- USD ЦБ 03.12 30.8099 -0.0387
- EUR ЦБ 03.12 41.4824 -0.0244
Краснодар:
|
погода |
МУК 4.1.1503-03
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Инверсионно-вольтамперометрическое измерение концентрации
цинка, кадмия, свинца и меди в жирах, маргаринах и маслах
Дата введения 2003-06-30
1. РАЗРАБОТАНЫ Федеральным центром госсанэпиднадзора Минздрава России (В.Б.Скачков, Н.С.Ластенко) и НПП "Техноаналит" (Ю.А.Иванов, Л.А.Хустенко, Б.Ф.Назаров, А.В.Заичко, Е.Е.Иванова, Г.Н.Носова, Т.П.Толмачева).
2. РЕКОМЕНДОВАНЫ к утверждению Комиссией по госсанэпиднормированию при Минздраве России.
3. УТВЕРЖДЕНЫ 29.06.03 И ВВЕДЕНЫ В ДЕЙСТВИЕ 30.06.03 Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации, Первым заместителем Министра здравоохранения Российской Федерации.
4. ВВЕДЕНЫ ВПЕРВЫЕ.
Настоящие методические указания устанавливают методику количественного химического анализа проб жиров, маргаринов и масел для определения содержания цинка, кадмия, свинца и меди методом инверсионной вольтамперометрии (ИВ).
Методику применяют для измерения концентраций цинка, кадмия, свинца и меди в диапазонах, указанных в табл.2. Предельно допустимые концентрации цинка, кадмия, свинца и меди в жирах, маргаринах и маслах приведены в табл.1.
Таблица 1
Предельно допустимые концентрации цинка, кадмия, свинца и меди в жирах, маргаринах и маслах
Продукт |
Концентрация, мг/кг | |||
Zn |
Cd |
Pb |
Сu | |
Масло растительное |
5,0 |
0,05 |
0,1 |
0,5 |
Маргарин и кулинарные жиры |
10,0 |
0,05 |
0,1 |
1,0 |
Жиры животные |
5,0 |
0,03 |
0,1 |
0,5 |
1. Погрешность измерений
Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей значений, приведенных в табл.2.
Таблица 2
Приписанная характеристика погрешности результатов определения содержания
цинка, кадмия, свинца и меди в пробах жиров, маргаринов
и масел методом инверсионной вольтамперометрии
при доверительной вероятности =0,95
Элемент |
Диапазон концентраций, мг/кг |
Характеристика погрешности, ±, % |
Цинк |
от 0,1 до 14,0 вкл. |
39 |
Кадмий |
от 0,003 до 0,100 вкл. |
|
Свинец |
от 0,01 до 0,20 вкл. |
|
Медь |
от 0,05 до 2,00 вкл. |
2. Метод измерений
Методика включает в себя предварительную подготовку проб путем "мокрой" минерализации и последующее измерение массовых концентраций в водном растворе подготовленной пробы методом инверсионной вольтамперометрии.
Сущность метода ИВ состоит в предварительном электронакоплении определяемых элементов в течение заданного времени на рабочем (индикаторном) ртутно-пленочном электроде и последующей регистрации процесса растворения накопленных на электроде элементов. При этом каждый элемент растворяется в определенном диапазоне потенциалов, а возникающий ток имеет форму пика. Потенциал пика идентифицирует элемент, а максимальный ток пропорционален концентрации элемента.
Потенциалы максимумов регистрируемых анодных пиков (аналитических сигналов) Zn, Cd, Pb, Cu на фоне муравьиной кислоты соответственно равны: (-0,95±0,1) В; (-0,65±0,1) В; (-0,45±0,1) В; (-0,15±0,1) В.
Массовые концентрации элементов в пробе определяют по методу добавок аттестованных смесей элементов.
3. Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы, реактивы
При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, вспомогательные устройства, материалы и реактивы.
