ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО
НАДЗОРУ
В СФЕРЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ
УТВЕРЖДАЮ И.о. директора ФБУ «Федеральный центр анализа и оценки техногенного воздействия» _________________ С.А. Хахалин «23» марта 2011 г. |
КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ
АТМОСФЕРНОГО ВОЗДУХА И ВЫБРОСОВ В АТМОСФЕРУ
МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ МАССОВОЙ
КОНЦЕНТРАЦИИ ХЛОРА В ПРОМЫШЛЕННЫХ
ВЫБРОСАХ В АТМОСФЕРУ
ФОТОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
ПО ЙОДОКРАХМАЛЬНОЙ РЕАКЦИИ
ПНД Ф 13.1.50-2006
Методика допущена для
целей государственного
экологического контроля
МОСКВА 2006 г.
(издание 2011 г.)
Методика рассмотрена и одобрена федеральным бюджетным учреждением «Федеральный центр анализа и оценки техногенного воздействия (ФБУ «ФЦАО»).
Главный инженер ФБУ «ФЦАО», к.х.н. |
В.С. Талисманов |
Разработчик:
«Федеральный центр анализа и оценки техногенного воздействия» (ФБУ «ФЦАО»)
1 ВВЕДЕНИЕ
Настоящий документ устанавливает методику измерений массовой концентрации хлора в промышленных выбросах в атмосферу фотометрическим методом.
Диапазон измерений от 0,1 до 40 мг/м3.
Определению хлора мешают окислители, выделяющие йод из йодида калия: озон, двуокись азота, двуокись хлора. Озон и двуокись азота обычно не сопутствуют хлору в газовых выбросах.
2 ПРИПИСАННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ
Значения показателя точности измерений1 - расширенной относительной неопределенности измерений по настоящей методике при коэффициенте охвата 2 приведены в таблице 1. Бюджет неопределенности измерений приведен в Приложении А
.
Значения показателя точности методики используют при:
- оформлении результатов анализа, выдаваемых лабораторией;
- оценке качества проведения испытаний в лаборатории;
- оценке возможности использования настоящей методики в конкретной лаборатории.
Таблица 1 - Диапазон измерений, показатели неопределенности измерений
2 Соответствует характеристике погрешности при доверительной вероятности Р = 0,95.
3 СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА, РЕАКТИВЫ И МАТЕРИАЛЫ
3.2 Вспомогательные устройства
3 Средства измерений должны быть поверены в установленные сроки.
1 Все реактивы, используемые для анализа, должны быть квалификации ч.д.а. или х.ч.
4 МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ
5 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ, ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
5.1 При выполнении измерений необходимо соблюдение требований техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007-76.
5.2 Электробезопасность при работе с электроустановками по ГОСТ Р 12.1.019-2009.
5.3 Организация обучения работников безопасности труда по ГОСТ 12.0.004-90.
5.5 Работы на высоте следует проводить в соответствии с требованиями СНиП III-4-80.
6 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ОПЕРАТОРОВ
7 УСЛОВИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:
температура воздуха (20 ± 10) °С;
атмосферное давление (84 - 106) кПа;
влажность воздуха не более 80 % при температуре 25 °С;
частота переменного тока (50 ± 1) Гц;
напряжение в сети (220 ± 22) В.
Методика применима при влажности газа 30 - 95 %.
8 ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ
Газ из газохода с помощью аспирационного устройства протягивают через газозаборную трубку, снабженную фильтром от пыли (или без него) и поглотительный прибор заполненный 4 см3 поглотительного раствора. При отборе проб на прямом свету поглотительный прибор оборачивают черной бумагой. Перед аспирационным устройством устанавливают: сборник конденсата (склянка Дрекселя) для поглощения сконденсированной влаги, термометр и тягомер для измерения температуры и разрежения в линии отбора проб.
Протягивают через установку 5 дм3 анализируемого газа с расходом 0,25 дм3/мин в течение 20 мин.
В процессе отбора проб измеряют температуру и давление (разряжение) газа и атмосферное давление.
8.2 Подготовка прибора к работе
8.3 Приготовление вспомогательных растворов
8.3.1 Приготовление раствора калия йодистого с массовой долей 2,5 %
Раствор применяют свежеприготовленным.
8.3.2 Приготовление раствора калия йодистого с массовой долей 10 %
Раствор применяют свежеприготовленным.
8.3.3 Приготовление раствора крахмала с массовой долей 0,2 %
Раствор хранят в темной склянке с пришлифованной пробкой до внешних изменений.
8.3.4 Приготовление поглотительного раствора
Раствор хранят в склянке с пришлифованной пробкой не более 7 суток.
8.3.5 Приготовление основного градуировочного раствора йода
Раствор хранят в темном месте в колбе с притертой пробкой не более 3-х месяцев.
8.3.6 Приготовление рабочего градуировочного раствора йода
8.4 Построение градуировочного графика.
Состав и количество образцов для градуировки приведены в таблице 2.
Условия анализа должны соответствовать п. 7.
