Массовая концентрация железа, кадмия, кобальта, марганца, меди, никеля, свинца, хрома и цинка во взвешенных веществах вод. Методика измерений атомно-абсорбционным методом с использованием микроволновой обработки проб. РД 52.24.536-2019. Руководящий документ (2 часть)

1   2   3

9.2 Приготовление растворов и реактивов

9.2.1 Получение бидистиллированной воды

 

Собирают установку по 4.1.30. В плоскодонную колбу помещают 1000 см3 дистиллированной воды. Колбу устанавливают на электроплитку, подсоединяют холодильник типа ХПТ, нагревают до кипения и перегоняют воду, отбрасывая первые 50 см3.

Срок хранения бидистиллированной воды в пластиковой плотно закрытой посуде не более 10 сут.

При наличии в лаборатории бидистиллятора перегонку дистиллированной воды проводят в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

 

9.2.2 Раствор азотной кислоты (1:1)

 

Смешивают 250 см3 дистиллированной воды с 250 см3 концентрированной азотной кислоты. Срок хранения в плотно закрытой посуде не ограничен.

 

9.2.3 Раствор азотной кислоты, 1%-ный

 

Смешивают 250 см3 дистиллированной воды с 1,8 см3 концентрированной азотной кислоты. Срок хранения в плотно закрытой посуде не ограничен.

 

9.2.4 Раствор азотной кислоты в дистиллированной воде, 0,1 моль/дм3

 

Для выполнения измерений способом пламенной атомизации в мерную колбу вместимостью 500 см3 с объемом дистиллированной воды не более 200 см3 отмеряют 3,1 см3 концентрированной азотной кислоты, доводят до метки на колбе дистиллированной водой. Срок хранения в плотно закрытой пластиковой посуде не ограничен.

 

9.2.5 Раствор азотной кислоты в бидистиллированной воде, 0,1 моль/дм3

 

Для выполнения измерений способом электротермической атомизации в мерную колбу вместимостью 1000 см3 с объемом бидистиллированной воды не более 200 см3 отмеряют 6,2 см3 концентрированной азотной кислоты, доводят до метки на колбе бидистиллированной водой. Полученный раствор хранят в пластиковой плотно закрытой посуде не более 10 сут.

 

9.3 Приготовление градуировочных растворов

 

9.3.1 Основные градуировочные растворы с массовой концентрацией ионов железа, кобальта, марганца, меди, никеля, свинца и хрома 50,0 мг/дм3

 

Для приготовления основного градуировочного раствора ионов металла вскрывают соответствующую ампулу ГСО и ее содержимое переносят в сухую градуированную пробирку вместимостью 5 см3. С помощью сухой пипетки с одной отметкой отбирают 5,0 см3 раствора ГСО и переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3. Добавляют 1 см3 концентрированной азотной кислоты, доводят объем до метки на колбе дистиллированной водой, перемешивают. Массовая концентрация ионов железа, кобальта, марганца, меди, никеля, свинца и хрома в каждом из основных градуировочных растворов составит 50,0 мг/дм3. Если концентрация ионов металла в ГСО не равна точно 1,00 мг/см3, рассчитывают массовую концентрацию в основном градуировочном растворе в соответствии с концентрацией в конкретном растворе ГСО.

Растворы хранят в плотно закрытой пластиковой посуде не более 3 мес.

 

9.3.2 Основные градуировочные растворы с массовой концентрацией ионов кадмия и цинка 10,0 мг/дм3

 

Для приготовления основного градуировочного раствора ионов металла вскрывают соответствующую ампулу ГСО и ее содержимое переносят в сухую градуированную пробирку вместимостью 5 см3. С помощью сухой градуированной пипетки вместимостью 1 см3 отбирают 1,0 см3 раствора ГСО и переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3. Добавляют 1 см3 концентрированной азотной кислоты, доводят объем до метки на колбе дистиллированной водой, перемешивают. Массовая концентрация ионов кадмия и цинка в основном градуировочном растворе составит 10,0 мг/дм3. Если концентрация ионов металла в ГСО не равна точно 1,00 мг/см3, рассчитывают массовую концентрацию в основном градуировочном растворе в соответствии с концентрацией в конкретном растворе ГСО.

Растворы хранят в плотно закрытой пластиковой посуде не более 1 мес.

