 |
Контроль стабильности градуировочной зависимости
|
|
|
|
Определение тяжелых металлов атомно-абсорбционным методом
Методика предназначена для выполнения измерений массовой концентрации металлов (марганца, меди, железа, цинка, молибдена) в пробах природных и сточных вод атомно-абсорбционным методом с электротермической атомизацией с использованием атомно-абсорбционного спектрометра "МГА-915".
Таблица 1
Диапазон измеряемых концентраций в пробах воды без разбавления:
| Элемент | Концентрация |
| Цинк | 0,1 - 8,0 мг/дм3 |
| Хром | 0,001 - 0,1 мг/дм3 |
| Марганец | 0,0003 - 0,050 мг/дм3 |
| Медь | 0,0005 - 0,070 мг/дм3 |
| Железо | 0,005 - 0,060 мг/дм3 |
Объем дозируемой в атомизатор пробы - от 5 до 40 мм3.
При анализе проб воды с массовой концентрацией металлов, превышающей верхнюю границу диапазона, допускается разбавление пробы бидистиллированной (деионизованной) водой, но не более чем в 100 раз. (Zn, Cr), не более чем в 1000 раз (Mn, Cu, Fe)
Метод измерения
Метод измерения основан на резонансном поглощении света свободными атомами металлов, возникающем при пропускании света через слой атомного пара в графитовой печи атомно-абсорбционного спектрометра "МГА-915". Содержание металлов определяется величиной интегрального аналитического сигнала и рассчитывается по предварительно установленной градуировочной зависимости.
Характеристика погрешности измерения
Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей величин, указанных в табл.2.
Таблица 2
Значения характеристики погрешности измерений для доверительной вероятности Р=0,95
| Определяемый элемент | Воды природные | |
| Диапазон измеряемых массовых концентраций, мг/дм3 | Характеристика погрешности измерений, ±δ, % | |
| Марганец | 0,0003-0,005 0,005-0,020 0,020-0,050 | 35 20 15 |
| Медь | 0,0005-0,010 0,010-0,025 0,025-0,070 | 50 25 15 |
| Цинк | 0,1-0,4 0,4-0,8 | 35 18 |
| Железо | 0,005-0,010 0,010-0,060 | 35 20 |
| Хром | 0,001-0,005 0,005-0,1 | 40 20 |
Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы
|
|
|
Средства измерений и стандартные образцы
| Спектрометр атомно-абсорбционный "МГА-915" | ТУ 4434-915-205016233-98 |
| Весы лабораторные общего назначения 2-го класса точности, например ВЛР-200 | ГОСТ 24104 – 88 |
| Меры массы | ГОСТ 7328 – 82 |
| Мерные колбы 2-1000-2, 2-100-2, 2-50-2 | ГОСТ 1770 – 74 |
| Пипетки градуированные 2-го класса точности вместимостью 1, 2, 5 и 10 см3 | ГОСТ 29227 - 91 |
| Дозатор пипеточный одноканальный переменного объема 5-50 мм3. Погрешность измерения – не более ±5 % | ТУ 9452-001-33189998-95 |
| Государственные стандартные образцы состава раствора определяемых ионов (1 мг/см3, погрешность аттестованного значения ±1 %): | ГСО 7266 - 96 |
| • марганца | ГСО 7266 - 96 |
| • меди | ГСО 7255 - 96 |
| • железа | ГСО 7254 - 96 |
| • цинка | ГСО 7256 - 96 |
| • хром | ГСО 7768 - 2000 |
Допускается использование средств измерений и стандартных образцов с аналогичными или лучшими метрологическими характеристиками. Средства измерений должны быть поверены в установленные сроки.
