Химическое потребление кислорода (ХПК) - количество кислорода, расходуемого на окисление содержащихся в воде органических и неорганических веществ сильными окислителями. В зависимости от природы окислителя различают перманганатную бихроматную, иодатную, цериевую окисляемость. Если устранить влияние неорганических веществ или внести поправку на их содержание, то величина ХПК характеризует суммарную концентрацию в воде органических веществ, окисляемых в условиях анализа данным окислителем. Наиболее высокая степень окисления достигается в кипящем кислом растворе дихромата калия, содержащем катализатор. Количество кислорода в миллиграммах на кубический дециметр, эквивалентное расходу дихромата на окисление органических веществ, называют «бихроматной окисляемостью». Чаще всего при использовании термина «ХПК» имеют в виду именно величину бихроматной окисляемости. Поскольку степень окисления большинства органических веществ дихроматом калия в указанных условиях близка к 100 %, величина бихроматной окисляемости хорошо коррелирует с массовой концентрацией органического углерода (последняя величина примерно в 2,5 раза меньше ХПК).

ХПК является общепринятым, важным и достаточно быстро определяемым показателем для характеристики загрязнения природных и сточных вид органическими соединениями. Величины ХПК (бихроматной окисляемости) поверхностных вод в зависимости от общей биологической, продуктивности водного объекта, степени его загрязнения, а также от содержания органических веществ естественного происхождения колеблются от долей до десятков миллиграммов в кубическом дециметре. ХПК сточных вод может достигать сотен миллиграммов в кубическом дециметре. Различают ХПК фильтрованных проб, свидетельствующее о содержании растворенных органических веществ и нефильтрованных, указывающего на общее содержание органических веществ.

Окисляемость незагрязненных поверхностных вод суши проявляет отчетливую физико-географическую зональность. Для горных районов характерна малая окисляемость - до 5 мг/дм³; средняя окисляемость (от 5 до 10 мг/дм³) встречается в зонах широколиственных лесов, лесостепи, полупустыни, пустыни, тундры; повышенная (от 15 до 20 мг/дм³) - в зоне северной и южной тайги.

Величина ХПК подвержена довольно значительным и закономерным сезонным колебаниям. Их характер определяется, с одной стороны, гидрологическим режимом и зависящим от него поступлением органических веществ аллохтонного происхождения с поверхности водосбора, с другой стороны - гидробиологической активностью, обусловливающей процессы продуцирования, трансформации и минерализации органических веществ в водном объекте. В водных объектах, подверженных сильному антропогенному воздействию, на изменения величины ХПК значительное влияние оказывает объем и режим поступления сточных вод.

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

ХИМИЧЕСКОЕ ПОТРЕБЛЕНИЕ КИСЛОРОДА В ВОДАХ
Методика измерений титриметрическим методом

Дата введения - 2012-01-20

1 Область применения

1.1 Настоящий руководящий документ устанавливает методику измерений (далее - методика) химического потребления кислорода (ХПК) в пробах поверхностных вод суши и очищенных сточных вод титриметрическим методом при содержании органических веществ эквивалентном потреблению кислорода в диапазоне от 4,0 до 80,0 мг/дм³.

1.2 Допускается выполнение измерений в пробах с величиной ХПК более 80 мг/дм³ при разбавлении пробы дистиллированной водой таким образом, что бы ХПК разбавленной пробы находилось в пределах указанного в 1,1 диапазона.

1.3 Настоящий руководящий документ предназначен для использования в лабораториях, осуществляющих анализ поверхностных вод суши и очищенных сточных вод.

2 Нормативные ссылки

В настоящем руководящем документе использованы ссылки на следующие нормативные документы:

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 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 Р ИСО 5725-6-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике

ГОСТ Р 51592-2000 Вода. Общие требования к отбору проб

МИ 2881-2004 Рекомендация. ГСИ. Методики количественного химического анализа. Процедуры проверки приемлемости результатов анализа.

Примечание - Ссылки на остальные нормативные документы приведены в разделах 4 и А.3, А.4 (приложение А).

3 Требования к показателям точности измерений

3.1 При соблюдении всех регламентируемых методикой условий проведения измерений характеристики погрешности результата измерения с вероятностью 0,95 не должны превышать значений, приведенных в таблице 1.

