Методика выполнения измерений массовой концентрации хлорит- и хлорат-ионов в воде питьевой методом ионной хроматографии
Свидетельство №26-08 от 04.03.2008, ФР.1.31.2008.01737
1. Объекты исследования
Настоящая методика выполнения измерений распространяется на воду питьевую централизованного водоснабжения, воду бутилированную и устанавливает определение массовой концентрации хлорит- и хлорат-ионов методом ионной хроматографии.
2. Диапазон измерений
Метод обеспечивает получение результатов измерений массовой концентрации хлорит- и хлорат-ионов в воде питьевой центрального водоснабжения и воде питьевой бутилированной на уровне не менее ¼ ПДК. Значения ПДК ионов (СанПиН 2.1.4.1074-01) в воде питьевой централизованной системы водоснабжения представлены в таблице 1.
Таблица 1. Диапазоны измерения концентраций анализируемых ионов и их ПДК в соответствии с СанПиН 2.1.4.1074-01.
| Анализируемый ион | Диапазон массовой доли | ПДК, мг/л |
|---|---|---|
| хлорит-ион, ClO2- | 50 ÷ 200 ppb (мкг/л) | 0,2 |
| хлорат-ион, ClO3- | 5,0 ÷ 20 ppm (мг/л) | 20,0 |
3. Пробоподготовка
Отбор и хранение проб воды питьевой центрального водоснабжения и воды питьевой бутилированной производятся 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 для пробы воды состоит из этапов отбора пробы, центрифугирования (в случае визуального обнаружения взвешенных частиц или осадка в пробе), фильтрования супернатанта или отобранной пробы при помощи одноразового пластикового шприца с фильтрующей нейлоновой насадкой и последующего хроматографического разделения.
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 ионов, подготовленной пробы воды.
Метод основан на ионообменных процессах, приводящих к разделению ионов на разделительных ионообменных хроматографических колонках, заполненных ионообменником соответствующего типа.
Для хроматографического анализа хлорит- и хлорат-ионов необходимо использовать ионную хроматографическую систему (ионный хроматограф) с кондуктометрическим детектором и системой подавления фоновой электропроводности элюента для анионного анализа.
Для проведения анализа предварительно готовят градуировочные растворы (для приготовления градуировочных растворов целесообразно использовать стандартные сухие вещества); проводят пробоподготовку; подготавливают к работе прибор.
Перед проведением хроматографического анализа в прибор, собранный в соответствии с инструкцией по эксплуатации, должны быть установлены последовательно две аналитические колонки.
Оборудование:
- хроматограф ионный «Стайер М» с кондуктометрическим детектором;
- персональный компьютер с установленным программным обеспечением «МультиХром».
Условия:
- изократический режим;
- две последовательно установленные колонки «Аквилайн A1.2» 150x4,6 мм;
- защитная колонка «Аквилайн A1.2» 8x3,0 мм;
- подвижная фаза: раствор натрия углекислого концентрации 1,8 ммоль/л и натрия углекислого кислого концентрации 1,7 ммоль/л;
- скорость потока: 1,1-1,3 мл/мин;
- объем петли: 500 мкл;
- детектирование: кондуктометрическое с подавлением фоновой электропроводности элюента.
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 (хлорит- и хлорат-ионов) 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 ионов.
Для получения результата необходимо провести как минимум два параллельных измерения (получить две хроматограммы).
За результат измерений принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений (см. 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);
- необходимый стартовый набор капилляров, фитингов и уплотнений для сборки системы и обеспечения работы в течение гарантийного периода (в полимерном исполнении);
- шприц для ввода образца объёмом 2500 мкл со съемной иглой для инжекторов Rheodyne;
- подавитель фоновой электропроводности;
- две последовательно установленные анионообменные колонки «Аквилайн A1.2» 150х4,6 мм в комплекте с защитной колонкой «Аквилайн» 8x3,0 мм, либо две колонки 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.
- Насос вакуумный, обеспечивающий разряжение не менее 400 мм рт. ст. и способный работать с органическими растворителями (например, мининасос-компрессор KNF модель N 86 KT 18).
- Фильтрующая насадка на шприц Nylon 0,45 мкм диаметр 17 или 30 мм (Phenomenex) для предварительной фильтрации образца. Нельзя использовать фильтры типа «cиняя лента», так как они содержат ионы аммония и хлорид-ионы, которые могут попасть в анализируемую пробу.
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 0,5 см3 1,0 см3 2,0 см3 5,0 см3 10,0 см3 |
3 шт. 3 шт. 3 шт. 3 шт. 3 шт. |
| 2 | Колбы мерные наливные по ГОСТ 1770 2-го класса точности вместимостью 50 см3 100 см3 500 см3 1000 см3 |
5 шт. 2 шт. 2 шт. 1 шт. |
| 3 | Цилиндр мерный по ГОСТ 1770 2-го класса точности вместимостью 1000 см3 |
1 шт. |
| 4 | Ёмкости из полиэтилена с плотными крышками объёмом 250 см3 1000 см3 |
5 шт. 5 шт. |
| 5 | Шприц медицинский пластиковый двухкомпонентный одноразовый на 10 мл |
2 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) | 95 г (мин. фасовка) |
| 2 | Натрий углекислый кислый, х.ч. | 20 г (мин. фасовка) | 70 г (мин. фасовка) |
| 3 | Кислота серная концентрированная, х.ч. | 10 мл (мин. фасовка) | 45 мл (мин. фасовка) |
| Название | Колонка | Детектор |
|---|---|---|
| Стандартная смесь хлорит-, хлорат- ионов | Аквилайн A1.2 150x4.6 мм</a><sup>*</sup> | Кондуктометрический |
