ПНД Ф 14.1;2.110-97 Методика выполнения измерений содержаний взвешенных веществ и общего содержания примесей в пробах природных и очищенных сточных вод |
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ ПО ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
УТВЕРЖДАЮ
Заместитель Председателя
Государственного комитета РФ
по охране окружающей среды
________ А.А. Соловьянов
«21» марта 1997 г.
КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВОД
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ СОДЕРЖАНИЙ
ВЗВЕШЕННЫХ ВЕЩЕСТВ И ОБЩЕГО СОДЕРЖАНИЯ
ПРИМЕСЕЙ В ПРОБАХ ПРИРОДНЫХ И ОЧИЩЕННЫХ
СТОЧНЫХ ВОД ГРАВИМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
ПНД Ф 14.1:2.110-97
Методика допущена для целей
государственного
экологического контроля
МОСКВА 1997 г.
1. ВВЕДЕНИЕ
Настоящий документ устанавливает методику количественного химического анализа проб природных и очищенных сточных вод для определения в них содержания взвешенных веществ (3 мг/дм3 и более) и общего содержания примесей (10 мг/дм3 и более) гравиметрическим методом.
Результаты определения могут быть искажены при наличии в пробе значительных количеств масел и жиров, поэтому при отборе пробы должно быть исключено попадание в нее поверхностной пленки.
2. ПРИНЦИП МЕТОДА
Гравиметрический метод определения взвешенных веществ основан на выделении их из пробы фильтрованием воды через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм или бумажный фильтр «синяя лента» и взвешивании осадка на фильтре после высушивания его до постоянной массы.
Определение общего содержания примесей (суммы растворенных и взвешенных веществ) осуществляют выпариванием известного объема нефильтрованной анализируемой воды на водяной бане, высушиванием остатка при 105 °С до постоянной массы и его взвешиванием.
3. ПРИПИСАННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ И ЕЕ СОСТАВЛЯЮЩИХ
Настоящая методика обеспечивает получение результатов анализа с погрешностью, не превышающей значений, приведённых в таблице 1.
Значения показателя точности методики используют при:
- оформлении результатов анализа, выдаваемых лабораторией;
- оценке деятельности лабораторий на качество проведения испытаний;
- оценке возможности использования результатов анализа при реализации методики в конкретной лаборатории.
Таблица 1
Диапазон измерений, значения показателей точности, правильности, повторяемости, воспроизводимости
Диапазон измерений массовой концентрации взвешенных веществ и общего содержания примесей, мг/дм3 |
Показатель точности (границы относительной погрешности при вероятности Р = 0,95), ± ?, % |
Показатель повторяемости (относительное среднеквадратическое отклонение повторяемости), ?r, % |
Показатель воспроизводимости (относительное среднеквадратическое отклонение воспроизводимости), ?R, % |
Взвешенные вещества |
|||
от 3,0 до 10,0 вкл. |
30 |
10 |
15 |
св. 10,0 до 50,0 вкл. |
20 |
7 |
10 |
св. 50,0 |
10 |
3 |
5 |
Общее содержание примесей |
|||
от 10,0 до 30,0 вкл. |
25 |
10 |
12 |
св. 30,0 до 100,0 вкл. |
20 |
7 |
10 |
св. 100,0 |
10 |
3 |
5 |
Весы лабораторные общего назначения с наибольшим пределом взвешивания 200 г и ценой наименьшего деления 0,1 мг любого типа |
ГОСТ 24104-2001 |
Цилиндры мерные |
ГОСТ 1770 |
1(3)-500 |
|
1(3)-1000 |
Плитки электрические с закрытой спиралью и регулируемой мощностью нагрева |
ГОСТ 14919 |
Печь муфельная |
|
Шкаф сушильный лабораторный с температурой нагрева до 130 °С |
|
Баня водяная |
|
Прибор вакуумного фильтрования ПВФ-35 или ПВФ-47 |
ТУ-3616-001-32953279-97 |
Воронки лабораторные |
ГОСТ 25336 |
В-56-80 ХС |
|
В-75-110 ХС |
|
Колбы конические |
ГОСТ 25336 |
Кн-2-500-40 ТХС |
|
Кн-2-1000-42 ТХС |
|
Стаканчики для взвешивания (бюксы) |
ГОСТ 25336 |
СН-45/13 |
|
СН-60/14 |
|
Стаканы химические |
ГОСТ 25336 |
В-1-500 ТС |
|
Чашки выпарительные 3 (4) |
ГОСТ 9147 |
Тигли фарфоровые с крышками 3 (2) |
ГОСТ 9147 |
Чашки биологические (Петри) ЧБН-1-100 |
ГОСТ 25336 |
Эксикатор |
ГОСТ 25336 |
Пинцет |
Средства измерений должны быть поверены в установленные сроки.
