Определения содержания хрома (VI) в питьевой воде

Технологическая карта

№	Этапы выполнения анализа	Ход выполнения	Посуда, средства измерения, вспомогательное оборудование	Используемые хим. реактивы
	Подготовка посуды	Всю стеклянную посуду моют водой с применением моющих средств, затем промывают раствором азотной кислоты, разбавленной водой в соотношении объемов 1:1, водопроводной водой, несколько раз ополаскивают дистиллированной водой и сушат. Для мытья посуды не допускается использование смесей, содержащих соединения хрома.		-
	Приготовление раствора ортофосфорной кислоты (раствор А)	В мерную колбу наполовину заполненную дистиллированной водой, вносят 10 см ортофосфорной кислоты и доводят до метки дистиллированной водой.	Мерная колба (100см30	Дист.вода Ортофосфорная кислота
	Приготовление раствора ортофосфорной кислоты (раствор Б)	В мерную колбу вместимостью 1000 см , наливают 100-150 см дистиллированной воды, затем вносят 700 см ортофосфорной кислоты и доводят до метки дистиллированной водой.	Мерная колба(1000см3)	Дист.вода Ортофосфорная кислота
	Приготовление раствора гидроксида натрия	В стакан вносят 50-60 см дистиллированной воды, добавляют при перемешивании 20 г гидроксида натрия, охлаждают, переносят в мерную колбу вместимостью 100 см и доводят до метки дистиллированной водой.	Стакан из термостойкого стекла(150-200см3) Мерная колба (100см3)	Дист.вода, NаОНтв.
	Приготовление раствора 1,5-дифенилкарбазида с массовой концентрацией 10 г/дм в ацетоне	Растворяют 1 г 1,5-дифенилкарбазида в 100 см ацетона, добавляют одну каплю "ледяной" уксусной кислоты.	Стакан(150-200см3)	1,5-дифенилкарбазид Ацетон «Ледяная» уксусная кислота
	Приготовление фосфатного буферного раствора, рН 9,0±0,2	В мерную колбу вносят 456 г калия фосфорнокислого двузамещенного 3-водного и растворяют в дистиллированной воде, после чего доводят до метки дистиллированной водой. Измеряют и при необходимости регулируют значение рН.	Мерная колба (1000см3)	Калий фосфорнокислый двузамещенный 3-водный Дист.вода
	Приготовление раствора сульфата алюминия	В мерную колбу вносят 247 г сульфата алюминия и растворяют в дистиллированной воде, после чего доводят до метки дистиллированной водой.	Мерная колба (1000см3)	Алюминий сернокислый 18-водный Дист.вода
	……
	Приготовление раствора хрома (VI) массовой концентрации 100 мг/дм	В мерную колбу вносят 5 см ГСО раствора хрома (VI) массовой концентрации 1 мг/см, доводят до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают.	Мерная колба (50см3)	государственный стандартный образец (ГСО) состава водного раствора хрома (VI) массовой концентрации 1 мг/см дист.вода
	Приготовление раствора хрома (VI) массовой концентрации 5 мг/дм	В мерную колбу вносят 5 см раствора хрома (VI) массовой концентрации 100 мг/дм , доводят до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают.	Мерная колба (100см3)	раствор хрома (VI) массовой концентрации 100 мг/дм дист.вода
	Приготовление градуировочных растворов для определения хрома (VI)	В мерные колбы вносят 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 см раствора хрома (VI) массовой концентрации 5 мг/дм , в одну колбу раствор хрома (VI) не вносят. Содержимое колб разбавляют дистиллированной водой до объема приблизительно 40 см , добавляют 2 см раствора Б ортофосфорной кислоты и 2 см раствора 1,5-дифенилкарбазида и доводят дистиллированной водой до метки.	Мерные колбы (100см3) – 6 шт.	раствор хрома (VI) массовой концентрации 5 мг/дм дист.вода раствора Б ортофосфорной кислоты раствора 1,5-дифенилкарбазида