3.1. Средства измерений
Анализатор вольтамперометрический ТА в комплекте с IBM-совместимым компьютером |
ТУ 4215-000-36304081-95 |
В комплект анализатора входят: рабочий электрод - ртутно-пленочный; электроды сравнения и вспомогательный - хлорсеребряные; стаканчики из оптически прозрачного кварца, вместимостью 20 см |
|
Весы аналитические ВЛА-200 |
|
Дозаторы пипеточные с дискретностью установки доз 0,01-1,00 см |
ТУ 64-1-3329-81 |
Пипетки стеклянные, вместимостью 0,1; 0,5; 1,0; 2,0; 5,0; 10,0 см |
ГОСТ 29169-91 |
Посуда стеклянная лабораторная |
ГОСТ 1770-74Е, 20292-80 |
3.2. Вспомогательные устройства
Редуктор кислородный |
ТУ 26-05-235-70 |
Дистиллятор |
ТУ 61-1-721-79 |
Шкаф сушильный электрический 2И-151 |
|
Электроплитка |
|
Муфельная печь типа ПМ-8 или электропечь сопротивления камерная лабораторная, обеспечивающая поддержание заданного температурного режима от 150 до 600 °С с погрешностью ±25 °С |
|
Печь двухкамерная ПДП-18М |
ТУ 3443-001-36304081-97 |
Эксикатор |
ГОСТ 25336-82 |
Палочки стеклянные |
ГОСТ 21400-75 |
Щипцы тигельные |
|
Фарфоровые тигли |
ГОСТ 19908-90 |
Допускается использовать другое оборудование и приборы, позволяющие воспроизводить метрологические характеристики, указанные в данной методике анализа.
3.3. Материалы
Бумага индикаторная универсальная фирмы "Лахема" (Чехия) или аналогичная |
|
Бумага фильтровальная |
ГОСТ 12026-76 |
3.4. Реактивы
Стандартные образцы состава раствора ионов цинка |
ГСО 6085-91 |
Стандартные образцы состава раствора ионов кадмия |
ГСО 6070-91 |
Стандартные образцы состава раствора ионов свинца |
ГСО 6078-91 |
Стандартные образцы состава раствора ионов меди |
ГСО 6074-91 |
Кислота азотная, х.ч. |
ГОСТ 4461-77 |
Кислота азотная, ос.ч. |
ГОСТ 11125-84 |
Кислота серная, х.ч. |
ГОСТ 4204-77 |
Кислота серная, ос.ч. |
ГОСТ 14262-78 |
Пероксид водорода, х.ч. |
ГОСТ 10929-77 |
Вода бидистиллированная или |
ТУ 6-09-2502-77 |
Вода дистиллированная, дважды перегнанная в присутствии серной кислоты (0,5 см концентрированной серной кислоты и 3 см 3%-ного раствора перманганата калия на 1 дм дистиллированной воды) |
ГОСТ 6709-72 |
Калия перманганат, х.ч. |
ГОСТ 20490-75 |
Калий хлористый, ос.ч. |
ТУ 6-09-3678-74 |
Кислота муравьиная, х.ч. |
ГОСТ 5848-73 |
Гидрокарбонат натрия (сода пищевая) |
ГОСТ 2156-76 |
Ртуть металлическая марки Р-00 |
ГОСТ 4658-73 |
Ртуть одновалентная азотно-кислая двухводная |
ГОСТ 4521-78 |
Магний азотно-кислый, х.ч. |
ГОСТ 11088-75 |
Спирт этиловый ректификационный, х.ч. |
|
Кислота соляная, ос.ч. |
ГОСТ 14261-77 |
Кислота соляная, х.ч. |
ГОСТ 3118-77 |
4. Требования безопасности
4.1. При работе с реактивами соблюдают требования безопасности, установленные для работы с токсичными, едкими и легковоспламеняющимися веществами по ГОСТ 12.1.005-88.
4.2. При работе с электроустройствами соблюдают правила электробезопасности в соответствии с ГОСТ 12.1.019-79 и инструкцией по эксплуатации приборов.
4.3. Анализатор ТА устанавливают в вытяжном шкафу.
5. Требования к квалификации оператора
К выполнению измерений допускается персонал, владеющий техникой инверсионно-вольтамперометрического метода анализа и изучивший инструкцию по эксплуатации вольтамперометрического анализатора ТА.
6. Условия измерений
При выполнении измерений соблюдают следующие условия.
