ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО НАДЗОРУ
В СФЕРЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
|
УТВЕРЖДАЮ
Директор
ФГБУ
«Федеральный центр анализа и
оценки техногенного
воздействия»
__________________
В.В. Новиков
«01»
сентября 2016 г.
|
КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ
ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВОД
МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ
ХИМИЧЕСКОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ КИСЛОРОДА
В ПРОБАХ ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД
ТИТРИМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
ПНД Ф 14.1:2:3.100-97
Методика допущена для
целей государственного
экологического контроля
МОСКВА
(Издание 2016 г)
Методика измерений аттестована Центром метрологии и
сертификации «СЕРТИМЕТ» Уральского отделения РАН (Аттестат аккредитации №
RA.RU.310657 от 12.05.2015), рассмотрена и одобрена федеральным государственным
бюджетным учреждением «Федеральный центр анализа и оценки техногенного воздействия»
(ФГБУ «ФЦАО»).
Настоящее издание методики введено в действие взамен
предыдущего издания ПНД Ф 14.1:2.100-97 и действует с 01 декабря 2016 года до
выхода нового издания.
Сведения об аттестованной методике измерений переданы в Федеральный
информационный фонд по обеспечению единства измерений.
Разработчик: © ООО НПП «Акватест»
СОДЕРЖАНИЕ
|
1 Назначение и область применения. 2
2 Нормативные ссылки. 2
3 Метод измерений. 4
4 Требования к показателям точности измерений. 4
5 Требования к средствам измерений, вспомогательным
устройствам, реактивам и материалам.. 4
5.1 Средства измерений, стандартные образцы,
лабораторная посуда, вспомогательные устройства. 4
5.2 Реактивы и материалы.. 5
6 Требования безопасности. 6
7 Требования к квалификации операторов. 6
8 Условия измерений. 6
9 Отбор и хранение проб. 6
10 Подготовка к выполнению измерений. 7
10.1 Приготовление растворов и реактивов. 7
10.2 Установление точной концентрации раствора соли
Мора. 8
11 Устранение мешающих влияний. 8
12 Выполнение измерений. 9
12.1 Выполнение измерений в водах с низкой
концентрацией хлоридов. 9
12.2 Выполнение измерений в водах с высокой
концентрацией хлоридов. 9
13 Обработка результатов измерений. 10
14 Оформление результатов измерений. 10
15 Контроль точности результатов измерений. 11
15.1 Оперативный контроль процедуры измерений с
использованием метода разбавления. 11
15.2 Оперативный контроль процедуры измерений с
использованием метода добавок. 12
15.3 Оперативный контроль процедуры измерений с
применением образцов для контроля. 12
|
1
НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Настоящий нормативный документ устанавливает методику
измерений бихроматной окисляемости - химического потребления кислорода (ХПК)
при обработке пробы воды ионом бихромата при определенных условиях для проб
природных (поверхностных и подземных) и сточных (производственных,
хозяйственно-бытовых, ливневых и очищенных) вод титриметрическим методом.
Методика применима при содержании в воде органических веществ, эквивалентном
потреблению кислорода в диапазоне от 4,0 до 2000 мг/дм3.
В зависимости от целей анализа измерение величины ХПК можно
проводить в нефильтрованной или фильтрованной пробе. В последнем случае пробу
фильтруют в соответствии с п. 9.3.
Измерению мешают хлориды, сульфиды, соединения железа(П),
нитриты и другие неорганические вещества, способные окисляться бихроматом в
кислой среде.
Мешающие влияния устраняют в соответствии с п. 11.
2
НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
ГОСТ
12.0.004-90 ССБТ. Организация обучения безопасности труда. Общие положения.
ГОСТ
12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.
ГОСТ
12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху
рабочей зоны.
ГОСТ
12.1.007-76 ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования
безопасности.
ГОСТ
12.4.009-83 ССБТ. Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды.
Размещение и обслуживание.
ГОСТ
17.1.5.04-81 Охрана природы. Гидросфера. Приборы и устройства для отбора,
первичной обработки и хранения проб природных вод. Общие технические условия.
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. Технические условия.
ГОСТ
4328-77 Реактивы. Натрия гидроокись. Технические условия.
ГОСТ
5230-74 Реактивы. Ртути окись желтая. Технические условия.
ГОСТ 6709-72
Вода дистиллированная. Технические условия.
ГОСТ
9147-80 Посуда и оборудование лабораторные фарфоровые. Технические условия.
ГОСТ
14919-83 Электроплиты, электроплитки и жарочные электрошкафы бытовые. Общие
технические условия.
