МАССОВАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ АЦЕТОНА В ВОДАХ.
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

Ростов-на-Дону
2009

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Государственным учреждением Гидрохимический институт (ГУ ГХИ)

2 РАЗРАБОТЧИКИ Л.В. Боева, канд. хим. наук, Н.С. Тамбиева

3 СОГЛАСОВАН с ГУ «НПО «Тайфун» 08.05.2009 и УМЗА Росгидромета 03.11.2009

4 УТВЕРЖДЕН Заместителем Руководителя Росгидромета 10.11.2009

5 АТТЕСТОВАН ГУ ГХИ, свидетельство об аттестации методики выполнения измерений № 161.24-2008 от 15.12.2008

6 ЗАРЕГИСТРИРОВАН ЦМТР ГУ НПО «Тайфун» за номером РД 52.24.506-2009 от 16.11.2009

7 ВЗАМЕН РД 52.24.506-98 «Методические указания. Методика выполнения измерений массовой концентрации ацетона в водах газохроматографическим методом»

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Ацетон (пропан-2-он, диметилкетон) представляет собой жидкость с резким запахом, которая смешивается с водой в любых соотношениях. Ацетон обладает способностью к окислению и восстановлению.

Ацетон является одним из наиболее распространенных растворителей, широко использующихся в промышленности и в быту. Основными антропогенными источниками загрязнения водных объектов ацетоном являются сточные воды лакокрасочных, лесохимических, фармацевтических производств, предприятий по производству пластмасс, кинопленки, ацетилена, ацетальальдегида, уксусной кислоты, оргстекла, фенола, ацетона и других химических продуктов.

К природным источникам поступления ацетона в окружающую среду относят жизнедеятельность высших растений, почвенных и водных микроорганизмов, некоторых простейших водорослей.

При окислении в воде ацетон способен потреблять большое количество кислорода (до 1,84 мг на 1 мг ацетона) и тем самым создавать угрозу нарушения кислородного режима в водоемах. Ацетон в концентрации 20 мг/дм замедляет первую фазу нитрификации, а в концентрации 100 мг/дм³ тормозит процессы нитрификации в целом на несколько дней.

В концентрациях 40 - 70 мг/дм³ ацетон придает воде запах, 80 мг/дм³ - привкус. В воде ацетон нестабилен - при начальной концентрации 20 мг/дм³ на седьмые сутки он не обнаруживается.

При обеззараживании хлором воды, содержащей ацетон, образуются хлорорганические соединения различной степени хлорирования, многие из которых проявляют токсические и мутагенные свойства.

Содержание ацетона в поверхностных водах нормируется. Для водных объектов рыбохозяйственного назначения предельно допустимая концентрация (ПДК) ацетона составляет 0,05 мг/дм³, для объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования 2,2 мг/дм³.

РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ

МАССОВАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ АЦЕТОНА В ВОДАХ. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

Дата введения - 2009-12-01

1 Область применения

1.1 Настоящий руководящий документ устанавливает методику выполнения измерений (далее - методика) массовой концентрации ацетона в природных и очищенных сточных водах в диапазоне от 0,025 до 10,0 мг/дм³ газохроматографическим методом.

1.2 Настоящий руководящий документ предназначен для использования в лабораториях, осуществляющих анализ природных и очищенных сточных вод.

2 Нормативные ссылки

В настоящем руководящем документе использованы ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны

ГОСТ 12.1.007-76 ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности

ГОСТ 17.1.5.04-81 Охрана природы. Гидросфера. Приборы и устройства для отбора, первичной обработки и хранения проб природных вод. Общие технические условия

ГОСТ 17.1.5.05-85 Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб поверхностных и морских вод, льда и атмосферных осадков

ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике

ГОСТ Р 51592-2000 Вода. Общие требования к отбору проб

МИ 2881-2004 Рекомендация. ГСИ. Методики количественного химического анализа. Процедуры проверки приемлемости результатов анализа

Примечание - Ссылки на остальные нормативные документы приведены в разделах 4, А.3 и А.4 (приложение А).

3 Приписанные характеристики погрешности измерения

При соблюдении всех регламентируемых методикой условий выполнения измерений характеристики погрешности результата измерения с вероятностью 0,95 не должны превышать значений, приведенных в таблице 1.

Таблица 1 - Диапазон измерений, значения характеристик погрешности и ее составляющих при принятой вероятности Р = 0,95

Предел обнаружения массовой концентрации ацетона 0,01 мг/дм³.