6.1. Процессы приготовления растворов и подготовки проб к анализу проводят в нормальных условиях согласно ГОСТ 15150-69 при температуре воздуха (20±10) °С, атмосферном давлении 630-800 мм рт. ст. и влажности воздуха не более 80%.
6.2. Выполнение измерений на анализаторе проводят в условиях, рекомендуемых технической документацией к прибору.
7. Подготовка к выполнению измерений
Перед выполнением измерений проводят следующие работы: подготовку лабораторной посуды, приготовление растворов, отбор и предварительную обработку проб, подготовку анализатора и электродов.
7.1. Подготовка лабораторной посуды
Новую лабораторную стеклянную посуду, сменные наконечники дозаторов, пипетки промывают раствором соды (NaHCO), затем многократно бидистиллированной водой. Кварцевые стаканчики протирают фильтром с пищевой содой, ополаскивают водопроводной и бидистиллированной водой. Обрабатывают концентрированной серной кислотой (0,1-0,2 см или 4-6 капель), нагревают на плитке при температуре 300-350 °С до прекращения выделения паров кислоты. Прокаливают в муфельной печи при температуре 500-600 °С в течение 20-30 мин. Затем снова ополаскивают бидистиллированной водой. Обработку стаканчиков серной кислотой проводят не реже одного раза в две недели.
Сменные кварцевые стаканчики хранят закрытыми калькой или в эксикаторе.
7.2. Приготовление растворов
Основные растворы, содержащие 100,0 мг/дм цинка, кадмия, свинца и меди. Готовят из государственных стандартных образцов состава растворов с аттестованными концентрациями элементов 1,0 мг/см (1000 мг/дм): в мерные колбы вместимостью 50,0 см вводят по 5,0 см стандартного образца состава ионов цинка, кадмия, свинца и меди (каждого металла в отдельную колбу) и доводят объемы до меток бидистиллированной водой.
Рекомендуется использовать инструкцию по применению государственных стандартных образцов.
Погрешность приготовления данных растворов не превышает 3% отн.
Основные растворы устойчивы в течение шести месяцев.
Аттестованные смеси с содержанием определяемых элементов по 10,0; 1,0 мг/дм. Готовят разбавлениями растворов в мерных колбах вместимостью 50,0 см бидистиллированной водой согласно табл.3.
Таблица 3
Приготовление аттестованных смесей
Исходный раствор для приготовления, мг/дм |
Отбираемый объем, см |
Объем мерной посуды, см |
Концентрация приготовленной аттестованной смеси, мг/дм |
Срок хранения, |
100,0 |
5,00 |
50,0 |
10,00 |
30 |
10,0 |
5,00 |
50,0 |
1,00 |
14 |
Погрешность приготовления аттестованных смесей не превышает 3% отн.
Хлорид калия 1 М. В мерной колбе вместимостью 100,0 см растворяют 7,46 г KCl бидистиллированной водой и доводят до метки бидистиллированной водой.
Перманганат калия 3%. В мерной колбе вместимостью 100,0 см растворяют 3,00 г KMnO бидистиллированной водой.
Спиртовой раствор Mg(NO):10%. В мерной колбе вместимостью 100,0 см растворяют 10,0 г Mg(NO)этиловым спиртом и доводят до метки.
7.3. Приготовление электродов
Хлорсеребряный электрод. Применяют в качестве электрода сравнения и вспомогательного электрода.
Хлорсеребряный электрод представляет собой спираль из серебряной проволоки, покрытой AgCl, помещенную в корпус с полупроницаемой пробкой, который заполнен одномолярным раствором KCl. Конец серебряной проволоки имеет токовыводящий контакт для подключения к прибору.
Перед работой корпус электрода заполняют с помощью дозатора или шприца одномолярным раствором хлорида калия, закрывают и выдерживают не менее 2 ч (при первом заполнении) в одномолярном растворе KCl для установления равновесного значения потенциала. Электрод перезаполняют новым раствором KCl не реже одного раза в неделю.
Хлорсеребряный (ХСЭ) и вспомогательный (ВЭ) электроды хранят в одномолярном растворе хлорида калия.