 

9.3.3 Рабочие градуировочные растворы с массовой концентрацией ионов железа, кобальта, марганца, меди, никеля, свинца и хрома 10,0 мг/дм3

 

Для приготовления рабочего градуировочного раствора ионов металла с помощью пипетки с одной отметкой отбирают 10,0 см3 соответствующего основного градуировочного раствора, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, доводят объем до метки на колбе раствором азотной кислоты, 0,1 моль/дм3, приготовленным по 9.2.4, перемешивают. Массовая концентрация ионов железа, кобальта, марганца, меди, никеля, свинца и хрома в рабочем градуировочном растворе составит 10,0 мг/дм3.

Растворы хранят в плотно закрытой пластиковой посуде не более 1 мес.

 

9.3.4 Рабочие градуировочные растворы с массовой концентрацией ионов кадмия и цинка 2,0 мг/дм3

 

Для приготовления рабочего градуировочного раствора ионов металла с помощью пипетки с одной отметкой отбирают 10,0 см3 соответствующего основного градуировочного раствора, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, доводят до метки на колбе раствором азотной кислоты, 0,1 моль/дм3, приготовленным по 9.2.4, перемешивают. Массовая концентрация ионов кадмия и цинка в рабочем градуировочном растворе составит 2,0 мг/дм3.

Растворы хранят в плотно закрытой пластиковой посуде не более 1 мес.

Примечания

1 Если в лаборатории отсутствует спектрофотометр с пламенным способом атомизации, градуировочные растворы следует готовить с использованием бидистиллированной воды и раствора азотной кислоты, 0,1 моль/дм3, приготовленного по 9.2.5.

2 В случае наличия в лаборатории достаточного количества бидистиллированной воды допустимо ее использование для приготовления градуировочных растворов по 9.3 и применения раствора азотной кислоты, 0,1 моль/дм3, по 9.2.5.

 

9.4 Приготовление градуировочных образцов

 

9.4.1 Градуировочные образцы для выполнения измерений способом пламенной атомизации

 

Для выполнения измерений массовой концентрации железа, кадмия, кобальта, марганца, меди, никеля, свинца, хрома и цинка способом пламенной атомизации готовят градуировочные образцы N 1 — N 5.

Градуированными пипетками вместимостью 1, 2, 5 и 10 см3 и пипеткой с одной отметкой вместимостью 20 см3 отмеряют объемы градуировочных растворов ионов железа, кадмия, кобальта, марганца, меди, никеля, свинца, хрома и цинка, указанные по номерам градуировочных образцов в таблице 4, переносят их для смешивания в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят до метки раствором азотной кислоты, 0,1 моль/дм3, приготовленным по 9.2.4. Растворы тщательно перемешивают. При приготовлении градуировочных образцов следует использовать пипетки с номинальной вместимостью наиболее близкой к отмеряемым аликвотам градуировочных растворов (например, для аликвоты объемом 4,0 см3 берут градуированную пипетку вместимостью 5, а не 10 см3).

 

Таблица 4

Объемы градуировочных растворов ионов металлов, используемые при приготовлении градуировочных образцов N 1 — N 5

Наименование металла Объем градуировочных растворов по номерам градуировочных образцов, см3
1 2 3 4 5
Железо 0,5 <1> 5,0 <1> 2,0 4,0 8,0
Кадмий 2,5 <1> 10,0 <1> 5,0 10,0 20,0
Кобальт 0,5 <1> 5,0 <1> 2,0 4,0 8,0
Марганец 0,5 <1> 5,0 <1> 2,0 6,0 10,0
Медь 0,5 <1> 5,0 <1> 2,0 6,0 10,0
Никель 0,5 <1> 5,0 <1> 2,0 4,0 5,0
Свинец 0,5 <1> 5,0 <1> 2,0 4,0 8,0
Хром 0,5 <1> 5,0 <1> 2,0 4,0 5,0
Цинк 2,5 <1> 5,0 <1> 2,0 5,0 10,0
<1> Используется рабочий градуировочный раствор ионов металла, в остальных случаях основной градуировочный раствор.

Массовые концентрации ионов металлов в градуировочных образцах N 1 — N 5 приведены в таблице 5.

 

Таблица 5

Массовые концентрации ионов металлов в градуировочных образцах для выполнения измерений способом пламенной атомизации

Наименование металла Массовые концентрации ионов металлов по номерам градуировочных образцов, мг/дм3
1 2 3 4 5
Железо 0,05 0,50 1,00 2,00 4,00
Кадмий 0,05 0,20 0,50 1,00 2,00
Кобальт 0,05 0,50 1,00 2,00 4,00
Марганец 0,05 0,50 1,00 3,00 5,00
Медь 0,05 0,50 1,00 3,00 5,00
Никель 0,05 0,50 1,00 2,00 2,50
Свинец 0,05 0,50 1,00 2,00 4,00
Хром 0,05 0,50 1,00 2,00 2,50
Цинк 0,05 0,10 0,20 0,50 1,00

Растворы градуировочных образцов N 1 — N 5 хранят в плотно закрытой пластиковой посуде не более 7 сут.