ГОСТ
16317-87 Приборы холодильные электрические бытовые. Общие технические
условия.
ГОСТ
25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы. Основные
параметры и размеры.
ГОСТ
27384-2002 Вода. Нормы погрешности измерений показателей состава и свойств.
ГОСТ
29169-91 Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки с одной отметкой.
ГОСТ
29227-91 Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 1.
Общие требования.
ГОСТ
29251-91 Посуда лабораторная стеклянная. Бюретки. Часть 1. Общие
требования.
ГОСТ
30813-2002. Вода и водоподготовка. Термины и определения
ГОСТ 31861-2012
Вода. Общие требования к отбору проб.
ГОСТ
4208-72 Реактивы. Соль закиси железа и аммония двойная сернокислая (соль
Мора). Технические условия.
ГОСТ
4220-75 Реактивы. Калий двухромовокислый. Технические условия.
ГОСТ
Р 12.1.019-2009 ССБТ. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура
видов защиты.
ГОСТ
Р 53228-2008 Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и
технические требования. Испытания.
ГОСТ
OIML R 76-1-2011 ГСИ Государственная система обеспечения единства
измерений. Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и
технические требования. Испытания.
ГОСТ
Р ИСО 5725-6-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и
результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике.
ТУ 6-09-05-90-86 1,10-Фенантролин сульфат ч.
ТУ 6-09-05-1256-83 Ферроин.
ТУ 6-09-40-2472-87 о-Фенантролин 1-водный, чда.
ТУ 6-09-1181-89 Бумага индикаторная универсальная для
определения pH 1 - 10 и 7 - 14.
ТУ 6-09-1678-95 Фильтры обеззоленные (белая, красная, синяя
ленты).
ТУ 6-09-3592-87 N-фенилантраниловая кислота
(о-Анилинбензойная кислота; Дифениламин-о-карбоновая кислота) чистый для
анализа.
ТУ 6-09-3703-74 Серебро сернокислое (серебро сульфат)
квалификации химически чистый, чистый. Технические условия.
ТУ 6-09-4711-81 Реактивы. Кальций хлористый (обезвоженный),
чистый.
ТУ 64-1-909-80 Шкафы сушильно-стерилизационные ШСС-80П.
ТУ 2265-011-43153636-2015 Мембрана ацетатцеллюлозная
Владипор МФАС-ОС-2-37 мм (0,45 мкм).
ТУ 2624-004-48438881-07 Реактивы. Ртуть (II) сернокислая.
ТУ 2642-581-00205087-2007 Стандарт-титры для титриметрии.
ТУ 3442.014.24662585-06 Баня песчаная МИМП-БП.
ТУ 3616-001-32953279-97 Приборы вакуумного фильтрования
ПВФ-35 и ПВФ-47.
3
МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ
Титриметрический метод измерения величины ХПК основан на
окислении органических веществ избытком бихромата калия (K2Cr2О7) в растворе серной кислоты при
нагревании в присутствии катализатора - сульфата серебра. Остаток бихромата
калия находят титрованием раствором соли Мора и по разности определяют
количество K2Cr2О7,
израсходованное на окисление органических веществ.
4
ТРЕБОВАНИЯ К ПОКАЗАТЕЛЯМ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ
4.1 Методика измерений должна обеспечивать выполнение
измерений с погрешностью (неопределенностью), не превышающей норм точности
измерений показателей состава и свойств вод, установленных ГОСТ
27384-2002.
4.2 Настоящая методика обеспечивает получение результатов
измерений с погрешностями, не превышающими значений, приведённых в таблице 1.
Таблица 1 - Диапазон
измерений ХПК, значения показателей точности, повторяемости и воспроизводимости
методики
|
Диапазон
измерений ХПК,
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, %
|
|
От 4,0 до 10,0 включ.
|
30
|
10
|
15
|
|
Св. 10,0 до 100 включ.
|
20
|
7
|
10
|
|
Св. 100 до 2000 включ.
|
15
|
5
|
8
|
Значения показателя точности
методики используют при:
- оформлении результатов измерений, выдаваемых лабораторией;
- оценке деятельности лабораторий на качество проведения
испытаний;
- оценке возможности использования результатов измерений при
реализации методики в конкретной лаборатории.