Рабочий ртутно-пленочный электрод (РПЭ). Представляет собой полимерный стержень с запрессованной серебряной проволокой диаметром 0,8 мм, длиной 5-7 мм. Для подготовки электрода к работе наносят на поверхность серебра пленку ртути "механическим" или "электрохимическим" способом. Перед этим рабочую поверхность электрода (серебряную проволоку) опускают на 1-2 с в концентрированную азотную кислоту. Хорошо промывают бидистиллированной водой и амальгамируют "механическим" или "электрохимическим" способом.
"Механический" способ амальгамирования электрода. Опускают часть серебряной проволоки (1-2 мм) в металлическую ртуть. Затем ртуть на электроде растирают фильтровальной бумагой для равномерного ее распределения по всей поверхности серебра. Электрод промывают бидистиллированной водой.
"Электрохимический" способ амальгамирования электрода. Устанавливают в ячейку "А" анализатора ТА хлорсеребряный и незаамальгамированный рабочий электроды, бюкс с насыщенным раствором Hg(NO). Задают значение тока электролиза 2,5 mА; длительность - 240 с. Проводят накопление пленки ртути на рабочий электрод.
Процедуру амальгамирования рабочей поверхности электрода повторяют при появлении незаамальгамированных участков на поверхности электрода. Заамальгамированный ртутно-пленочный электрод хранят в бидистиллированной воде.
Перед работой (в последующие дни) электрод протирают фильтровальной бумагой.
7.4. Отбор и хранение проб
Метод отбора и хранения проб указан в нормативно-технической документации для данного вида продукции.
7.5. Предварительная подготовка проб
Одновременно проводится подготовка двух параллельных и одной резервной проб с соответствующей маркировкой.
В фарфоровый тигель или кварцевый стаканчик, предварительно проверенный на чистоту по п.8.2, помещают 0,5 г анализируемого жира, маргарина или масла, добавляют 3 см 10%-ного спиртового раствора нитрата магния.
Пробу медленно нагревают на электроплитке или в выпаривателе печи ПДП, постепенно поднимая температуру от 100 °С до максимально возможной (300-400 °С), не допуская разбрызгивания пробы. Выдерживают при максимальной температуре 20-30 мин. Затем стаканчик помещают в муфельную печь (или камеру озоления печи ПДП) при температуре 500 °С и выдерживают 30 мин, после чего стаканчик вынимают и дают остыть. Добавляют 2,0-2,5 см концентрированной азотной кислоты и 0,5-1,0 см 30%-ного раствора перекиси водорода, выпаривают на электроплитке или в выпаривателе печи ПДП, постепенно поднимая температуру от 100 °С до максимально возможной (300-400 °С), не допуская разбрызгивания пробы. Затем стаканчик помещают в муфельную печь при температуре 500 °С и выдерживают 180 мин, после чего стаканчик вынимают.
В том случае, если зола имеет угольные включения, обработку азотной кислотой (1,0-1,5 см) повторяют с добавлением 0,5 см 30%-ного раствора перекиси водорода. Выпаривают до прекращения выделения дымов, затем повторно помещают в муфельную печь на 1-1,5 ч при температуре 500 °С.
Обработку пробы азотной кислотой с добавлением перекиси водорода повторяют до получения однородной золы (белого, серого или рыжеватого цвета). Стаканчик охлаждают до комнатной температуры.
Золу растворяют в 1 см концентрированной соляной кислоты и выпаривают раствор до влажного осадка при температуре 150-200 °С. Затем осадок растворяют в 10 см бидистиллированной воды.
Измеряют индикаторной бумагой рН полученного минерализата: значение рН должно быть не меньше 3. В противном случае повторяют процедуру выпаривания и растворения осадка в 10 см бидистиллированной воды.
Подготовка "холостой пробы". Проводят аналогично пробоподготовке анализируемого объекта, приливая соответствующие реактивы в тех же количествах и в той же последовательности в пустой чистый стаканчик.
7.6. Подготовка анализатора
Подготовка анализатора ТА к выполнению измерений и порядок работы приведены в паспорте на данный прибор.
7.6.1. Устанавливают диапазон измерения токов ±20 мкА.
7.6.2. Набирают (если в каталоге нет) методику "Определение ТМ" для выполнения измерений с параметрами, приведенными ниже и в табл.4.