4 Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы, материалы

4.1 Средства измерений, вспомогательные устройства

4.1.1 Хроматограф газовый серии «Цвет 500», «Кристалл 2000М», «Кристалл 5000» или другого типа с пламенно-ионизационным детектором и с дозатором равновесного пара.

4.1.2 Весы лабораторные среднего (III) класса точности по ГОСТ 24104-2001 с наибольшим пределом взвешивания 200 г.

4.1.3 Государственный стандартный образец состава раствора ацетона ГСО 8460-2003 (далее ГСО) с массовой концентрацией 1 мг/см³.

4.1.4 Секундомер по ТУ 25.1894.003-90 - 1 шт.

4.1.5 Термометр лабораторный по ГОСТ 29224-91 с диапазоном измерения от 0 до 100 °С с ценой деления не более 0,5 °С.

4.1.6 Шприцы медицинские со стеклянным поршнем по ТУ 61-1-378-83 с инъекционными иглами и мандренами или шприцы газовые любого типа вместимостью 0,5; 1; 2 см³ - 2 шт.

4.1.7 Колбы мерные 2-го класса точности по ГОСТ 1770-74 исполнения 2 вместимостью: 50 см³ - 1 шт., 100 см³ - 2 шт., 500 см³ - 1 шт.

4.1.8 Пипетки градуированные 2-го класса точности по ГОСТ 29228-91 вместимостью: 1 см³ - 2 шт., 10 см³ - 3 шт.

4.1.9 Пипетки с одной отметкой 2 класса точности исполнения 2 по ГОСТ 29169-91 вместимостью: 5 см³ - 1 шт., 10 см³ - 1 шт.

4.1.10 Цилиндры мерные исполнения 1, 3 по ГОСТ 1770-74 вместимостью: 50 см³ - 1 шт., 100 см³ - 1 шт., 250 см³ - 1 шт.

4.1.11 Пробирки градуированные исполнения 1, 2 с притертыми пробками и ценой деления 0,1 см³ по ГОСТ 1770-74 вместимостью 15 см³ - 5 шт.

4.1.12 Пробирки градуированные исполнения 1 (конические) вместимостью 10 см³ по ГОСТ 1770-74 - 2 шт.

4.1.13 Стаканы В-1, ТХС, по ГОСТ 25336-82 вместимостью: 5 см³ - 1 шт., 400 см³ - 1 шт., 100 см³ - 1 шт.

4.1.14 Воронка, тип В по ГОСТ 25336-82 диаметром: 36 мм - 1 шт., 56 мм - 1 шт.

4.1.15 Колонка хроматографическая стеклянная с внутренним диаметром 2 - 3 мм и длиной 3 м, заполненная 10 % (15 %) FFAP на хромосорбе W-AW, фракция 0,200 - 0,250 мм или 15 % карбовакса 20М на хроматоне N-AW-DMCS фракция 0,200 - 0,250 мм или кварцевая капиллярная колонка с привитой фазой 5 % фенил-метилполисилоксана (SE-54, НР-5, DB-5, ZB-5, ВР-5 и др.) длиной 30 м, диаметром 0,53 мм, с толщиной пленки неподвижной фазы 5,00 мкм.

4.1.16 Установка из стекла для отгонки ацетона, включающая кругло-донную колбу вместимостью 250 см³, изгиб под углом 75° с двумя кернами (29/32 и 14/23), холодильник ХПТ длиной 250 - 400 мм и алонж АИ с муфтой 14/23 по ГОСТ 25336-82.

4.1.17 Выпарительная чашка № 5 или № 6 номинальной вместимостью 250 или 450 см³ по ГОСТ 9147-80 - 1 шт.

4.1.18 Колба коническая Кн, исполнения 2, ТХС по ГОСТ 25336-82 вместимостью 1000 см³ - 1 шт.

4.1.19 Склянки с навинчивающимися пробками и герметизирующими вкладышами для транспортировки проб воды вместимостью 500 см³.

4.1.20 Флаконы для парофазного анализа (флаконы аптечные с навинчивающимися пробками и резиновыми вкладышами по ТУ 64-2-109-82 номинальной вместимостью 10 см³ или другие) - 20 шт.

4.1.21 Склянки с притертыми пробками вместимостью: 100 см³ - 2 шт., 250 см³ - 1 шт., 500 см³ - 1 шт., 1000 см³ - 1 шт.

4.1.22 Водяной термостат (термостатируемая баня) любого типа, обеспечивающий температуру (50 ± 0,2) °С.

4.1.23 Компрессор для питания воздухом детектора газового хроматографа любого типа.