	Градуировка прибора	Выдерживают градуировочные растворы и холостую пробу для градуировки 15 мин после их приготовления, после чего не менее двух раз измеряют значения оптической плотности каждого градуировочного раствора (в порядке возрастания массовой концентрации хрома в градуировочном растворе) и холостой пробы в диапазоне длин волн от 540 до 550 нм (540 нм - при использовании спектрофотометра) в кюветах с толщиной поглощающего слоя от 25 до 40 мм, используя в качестве раствора сравнения дистиллированную воду.	кюветы с толщиной поглощающего слоя 40 или 50 мм - при предполагаемом значении массовой концентрации хрома (VI) до 0,25 мг/дм (включительно); 10 мм - при предполагаемом значении массовой концентрации свыше 0,25 мг/дм .	градуировочные растворы
	построение градуировочной характеристики		-	-
	Подготовка холостой пробы для определения хрома (VI)	Холостую пробу для определения хрома готовят, используя те же реактивы и в тех же количествах, как при отборе и подготовке пробы анализируемой воды, но заменяя пробу анализируемой воды на дистиллированную воду.	Мерная колба (100см3)	дист.вода раствора Б ортофосфорной кислоты раствора 1,5-дифенилкарбазида
	Подготовка пробы анализируемой воды в отсутствии окислителей и восстановителей	Отбирают 1000 см пробы анализируемой воды в стеклянную емкость, вносят 10 см фосфатного буферного раствора и перемешивают. Измеряют рН, значение которого должно быть в пределах от 7,5 до 8,0. Если значение рН находится вне указанных пределов, то его регулируют добавлением раствора гидроксида натрия или раствора А ортофосфорной кислоты. Затем добавляют 1 см раствора сульфата алюминия) и перемешивают. Измеряют рН, которое должно быть в пределах от 7,0 до 7,2. При необходимости рН регулируют добавлением раствора А ортофосфорной кислоты. Дают раствору отстояться не менее 2 ч. Затем декантируют надосадочную жидкость и фильтруют 200 см раствора через мембранный фильтр, отбрасывая первые 50 см фильтрата.	стеклянную емкость(1000см3), пипетка(10см3), пипетка(1см3), цилиндр (50см3) колба коническая (250см3), мембранный фильтр, рН-метр любого типа с пределом основной погрешности ±0,1 ед рН;	фосфатный буферный раствор гидроксида натрия раствора А ортофосфорной кислоты раствора сульфата алюминия
	Подготовка пробы анализируемой воды в присутствии окислителей и восстановителей	Отбирают 1000 см пробы анализируемой воды в стеклянную емкость, вносят 10 см фосфатного буферного раствора и перемешивают. Измеряют рН, значение которого должно быть в пределах от 7,5 до 8,0. Если значение рН находится вне указанных пределов, то его регулируют добавлением раствора гидроксида натрия или раствора А ортофосфорной кислоты. Затем добавляют 1 см раствора сульфата алюминия) и перемешивают. Измеряют рН, которое должно быть в пределах от 7,0 до 7,2. При необходимости рН регулируют добавлением раствора А ортофосфорной кислоты. Добавляют 1 см раствора сульфита натрия. Индикаторной бумагой для контроля сульфита проверяют наличие избытка сульфита натрия. Если избытка сульфита нет, то продолжают добавлять раствор сульфита натрия до получения его избытка. Дают раствору отстояться не менее 2 ч. Затем декантируют надосадочную жидкость и фильтруют 200 см раствора через мембранный фильтр, отбрасывая первые 50 см фильтрата.	стеклянную емкость(1000см3), пипетка(10см3), пипетка(1см3)- 2 шт., цилиндр (50см3) колба коническая (250см3), мембранный фильтр, индикаторная бумага, рН-метр любого типа с пределом основной погрешности ±0,1 ед рН	фосфатный буферный раствор гидроксида натрия раствора А ортофосфорной кислоты раствора сульфата алюминия
	Проведение измерений (приложение 1)	Анализируют не менее двух аликвотных порций пробы анализируемой воды
	Обработка результатов анализа (приложение 2)

