Содержание тяжелых металлов в пробах снега в зоне влияния Кирово-Чепецкого химического комбината (стр. 4 из 5)
Все пробы консервируют азотной кислотой из расчета 5 см3 кислоты на 1 дм3 пробы до значения рН пробы 1,5-2,5, контролируя рН с помощью рН-метра-иономера "Эксперт-001". В случае щелочных природных, морских, минеральных и сточных вод дополнительно добавляют концентрированную азотную кислоту и доводят рН раствора до значения 1,5-2,5. Подкисленные пробы хранят при температуре 3 - 4 °С не более месяца.
2. Приготовление анализируемого раствора пробы воды.
При измерении концентрации суммы форм ионов металлов подкисленную пробу переносят в термостойкий стакан, нагревают на плитке в течение 30-40 мин при температуре 80-90 °С, охлаждают до температуры 20-30 °С и фильтруют через обеззоленный фильтр Фильтрат используют для приготовления анализируемого раствора пробы.
100 см3 пробы переносят в фарфоровую чашку. Добавляют 2 см3 концентрированной азотной кислоты и упаривают раствор до влажных солей на электроплитке со слабым нагревом. Минерализация считается законченной, если остаток осветлился. К остатку добавляют 1 см3 1 М соляной кислоты и упаривают раствор досуха на водяной бане. После окончания минерализации переходят к приготовлению анализируемого раствора пробы.
Если остаток остается темный, кислотную обработку повторяют до его осветления (3-5 раз). Если остаток не осветляется после кислотной обработки, пробу упаривают досуха, помещают в муфельную печь и прокаливают при температуре не выше 400 °С в течение 30 - 50 мин. Чашку с золой вынимают из муфельной печи, охлаждают до комнатной температуры. Минерализация считается законченной, когда зола станет светлого цвета. Золу смачивают 1 см3 1 М соляной кислоты и досуха выпаривают на водяной бане. После окончания минерализации переходят к приготовлению анализируемого раствора пробы.
Для приготовления раствора чашку с осадком охлаждают до комнатной температуры. К осадку добавляют 1 см3 1 М соляной кислоты и 10 см3 разбавленного фонового раствора, тщательно перемешивают. Раствор фильтруют через обеззоленный фильтр в мерную колбу вместимостью 100 см . Смывают чашку и фильтр 15-20 см3 разбавленного фонового раствора и вносят смыв в колбу. Доводят объем раствора до 100 см3 разбавленным фоновым раствором.
25 см3 анализируемого раствора пробы вносят в электрохимическую ячейку и проводят анализ.
При приготовлении анализируемого раствора пробы для измерения массовой концентрации ионов цинка пробу анализируемого раствора объемом 30-35 см3 пропускают через концентрирующий патрон. 25 см3 очищенного от ионов меди анализируемого раствора пробы вносят в электрохимическую ячейку для анализа.
3. Подготовка электродов.
Рабочий углеситалловый электрод.Перед работой торец электрода протирают фильтровальной бумагой, смоченной в этиловом спирте. Перед измерением три раза ополаскивают бидистиллированной водой и просушивают фильтровальной бумагой.
Электрод сравнениязаполняют насыщенным раствором хлористого калия, таким образом, чтобы не было пузырьков воздуха. При первом заполнении электрод выдерживают не менее 24 часов. Перед измерением электрод три раза ополаскивают бидистиллированной водой и просушивают фильтровальной бумагой. Между измерениями электрод хранят в насыщенном растворе хлористого калия.
Вспомогательный электрод- стеклоуглеродный стаканчик датчика "Модуль ЕМ-04" перед измерением промывают раствором 1 М соляной кислоты, три раза ополаскивают бидистиллированной водой и просушивают фильтровальной бумагой.
4. Подготовка к работе анализатора.
Анализатор "Экотест-ВА" подключают к персональному компьютеру согласно "Руководству по эксплуатации" на анализатор. Установление программного обеспечения и запуск программы анализатора проводят в соответствии с "Руководством по эксплуатации" на анализатор.
5. Сборка электрохимической ячейки.
Собирают электрохимическую ячейку в соответствии с описанием на датчик "Модуль ЕМ-04". Соединяют анализатор "Экотест-ВА" с датчиком "Модуль ЕМ-04" согласно "Руководству по эксплуатации" на анализатор.
При подключении к электрической сети на передней панели анализатора засветится сигнальный светодиод, а на цифровом индикаторе панели управления датчика "Модуль ЕМ-04" загорится число 1000, предусмотренная методикой определения скорость вращения мешалки (число оборотов в мин).
6. Выполнение измерений.
Одновременно анализируют не менее двух параллельных проб воды.
6.1. Регистрация вольтамперограмм анализируемого раствора пробы по и раствора пробы с добавками стандартных растворов Zn(II), Cd (II) и Pb (II) после накопления при потенциале-1300 мВ.