Измеряют оптическую плотность стандартных растворов по отношению к раствору сравнения в кювете с толщиной поглощающего слоя 10 мм при длине волны l = 580 нм (для спектрофотометра) и l = 590 нм (для фотоэлектроколориметра).
В качестве раствора сравнения используют поглотительный раствор.
Таблица 2 - Состав и количество образцов для градуировки
8.5 Контроль стабильности градуировочной характеристики
Измеряют оптическую плотность (не менее 5 замеров) и находят среднее арифметическое полученных значений.
где Х - результат контрольного измерения массовой концентрации хлора в образце для градуировки, мкг;
С - аттестованное значение массовой концентрации хлора в образце для градуировки, мкг;
Кгр. - градуировочный коэффициент.
Значение Кгр. составляет для диапазона определяемых концентраций, мкг:
- от 0,5 до 2 вкл. - 17 %;
- от 2 до 8 вкл. - 15 %.
Примечание.
Допустимо значения градуировочных коэффициентов устанавливать в лаборатории при накоплении статистических данных при условии, что они не превышают значений, приведенных выше.
Если условие стабильности градуировочной характеристики не выполняется только для одного образца для градуировки, необходимо выполнить повторное измерение этого образца с целью исключения результата, содержащего грубую погрешность.
Если градуировочная характеристика нестабильна, выясняют причины ее нестабильности и повторяют контроль с использованием других образцов для градуировки, предусмотренных методикой. При повторном обнаружении нестабильности градуировочной характеристики строят новый градуировочный график.
9 ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ
Поглотительный прибор после отбора выдерживают при комнатной температуре не менее 30 минут.
После отбора пробы, содержание поглотительного прибора (V = 4 см3) переливают в пробирку, поглотительный прибор промывают ~ 1 см3 поглотительного раствора и доводят объем в пробирках до 5 см3 поглотительным раствором.
При содержании хлора более 1,6 мг/м3 содержимое поглотительного прибора количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 см3, промывая поглотительный сосуд поглотительным раствором, доводят им до метки и перемешивают.
Измеряют оптическую плотность растворов по отношению к раствору сравнения в кювете с толщиной поглощающего слоя 10 мм при длине волны l = 580 нм (для спектрофотометра) и l = 590 нм (для фотоэлектроколориметра). В качестве раствора сравнения используют поглотительный раствор.
10 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
10.1 Приведение отобранного объема газа к нормальным условиям
Объем отобранной пробы газа приводят к нормальным условиям (0 °С, 101,3 КПа) по формуле:
(2)
где V0 - объем газа, отобранного на анализ, приведенный к нормальным условиям, дм3;
V - объем газа, отобранного на анализ при условиях отбора пробы, дм3;
Р - атмосферное давление во время отбора пробы, кПа;
Рр - избыточное давление (разрежение) газа перед ротаметром, кПа;
tp - температура газа перед ротаметром, °С.
10.2 Обработка результатов измерений
Содержание хлора, X (мг/м3) в анализируемом газе рассчитывают по формуле:
(3)
При содержании хлора более 1,6 мг/м3 по формуле:
(4)
где X¢ - количество хлора, найденное по градуировочному графику, мкг;
V0 - объем газа, отобранного на анализ, приведенный к нормальным условиям, дм3.
10.3 Оценка приемлемости результатов измерений в условиях повторяемости (сходимости)
При необходимости проверку приемлемости результатов измерений, полученных в условиях повторяемости (сходимости) осуществляют в соответствии с требованиями раздела 5.2. ГОСТ Р ИСО 5725-6. Расхождение между результатами измерений не должно превышать предела повторяемости (r). Значения r приведены в таблице 3.
Таблица 3 - Предел повторяемости результатов измерений
11 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
где Х - результат измерений массовой концентрации, установленный по п. 10.2, мг/м3;
Значение U приведено в таблице 1.
Допускается результат измерений в документах, выдаваемых лабораторией, представлять в виде: Х ± 0,01 × Uл × X, мг/м3, Р = 0,95, при условии Uл < U, где Uл - значение показателя точности измерений (расширенной неопределенности с коэффициентом охвата 2), установленное при реализации методики в лаборатории и обеспечиваемое контролем стабильности результатов измерений.
При представлении результата измерений в документах, выдаваемых лабораторией, указывают:
- количество результатов параллельных определений, использованных для расчета результата измерений;
12 КОНТРОЛЬ ТОЧНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории предусматривает:
- оперативный контроль процедуры измерений;
12.2 Оперативный контроль процедуры измерений с использованием образцов для контроля
С - аттестованное значение хлора в образце для контроля.
Норматив контроля К рассчитывают по формуле
Если результат контрольной процедуры удовлетворяет условию:
процедуру анализа признают удовлетворительной. Претензии к качеству процесса измерений не предъявляют.
При невыполнении условия (7) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и устраняют их.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Таблица А.1 - Бюджет неопределенности измерений
1 Соответствует характеристике относительной погрешности при доверительной вероятности Р = 0,95.