Если массовая концентрация ионов металла в основном и рабочем градуировочных растворах не равна точно 50,0 мг/дм3, 10,0 мг/дм3 или 2,0 мг/дм3, рассчитывают массовую концентрацию ионов металла в градуировочных образцах N 1 — N 5 в соответствии с массовой концентрацией в конкретном основном или рабочем градуировочном растворе.

 

9.4.2 Градуировочные образцы для выполнения измерений способом электротермической атомизации

 

Для выполнения измерений массовой концентрации кадмия, кобальта, марганца, меди, никеля, свинца, хрома и цинка способом электротермической атомизации готовят градуировочные образцы, используя рабочие градуировочные растворы ионов металлов.

Для приготовления градуировочных образцов N 6 — N 10 отбирают градуированными пипетками вместимостью 0,5, 1, 2 и 5 см3 объемы рабочих градуировочных растворов ионов кадмия, кобальта, марганца, меди, никеля, свинца, хрома и цинка, указанные по номерам градуировочных образцов в таблице 6, вносят для смешивания в мерную колбу вместимостью 1000 см3. Объем раствора доводят до метки на колбе раствором азотной кислоты, 0,1 моль/дм3, приготовленным по 9.2.5. Растворы тщательно перемешивают. При приготовлении градуировочных образцов следует использовать пипетки с номинальной вместимостью наиболее близкой к отмеряемым аликвотам рабочих градуировочных растворов (например, для аликвоты объемом 0,15 или 0,25 см3 берут градуированную пипетку вместимостью 0,5, а не 1 см3 или для аликвоты объемом 1,5 см3 — пипетку вместимостью 2, а не 5 см3). Массовые концентрации ионов металлов в градуировочных образцах N 6 — N 10 приведены в таблице 7.

 

Таблица 6

Объемы градуировочных растворов ионов металлов, используемые при приготовлении градуировочных образцов N 6 — N 10

Наименование металла Объем градуировочных растворов по номерам градуировочных образцов, см3
6 7 8 9 10
Кадмий 0,2 <1> 0,4 <1> 0,6 <1> 0,8 <1> 1,0 <1>
Кобальт 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5
Марганец 0,1 0,2 0,3 0,4 0,50
Медь 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5
Никель 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5
Свинец 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5
Хром 0,1 0,2 0,3 0,4 0,50
Цинк 0,05 <1> 0,1 <1> 0,15 <1> 0,2 <1> 0,25 <1>
<1> Используется рабочий градуировочный раствор, приготовленный по 9.3.4; в остальных случаях — рабочий градуировочный раствор, приготовленный по 9.3.3.

 

Таблица 7

Массовые концентрации ионов металлов в градуировочных образцах для выполнения измерений способом электротермической атомизации

Наименование металла Массовые концентрации ионов металлов по номерам градуировочных образцов, мкг/дм3
6 7 8 9 10
Кадмий 0,40 0,80 1,2 1,6 2,00
Кобальт 5,00 10,0 15,0 20,0 25,0
Марганец <1> 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00
Медь 5,00 10,0 15,0 20,0 25,0
Никель 5,00 10,0 15,0 20,0 25,0
Свинец 5,00 10,0 15,0 20,0 25,0
Хром 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00
Цинк 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50
<1> Для измерений по линии с длиной волны λ = 279, 5нм.

Градуировочные образцы для выполнения измерений массовой концентрации марганца по линии с длиной волны λMn готовят в диапазоне массовых концентраций ионов марганца от 20,0 до 100,0 мкг/дм3. Отбирают 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 и 1,0 см3 рабочего градуировочного раствора марганца, приготовленного по 9.3.3, с помощью градуированной пипетки вместимостью 1 см3, помещают в мерные колбы вместимостью 100 см3, доводят до меток на колбах раствором азотной кислоты, 0,1 моль/дм3, приготовленным по 9.2.5, перемешивают. Массовая концентрация ионов марганца в полученных образцах составит соответственно 20,0; 40,0; 60,0; 80,0 и 100,0 мкг/дм3.

Растворы градуировочных образцов ионов металлов для выполнения измерений способом электротермической атомизации используют в день приготовления.

