Методика выполнения измерений массовой концентрации фторид-, хлорид-, нитрат-, фосфат- и сульфат-ионов в пробах питьевой, минеральной, столовой, лечебно-столовой, природной и сточной воды методом ионной хроматографии
Свидетельство №19-08 от 04.03.2008, ФР.1.31.2008.01724
1. Объекты исследования
Настоящая методика выполнения измерений распространяется на воду питьевую, минеральную, столовую, лечебно-столовую, природную столовую, природную, морскую и сточную и устанавливает определение массовой концентрации анионов (фторид-, хлорид-, нитрат-, нитрит-, фосфат- и сульфат-ионов) методом ионной хроматографии.
2. Диапазон измерений
Метод обеспечивает получение результатов измерений массовой концентрации определяемых анионов в пробах воды в диапазонах измерения 0,1 – 20 ppm (мг/л). Значения ПДК анионов (СанПин 2.1.4.1074-01) в воде питьевой централизованной системы водоснабжения представлены в таблице 1.
Таблица 1. Значения ПДК анионов в воде питьевой в соответствии с СанПин 2.1.4.1074-01
| Наименование аниона | ПДК, ppm (мг/л) |
|---|---|
| фторид | 1,5 |
| хлорид | 350 |
| нитрат | 45 |
| нитрит | 3,0 |
| фосфат | 3,5 |
| сульфат | 500 |
3. Пробоподготовка
Отбор проб воды производят в пластиковые емкости с плотными крышками. Для получения достоверных результатов анализа емкости предварительно ополаскивают не менее чем 5 полными объемами отбираемой пробы, затем наполняют пробой, не допуская свободного объема воздуха под крышкой. Рекомендуется для каждой точки пробоотбора использовать одну и ту же емкость.
Пробоподготовка проб воды питьевой, минеральной, столовой и лечебно- столовой состоит из стадий отбора пробы и фильтрования пробы через нейлоновый фильтр с диаметром пор 0,45 мкм.
Пробоподготовка для проб воды природной и сточной состоит из этапов отбора пробы, центрифугирования (в случая визуального обнаружения взвешенных частиц в пробе), фильтрования супернатанта или отобранной пробы при помощи одноразового пластикового шприца с фильтрующей нейлоновой насадкой и последующего хроматографического разделения.
Для проб воды загрязненных органическими веществами, в т.ч. нефтепродуктами, веществами белкового происхождения, ПАВ, гуминовыми основаниями и т.д. пробоподготовка состоит из стадий отбора пробы, центрифугирования, фильтрования супернатанта, стадии неудерживающей ТФЭ на картриджах strata C18-E 500 мг/ 3 мл.
Хранение проб производят в пластиковых емкостях с плотными крышками.
Блок-схема процедуры пробоподготовки
4. Проведение хроматографического анализа
4.1. Оборудование и условия для проведения ВЭЖХ-анализа градуировочных растворов катионов, подготовленной пробы воды.
Для хроматографического анализа катионов необходимо использовать ионную хроматографическую систему с кондуктометрическим детектором и системой подавления фоновой электропроводности элюента.
Для проведения анализа предварительно готовят градуировочные растворы из ГСО или навесок солей, проводят пробоподготовку, подготавливают к работе прибор.
Оборудование:
- хроматограф ионный «Стайер М» с кондуктометрическим детектором;
- персональный компьютер с установленным программным обеспечением «МультиХром».
условия:
- изократический режим;
- колонка: «Аквилайн A1.2» или Star-Ion A300;
- защитная колонка: «Аквилайн A1.2» или Star-Ion A300;
- подвижная фаза: раствор натрия углекислого концентрации 1,8 ммоль/л и натрия углекислого кислого концентрации 1,7 ммоль/л;
- скорость потока: 1,2-1,5 мл/мин;
- объем петли: 50-100 мкл;
- детектирование: кондуктометрическое с подавления фоновой электропроводности элюента.
- объем петли: 50-100 мкл;
Градуировку проводят по градуировочным растворам (во всем диапазоне определяемых концентраций) не реже 1 раза в квартал, а также при использовании новой партии реактивов, замене колонок и после ремонта хроматографа.
4.2. Определение количественного содержания ионов в пробе воды.
Для определения количественного содержания компонентов пробы (анионов) проводят хроматографический анализ одного из градуировочных растворов и далее хроматографический анализ подготовленной пробы. Для достоверности измерений хроматографический анализ как градуировочного раствора, так и подготовленной пробы проводят не менее 2 раз подряд.
При использовании программного обеспечения «МультиХром» в отчете или над пиком (в зависимости от установок опций «ВИД») по окончании измерения автоматически определяется результат в виде концентрации определяемых анионов.
Для получения результата необходимо провести как минимум два параллельных измерения (получить две хроматограммы).
За результат измерений принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений (см. полный текст МВИ).
1. Основное оборудование
Хроматограф ионный «Стайер М» по ТУ 4215-032-81696414-12 в составе:
- насос изократический в полимерном исполнении;
- детектор кондуктометрический CD-520;
- устройство ввода образца (ручной инжектор или автосамплер);
- дозатор петлевой объёмом 50 или 100 мкл;
- необходимый стартовый набор капилляров, фитингов и уплотнений для сборки системы и обеспечения работы в течение гарантийного периода (в полимерном исполнении);
- шприц дозирующий Hamilton для ввода образца объёмом 250 мкл;
- подавитель фоновой электропроводности;
- анионообменная колонка «Аквилайн A1.2» 150х4,6 мм в комплекте с защитной колонкой «Аквилайн» 8x3,0 мм, либо колонка Star-Ion A300 100х4,6 мм в комплекте с защитной колонкой Star-Ion A300 10х4,6 мм и держателем;
- программное обеспечение для сбора и обработки данных «МультиХром» версии 1.5.