Отбор и хранение проб
Общие требования к отбору проб по ГОСТ Р 51592-2000. Отбор проб природной воды производится по ГОСТ 17.1.5.05-85, сточной воды по НВН 33.5.3.01-85. Объем отбираемой пробы составляет не менее 50 см3. К пробе добавляют 3 см3 концентрированной азотной кислоты на 1 дм3 пробы и хранят в посуде из полиэтилена, полипропилена или фторопласта. Пробы перед анализом фильтруют через бумажный фильтр "белая лента" или пористый фильтр с диаметром пор 0,45 мкм. При фильтровании первые порции фильтрата (не менее 5 см3) следует отбросить. Посуду, предназначенную для отбора проб и хранения проб, промывают раствором азотной кислоты, а затем дистиллированной и бидистиллированной (ионизированной) водой. Срок хранения законсервированной пробы - 3 дня.
|
|
|
Подготовка к выполнению измерений
Для каждого раствора необходимо использовать свою пипетку. Раствор из колбы наливают в стаканчик и из него набирают пипетку. Запрещается погружать пипетку во весь объем раствора во избежание загрязнения.
Рекомендуется иметь отдельный набор посуды для приготовления растворов каждого элемента.
Приготовление растворов
Все растворы готовят на бидистиллированной (деионизованной) воде.
Раствор азотной кислоты, объемная доля 2%
В коническую колбу помещают 300-400 см3 бидистиллированной деионизованной воды, осторожно, при перемешивании вливают 10 см3 концентрированной азотной кислоты, доводят до 500 см3 бидистиллированной водой и перемешивают. Раствор устойчив при хранении в закрытом сосуде из полиэтилена, полипропилена или фторопласта длительное время. Контроль качества раствора азотной кислоты проводят ежедневно перед началом работы. Процедура контроля состоит в измерении массовой концентрации элементов в соответствии с п.7 методики. Если измеренное значение превышает 30% нижней границы диапазона измерения элемента (п.1),то раствор необходимо приготовить заново.
Приготовление градуировочных растворов
Приготовление рабочих растворов массовой концентрации 100мг/дм3
В мерную колбу вместимостью 50 см3 помещают при помощи пипетки 5 см3 государственного стандартного образца состава раствора соответствующего иона, доводят до метки 2 % -ным раствором азотной кислоты и перемешивают. Раствор устойчив при хранении в полиэтиленовой посуде в течение 1 месяца.
Приготовление рабочих растворов массовой концентрации 2мг/дм3
В мерную колбу вместимостью 100 см3 помещают при помощи пипетки 2 см3 рабочего раствора массовой концентрации 100 мг/дм3, приготовленного по п. 6.2.2.1, доводят до метки 2%-ным раствором азотной кислоты и перемешивают. Раствор устойчив при хранении в полиэтиленовой посуде в течении 2 недель.
Приготовление рабочих растворов массовой концентрации 1мг/дм3
В мерную колбу вместимостью 100 см3 помещают при помощи пипетки 1 см3 рабочего раствора массовой концентрации 100 мг/дм3, приготовленного по п. 6.2.2.1, доводят до метки 2%-ным раствором азотной кислоты и перемешивают. Раствор устойчив при хранении в полиэтиленовой посуде в течении 2 недель.
|
|
|
Приготовление рабочих растворов массовой концентрации 20мкг/дм3
В мерную колбу вместимостью 100 см3 помещают при помощи пипетки 2 см3 рабочего раствора массовой концентрации 1 мг/дм3, приготовленного по п. 6.2.2.3, доводят до метки 2%-ным раствором азотной кислоты и перемешивают. Раствор используют свежеприготовленным.
Приготовление рабочих растворов массовой концентрации 10мкг/дм3
В мерную колбу вместимостью 100 см3 помещают при помощи пипетки 1 см3 рабочего раствора массовой концентрации 1 мг/дм3, приготовленного по п. 6.2.2.3, доводят до метки 2%-ным раствором азотной кислоты и перемешивают. Раствор используют свежеприготовленным.
Приготовление рабочих растворов массовой концентрации 1мкг/дм3
В мерную колбу вместимостью 50 см3 помещают при помощи пипетки 5 см3 рабочего раствора массовой концентрации 10 мкг/дм3, приготовленного по п. 6.2.2.5, доводят до метки 2%-ным раствором азотной кислоты и перемешивают. Раствор используют свежеприготовленным.
Градуировка спектрометра
Для построения градуировочной зависимости аналитического сигнала от массы элемента в графитовую печь атомизатора вводят дозатором необходимый объем (от 5 до 40 мм3) градуировочных растворов соответствующего элемента. Диапазоны построения градуировочной зависимости приведены в таблице 2. Необходимо использовать не менее 5 точек в указанном в таблице 2 диапазоне массы. При построении градуировочной зависимости следует начинать с меньших значений массы элемента и от них переходить к более высоким. В таблице 3 приведены рекомендуемые для внесения объемы градуировочных растворов.