Таблица 1 - Диапазон измерений, значения характеристик погрешности и ее составляющих при принятой вероятности Р = 0,95

Диапазон измерений величины ХПК, X, мг/дм³	Показатель повторяемости (среднеквадратическое отклонение повторяемости) σ_r, мг/дм³	Показатель воспроизводимости (среднеквадратическое отклонение воспроизводимости) σ_R, мг/дм³	Показатель правильности (границы систематической погрешности) ±Δ_с, мг/дм³	Показатель точности (границы погрешности) ±Δ, мг/дм³
От 4,0 до 40,0 включ.	0,3 + 0,027∙Х	0,7 + 0,052∙Х	0,9	1,6 + 0,10∙Х
Св. 40,0 до 80,0 включ.	1,3	0,7 + 0,052∙Х	0,031∙X	1,6 + 0,10∙Х

При выполнении измерений в пробах с величиной ХПК свыше 80,0 мг/дм³ после соответствующего разбавления границы погрешности измерения ХПК в исходной пробе находят по формуле

± Δ = (± Δ₁)∙η,

(1)

где ± Δ₁ - показатель точности измерения ХПК в разбавленной пробе, рассчитанный согласно таблице 1;

η - степень разбавления.

Предел обнаружения ХПК титриметрическим методом равен 3 мг/дм³.

3.2 Значения показателя точности методики используют при:

- оформлении результатов измерений, выдаваемых лабораторией;

- оценке деятельности лабораторий на качество проведения измерений;

- оценке возможности использования результатов измерений при реализации методики в конкретной лаборатории.

4 Требования к средствам измерений, вспомогательным устройствам, реактивам, материалам

4.1 Средства измерений, вспомогательные устройства

4.1.1 Весы высокого (II) класса точности по ГОСТ Р 53228-2008, максимальная нагрузка не более 200 г, дискретность отсчета не более 0,0002 г.

4.1.2 Весы среднего (III) класса точности по ГОСТ 53228-2008, максимальная нагрузка не более 500 г, дискретность отсчета 0,001 г.

4.1.3 Государственный стандартный образец химического потребления кислорода в воде ГСО 7425-97.

4.1.4 Колбы мерные 2-го класса точности исполнения 2, 2а по ГОСТ 1770-74 вместимостью: 100 см³ - 1 шт., 200 см³ - 1 шт., 500 см³ - 2 шт.

4.1.5 Пипетки градуированные 2-го класса точности исполнения 1 по ГОСТ 29227-91 вместимостью: 1 см³ - 1 шт., 2 см³ - 1 шт.

4.1.6 Пипетки с одной отметкой 2-го класса точности исполнения 2 по ГОСТ 29169-91 вместимостью: 5 см³ - 1 шт., 10 см³ - 2 шт., 20 см³ - 2 шт., 25 см³ - 1 шт., 50 см³ - 2 шт.

4.1.7 Бюретка 2-го класса точности исполнения 1, 3 по ГОСТ 29251-91 вместимостью 25 см³ - 1 шт.

4.1.8 Цилиндры мерные по ГОСТ 1770-74 исполнения 1, 3 вместимостью: 25 см³ - 2 шт., 50 см³ - 2 шт., 100 см³ - 1 шт., 250 см³ - 1 шт., исполнения 1 вместимостью 1000 см³ - 1 шт.

4.1.9 Колбы конические исполнения 1, 2 по ГОСТ 25336-82 вместимостью 500 см³ - 5 шт.

4.1.10 Стаканы химические, тип В, исполнения 1, ТХС по ГОСТ 25336-82 вместимостью: 100 см³ - 1 шт., 250 см³ - 1 шт., 400 см³ -1 шт., 1000 см³ - 1 шт.

4.1.11 Воронки лабораторные по ГОСТ 25336-82 диаметром 56 мм - 2 шт.

4.1.12 Колбы круглодонные К-1 или грушевидные Гр вместимостью 250 см³ и холодильники со взаимозаменяемыми конусами (установки для определения ХПК) по ГОСТ 25336-82 - 10 шт.

4.1.13 Стаканчики для взвешивания (бюксы) СВ-19/9, СВ-24/10, СН-45/13 по ГОСТ 25336-82.

4.1.14 Капельница по ГОСТ 25336-82.

4.1.15 Эксикатор исполнения 2 с диаметром корпуса 190 мм по ГОСТ 25336-82.