Допускается использование других, в том числе импортных, средств измерений и вспомогательных устройств с характеристиками не хуже, чем у приведенных в п.п. 4.1 и 4.2.
Фильтры мембранные Владипор типа МФАС-МА или МФАС-ОС-2 (0,45 мкм) с диаметром, соответствующим ячейке прибора вакуумного фильтрования или фильтры бумажные обеззоленные «синяя лента» |
ТУ6-55-221-1029-89 |
диаметром 5,5 - 11 см |
ТУ 6-09-1678 |
Бумага фильтровальная |
ТУ 2642-001-42624157-98 |
Соляная кислота |
ГОСТ 4204 |
Вода дистиллированная |
ГОСТ 6709 |
Используемая для анализа соляная кислота должна быть квалификации ч.д.а. или х.ч.
Допускается использование соляной кислоты, изготовленной по другой нормативно-технической документации, в том числе импортной, с квалификацией не ниже ч.д.а.
5.1. При выполнении анализов необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007.
5.2. Электробезопасность при работе с электроустановками обеспечивается по ГОСТ 12.1.019.
5.3. Организация обучения работающих безопасности труда проводится по ГОСТ 12.0.004.
5.4. Помещение лаборатории должно соответствовать требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009.
Выполнение измерений может производить химик-аналитик, владеющий техникой гравиметрического анализа и изучивший инструкцию по эксплуатации лабораторных весов.
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.
8.1. Отбор проб производится в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51592-2000 «Вода. Общие требования к отбору проб».
8.2. Посуду, предназначенную для отбора и хранения проб, промывают раствором соляной кислоты 1:1, а затем дистиллированной водой.
8.3. Пробы воды отбирают в стеклянную посуду. Использование полиэтиленовой посуды допускается, если анализ пробы будет выполнен в тот же день.
Объем отбираемой пробы должен быть не менее 1000 см3 при содержании взвешенных веществ < 50 мг/дм3 и не менее 500 см3 при содержании взвешенных веществ 50 мг/дм3 и выше.
8.4. Пробы анализируют не позднее, чем через 6 часов после отбора или хранят в холодильнике при t < 5 °C не более 7 дней.
8.5. При отборе проб составляется сопроводительный документ по утвержденной форме, в котором указывается:
- цель анализа, предполагаемые загрязнители;
- место, время отбора;
- номер пробы;
- должность, фамилия отбирающего пробу, дата.
Фильтры кипятят в дистиллированной воде 5 - 10 мин. Кипячение проводят 3 раза, сливая после каждого раза воду и заменяя ее свежей. Затем фильтры помещают в чашки Петри и сушат в сушильном шкафу при 105 °С в течение часа. Чистые фильтры хранят в закрытых чашках Петри.
Перед использованием фильтр маркируют карандашом с мягким грифелем, с помощью пинцета помещают в маркированный бюкс, сушат при 105 °С в течение 1 часа, охлаждают в эксикаторе и взвешивают закрытый бюкс с фильтром на лабораторных весах с точностью до 0,1 мг.
Бумажные обеззоленные фильтры «синяя лента» маркируют, складывают, помещают в воронки и промывают 100 - 150 см3 дистиллированной воды. Затем пинцетом вынимают фильтр из воронки, помещают в сложенном виде в маркированный бюкс и высушивают в сушильном шкафу при 105 °С в течение 1 часа. Затем охлаждают бюксы с фильтрами в эксикаторе и, закрыв их крышками, взвешивают на лабораторных весах с точностью до 0,1 мг. Повторяют процедуру сушки до тех пор, пока разница между взвешиваниями будет не более 0,5 мг.