5
ТРЕБОВАНИЯ К СРЕДСТВАМ ИЗМЕРЕНИЙ, ВСПОМОГАТЕЛЬНЫМ УСТРОЙСТВАМ, РЕАКТИВАМ И
МАТЕРИАЛАМ
5.1 Средства измерений, стандартные
образцы, лабораторная посуда, вспомогательные устройства
|
Весы лабораторные общего
назначения специального или высокого класса точности с наибольшим пределом
взвешивания 210 г
|
ГОСТ
Р 53228 или ГОСТ
OIML R 76-1
|
|
Стандартные образцы бихроматной
окисляемости воды (химического потребления кислорода - ХПК) с аттестованным содержанием
ХПК с погрешностью не более 2 % при Р = 0,95
|
ГСО 7425
|
|
Колбы мерные 2-го класса точности
исполнения 2, 2а вместимостью 50, 100, 200, 250 и 500 см3
|
ГОСТ
1770
|
|
Пипетки градуированные 2 класса
точности исполнения 1, 2 вместимостью 1, 2, 5 и 10 см3
|
ГОСТ
29227
|
|
Пипетки с одной отметкой 2 класса
точности исполнения 2 вместимостью 2, 5, 10, 20, 25 и 50 см3
|
ГОСТ
29169
|
|
Бюретка 2 класса точности
исполнения 1, 2 вместимостью 25 см3
|
ГОСТ
29251
|
|
Колбы конические Кн исполнения 2
вместимостью 500 см3
|
ГОСТ
25336
|
|
Стаканы химические тип В,
исполнение 1 ТХС, вместимостью 50, 100, 250, 400 и 1000 см3
|
ГОСТ
25336
|
|
Воронки лабораторные диаметром 56
мм
|
ГОСТ
25336
|
|
Колбы круглодонные К-1 или
грушевидные Гр вместимостью 250 см3 и обратные холодильники со
взаимозаменяемыми конусами (установки для определения ХПК)
|
ГОСТ
25336
|
|
Стаканчики для взвешивания (бюксы)
СВ-19/9, СВ-24/10 и СВ-45/13
|
ГОСТ
25336
|
|
Цилиндры мерные исполнения 1, 3
вместимостью 50, 100 см3
|
ГОСТ
1770
|
|
Капельница 2-50 ХС
|
|
|
Эксикатор исполнения 2, диаметр
корпуса 190 мм
|
ГОСТ
25336
|
|
Капилляры стеклянные
|
ГОСТ
25336
|
|
Палочки стеклянные
|
|
|
Шпатель
|
ГОСТ
9147
|
|
Промывалка
|
|
|
Баня песчаная
|
ТУ 3442.014.24662585
|
|
Склянки для хранения проб и
растворов из светлого и темного стекла вместимостью 100, 250, 500, 1000 см3
|
|
|
Посуда полиэтиленовая
(полипропиленовая) для хранения растворов вместимостью 250 см3
|
|
|
Электроплитки с закрытой спиралью
и регулируемой мощностью нагрева
|
ГОСТ
14919
|
|
Шкаф сушильный общелабораторного
назначения с температурой нагрева до 130 °С
|
ТУ 64-1-909
|
|
Прибор вакуумного фильтрования
ПВФ-35 или ПВФ-47
|
ТУ-3616-001-32953279
|
|
Холодильник для хранения реактивов
и проб, обеспечивающий температуру +2 ÷ +5 °С
|
ГОСТ
16317
|
Средства измерений должны быть
поверены в установленные сроки.
Допускается использование других, в том числе импортных,
средств измерений и вспомогательных устройств с характеристиками не ниже, чем у
приведенных в п. 5.1.
5.2 Реактивы и материалы
|
Калий двухромовокислый (бихромат
калия) или
|
ГОСТ
4220
|
|
Калий двухромовокислый
стандарт-титр (фиксанал)
|
ТУ 2642-581-00205087
|
|
Соль закиси железа и аммония двойная
сернокислая (соль Мора) (NH4)2Fe(SO4)2⋅6H2O или
|
ГОСТ
4208
|
|
Соль Мора стандарт-титр (фиксанал)
|
ТУ 2642-581-00205087
|
|
Сульфат серебра
|
ТУ 6-09-3703
|
|
Ртуть сернокислая (II) или
|
ТУ 2624-004-48438881
|
|
Ртути окись желтая
|
ГОСТ
5230
|
|
Натрия гидроокись (гидроксид
натрия)
|
ГОСТ
4328
|
|
Серная кислота
|
ГОСТ 4204
|
|
N-фенилантраниловая кислота, ч или
|
ТУ 6-09-3592
|
|
Ферроин (C12H8N2)3⋅FeSO4
или
|
ТУ 6-09-05-1256
|
|
1,10-фенантролин 1-водный (C12H8N2)3⋅H2O или
|
ТУ 6-09-40-2472
|
|
1,10-фенантролин сульфат (C12H8N2)3⋅H2SO4,
|
ТУ 6-09-05-90
|
|
Универсальная индикаторная бумага
(pH 1 - 10)
|
ТУ 6-09-1181
|
|
Фильтры мембранные Владипор типа
МФАС-ОС-2 (0,45 мкм) или
|
ТУ 2265-011-43153636
|
|
Фильтры бумажные обеззоленные
«синяя лента»
|
ТУ 6-09-1678
|
|
Вода дистиллированная
|
ГОСТ 6709
|
Все используемые для анализа реактивы
должны быть квалификации ч.д.а. или х.ч., кроме тех, квалификация которых
указана в их наименовании.