Таблица 4
Параметры методики "Определение ТМ"
Этап |
Потенциал, В |
Время выполнения этапа, с |
Состояние исполнительных устройств | |
УФ-лампа |
Вибрация | |||
Подготовка |
0 |
300 |
вкл. |
вкл. |
Очистка (ЭХО) |
0,05; -1,2 |
10 |
вкл. |
вкл. |
Растворение |
0,05 |
20 |
выкл. |
вкл. |
Накопление |
-1,4 |
30 |
вкл. |
вкл. |
Успокоение |
-1,2 |
5 |
выкл. |
выкл. |
Метод измерения: постоянно-токовый.
Ячейка: трехэлектродная.
Потенциалы пиков элементов: Zn: -0,9 В, Cd: -0,6 В, Рb: -0,4 В, Сu: -0,1 В.
Повторов в серии: 5.
Скорость развертки: 80 мВ/с.
Время интегрирования: 20 мс.
Потенциал начала развертки: -1,2 В.
Потенциал конца развертки: -0,1 В.
Метод расчета пиков: по высоте.
8. Выполнение измерений
Выполнение измерений проводят в три этапа: отмывка электрохимической ячейки; проверка стаканчиков, фонового раствора и электродов на чистоту; измерение концентраций определяемых элементов в растворе предварительно подготовленной пробы. При необходимости проводят проверку работоспособности электродов методом "введено-найдено".
8.1. Отмывка электрохимической ячейки
Перед анализом каждой пробы проводят отмывку стаканчиков и электродов.
8.1.1. Подготовленные по п.7.3 ртутно-пленочные и хлорсеребряные электроды, стаканчики с 10-12 см бидистиллированной воды устанавливают в анализатор.
8.1.2. Проводят отмывку электрохимической ячейки в течение пяти минут при потенциале растворения 0,05 В.
8.1.3. После окончания отмывки содержимое стаканчиков выливают.
8.2. Проверка стаканчиков, фонового раствора и электродов на чистоту
8.2.1. Загружают методику "Определение ТМ" по п.7.6.2. Устанавливают время накопления 60 с.
8.2.2. В стаканчики вносят 10-12 см бидистиллированной воды и добавляют 0,2 см концентрированной муравьиной кислоты. Стаканчики с полученным фоновым раствором и электроды устанавливают в анализатор и начинают регистрацию вольтамперограмм фона.
8.2.3. Регистрируют 2-3 воспроизводимые вольтамперограммы. Стаканчики, фоновый раствор и электроды считаются чистыми, если на вольтамперограммах отсутствуют пики тяжелых металлов.
8.2.4. При наличии на вольтамперограммах пиков определяемых элементов содержимое стаканчиков выливают, отмывают стаканчики и электроды, повторяют регистрацию фона.
8.2.5. Дальнейшие измерения проводят в проверенных на чистоту стаканчиках.
8.3. Проверка работы ртутно-пленочных электродов методом "введено-найдено"
Проверку РПЭ проводят:
а) после нанесения ртутной пленки на поверхность РПЭ;
б) при расхождении результатов параллельных определений свыше допускаемого;
в) при отсутствии на вольтамперограммах пробы пика цинка.
8.3.1. В кварцевые стаканчики с проверенным на чистоту фоновым раствором по п.8.2 добавляют по 0,04 см аттестованной смеси Zn, Cd, Pb, Сu концентрации 1 мг/дм.
8.3.2. Изменяют время подготовки на 30 с.
Примечание. Облучение раствора в течение 300 с для дезактивации растворенного кислорода проводят только один раз. При последующих регистрациях в этом же растворе, если после облучения раствора прошло не более пяти минут и в облучаемый раствор не вносятся компоненты, мешающие определению, уменьшают время подготовки до 30 с.
8.3.3. Устанавливают параметры пробы:
Объем аликвоты [мл]: |
1,0 |
Объем минерализата [мл]: |
1,0 |
Масса навески по каналам [г]: |
1,0 |
Проводят регистрацию вольтамперограмм пробы.