4.1.16 Палочки стеклянные.

4.1.17 Стеклянные капилляры или кусочки пористого стекла.

4.1.18 Промывалка.

4.1.19 Баня песчаная.

4.1.20 Шкаф сушильный общелабораторного назначения.

4.1.21 Устройство для фильтрования проб с использованием мембранных или бумажных фильтров.

4.1.22 Посуда светлого и темного стекла для хранения проб и растворов вместимостью 0,1; 0,25; 0,5 и 1 дм³.

4.1.23 Посуда полиэтиленовая для хранения растворов вместимостью 0,25 дм³.

4.1.24 Холодильник бытовой.

Примечание - Допускается использование других типов средств измерений, посуды и вспомогательного оборудования, в том числе импортных, с характеристиками не хуже, чем у приведенных в 4.1.

4.2 Реактивы и материалы

4.2.1 Калия гидрофталат по ТУ 6-09-4433-77, ч.д.а. (при отсутствии ГСО).

4.2.2 Калий двухромовокислый (дихромат калия) по ГОСТ 4220-75, х.ч. или калий двухромовокислый, стандарт-титр, с молярной концентрацией количества вещества эквивалента (КВЭ) 0,1 моль/дм³ по ТУ 6-09-2540-72.

4.2.3 Соль закиси железа и аммония двойная сернокислая (соль Мора) (NH₄)₂Fe(SО₄)₂∙6H₂О по ГОСТ 4208-72, ч.д.а.

4.2.4 Сульфат серебра по ТУ 6-09-3703-74, ч.д.а.

4.2.5 Сульфат ртути, ч.д.а., или ртути окись желтая по ГОСТ 5230-74, ч.д.а.

4.2.6 Натрия гидроокись (гидроксид натрия) по ГОСТ 4328-77, ч.д.а.

4.2.7 Хлорид кальция обезвоженный по ТУ 6-09-4711-81, ч.

4.2.8 Кислота серная по ГОСТ 4204-77, х.ч.

4.2.9 N-фенилантраниловая кислота по ТУ 6-09-05-66-73, ч., или ферроин (C₁₂H₈N₂)₃∙FeSО₄ по ТУ 6-09-05-1256-83, ч.д.а.; или 1,10-фенантролин, моногидрат C₁₂H₈N₂∙Н₂О или сульфат C₁₂H₈N₂∙Н₂SО₄по ТУ 6-09-05-90-80, ч.

4.2.10 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.

4.2.11 Фильтры мембранные «Владипор МФАС-ОС-2», 0,45 мкм по ТУ 6-55-221-1-29-89 или другого типа, равноценные по характеристикам.

4.2.12 Фильтры обеззоленные «синяя лента» по ТУ 6-09-1678-86.

Примечание - Допускается использование реактивов, изготовленных по другой нормативной и технической документации, в том числе импортных, с квалификацией не ниже указанной в 4.2.

5 Метод измерений

Выполнение измерений ХПК титриметрическим методом основано на окислении органических веществ дихроматом калия в растворе серной кислоты при нагревании в присутствии катализатора - сульфата серебра. Избыток дихромата калия титруют раствором соли Мора и, исходя из результатов титрования, находят количество дихромата калия, израсходованное на окисление органических веществ.

Большинство органических соединений в условиях анализа окисляются на 95 - 100 %. Не полностью окисляются алифатические углеводороды с неразветвленной углеродной цепью, некоторые гетероциклические соединения. Легколетучие органические соединения могут улетучиваться при кипячении, если их окисление протекает недостаточно быстро.

6 Требования безопасности, охраны окружающей среды

6.1 При выполнении измерений ХПК в пробах поверхностных вод суши и очищенных сточных вод соблюдают требования безопасности, установленные в национальных стандартах и соответствующих нормативных документах.

6.2 По степени воздействия на организм вредные вещества, используемые при выполнении измерений, относятся ко 1, 2 и 3-му классам опасности по ГОСТ 12.1.007.

6.3 Содержание используемых вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать установленных предельно допустимых концентраций в соответствии с ГОСТ 12.1.005.

6.4 Вредно действующие вещества подлежат сбору и утилизации в соответствии с установленными правилами.

