5.1. Схема проведения анализа
В зависимости от ожидаемой концентрации общего азота в пробе отбирают 10 мл (концентрация не больше 1000 мкг/л) или 2 мл (больше 1000 мкг/л) морской воды в бутылки для автоклавирования, прибавляют 10 мл окислительного раствора, бутылки сразу же закрывают и их содержимое перемешивают. Бутылки помещают в кастрюлю-скороварку, в которую предварительно наливают 600 мл дистиллированной воды. Кастрюлю закрывают и ставят на электроплитку. Бутылки с растворами кипятят 30 мин при 120°C с работающим грузовым клапаном (от начала нагревания до конца кипячения обычно требуется около 70 мин.), после чего кастрюлю снимают с плитки. После охлаждения кастрюлю открывают и бутылки вынимают. Содержимое бутылок количественно переносят в цилиндры Несслера на 100 мл и доводят дистиллированной водой до метки. Полученные растворы анализируют далее по методике определения нитратов в морской воде с той лишь разницей, что после пропускания через колонку с омедненным кадмием отбирают по 25 мл пробы и по 25 мл (при измерении на спектрофотометре) или 50 мл (при измерении на фотоэлектроколориметре) холостой пробы. Необходимо отметить, что для вод разной солености следует прибавлять различные объемы щелочного раствора трилона Б для создания оптимального значения pH, которое надо строго контролировать. Параллельно с пробами каждый раз обрабатывают в кастрюле-скороварке окислительный раствор (холостую пробу) с последующим его разбавлением дистиллированной водой до 100 мл.
5.2. Холостое определение
Для выполнения холостого определения 10 мл окислительного раствора проводят через все стадии анализа, предусмотренные для пробы.
6. Подготовка средств измерений к работе
6.1. Методы приготовления градуировочных растворов
Основной стандартный раствор трилона Б готовят растворением 0,1330 г соли в безазотной воде в мерной колбе на 100 мл. 1 мл этого раствора содержит 100 мкг органического азота. При хранении в холодном месте в темной посуде раствор устойчив несколько месяцев.
Рабочий стандартный раствор трилона Б готовят разбавлением 10,0 мл основного стандартного раствора безазотной водой в мерной колбе на 100 мл до метки. 1 мл этого раствора содержит 10 кг органического азота. При хранении в холодном месте раствор устойчив месяц.
6.2. Установление градуировочных характеристик метода
Поскольку концентрация общего азота в морской воде может изменяться от сотен до нескольких тысяч микрограммов на литр, градуировочные графики необходимо строить в диапазонах концентраций 0-1000 или 0-5000 мкг/л.
Для построения градуировочного графика в диапазоне 0-1000 мкг/л отбирают 2,5; 5,0; 7,5; 10,0 мл рабочего стандартного раствора трилона Б и разбавляют безазотной водой в мерных колбах или цилиндрах Несслера на 100 мл до метки. Концентрация азота в полученных стандартных растворах составляет соответственно 250; 500; 750 и 1000 мкг/л.
Отбирают пипеткой и помещают в бутылки для автоклавирования по 10 мл каждого стандартного раствора, добавляют к ним по 10 мл окислительного раствора и сразу же закрывают бутылки пробками. После перемешивания растворов бутылки (до 8-10 шт.) помещают в кастрюлю-скороварку и далее проводят аналитические процедуры, аналогичные описанным в п. 5.1.
Добавляют 2,5 и 1,25 мл реактива Грисса-Илосвая к 50 и 25 мл раствора соответственно и затем измеряют оптическую плотность градуировочных растворов на спектрофотометре при длине волны 543 нм или на фотоэлектроколориметре при длине волны, наиболее близкой к указанной, в кюветах длиной 50 мм относительно холостой пробы.
Каждый стандартный раствор готовят параллельно не менее трех раз. Градуировочный график строят по средним измеренным значениям оптической плотности растворов в координатах "оптическая плотность - концентрация общего азота, мкг/л".