8.3.4. После регистрации исключают, если необходимо, невоспроизводимые вольтамперограммы. Количество воспроизводимых вольтамперограмм в каждом окне должно быть не менее двух. В противном случае регистрацию повторяют.
8.3.5. Обрабатывают полученные вольтамперограммы.
8.3.6. Устанавливают параметры добавки аттестованной смеси:
Элементы |
[мг/л] |
[мл] |
Zn |
1 |
0,04 |
Cd |
1 |
0,04 |
Pb |
1 |
0,04 |
Сu |
1 |
0,04 |
Вносят в каждую ячейку по 0,04 см аттестованной смеси Zn, Cd, Pb, Сu концентрации 1 мг/дм и запускают регистрацию вольтамперограмм пробы с добавкой.
8.3.7. Получают 2-3 воспроизводимые вольтамперограммы. Обрабатывают их.
8.3.8. Выполняют команду "Расчет". При наличии на вольтамперограммах фона пиков тяжелых металлов включают "Учет фона". Если полученные значения концентрации каждого элемента входят в интервал 0,030-0,050 мг/дм, то РПЭ готов для работы. Если расхождение между полученной концентрацией и введенной превышает 25% (например, 0,022 мг/дм - полученная, 0,040 мг/дм - введенная), проверку РПЭ повторяют с новым фоновым раствором.
8.4. Анализ подготовленной пробы
Рекомендуется одновременно проводить анализ двух параллельных и одной резервной проб.
При анализе жиров и масел часто содержание Zn или Zn и Сu намного больше содержания Cd и Рb. Поэтому общий принцип анализа таков: сначала оценивают элементы с меньшим содержанием, а затем - с большим, изменив время накопления, а в некоторых случаях и потенциал накопления.
Одновременное определение Zn, Cd, Pb, Сu проводят при соразмерных концентрациях элементов.
8.4.1. В каждый стаканчик с пробой, подготовленной по п.7.5, добавляют 0,3 см концентрированной муравьиной кислоты.
8.4.2. Загружают методику "Определение ТМ" по п.7.6.2. Устанавливают потенциал накопления (-1,5) В, потенциал успокоения - (-1,3) В, потенциал начала развертки (-1,3) В, потенциал конца развертки - 0 В. Значения параметров пробы: объем аликвоты - 1; объем минерализата - 1 и масса навески - 0,5 г.
8.4.3. Проводят регистрацию вольтамперограмм пробы. Если пики элементов зашкаливают, уменьшают время накопления. Если пики элементов не проявляются, увеличивают время накопления до 120-200 с. Регистрируют и обрабатывают 2-3 воспроизводимые вольтамперограммы.
8.4.4. Выводят на экран таблицу с рекомендуемыми добавками аттестованных смесей. Вносят рекомендуемые добавки аттестованных смесей Zn, Cd, Pb и Сu в каждую ячейку.
8.4.5. Проводят регистрацию вольтамперограмм пробы с добавкой. Если добавка оказалась мала (высоты пиков увеличились менее чем на 50%), делают еще одну добавку, чтобы пики выросли на 50-150%, при этом исправляют в таблице параметров добавки объем (концентрацию) добавки на большую с учетом уже сделанной и повторяют регистрацию вольтамперограмм пробы с добавкой.
8.4.6. Обрабатывают полученные вольтамперограммы. Выполняют команду "Расчет". Если на вольтамперограммах фона присутствовали пики тяжелых металлов, при расчете концентраций включают "Учет фона". В результате будет получено по три значения концентраций определяемых элементов в исходной пробе.
Раздельное определение Cd, Pb, Сu и Zn проводят, если высота пика Zn в пробе превышает высоты остальных элементов в 8-10 раз и составляет 1,5-2 мкА или пик Zn зашкаливает.
8.4.7. В первую очередь определяют массовые концентрации Cd, Pb, Сu. Для этого изменяют потенциал накопления на (-1,3) В; потенциал успокоения и начала развертки на (-0,9) В.
8.4.8. Проводят регистрацию вольтамперограмм пробы и пробы с добавками аттестованных смесей Cd, Pb, Сu аналогично п.п.8.4.3-8.4.6, при этом получают значения концентраций кадмия, свинца и меди в исходной пробе.