Допускается использование реактивов и материалов,
изготовленных по другой нормативно-технической документации, в том числе
импортных, с характеристиками не ниже указанных в п. 5.2.
6
ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
6.1. При выполнении измерений необходимо соблюдать
требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ
12.1.007.
6.2. Электробезопасность при работе с электроустановками
обеспечивается по ГОСТ
Р 12.1.019-2009.
6.3. Организация обучения работающих безопасности труда
проводится 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.
6.5. Содержание вредных веществ в воздухе помещения
лаборатории не должно превышать установленных предельно допустимых концентраций
в соответствии с ГОСТ
12.1.005.
7
ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ОПЕРАТОРОВ
К выполнению измерений и обработке их результатов
допускаются лица, имеющие квалификацию техника-химика или лаборанта-химика и
владеющие техникой титриметрического анализа.
8
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.
9
ОТБОР И ХРАНЕНИЕ ПРОБ
9.1. Отбор проб для измерений величины ХПК производится в
соответствии с ГОСТ 31861 и ГОСТ
17.1.5.05.
9.2. Оборудование для отбора проб должно соответствовать ГОСТ 31861 и ГОСТ
17.1.5.04.
9.3. Пробы отбирают в стеклянную или
пластиковую посуду с пробками, исключающими загрязнение проб органическими
соединениями. Посуду, предназначенную для отбора и хранения проб, моют хромовой
смесью, затем тщательно (не менее 10 раз) промывают водопроводной и
ополаскивают дистиллированной водой. При отборе проб посуду ополаскивают
отбираемой водой, не допуская попадания в нее поверхностной пленки и грубых
включений. Объем отбираемой пробы должен быть не менее 200 см3.
9.4. Измерение ХПК следует проводить не позднее 4 ч после
отбора пробы. Если это невозможно, пробу, отобранную в стеклянную посуду,
консервируют добавлением раствора серной кислоты (1:2) из расчета 2 см3
на каждые 200 см3 пробы воды.
Законсервированную пробу хранят при +2 ÷ +5 °С не
более 5 суток.
Пробу, отобранную в пластиковую посуду, замораживают при
минус 20 °С. Замороженную пробу хранят не более 1 мес.
9.5. Если измерение ХПК проводят в фильтрованной пробе, то
пробу предварительно фильтруют через мембранный фильтр с размером пор 0,45 мкм,
очищенный двукратным кипячением в дистиллированной, воде. Допустимо
использование бумажных фильтров «синяя лента», промытых дистиллированной водой.
При фильтровании через любой фильтр первые порции фильтрата (20 - 25) см3
отбрасывают.
9.6. При отборе проб составляется сопроводительный документ
по утвержденной форме, в котором указывается:
- цель анализа;
- место, дата и время отбора;
- номер (шифр) пробы;
- должность, фамилия сотрудника, отбирающего пробу.
10
ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ
10.1
Приготовление растворов и реактивов
10.1.1 Раствор бихромата калия с молярной
концентрацией эквивалента 0,25 моль/дм3
Отвешивают (6,129 ± 0,001) г бихромата калия, предварительно
высушенного в течение 2 ч при (105 ± 5) °С, количественно переносят в мерную
колбу вместимостью 500 см3, растворяют в дистиллированной воде,
доводят до метки и перемешивают. Раствор устойчив при хранении в плотно
закрытой темной склянке в течение 6 мес.
10.1.2 Раствор бихромата калия с молярной
концентрацией эквивалента 0,025 моль/дм3
50 см3 раствора бихромата калия с молярной
концентрацией эквивалента 0,25 моль/дм3 помещают в мерную колбу
вместимостью 500 см3 и доводят объем раствора до метки
дистиллированной водой.
При использовании стандарт-титра с молярной концентрацией
эквивалента 0,100 моль/дм3 раствор бихромата калия готовят в
соответствии с документом на стандарт-титр. Пипеткой с одной меткой 50 см3
полученного раствора переносят в мерную колбу вместимостью 200 см3 и
доводят объем раствора до метки дистиллированной водой.
