- USD ЦБ 03.12 30.8099 -0.0387
- EUR ЦБ 03.12 41.4824 -0.0244
Краснодар:
|
погода |
МУК 4.1.1502-03
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
4.1. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ХИМИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
Инверсионно-вольтамперометрическое измерение концентрации
ионов цинка, кадмия, свинца и меди в алкогольных
и безалкогольных напитках
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 алкогольных и безалкогольных напитков для определения содержания в них ионов цинка, кадмия, свинца и меди методом инверсионной вольтамперометрии (ИВ).
Химические помехи, влияющие на результаты определения элементов, устраняются в процессе пробоподготовки.
Методика применяется для измерения концентраций цинка, кадмия, свинца и меди в диапазонах, указанных в табл.2. Если концентрация элементов в пробе выходит за верхнюю границу диапазона определяемых концентраций, допускается разбавление подготовленной к измерению пробы. Если концентрация элементов в пробе выходит за нижнюю границу диапазона определяемых концентраций, допускается взятие большей аликвоты из подготовленной к измерению пробы или увеличение времени электронакопления.
Предельно допустимые концентрации для напитков приведены в табл.1.
Таблица 1
Предельно допустимые концентрации цинка, кадмия, свинца и меди в напитках
Напиток |
Концентрация, мг/дм | |||
Zn |
Cd |
Pb |
Сu | |
Минеральные воды |
5,0 |
0,01 |
0,1 |
1,0 |
Напитки на настоях и эссенциях |
10,0 |
0,03 |
0,3 |
3,0 |
Пиво, вино и другие спиртные напитки |
10,0 |
0,03 |
0,3 |
5,0 |
1. Погрешность измерений
Методика обеспечивает выполнение измерений с погрешностью, не превышающей значений, приведенных в табл.2.
Таблица 2
Приписанные характеристики погрешности результатов определения содержания цинка, кадмия,
свинца и меди в пробах алкогольных и безалкогольных напитков методом инверсионной
вольтамперометрии при доверительной вероятности =0,95
Элемент |
Диапазон концентраций, |
Характеристика погрешности, |
Цинк |
от 0,1 до 30,0 вкл. |
25 |
Кадмий |
от 0,003 до 2,0 вкл. |
33 |
Свинец |
от 0,03 до 7,0 вкл. |
25 |
Медь |
от 0,05 до 25,0 вкл. |
31 |
2. Метод измерений
Методика основана на проведении инверсионно-вольтамперометрических измерений из водного раствора подготовленной для анализа пробы. Предварительная подготовка проб напитков включает в себя фильтрование или центрифугирование (при наличии осадка, взвеси), окисление органических веществ с добавлением перекиси водорода при нагревании и фотохимическую обработку.
Сущность метода инверсионной вольтамперометрии состоит в предварительном электронакоплении определяемых элементов в течение заданного времени на рабочем ртутно-пленочном электроде и последующем растворении накопленных на электроде элементов при меняющемся потенциале. При этом каждый элемент растворяется в определенном диапазоне потенциалов, а возникающий ток имеет максимум. Потенциал максимума (пика) идентифицирует элемент, а величина максимального тока пропорциональна концентрации элемента. Потенциалы максимумов регистрируемых анодных пиков (аналитических сигналов) Zn, Cd, Pb, Cu на фоне муравьиной кислоты соответственно равны: (-0,9±0,1) В; (-0,6±0,1) В; (-0,4±0,1) В; (-0,1±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 |
ГОСТ 24104-88Е |
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 |
|
Посуда стеклянная лабораторная |
ГОСТ 1770-74Е, 20292-80 |
3.2. Вспомогательные устройства
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 |
|
Эксикатор |
|
Палочки стеклянные |
|
Щипцы тигельные |
|
Фарфоровые тигли |
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 |
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. |
|
Кислота азотная, ос.ч. |
ГОСТ 11125-84 |
Кислота серная, х.ч. |
|
Кислота серная, ос.ч. |
|
Пероксид водорода, х.ч. |
|
Вода бидистиллированная или |
ТУ 6-09-2502-77 |
Вода дистиллированная, дважды перегнанная в присутствии серной кислоты (0,5 см концентрированной серной кислоты и |
|
Калия перманганат, х.ч. |
|
Калий хлористый, ос.ч. |
ТУ 6-09-3678-74 |
Кислота муравьиная х.ч. |
|
Гидрокарбонат натрия (сода пищевая) |
|
Ртуть металлическая марки Р-00 |
|
Ртуть одновалентная азотно-кислая двухводная |
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 водой 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, дней |
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 бидистиллированной водой 7,46 г KCl. Доводят объем до метки бидистиллированной водой.
Перманганат калия 3%. В мерной колбе вместимостью 100,0 см растворяют бидистиллированной водой 3,00 г KMnO.
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
Подготовка проб алкогольных и безалкогольных напитков для определения концентрации Zn, Cd, Pb, Сu включает в себя мокрую минерализацию и фотохимическую обработку.
Предварительно: при наличии в пробе взвеси или осадка пробу фильтруют или центрифугируют до получения прозрачного центрифугата.
Напитки, содержащие углекислый газ (шипучие и игристые вина, минеральные воды, газированные напитки), освобождают от него по ГОСТ 26929-94.
Мокрая минерализация пробы. В чистый кварцевый стаканчик, откалиброванный меткой на 5 см, помещают 5 см анализируемой пробы. Объем пробы отмеряют пипеткой с точностью до 0,02 см. Добавляют 0,5 см концентрированной перекиси водорода. Пробу нагревают до кипения и кипятят до уменьшения объема примерно наполовину, не допуская разбрызгивания пробы. Дают остыть и доводят объем пробы до метки бидистиллированной водой.