 

9.5 Подготовка атомно-абсорбционного спектрофотометра

 

9.5.1 Атомно-абсорбционный спектрофотометр готовят к работе в соответствии с техническим описанием или руководством по эксплуатации. Для определения железа, кадмия, кобальта, марганца, меди, никеля, свинца, хрома и цинка в спектрофотометре устанавливают лампу с полым катодом для определения соответствующего металла, настраивают ее оптимальный режим работы и ширину спектральной щели монохроматора, юстируют положение лампы по максимуму интенсивности излучения (согласно руководству по эксплуатации и рекомендациям производителя).

9.5.2 Для выполнения измерений способом пламенной атомизации зажигают воздушно-ацетиленовое пламя горелки спектрофотометра, как описано в руководстве по эксплуатации.

Измерения массовых концентраций металлов выполняют на резонансных спектральных линиях с длиной волны λFe = 248, 3 нм, λCd = 228, 8 нм, λCo = 240, 7 нм, λMn = 279, 5 нм, λCu = 324, 8 нм, λNi = 2328, 0 нм, λPb = 283, 3 нм, λCr = 357, 9 нм и λZn = 213, 9 нм.

9.5.3 Для выполнения измерений способом электротермической атомизации в соответствии с руководством по эксплуатации подключают температурную программу нагрева электротермического атомизатора спектрофотометра, соответствующую определяемому металлу, в атомизатор помещают графитовую кювету и выполняют специальную программу «Очистка», при этом измеренное значение атомного поглощения металла (далее — абсорбционность) не должно превышать значения 0,01. Если полученное значение абсорбционности превышает 0,01, процедуру очистки повторяют до достижения требуемого значения. В этом случае электротермический атомизатор спектрофотометра готов к работе. Программу «Очистка» также выполняют после замены графитовой кюветы в атомизаторе спектрофотометра и при переходе от выполнения измерений больших концентраций металлов к меньшим.

Измерения массовой концентрации марганца выполняют на резонансной спектральной линии с длиной волны λMn = 279, 5 или 403,1 нм, измерения массовой концентрации кадмия, кобальта, меди, никеля, свинца, хрома или цинка выполняют на соответствующей линии с длиной волны по 9.5.2.

Для проведения измерений массовой концентрации кадмия, свинца и цинка в атомизатор спектрофотометра устанавливают кювету из высокоплотного графита, для выполнения измерений массовой концентрации кобальта, марганца, меди, никеля и хрома — графитовую кювету с пиролитическим покрытием.

 

9.6 Установление градуировочных зависимостей

 

9.6.1 Градуировочные зависимости устанавливают перед измерением массовой концентрации металлов в растворах взвешенных веществ после микроволновой обработки (далее — минерализаты), а также после замены спектральной лампы или графитовой кюветы в спектрофотометре.

9.6.2 Для установления градуировочных зависимостей железа, кадмия, кобальта, марганца, меди, никеля, свинца, хрома или цинка с использованием пламенного способа атомизации выполняют не менее двух измерений аналитического сигнала (абсорбционности) раствора холостого опыта (раствор азотной кислоты, 0,1 моль/дм3, приготовленный по 9.2.4). Полученные результаты измерений усредняют, если они отличаются друг от друга не более чем на 20% по отношению к среднему значению. Далее выполняют не менее двух измерений аналитического сигнала металлов в каждом из градуировочных образцов N 1 — N 5 в порядке возрастания их концентраций. Среднее арифметическое значение абсорбционности холостого опыта вычитают из усредненной абсорбционности градуировочных образцов. Допускается выполнять эту процедуру с помощью программного обеспечения спектрофотометра. Полученные результаты для железа, кадмия, кобальта, марганца, меди, никеля, свинца, хрома и цинка в каждом образце усредняют между собой, если расхождения между ними по отношению к среднему значению не превышают относительных значений, приведенных в таблице 8.

 

Таблица 8

Допустимые расхождения между результатами измерений массовой концентрации металлов способом пламенной атомизации

Наименование металла Диапазон массовой концентрации металла, мг/дм3, при допустимых расхождениях между результатами измерений, %
15 10 5
Железо

Кобальт

Свинец

От 0,05 до 0,50 включ. Св. 0,50 до 2,0 включ. Св. 2,0 до 4,0 включ.
Кадмий От 0,05 до 0,20 включ. Св. 0,20 до 1,0 включ. Св. 1,0 до 2,0 включ.
Примечание.

Текст дан в соответствии с официальным текстом документа.

