с массовой концентрацией ионов алюминия 10,0 мкг/см 3 .

Пипеткой вместимостью 20 см 3 отбирают 20,0 см 3 промежуточного раствора алюминия, помещают в мерную колбу вместимостью 100 см 3 и доводят объем раствора до метки бидистиллированной водой.

8.1.3 . Приготовление ацетатного буферного раствора ( pH = 4,6 ± 0,1).

400 г трехводного уксуснокислого натрия помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см 3 и растворяют его при небольшом нагревании (40 — 50 °C) в 400 — 500 см 3 дистиллированной воды, приливают 183 см 3 ледяной уксусной кислоты и после охлаждения доводят объем раствора до метки дистиллированной водой. pH раствора контролируют потенциометрическим методом. Хранят не более одного месяца.

8.1.4 . Приготовление раствора гидроксида натрия.

10 г гидроксида натрия растворяют в 90 см 3 бидистиллированной воды. Раствор хранят в полиэтиленовой посуде в течение 3-х месяцев.

8.1.5 . Приготовление раствора сульфата аммония.

50 ,0 г сульфата аммония растворяют в 100 см 3 дистиллированной воды.

0 ,500 г алюминона растворяют в стакане в 100 см 3 нагретой до кипения дистиллированной воде, раствор охлаждают до комнатной температуры, прибавляют 12,5 см 3 ацетатного буферного раствора и переливают в мерную колбу вместимостью 250 см 3 . Раствор доводят до метки бидистиллированной водой. Приготовленный раствор хранят в темной герметично закрытой склянке не более 3-х месяцев.

8.1.7 . Приготовление раствора аскорбиновой кислоты.

0 ,300 г аскорбиновой кислоты растворяют в 10 см 3 бидистиллированной воды. Раствор готовят непосредственно перед проведением анализа.

8.1.8 . Приготовление раствора надсернокислого аммония.

5 ,0 г надсернокислого аммония растворяют в 10 см 3 бидистиллированной воды, перемешивают до полного растворения соли. Раствор готовят непосредственно перед проведением анализа.

Навеску 0,100 г фенолфталеина растворяют в 80 см этилового спирта в мерной колбе вместимостью 100 см 3 , затем доводят до метки дистиллированной водой. Раствор хранят в защищенном от света месте до внешних изменений.

8.1.10 . Приготовление раствора натрия серноватистокислого (тиосульфат натрия) с концентрацией 0,1 моль/дм 3 .

Навеску 25,00 г натрия серноватистокислого пятиводного растворяют в 400 см 3 дистиллированной воды, добавляют цилиндром вместимостью 10 см 3 10 см 3 изобутилового спирта, тщательно перемешивают и доводят объем до метки дистиллированной водой в мерной колбе вместимостью 1 дм 3 .

Раствор годен к применению через 10 — 14 суток. Хранится в склянке из темного стекла не более 3-х месяцев.

Допускается приготовление из стандарт-титра согласно инструкции по приготовлению.

8.1.11 . Приготовление раствора натрия серноватистокислого (тиосульфат натрия) с концентрацией 0,01 моль/дм 3 .

100 см 3 раствора натрия серноватистокислого с концентрацией 0,1 моль/дм 3 разбавляют свежепрокипяченной и охлажденной дистиллированной водой, добавляют 0,2 г углекислого натрия и доводят объем раствора до метки дистиллированной водой в колбе вместимостью 1 дм 3 . Используют свежеприготовленный раствор.

8.2 . Построение градуировочного графика

В мерные колбы вместимостью 25 см 3 помещают 0; 0,1; 0,2; 0,4; 0,7; 1,0 и 1,4 см 3 рабочего стандартного раствора, что соответствует 0,0; 1,0, 2,0; 4,0; 7,0; 10,0 и 14,0 мкг алюминия в 25 см 3 пробы или 0, 0,04; 0,08; 0,16; 0,28; 0,40 и 0,56 мг/дм 3 алюминия. Далее выполняют анализ образцов для градуировки, в порядке возрастания их концентрации, согласно п. 10. Каждый образец анализируют 2 — 3 раза и вычисляют среднее значение оптической плотности для каждого раствора, вычитая из полученного значения оптической плотности среднее значение оптической плотности холостой пробы. По полученным данным строят градуировочный график зависимости оптической плотности растворов от концентрации алюминия в мг/дм 3 или рассчитывают уравнение регрессии методом наименьших квадратов.

