"ПНД Ф 14.1:2:4.254-09. Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовых концентраций взвешенных веществ и прокаленных взвешенных веществ в питьевых, природных и сточных водах"
(утв. ФГУ "ФЦАО" 18.06.2009)

Методика рассмотрена и одобрена ФГУ "Федеральный центр анализа и оценки техногенного воздействия" (ФГУ "ФЦАО").

Настоящий нормативный документ устанавливает методику определения содержания взвешенных и прокаленных взвешенных веществ гравиметрическим методом в пробах питьевых, природных и сточных вод в диапазоне концентраций от 0,5 мг/дм3 до 5000 мг/дм3.

Продолжительность анализа одной пробы на содержание взвешенных веществ - 14 часов, серии из 10 образцов - 15 часов.

Продолжительность анализа одной пробы на содержание прокаленных взвешенных веществ - 17 часов, серии из 10 образцов - 18 часов.

Блок-схема анализа приведена в Приложении 1.

Определению мешают значительные количества масел и жиров, поэтому при отборе пробы должно быть исключено попадание в нее поверхностной пленки или кусочков жира. Если все-таки в пробе, доставленной в лабораторию, на поверхности присутствуют видимые жир или масло, то перед проведением анализа их удаляют. Жир с поверхности отобранной пробы снимают ложкой или шпателем, а масло кусочком фильтровальной бумаги.

Удаляют также загрязнения в виде единичных включений, например мелкие палочки, траву и т.п.

Содержание прокаленных взвешенных веществ дает ориентировочное представление о минеральном составе взвеси в воде, а потери при прокаливании, т.е. разность между массой взвешенных и прокаленных взвешенных веществ, - о количестве органических соединений во взвеси.

Настоящая методика обеспечивает получение результатов измерений с погрешностью, не превышающей значений, приведенных в таблице 1, при доверительной вероятности 0,95.

Методика определения взвешенных веществ основана на выделении их из пробы путем фильтрования воды через предварительно взвешенный бумажный или мембранный фильтр и определении осадка на фильтре, высушенного до постоянной массы при 105 +/- 2 °C.

Методика определения прокаленных взвешенных веществ основана на выделении их из пробы путем фильтрования воды через предварительно взвешенный бумажный или мембранный фильтр, высушивании до постоянной массы при 105 +/- 2 °C и далее определении веса осадка на фильтре, прокаленного до постоянной массы в муфельной печи при 600 +/- 13 °C.

3.1. Средства измерений

3.1.1. Весы лабораторные общего назначения, ГОСТ 24104, 2 класса точности.

3.1.2. Цилиндры мерные вместимостью 500 и 1000 см3, ГОСТ 1770, 2 класса точности.

3.2. Вспомогательные устройства

3.2.1. Бюксы стеклянные СН-45/13, СН-60/14, ГОСТ 25336.

3.2.2. Воронки лабораторные, В-56-80 ХС, В-75-110 ХС, ГОСТ 25336.

3.2.3. Гомогенизатор, например, марки IKA фирмы Labortechnic, модель Ultra-Turrax T 25 или любой другой.

3.2.4. Дистиллятор или установка для очистки воды любого типа для получения воды, соответствующей ГОСТ 6709 или ГОСТ Р 52501 (2-ой степени чистоты).

3.2.5. Колбы конические вместимостью 500 и 1000 см3, ГОСТ 25336.

3.2.6. Печь муфельная с рабочей камерой футерованной керамическим муфелем, обеспечивающая температуру 600 +/- 13 °C.

3.2.7. Пинцет.

3.2.8. Тигель низкий 4, ГОСТ 9147.

3.2.9. Фильтровальная установка с вакуумным насосом.

3.2.10. Холодильник бытовой, обеспечивающий хранение проб при температуре 2 - 5 °C.

3.2.11. Шкаф сушильный общелабораторного назначения, обеспечивающий температуру 105° +/- 2 °C.

3.2.12. Щипцы тигельные.

3.2.13. Шпатель или ложка.

3.2.14. Эксикатор, ГОСТ 25336.

3.3. Материалы

3.3.1. Бумажные фильтры "синяя лента" диаметром 15 см, с массой золы 0,0016 - 0,0020 г по ТУ 6-09-1678-95 или по ТУ 2642-001-42624157-98.