Хранят в склянке с притертой пробкой в темном месте не более
1 мес.
10.1.3 Раствор соли Мора с молярной концентрацией
эквивалента 0,25 моль/дм3
49,0 г соли Мора переносят в мерную колбу вместимостью 500
см3, растворяют в дистиллированной воде, осторожно добавляют 10 см3
концентрированной серной кислоты и после охлаждения доводят объем раствора до
метки дистиллированной водой. Хранят в плотно закрытой посуде не более 6 мес.
10.1.4 Раствор соли Мора с молярной концентрацией
эквивалента 0,025 моль/дм3
50 см3 раствора соли Мора с молярной
концентрацией эквивалента 0,25 моль/дм3 помещают в мерную колбу
вместимостью 500 см3 и доводят объем раствора до метки
дистиллированной водой.
При использовании стандарт-титра с молярной концентрацией
эквивалента 0,100 моль/дм3 раствор соли Мора готовят в соответствии
с документом на стандарт-титр. Пипеткой с одной меткой 50 см3
полученного раствора переносят в мерную колбу вместимостью 200 см3 и
доводят объем раствора до метки дистиллированной водой.
Хранят в плотно закрытой темной склянке не более 2 мес.
Точную концентрацию растворов соли Мора устанавливают перед
каждой серией измерений в соответствии с п. 10.2.
10.1.5 Раствор индикатора
В качестве индикатора используют раствор N-фенилантраниловой
кислоты или ферроина (комплекс сульфата железа (II) с
1,10-фенантролином).
Для приготовления раствора N-фенилантраниловой кислоты 0,25
г реактива растворяют в 12 см3 раствора гидрооксида натрия (для
ускорения процесса раствор можно слегка подогреть) и разбавляют
дистиллированной водой до 250 см3.
Для приготовления раствора ферроина 2,43 г индикатора
растворяют в 100 см3 дистиллированной воды.
При приготовлении раствора ферроина на основе 1,10-фенантролина
растворяют 0,980 г соли Мора (NH4)2Fe(SO4)2⋅6H2O
в 100 см3 дистиллированной воды, добавляют 2,085 г 1,10-фенантролина
1-водного или 2,93 г 1,10-фенантролина сульфата и перемешивают до растворения
последнего.
Раствор индикатора хранят в плотно закрытой склянке из
темного стекла не более 3 мес.
10.1.6 Раствор гидроксида натрия 0,4 %
0,4 г гидроксида натрия (NaOH) растворяют в 100 см3
дистиллированной воды. Раствор устойчив при хранении в закрытой пластиковой
посуде не более 6 мес.
10.1.7 Раствор сульфата серебра
5,0 г сульфата серебра (Ag2SO4)
растворяют в 1 дм3 концентрированной серной кислоты. Раствор
устойчив в склянке из темного стекла в течение 6 мес.
10.1.8 Раствор серной кислоты 1:2
50 см3 концентрированной серной кислоты добавляют
к 100 см3 дистиллированной воды. Раствор устойчив при хранении в
закрытой склянке в течение 6 мес.
10.2 Установление точной концентрации
раствора соли Мора
Пипеткой с одной меткой вместимостью 10 см3
отбирают 10 см3 раствора бихромата калия с молярной концентрацией эквивалента
0,25 или 0,025 моль/дм3, переносят в коническую колбу вместимостью
500 см3, добавляют 180 см3 дистиллированной воды и 20 см3
концентрированной серной кислоты. После охлаждения добавляют в пробу 3 - 4
капли индикатора ферроина или 10 капель раствора N-фенилантраниловой кислоты и
титруют раствором соли Мора с молярной концентрацией эквивалента 0,25 или 0,025
моль/дм3 соответственно до перехода окраски из синевато-зеленой в
красно-коричневую при использовании в качестве индикатора ферроина и из красно-фиолетовой
в синевато-зеленую при использовании N-фенилантраниловой кислоты.
Титрование повторяют и при отсутствии расхождения в объемах
титранта не более 0,05 см3 за результат принимают среднее значение.
В противном случае повторяют титрование до получения результатов, отличающихся
не более, чем на 0,05 см3.
Точную концентрацию раствора
соли Мора находят по формуле:
где См -
молярная концентрация эквивалента раствора соли Мора, 0,25 моль/дм3
или 0,025 моль/дм3;
Сб - молярная концентрация эквивалента раствора
бихромата калия, 0,25 моль/дм3 или 0,025 моль/дм3;
Vб - объем раствора
бихромата калия, взятый для титрования, см3;
Vм - объем раствора соли Мора, пошедший на
титрование см3.
