Сравнение некоторых показателей качества питьевой воды в г. Южно-Схалинске (стр. 6 из 10)
Анализ проводили не менее чем через три часа после взятия пробы.
2.4 Метод инверсионной вольтамперометрии (Соловьев, 1998)
Измерение концентрации ионов металлов в пробах питьевой воды мы проводили с помощью анализатора инверсионного вольтамперометрического «АКВ-07МК».
Измерение массовой концентрации элементов в растворах проб определяли «методом стандартных добавок», не требующим построения градуированной кривой. Метод стандартных добавок включает регистрацию вольтамперограмм при одних и тех же параметрах измерений серии следующих растворов:
1) фонового электролита;
2) пробы, подготовленной к измерениям;
3) той же пробы, в которую вводят добавки растворов измеряемого иона, с известной концентрацией (рабочих растворов).
Результата измерений рассчитывали сравнением величин аналитических сигналов полученных вольтамперограмм.
В таблице 2. представлены диапазоны и границы погрешностей результатов измерений по ГОСТу Р 8563-96.
Методика обеспечивает получение результатов анализа массовой концентрации ионов кадмия, свинца, меди, цинка, мышьяка, ртути, серебра и селена в пробах питьевой, природной, морской и очищенной сточной воды с погрешностью, не превышающей значения в таблице 2. при доверительной вероятности Р=0,95 нормы погрешности измерений.
Таблица 2. Диапазоны и границы погрешности результатов измерений.
| Наименование иона | Диапазон массовой концентрации, мг/дм3 | Границы относительной погрешности, ±  % |
| Вода питьевая, природная и морская | ||
| Кадмий | 0,001  1,0 | 0,11Х + 0,28 |
| Свинец | 0,001 1,0 | 0,12Х + 0,28 |
| Медь | 0,001 1,0 | 0,10Х + 0,25 |
| Цинк | 0,01 1,0 | 0,07Х + 1,30 |
| МышьякЖелезо | 0,002 0,01 | 25 |
| св. 0,01 0,1 | 20 | |
| св. 0,1 | 10 | |
| Ртуть | 0,0001 – 0,001 | 25 |
| св. 0,001 | 15 | |
| Серебро | 0,0005 0,001 | 35 |
| св. 0,001 | 30 | |
| Селен | 0,0005 0,001 | 25 |
| св. 0,001 | 21 | |
Нами было исследовано три группы следующих элементов
1) Кадмий, медь, свинец, цинк, железо.
2) Мышьяк, ртуть.
3) Серебро, селен.
2.4.1 Приготовление вспомогательных растворов для измерения концентрации ионов металлов в пробах питьевой воды
2.4.1.1 Приготовление основных стандартных растворов ионов кадмия, свинца, меди, железа, цинка, ртути, мышьяка, селена и серебра.
Вскрывали стеклянную ампулу стандартного образца соответствующих растворов ионов кадмия, свинца, меди, цинка, железа, ртути, мышьяка, селена и серебра с концентрацией 1,0 мг/см3 , каждый раствор выливали в сухой стакан, 5,0 см3 раствора с помощью пипетки вместимостью 5,0 см3 переносили в мерную колбу объемом 50 см3 и доводили до метки бидистиллированной водой.
2.4.1.2 Приготовление аттестованных растворов ионов кадмия, свинца, меди, цинка, железа, ртути, мышьяка, селена и серебра.
Аттестованные растворы с концентрацией 1,0 и 10,0 мг/дм3 готовили отдельно для каждого иона из ранее приготовленных основных растворов, разбавляя их дистиллированной водой.
Объем основных растворов и мерных колб, массовая концентрация исходных и приготовленных растворов ионов кадмия, свинца, меди, цинка и железа и другие необходимые сведения приведены в таблице 3.
Таблица 3. Приготовление аттестованных смесей (АС) растворов ионов кадмия, свинца, меди, цинка, железа, ртути, мышьяка, селена и серебра
| Концентрацияисходного растворадля приготовления АС, мг/дм3 | Объем исходногораствора для приготовления АС,см3 | Объем мерной колбы, см3 | Концентрацияприготовленногораствора АС, мг/дм3 |
| 100 | 5 | 50 | 10,0 |
| 100 | 1 | 100 | 1,0 |
2.4.1.3 Приготовление раствора азотной кислоты концентрацией 1 М.
В мерную колбу объемом 1000 см3 помещали 200-300 см3 бидистиллированной воды и вносили цилиндром 70 см 3 концентрированной азотной кислоты, (р = 1,42 г/см3) перемешивали, охлаждали и доводят до метки бидистиллированной водой.
2.4.1.4 Приготовление раствора азотной кислоты концентрацией 0,1 М.
В мерную колбу вместимостью 1000 см3 вносили пипеткой, 7,0 см3 концентрированной азотной кислоты и доводили до метки бидистиллированной водой.
2.4.1.5.Приготовление хлороводородной кислоты концентрации 1 М.
