Приложение К (рекомендуемое). Определение свинца, никеля, хрома, бериллия и кадмия методом АЭС-ИСП

Приложение К
(рекомендуемое)

Определение свинца, никеля, хрома, бериллия и кадмия методом АЭС-ИСП

Метод АЭС-ИСП (атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой) основан на измерении интенсивности излучения (эмиссии) атомов определяемых элементов, возникающего при распылении анализируемой пробы в аргоновую плазму, возбуждаемую электромагнитным полем. Интенсивность эмиссионных спектральных линий на характеристических для каждого элемента длинах волн регистрируется фоточувствительным устройством, измеряется и обрабатывается компьютерной системой.

К.1 Средства измерений и вспомогательные устройства. Реактивы и материалы

К.1.1 Средства измерений и вспомогательные устройства

Атомно-эмиссионный спектрометр с индуктивно связанной плазмой.

Дозаторы с варьируемым объемом 0,5-5,0 см³ по ГОСТ 28311.

Весы лабораторные общего назначения специального или высокого класса точности по ГОСТ Р 53228 или по ГОСТ OIML R 76-1.

Плитка электрическая по ГОСТ 14919 или баня песчаная.

Примечание - Допустимо использовать другие средства измерения утвержденных типов, обеспечивающих измерения с установленной точностью и иметь характеристики не хуже вышеуказанных.

К.1.2 Лабораторная посуда

Пипетки градуированные по ГОСТ 29227 или с одной отметкой по ГОСТ 29169, объемом 1, 5, 10, 20 см³, 2-го класса точности.

Колбы мерные вместимостью 10, 25, 50, 100 и 1000 см³ по ГОСТ 1770, 2-го класса точности.

Стаканы химические термостойкие вместимостью 50, 100, 250 см³ по ГОСТ 25336.

Цилиндры мерные наливные вместимостью 100 и 500 см³ по ГОСТ 1770, 2-го класса точности.

Емкости из пластика (или стекла) для хранения проб и стандартных растворов вместимостью (50-100) см³.

К.1.3 Реактивы и материалы

Вода бидистиллированная или деионизированная (дистиллированная вода по ГОСТ 6709, перегнанная повторно или пропущенная через колонку с ионообменной смолой по ГОСТ 20298 или вода для лабораторного анализа 2-й степени чистоты по ГОСТ Р 52501).

Кислота азотная по ГОСТ 11125 особой чистоты.

Растворы ГСО элементов свинца, никеля, хрома, бериллия, кадмия с концентрацией 1 мг/см³.

Аргон газообразный, высокой чистоты по ГОСТ 10157. Степень чистоты аргона (марка А).

Фильтры обеззоленные "белая лента" или фильтры мембранные с диаметром пор 5 мкм любого производителя

Примечание - Допускается использование материалов и реактивов с характеристиками не хуже вышеуказанных.

К.2 Подготовка к выполнению измерений

Подготовку спектрометра к работе проводят в соответствии с инструкцией по эксплуатации.

К.3 Приготовление растворов

К.3.1 Раствор азотной кислоты объемной доли 5 %

В мерной колбе вместимостью 1 дм³ к небольшому количеству дистиллированной воды прибавляют 50 см³ концентрированной азотной кислоты, доводят объем раствора до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Раствор азотной кислоты используется для приготовления градуировочных растворов и разбавления проб. Срок хранения раствора - 3 месяца при комнатной температуре.

К.3.2 Приготовление градуировочных растворов

Вскрывают ампулу стандартного раствора, содержащего 1 мг/см³ металла.

Осторожно пипеткой переносят 5 см³ стандартного раствора в мерную колбу вместимостью 50 см³. Доводят до метки 5 %-ным раствором азотной кислоты и перемешивают. Полученный исходный градуировочный раствор А содержит 100 мг/дм³ металла.

Рабочий градуировочный раствор Б, содержащий 10 мг/дм³ металла, готовят путем разбавления исходного градуировочного раствора А в 10 раз.

Градуировочный раствор В, содержащий 2,5 мг/дм³ определяемого элемента, готовят разбавлением рабочего раствора Б в 4 раза.

Градуировочный раствор Г, содержащий 1,0 мг/дм³ определяемого элемента, готовят разбавлением рабочего раствора Б в 10 раз.

Градуировочный раствор Д, содержащий 0,25 мг/дм³ определяемого элемента, готовят путем разбавления градуировочного раствора В в 10 раз.