11 УСТРАНЕНИЕ МЕШАЮЩИХ ВЛИЯНИЙ
Мешающее влияние хлоридов при концентрациях менее 300 мг/дм3
устраняется за счет присутствия в пробе катализатора (сульфата серебра). При
больших содержаниях хлоридов к пробе добавляют сульфат ртути (II)
из расчета 100 мг на 10 мг хлоридов.
Концентрации сульфидов, соединений железа (II)
и нитритов более 0,5 мг/дм3 (каждого или в сумме) вносят заметную
погрешность при малых (до 10 мг/дм3) величинах ХПК. Влияние ионов S2-
и Fe2+ может быть устранено предварительной продувкой пробы воды
воздухом, если проба не содержит летучих органических соединений, или учтено
при расчете величины ХПК. Влияние NO2-
учитывают при расчете величины ХПК.
Для учета мешающего влияния ионов S2-,
Fe2+, NO2- определяют
их концентрации и пересчитывают на величину ХПК, исходя из того, что 1 мг/дм3
S2-, Fe2+ и NO2-
эквивалентны соответственно 0,44, 0,14 и 0,35 мг/дм3 ХПК (п. 13).
12
ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ
12.1 Выполнение измерений в водах с
низкой концентрацией хлоридов
Анализируемую пробу воды перемешивают энергичным
взбалтыванием и отбирают нужный объем пипеткой с одной меткой. Этот объем
зависит от предполагаемой величины ХПК и подбирается с таким расчетом, чтобы на
окисление расходовалось 40 - 60 % добавляемого бихромата калия. Соответственно
также выбирают концентрации бихромата калия и соли Мора для выполнения
измерений (таблица 2).
Таблица 2 - Объём аликвоты
пробы воды, отбираемый для измерения ХПК
|
Предполагаемый
диапазон величины ХПК, мг/дм3
|
Объем
аликвоты пробы воды, см3
|
Используемые
молярные концентрации эквивалента бихромата калия и соли Мора, моль/дм3
|
|
4
- 50
|
20
|
0,025
|
|
45
- 100
|
10
|
0,025
|
|
90
- 200
|
5
|
0,025
|
|
180
- 500
|
20
|
0,25
|
|
450
- 1000
|
10
|
0,25
|
|
900
- 2000
|
5
|
0,25
|
Если концентрация хлоридов в пробе
анализируемой воды составляет менее 300 мг/дм3, в колбу установки
для определения ХПК, вносят с помощью пипетки с одной меткой аликвоту пробы воды,
доводят ее, если необходимо, дистиллированной водой до 20 см3,
добавляют 10,0 см3 раствора бихромата калия с молярной концентрацией
эквивалента 0,025 или 0,25 моль/дм3 (таблица 2) и 30 см3 раствора сульфата серебра в
концентрированной серной кислоте. Для равномерного кипения в колбу бросают 2 -
3 капилляра, присоединяют к ней обратный холодильник, нагревают содержимое на
песчаной бане в вытяжном шкафу до начала кипения (выделения пузырьков).
Продолжают кипятить пробу в течение 2 ч, контролируя, чтобы во время кипячения
сохранялся желтый цвет пробы. Если проба зеленеет, надо остановить процесс и
взять меньшую аликвоту для окисления.
После охлаждения установки промывают холодильник
дистиллированной водой (около 50 см3), отсоединяют его, добавляют в
колбу, обмывая ее стенки, еще 50 см3 дистиллированной воды, вновь
охлаждают, переносят пробу в коническую колбу, дважды споласкивая колбу, где
кипятилась проба, дистиллированной водой (по 20 - 30 см3). Добавляют
3 - 4 капли раствора ферроина (или 10 капель раствора фенилантраниловой
кислоты) и титруют избыток непрореагировавшего бихромата калия раствором соли
Мора соответствующей концентрации (таблица 2)
до перехода окраски индикатора из синевато-зеленой в красно-коричневую при
использовании в качестве индикатора ферроина и из красно-фиолетовой в
синевато-зеленую при использовании N-фенилантраниловой кислоты.
Аналогичным образом проводят холостой опыт с 20 см3
дистиллированной воды.
При использовании растворов с молярной концентрацией
эквивалента 0,025 моль/дм3 необходимо соблюдать исключительную
чистоту посуды, так как следы органических соединений могут вызвать ошибки.