3.3.2. Фильтры мембранные с диаметром пор 0,45 мкм.

Допускается использование других материалов при условии экспериментального подтверждения характеристик погрешности измерений, приведенных в разделе 1.

3.4. Реактивы

3.4.1. Вода дистиллированная по ГОСТ 6709 или деионизированная по ГОСТ Р 52501 (2-ой степени чистоты).

3.4.2. Кислота соляная по ГОСТ 3118, х.ч.

3.4.3. Железа (III) хлорид (хлорное железо), 6-водное по ГОСТ 4147, ч., насыщенный раствор (для маркировки бюксов).

4.1. При выполнении анализов необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами.

4.2. При работе с оборудованием необходимо соблюдать требования электробезопасности при работе с электроустановками по ГОСТ 12.1.019 и требования техники безопасности при работе с муфельной печью в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

4.3. Организация обучения работающих безопасности труда должна проводиться по ГОСТ 12.0.004.

4.4. Помещение лаборатории должно соответствовать требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009.

К выполнению измерений и обработке их результатов допускают лиц, владеющих техникой гравиметрического анализа.

При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:

7.1. Отбор проб производится в соответствии с ГОСТ Р 51592-2000 "Вода. Общие требования к отбору проб" и ГОСТ Р 51953-2000 "Вода питьевая. Отбор проб"

7.2. Требуемый объем пробы не менее 1000 см3 для питьевой и природной воды и не менее 250 см3 для сточной.

7.3. Срок хранения пробы - 24 часа при температуре 2 - 10 °C.

7.4. При отборе проб составляют сопроводительный документ по утвержденной форме, в котором указывают:

- цель анализа;

- место, дату, время отбора;

- номер пробы;

- должность, фамилия отбирающего пробу.

8.1. Приготовление раствора соляной кислоты.

30 см3 соляной кислоты смешивают со 170 см3 дистиллированной воды. Смесь хранят под тягой во флаконе с притертой пробкой. Срок хранения - 6 месяцев.

8.2. Подготовка тиглей

8.2.1. Маркировка тиглей

Тонкой деревянной палочкой или спичкой на фарфоровые тигли наносят идентификационные метки (номера) насыщенным раствором хлорного железа. Затем тигли ставят в муфельную печь, предварительно нагретую до 600 +/- 13 °C на 5 - 10 мин. Метки приобретают коричневую окраску и не смываются водой и растворами кислот.

8.2.2. Прокаливание и взвешивание тиглей

Промаркированные фарфоровые тигли промывают раствором соляной кислоты, приготовленной по п. 8.1, затем дистиллированной водой, подсушивают на воздухе и прокаливают при 600 +/- 13 °C в течение 1 часа, охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Прокаливание повторяют до тех пор, пока разница между двумя последними взвешиваниями не будет превышать 0,5 мг. Значения массы тигля записывают в рабочем журнале.

Примечание: Если одни и те же тигли используют ежедневно, при этом их массы изменяются в допустимых пределах (+/- 0,5 мг), достаточно проведения одного прокаливания в течение часа.

8.3. Подготовка мембранных фильтров

В маркированные стеклянные бюксы помещают мембранные фильтры и сушат в сушильном шкафу при температуре 105 +/- 2 °C в течение 1 часа. Допускается выдерживание фильтров в сушильном шкафу в течение 3 - 5 часов. Если фильтры не были использованы в течение рабочего дня, процедуру сушки повторяют на следующий день, причем первая выдержка в сушильном шкафу должна быть не менее 1 часа. Значения массы бюкса с фильтром записывают в рабочем журнале.

8.4. Подготовка бумажных фильтров "синяя лента"

Фильтры складывают, помещают в воронку и промывают 250 - 300 см3 дистиллированной воды. Подсушивают на воздухе, вынимают из воронки, помещают в сложенном виде в маркированный бюкс и сушат в сушильном шкафу при 105 +/- 2 °C с открытой крышкой в течение 5 часов. Затем закрывают бюкс крышкой, охлаждают в эксикаторе и взвешивают на аналитических весах. Повторяют процедуру сушки с выдержкой в течение 1 часа до тех пор, пока разница между двумя последними результатами взвешивания не будет превышать 0,5 мг. Значения массы бюкса с фильтром записывают в рабочем журнале после каждого взвешивания. Подготовленные к анализу фильтры хранят в закрытом эксикаторе не более 7 дней. По прошествии этого времени для подтверждения значения массы высушенного фильтра сушку проводят еще раз при 105 +/- 2 °C в течение 1 часа.