Фарфоровые тигли с крышками промывают раствором соляной кислоты (п. 9.4), затем дистиллированной водой, сушат, прокаливают при 600 °С в течение 2 ч, охлаждают в эксикаторе и взвешивают с точностью до 0,1 мг. Повторяют прокаливание до тех пор, пока разница между взвешиваниями будет не более 0,5 мг.
30 см3 соляной кислоты смешивают с 170 см3 дистиллированной воды. Раствор хранят в плотно закрытой посуде не более 1 года.
Подготовку прибора для вакуумного фильтрования осуществляют в соответствии с инструкцией по его эксплуатации.
Подготовленный и взвешенный мембранный фильтр пинцетом извлекают из бюкса, зажимают в ячейке прибора вакуумного фильтрования и пропускают отмеренный объем тщательно перемешанной анализируемой пробы воды. Этот объем зависит от содержания взвешенных веществ в воде и подбирается с таким расчетом, чтобы масса осадка взвешенных веществ на фильтре находилась в пределах 3 - 200 мг.
После пропускания нужного объема воды приставший к стенкам ячейки для фильтрования осадок смывают на фильтр порцией фильтрата. Фильтр с осадком дважды промывают дистиллированной водой порциями по 10 см3, извлекают пинцетом из устройства для фильтрования, помещают в тот же бюкс, в котором его взвешивали до фильтрования, подсушивают сначала на воздухе, а затем в сушильном шкафу при 105 °С в течение 1 часа, после чего взвешивают.
Повторяют процедуру сушки до тех пор, пока разница между взвешиваниями будет не более 0,5 мг при массе осадка до 50 мг и 1 мг при массе более 50 мг.
Взвешенный бумажный фильтр помещают в воронку, смачивают небольшим количеством дистиллированной воды для хорошего прилипания и пропускают отмеренный объем тщательно перемешанной анализируемой пробы воды, подобранный с таким расчетом, чтобы масса осадка взвешенных веществ на фильтре находилась в пределах 3 - 200 мг.
По окончании фильтрования дают воде полностью стечь, затем фильтр с осадком трижды промывают дистиллированной водой порциями по 10 см3, осторожно вынимают пинцетом и помещают в тот же бюкс, в котором его взвешивали до фильтрования. Фильтр высушивают 2 ч при 105 °С, охлаждают в эксикаторе и, закрыв бюкс крышкой, взвешивают.
Повторяют процедуру сушки, пока разница между взвешиваниями будет не более 0,5 мг при массе осадка до 50 мг и 1 мг при массе более 50 мг.
Выпарительные чашки помещают на водяную баню, в них постепенно приливают тщательно перемешанный отмеренный объем анализируемой пробы воды, содержащий от 10 до 250 мг примесей, и упаривают до объема 5 - 10 см3. Упаренную пробу количественно переносят в тигель (п. 9.3), промывая чашки 2 - 3 раза дистиллированной водой порциями по 4 - 5 см3. Упаривают пробу в тигле досуха. После выпаривания дно тигля для удаления накипи обтирают фильтровальной бумагой, смоченной раствором соляной кислоты, и ополаскивают дистиллированной водой.
Если необходимо определить содержание только растворенных веществ (сухой остаток), для упаривания берут отфильтрованную воду.
Тигли переносят в сушильный шкаф, сушат при 105 °С в течение 2 ч, охлаждают в эксикаторе, закрывают крышками и взвешивают.
Повторяют процедуру сушки и взвешивания до тех пор, пока разница между взвешиваниями не превысит 0,5 мг при массе осадка менее 50 мг и 1 мг при массе более 50 мг.
11. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
Содержание взвешенных веществ в анализируемой пробе воды X, мг/дм3, рассчитывают по формуле:
где mфо - масса бюкса с мембранным или бумажным фильтром с осадком взвешенных веществ, г;
mф - масса бюкса с мембранным или бумажным фильтром без осадка, г;
V - объем профильтрованной пробы воды, дм3.