12.2
Выполнение измерений в водах с высокой концентрацией хлоридов
Если концентрация хлоридов в воде превышает 300 мг/дм3,
к отобранной для анализа аликвоте пробы, доведенной до 20 см3
дистиллированной водой, добавляют сульфат ртути из расчета 100 мг на каждые 10
мг содержащихся в пробе хлоридов и тщательно перемешивают. Далее выполняют
измерение, как описано в п. 12.1. Наличие небольшого количества осадка,
образовавшегося после добавления сульфата ртути, не мешает определению.
При отсутствии сульфата ртути допускается использовать
суспензию ртути окиси желтой в серной кислоте из расчета 70 мг на каждые 10 мг
хлоридов. Для приготовления суспензии отмеривают 30 см3 раствора
сульфата серебра в концентрированной серной кислоте в стакан вместимостью 100
см3 и добавляют требующееся количество оксида ртути. Перемешивают
смесь стеклянной палочкой, оставляют на 15 мин, а затем приливают полученную
суспензию к пробе.
13 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
13.1 Величину ХПК анализируемой
пробы воды X, мг/дм3, находят по формуле:
где Vмх
- объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование в холостом опыте, см3;
Vм - объем раствора соли Мора, израсходованный на
титрование в пробы воды, см3;
См - молярная концентрация эквивалента раствора соли
Мора, 0,25 или 0,025 моль/дм3;
V - объем пробы воды, взятый для определения, см3;
8,0 - масса миллимоля кислорода, эквивалентная 1 ммоль соли
Мора, мг/ммоль.
Для учета мешающего влияния
ионов S2-, Fe2+ и NO2-
измеренную концентрацию каждого иона умножают на его эквивалент по отношению к
величине ХПК (соответственно 0,44, 0,14 и 0,35 мг/дм3) и вычитают
произведения из найденной величины ХПК X:
где X1
- величина ХПК с учетом мешающего влияния, мг/дм3;
13.2 Расхождение между результатами измерений, полученными в
условиях воспроизводимости, не должно превышать предела воспроизводимости. При
выполнении этого условия приемлемы оба результата измерений, и в качестве
окончательного может быть использовано их среднее арифметическое значение.
Значения предела воспроизводимости приведены в таблице 3.
Таблица 3 - Значения предела
воспроизводимости при вероятности Р = 0,95
|
Диапазон
измерений величины ХПК, мг/дм3
|
Предел
воспроизводимости (относительное
значение допускаемого расхождения между двумя результатами измерений,
полученными в разных лабораториях), R, %
|
|
От 4,0 до 10,0 включ.
|
42
|
|
Св. 10,0 до 100 включ.
|
28
|
|
Св. 100,0 до 2000 включ.
|
22
|
При превышении предела
воспроизводимости могут быть использованы методы оценки приемлемости
результатов анализа согласно раздела 5 ГОСТ
Р ИСО 5725-6.
14
ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
Результат измерений X
(или X1) в документах, предусматривающих его использование,
может быть представлен в виде:
|
(X
± Δ) мг/дм3, Р = 0,95,
|
где Δ -
значение характеристики погрешности результатов измерений для данной величины
ХПК.
Значение Δ рассчитывают по
формуле:
Значение δ приведено в таблице
1.
Допустимо результат измерений в
документах, выдаваемых лабораторией, представлять в виде:
|
(X
± Δл) мг/дм3, Р = 0,95,
|
при условии Δл
< Δ,
где X - результат измерений,
полученный в соответствии с прописью методики;
±Δл - значение характеристики погрешности результатов
измерений, установленное при реализации методики в лаборатории, и
обеспечиваемое контролем стабильности результатов измерений.
Численные значения результата измерения должны оканчиваться
цифрой того же разряда, что и значения характеристики погрешности.
15
КОНТРОЛЬ ТОЧНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
Оперативный контроль точности результатов измерений проводят
с каждой партией проб, если измерения выполняются эпизодически, а также при
необходимости подтверждения результатов анализа отдельных проб при получении
нестандартного результата измерений. Периодичность оперативного контроля
процедуры измерений, а также реализуемые алгоритмы контроля стабильности
результатов измерений регламентируют во внутренних документах лаборатории.
Образцы для контроля готовят из стандартного образца ХПК и
дистиллированной воды.
Контроль качества результатов измерений при реализации
методики в лаборатории предусматривает:
- оперативный контроль процедуры измерений (на основе оценки
погрешности при реализации отдельно взятой контрольной процедуры);
- контроль стабильности результатов измерений (на основе
контроля стабильности среднеквадратического отклонения повторяемости,
среднеквадратического отклонения внутрилабораторной прецизионности,
погрешности).
15.1
Оперативный контроль процедуры измерений с использованием метода разбавления
Оперативный контроль процедуры измерений проводят путем
сравнения результата отдельно взятой контрольной процедуры Кк с
нормативом контроля К. Разбавление проводят на стадии отбора аликвоты
пробы для кипячения (п. 12.1).