4.1.24 Генератор водорода любого типа, вырабатывающий водород марки «А» по ГОСТ 3022-80.

4.1.25 Насос вакуумный любого типа.

4.1.26 Муфельная печь любого типа.

4.1.27 Электроплитка закрытого типа с регулируемой мощностью нагрева по ГОСТ 14919-83.

4.1.28 Шкаф сушильный общелабораторного назначения.

4.1.29 Холодильник бытовой.

Примечание - Допускается использование других типов средств измерений, посуды и вспомогательного оборудования, в том числе импортных, с характеристиками не хуже, чем у приведенных в 4.1.

4.2 Реактивы и материалы

4.2.1 Ацетон по ТУ 2633-039-44493179-00, ос.ч.

4.2.2 Натрий сернокислый по ГОСТ 4166-76, ч.д.а.

4.2.3 Кислота серная по ГОСТ 4204-77, х.ч.

4.2.6 Азот нулевой марки «А» по ТУ 6-21-39-96 или азот газообразный особой чистоты по ГОСТ 9293-74.

4.2.7 Стеклоткань по ГОСТ 10146-74.

4.2.8 Пленка из фторопласта-4 КО по ГОСТ 24222-80 толщиной от 0,04 до 0,08 мм.

4.2.9 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.

Примечание - Допускается использование реактивов, изготовленных по другой нормативной и технической документации, в том числе импортных, с квалификацией не ниже указанной в 4.2.

5 Метод измерений

Выполнение измерений основано на газохроматографическом анализе равновесного пара с применением пламенно-ионизационного детектора.

При выполнении измерений в диапазоне массовых концентраций ацетона от 0,250 до 10,0 мг/дм³ используется прямой парофазный анализ исходной пробы, при массовой концентрации ацетона в пробе менее 0,250 мг/дм³ требуется предварительное концентрирование пробы отгонкой ацетона из воды.

Качественную идентификацию ацетона осуществляют по временам удерживания при сравнении хроматограмм пробы и градуировочного образца.

Расчет количественного содержания ацетона проводят по соотношениям высот или площадей хроматографических пиков на хроматограммах градуировочного образца и пробы воды.

6 Требования безопасности, охраны окружающей среды

6.1 При выполнении измерений массовой концентрации ацетона в пробах природных и очищенных сточных вод соблюдают требования безопасности, установленные в национальных стандартах и соответствующих нормативных документах.

6.2 По степени воздействия на организм вредные вещества, используемые при выполнении измерений, относятся ко 2-му и 4-му классам опасности по ГОСТ 12.1.007.

6.3 Содержание используемых вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать установленных ПДК в соответствии с ГОСТ 12.1.005.

6.4 Оператор, выполняющий измерения на хроматографе, должен знать правила безопасности при работе с электрооборудованием, сжатыми и горючими газами.

6.5 Дополнительных требований по экологической безопасности не предъявляется.

7 Требования к квалификации операторов

К выполнению измерений и обработке их результатов допускаются лица с высшим и средним специальным образованием, имеющие опыт работы с газохроматографическим оборудованием и освоившие методику.

8 Условия выполнения измерений

8.1 При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:

- температура окружающего воздуха (22 ± 5) °С;

- атмосферное давление от 84,0 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт. ст.);

- влажность воздуха не более 80 % при температуре 25 °С;

- напряжение в сети (220 ± 10) В;

- частота переменного тока в сети питания (50 ± 1) Гц.

8.2 В воздухе помещения, где выполняют измерения, не должны содержаться пары ацетона. Не допускается в одной комнате проводить определение ацетона и другие работы, связанные с использованием ацетона в качестве растворителя.

9 Отбор и хранение проб

Отбор проб для выполнения измерений массовой концентрации ацетона производится в соответствии с ГОСТ 17.1.5.05 и ГОСТ Р 51592. Оборудование для отбора проб должно соответствовать ГОСТ 17.1.5.04 и ГОСТ Р 51592.

Пробы отбирают в склянки вместимостью 500 см³ с завинчивающимися пробками с вкладышами, обеспечивающими герметичность.

Анализ проб следует проводить не позднее 6 ч после отбора при хранении пробы при температуре выше 10 °С без консерванта, либо в течение 7 суток при консервировании пробы серной кислотой из расчета 0,5 см³ раствора кислоты (1:1) на 1 дм³ пробы.

Пробы хранят при температуре не выше 10 °С.