8.4.9. Для определения Zn в той же пробе устанавливают потенциал накопления: (-1,5) В; потенциал успокоения и начала развертки: (-1,3) В; время накопления: 2-10 с.
8.4.10. Проводят регистрацию вольтамперограмм пробы и пробы с добавкой аттестованной смеси цинка по п.п.8.4.3-8.4.6, при этом получают значения концентрации Zn в исходной пробе.
Раздельное определение Cd и Pb; Сu; Zn проводят, если высоты пиков Zn и Сu превышают высоты Cd и Pb в 8-10 раз и составляют 1,5-2 мкА или пики Zn и Сu зашкаливают.
8.4.11. Сначала определяют содержание Cd и Pb. Изменяют потенциал накопления на (-1,2) В; потенциал успокоения и начала развертки на (-0,9) В. Проводят регистрацию вольтамперограмм пробы и пробы с добавками аттестованных смесей Cd и Pb по п.п.8.4.3-8.4.6, получая значения концентраций Cd и Pb в анализируемой пробе (обрабатывают только пики Cd и Pb).
8.4.12. Затем уменьшают время накопления до 2-10 с и проводят регистрацию пика Сu в пробе и в пробе с добавкой аттестованной смеси меди, получая в результате значения концентрации Сu.
8.4.13. В последнюю очередь определяют концентрацию Zn в той же пробе аналогично п.п.8.4.9, 8.4.10.
После проведения анализа стаканчики и электроды промывают бидистиллированной водой по п.8.1.
9. Обработка результатов измерений
9.1. Массовая концентрация каждого элемента в анализируемой пробе вычисляется автоматически по формуле:
,
где - содержание данного элемента в анализируемой пробе, мг/дм;
- концентрация аттестованной смеси элемента, из которой делается добавка к анализируемой пробе, мг/дм;
- объем добавки аттестованной смеси элемента, см;
- величина пика элемента в анализируемой пробе, мкА;
- объем минерализата, полученного растворением золы в известном объеме растворителя, см;
- объем аликвоты, взятой для анализа из минерализата, см;
- величина пика элемента в пробе с добавкой аттестованной смеси, мкА;
- навеска пробы, взятой для анализа, г.
9.2. При включенном параметре "Учет фона", при расчете концентраций из высот пиков элементов в пробе и в пробе с добавкой вычитаются величины высот пиков элементов в фоне.
9.3. В результате анализа получают три значения концентрации определяемого элемента. Условно будем считать два из них параллельными, а один - резервным.
Рассчитывают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений концентрации и :
Определяют допускаемое расхождение между параллельными определениями , используя , % из табл.5:
, мг/кг.
Если расхождение между параллельными определениями не превышает допускаемого: , то среднее арифметическое значение принимают за результат анализа.
В противном случае расчет повторяют, используя резервный результат анализа и один (более близкий к нему по значению) параллельный результат. Если расхождение между определениями превышает допускаемое, повторяют анализ пробы.
9.4. Характеристика относительной погрешности измерения представлена в табл.2.
10. Оформление результатов измерения
Средние значения результатов измерения концентрации элементов в двух параллельных пробах заносят в протокол по форме:
Протокол N
количественного химического анализа
1. Дата проведения анализа |
||||||
2. Проба |
||||||
3. Название лаборатории |
||||||
4. Юридический адрес лаборатории |
||||||
Результаты химического анализа
Шифр или N пробы |
Определяемый компонент |
Концентрация, |
Погрешность измерения, мг/кг |
11. Контроль погрешности методики выполнения измерений
11.1. Контроль сходимости результатов параллельных определений при анализе одной пробы проводят по двум параллельным результатам анализа, полученным в одинаковых условиях. Его проводят по п.9.3 настоящих методических указаний.
Оперативный контроль сходимости является предупредительным и проводится при каждом анализе.
11.2. Оперативный контроль воспроизводимости. Проводят по двум результатам анализа одной и той же пробы, полученным в разных условиях, и . Для этого рассчитывают среднее арифметическое значение концентрации, :
Вычисляют допускаемое расхождение между параллельными определениями , используя значения , % из табл.5:
, мг/кг.