8.3 . Контроль стабильности градуировочной характеристики

Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят не реже одного раза в месяц или при смене партий реактивов. Средствами контроля являются вновь приготовленные образцы для градуировки (не менее 3 образцов).

Градуировочную характеристику считают стабильной при выполнении для каждого образца для градуировки следующего условия:

где X — результат контрольного измерения массовой концентрации алюминия в образце для градуировки;

С — аттестованное значение массовой концентрации алюминия в образце для градуировки;

— среднеквадратическое отклонение внутрилабораторной прецизионности, установленное при реализации методики в лаборатории.

Примечание. Допустимо среднеквадратическое отклонение внутрилабораторной прецизионности при внедрении методики в лаборатории устанавливать на основе выражения с последующим уточнением по мере накопления информации в процессе контроля стабильности результатов анализа.

Значения s R приведены в Таблице 1.

Если условие стабильности градуировочной характеристики не выполняется только для одного образца для градуировки, необходимо выполнить повторное измерение этого образца с целью исключения результата, содержащего грубую погрешность.

Если градуировочная характеристика нестабильна, выясняют причины и повторяют контроль с использованием других образцов для градуировки, предусмотренных методикой. При повторном обнаружении нестабильности градуировочной характеристики строят новый градуировочный график.

9.1 . Мешающее влияние железа ( III ), образующего аналогично окрашенное соединение, устраняется восстановлением его аскорбиновой кислотой в ходе проведения анализа по разделу 10 . При этом устраняется также влияние остаточного хлора при концентрации его до 0,5 мг/дм 3 .

9.2 . При наличии в воде остаточного хлора более 0,5 мг/дм 3 его влияние устраняется добавлением эквивалентного количества раствора серноватистокислого натрия 0,01 моль/дм 3 в таком объеме, который будет зафиксирован после проведения титрования на содержание хлора «активного» йодометрическим методом.

9.3 . Если окраска пробы не уничтожена в процессе пробоподготовки и разбавления, необходимо провести опыт, в котором окрашенную пробу обработать также, как и при анализе, но без добавления реакционной смеси Оптические плотности полученных растворов «холостой», «рабочей» пробы и пробы на цветность измерить относительно дистиллированной воды, для расчета истинной оптической плотности использовать формулу:

9.4 . При содержании фторидов в исследуемой пробе от 0,3 до 25 мг/дм 3 , фосфатов от 0,2 до 80 мг/дм 3 , суммарного количества органических веществ по химическому потреблению кислорода (ХПК) до 1500 мг/дм 3 для устранения их мешающего влияния пробу воды необходимо предварительно обработать надсернокислым аммонием. Для этого в зависимости от содержания алюминия в термостойкий стакан вместимостью 50 см 3 помещают 1 — 25 см 3 пробы, пипеткой добавляют 0,5 см 3 свежеприготовленного раствора надсернокислого аммония и выпаривают пробу до белых густых паров серной кислоты (почти досуха). Стакан охлаждают, обливают стенки небольшим количеством бидистиллированной воды и выпаривание повторяют. К влажному остатку после охлаждения порциями приливают 25 см 3 бидистиллированной воды. Раствор каждый раз перемешивают. Затем приливают 1 — 2 капли раствора фенолфталеина и по каплям нейтрализуют избыточную кислотность раствором гидроксида натрия. Далее проводят определение по разделу 10 .

В нейтрализованный раствор добавляют 1 см 3 раствора сульфата аммония, 2,5 см 3 ацетатного буферного раствора, раствор перемешивают, приливают 1 см 3 раствора аскорбиновой кислоты и 2 см 3 раствора алюминона. Через 25 — 30 минут раствор переносят в мерную колбу вместимостью 50 см 3 , ополаскивают стакан несколько раз 5 см 3 бидистиллированной воды, каждый раз сливая промывную воду в мерную колбу с раствором, затем раствор в колбе доводят до метки бидистиллированной водой, перемешивают и замеряют оптическую плотность раствора при λ = 525 — 540 нм в кювете 30 мм по отношению к бидистиллированной воде. Одновременно аналогично готовят холостую пробу, обрабатывая бидистиллированную воду описанным выше методом. Оптическую плотность холостой пробы замеряют относительно бидистиллированной воды.