Общее содержание примесей в анализируемой пробе воды х, мг/дм3, рассчитывают по формуле:
где m1 - масса тигля, г;
m2 - масса тигля с высушенным остатком, г;
V - объем пробы воды, взятый для упаривания, дм3.
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 2.
При превышении предела воспроизводимости могут быть использованы методы проверки приемлемости результатов анализа согласно раздела 5 ГОСТ Р ИСО 5725-6.
Таблица 2
Значения предела воспроизводимости при вероятности Р = 0,95
Диапазон измерений массовой концентрации взвешенных веществ и общего содержания примесей, мг/дм3 |
Предел воспроизводимости (относительное значение допускаемого расхождения между двумя результатами измерений, полученными в разных лабораториях), R, % |
Взвешенные вещества |
|
от 3,0 до 10,0 вкл. |
42 |
св. 10,0 до 50,0 вкл. |
28 |
св. 50,0 |
14 |
Общее содержание примесей |
|
от 10,0 до 30,0 вкл. |
34 |
св. 30,0 до 100,0 вкл. |
28 |
св. 100,0 |
14 |
12. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА
Результат анализа X или х в документах, предусматривающих его использование, может быть представлен в виде:
Х ± D или х ± D, мг/дм3, Р = 0,95,
где D - показатель точности методики для взвешенных веществ или общего содержания примесей.
Значение D рассчитывают по формуле:
D = 0,01 · ? · Х или D = 0,01 · ? · x
Значение ? приведено в таблице 1.
Допустимо результат анализа в документах, выдаваемых лабораторией, представлять в виде:
Х ± Dл, или x ± Dл мг/дм3, Р = 0,95,
при условии Dл < D,
где X илих - результат анализа, полученный в соответствии с прописью методики;
± Dл - значение характеристики погрешности результатов анализа, установленное при реализации методики в лаборатории, и обеспечиваемое контролем стабильности результатов анализа.
Численные значения результата измерения должны оканчиваться цифрой того же разряда, что и значения характеристики погрешности.
Контроль качества результатов анализа при реализации методики в лаборатории предусматривает:
- оперативный контроль процедуры анализа (на основе оценки погрешности при реализации отдельно взятой контрольной процедуры);
- контроль стабильности результатов анализа (на основе контроля стабильности среднеквадратического отклонения повторяемости, среднеквадратического отклонения внутрилабораторной прецизионности, погрешности).
Оперативный контроль процедуры анализа проводят путем сравнения результата отдельно взятой контрольной процедуры Кк с нормативом контроля К.
Результат контрольной процедуры Кк рассчитывают по формуле:
где X' - результат анализа содержания взвешенных веществ в пробе, разбавленной в два раза;
X - результат анализа содержания взвешенных веществ в исходной пробе.
Норматив контроля К рассчитывают по формуле:
где - значения характеристики погрешности результатов анализа, установленные в лаборатории при реализации методики, соответствующие содержанию взвешенных веществ в разбавленной пробе и в исходной пробе соответственно.
Примечание. Допустимо характеристику погрешности результатов анализа при внедрении методики в лаборатории устанавливать на основе выражения: Dл = 0,84 · D, с последующим уточнением по мере накопления информации в процессе контроля стабильности результатов анализа.
Процедуру анализа признают удовлетворительной при выполнении условия:
Кк ? К (1)
При невыполнении условия (1) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (1) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.
Оперативный контроль процедуры анализа применительно к общему содержанию примесей в анализируемой пробе воды осуществляют аналогично.
Периодичность оперативного контроля процедуры анализа, а также реализуемые процедуры контроля стабильности результатов анализа регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории.