10 Подготовка к выполнению измерений

10.1 Приготовление растворов и реактивов

10.1.1 Вода, очищенная от ацетона

Дистиллированную воду кипятят в течение 30 мин в конической колбе вместимостью 1000 см³. Хранят в склянке с притертой пробкой не более 3 дней.

10.1.2 Сульфат натрия безводный (сернокислый натрий)

Прокаливают сульфат натрия в муфельной печи при температуре 400 °С в течение 4 ч. Хранят в склянке с притертой пробкой не более месяца, после чего повторно прокаливают.

10.1.3 Раствор серной кислоты, 1:1

К 100 см ³ дистиллированной воды, помещенной в термостойкий химический стакан вместимостью 400 см³, при непрерывном перемешивании приливают 100 см³ концентрированной серной кислоты. После охлаждения раствор переносят в склянку с притертой пробкой.

10.2 Подготовка флаконов

В качестве сосудов для парофазного анализа используют стеклянные флаконы с номинальной вместимостью 10 см³ (полная вместимость 12 - 14 см³) с навинчивающимися пластмассовыми крышками, уплотняющими силиконовыми (резиновыми) вкладышами и фторопластовыми прокладками.

Для отбора паровой фазы в крышке флакона должно быть отверстие диаметром не менее 1,5 - 2 мм для ввода иглы шприца. Герметизацию аптечных флаконов осуществляют с помощью резинового вкладыша, у которого срезают выступающую часть. Уплотнение осуществляют гладкой стороной вкладыша.

Резину от контакта с пробой защищают прокладкой, вырезанной из фторопластовой пленки. Фторопластовая прокладка заменяется после каждого определения.

Для каждой серии определений подбирают флаконы с вместимостью, отличающейся не более чем на ±0,2 см³. Для этого флакон полностью заполняют водой при комнатной температуре (если вода образует выпуклый мениск, излишек снимают стеклянной палочкой) и измеряют с помощью градуированной пробирки вместимостью 15 см³ объем воды, который равен полной вместимости флакона.

Засыпают 4 г сульфата натрия в сухой флакон через воронку с помощью градуированной пробирки вместимостью 10 см³ (см. 4.1.12) либо стаканчика вместимостью 5 см³ с отметкой, соответствующей по объему 4 г сульфата натрия (примерно 2,5 см³).

10.3 Подготовка устройства для ввода пробы в хроматограф

Отбор и ввод в хроматограф паровой фазы осуществляют с помощью дозатора равновесного пара при наличии его в комплекте хроматографа. При отсутствии такого устройства пробу равновесного пара отбирают и вводят шприцем вместимостью 0,5; 1; 2 см³ (4.1.6).

Подготовку дозатора равновесного пара осуществляют в соответствии с руководством по его эксплуатации.

Шприцы непосредственно перед отбором паровой фазы подогревают, наполняя его несколько раз дистиллированной водой с температурой от 50 °С до 55 °С. Внутренняя поверхность шприца должна быть влажной, однако присутствие в шприце капель воды недопустимо.

10.4 Приготовление градуировочных растворов

10.4.1 Градуировочные растворы готовят из ГСО с массовой концентрацией ацетона 1,00 мг/см³. Ампулу ГСО вскрывают и ее содержимое переносят в сухую чистую градуированную пробирку.

10.4.2 Для приготовления градуировочного раствора № 1 с массовой концентрацией ацетона 0,100 мг/см³, отбирают пипеткой с одной отметкой 5,00 см³ раствора ацетона с массовой концентрацией 1,00 мг/см³, помещают его в мерную колбу вместимостью 50 см³, доводят до метки очищенной от ацетона водой и перемешивают.

10.4.3 Для приготовления градуировочного раствора № 2 с массовой концентрацией ацетона 0,0100 мг/см³, отбирают пипеткой с одной отметкой 10,0 см³ градуировочного раствора № 1 с массовой концентрацией ацетона 0,100 мг/см³, помещают его в мерную колбу вместимостью 100 см³, доводят до метки очищенной от ацетона водой и перемешивают.

10.4.4 Для приготовления градуировочного раствора № 3 с массовой концентрацией ацетона 0,00100 мг/см³, градуированной пипеткой вместимостью 1 см³ отбирают 1,00 см³ градуировочного раствора № 1 с массовой концентрацией ацетона 0,100 мг/см³, помещают его в мерную колбу вместимостью 100 см³, доводят до метки очищенной от ацетона водой и перемешивают.

10.4.5 Градуировочный раствор № 1 хранят в герметично закрытой склянке в холодильнике в течение недели, градуировочные растворы № 2 и № 3 используют в день приготовления.