7 Требования к квалификации операторов

К выполнению измерений и обработке их результатов допускаются лица со средним профессиональным образованием, имеющие стаж работы в лаборатории не менее 6 мес. и освоившие методику.

8 Требования к условиям измерений

8.1 При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:

- температура окружающего воздуха (20 ± 5) °С;

- атмосферное давление от 84,0 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт. ст.);

- влажность воздуха не более 80 % при 25 °С;

- напряжение в сети (220 ± 10) В;

- частота переменного тока в сети питания (50 ± 1) Гц.

8.2 В помещении, где выполняют измерения ХПК, не рекомендуется проводить работы с органическими растворителями.

9 Подготовка к выполнению измерений, в том числе отбор проб

9.1 Отбор и хранение проб

Отбор проб производится в соответствии с ГОСТ 17.1.5.05 и ГОСТ Р 51592. Оборудование для отбора проб должно соответствовать ГОСТ 17.1.5.04 и ГОСТ Р 51592. Пробы помещают в склянки с пробками, не загрязняющими пробу органическими соединениями.

Выполнение измерений ХПК, особенно в загрязненных водах, следует проводить как можно скорее после отбора. Если это невозможно, пробы консервируют добавлением раствора серной кислоты (1:2) из расчета 2 см³ на каждые 100 см³ пробы воды и хранят при температуре не выше 5 °С. Для очищенных сточных вод срок хранения не более суток, для загрязненных поверхностных вод - не более 3 сут, для незагрязненных - до 5 сут. Объем отбираемой пробы не менее 50 см³.

В зависимости от целей анализа, выполнение измерений ХПК проводят в нефильтрованной или фильтрованной пробе. В последнем случае пробу сразу после отбора фильтруют через мембранный фильтр, очищенный двукратным кипячением в дистиллированной воде, или бумажный фильтр «синяя лента», промытый горячей дистиллированной водой. При фильтровании через любой фильтр первую порцию фильтрата отбрасывают.

9.2 Приготовление растворов и реактивов

9.2.1 Раствор дихромата калия с молярной концентрацией количества вещества эквивалента (КВЭ) 0,25 моль/дм³

Взвешивают с точностью до четвертого знака после запятой 6,129 г дихромата калия, предварительно высушенного в течение 2 ч при 105 °С, количественно переносят его в мерную колбу вместимостью 500 см³, растворяют в дистиллированной воде и доводят объем раствора до метки. Раствор хранят в плотно закрытой темной склянке не более 6 мес.

9.2.2 Раствор дихромата калия с молярной концентрацией КВЭ 0,025 моль/дм³

Помещают 50 см³ раствора дихромата калия с молярной концентрацией КВЭ 0,25 моль/дм³ в мерную колбу вместимостью 500 см³ и доводят объем раствора до метки дистиллированной водой.

Если для приготовления раствора дихромата калия используют стандарт-титр, содержимое ампулы количественно переносят в мерную колбу вместимостью 500 см³, растворяют в дистиллированной воде, доводят объем раствора до метки и премешивают. Затем отбирают пипеткой с одной отметкой 25 см³ полученного раствора, помещают его в мерную колбу вместимостью 200 см³, доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают.

Хранят в темной склянке с притертой пробкой не более 1 мес.

9.2.3 Раствор соли Мора с молярной концентрацией КВЭ 0,25 моль/дм³

Переносят 49,0 г соли Мора в мерную колбу вместимостью 500 см³, растворяют в дистиллированной воде, осторожно при перемешивании добавляют 10 см³ концентрированной серной кислоты и, после охлаждения, доводят объем раствора до метки дистиллированной водой. Хранят в плотно закрытой темной склянке не более 6 мес.

9.2.4 Раствор соли Мора с молярной концентрацией КВЭ 0,025 моль/дм³

Помещают 50 см³ раствора соли Мора с молярной концентрацией КВЭ 0,25 моль/дм³ в мерную колбу вместимостью 500 см³ и доводят объем раствора до метки дистиллированной водой. Хранят в плотно закрытой темной склянке. Точную концентрацию раствора устанавливают ежедневно или перед серией измерений в соответствии с 9.3.

9.2.5 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 гидроксида натрия (для ускорения растворения можно слегка подогреть) и разбавляют дистиллированной водой до 250 см³.