6.2. 25 см3 контрольной пробы, подготовленной к измерению по п.1.8.2.5., помещают в электрохимическую ячейку. Запускают программу «ВА-95». Работу с программой «ВА-95» проводят согласно «Руководству оператора». Параметры электрохимического измерения устанавливают согласно таблице представленной ниже.
| Наименование параметра | Единицы измерения | Величина параметра |
| Скорость развертки потенциала | мВ/с В/с | от 50 до 100 |
| Начало развертки потенциала | мВ | минус 950 для Сu, минус 1300 для Zn, Cd, Pb |
| Конец развертки потенциала | мВ | 200 |
| Потенциал накопления | мВ | минус 950 при определении Сu, минус 1300 при определении Zn, Cd, Pb |
| Продолжительность накопления | с | 300 |
| Мешалка | Вкл | |
| Продолжительность успокоения раствора в ячейке | с | 10 |
| Потенциал очистки электрода | мВ | 100 |
| Продолжительность очистки электрода | с | равна продолжительности накопления |
| Шкала измерения анодного тока | мкА | диапазон 0/20; 0/200 |
7. Обработка вольтамперограммы контрольной пробы.
Измерение площади или высоты аналитического сигнала ионов металла производят в соответствии с «Руководству оператора».
Измерение вольтамперограммы и ее обработку повторяют не менее 3-х раз до сходимости результатов, т.е. до момента, когда разность высот пиков определяемых ионов металла в двух последних вольтамперограммах не превышает 5 % от высоты пика.
Регистрация и обработка вольтамперограммы анализируемого раствора пробы.
При регистрации вольтамперограммы анализируемого раствора пробы используют подготовленные растворы. 25 см3 вносят в электрохимическую ячейку. Активизируют окно "Параметры измерения" и вносят необходимые изменения в параметры продолжительности накопления, очистки электрода и чувствительности (шкала токов) анализатора, либо загружают стандартную методику анализа, заложенную в программное обеспечение «ВА-95». Активируют команду "Старт" для начала измерений.
Измерение вольтамперограмм проводят не менее трех раз до сходимости их характеристик. При необходимости вносят изменения в параметры измерений и повторяют запись вольтамперограммы пробы.
Регистрация и обработка вольтамперограммы анализируемого раствора пробы с добавками стандартных растворов ионов металлов.
В ячейку с анализируемым раствором пробы вносят пипеткой добавки стандартных растворов ионов металлов. Рекомендуемый объем добавки такой, чтобы высота пика ионов металла после внесения добавки увеличивалась бы в 1,5-2 раза. Общий объем добавленных стандартных растворов не должен превышать 10% от исходного объема раствора в ячейке.
Обработку вольтамперограммы проводят не менее 3-х раз до сходимости результатов аналогично обработке вольтамперограммы анализируемого раствора пробы.
8. Обработка результатов измерений.
Концентрацию ионов металла в анализируемом растворе находят по формуле:
где Сm – концентрация ионов металла в анализируемом растворе пробы, мкг/л,
Sx – площадь пика ионов металла в анализируемом растворе пробы,
Sф- площадь пика ионов металла в растворе контрольной пробы,
S – площадь пика ионов металла в анализируемом растворе пробы с добавкой стандартного раствора ионов металла,
V – объём раствора в ячейке до внесения добавки, мл.,
Vд – объём добавки стандартного раствора ионов металла, мл.,
Cд – концентрация добавленного стандартного раствора ионов металла, мкг/л.
Расчёт проводится в программномобеспечению анализатора.
9. Оформление результатов измерения.
За результат анализа С принимают среднее арифметическое результатов параллельных определений С1 и С2 (С = (С1+С2/2),расхождение между которыми не превосходит значений норматива оперативного контроля r.
Результат количественного анализа в документах, предусматривающих его использование, представляют в виде:
С + Δ, мкг/дм3, где С - результат анализа (мкг/дм3), Δ - показатель точности (мкг/дм3) (по таблице ниже)
или С - результат анализа (мкг/дм3), δ(%) - относительный показатель точности, где δ(%)=100Δ/С.
Результат измерений должен оканчиваться тем же десятичным разрядом, что и погрешность.
| Диапазон измерений в анализируемом растворе пробы, мкг/дм3 | Повторяемость, % | Воспроизводимость, % | Граница систематической погрешности, % | Граница точности, % | |||
| Cd | |||||||
| от 0,5 до 2,0 | 11 | 14 | 12 | 28 | |||
| от 2,0 до 5.0 | 8 | 11 | 10 | 22 | |||
| от 5,0 до 500 вкл | 5 | 7 | 6 | 14 | |||
| Рb | |||||||
| от 0,5 до 1,0 | 13 | 17 | 15 | 34 | |||
| от 1,0 до 100 | 10 | 13 | 11 | 25 | |||
| от 100 до 500 вкл | 6 | 9 | 8 | 17 | |||
| Сu | |||||||
| от 1,0 до 5,0 | 20 | 22 | 14 | 43 | |||
| от 5,0 до 10 | 16 | 10 | 17 | 37 | |||
| от 10 до 50 | II | 14 | 12 | 28 | |||
| от 50 до 500 вкл | 10 | 12 | 11 | 24 | |||
| Zn | |||||||
| от 1,0 до 5,0 | 12 | 16 | 14 | 32 | |||
| от 5,0 до 100 | 8 | 11 | 10 | 22 | |||
| от 100 до 500 вкл. | 5 | 6 | 5 | 12 | |||
Глава III.