Приложение 1

Порядок проведения измерений в отсутствии окислителей и восстановителей
В мерную колбу вместимостью 100 см вносят 50 см (объем V) фильтрата пробы анализируемой воды (см. п.____), добавляют 2 см раствора Б ортофосфорной кислоты (см. п.__-) и 2 см раствора 1,5-дифенилкарбазида (см. п.___) и доводят дистиллированной водой до метки, после чего выдерживают 15 мин.
По истечении 15 мин измеряют не менее двух раз оптическую плотность аликвот обработанной пробы анализируемой воды при длине волны от 540 до 550 нм (540 нм - при использовании спектрофотометра), используя дистиллированную воду в качестве образца сравнения, в кюветах с толщиной поглощающего слоя:
- 40 или 50 мм в диапазоне значений предполагаемой массовой концентрации хрома до 0,25мг/дм (включительно);
- 10 мм в диапазоне значений предполагаемой массовой концентрации хрома свыше 0,25 мг/дм .
Если значение массовой концентрации хрома свыше 3 мг/дм , то определение повторяют, используя меньшую аликвоту фильтрата пробы анализируемой воды.
Параллельно проводят определение оптической плотности холостой пробы для определения хрома (см. п.__).

Если измеренное значение оптической плотности холостой пробы для определения хрома существенно отличается от измеренного значения холостой пробы при проведении градуировки, выясняют причины несоответствия и при необходимости проводят контроль стабильности градуировочной характеристики.

Если фильтрат пробы анализируемой воды мутный или окрашен, отбирают еще одну аликвоту, подготавливают аналогично пробе, при этом раствор 1,5-дифенилкарбазида не добавляют (корректирующий раствор), и анализируют аналогично пробе воды. Измеренное значение оптической плотности корректирующего раствора используют при обработке результатов измерений.

Порядок проведения измерений в присутствии окислителей и восстановителей

В мерную колбу вместимостью 100 см вносят 50 см (объем V) фильтрата пробы анализируемой воды (см. п.___), добавляют 1 см раствора гипохлорита натрия (см. п.__) и через 1 мин проверяют наличие избытка хлора при помощи индикаторной бумаги иодид калия - крахмал. Если избыток хлора не обнаружен, то продолжают добавлять раствор гипохлорита натрия до появления избытка хлора. Затем добавляют 2 см раствора Б ортофосфорной кислоты (см. п___), вносят в колбу 10 г хлорида натрия, добиваются его растворения и пропускают через раствор поток воздуха с расходом приблизительно 40 дм /ч в течение 40 мин. Указанную подготовку пробы проводят в вытяжном шкафу.
Затем добавляют 2 см раствора 1,5-дифенилкарбазида (см. п.__) и доводят дистиллированной водой до метки, после чего выдерживают 15 мин.

По истечении 15 мин измеряют не менее двух раз оптическую плотность аликвот обработанной пробы анализируемой воды при длине волны от 540 до 550 нм (540 нм - при использовании спектрофотометра), используя дистиллированную воду в качестве образца сравнения, в кюветах с толщиной поглощающего слоя:
- 40 или 50 мм в диапазоне значений предполагаемой массовой концентрации хрома до 0,25мг/дм (включительно);
- 10 мм в диапазоне значений предполагаемой массовой концентрации хрома свыше 0,25 мг/дм .
Если значение массовой концентрации хрома свыше 3 мг/дм , то определение повторяют, используя меньшую аликвоту фильтрата пробы анализируемой воды.
Параллельно проводят определение оптической плотности холостой пробы для определения хрома.
Если измеренное значение оптической плотности холостой пробы для определения хрома существенно отличается от измеренного значения холостой пробы при проведении градуировки, выясняют причины несоответствия и при необходимости проводят контроль стабильности градуировочной характеристики.
Если фильтрат пробы анализируемой воды мутный или окрашен, отбирают еще одну аликвоту, подготавливают аналогично пробе, при этом раствор 1,5-дифенилкарбазида не добавляют (корректирующий раствор), и анализируют аналогично пробе воды. Измеренное значение оптической плотности корректирующего раствора используют при обработке результатов измерений.