Оптическую плотность рабочей пробы получают, вычитая из замеренной оптической плотности пробы значение оптической плотности холостой пробы. Содержание алюминия в мг/дм 3 находят по градуировочному графику.

Величина D холост. при рабочих измерениях не должна превышать величину D холост. при построении градуировочного графика. В противном случае производится проверка качества реактивов и дистиллированной воды.

За результат анализа Хсрпринимают среднее арифметическое значение двух параллельных определений Х1 и Х2

для которых выполняется следующее условие:

где r — предел повторяемости, значения которого приведены в Таблице 2.

Значения предела повторяемости при вероятности P = 0,95

Предел повторяемости (относительное значение допускаемого расхождения между двумя результатами параллельных определений), r, %

При невыполнении условия (1) могут быть использованы методы проверки приемлемости результатов параллельных определений и установления окончательного результата согласно раздела 5 ГОСТ Р ИСО 5725-6.

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 3.

Значения предела воспроизводимости при вероятности P = 0,95

Предел воспроизводимости (относительное значение допускаемого расхождения между двумя результатами, полученными в разных лабораториях), R, %

При превышении предела воспроизводимости могут быть использованы методы оценки приемлемости результатов анализа согласно раздела 5 ГОСТ Р ИСО 5725-6.

12.1 . Результат анализа Хсрв документах, предусматривающих его использование, может быть представлен в виде: Хср ± D , мг/дм 3 , P = 0,95,

где D — показатель точности методики.

Значение D рассчитывают по формуле:

D = 0,01 · δ · Хср. Значение δ приведено в таблице 1.

Допустимо результат анализа в документах, выдаваемых лабораторией, представлять в виде:

Хср ± D л мг/дм 3 , P = 0,95, при условии D л D ,

где Хср— результат анализа, полученный в соответствии с прописью методики;

± D л — значение характеристики погрешности результатов анализа, установленное при реализации методики в лаборатории, и обеспечиваемое контролем стабильности результатов анализа.

Примечание. При представлении результата анализа в документах, выдаваемых лабораторией, указывают:

— количество результатов параллельных определений, использованных для расчета результата анализа;

— способ определения результата анализа (среднее арифметическое значение или медиана результатов параллельных определений).

12.2 . В том случае, если массовая концентрация алюминия в анализируемой пробе превышает верхнюю границу диапазона, то допускается разбавление пробы таким образом, чтобы массовая концентрация алюминия соответствовала регламентированному диапазону.

Результат анализа Хср в документах, предусматривающих его использование, может быть представлен в виде:

где ± D ’ — значение характеристики погрешности результатов анализа, откорректированное на величину погрешности взятия аликвоты.

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, среднеквадратическом отклонении внутрилабораторной прецизионности, погрешности).

Алгоритм оперативного контроля процедуры анализа с использованием метода добавок

Оперативный контроль процедуры анализа проводят путем сравнения результата отдельно взятой контрольной процедуры Ккс нормативом контроля К.

Результат контрольной процедуры Кк рассчитывают по формуле

где X ‘ср — результат анализа массовой концентрации алюминия в пробе с известной добавкой — среднее арифметическое двух результатов параллельных определений, расхождение между которыми удовлетворяет условию (1) раздела 11.

X ср — результат анализа массовой концентрации алюминия в исходной пробе — среднее арифметическое двух результатов параллельных определений, расхождение между которыми удовлетворяет условию ( 1 ) раздела 11 .

Норматив контроля К рассчитывают по формуле

где , — значения характеристики погрешности результатов анализа, установленные в лаборатории при реализации методики, соответствующие массовой концентрации алюминия в пробе с известной добавкой и в исходной пробе, соответственно.

Примечание. Допустимо характеристику погрешности результатов анализа при внедрении методики в лаборатории устанавливать на основе выражения: D л = 0,84 · D , с последующим уточнением по мере накопления информации в процессе контроля стабильности результатов анализа.

Процедуру анализа признают удовлетворительной, при выполнении условия:

При невыполнении условия (2) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (2) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.

Периодичность оперативного контроля процедуры анализа, а также реализуемые процедуры контроля стабильности результатов анализа регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории.

источник