Рекомендуемые режимы обработки градуировочных растворов и проб приведены в таблице 4.
Измерение с каждой массой элемента проводят 5 раз в соответствии с Руководством по эксплуатации спектрометра (далее РЭ) и рассчитывают среднее арифметическое значение полученных значений. Затем запускают процедуру «Ручная градуировка» и вводят с клавиатуры компьютера массу элемента (в пиктограммах) и соответствующие им величины средних значений аналитического сигнала. Полученную градуировочную зависимость можно просмотреть в режиме «Градуировка»/«Просмотр».
|
|
|
Таблица 3
Диапазоны построения градуировочных зависимостей.
| Элемент | Диапазон измерения, мг/дм3 | Диапазон масс, пг |
| Марганец | От 0.0003 до 0.050 включительно | 10 - 400 |
| Медь | От 0.0005 до 0.070 включительно | 20 - 600 |
| Железо | От 0.005 до 0.060 включительно | 40 - 600 |
| Цинк | От 0.1 до 8.0 включительно | 5000 - 80000 |
| Хром | От 0.001 до 0.1 включительно | 40 - 600 |
Таблица 4
Рекомендуемые способы внесения элемента в атомизатор
| Масса, пг | Концентрация градуировочного раствора, мкг/дм3 | Объем градуировочного раствора, мм3 |
| 10 | 1.0 | 10 |
| 20 | 1.0 | 20 |
| 40 | 1.0 | 40 |
| 100 | 10.0 | 10 |
| 200 | 10.0 | 20 |
| 400 | 10.0 | 40 |
| 600 | 20.0 | 30 |
| 800 | 20.0 | 40 |
При высоких значениях массы элемента может наблюдаться отклонение градуировочной зависимости от линейной. В этом случае рекомендуется ограничиться более узким, чем в указано в табл. 2 интервалом массы определяемого элемента для построения градуировочной зависимости.
Контроль стабильности градуировочной зависимости
Контроль стабильности градуировочной зависимости состоит в проведении не менее двух параллельных измерений массовой концентрации растворов, заново приготовленных по п. 6.2.2, перед началом работы, и после анализа 15-20 проб.
Градуировка признается стабильной, если расхождение между заданным и измеренным значением концентраций не превышает 15% от заданного значения. В этом случае процесс измерений признается подконтрольным, и результаты измерений массовой концентрации элемента в пробах за период между двумя последовательными процедурами контроля стабильности градуировочной характеристики принимаются в качестве окончательных результатов.
При несоответствии полученных результатов указанному нормативу процесс градуировки необходимо повторить.
Выполнение измерений
Вводят дозатором в графитовую печь атомизатора от 5 до 40 мм3 анализируемой пробы (в зависимости от ожидаемого содержания) и производят измерение в соответствии с выбранным режимом работы (таб. 4). Режимы при измерении градуировочных растворов и проб (за исключением стадии пиролиза) должны совпадать. Температура и продолжительность пиролиза зависят в первую очередь от матричного состава пробы. При анализе сравнительно чистых или разбавленных сточных вод режим пиролиза можно не использовать.
Порядок проведения измерений осуществляется в соответствии с Руководством по эксплуатации спектрометра. Объем дозированной пробы вводится с клавиатуры компьютера по запросу программы. После завершения измерения на дисплей компьютера выводится величина интегрального аналитического сигнала, масса и концентрация определяемого компонента. Полученные данные автоматически протоколируются. Анализ пробы осуществляется минимум 2 раза.
|
|
|
Если измеренное значение массы элемента в пробе выходит за область линейности градуировочной характеристики, то пробу необходимо разбавить бидистиллированной (деионизованной) водой, предварительно проверенной на наличие примеси определяемого элемента. Затем разбавленную пробу анализируют как описано выше. Коэффициент разбавления пробы Q вычисляют по формуле
(1)
где Vк – объем разбавленной пробы, см3;
Vа – аликвотная порция исходной пробы, взятая для разбавления, см3
|
|
|