В мерную колбу объемом 1000 см3 помещали 200-300 см3 бидистиллированной воды и вносили цилиндром 80 см3 концентрированной хлороводородной кислоты, (р=1,19 г/см3) перемешивали, охлаждают и доводили до метки бидистиллированной водой.
2.4.1.6 Приготовление раствора ртути (II) азотнокислой концентрации 0,01М
Навеску ртути (II) азотнокислой массой 0,343г. взвешивали на аналитических весах, помещали в мерную колбу объемом 100 см3 и растворяют в 50 см3 раствора азотной кислоты концентрации 0,1 М и доводят до метки бидистиллированной водой.
2.4.1.7 Приготовление раствора фонового электролита для измерения массовой концентрации ионов кадмия, свинца, меди, цинка и железа.
В мерную колбу объемом 1000 см3 вносили 50 см3 раствора хлороводородной кислоты концентрации 1М, 10 см3 раствора азотнокислой ртути концентрации 0,01М и доводили до метки бидистиллированной водой.
2.4.1.8 Приготовление насыщенного раствора сернокислого гидразина.
В стакан, объемом 200 см3 цилиндром наливали 100 см 3 бидистилированной воды, 1 см3 концентрированной серной кислоты (р= 1,83 г/см3) и перемешивали. В полученный раствор добавляли небольшими порциями сернокислый гидразин, растворяя его до получения насыщенного раствора.
2.4.1.9. Приготовление 0,1М раствора трилона Б.
9,3 г соли динатриевой этилендиамин-N,N,N,N- тетрауксусной кислоты 2- водной трилона Б взвешивали с погрешностью не более 0,1 г, помешали в мерную колбу объемом 250 см3 и растворяли в бидистиллированной воде, после чего содержимое колбы доводят до метки и перемешивали.
2.4.1.10. Приготовление фонового электролита для измерения массовой концентрации ионов мышьяка.
В мерную колбу объемом 1000 см3 цилиндром наливали 100 см3 насыщенного раствора сернокислого гидразина, добавляли 50 см3 0,1М раствора трилона Б и доводили до метки бидистиллированной водой.
2.4.1.11.Приготовление фонового электролита для измерения массовой концентрации ионов ртути.
В мерную колбу объемом 1000 см3 вносили 10 см3 хлорной кислоты (р= 1,50-1,51 г/см3) и 30 см3 0,1М соляной кислоты и доводили объем до метки бидистиллированной водой.
2.4.1.12 Приготовление фонового электролита для измерения массовой концентрации ионов селена и серебра.
10,1 нитрата калия взвешивали с погрешностью не более 0,1г. помещали в мерную колбу вместимостью 1000 см3, растворяли в бидистиллированной воде, доводя раствор до метки бидистиллированной водой и перемешивали.
2.4.2 Подготовка проб питьевой воды
Отбор, консервация и хранение проб питьевой воды проводили в соответствие с ГОСТ 24481.
Для каждого анализа отбирали по три параллельные пробы воды (одна резервная). Измерения массовой концентраций ионов металлов выполняли в одной пробе. При проведении анализов одновременно готовили две параллельные пробы.
Пробу подготовленного к испытанию образца воды объемом 100 см3 переносили в выпаривательную чашку, добавляли 1-2 см3 концентрированной азотной кислоты (р=1,42 г/см3). Содержимое чашки упаривали до “влажных солей”. Если остаток был темным, кислотную обработку повторяли до его осветления. Если остаток не осветлялся, пробу упаривали досуха и прокаливают в муфельной печи при 450 оС в течение 30 мин.
Раствор пробы, полученный в результате полной минерализации, охлаждали и переносили в мерную пробирку объемом 20 см3 через бумажный фильтр, увлажненный раствором фонового электролита. Раствор контрольной пробы готовили к выполнению измерений аналогично пробам воды, используя вместо пробы бидистилированную воду.
2.4.3 Проверка электрохимической ячейки
Готовили пробу для регистрации фона: в фарфоровую чашку пипеткой помещали 1-5 см3 бидистиллированной воды, добавляют 2 см3 раствора фонового элекролита для измерения массовой концентрации соответствующих ионов, перемешивали стеклянной палочкой и нагревают на электроплите в течение 10 минут. После охлаждения содержимое чашки растворяли в 1 см3 раствора соляной кислоты концентрации 1М и добавляли 1 см3 раствора трилона Б, и после перемешивания переносили в мерную пробирку на 20 см3, доводя содержимое до метки бидистиллированной водой. Полученный раствор переносили в стеклоуглеродный тигель и регистрируют вольтамперограммы (1) при параметрах, указанных в таблице 4.
Затем в стеклоулеродный тигель одноканальной пипеткой переменного объема добавляли по 20 мкл рабочих растворов соответствующих определяемых ионов, регистрировали вольтамперограммы (2) при тех же параметрах. Идентифицируют аналитический пик определяемого элемента. Отсутствие на вольтамперограммах (1) аналитических пиков, определяемых элементов, свидетельствует о чистоте ячейки.