10.4.6 При отсутствии ГСО градуировочные растворы допускается готовить из аттестованного раствора с массовой концентрацией ацетона 1,00 мг/см³. Методика приготовления аттестованного раствора приведена в приложении А.

10.5 Приготовление градуировочных образцов для парофазного анализа

В два флакона для парофазного анализа, помещают по 4 г сульфата натрия и градуированной пипеткой вместимостью 10 см³ вносят по 7,0 см³ градуировочного раствора ацетона № 3 и герметизируют флаконы.

Градуировочные образцы ацетона готовят и анализируют в один день с рабочими пробами.

Если величины высот (площадей) хроматографических пиков в анализируемых пробах воды превышают более, чем в 5 раз таковые в градуировочных образцах, приготовленных из градуировочного раствора № 3, то для приготовления градуировочного образца используют градуировочный раствор № 2 с массовой концентрацией 0,0100 мг/см³ или градуировочный раствор № 1 с массовой концентрацией 0,100 мг/см³.

10.6 Подготовка хроматографических колонок

10.6.1 Стеклянную хроматографическую колонку, заполненную 10 % (15 %) FFАР на хромосорбе W-AW или 15 % карбовакса 20 М на хроматоне N-AW-DMCS закрывают тампоном стеклоткани и помещают в термостат колонок хроматографа, подсоединив к испарителю, но не подсоединяя к детектору. Устанавливают расход газа-носителя от 40 до 50 см³/мин и выдерживают при температуре от 50 °С до 60 °С в течение 20 мин. Затем поднимают температуру термостата колонок со скоростью 2 град./мин до 180 °С и выдерживают при этой температуре 8 часов. Во время кондиционирования рекомендуется ввести в колонку 3 - 4 пробы равновесного с дистиллированной водой пара. Для этого флаконы для парофазного анализа наливают по 7 см³ дистиллированной воды, герметизируют их, помещают в термостат с температурой 50 °С, выдерживают 30 мин и производят отбор и ввод в колонку 2 см³ равновесного пара.

10.6.2 Если стеклянная колонка не заполнена, ее промывают ацетоном, сушат при температуре 110 - 120 °С в сушильном шкафу и заполняют колонку 10 % (15 %) FFAP на хромосорбе W-AW или 15 % карбовакса 20 М на хроматоне N-AW-DMCS. Для заполнения хроматографической колонки один ее конец, который в дальнейшем будет подсоединяться к детектору, закрывают тампоном из промытого ацетоном стекловолокна и подсоединяют к вакуумному насосу через мелкую капроновую сетку. Затем включают насос и заполняют колонку носителем с фазой, добавляя последний небольшими порциями и постукивая колонку палочкой с резиновым наконечником при постоянно работающем насосе, следя за тем, чтобы носитель заполнял колонку равномерно без разрывов.

10.6.3 Кварцевые капиллярные колонки кондиционируют в соответствии с рекомендациями производителя в прилагаемом паспорте не подсоединяя к детектору. Во время кондиционирования, как и в случае набивных колонок, рекомендуется ввести в колонку 3 - 4 пробы равновесного с дистиллированной водой пара объемом не более 0,5 см³.

10.7 Подготовка хроматографа

Подготовку хроматографа проводят в соответствии с руководством по его эксплуатации и устанавливают условия хроматографирования, исходя из следующих параметров:

- расход газа носителя и водорода 30 см³/мин;

- расход воздуха 300 см³/мин;

- температура испарителя 130 °С;

- температура детектора - 170 °С;

- температура колонки от 80 °С до 100 °С.

После выхода прибора на рабочий режим для насыщения стеклянной колонки с фазой FFAP или карбовакс 20 М вводят в испаритель несколько раз по 2 см³ равновесного пара градуировочного раствора ацетона № 2.

11 Выполнение измерений

11.1 Выполнение измерений без предварительного концентрирования (прямой парофазный анализ)

Для предварительной оценки уровня массовой концентрации ацетона в пробе воды, а также для выполнения измерений массовой концентрации ацетона в диапазоне свыше 0,250 мг/дм³ градуированной пипеткой вместимостью 10 см³ отбирают 7,0 см³ пробы природной воды, помещают ее во флакон вместимостью 10 см³ с 4 г сульфата натрия и герметично закрывают флакон.

Флаконы с анализируемыми пробами помещают в термостат с температурой 50 °С и выдерживают 35 - 40 мин для установления равновесия. В течение этого времени флаконы несколько раз энергично встряхивают. Если выполняют анализ серии проб, флаконы помещают в термостат поочередно, чтобы время установления равновесия во всех флаконах было одинаковым (35 - 40 мин).