Для построения градуировочного графика в диапазоне концентраций азота 0-5000 мкг/л отбирают по 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0 мл основного стандартного раствора трилона Б и разбавляют их безазотной водой в мерных колбах или цилиндрах Несслера на 100 мл до метки. Полученные стандартные растворы имеют концентрации азота 1000; 2000; 3000; 4000; 5000 мкг/л соответственно. Отбирают пипеткой в бутылки для автоклавирования по 2 мл каждого раствора, добавляют к ним по 10 мл окислительного раствора и сразу же закрывают пробками. Дальнейший ход анализа и построение градуировочного графика проводят аналогично описанному для диапазона концентраций 0-1000 мкг/л. Следует отметить нестабильность окраски растворов при концентрациях общего азота более 3000 мкг/л. Поэтому необходимо строго соблюдать время выдержки проб от момента внесения реактива Грисса-Илосвая до измерения оптической плотности и выполнять анализ сериями не более 10 проб.
Градуировочные графики следует проверять не реже одного раза в месяц и обязательно каждый раз при приготовлении новых растворов реактивов.
7. Проведение измерений
Оптическую плотность проб измеряют в кювете длиной 50 мм относительно холостой пробы на спектрофотометре при длине волны 543 нм или фотоэлектроколориметре со светофильтром N 6 (ФЭК-56М, ФЭК-56) или N 4 (ФЭК-60) и записывают ее в журнал. Когда оптическая плотность определяемой пробы в диапазоне концентраций 0-5000 мкг/л превышает 0,8 в кювете длиной 50 мм, необходимо провести ее повторное измерение в кювете длиной 20 мм.
8. Обработка результатов
8.1. Вычисление результатов измерений
По измеренным значениям оптической плотности с помощью градуировочных графиков находят концентрацию общего азота (мкг/л). Если измерение оптической плотности проведено в кюветах длиной 20 мм, то в этом случае найденную по градуировочному графику концентрацию общего азота следует умножить на 2,5 для получения его истинной концентрации.
Если ранее в пробе были определены концентрации нитритов, нитратов и аммонийного азота, то, вычитая их сумму из найденной концентрации общего азота, находят содержание в морской воде органического азота (в мкг/л).
8.2. Числовые значения показателей погрешности
На основании метрологической аттестации, проведенной ВНИИАСМ-НПО "Исари" Госстандарта СССР с 01.09.88 по 25.12.88 гг. (табл. 19), настоящая методика определения общего и органического азота допущена к применению в организациях Росгидромета.
Таблица 19
Результаты метрологической аттестации МВИ
Диапазон концентрации общего азота в морской воде, мкг/л | Показатель воспроизводимости  , % | Показатель правильности  , % | Показатель погрешности МВИ, суммарная погрешность  , % |
250-500 | 4,5 | 10,5 | 12,0 |
500-750 | 3,5 | 9,5 | 9,5 |
750-2600 | 1,2 | 4,6 | 4,6 |
8.3. Общие требования к точности определения
Необходимая точность определения общего азота может быть достигнута при правильном контроле чистоты безазотной воды, реактивов, посуды и воздуха лабораторного помещения.
9. Требования к квалификации аналитика
Определение может выполнять химик-аналитик, имеющий среднее специальное образование.
10. Нормы затрат рабочего времени на анализ
Для анализа общего азота в 10 пробах требуется 19,8 чел.-ч, в том числе:
на взятие проб из батометра - 0,3 чел.-ч;
на подготовку посуды и приготовление растворов реактивов - 2,0 чел.-ч;
на подготовку очищенной воды - 6,0 чел.-ч;
на подготовку редукторов - 3,0 чел.-ч;
на фильтрование проб - 2,0 чел.-ч;
на выполнение измерений - 3,5 чел.-ч;
на измерение светопоглощения - 0,5 чел.-ч;
на холостые опыты - 2,0 чел.-ч;
на выполнение расчетов - 0,5 чел.-ч.
Список литературы
1. Методические указания по химическому анализу распресненных вод морских устьевых областей рек и эпиконтинентальных морей, N 46. - М.: Гидрометеоиздат, 1984, с. 32-39.
2. Методы гидрохимических исследований океана. - М.: Наука, 1978, с. 202-215.
3. Руководство по методам химического анализа морских вод. - Л.: Гидрометеоиздат, 1977, с. 82-92, 101-109.
4. Руководство по химическому анализу поверхностных вод суши. - Л.: Гидрометеоиздат, 1977, с. 306-308.
5. Methods of seawater analyses/Ed. by K. Grasshoff. - Weinheim - New York: Verlag Chemie, 1976, p. 168-173.
6. Report of the Baltic intercalibration workshop. - Annex., Kiel, 1977, p. 35.
7. Strickland J.D.H., Parsons T. R. A practical handbook of sea-water analysis. - Fish. Res. Board Canada, Bull. 167, 1968.