КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВОД МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ СУХОГО ОСТАТКА В ПИТЬЕВЫХ, ПОВЕРХНОСТНЫХ И СТОЧНЫХ ВОДАХ ГРАВИМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ ПНД Ф 14.1:2:4.114-97
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО НАДЗОРУ В СФЕРЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
УТВЕРЖДАЮ И.о. директора ФБУ «Федеральный центр анализа и оценки техногенного воздействия ___________________ С.А. Хахалин март 2011 г.
|
КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВОД
МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ СУХОГО ОСТАТКА В ПИТЬЕВЫХ, ПОВЕРХНОСТНЫХ И СТОЧНЫХ ВОДАХ ГРАВИМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
ПНД Ф 14.1:2:4.114-97
Методика допущена для целей государственного экологического контроля
МОСКВА 1997 г. (издание 2011 г.)
Методика рассмотрена и одобрена федеральным бюджетным учреждением «Федеральный центр анализа и оценки техногенного воздействия (ФБУ «ФЦАО»).
Главный инженер ФБУ «ФЦАО», к.х.н. | В.С. Талисманов |
Разработчик:
«Федеральный центр анализа и оценки техногенного
воздействия» (ФБУ «ФЦАО»)
Адрес: 125080, г. Москва, п/о № 80, а/я № 86
Телефон: (495) 943-29-44
Телефон/факс: (495) 781-64-95; факс: (495) 781-64-96
E-mail: info@fcao.vu. www.fcao.ru.
1 ВВЕДЕНИЕ
Настоящий документ устанавливает методику измерений массовой концентрации сухого остатка в питьевых, поверхностных и сточных водах гравиметрическим методом.
Диапазон измерений от 50 до 25000 мг/дм3.
2 ПРИПИСАННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ
Значения показателя точности измерений1 - расширенной относительной неопределенности измерений по настоящей методике при коэффициенте охвата 2 приведены в таблице 1. Бюджет неопределенности измерений приведен в Приложении А.
Таблица 1 - Диапазон измерений, показатели неопределенности измерений
Диапазон измерений, мг/дм3 | Суммарная стандартная относительная неопределенность, u, >#/span### | Расширенная относительная неопределенность2, U при коэффициенте охвата k = 2, >#/span### |
От 50 до 200 включ. | 9,5 | 19 |
Св. 200 до 5000 включ. | 4,5 | 9 |
Св. 5000 до 25000 включ. | 2,5 | 5 |
Значения показателя точности методики используют при:
- оформлении результатов анализа, выдаваемых лабораторией;
- оценке качества проведения испытаний в лаборатории;
- оценке возможности использования настоящей методики в конкретной лаборатории.
____________
1 В соответствии с ГОСТ Р 8.563-2009 (п. 3.4) в качестве показателя точности измерений использованы показатели неопределенности измерений).
2 Соответствует характеристике погрешности при доверительной вероятности Р = 0,95.
3 СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА, РЕАКТИВЫ И МАТЕРИАЛЫ
При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы материалы.
3.1. Средства измерений, вспомогательные устройства
Весы лабораторные специального класса точности с ценой деления не более 0,1 мг, наибольшим пределом взвешивания не более 210 г по ГОСТ Р 53228-2008.
Сушильный шкаф, аттестованный для работы при t = 105 ± 2 °С.
Мензурки или цилиндры 1 - 50; 1 - 100; 1 - 200, 250; 1 - 500; 1 - 1000, ГОСТ 1770-74.
Баня водяная, ТУ 46-22-608-75.
Чашки выпарительные, ГОСТ 9147-80.
Эксикатор, ГОСТ 25336-82.
Бутыли из полимерного материала или стекла с притертыми или винтовыми пробками вместимостью 500 - 1000 см3 для отбора и хранения проб.
3.2 Реактивы и материалы
Фильтр обеззоленный "белая лента", ТУ 6-09-1678-95.
Силикагель технический, ТУ 6-09-31-107-75.
Вода дистиллированная, ГОСТ 6709-72.
Примечания.
1 Допускается использование других средств измерений утвержденных типов, обеспечивающих измерения с установленной точностью.
2 Допускается использование другого оборудования с метрологическими и техническими характеристиками, аналогичными указанным.
3 Средства измерений должны быть поверены в установленные сроки.
4 ПРИНЦИП МЕТОДА
Гравиметрический метод определения массовой концентрации сухого остатка основан на взвешивании остатка, полученного при выпаривании аликвотной части отфильтрованной пробы исследуемой воды и высушенного при температуре 105 ± 2 °С.
5 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ, ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
При выполнении измерений необходимо соблюдать следующие требования техники безопасности.
5.1 При выполнении измерений необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007-76.
5.2 Электробезопасность при работе с электроустановками по ГОСТ Р 12.1.019-2009.
5.3 Организация обучения работающих безопасности труда по ГОСТ 12.0.004-90.
5.4 Помещение лаборатории должно соответствовать требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-91 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009-83.
5.5 Содержание вредных веществ в воздухе не должно превышать установленных предельно допустимых концентраций в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88.
6 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ОПЕРАТОРОВ
Выполнение измерений может производить химик-аналитик, владеющий техникой гравиметрического анализа и получивший удовлетворительные результаты при выполнении контроля процедуры измерений.
7 ТРЕБОВАНИЯ К УСЛОВИЯМ ИЗМЕРЕНИЙ
Измерения проводятся в следующих условиях:
температура окружающего воздуха (20 ± 5) °С;
атмосферное давление (84,0 - 106,7) кПа (630 - 800 мм рт. ст);
относительная влажность не более 80 % при t = 25 °C;
напряжение сети (220 ± 22) В;
частота переменного тока (50 ± 1) Гц.
8. ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ
При подготовке к выполнению измерений проводят следующие работы: отбор проб, подготовка посуды для отбора проб, подготовка фарфоровых чашек.
8.1 Подготовка посуды для отбора проб
Бутыли для отбора и хранения проб промывают водопроводной водой, обрабатывают хромовой смесью, тщательно промывают водопроводной, затем 3 - 4 раза дистиллированной водой.
8.2 Отбор и хранение проб
Отбор проб питьевых вод производится в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51593-2000 "Вода питьевая. Отбор проб".
Отбор проб поверхностных и сточных вод производится в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51592-2000 "Вода. Общие требования к отбору проб", ПНД Ф 12.15.1-08 «Методические указания по отбору проб для анализа сточных вод».
Пробы воды, объемом не менее 500 см3, отбирают в бутыли из полимерного материала или стекла, предварительно ополоснутые отбираемой водой.
Пробу воды анализируют в день отбора, не консервируют.
При отборе проб составляют сопроводительный документ, в котором указывают:
цель анализа, предполагаемые загрязнители;
место, время отбора;
номер пробы;
объем пробы;
должность, фамилия отбирающего пробу, дата.
8.3 Подготовка фарфоровых чашек
Пустые пронумерованные чашки выдерживают в сушильном шкафу при температуре 105 ± 2 °С до постоянной массы, охлаждают в эксикаторе, взвешивают.
9 ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ
Аликвотную часть (согласно таблице 2) пробы воды, предварительно профильтрованной через бумажный фильтр "белая лента", отобранную мензуркой или цилиндром, помещают в предварительно взвешенную фарфоровую чашку и выпаривают на водяной бане досуха. Чашку наполняют не более чем на 3/4 объёма.
Таблица 2
Диапазон измерений мг/дм3 | Объем аликвотной части пробы, см3 |
От 50 до 500 включ. | 100 |
Св. 500 до 1000 включ. | 50 |
Св. 1000 до 10000 включ. | 25 |
После выпаривания внешнюю поверхность чашки с сухим остатком тщательно вытирают и помещают в сушильный шкаф, нагретый до 105 ± 2 °С, высушивают в течение 3 часов, охлаждают в эксикаторе, взвешивают.
Высушивание, охлаждение в эксикаторе и взвешивание повторяют до достижения постоянной массы.
10. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИИ
Массовую концентрацию сухого остатка X (мг/дм3) вычисляют по формуле
| (1) |
где M1 - масса чашки с высушенным остатком, мг;
М2 - масса пустой чашки, мг;
V - аликвотная часть пробы, см3.
При необходимости за результат измерений Хср принимают среднее арифметическое значение двух параллельных определений X1 и Х2
| (2) |
для которых выполняется следующее условие:
|Х1 - Х2| ≤ 0,01∙r∙Xср, | (3) |
где r - предел повторяемости, значения которого приведены в таблице 3.
Таблица 3 - Значения предела повторяемости при вероятности Р = 0,95
Диапазон измерений мг/дм3 | Предел повторяемости (относительное значение допускаемого расхождения между двумя результатами параллельных определений), r, >#/span### |
От 50 до 200 включ. | 22 |
Св. 200 до 5000 включ. | 10 |
Св. 5000 до 25000 включ. | 4 |
При невыполнении условия (3) могут быть использованы методы проверки приемлемости результатов параллельных определений и установления окончательного результата согласно раздела 5 ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002.
11 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
Результат измерений в документах, предусматривающих его использование, может быть представлен в виде:
X ± = 0,01∙U∙X, мг/дм3,
где X - результат измерений массовой концентрации, установленный по п. 10, мг/дм3;
U - значение показателя точности измерений (расширенная неопределенность измерений с коэффициентом охвата 2).
Значение U приведено в таблице 1.