При отборе и вводе равновесного пара в набивную колонку с помощью предварительно подогретого шприца вводят иглу шприца во флакон, 3 - 4 раза заполняют шприц и выталкивают равновесный пар обратно во флакон, затем отбирают примерно 2,2 см³ пара. Непосредственно перед вводом иглы в испаритель устанавливают поршень на деление 2,0 см³, вводят пробу через испаритель в хроматографическую колонку и записывают хроматограмму. При работе с капиллярной колонкой объем вводимой пробы не должен превышать 0,5 см³.

При использовании дозатора равновесного пара отбор и ввод аликвоты пара осуществляют в соответствии с руководством по его эксплуатации.

Одновременно с анализом серии проб выполняют в таких же флаконах анализ градуировочных образцов (10.5).

11.2 Выполнение измерений с предварительным концентрированием ацетона дистилляцией

Если при выполнении прямого парофазного анализа массовая концентрация ацетона в пробе окажется ниже 0,250 мг/дм³, требуется предварительное концентрирование. Для этого в круглодонную колбу установки для отгонки с помощью цилиндра вместимостью 250 см³ помещают 200 см³ анализируемой воды и отгоняют 15 см³ дистиллята в градуированную пробирку с притертой пробкой.

Пробирку с концентратом ацетона закрывают, пробу осторожно перемешивают, отбирают градуированной пипеткой вместимостью 10 см³ дважды по 7,0 см³ концентрата, переносят во флаконы для парофазного анализа, куда заранее помещают по 4 г сульфата натрия, и герметизируют флаконы.

Парофазный анализ концентрата проводят согласно 11.1.

В приложении Б приведена в качестве иллюстрации хроматограмма равновесного пара пробы природной воды.

11.3 Анализ холостой пробы

Определение массовой концентрации ацетона в холостой пробе проводят с целью проверки чистоты реактивов и материалов, используемых в анализе, а также помещения, где выполняется анализ. Для этого 200 см³ очищенной от ацетона воды помещают в круглодонную колбу установки для отгонки, соединяют элементы установки и выполняют отгонку концентрата и его парофазный анализ. Хроматограмма не должна содержать пиков, совпадающих по времени выхода с пиком ацетона. В противном случае следует найти и устранить причину загрязнения.

11.4 Мешающие влияния

Мешающих влияний на результаты выполнения измерений массовой концентрации ацетона в водах с предварительным концентрированием при соблюдении условий концентрирования и измерения, регламентированных методикой, не обнаружено. Наиболее близкие к ацетону по времени удерживания легколетучие алифатические углеводороды в этих условиях практически полностью теряются.

При выполнении измерений массовой концентрации ацетона в пробах сильно загрязненных вод рекомендуется применять капиллярную колонку.

12 Вычисление результатов измерений

12.1 При выполнении измерений прямым парофазным анализом массовую концентрацию ацетона X, мг/дм³, рассчитывают по формулам

                                                     (1)

или

                                                           (2)

где X_гр - концентрация ацетона в градуировочном образце, мг/см³;

h_x - высота хроматографического пика ацетона в анализируемой пробе, мм;

S_x - площадь хроматографического пика ацетона в анализируемой пробе, мм²;

h_гр - высота хроматографического пика ацетона в градуировочном образце, мм;

S_гр - площадь хроматографического пика ацетона в градуировочном образце, мм².

12.1 При выполнении измерений с предварительным концентрированием массовую концентрацию ацетона X, мг/дм³, рассчитывают по формулам

                                              (3)

или

                                                 (4)

где 15 - объем отгона, см³;

200 - объем пробы воды, взятый для отгонки, см³;

1,2 - коэффициент, учитывающий степень отгонки ацетона.

12.2 Результат измерения в документах, предусматривающих его использование, представляют в виде:

Х ± Δ, мг/дм³ (Р = 0,95),                                                (5)

где ± Δ - границы характеристики погрешности результата измерения для данной массовой концентрации ацетона, мг/дм³ (см. таблицу 1).

Численные значения результата измерения должны оканчиваться цифрой того же разряда, что и значения характеристики погрешности, последние не должны содержать более двух значащих цифр.

12.3 Допустимо представлять результат в виде:

Х ± Δ_л (Р = 0,95) при условии Δ_л < Δ,                                  (6)

где ± Δ_л - границы характеристики погрешности результатов измерений, установленные при реализации методики в лаборатории и обеспечиваемые контролем стабильности результатов измерений, мг/дм³.