Таблица 5
Значения нормативов оперативного контроля случайной составляющей
погрешности (сходимости и воспроизводимости)
при доверительной вероятности =0,95
Элемент |
Диапазон определяемых концентраций, мг/кг |
Норматив оперативного контроля воспроизводимости , % (для двух результатов измерений, =2) |
Норматив оперативного контроля сходимости , % |
Цинк |
от 0,1 до 14,0 вкл. |
58 |
52 |
Кадмий |
от 0,003 до 0,100 вкл. |
53 |
48 |
Свинец |
от 0,01 до 0,20 вкл. |
55 |
50 |
Медь |
от 0,05 до 2,00 вкл. |
55 |
50 |
Расхождение между результатами анализа одной и той же пробы, полученными в разных условиях, не должно превышать допускаемого:
В противном случае - один результат или оба неверны, анализ повторяют. Контроль воспроизводимости также проводится при смене партии реактивов, посуды, после ремонта прибора, но не реже одного раза в месяц.
11.3. Контроль точности результатов анализа. Проводят по одному из двух вариантов.
11.3.1. В первом варианте образцами для контроля точности являются пробы стандартных образцов (ГСО), по составу адекватные пробам анализируемых объектов. Если предварительно установлено, что в анализируемой пробе отсутствует определяемый компонент, то образцами для контроля точности может служить реальная проба с добавками ГСО определяемого компонента в диапазоне определяемых концентраций. Добавку делают на самой ранней стадии (до пробоподготовки).
В этом случае расхождение между результатом анализа () стандартного образца или образца для контроля и аттестованным значением содержания элемента в нем () не должно превышать значения норматива оперативного контроля погрешности (точности):
Значения норматива оперативного контроля точности (внутрилабораторного или внешнего) рассчитывают, используя значения , % из табл.6:
, мг/кг.
Таблица 6
Значения нормативов оперативного контроля относительной погрешности
при проведении контроля с использованием образцов для контроля
Определяемый элемент |
Диапазон определяемых концентраций, мг/кг |
Норматив внешнего оперативного контроля погрешности , % (=0,95) |
Норматив внутрилабораторного оперативного контроля погрешности , % (=0,90) |
Цинк |
от 0,1 до 14,0 вкл. |
47 |
39 |
Кадмий |
от 0,003 до 0,100 вкл. |
44 |
37 |
Свинец |
от 0,01 до 0,20 вкл. |
45 |
38 |
Медь |
от 0,05 до 2,00 вкл. |
45 |
38 |
11.3.2. По второму варианту образцами для контроля точности являются пробы реальных анализируемых объектов, а также пробы этих объектов с добавкой ГСО определяемого элемента. К добавке предъявляется ряд требований:
- добавка должна вводиться в пробу на самой ранней стадии, чтобы пробу с добавкой ГСО провести через все стадии пробоподготовки и анализа;
- вводимая добавка должна содержать примерно такое же количество (концентрацию) определяемого элемента, что и анализируемая проба;
- проба с введенной добавкой не должна выходить за верхнюю границу определяемых концентраций элемента.
Контроль проводят в этом случае по результатам анализов пробы () и пробы с добавкой () определяемого элемента концентрации в исходную пробу. Разница между найденной () и вводимой () концентрацией добавки по абсолютной величине при =0,90 не должна превышать значения норматива оперативного контроля :
Норматив оперативного контроля во всем диапазоне определяемых содержаний рассчитывают по формулам при проведении:
- внутрилабораторного контроля (=0,90):
;
- внешнего контроля (=0,95):
,
где (мг/кг) - характеристика абсолютной погрешности, соответствующая пробе с добавкой (исходной пробе), рассчитывается по формулам:
;
;
- содержание определяемого элемента в пробе с добавкой, мг/кг;
- содержание определяемого элемента в пробе, мг/кг;
- характеристика относительной погрешности (по табл.2).
Методические указания разработаны ООО "НПП Техноаналит", Томский политехнический университет.
Текст документа сверен по:
официальное издание
Измерение массовой концентрации химических веществ
методом инверсионной вольтамперометрии:
Сб. методических указаний. -
М.: Федеральный центр госсанэпиднадзора
Минздрава России, 2003