Для приготовления раствора готового ферроина 2,43 г индикатора растворяют в 100 см³ дистиллированной воды. При приготовлении раствора ферроина из 1,10-фенантролина в 100 см³ дистиллированной воды растворяют 0,980 г соли Мора (NH₄)₂Fe(SО₄)₂∙6H₂О, добавляют 2,09 г 1,10-фенантролина моногидрата или 2,93 г сульфата и перемешивают до растворения последнего.

Раствор индикатора хранят в плотно закрытой склянке из темного стекла не более 3 мес.

9.2.6 Раствор гидроксида натрия

Растворяют 0,4 г гидроксида натрия в 100 см³ дистиллированной воды. Раствор устойчив при хранении в плотно закрытой полиэтиленовой посуде.

9.2.7 Раствор сульфата серебра

Растворяют 5,0 г сульфата серебра в 1 дм³ концентрированной серной кислоты. Раствор устойчив.

9.3 Определение точной молярной концентрации раствора соли Мора

Пипеткой с одной отметкой отбирают 10,0 см³ раствора дихромата калия с молярной концентрацией КВЭ 0,025 моль/дм³, переносят его в коническую колбу вместимостью 500 см³, приливают 180 см³ дистиллированной воды и 20 см³ концентрированной серной кислоты. После охлаждения добавляют 3 - 4 капли индикатора ферроина или 10 капель раствора N-фенилантраниловой кислоты и титруют раствором соли Мора с молярной концентрацией КВЭ 0,025 моль/дм³ 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 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 молярную концентрацию раствора соли Мора находят по формуле

(1)

где М_М - молярная концентрация раствора соли Мора, моль/дм³ КВЭ;

М_Д - молярная концентрация раствора дихромата калия, моль/дм³ КВЭ;

V_Д - объем раствора дихромата калия, взятый для титрования, см³;

V_M - объем раствора соли Мора, пошедший на титрование, см³.

10 Порядок выполнения измерений

10.1 Устранение мешающих влияний

Определению ХПК мешают хлориды, сульфиды, соединения железа (II), нитриты и другие неорганические вещества, способные окисляться дихроматом в кислой среде.

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 каждые 10 мг хлоридов.

Мешающее влияние сульфидов и соединений железа (II) устраняют предварительной продувкой пробы воды воздухом, если она не содержит летучих органических соединений, или учитывают при расчете ХПК. В последнем случае определяют их концентрации и пересчитывают на величины ХПК, исходя из того, что 1,0 мг H₂S и 1,0 мг Fe²⁺ эквивалентны соответственно 0,47 и 0,14 мг кислорода. Таким же образом учитывают влияние нитритов - 1,0 мг NО₂^- (или 0,30 мг нитритного азота) эквивалентен 0,35 мг кислорода.

10.2 Выполнение измерений в водах с низким содержанием хлоридов

При содержании хлоридов в анализируемой воде менее 300 мг/дм³ помещают пипеткой с одной отметкой 20,0 см³ воды (или меньшую аликвоту, доведенную дистиллированной водой до 20 см³) в круглодонную или грушевидную колбу для кипячения, добавляют пипеткой с одной отметкой 10,0 см³ раствора дихромата калия с молярной концентрацией 0,025 моль/дм³ КВЭ, мерным цилиндром приливают 30 см³ раствора сульфата серебра в концентрированной серной кислоте (или 150 мг сульфата серебра и 30 см³ концентрированной серной кислоты) и для равномерного кипения бросают 2 - 3 капилляра или 3 - 4 кусочка тщательно очищенного пористого стекла. Если выполняют измерения ХПК в нефильтрованной пробе, перед отбором аликвоты пробу тщательно перемешивают в течение 2 - 3 мин.

К колбе присоединяют обратный холодильник и кипятят смесь на песчаной бане в течение 2 ч. После охлаждения промывают холодильник дистиллированной водой (около 50 см³), отсоединяют его, добавляют в колбу, обмывая ее стенки, еще 50 см дистиллированной воды, вновь охлаждают, переносят пробу в коническую колбу, дважды споласкивая колбу, в которой кипятилась проба, дистиллированной водой (по 20 - 30 см³).

Добавляют к пробе 3 - 4 капли раствора ферроина (или 10 капель раствора N-фенилантраниловой кислоты) и титруют избыток непрореагировавшего дихромата калия раствором соли Мора 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.