Примечание - Допустимо характеристику погрешности результатов измерений при внедрении методики в лаборатории устанавливать на основе выражения Δ_л = 0,84 ∙ Δ с последующим уточнением по мере накопления информации в процессе контроля стабильности результатов измерений.

12.4 Результаты измерений оформляют протоколом или записью в журнале, по формам, приведенным в Руководстве по качеству лаборатории.

13 Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории

13.1 Общие положения

13.1.1 Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории предусматривает:

- оперативный контроль исполнителем процедуры выполнения измерений (на основе оценки погрешности при реализации отдельно взятой контрольной процедуры);

- контроль стабильности результатов измерений (на основе контроля стабильности повторяемости, погрешности).

13.1.2 Периодичность оперативного контроля исполнителем процедуры выполнения измерений, а также реализуемые процедуры контроля стабильности результатов измерений регламентируются в Руководстве по качеству лаборатории.

13.2 Алгоритм оперативного контроля процедуры выполнения измерений с использованием метода добавок

13.2.1 Оперативный контроль исполнителем процедуры выполнения измерений проводят путем сравнения результатов отдельно взятой контрольной процедуры К_к с нормативом контроля К.

13.2.2 Результат контрольной процедуры К_к, мг/дм³, рассчитывают по формуле

К_к = |Х' - Х - С|,                                                           (7)

где X' - результат контрольного измерения массовой концентрации ацетона в пробе с известной добавкой, мг/дм³;

X - результат измерения массовой концентрации ацетона в рабочей пробе, мг/дм³;

С - величина добавки, мг/дм³.

13.2.3 Норматив контроля погрешности К, мг/дм³, рассчитывают по формуле

                                                        (8)

где  и  - значения характеристик погрешности результатов измерений, установленные при реализации методики в лаборатории, соответствующие массовой концентрации ацетона в пробе с добавкой и рабочей пробе, мкг/дм³.

Примечание - Допустимо для расчета норматива контроля использовать значения характеристик погрешности, полученные расчетным путем по формулам  и  с последующим уточнением по мере накопления информации в процессе контроля стабильности результатов измерений.

13.2.4 Если результат контрольной процедуры удовлетворяет условию

|К_к| ≤ К,                                                                      (8)

процедуру признают удовлетворительной.

При невыполнении условия (8) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (8), выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.

14 Проверка приемлемости результатов, полученных в условиях воспроизводимости

14.1 Расхождение между результатами измерений, полученными в двух лабораториях, не должно превышать предела воспроизводимости. При выполнении этого условия приемлемы оба результата измерений и в качестве окончательного может быть использовано их общее среднее значение. Значение предела воспроизводимости рассчитывают по формуле

R = 2,77σ_R                                                                   (9)

14.2 При превышении предела воспроизводимости могут быть использованы методы оценки приемлемости результатов измерений согласно разделу 5 ГОСТ Р ИСО 5725-6 или МИ 2881.

14.3 Проверка приемлемости проводится при необходимости сравнения результатов измерений, полученных двумя лабораториями.

Приложение А

(рекомендуемое)

Методика приготовления аттестованного раствора ацетона АР1-АЦ для
установления градуировочных характеристик приборов и контроля точности
измерений массовой концентрации ацетона газохроматографическим методом

А.1 Назначение и область применения

Методика предназначена для руководства при приготовлении аттестованного раствора, используемого для установления градуировочных характеристик приборов и контроля точности измерений массовой концентрации ацетона в природных и очищенных сточных водах газохроматографическим методом.

А.2 Метрологические характеристики

А.2.1 Аттестованное значение массовой концентрации ацетона в растворе АР1-АЦ составляет 1,00 мг/см³.

А.2.2 Границы погрешности установления аттестованного значения массовой концентрации ацетона в растворе АР1-АЦ (Р = 0,95) равны 0,016 мг/см³.

А.3 Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы

А.3.1 Колба мерная 2-го класса точности исполнения 2, 2а по ГОСТ 1770-74 вместимостью 500 см³ - 1 шт.

А.3.2 Пипетка градуированная 2-го класса точности по ГОСТ 29227-91 вместимостью 1 см³ - 1 шт.

А.3.3 Стакан, В-1, ТХС по ГОСТ 25536-82 вместимостью 600 см³ - 1 шт.

А.3.4 Термометр лабораторный по ГОСТ 29224-91 с диапазоном измерения от 0 до 100 °С и ценой деления не более 0,5 °С.