государственный комитет российской федерации по стандартизации и метрологии
ФГУП «УРАЛЬСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ МЕТРОЛОГИИ» - ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНЫЙ МЕТРОЛОГИЧЕСКИЙ ЦЕНТР |
|
«THE URALS RESEARCH INSTITUTE FOR METROLOGY» - STATE SCIENTIFIC METROLOGICAL CENTRE |
|
620219, Екатеринбург, ГСП-824, ул. Красноармейская, 4, лаб. 224 |
Факс: (3432) 502-117 Телефон: (3432) 502-295 E-mail: paneva@uniim.ru |
Dept. 224, 4, Krasnoarmeyskaya Str., 620219, GSP-824, Ekaterinburg, Russia |
Fax: (3432) 502-117 Phone: (3432) 502-295 E-mail: paneva@uniim.ru |
СВИДЕТЕЛЬСТВО № 224.01.01.130/2004
CERTIFICATE
об аттестации методики выполнения измерений
Методика выполнения измерений содержаний взвешенных веществ и общего содержания примесей в пробах природных и очищенных сточных вод гравиметрическим методом,
разработанная ООО НПП «Акватест» (г. Ростов-на-Дону),
аттестована в соответствии с ГОСТ Р 8.563-96.
Аттестация осуществлена по результатам метрологической экспертизы материалов по разработке методики выполнения измерений.
В результате аттестации установлено, что методика соответствует предъявляемым к ней метрологическим требованиям и обладает следующими основными метрологическими характеристиками:
1. Диапазон измерений, значения показателей точности, повторяемости, воспроизводимости
Диапазон измерений, мг/дм3 |
Показатель повторяемости (относительное среднеквадратическое отклонение повторяемости), ?r, % |
Показатель воспроизводимости (относительное среднеквадратическое отклонение воспроизводимости), ?R, % |
Показатель точности (границы относительной погрешности при вероятности Р = 0,95), ± ?, % |
Взвешенные вещества |
|||
от 3,0 до 10,0 вкл. |
10 |
15 |
30 |
св. 10,0 до 50,0 вкл. |
7 |
10 |
20 |
св. 50,0 |
3 |
5 |
10 |
Общее содержание примесей |
|||
от 10,0 до 30,0 вкл. |
10 |
12 |
25 |
св. 30,0 до 100,0 вкл. |
7 |
10 |
20 |
св. 100,0 |
3 |
5 |
10 |
2. Диапазон измерений, значения предела воспроизводимости при вероятности Р = 0,95
Диапазон измерений, мг/дм3 |
Предел воспроизводимости (относительное значение допускаемого расхождения между двумя результатами измерений, полученными в разных лабораториях), R, % |
Взвешенные вещества |
|
от 3,0 до 10,0 вкл. |
42 |
св. 10,0 до 50,0 вкл. |
28 |
св. 50,0 |
14 |
Общее содержание примесей |
|
от 10,0 до 30,0 вкл. |
34 |
св. 30,0 до 100,0 вкл. |
28 |
св. 100,0 |
14 |
3. При реализации методики в лаборатории обеспечивают:
- 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).
Алгоритм оперативного контроля процедуры измерений приведен в документе на методику выполнения измерений.
Процедуры контроля стабильности результатов выполняемых измерений регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории.
4. Дата выдачи свидетельства 01.06.2004 г.
Срок действия до 01.06.2009 г.
Зам. директора по научной работе И.Е. Добровинский
СОДЕРЖАНИЕ
1. Введение. 1 2. Принцип метода. 1 3. Приписанные характеристики погрешности измерений и ее составляющих. 1 4. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.. 2 4.1. Средства измерений. 2 4.2. Вспомогательные устройства. 2 4.3. Реактивы и материалы.. 3 5. Требования безопасности. 3 6. Требования к квалификации операторов. 3 7. Условия измерений. 3 8. Отбор и хранение проб. 3 9. Подготовка к выполнению измерений. 4 9.1. Подготовка мембранных фильтров. 4 9.2. Подготовка бумажных фильтров. 4 9.3. Подготовка тиглей. 4 9.4. Раствор соляной кислоты.. 4 9.5. Подготовка прибора для вакуумного фильтрования. 4 10. Выполнение измерений. 4 10.1. Определение взвешенных веществ с использованием мембранного фильтра. 4 10.2. Определение взвешенных веществ с использованием бумажного фильтра. 5 10.3. Определение общего содержания примесей. 5 11. Обработка результатов измерений. 5 12. Оформление результатов анализа. 6 13. Контроль качества результатов анализа при реализации методики в лаборатории. 6 |