Если объем раствора соли Мора, пошедший на титрование пробы воды, меньше 3 см³, следует повторить определение с уменьшенной аликвотой воды, разбавленной до 20 см³ дистиллированной водой. Аликвоту пробы для разбавления следует выбирать так, чтобы величина ХПК разбавленной пробы находилась в диапазоне от 20 до 50 мг/дм³.

10.3 Выполнение измерений в водах с высоким содержанием хлоридов

Если содержание хлоридов в воде превышает 300 мг/дм³, к отобранной для анализа аликвоте пробы (20 см³ или меньшей аликвоте, доведенной до 20 см³) добавляют сульфат ртути из расчета 100 мг на каждые 10 мг содержащихся в пробе хлоридов и тщательно перемешивают. Далее выполняют определение, как описано в 10.2. Наличие небольшого количества осадка, образовавшегося после добавления сульфата ртути, не мешает определению. При отсутствии сульфата ртути можно использовать суспензию оксида ртути 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 (или 30 см³ концентрированной серной кислоты, если сульфат серебра добавляют отдельно) в стакан вместимостью 100 см³ и добавляют рассчитанное количество оксида ртути. Перемешивают смесь стеклянной палочкой, оставляют на 15 мин, а затем приливают полученную суспензию к пробе.

11 Обработка результатов измерений

Величину ХПК (бихроматной окисляемости) X, мг/дм³, находят по формуле

(2)

где V₁ - объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование холостого опыта, см³;

V₂ - объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование пробы воды, см³;

V - объем аликвоты пробы воды, взятый для выполнения анализа, см³;

8,0 - масса миллимоля КВЭ кислорода, мг/ммоль.

12 Оформление результатов измерений

12.1 Результат измерения в документах, предусматривающих его использование, представляют в виде:

X ± Δ (P = 0,95)

(3)

где ±Δ - границы характеристики погрешности измерения для данной величины ХПК, мг/дм³ (см. таблицу 1).

12.2 Допустимо представлять результат в виде:

Х ± Δ_л (Р = 0,95) при условии Δ_л < Δ,

(4)

где ±Δ_л - границы характеристик погрешности результатов анализа, установленные при реализации методики в лаборатории и обеспечиваемые контролем стабильности результатов измерений, мг/дм³.

Численные значения результата измерения должны оканчиваться цифрой того же разряда, что и значения характеристики погрешности, последняя не должна содержать более двух значащих цифр.

12.3 Результаты измерения оформляют протоколом или записью в журнале, по формам, приведенным в Руководстве по качеству лаборатории.

13 Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории

13.1 Общие положения

13.1.1 Контроль качества результатов измерений методики в лаборатории предусматривает:

- оперативный контроль исполнителем процедуры выполнения 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).

13.1.2 Периодичность контроля исполнителем процедуры выполнения измерений, а также реализуемые процедуры контроля стабильности результатов выполняемых измерений, регламентируются в Руководстве по качеству лаборатории.

13.2 Алгоритм оперативного контроля процедуры выполнения измерений с использованием метода добавок совместно с методом разбавления проб

13.2.1 При проведении оперативного контроля для введения Добавок используют ГСО 7425-97 на основе гидрофталата калия с величиной бихроматной окисляемости, соответствующей 10,0 мг/см³ кислорода. При отсутствии ГСО допустимо использовать аттестованный раствор гидрофталата калия, методика приготовления которого приведена в приложении А).

Примечание - Не рекомендуется применять для введения добавок Государственный стандартный образец химического и биологического потребления кислорода в воде ГСО 1057-99.

13.2.2 Оперативный контроль исполнителем процедуры выполнения измерений проводят путем сравнения результатов отдельно взятой контрольной процедуры K_к с нормативом контроля K.

13.2.3 Результат контрольной процедуры K_к, мг/дм³, рассчитывают по формуле

K_к = Х" + (η - 1)∙Х' - Х - С_д,

(5)

где X" - результат контрольного измерения величины ХПК в пробе, разбавленной в η раз, с известной добавкой, мг/дм³;

X' - результат контрольного измерения величины ХПК в пробе, разбавленной в η раз, мг/дм³;

X - результат измерения величины ХПК в рабочей пробе, мг/дм³;

С_д - величина добавки, мг/дм³.