Приложение 2

Обработка результатов измерений

1.Массовую концентрацию хрома (VI) в пробе анализируемой воды , мг/дм , рассчитывают по формуле

,
где - среднеарифметическое значение из измеренных значений оптической плотности аликвот пробы анализируемой воды;

- среднеарифметическое значение из измеренных значений оптической плотности холостой пробы для определения хрома;

- коэффициент разбавления пробы анализируемой воды при отборе аликвот. Для объема пробы (V) 50 см он равен двум, если взяты другие аликвоты, то равен 100/ .

- угловой коэффициент (наклон) градуировочной характеристики, дм /мг.

2. Для мутных или окрашенных проб анализируемой воды массовую концентрацию хрома (VI) , мг/дм , рассчитывают по формуле

,

где - среднеарифметическое значение из измеренных значений оптической плотности корректирующего раствора.

3. Приемлемость результатов измерений.

За результат измерений массовой концентрации хрома (VI) (общего хрома) принимают среднеарифметическое значение , мг/дм , результатов двух параллельных определений и при выполнении условия
,

где - значение предела повторяемости (см. таблицу 1), мг/дм .

4. Метрологические характеристики
Метод обеспечивает получение результатов измерения с метрологическими характеристиками, не превышающими значений, приведенных в таблице 1, при доверительной вероятности .

Таблица 1

В миллиграммах на кубический дециметр (мг/дм )

Диапазон измерений массовой концентрации хрома	Предел повторяемости (значение допускаемого расхождения между результатами параллельных определений при )	Предел воспроизводимости (значение допускаемого расхождения между двумя результатами определений, полученными в условиях воспроизводимости)	Показатель точности (границы допускаемой абсолютной погрешности при доверительной вероятности )
Сточные и очищенные сточные воды, хром (VI), общий хром
От 0,025 до 25 включ.	0,005+0,15Х	0,011+0,28Х	0,008+0,2Х
Природные и питьевые воды, хром (VI)
От 0,025 до 0,1 включ.	0,17X	0,31Х	0,22Х
Св. 0,1	0,11Х	0.21Х	0,15Х
Природные и питьевые воды, общий хром
От 0,025 до 0,1 включ.	0,20Х	0,39Х	0,28Х
Св. 0,1	0,14Х	0,28Х	0,20Х
Примечания 1 Для сточных и очищенных сточных вод показатель точности для общего хрома во всем диапазоне измерений, а для хрома (VI) в диапазоне от 0,04 до 25 мг/дм включительно не превышает норму погрешности по ГОСТ 27384. 2 - массовая концентрация хрома (VI) или общего хрома. 3 Установленные численные значения границ допускаемой погрешности соответствуют численным значениям расширенной неопределенности при коэффициенте охвата =2.

5. Оформление результатов измерений

Результат измерения представляют в виде

, мг/дм или , мг/дм ,

где ∆ - доверительные границы абсолютной погрешности измерений массовой концентрации хрома при доверительной вероятности , мг/дм (см. таблицу 1);
U - расширенная неопределенность при коэффициенте охвата k=2, мг/дм .

Допускается результат измерения представлять в виде

, мг/дм , при доверительной вероятности P=0,95,

где ∆_лаб. - показатель точности измерений (доверительные границы абсолютной погрешности измерений), установленный при реализации настоящего метода в лаборатории и обеспечиваемый контролем стабильности результатов измерений, мг/дм , при условии, что численные значения ∆_лаб не превышают ∆;
или , мг/дм ,

где U_лаб. - значение расширенной неопределенности, установленное с учетом [5] или [6]* при реализации настоящего метода в лаборатории, мг/дм , при условии, что численные значения U_лаб. не превышают U.