Методика выполнения измерений массовой концентрации ионов кадмия, свинца, меди и цинка в питьевых, природных, морских и очищенных сточных водах методом инверсионной вольтамперометрии
ПНД Ф 14.1:2:4.69-96
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Методика предназначена для определения массовой концентрации кадмия, свинца, меди и цинка в питьевых, природных, морских и очищенных сточных водах методом инверсионной вольтамперометрии.
Диапазоны измерений массовой концентрации ионов в пробе, подготовленной к измерениям: Сd от 0,0005 мг/дм3 до 1,0 мг/дм3, РЬ, Сu - от 0,001 мг/дм3 до 1,0 мг/дм3, Zп - от 0,010 мг/дм3 до 10 мг/дм3.
Содержание растворенных форм определяют в фильтрованной пробе; суммарное содержание – в нефильтрованной пробе; содержание нерастворенных форм рассчитывают по разности найденных значений.
При соблюдении всех регламентированных условий и проведении анализа в точном соответствии с данной методикой значение погрешности (и её составляющих) результатов измерений при доверительной вероятности Р=0,95 не превышает значений, приведенных в таблице 1 для соответствующих диапазонов измерений.
Таблица 1
| Наименование элемента |
Диапазон измерений массовой доли, млн-1 (мг/кг) |
Показатель точности (границы относительной погрешности), ±δ, % при Р=0,95 |
Показатель повторя- емости (относительное средне-квадра- тическое отклонение повторя- емости), σr*, % |
Показатель воспроиз- водимости относительное средне-квадра- тическое отклонение воспроиз- водимости), σR*, % |
Предел повторя- емости, r*, %, Р=0,95, n=2 |
|---|---|---|---|---|---|
| Вода питьевая, природная и морская | |||||
| Кадмий | От 0,0005 до 1,0 вкл. | 30 | 7 | 14 | 19 |
| Свинец | От 0,0010 до 1,0 вкл. | 30 | 7 | 14 | 19 |
| Медь | От 0,0010 до 1,0 вкл. | 25 | 6 | 12 | 17 |
| Цинк | От 0,010 до 10 вкл. | 20 | 4 | 7 | 11 |
| Вода очищенная сточная | |||||
| Кадмий | От 0,0005 до 1,0 вкл. | 35 | 8 | 16 | 22 |
| Свинец | От 0,0010 до 1,0 вкл. | 35 | 8 | 16 | 22 |
| Медь | От 0,0010 до 1,0 вкл. | 35 | 8 | 16 | 22 |
| Цинк | От 0,010 до 10 вкл. | 30 | 4 | 8 | 11 |
СУЩНОСТЬ МЕТОДА
Инверсионно-вольтамперометрический метод основан на зависимости тока, проходящего через ячейку анализатора с анализируемым раствором, от массовой доли элемента, содержащегося в растворе и функционально связанного с формой и параметрами приложенного к электродам поляризующего напряжения.
Инверсионно-вольтамперометрический метод базируется на способности анализируемого элемента электрохимически накапливаться на поверхности или в объеме индикаторного (рабочего) электрода и растворяться в процессе анодной или катодной поляризации при определенном потенциале, характерном для каждого элемента.
Высота пика элемента, регистрируемого на вольтамперограмме, пропорциональна массовой доле элемента в растворе.
Процесс вольтамперометрического определения содержания элементов в инверсионном режиме включает в себя:
- электрохимическую очистку измерительного (рабочего) электрода;
- электрохимическое накопление элемента на измерительном электроде;
- электрорастворение накопленного элемента при развертке потенциала при заданных режимах.
Массовую концентрацию элемента в растворах проб после их минерализации определяют методом «стандартных добавок», не требующим построения градуировочной кривой.
Объем раствора-добавки, вносимого в измеряемую пробу после регистрации вольтамперограмм, подбирают таким образом, чтобы после введения раствора-добавки в пробу высота аналитического пика определяемого элемента на вольтамперограмме увеличивалась в (1,5 …..3) раза. Раствор-добавку можно вводить последовательно несколько раз, однако суммарный объем всех добавок не должен превышать 10% (2 см3) объема пробы в ячейке.
Объемы растворов-добавок, их количество и массовая концентрация регистрируются в программе анализатора.
Результаты измерений рассчитываются автоматически сравнением значений аналитических сигналов элемента на вольтамперограммах серии растворов.
1. Анализатор вольтамперометрический АКВ-07МК по ТУ 4215-001-81696414 с трехэлектродным датчиком и системой сбора и обработки данных со следующими метрологическими характеристиками:
предел обнаружения ионов кадмия, мг/дм3 5*10-5
предел допускаемых значений относительного (СКО) случайной составляющей погрешности результатов измерений, % - не более 4.
2. Государственные стандартные образцы состава растворов ионов мышьяка с аттестованным значением массовой концентрации 0,1 мг/см3 и относительной погрешностью аттестованного значения не более ±1 %.
3. Весы лабораторные общего назначения с наибольшим пределом взвешивания 200 г кл. специальный по ГОСТ 24104.
4. Дозаторы медицинские лабораторные переменного объема 5 – 100 и 200 – 1000 мкл по ГОСТ 28311.
5. Пипетки мерные лабораторные стеклянные 2 класса точности по ГОСТ 29227 и ГОСТ 29169: вместимостью 0,5; 1.0; 2,0; 5,0; 10,0 см3.
6. Посуда мерная лабораторная стеклянная 2 класса точности по ГОСТ 1770:
колбы мерные наливные вместимостью 25 см3; 50 см3; 100 см3; 500 см3;1000 см3;
цилиндры вместимостью 10 см3; 25 см3; 50 см3, 100 см3, 1000 см3;
пробирки мерные вместимостью 10 см3; 15 см3; 20 см3.
7. Шкаф сушильный лабораторный с диапазоном регулирования температуры 40 - 150°С.
8. Аналитический автоклав МКП-04 или МКП-05 АНКОН - АТ-2 или электропечь сопротивления камерная лабораторная с диапазоном регулирования температуры 200 - 1100°С.
9. Аппарат для приготовления бидистиллированной воды (стеклянный) АСД-4 по ГОСТ 28165.
10. Баня песчаная.
11. Чаши выпарительные вместимостью 20 – 50 см3 по ГОСТ 29225 или по ГОСТ 1990.
12. Воронки фильтрующие ВФ-1-32 ПОР 40 ТХС, В-25-312 ХС, В-36-50 ХС по ГОСТ 25336.
13. Палочки стеклянные по ГОСТ 21400.
14. Калий хлористый по ГОСТ 423.
15. Кислота азотная марки "ос.ч" по ГОСТ 4461 или ГОСТ 11125 (d =1,42 г/см3).
16. Спирт этиловый ректификованный, технический по ГОСТ 18300.
17. Кислота серная по ГОСТ 4204 (d =1,84 г/см3).
18. Кислота соляная по ГОСТ 14261 (d =1,185 г/см3).
19. Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.
20. Фильтры обеззоленные по ТУ 6-09-1678.