13.2.4 Норматив контроля K, мг/дм³, рассчитывают по формуле

(6)

где Δ_ЛХ_'' (Δ_ЛХ_', Δ_ЛХ) - значения характеристик погрешности результатов измерений, установленные при реализации методики в лаборатории, соответствующие величине ХПК в разбавленной пробе с добавкой (разбавленной пробе, рабочей пробе), мг/дм³.

Примечание - Допустимо для расчета норматива контроля использовать значения характеристик погрешности, полученные расчетным путем по формулам Δ_ЛХ_'' = 0,84∙ Δ_Х_'', Δ_ЛХ_' = 0,84∙Δ_Х_' и Δ_ЛХ = 0,84∙Δ_Х.

13.2.5 Если результат контрольной процедуры удовлетворяет условию:

|K_к| ≤ K,

(7)

процедуру анализа признают удовлетворительной.

При невыполнении условия (7) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (7), выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.

14 Проверка приемлемости результатов, полученных в условиях воспроизводимости

14.1 Расхождение между результатами измерений, полученными в двух лабораториях, не должно превышать предела воспроизводимости. При выполнении этого условия приемлемы оба результата измерений и в качестве окончательного может быть использовано их общее среднее значение. Значение предела воспроизводимости рассчитывают по формуле

R = 2,77σ_R.

(8)

14.2 При превышении предела воспроизводимости могут быть использованы методы оценки приемлемости результатов измерений согласно разделу 5 ГОСТ Р ИСО 5725 - 6 или МИ 2881.

14.3 Проверка приемлемости проводится при необходимости сравнения результатов измерений, полученных двумя лабораториями.

Приложение А

А.1 Назначение и область применения

Настоящая методика регламентирует процедуру приготовления аттестованного раствора гидрофталата калия со значением бихроматной окисляемости, соответствующей 10,00 мг/см³, для контроля точности результатов измерений ХПК в поверхностных водах суши и очищенных сточных водах титриметрическим методом.

А.2 Метрологические характеристики

А.2.1 Аттестованное значение величины ХПК (бихроматной окисляемости) в аттестованном растворе АР-ХПК составляет 10,00 мг/см³.

А.2.2 Погрешность установления аттестованного значения величины ХПК (бихроматной окисляемости) в аттестованном растворе АР-ХПК с вероятностью 0,95 не превышает 0,03 мг/см³.

А.3 Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы

А.3.1 Весы высокого (II) класса точности по ГОСТ Р 53228-2008, максимальная нагрузка не более 200 г, дискретность отсчета не более 0,0002 г.

А.3.2 Колба мерная 2 класса точности исполнения 2, 2а по ГОСТ 1770-74 вместимостью 100 см³.

А.3.3 Стаканчик для взвешивания (бюкс) СВ 19/9 по ГОСТ 25336-82.

А.3.4 Воронка лабораторная по ГОСТ 25336-82 диаметром 56 мм.

А.3.5 Шпатель.

А.3.6 Промывалка.

А.3.7 Эксикатор исполнения 2 с диаметром корпуса 140 мм или 190 мм по ГОСТ 25336-82 с безводным хлоридом кальция.

А.3.8 Шкаф сушильный общелабораторного назначения.

А.4 Исходные компоненты аттестованного раствора

А.4.1 Калия гидрофталат по ТУ 6-09-4433-77, ч.д.а., с содержанием основного вещества от 99,8 до 100,2 %;

А.4.2 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.

А.5 Процедура приготовления аттестованного раствора АР-ХПК

Для приготовления аттестованного раствора взвешивают в бюксе с точностью до четвертого знака после запятой 0,851 г калия гидрофталата, предварительно высушенного в сушильном шкафу при 110 °С в течение 2 ч и охлажденного в эксикаторе до комнатной температуры. Количественно переносят навеску в мерную колбу вместимостью 100 см³, растворяют в дистиллированной воде, доводят объем раствора в колбе до метки и перемешивают. Переносят раствор в темную склянку с хорошо притертой стеклянной пробкой.

Полученному раствору приписывают величину ХПК 10,0 мг/см³.

А.6 Расчет метрологических характеристик аттестованного раствора АР-ХПК

Аттестованное значение величины ХПК С, мг/см³, рассчитывают по формуле

(А.1)

где m - масса навески гидрофталата калия, г;

7,5 - число молей кислорода, требующихся для окисления одного моля гидрофталата калия;

32,0 и 204,2 - молярная масса кислорода и гидрофталата калия соответственно, г/моль;

V - вместимость мерной колбы, см³.