Если величина ХПК предполагает отбор аликвоты 20 см3
(таблица 2, диапазоны величин ХПК (4 - 50)
и (180 - 500) мг/дм3 соответственно), вместо 20 см3
отбирают 10 см3 пробы, помещают их в колбу для кипячения, добавляют
10 см3 дистиллированной воды и далее выполняют измерения в
соответствии с п. 12.1.
Таким же образом готовят разбавленную в 2 раза пробу, если для окисления в
соответствии с таблицей 2 требуется
аликвота 10 см3 - помещают в колбу для кипячения 5 см3
анализируемой воды и 15 см3 дистиллированной воды.
Приготовление разбавленной пробы, если для анализа требуется
аликвота 5 см3 (таблица 2,
диапазоны величин ХПК (90 - 200) и (900 - 2000) мг/дм3
соответственно), проводится в 2 этапа. Сначала пипеткой с одной меткой помещают
25 см3 исходной пробы воды в мерную колбу вместимостью 50 см3
и доводят объем до метки дистиллированной водой. Затем 5 см3
разбавленной пробы помещают в колбу для кипячения, добавляют 15 см3
дистиллированной воды и выполняют анализ в соответствии с п. 12.1.
Результат контрольной процедуры Кк
рассчитывают по формуле:
где Хp - результат измерений величины ХПК в разбавленной
в 2 раза пробе;
X - результат измерений величины ХПК в исходной
пробе.
Норматив контроля К рассчитывают
по формуле:
где - значения характеристики погрешности
результатов измерений, установленные в лаборатории при реализации методики,
соответствующие величине ХПК в разбавленной пробе и в исходной пробе
соответственно.
Примечание - Допустимо характеристику погрешности результатов
измерений при внедрении методики в лаборатории устанавливать на основе
выражения: Δл = 0,84⋅Δ,
с последующим уточнением по мере накопления информации в процессе контроля
стабильности результатов измерений.
Процедуру измерений признают
удовлетворительной, при выполнении условия:
При невыполнении условия (1) контрольную процедуру повторяют. При
повторном невыполнении этого условия выясняют причины, приводящие к
неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.
15.2
Оперативный контроль процедуры измерений с использованием метода добавок
Оперативный контроль точности результатов измерений с
использованием метода добавок проводят путем сравнения результата отдельно
взятой контрольной процедуры Кк с нормативом контроля К.
Результат контрольной процедуры Кк
рассчитывают по формуле:
где Xʹ - результат измерений величины ХПК в пробе с
известной добавкой;
X - результат измерений величины ХПК в исходной
пробе;
Сд - величина добавки.
Норматив контроля К
рассчитывают по формуле:
где - значения характеристики погрешности
результатов измерений, установленные в лаборатории при реализации методики,
соответствующие величине ХПК в пробе с известной добавкой и в исходной пробе
соответственно.
Примечание - Допустимо характеристику погрешности результатов
измерений при внедрении методики в лаборатории устанавливать на основе
выражения: Δл = 0,84⋅Δ,
с последующим уточнением по мере накопления информации в процессе контроля
стабильности результатов измерений.
Процедуру измерений признают
удовлетворительной, при выполнении условия:
При невыполнении условия (2) контрольную процедуру повторяют. При
повторном невыполнении этого условия выясняют причины, приводящие к
неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.
15.3
Оперативный контроль процедуры измерений с применением образцов для контроля
Оперативный контроль процедуры измерений проводят путем
сравнения результата отдельно взятой контрольной процедуры Кк
с нормативом контроля К.
Результат контрольной процедуры Кк
рассчитывают по формуле:
где Хк
- результат измерений величины ХПК в образце для контроля;
С - аттестованное значение образца для контроля.
Норматив контроля К
рассчитывают по формуле:
где ±Δл
- характеристика погрешности результатов измерений, соответствующая
аттестованному значению образца для контроля.
Примечание. Допустимо характеристику погрешности результатов
измерений при внедрении методики в лаборатории устанавливать на основе
выражения: Δл = 0,84⋅Δ
с последующим уточнением по мере накопления информации в процессе контроля
стабильности результатов измерений.
Процедуру измерений признают
удовлетворительной, при выполнении условия:
При невыполнении этого условия контрольную
процедуру повторяют. При повторном невыполнении этого условия выясняют причины,
приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их
устранению.
Периодичность оперативного контроля процедуры анализа, а
также реализуемые процедуры контроля стабильности результатов измерений
регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории.