МИНИСТЕРСТВО ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ И ЭКОЛОГИИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу
окружающей среды |
|
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ |
РД 52.10.775-2013 |
МАССОВАЯ ДОЛЯ МЕТАЛЛОВ В ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ
Методика измерений методом
атомно-абсорбционной
спектрометрии
Москва
2014
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным учреждением «Государственный океанографический институт имени Н.Н. Зубова» (ФГБУ «ГОИН»)
2 РАЗРАБОТЧИК И.С. Матвеева, канд. хим. наук
3 СОГЛАСОВАН с УМЗА Росгидромета 23.09.2013, ФГБУ «НПО «Тайфун» 01.09.2013
4 УТВЕРЖДЕН Заместителем Руководителя Росгидромета 25.09.2013
5 Аттестована ФГБУ «НПО «Тайфун». Свидетельство об аттестации методики (метода) измерений № 18.08.775/01.00305-2011/2013 от 09.07.2013 г.
6 ЗАРЕГИСТРИРОВАН ЦМТР ФГБУ «НПО «Тайфун» за номером РД 52.10.775-2013 от 10.10.2013
7 ВЗАМЕН РД 52.10.556-95 «Методические указания. Определение загрязняющих веществ в пробах морских донных отложений и взвеси» в части раздела 5 «Следовые элементы (железо, марганец, хром, никель)», регламентирующего определение следовых элементов в пробах морских донных отложений (с. 4 - 10)
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Среди разнообразных загрязняющих веществ тяжёлые металлы и их соединения характеризуются распространенностью в природной среде, высокой токсичностью, многие из них (такие как кадмий, мышьяк) - также способностью к накоплению в живых организмах. Металлы поступают в окружающую среду с промышленными и бытовыми стоками, с атмосферным переносом.
В донных отложениях металлы присутствуют в основном в сорбированной на твердом веществе форме. Сорбционная способность донных отложений зависит от ряда физико-химических факторов - особенностей состава, дисперсности, наличия органических веществ и т.д. Часть металлов может также включаться в кристаллическую решетку некоторых минералов (окклюдированная форма).
Разработка настоящего руководящего документа обусловлена необходимостью усовершенствования стадий пробоподготовки и выполнения измерений, а также увеличения перечня определяемых металлов.
В основу настоящей методики положен метод непламенной атомно-абсорбционной спектрометрии с предварительной минерализацией проб в микроволновой печи [1].
РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ
МАССОВАЯ ДОЛЯ МЕТАЛЛОВ В ДОННЫХ ОТЛОЖЕНИЯХ Методика измерений методом атомно-абсорбционной |
Дата введения - 2014-07-01
1.1 Настоящий руководящий документ устанавливает методику измерений массовой доли алюминия, ванадия, железа, кадмия, кобальта, марганца, меди, мышьяка, никеля, свинца, хрома и цинка в пробах донных отложений (далее - проба) методом атомно-абсорбционной спектрометрии в электротермическом режиме.
1.2 Диапазоны измерения массовой доли металлов представлены в таблице 1.
Наименование металла |
Диапазоны измерения массовой доли металлов, мг/кг |
Алюминий |
От 10000 до 80000 в ключ. |
Мышьяк |
От 1 до 30 включ. |
Кадмий |
От 0,03 до 1,5 включ. |
Кобальт |
От 1 до 15 включ. |
Хром |
От 5 до 150 включ. |
Медь |
От 0,5 до 50 включ. |
Железо |
От 2000 до 50000 включ. |
Марганец |
От 30 до 500 включ. |
Никель |
От 3 до 40 включ. |
Свинец |
От 4 до 80 включ. |
Ванадий |
От 5 до 200 включ. |
Цинк |
От 50 до 1000 включ. |
Примечания 1 При анализе проб с массовой долей металла, превышающей верхний предел, указанный в таблице 1, необходимо проводить разбавление минерализованной пробы 0,1 N азотной кислотой. 2 При определении железа и алюминия минерализованную пробу перед измерением следует разбавить в 500 раз 0,1 N азотной кислотой. |
1.3 Настоящий руководящий документ предназначен для использования в лабораториях, выполняющих измерения в области мониторинга загрязнения окружающей среды.
В настоящем руководящем документе использованы следующие нормативные документы:
ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования
ГОСТ 12.1.007-76 ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности
ГОСТ Р 12.1.019-2009 ССБТ. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты
ГОСТ 12.4.009-83 ССБТ. Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание
ГОСТ 12.4.021-75 ССБТ. Системы вентиляционные. Общие требования
ГОСТ 17.1.5.01-80 Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб донных отложений водных объектов для анализа на загрязненность
ГОСТ Р ИСО 5725-(1 - 6)-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений
РМГ 61-2010 ГСИ Показатели точности, правильности, прецизионности методик количественного химического анализа. Методы оценки
РМГ 76-2004 ГСИ. Внутренний контроль качества результатов количественного химического анализа
Примечания
1 При пользовании настоящим руководящим документом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», опубликованному по состоянию на 1 января текущего года.
2 Если ссылочный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим руководящим документом следует руководствоваться замененным (измененным) документом.
Показатели точности и ее составляющих установлены в соответствии с ГОСТ Р ИСО 5725-(1 - 6) и РМГ 61.
При соблюдении всех регламентируемых методикой условий проведения измерений, характеристики погрешности результата измерений для всего диапазона концентраций с вероятностью 0,95 не должны превышать значений, приведенных в таблице 2.
Наименование металла |
Диапазон измерений массовой доли X, мг/кг |
Показатель
повторяемости (среднеквадратическое отклонение повторяемости) |
Показатель
воспроизводимости (среднеквадратическое отклонение воспроизводимости) |
Показатель
точности (границы погрешности методики при вероятности Р = 0,95) |
Алюминий |
От 10000 до 80000 включ. |
0,11·X |
0,15·X |
0,29·X |
Мышьяк |
От 1 до 30 включ. |
0,10·X |
0,14·X |
0,28·X |
Кадмий |
От 0,03 до 1,5 включ. |
0,10·X |
0,14·X |
0,28·X |
Кобальт |
От 1 до 15 включ. |
0,10·X |
0,14·X |
0,28·X |
Хром |
От 5 до 150 включ. |
0,10·X |
0,14·X |
0,28·X |
Медь |
От 0,5 до 50 включ. |
0,09·X |
0,13·X |
0,26·X |
Железо |
От 2000 до 50000 включ. |
0,09·X |
0,13·X |
0,26·X |
Марганец |
От 30 до 500 включ. |
0,09·X |
0,13·X |
0,25·X |
Никель |
От 3 до 40 включ. |
0,10·X |
0,14·X |
0,28·X |
Свинец |
От 4 до 80 включ. |
0,11·X |
0,15·X |
0,30·X |
Ванадий |
От 5 до 200 включ. |
0,09·X |
0,13·X |
0,26·X |
Цинк |
От 50 до 1000 включ. |
0,10·X |
0,14·X |
0,28·X |
4.1 При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы:
- атомно-абсорбционный спектрометр с электротермической атомизацией и Зеемановским корректором фона (например, Agilent АА-280Z) с комплектом спектральных ламп с полым катодом для определения алюминия, ванадия, железа, кадмия, кобальта, марганца, мышьяка, меди, никеля, свинца, хрома и цинка;
- государственный стандартный образец состава раствора ионов железа с массовой концентрацией ионов железа (III) 1,00 мг/см3 ГСО 8032-94;
- государственный стандартный образец состава раствора ионов алюминия с массовой концентрацией ионов алюминия 1,00 мг/см3 ГСО 8059-94;
- государственный стандартный образец состава раствора ионов мышьяка с массовой концентрацией ионов мышьяка 1,00 мг/см3 ГСО 7144-95;
- государственный стандартный образец состава раствора ионов марганца с массовой концентрацией ионов марганца 1,00 мг/см3 ГСО 8056-94;
- государственный стандартный образец состава раствора ионов цинка с массовой концентрацией ионов цинка 1,00 мг/см3 ГСО 8053-94;
- государственный стандартный образец состава раствора ионов меди с массовой концентрацией ионов меди 1,00 мг/см3 ГСО 7998-93;
- государственный стандартный образец состава раствора ионов никеля с массовой концентрацией ионов никеля 1,00 мг/см3 ГСО 8001-93;
- государственный стандартный образец состава раствора ионов хрома с массовой концентрацией ионов хрома (III) 1,00 мг/см3 ГСО 8035-94;
- государственный стандартный образец состава раствора ионов ванадия с массовой концентрацией ионов ванадия (V) 1,00 мг/см3 МСО 0030:1998;
- государственный стандартный образец состава раствора ионов свинца с массовой концентрацией ионов свинца 1,00 мг/см3 ГСО 7012-93;
- государственный стандартный образец состава раствора ионов кобальта с массовой концентрацией ионов кобальта 1,00 мг/см3 ГСО 8089-94;
- государственный стандартный образец состава раствора ионов кадмия с массовой концентрацией ионов кадмия 1,00 мг/см3 ГСО 6690-93;
- весы лабораторные среднего класса точности, с пределом взвешивания 200 г по ГОСТ Р 53228-2008;
- холодильник бытовой, обеспечивающий температурные режимы от минус 18 °С до 4 °С;
- аквадистиллятор ДЭ-4-2 по ТУ-16-10721-79;
- комбинированная мембранная установка серии ДВС-М/1НА(18)-N для получения деионизированной воды с удельным сопротивлением не более 18 МОм/см по ТУ 4859-001-46824383-97;
- микроволновая печь для минерализации проб, например, MDS-2000, с набором тефлоновых или полипропиленовых стаканов (бомб) объемом 50 см3;
- колбы исполнения 2, вместимостью 25 см3, 50 см3, 100 см3, 1000 см3 2-го класса точности по ГОСТ 1770-74;
- одноканальные дозаторы переменного объема вместимостью от 0,1 до 1,0 см3 с погрешностью дозирования не более 2 % фирмы Эппендорф;
- полипропиленовые наконечники к дозаторам Эппендорф вместимостью от 0,1 до 1,0 см3;
- дозатор лабораторный с переменным объемом от 10 до 100 мм3 по ГОСТ 28311-89;
- пробирки типа П4, номинальной вместимостью 10 см3, с взаимозаменяемым конусом 14/23 по ГОСТ 25336-82;
- пробирки полипропиленовые градуированные с навинчивающимися крышками вместимостью 50 см3;
- склянки и банки стеклянные с винтовым горлом, с прокладкой и крышкой или с притертой пробкой для хранения реактивов вместимостью 500 см3, 1000 см3 по ТУ 6-19-6-70;
- флаконы и пробирки цилиндрические полиэтиленовые с навинчивающимися крышками для хранения проб и реактивов вместимостью 50 см3, 100 см3, 250 см3, 500 см3 по ТУ 6-19-45-74;
- ступка № 4 с наибольшим наружным диаметром 110 мм и пестик по ГОСТ 9147-80;
- сито капроновое с пластмассовым корпусом с размером ячейки (1 ± 0,1) мм.
Примечание - Допускается использование других средств измерений и вспомогательного оборудования, в том числе импортных, обеспечивающих точность измерения, указанную в таблице 2.
4.2 При выполнении измерений применяют следующие реактивы:
- кислота плавиковая по МРТУ 6-09-4161-67, о.с.ч;
- кислота азотная по ГОСТ 11125-84, о.с.ч;
- кислота соляная по ГОСТ 14261, о.с.ч;
- вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72;
- вода деионизированная с удельным сопротивлением не более 18 МОм/см;
- кислота борная по ГОСТ 9656-75, х.ч.;
- аммоний фосфорнокислый однозамещенный по ГОСТ 3771-64, х.ч;
- магний азотнокислый, 6-водный по ГОСТ 11088-75, ч.д.а;
- палладий азотнокислый 2-водный по ТУ 6-09-395-75, ч.д.а;
- аргон газообразный высокой чистоты по ТУ 6-21-12-94.
Примечание - Допускается использование других реактивов, в том числе импортных, обеспечивающих точность измерения, указанную в таблице 2.
Измерение массовой доли металла в пробах выполняют методом атомно-абсорбционной спектрометрии в режиме электротермической атомизации. Метод основан на селективном поглощении атомным паром металла резонансного излучения, испускаемого спектральной лампой с полым катодом. Методика предусматривает следующие этапы:
- перевод металла в раствор путем полного разложения (минерализации) проб смесью «царской водки» и плавиковой кислоты;
- измерение массовой концентрации металла в растворе проб методом атомной абсорбции в электротермическом режиме, согласно диапазонам, указанным в таблице 1;
- расчет массовой доли металла в пробе.
6.1 При выполнении измерений массовой доли металла следует соблюдать требования безопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.007 и правилами [2].
6.2 Помещение, в котором проводятся измерения, должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией согласно ГОСТ 12.4.021, соответствовать требованиям пожарной безопасности согласно ГОСТ 12.1.004 и иметь средства пожаротушения согласно ГОСТ 12.4.009.
6.3 Безопасность при работе с электроустановками должна обеспечиваться согласно ГОСТ Р 12.1.019.
6.4. При работе с плавиковой кислотой руки должны быть защищены резиновыми перчатками, глаза - защитными очками. Хранят плавиковую кислоту в посуде из тефлона, полиэтилена или полипропилена, отмеривают кислоту пипетками с полиэтиленовыми наконечниками или тефлоновыми (полиэтиленовыми) пробирками.
6.5 Отработанные растворы кислот сливают в канализацию после многократного разбавления или нейтрализации содой.
К выполнению измерений и обработке их результатов допускаются лица с профессиональным образованием, прошедшие соответствующую стажировку по эксплуатации атомно-абсорбционного спектрометра, со стажем работы в лаборатории не менее 6 мес.
При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:
- температура окружающего воздуха (22 ± 5) °С;
- атмосферное давление от 84,0 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт. ст.);
- относительная влажность окружающего воздуха от 30 % до 80 %;
- напряжение в сети переменного тока (220 ± 10) В;
- частота переменного тока (50 ± 1) Гц.
Место отбора, период отбора, консервацию и хранение проб следует проводить в соответствии с ГОСТ 17.1.5.01. Не обрабатываемые сразу пробы хранят в застегивающихся полиэтиленовых пакетах или тефлоновых емкостях с плотно закрывающейся крышкой в морозильной камере холодильника при температуре минус 20 °С. Перед анализом пробу вымораживают или высушивают на воздухе, избегая попадания солнечных лучей, до воздушно-сухого состояния. Пробу тщательно перемешивают, отбирают навеску массой от 30 до 50 г, растирают ее в ступке и просеивают через сито.
10.1 Подготовка посуды для отбора, приготовления и хранения проб и рабочих растворов
Посуду для отбора и хранения проб и рабочих растворов следует готовить следующим образом [1]:
- тщательно вымыть водопроводной водой с моющими средствами;
- промыть водопроводной водой;
- замочить на срок от 3 до 5 сут. в разбавленной (1:10) азотной кислоте в пластиковом контейнере;
- тщательно вымыть водопроводной водой;
- 3 - 4 раза ополоснуть дистиллированной водой;
- промыть разбавленной (1:10) соляной кислотой;
- 3 - 4 раза ополоснуть дистиллированной водой;
- тщательно промыть деионизированной водой;
- просушить на воздухе;
- поместить в застегивающиеся полиэтиленовые пакеты.
10.2 Приготовление растворов и реактивов
10.2.1 Раствор азотной кислоты (1:10)
Раствор готовят путем разбавления 100 см3 концентрированной азотной кислоты до 1000 см3 деионизированной водой.
10.2.2 Раствор азотной кислоты 0,1 N
Раствор готовят путем разбавления 6,7 см3 концентрированной азотной кислоты до 1000 см3 деионизированной водой.
10.2.3 Раствор соляной кислоты (1:10)
Раствор готовят путем разбавления 100 см3 концентрированной соляной кислоты до 1000 см3 деионизированной водой.
10.2.4. «Царская водка»
«Царскую водку» готовят путем смешивания 1 объемной части азотной и 3 объемных частей соляной кислот. Используют царскую водку в день ее приготовления.
10.3 Приготовление градуировочных растворов
10.3.1 Для приготовления рабочих и промежуточных градуировочных растворов следует руководствоваться таблицами 3, 4 и 5. Рабочий градуировочный раствор с максимальной концентрацией для измерения Cd, Pb, Сu, Ni, Cr, Mn, As, Со получают из общего (смешанного) промежуточного градуировочного раствора, приготовленного в колбе на 100 см3. Если используемое средство измерений предусматривает автоматическое разбавление градуировочного раствора с максимальной концентрацией при построении графика, то для получения этого раствора следует 50 мм3 промежуточного раствора довести 0,1 N раствором азотной кислоты до 50 см3. При отсутствии такой возможности для получения необходимого ряда градуировочных растворов (№ 1, № 2, № 3) необходимо выполнить соответствующие разбавления раствора с максимальной концентрацией (№ 4) в соответствии с таблицей 5. Рабочие градуировочные растворы следует готовить в день их использования.
Смешанный рабочий стандартный раствор № 4 для измерения массовой концентрации Al, Zn, Fe, V, Mn, Cr готовят в соответствии с таблицей 4 в колбе объемом 500 см3 из основных стандартных растворов (ГСО), минуя промежуточный, доводя объем до метки 0,1 N раствором азотной кислоты. Раствор устойчив в течение 1 месяца.
Для отбора аликвот растворов используют либо дозаторы, либо пипетки градуированные, в зависимости от отбираемых объемов.
10.3.2 В качестве нулевого раствора используют 0,1 N раствор азотной кислоты.
Определяемый металл |
Массовые концентрации в градуировочных растворах мкг/дм3 |
Алюминий |
20, 50, 100, 200 |
Ванадий |
50, 125, 250, 500 |
Железо |
40, 100, 200, 400 |
Кадмий |
0,2, 0,5, 1,0, 2,0 |
Кобальт |
6, 15, 30, 60 |
Медь |
6, 15, 30, 60 |
Марганец |
6, 15, 30, 60 |
Марганец |
50, 125, 250, 500 |
Мышьяк |
6, 15, 30, 60 |
Никель |
6, 15, 30, 60 |
Свинец |
6, 15, 30, 60 |
Хром |
20, 50, 100, 200 |
Хром |
2, 5, 10, 20 |
Цинк |
50, 125, 250, 500 |
Примечание - Выбор диапазона концентраций марганца и хрома производится оператором в зависимости от ожидаемых концентраций в пробе. |
Массовая
концентрация основного градуировочного раствора, |
Объем колбы, см3 |
Объем
аликвоты основного градуировочного раствора, |
Массовая концентрация промежуточного (для объема колбы 100 см3) и рабочего (для объема колбы 500 см3) градуировочных растворов, мг/дм3 |
1000 |
100 |
0,2 |
2,0 |
1000 |
100 |
2,0 |
20 |
1000 |
100 |
4,0 |
40 |
1000 |
100 |
6,0 |
60 |
1000 |
500 |
0,10 |
0,2 |
1000 |
500 |
0,20 |
0,4 |
1000 |
500 |
0,25 |
0,5 |
Массовая концентрация рабочего градуировочного раствора № 4 с максимальной концентрацией, мкг/дм3 |
Объем
колбы, |
Объем аликвоты рабочего градуировочного раствора № 4, см3 |
Массовая
концентрация рабочего градуировочного раствора (№ 1, № 2, № 3), |
2,0 |
50 |
5,0 |
0,2 |
2,0 |
50 |
12,5 |
0,5 |
2,0 |
50 |
25,0 |
1,0 |
20 |
50 |
5,0 |
2,0 |
20 |
50 |
12,5 |
5,0 |
20 |
50 |
25,0 |
10,0 |
40 |
50 |
5,0 |
4,0 |
40 |
50 |
12,5 |
10,0 |
40 |
50 |
25,0 |
20,0 |
60 |
50 |
5,0 |
6,0 |
60 |
50 |
12,5 |
15,0 |
60 |
50 |
25,0 |
30,0 |
200 |
50 |
5,0 |
20,0 |
200 |
50 |
12,5 |
50,0 |
200 |
50 |
25,0 |
100,0 |
400 |
50 |
5,0 |
40,0 |
400 |
50 |
12,5 |
100,0 |
400 |
50 |
25,0 |
200,0 |
500 |
50 |
5,0 |
50,0 |
500 |
50 |
12,5 |
125,0 |
500 |
50 |
25,0 |
250,0 |
10.4 Приготовление модификаторов матрицы
10.4.1 Раствор магния азотнокислого 1 %-го готовят растворением 1,0 г магния азотнокислого в деионизированной воде с доведением объема до 100 см3;
10.4.2 Раствор аммония фосфорнокислого 5 %-го готовят растворением 5,0 г аммония фосфорнокислого в деионизированной воде с доведением объема до 100 см3;
10.4.3 Раствор палладия азотнокислого 0,2 %-го готовят в 2 приема:
а) для приготовления 1 %-го раствора, устойчивого к длительному хранению в холодильнике, 1 г палладия азотнокислого растворяют в небольшом количестве царской водки при нагревании на плитке, после чего доводят объем до 100 см3 деионизированной водой;
б) для приготовления 0,2 %-го раствора полученный раствор разбавляют в 5 раз деионизированной водой.
10.4.4 Раствор следует хранить при температуре 4 °С не более 6 мес.
10.5 Подготовка атомно-абсорбционного спектрометра
Включение, настройку спектрометра, юстировку ламп и графитового атомизатора производят согласно руководству по эксплуатации. Условия измерений приведены в таблице 6 [3].
Установление градуировочной характеристики следует проводить перед каждой серией измерений массовой концентрации металла, а также после замены графитовой кюветы в следующей последовательности:
- проводят атомизацию раствора азотной кислоты 0,1 N с добавкой или без добавки модификатора матрицы в соответствии с таблицей 6;
- выбирают 4 градуировочных раствора (1-й, 2-й, 3-й, 4-й) с таким расчетом, чтобы диапазон массовых концентраций металла в них охватывал ожидаемый диапазон массовых концентраций в анализируемых пробах;
- градуировку спектрометра проводят, измеряя величины абсорбции градуировочных растворов в порядке возрастания массовых концентраций металлов в соответствии с таблицей 6;
- измерения абсорбции каждого градуировочного раствора следует проводить не менее двух раз и усреднять. Расхождение между измерениями не должно превышать 10 %, в противном случае установку градуировочной характеристики повторяют;
- градуировочные характеристики для каждого металла строят графически в координатах: атомная абсорбция А - массовая концентрация металла в растворе С. За величину сигнала абсорбции принимают либо высоту, либо площадь получаемого пика. Выбор оптимального режима измерений производится оператором для каждого конкретного металла.
12.1 Для разложения (минерализации) навеску воздушно-сухой пробы массой от 0,15 до 0,30 г, взвешенную с погрешностью не более 0,01 г, переносят в тефлоновый или полипропиленовый стакан, входящий в комплект к микроволновой печи, добавляют 1 см3 царской водки и 4 см3 концентрированной плавиковой кислоты и оставляют пробу при комнатной температуре на 1 ч. Затем следует провести процедуру минерализации в соответствии с руководством по эксплуатации микроволновой печи.
После охлаждения до комнатной температуры раствор вместе с оставшимися твердыми частицами количественно переносят в мерную полипропиленовую пробирку с навинчивающейся крышкой вместимостью 50 см3, куда предварительно необходимо внести 1,80 г борной кислоты в небольшом количестве деионизированной воды, и доводят объем до метки этой же водой. Встряхивают пробирку до полного растворения борной кислоты. После осаждения твердых частиц (через 10 ч или на следующий день) минерализованная проба готова к измерениям [1].
12.2 Для подготовки холостой пробы в тефлоновый или пропиленовый стакан вносят 1 см3 царской водки и 4 см3 концентрированной плавиковой кислоты, после чего проводят все стадии минерализации в микроволновой печи и разбавления (включая добавку борной кислоты), что и для анализируемой пробы.
13.1 Аликвоты пробы и модификаторов в соответствии с таблицей 6 вводят в графитовую кювету и атомизируют в соответствии с руководством по эксплуатации спектрометра. Выбор объема аликвоты пробы в диапазоне от 10 до 70 мм3 производится оператором в зависимости от ожидаемой величины аналитического сигнала; объем аликвоты модификатора обычно составляет от 4 до 6 мм3 на каждые 20 мм3 пробы.
13.2 Цикл атомизации и измерение аналитического сигнала в анализируемой пробе проводят не менее двух раз.
13.3 Показания спектрометра заносят в рабочий журнал, форма которого приведена в приложении А.
13.4 Если измеренная массовая концентрация превышает максимальную массовую концентрацию на установленной градуировочной характеристике, пробу разбавляют раствором азотной кислоты 0,1 N и повторяют измерения.
13.5 Для контроля стабильности градуировочной характеристики через каждые 20 циклов атомизации измеряют абсорбцию градуировочного раствора со средней или максимальной массовой концентрацией определяемого металла. Измерения проводят дважды и усредняют. Если полученный результат отличается от величины, полученной при градуировке, более чем на 10 %, проводят повторную градуировку.
Наименование металла |
Длина волны, нм |
Ширина щели, нм |
Тип кюветы с пиролитическим покрытием |
Модификатор матрицы |
Температура озеленил, °С |
Температура атомизации, °С |
Массовая концентрация рабочего градуировочного раствора, мкг/дм3 |
|||
1-го |
2-го |
3-го |
4-го |
|||||||
Алюминий |
256,8 |
0,5 |
б/пл.* |
Mg(NO3)2 |
1700 |
2550 |
20 |
50 |
100 |
200 |
Мышьяк |
193,7 |
1,0 |
с пл.** |
Pd(NO3)2 |
1500 |
2500 |
6 |
15 |
30 |
60 |
Кадмий |
228,8 |
0,5 |
с пл. |
NH4H2PO4 + Mg(NO3)2 + Pd(NO3)2 |
850 |
2000 |
0,2 |
0,5 |
1,0 |
2,0 |
Кобальт |
242,5 |
0,2 |
б/пл.* |
Mg(NO3)2 + Pd(NO3)2 |
1100 |
2500 |
6 |
15 |
30 |
60 |
Хром*** |
357,9 |
0,2 |
б/пл.* |
Mg(NO3)2 |
1650 |
2550 |
2 |
5 |
10 |
20 |
Хром |
429,0 |
0,5 |
б/пл.* |
Mg(NO3)2 |
1650 |
2550 |
20 |
50 |
100 |
200 |
Медь |
324,8 |
0,5 |
б/пл.* |
Pd(NO3)2 |
1100 |
2400 |
6 |
15 |
30 |
60 |
Марганец*** |
279,5 |
0,2 |
б/пл.* |
Mg(NO3)2 |
1400 |
2450 |
2 |
5 |
10 |
20 |
Марганец |
403,1 |
0,2 |
б/пл.* |
Mg(NO3)2 |
1400 |
2450 |
50 |
125 |
250 |
500 |
Никель |
232,0 |
0,2 |
б/пл.* |
Mg(NO3)2 + Pd(NO3)2 |
1350 |
2450 |
6 |
15 |
30 |
60 |
Свинец |
283,3 |
0,5 |
с пл.** |
NH4H2PO4 + Mg(NO3)2 + Pd(NO3)2 |
800 |
2200 |
6 |
15 |
30 |
60 |
Железо |
386,0 |
0,2 |
б/пл.* |
Mg(NO3)2 |
1370 |
2400 |
40 |
100 |
200 |
400 |
Цинк |
307,6 |
1,0 |
с пл.** |
Mg(NO3)2 |
600 |
2000 |
50 |
125 |
250 |
500 |
Ванадий |
318,4 |
0,2 |
б/пл.* |
- |
1500 |
270 |
50 |
125 |
250 |
500 |
* - без платформы; ** - с платформой Львова; *** - выбор режима определения элементов производится оператором в зависимости от ожидаемого уровня их массовых концентраций |
14.1 Результатом измерений массовой доли металла является среднее арифметическое двух результатов параллельных измерений , мг/кг, если расхождение между ними не превышает предела повторяемости r.
14.2 Предел повторяемости r при измерении алюминия, ванадия, железа, кадмия, кобальта, марганца, меди, мышьяка, никеля, свинца, хрома и цинка в диапазоне массовых концентраций (таблица 2), соответствующих массовым долям в пробах (таблица 1), не должен превышать значений, указанных в таблице 7.
14.3 Если расхождение превышает предел повторяемости, выполняют повторное измерение рабочих проб. При повторном расхождении результаты анализа бракуются, а в лаборатории выясняют причины превышения предела повторяемости, устраняют их и повторяют выполнение измерений в соответствии с требованиями настоящей методики измерения.
15.1 Если используемое средство измерений не предусматривает автоматического расчета массовой доли металла в пробе по величинам навески и объема минерализованной пробы, то для расчета используют формулу
|
(1) |
где X - массовая доля металла в пробе, мг/кг (мкг/г);
- среднее арифметическое двух результатов параллельных измерений массовой концентрации металл в растворе рабочей пробы, мкг/дм3; - среднее арифметическое двух результатов параллельных измерений массовой концентрации металла в растворе холостой пробы, мкг/дм3;
Р - коэффициент разбавления пробы. Р = 1, если не проводилось дополнительного разбавления пробы, кроме предусмотренного после минерализации;
V - объем раствора, полученный после минерализации пробы, дм3;
m - навеска пробы, г
15.2 Последовательность проведения анализа и результаты вычислений заносят в журнал, форма которого представлена в приложении А.