Марганец

Медь

От 0,05 до 0,50 включ. Св.т 0,50 до 3,0 включ. Св. 3,0 до 5,0 включ.
Никель

Хром

От 0,05 до 0,50 включ. Св. 0,50 до 2,0 включ. Св. 2,0 до 2,5 включ.
Цинк От 0,05 до 0,10 включ. Св. 0,10 до 0,50 включ. Св. 0,50 до 1,0 включ.

Градуировочные зависимости абсорбционности (ось ординат) от массовой концентрации металла в мг/дм3 (ось абсцисс) рассчитывают для каждого из металлов методом наименьших квадратов или с помощью программного обеспечения спектрофотометра, используя средние значения аналитического сигнала.

9.6.3 Для установления градуировочных зависимостей кадмия, кобальта, марганца, меди, никеля, свинца, хрома и цинка с использованием электротермического способа атомизации выполняют не менее двух измерений абсорбционности раствора холостого опыта (раствор азотной кислоты, 0,1 моль/дм3, приготовленный по 9.2.5). Полученные результаты измерений усредняют, если они отличаются друг от друга не более чем на 25% по отношению к среднему значению. Далее выполняют не менее двух измерений аналитического сигнала металлов в каждом из градуировочных образцов, приготовленных по 9.4.2, в порядке возрастания их концентраций. Среднее арифметическое значение абсорбционности холостого опыта вычитают из усредненной абсорбционности градуировочных образцов. Допускается выполнять эту процедуру с помощью программного обеспечения спектрофотометра. Полученные результаты для кадмия, кобальта, марганца, меди, никеля, свинца, хрома и цинка в каждом образце усредняют между собой, если расхождения между ними по отношению к среднему значению не превышают относительных значений, приведенных в таблице 9.

 

Таблица 9

Допустимые расхождения между результатами измерений массовой концентрации металлов способом электротермической атомизации

Наименование металла Диапазон массовой концентрации металла, мкг/дм3, при допустимых расхождениях между результатами измерений, %
20 10 7
Кадмий От 0,40 до 0,80 включ. Св. 0,80 до 1,6 включ. Св. 1,6 до 2,0 включ.
Кобальт

Медь

Свинец

Никель

От 5,0 до 10,0 включ. Св. 10,0 до 20,0 включ. Св. 20,0 до 25,0 включ.
Марганец <1>

Хром

От 1,0 до 2,0 включ. Св. 2,0 до 4,0 включ. Св. 4,0 до 5,0 включ.
Марганец <2> От 20,0 до 40,0 включ. Св. 40,0 до 80,0 включ. Св. 80,0 до 100,0 включ.
Цинк От 0,10 до 0,20 включ. Св. 0,20 до 0,40 включ. Св. 0,40 до 0,50 включ.
<1> Для выполнения измерений по линии с длиной волны λ = 279, 5 нм.

<2> Для выполнения измерений по линии с длиной волны λ = 403, 1 нм.

Градуировочные зависимости абсорбционности от массовой концентрации металла в мкг/дм3 рассчитывают аналогично 9.6.2 для каждого из металлов.

9.6.4 Если полученное расхождение между результатами измерений имеет значение более допустимого (см. таблицы 8 и 9), следует выполнить повторные измерения и убедиться в приемлемости результатов. В противном случае, повторяют настройку спектрофотометра по 9.5, устанавливают градуировочную зависимость.

 

10 Порядок выполнения измерений

10.1 Подготовка и минерализация взвешенных веществ

 

10.1.1 Для перевода соединений металлов в раствор нагреванием и минерализацией в микроволновом поле каждый из двух фильтров с осадками взвешенных веществ с помощью пинцета помещают в сухой тефлоновый сосуд лабораторной микроволновой системы, приливают 4 см3 азотной кислоты и оставляют не менее чем на 10 мин для растворения материала фильтра и осадка. Затем прибавляют в каждый сосуд 2 см3 пероксида водорода и через 5 мин добавляют 4 см3 дистиллированной воды.

В случае пробы мутной или сильно мутной воды или объема пробы более 250 см3 для выполнения анализа рекомендуется увеличить добавляемые объемы азотной кислоты и пероксида водорода соответственно до 5,0 и 2,5 см3.

10.1.2 После окончания бурного газовыделения (не менее 10 мин после прибавления реактивов) сосуды с пробами и реактивами плотно закрывают завинчивающимися крышками и размещают в рабочей камере микроволновой системы, выполняют программу нагревания (минерализации). Условия нагревания с использованием лабораторной микроволновой системы Mars-6 приведены в таблице 10.

1   2   3

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

*

code