Растворы хранят в плотно закрытой пластиковой посуде в течение одного месяца для растворов А и Б и одной недели для растворов В, Г и Д.

Примечание - Допускается для градуировки ИСП-спектрометра использовать многоэлементные стандартные растворы, в том числе импортные, а также готовить градуировочные растворы смеси элементов.

К.4 Подготовка пробы к анализу

Для приготовления раствора жидкого продукта по 1 см³ продукта отбирают пипеткой или дозатором (для твердых реагентов примерно по 1 г пробы отбирают шпателем), помещают в два предварительно взвешенных стеклянных стаканчика и взвешивают с точностью до 0,001 г, прибавляют 25-30 см³ 5 %-ного раствора азотной кислоты, нагревают на песчаной бане или плитке с закрытой спиралью, не допуская кипения, примерно 15 мин, охлаждают до комнатной температуры. Растворы фильтруют через бумажный фильтр "белая лента" или мембранный фильтр 5 мкм в две мерные колбы вместимостью 100 см³ каждая и доводят до метки 5 %-ным раствором азотной кислоты. Срок хранения подготовленной пробы - 10 дней при комнатной температуре.

К.5 Установление градуировочной характеристики

Вначале в аргоновую плазму распыляют дистиллированную воду в качестве нулевой точки. Градуировочные растворы распыляют в аргоновую плазму и регистрируют интенсивность эмиссии для каждого элемента при требуемой длине волны в порядке возрастания массовой концентрации определяемого элемента.

Таблица К.1 - Рекомендуемые длины волн и мешающие элементы.

Элемент	Длина волны, нм	Мешающие элементы
Pb	220,353	Со, Al, Ti
Ni	231,604	Со, Мо
Cr	267,716	Pt
Be	234,861	Fe
	313,042	V
Cd	214,438	Fe
	226,502	Fe, Ni, Ti
	228,802	As, Co

Градуировочную характеристику, выражающую зависимость показаний прибора от количества определяемого элемента, измеряемую в мг/дм³, устанавливают по среднеарифметическим результатам трех измерений для трех градуировочных растворов (0,25 мг/дм³, 1,0 мг/дм³ и 2,5 мг/дм³) за вычетом среднеарифметического значения трех измерений холостой пробы (5 %-ной азотной кислоты). Расчет среднеарифметических значений происходит автоматически в соответствии с программным обеспечением прибора.

К.6 Выполнение измерений и вычисление результатов измерений

Подготовленные пробы анализируют на приборе в условиях, указанных в К.2 или подобранных экспериментально с учетом рекомендаций фирмы-производителя. В каждом случае проводят три параллельных измерения и по среднеарифметическому значению рассчитывают концентрацию элемента в пробе в мг/дм³.

Содержание элемента в образце выражают в миллиграммах элемента на килограмм алюминия в ПОХА (мг/кг Al) или процентах. Для выражения содержания в мг/кг Al результат анализа рассчитывают по формуле

,

(К.1)

где С - массовая концентрация элемента в растворе анализируемой пробы, найденная по градуировочному графику, мг/дм³;

V - объем мерной колбы, см³;

m - навеска анализируемой пробы, г;

- содержание оксида алюминия, найденное по Б.7, %;

0,5292 - коэффициент пересчета.

Для выражения содержания элемента в образце в процентах результат анализа рассчитывают по формуле

,

(К.2)

где 10000 - коэффициент пересчета единиц измерения.

За результат анализа принимают среднеарифметическое значение результатов двух параллельных определений.

Таблица К.2 - Относительные значения пределов повторяемости и воспроизводимости, показатели точности измерений

Элемент	Диапазон измерений, %	Предел повторяемости (относительное среднеквадратическое отклонение повторяемости) , %	Предел воспроизводимости (относительное среднеквадратическое отклонение воспроизводимости) , %	Показатель точности (границы относительной погрешности при доверительной вероятности 0,95)  , %
Pb	0,0001-0,0100	17	39	28
Ni	0,0002-0,0050	31	36	26
Cr	0,0002-0,0050	39	56	40
Be	0,0002-0,0100	17	41	29
Cd	0,0001-0,0100	11	35	25

К.7 Оформление результатов измерений

Результат измерений в протоколах, как правило, представляют в следующем виде:

,

(К.3)

где - характеристика абсолютной погрешности результата измерения, %, которую рассчитывают по формуле

,

(К.4)

где - значение показателя точности, % (таблица К.2).

Результаты анализа указывают с точностью до двух значащих цифр.