Фотохимическая обработка пробы. Проводят в анализаторе перед регистрацией аналитических сигналов элементов.
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, |
Время выполнения |
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, Pb: -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 несколько этапов: отмывка электрохимической ячейки; проверка стаканчиков, фонового раствора и электродов на чистоту; фотохимическая обработка пробы; измерение концентраций определяемых элементов в растворе предварительно подготовленной пробы. Проверку работоспособности электродов проводят методом "введено-найдено".
8.1. Отмывка электрохимической ячейки
Перед анализом каждой пробы проводят отмывку стаканчиков и электродов.
Подготовленные по п.7.3 ртутно-пленочные и хлорсеребряные электроды, стаканчики с 10-12 см бидистиллированной воды устанавливают в анализатор.
Проводят отмывку электрохимической ячейки в течение пяти минут при потенциале растворения 0,05 В.
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. Если пики металлов присутствуют на уровне 5-10 нА, их измеряют и учитывают (включить "Учет фона") при расчете концентраций.
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.
Фотохимическая обработка пробы. В стаканчики с проверенным по п.8.2 фоновым раствором добавляют 0,2-0,5 см пробы, подготовленной по п.7.5. Из анализатора вынимают ртутно-пленочные электроды. На их место устанавливают хлорсеребряные электроды.
Устанавливают время подготовки 900 с. Запускают регистрацию вольтамперограмм пробы. По истечении 900 с прерывают измерение. Хлорсеребряные и вспомогательные электроды устанавливают на свои места. Вставляют в анализатор ртутно-пленочные электроды. В стаканчики добавляют по 0,2 см муравьиной кислоты.
При анализе напитков часто содержание Zn или Zn и Сu намного больше содержания Cd и Pb. 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. Устанавливают время подготовки 60 с, значения параметров пробы: объем аликвоты - объем пробы, добавленный в каждый стаканчик (0,2-0,5 см); объем минерализата - 5 см и масса навески - 5 см.
8.4.2. Проводят регистрацию вольтамперограмм пробы. Если пики элементов зашкаливают, уменьшают время накопления. Если пики элементов не проявляются, увеличивают время накопления до 120 с или вносят дополнительную аликвоту пробы. Регистрируют и обрабатывают 2-3 воспроизводимые вольтамперограммы.
8.4.3. Выводят на экран таблицу с рекомендуемыми добавками аттестованных смесей. Вносят рекомендуемые добавки аттестованных смесей Zn, Cd, Pb и Сu в каждую ячейку.
8.4.4. 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.
8.4.5. 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.
8.4.6. В первую очередь определяют массовые концентрации Cd, Pb, Сu. Для этого изменяют потенциал накопления на -1,2 В; потенциал успокоения и начала развертки на (-0,9) В.
8.4.7. Проводят регистрацию вольтамперограмм пробы и пробы с добавками аттестованных смесей Cd, Pb, Сu аналогично п.п.8.4.2-8.4.5, при этом получают значения концентраций кадмия, свинца и меди в исходной пробе.
8.4.8. 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.
8.4.9. Проводят регистрацию вольтамперограмм пробы и пробы с добавкой аттестованной смеси цинка по п.п.8.4.2-8.4.5, при этом получают значения концентрации Zn в исходной пробе.
Раздельное определение Cd и Рb; Сu; Zn проводят, если высоты пиков Zn и Сu превышают высоты Cd и Рb в 8-10 раз и составляют 1,5-2 мкА или пики Zn и Сu зашкаливают.
8.4.10. Сначала определяют содержание Cd и Рb. 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 Рb по п.п.8.4.2-8.4.5, получая значения концентраций Cd и Рb в анализируемой пробе (обрабатывают только пики Cd и Рb).
8.4.11. 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.
8.4.12. В последнюю очередь определяют концентрацию Zn в той же пробе аналогично п.п.8.4.8, 8.4.9.
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/дм.
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 |
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/дм.
Таблица 5
Значения нормативов оперативного контроля случайной составляющей
погрешности (сходимости и воспроизводимости)
при доверительной вероятности =0,95
Определяемый элемент |
Диапазон определяемых концентраций, мг/дм |
Норматив оперативного контроля воспроизводимости , % (для двух результатов измерений, =2) |
Норматив оперативного контроля сходимости , % (для двух результатов параллельных измерений, =2) |
Zn |
от 0,1 до 30,0 вкл. |
36 |
22 |
Cd |
от 0,003 до 2,0 вкл. |
47 |
30 |
Pb |
от 0,03 до 7,0 вкл. |
36 |
17 |
Сu |
от 0,05 до 25,0 вкл. |
44 |
30 |
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/дм.
Таблица 6
Значения нормативов оперативного контроля относительной погрешности при проведении контроля
с использованием образцов для контроля
Определяемый элемент |
Диапазон определяемых концентраций, мг/дм |
Норматив внешнего оперативного контроля погрешности , % (=0,95) |
Норматив внутрилабораторного оперативного контроля погрешности , % (=0,90) |
Zn |
от 0,1 до 30,0 вкл. |
25 |
21 |
Cd |
от 0,003 до 2,0 вкл. |
33 |
28 |
Pb |
от 0,03 до 7,0 вкл. |
25 |
21 |
Сu |
от 0,05 до 25,0 вкл. |
31 |
26 |
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/дм) - характеристика абсолютной погрешности, соответствующая пробе с добавкой (исходной пробе), рассчитывается по формулам:
;
;
- содержание определяемого элемента в пробе с добавкой, мг/дм;
- содержание определяемого элемента в пробе, мг/дм;
- 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