9.1. Определение взвешенных веществ

Перед проведением анализа пробу гомогенизируют. В зависимости от содержания взвешенных веществ для анализа используют от 250 до 1000 см3 пробы. Объем пробы подбирают таким образом, чтобы масса взвешенных веществ на фильтре составляла 0,5 - 200 мг. Питьевую и природную воду рекомендуется фильтровать через мембранный, а сточную воду через бумажный фильтр.

Через подготовленный фильтр пропускают анализируемую воду.

При использовании мембранного фильтра приставший к стенке воронки для фильтрования осадок смывают на фильтр дважды порцией фильтрата по 10 см3.

При работе с бумажным фильтром фильтр с осадком трижды промывают дистиллированной водой порциями по 10 см3.

Фильтр подсушивают на воздухе 2 - 3 часа и помещают в тот же бюкс, где проводилось предварительное взвешивание. Мембранный фильтр высушивают в течение 1 часа, а бумажный в течение 4 часов в сушильном шкафу при 105 +/- 2 °C. Охлаждают фильтр в эксикаторе и взвешивают. Повторяют процедуру сушки до тех пор, пока разница между двумя последними результатами взвешивания не будет превышать 0,5 мг. Значения каждого взвешивания записывают в рабочий журнал.

9.2. Определение прокаленных взвешенных веществ

Высушенный фильтр (по п. 9.1) с взвешенными веществами помещают в подготовленный фарфоровый тигель, который затем помещают в муфельную печь и прокаливают при температуре 600 +/- 13 °C в течение 1 часа. Тигель охлаждают в эксикаторе и взвешивают. Повторные прокаливания проводят каждый раз в течение 1 часа до тех пор, пока разница между результатами двух последних взвешиваний не будет превышать 0,5 мг. Значения каждого взвешивания записывают в рабочий журнал.

10.1. Содержание взвешенных веществ в анализируемой пробе воды рассчитывают по формуле:

где - содержание взвешенных веществ, мг/дм3;

- масса бюкса с мембранным или бумажным фильтром со взвешенными веществами, г;

- масса бюкса с мембранным или бумажным фильтром, г;

V - объем пробы воды, взятой для анализа, дм3.

10.2. Содержание прокаленных взвешенных веществ в анализируемой пробе воды рассчитывают по формуле:

где - содержание прокаленных взвешенных веществ, мг/дм3;

- масса тигля с остатком после прокаливания, г;

- масса прокаленного тигля, г;

m - масса золы бумажного фильтра (указана на упаковке фильтра) <*>, г;

--------------------------------

<*> Примечание: в случае использования мембранного фильтра масса золы не учитывается.

V - объем пробы воды, взятой для анализа, дм3.

Результат анализа округляют с точностью:

при содержании взвешенных и/или прокаленных взвешенных веществ

от 0,5 до 1,0 мг/дм3 - до 0,01 мг/дм3;

от 1,0 до 10,0 мг/дм3 - до 0,1 мг/дм3;

от 10 до 100 мг/дм3 - до 1 мг/дм3;

от 100 до 5000 мг/дм3 - до 10 мг/дм3.

12.1. При необходимости проверку приемлемости результатов измерений, полученных в условиях повторяемости (сходимости), осуществляют в соответствии с требованиями раздела 5.2 ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002. Расхождение между результатами измерений не должно превышать предела повторяемости (r). Значения r приведены в таблице 2.

12.2. При необходимости проверку приемлемости результатов измерений, полученных в условиях воспроизводимости, проводят с учетом требований раздела 5.3 ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002. Расхождение между результатами измерений, полученными двумя лабораториями, не должно превышать предела воспроизводимости (R). Значения R приведены в таблице 2.

Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории предусматривает:

контроль стабильности результатов измерений на основе контроля стабильности среднеквадратического отклонения внутрилабораторной прецизионности с использованием рабочих проб.

Процедуру контроля стабильности показателя внутрилабораторной прецизионности проводят в соответствии с порядком, установленным в лаборатории.