А.4 Исходные компоненты аттестованных растворов

А.4.1 Ацетон по ТУ-2633-039-44493179-00, ос.ч. с массовой долей основного вещества не менее 99,8 %, плотность 0,790 при температуре 20 °С.

А.4.2 Вода, очищенная от ацетона (см. 10.1.1).

А.5 Процедура приготовления аттестованного раствора АР1-АЦ

В мерную колбу вместимостью 500 см³ вносят около 250 см³ воды, очищенной от ацетона. Градуированной пипеткой вместимостью 1 см³ добавляют 0,63 см ацетона с температурой (20,0 ± 0,5) °С. Доводят до метки очищенной от ацетона водой и перемешивают, полученному раствору приписывают массовую концентрацию ацетона 1,00 мг/см³.

А.6 Расчет метрологических характеристик аттестованного раствора

А.6.1 Аттестованное значение массовой концентрации ацетона X, мг/см³, в аттестованном растворе АР1-АЦ рассчитывают по формуле

                                                                         (А.1)

где V - объем ацетона отбираемый пипеткой, см³;

ρ - плотность ацетона при 20 °С, г/см³;

V₁ - объем мерной колбы, см³.

А.6.2 Расчет границ погрешности установления аттестованного раствора АР1-АЦ Δ, мг/см³, выполняют по формуле

                            (А.2)

где µ - массовая доля основного вещества в реактиве, приписанная реактиву квалификации «ос.ч», %;

Δ_µ - предельное значение возможного отклонения массовой доли основного вещества в реактиве от приписанного значения µ, %;

 - предельное значение возможного отклонения вместимости мерной колбы от номинального значения, см³.

 - предельное значение возможного отклонения объема ацетона, отбираемого пипеткой от номинального значения, см³.

Абсолютная погрешность приготовления аттестованного значения массовой концентрации ацетона в растворе АР1-АЦ равна

А.7 Требования безопасности

Необходимо соблюдать общие требования техники безопасности при работе в химических лабораториях.

А.8 Требования к квалификации операторов

Аттестованные растворы может готовить инженер или лаборант со средним специальным образованием, прошедший специальную подготовку и имеющий стаж работы в химической лаборатории не менее 6 месяцев.

А.9 Требования к маркировке

На склянку с аттестованным раствором должна быть наклеена этикетка с указанием условного обозначения раствора с приписанной концентрации ацетона, погрешности ее установления и даты приготовления.

А.10 Условия хранения

Аттестованный раствор АР1-АЦ хранят в плотно закрытой склянке не более 7 суток при температуре 4 - 6 °С.

Приложение Б

(справочное)

Пример хроматограммы равновесного пара пробы природной воды

1 - метан; 2 - неидентифицированное соединение; 3 - ацетон; 4 - бензол; 5 - толуол; 6 - хлорбензол

Рисунок Б.1 - Хроматограмма равновесного пара пробы природной воды на колонке с 10 % FFAP на хромосорбе W-AW
(р. Северский Донец, вблизи выпуска сточных вод химкомбината)

Федеральная служба по гидрометеорологии
и мониторингу окружающей среды

ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

СВИДЕТЕЛЬСТВО
об аттестации методики выполнения измерений № 161.24-2008

Методика выполнения измерений массовой концентрации ацетона в водах газохроматографическим методом,

разработанная Государственным учреждением Гидрохимический институт

и регламентированная РД 52.24.506-2009 Массовая концентрация ацетона в водах. Методика выполнения измерений газохроматографическим методом,

аттестована в соответствии с ГОСТ Р 8.563-96.

Аттестация осуществлена по результатам экспериментальных исследований.

В результате аттестации установлено, что методика выполнения измерений соответствует предъявляемым к ней метрологическим требованиям и обладает метрологическими характеристиками, приведенными в таблицах 1 и 2.

Таблица 1 - Диапазон измерений, значения характеристик погрешности и ее составляющих при принятой вероятности Р = 0,95

Таблица 2 - Диапазон измерений, значения пределов повторяемости и воспроизводимости при принятой вероятности Р = 0,95

При реализации методики в лаборатории обеспечивают:

- оперативный контроль исполнителем процедуры выполнения измерений (на основе оценки погрешности при реализации отдельно взятой контрольной процедуры);

- контроль стабильности результатов измерений (на основе контроля стабильности повторяемости, погрешности).

Алгоритм оперативного контроля исполнителем процедуры выполнения измерений приведен в РД 52.24.506-2008.

Периодичность оперативного контроля и процедуры контроля стабильности результатов выполнения измерений регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории.

Дата выдачи 15 декабря 2008.