Таблица 7
Наименование металла |
Диапазон
измерения массовой доли металла |
Предел
повторяемости (для двух результатов параллельных определений) |
Предел
воспроизводимости (значение допускаемого расхождения между двумя результатами
измерений, полученными в разных лабораториях) |
Алюминий |
От 10000 до 80000 включ. |
0,30·X |
0,42·X |
Мышьяк |
От 1 до 30 включ. |
0,28·X |
0,39·X |
Кадмий |
От 0,03 до 1,5 включ. |
0,28·X |
0,39·X |
Кобальт |
От 1 до 15 включ. |
0,28·X |
0,39·X |
Хром |
От 5 до 150 включ. |
0,28·X |
0,39·X |
Медь |
От 0,5 до 50 включ. |
0,25·X |
0,36·X |
Железо |
От 2 000 до 50000 включ. |
0,25·X |
0,36·X |
Марганец |
От 30 до 500 включ. |
0,25·X |
0,36·X |
Никель |
От 3 до 40 включ. |
0,28·X |
0,39·X |
Свинец |
От 4 до 80 включ. |
0,30·X |
0,42·X |
Ванадий |
От 5 до 200 включ. |
0,25·X |
0,36·X |
Цинк |
От 50 до 1000 включ. |
0,28·X |
0,39·X |
Результат измерений представляют в виде
X ± Δ, |
(2) |
где X - массовая доля определяемого металла в пробе, мг/кг,
±Δ - границы характеристики погрешности результатов измерений при Р = 0,95 (таблица 2), мг/кг.
Если массовая доля металла ниже границы диапазона измерений, производят следующую запись: «Массовая доля металла менее (указать значение нижней границы диапазона) мг/кг».
17.1 Контроль качества результатов измерений в лаборатории предусматривает проверку приемлемости результатов параллельных измерений согласно разделу 14 и оперативный контроль процедуры измерения.
Оперативный контроль процедуры измерения проводят для каждой аналитической серии проб. Аналитическая серия включает в себя не более 20 рабочих проб, холостую пробу и образец для контроля (ОК). В качестве ОК используют референс-образцы с известной массовой долей металла и аналогичной матрицей.
17.2 При выполнении контрольной процедуры получают результат контрольного измерения аттестованной характеристики образца для контроля X и сравнивают его с аттестованным значением А.
17.2.1 Результат контрольной процедуры Кк рассчитывают по формуле
Кк = Х - А, |
(3) |
где X - массовая доля металла в пробе, мг/кг;
А - аттестованное значение ОК, мг/кг
17.2.2 Норматив контроля К рассчитывают по формуле
К = Δ, |
(4) |
17.2.3 Проводят сопоставление результата контрольной процедуры с нормативом контроля. Если результаты контрольной процедуры удовлетворяет условию
Кк ≤ К, |
(5) |
процедуру анализа признают удовлетворительной.
При невыполнении условия (5) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (5) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.
17.2.4 Результаты контроля погрешности с использованием ОК заносят в таблицу журнала, форма которого приведена в приложении Б.
17.3 Контроль стабильности результатов измерений при реализации методики осуществляют в соответствии с ГОСТ Р ИСО 5725-(1 - 6) и РМГ 76. Периодичность контроля и контроль стабильности результатов измерений устанавливают в Руководстве по качеству лаборатории.
Форма рабочего журнала регистрации результатов
измерений
массовой доли металлов
Проект: Матрица: донные отложения Дата проведения анализа
|
Проект: Матрица: донные отложения Дата проведения анализа:
|
[1] Standard operating procedures for trace metals determination, MESL, IAEA, Monaco, 1999.
[2] Правила по технике безопасности при производстве наблюдений и работ на сети Госкомгидромета. - Л.: Гидрометеоиздат, 1983 г.
[3] Michel Hcenig, Anne-Marie de Kersabiec. Atomisation Electrothermique en spectrometrie dabsorption atomique, Preface de Maurice PINTA, 1990.
Ключевые слова: донные отложения, массовая доля, металл, методика измерений, атомно-абсорбционная спектрометрия |
Лист регистрации изменений
Номер изменения |
Номер страницы |
Номер документа (ОРН) |
Подпись |
Дата |
||||
измененной |
замененной |
новой |
аннулированной |
внесения изменения |
введения изменения |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|