Расчет погрешности приготовления аттестованного раствора АР-ХПК Δ₁, мг/см³, выполняют по формуле

(А.2)

где Δ_μ - предельное значение возможного отклонения массовой доли основного вещества в реактиве от приписанного значения μ, %;

μ - массовая доля основного вещества (калия гидрофталата) в реактиве, приписанная реактиву квалификации «ч.д.а.», %;

Δ_m - предельная возможная погрешность взвешивания, равная 0002 г;

Δ_V - предельное значение возможного отклонения вместимости мерной колбы от номинального значения, см³;

Значение предела возможных значений погрешности приготовления аттестованного раствора равно

A.7 Требования безопасности

Необходимо соблюдать общие требования техники безопасности при работе в химических лабораториях.

А.8 Требования к квалификации операторов

Аттестованный раствор может готовить инженер или лаборант со средним профессиональным образованием, прошедший специальную подготовку и имеющий стаж работы в химической лаборатории не менее 6 мес.

А.9 Требования к маркировке

На склянку с аттестованным раствором должна быть наклеена этикетка с указанием условного обозначения раствора, величины ХПК, погрешности ее установления и даты приготовления.

А.10 Условия хранения

Аттестованный раствор следует хранить в склянке темного стекла с притертой пробкой в холодильнике не более 3 мес.

Федеральная служба по гидрометеорологии
и мониторингу окружающей среды

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ»

344090, г. Ростов-на-Дону	Факс: (8632) 22-44-70
пр. Стачки, 198	Телефон (8632) 22-66-68
	E-mail qhi@aaanet.ru

СВИДЕТЕЛЬСТВО
об аттестации методики измерений № 421.01.00175-2011

Методика измерений химического потребления кислорода в водах титриметрическим методом,

Разработанная федеральным государственным бюджетным учреждением «Гидрохимический институт» (ФГБУ «ГХИ»), пр. Стачки, д. 198, г. Ростов-на-Дону, 344090

и регламентированная РД 52.24.421-2012 Химическое потребление кислорода в водах. Методика измерений титриметрическим методом (20 c.),

аттестована в соответствии с ГОСТ Р 8.563-2009.

Аттестация осуществлена по результатам экспериментальных исследований.

В результате аттестации установлено, что методика соответствует предъявляемым к ней метрологическим требованиям и обладает метрологическими характеристиками, приведенными в таблицах 1 и 2.

Диапазон измерений величины ХПК, X, мг/дм³	Показатель повторяемости (среднеквадратическое отклонение повторяемости) σ_r, мг/дм³	Показатель воспроизводимости (среднеквадратическое отклонение воспроизводимости) σ_R, мг/дм³	Показатель правильности (границы систематической погрешности) ±Δ_с, мг/дм³	Показатель точности (границы погрешности) ±Δ, мг/дм³
От 4,0 до 40,0 включ.	0,3 + 0,027∙Х	0,7 + 0,052∙Х	0,9	1,6 + 0,10∙Х
Св. 40,0 до 80,0 включ.	1,3	0,7 + 0,052∙Х	0,031∙X	1,6 + 0,10∙Х

Таблица 2 - Диапазон измерений, значения пределов повторяемости и воспроизводимости при принятой вероятности Р = 0,95

Диапазон измерений величины ХПК, X, мг/дм³	Предел повторяемости (для двух результатов параллельных определений) r, мг/дм³	Предел воспроизводимости (для двух результатов измерений) R, мг/дм³
От 4,0 до 40,0 включ.	0,8 + 0,075∙Х	1,9 + 0,14∙Х
Св. 40,0 до 80, 0 включ.	3,6	1,9 + 0,14∙Х

3 При реализации методики в лаборатории обеспечивают:

Алгоритм оперативного контроля исполнителем процедуры выполнения измерений приведен в РД 52.24.421-2012.

Периодичность оперативного контроля и процедуры контроля стабильности результатов выполнения измерений регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории.

Дата выдачи 26.02.2011 г.

Директор

_________________

подпись

A.M. Никаноров

Главный метролог

_________________

подпись

А.А. Назарова