2. Вспомогательное оборудование и оборудование для пробоподготовки
- Персональный компьютер (процессор Intel Core i3 или более производительный, объём оперативной памяти не менее 8 Гб, последовательный порт или MOXA) с установленной операционной системой Windows 10, монитор, лазерный принтер.
- Прибор для получения воды высокой степени очистки (например, деионизатор D-301 производительностью 0,7 л/мин, 18 МОм/см). Это устройство является ключевым, так как для обеспечения стабильности, высокой чувствительности и воспроизводимости ионнохроматографического анализа важнейшим условием является использование для приготовления стандартных растворов и подвижной фазы деионизованной воды.
- Термостат колонок TSС-003 для получения воспроизводимых результатов при колебании температуры воздуха в лаборатории более чем 3°С.
- Устройство для фильтрации и дегазации растворов и фильтры мембранные (нейлоновые). Предназначены для подготовки подвижной фазы в хроматографическом анализе, подключаются к водоструйному или вакуумному насосу.
- Вакуумная установка для твердофазной экстракциии (ТФЭ) в комплекте с адаптером и резервуаром.
- Насос вакуумный, обеспечивающий разряжение не менее 400 мм рт. ст. (например, мининасос-компрессор KNF модель N 86 KT 18).
- Картриджи для твердофазной экстракции strata C18-E 500мг/3мл для очистки проб воды, загрязненных органическими веществами, в т.ч. нефтепродуктами, веществами белкового происхождения, ПАВ, гуминовыми основаниями и т.д., 50 шт. в упаковке (в комплекте на 20 определений – 1 упаковка; в комплекте на 100 определений – 4 упаковки).
- Фильтрующая насадка на шприц Nylon 0,45 мкм диаметр 17 или 30 мм (Phenomenex) для предварительной фильтрации образца.
3. Общелабораторное оборудование
- Аналитические весы предел взвешивания 200 г, цена деления 0.1 мг с внешней калибровкой (например, весы аналитические AR2140).
- УЗ ванна объемом не менее 5 л, с таймером, и возможностью нагрева, диапазон частоты 20 – 40 кГц, суммарная полезная мощность усилителя не менее 50 Вт (например, «Сапфир»).
- Дистиллятор.
- Центрифуга со скоростью вращения ротора не менее 8000 об/мин (например ОПН-8, ротор РУ-180Л) и комплектом пластиковых пробирок.
- Комплект лабораторной посуды:
| № п/п |
Описание | Коли- чество |
|---|---|---|
| 1 | Пипетки мерные лабораторные стеклянные по ГОСТ 29227 и ГОСТ 29169 2-го класса точности вместимостью 1,0 см3 2,0 см3 5,0 см3 10,0 см3 20,0 см3 25,0 см3 |
3 шт. 3 шт. 3 шт. 3 шт. 3 шт. 3 шт. |
| 2 | Колбы мерные наливные по ГОСТ 1770 2-го класса точности вместимостью 25 см3 50 см3 100 см3 500 см3 1000 см3 |
2 шт. 6 шт. 4 шт. 1 шт. 7 шт. |
| 3 | Цилиндр мерный по ГОСТ 1770 2-го класса точности вместимостью 1000 см3 |
1 шт. |
| 4 | Пробирки мерные наливные по ГОСТ 1770 2-го класса точности вместимостью 10 см3 15 см3 20 см3 |
5 шт. 5 шт. 5 шт. |
| 5 | Ёмкости из полиэтилена с плотными крышками объёмом 250 см3 1000 см3 |
7 шт. 2 шт. |
| 6 | Шприц медицинский пластиковый двухкомпонентный одноразовый на 10 мл |
2 шт. |
| 7 | Механическое дозирующее устройство (Pumpipet) | 1 шт. |
4. Комплект реактивов на 20 или 100 определений
| № п/п |
Описание | Количество на 20 определений |
Количество на 100 определений |
|---|---|---|---|
| 1 | Натрий углекислый безводный, х.ч. | 25 г (мин. фасовка) | 70 г (мин. фасовка) |
| 2 | Натрий углекислый кислый, х.ч. | 20 г (мин. фасовка) | 55 г (мин. фасовка) |
| 3 | Кислота серная концентрированная, х.ч. | 5 мл (мин. фасовка) | 25 мл (мин. фасовка) |
5. Комплект стандартных образцов
| № п/п |
Описание | Количество |
|---|---|---|
| 1 | Калий хлористый, х.ч | 1 г |
| 2 | Калий азотнокислый, х.ч | 1 г |
| 3 | Калий фосфорнокислый однозамещенный, х.ч. | 1 г |
| 4 | Калий сернокислый, х.ч. | 1 г |
| Название | Колонка | Детектор |
|---|---|---|
| Анионы в пробе водопроводной воды | Star-ion A300 100х4.6 мм | Кондуктометрический |
| Стандартная смесь анионов | Star-ion A300 100х4.6 мм | Кондуктометрический |