Допускается результат измерений в документах, выдаваемых лабораторией, представлять в виде: X ± 0,01∙Uл∙X, мг/дм3, Р = 0,95, при условии Uл < U, где Uл - значение показателя точности измерений (расширенной неопределенности с коэффициентом охвата 2), установленное при реализации методики в лаборатории и обеспечиваемое контролем стабильности результатов измерений.
Примечание.
При представлении результата измерений в документах, выдаваемых лабораторией, указывают:
- количество результатов параллельных определений, использованных для расчета результата измерений;
- способ определения результата измерений (среднее арифметическое значение или медиана результатов параллельных определений).
12 КОНТРОЛЬ ТОЧНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
12.1 Общие положения
Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории предусматривает:
- оперативный контроль процедуры измерений;
- контроль стабильности результатов измерений на основе контроля стабильности среднего квадратического отклонения (СКО) повторяемости, СКО промежуточной (внутрилабораторной) прецизионности и правильности.
Периодичность контроля исполнителем процедуры выполнения измерений и алгоритмы контрольных процедур, а также реализуемые процедуры контроля стабильности результатов измерений регламентируют во внутренних документах лаборатории.
Ответственность за организацию проведения контроля стабильности результатов анализа возлагают на лицо, ответственное за систему качества в лаборатории.
Разрешение противоречий между результатами двух лабораторий проводят в соответствии с 5.3.3 ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002.
12.2 Оперативный контроль процедуры измерений с использованием метода разбавления пробы
Оперативный контроль процедуры измерений проводят путем сравнения результата отдельно взятой контрольной процедуры Kк с нормативом контроля K.
Результат контрольной процедуры Kк рассчитывают по формуле
Kк = |2Х'ср - Хср|, | (4) |
где Х'ср - результат анализа массовой концентрации сухого остатка в пробе, разбавленной в два раза, - среднее арифметическое двух результатов параллельных определений, расхождение между которыми удовлетворяет условию (3).
Хср - результат анализа массовой концентрации сухого остатка в исходной пробе - среднее арифметическое двух результатов параллельных определений, расхождение между которыми удовлетворяет условию (3).
Норматив контроля K рассчитывают по формуле
| (5) |
где - стандартные отклонения промежуточной прецизионности, соответствующие массовой концентрации сухого остатка в разбавленной пробе и в исходной пробе соответственно.
Процедуру анализа признают удовлетворительной при выполнении условия:
Kк ≤ K. | (6) |
При невыполнении условия (6) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (6) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.
13 ПРОВЕРКА ПРИЕМЛЕМОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОЛУЧЕННЫХ В ДВУХ ЛАБОРАТОРИЯХ
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 4.
Таблица 4 - Значения предела воспроизводимости при вероятности Р = 0,95
Диапазон измерений мг/дм3 | Предел воспроизводимости (относительное значение допускаемого расхождения между двумя результатами, полученными в разных лабораториях), R, >#/span### |
От 50 до 200 включ. | 25 |
Св. 200 до 5000 включ. | 11 |
Св. 5000 до 25000 включ. | 7 |
При превышении предела воспроизводимости могут быть использованы методы оценки приемлемости результатов анализа согласно раздела 5 ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(информационное)
Таблица А.1 - Бюджет неопределенности измерений
Источник неопределенности | Оценка типа | Стандартная относительная неопределенность3, >#/span### | ||
(от 50 - 200) мг/дм3 | (св. 200 - 5000) мг/дм3 | (св. 5000 - 25000) мг/дм3 | ||
Подготовка проб к анализу, u1, >#/span### | В | 2,7 | 2,7 | 2,7 |
Стандартное отклонение результатов измерений, полученных в условиях повторяемости4, ur (σr), >#/span### | А | 8 | 3,5 | 1,4 |
Стандартное отклонение результатов измерений, полученных в условиях промежуточной прецизионности4, uI(TOE) (σI(TOE)), >#/span### | А | 8,5 | 3,8 | 2 |
Стандартное отклонение результатов измерений, полученных в условиях воспроизводимости, uR (σR), >#/span### | А | 9 | 4 | 2,5 |
Суммарная стандартная относительная неопределенность, uc, % | 9,5 | 4,5 | 2,5 | |
Расширенная относительная неопределенность, (Uотн) при k = 2, >#/span### | 19 | 9 | 5 | |
Примечания. 1 Оценка (неопределенности) типа А получена путем статистического анализа ряда наблюдений. 2 Оценка (неопределенности) типа В получена способами, отличными от статистического анализа ряда наблюдений. |
____________
3 Соответствует характеристике относительной погрешности при доверительной вероятности Р = 0,95.
4 Согласно ГОСТ Р ИСО 5725-3-2002 учтено при расчете стандартного отклонения результатов измерений, получаемых в условиях воспроизводимости.