6. Условия выполнения измерений
См. ч. I, п. 5.1.14.
7. Подготовка к выполнению измерений
7.1. Перед выполнением измерений должны быть выполнены следующие работы: приготовление растворов, изготовление посеребренных стеклянных шариков, изготовление пробоотборных амальгаматоров, контроль эффективности улавливания ртути пробоотборными амальгаматорами, изготовление и подготовка к работе измерительного амальгаматора, установление градуировочной характеристики, отбор проб.
7.2. Приготовление растворов
Для серебрения стеклянных шариков по реакции серебряного зеркала готовят следующие растворы.
1) Азотнокислое серебро, 4%-ный раствор. 4 г азотнокислого серебра растворяют в мерной колбе вместимостью 100 см3 в дистиллированной воде и доводят водой до метки. Раствор хранят в склянке из темного стекла в темном месте.
2) Гидроксид калия, 9,5%-ный раствор. 9,5 г гидроксида калия растворяют в мерной колбе вместимостью 100 см3 в дистиллированной воде и доводят водой до метки.
3) Винная кислота, 1,1%-ный раствор. 1,1 г винной кислоты растворяют в мерной колбе вместимостью 100 см3 в дистиллированной воде и доводят водой до метки, раствор переносят в колбу и кипятят в течение 5-10 мин, охлаждают и добавляют к нему 20 см3 этилового спирта.
7.3. Изготовление посеребренных стеклянных шариков
Перед серебрением к 100 см3 4%-ного раствора азотнокислого серебра добавляют раствор аммиака до растворения выпавшего осадка, но без избытка, затем приливают 100 см3 9,5%-ного раствора гидроксида калия. Если при этом выпадает осадок, то добавляют по каплям раствор аммиака (без избытка) до растворения образующегося осадка. Затем полученный раствор быстро смешивают со 100 см3 1,1%-ного раствора винной кислоты и выливают в сосуд для серебрения, в котором находятся предварительно обезжиренные хромовой смесью и тщательно промытые водой стеклянные шарики. Во время серебрения сосуд выдерживают при 70-80°С на водяной бане. После серебрения раствор сливают, шарики промывают водой и сушат при комнатной температуре.
7.4. Изготовление пробоотборных амальгаматоров
В трубку из кварцевого стекла диаметром 7 мм и длиной 350 мм помещают тампон из кварцевой ваты, засыпают 2 см3 посеребренных стеклянных шариков и фиксируют их другим тампоном из кварцевой ваты. Готовый пробоотборный амальгаматор (черт. 4.3) подвергают термической обработке в трубчатой печи при температуре 300°С в течение 2 ч при непрерывном пропускании азота с расходом 0,5 дм3/мин. После этого пробоотборные амальгаматоры проверяют на наличие остаточных количеств ртути (см. п. 8), и в случае необходимости продолжают термическую обработку.
Амальгаматор
 | |
| 1502 × 393 пикс. Открыть в новом окне | |
Устанавливают линию из трех последовательно соединенных пробоотборных амальгаматоров, через которую в течение 24 ч пропускают воздух с расходом 1,5 дм3/мин и измеряют количество ртути на каждом амальгаматоре (см. п. 8). Затем вычисляют долю улавливания ртути (%) на первом (по ходу потока при прокачивании воздуха) амальгаматоре по отношению к общему количеству ртути на всех трех амальгаматорах. Пробоотборная трубка считается пригодной к использованию, если на ней оседает не менее 95% ртути. Фиксируют дату его изготовления и испытания, эффективность (долю улавливания ртути) и количество циклов эксплуатации (один цикл - отбор пробы и ее измерение). Через каждые 20 циклов осуществляют повторный контроль эффективности.
Чистые пробоотборные амальгаматоры после герметизации стеклянными палочками через силиконовые муфты могут храниться до одного года.
7.6. Изготовление и подготовка к работе измерительного амальгаматора
В кварцевую трубку помещают тампон из кварцевой ваты и спирали из серебряной проволоки диаметром 0,05-0,10 мм (диаметр отдельной спирали 1,5 мм, длина 1-2 мм), которые фиксируют другим тампоном из кварцевой ваты. Новые измерительные амальгаматоры прокаливают в трубчатой печи в потоке воздуха или азота (расход 0,5 дм3/мин) при температуре 700°С в течение 2 ч. Измерительные амальгаматоры после герметизации стеклянными палочками через силиконовые муфты могут храниться в течение года.
7.7. Установление градуировочной характеристики
Каждый измерительный амальгаматор градуируют путем внесения в него с помощью шприца дозированных количеств паров ртути. Для градуировки используют насыщенные пары ртути, находящиеся в равновесии с металлической ртутью в замкнутом сосуде при строго фиксированной температуре. В полиэтиленовую бутыль вместимостью 1 дм3 с завинчивающейся полиэтиленовой пробкой, имеющей отверстие диаметром 2 мм, наливают 15-25 см3 металлической ртути. Внутрь пробки помещают прокладку из вакуумной резины (можно использовать и обычную резину, но ее потребуется чаще менять) и навинчивают пробку на горловину бутылки. Бутыль выдерживают несколько часов в термостате или при комнатной температуре. Температуру измеряют термометром с ценой деления 0,1°С. Иглу медицинского шприца вводят через отверстие в пробке и резиновую прокладку внутрь бутыли и отбирают различные объемы (от 1 до 10 см3) воздуха, насыщенного парами ртути. Отобранный объем паров ртути вводят в поток воздуха, пропускаемый через амальгаматор, путем прокалывания силиконового шланга иглой шприца и постепенным нажатием поршня. Массу ртути, внесенную в амальгаматор, вычисляют, используя данные табл. 4.5.
Таблица 4.5
Зависимость массовой концентрации (ро) насыщенного пара ртути в воздухе от температуры (t)
t °C | ро, нг/см3 |
12 | 0,75 |
13 | 7,36 |
14 | 8,05 |
15 | 8,80 |
16 | 9,60 |
17 | 10,50 |
18 | 11,30 |
19 | 12,30 |
20 | 13,40 |
21 | 14,50 |
22 | 15,80 |
23 | 17,10 |
24 | 18,50 |
25 | 20,10 |
26 | 21,80 |
27 | 23,50 |
28 | 25,50 |
30 | 29,70 |
Примечание. Концентрацию насыщенных паров ртути для промежуточных температур рассчитывают путем линейной интерполяции
Для проведения анализа измерительный амальгаматор соединяют последовательно с кюветой спектрофотометра, на выходе кюветы устанавливают поглотительный патрон с активированным углем для поглощения паров ртути после измерения и через систему пропускают поток очищенного от ртути воздуха или азота с расходом 0,5 дм3/мин. Затем измерительный амальгаматор вводят в предварительно нагретую до 500°С трубчатую печь. При нагревании измерительного амальгаматора происходит выделение ртути и поступление ее в кювету спектрофотометра, при этом фиксируют максимальное значение абсорбции.
Градуировочную характеристику строят в координатах абсорбция - масса ртути в пробе.
7.6. Отбор проб
Для определения среднесуточной концентрации паров ртути исследуемый воздух аспирируют через защищенные от прямых солнечных лучей, установленные вертикально входным отверстием вниз пробоотборные амальгаматоры с расходом 1,2-1,5 дм3/мин в течение 24 ч.
После окончания пробоотбора амальгаматор герметизируют заглушками. Максимальный срок хранения экспонированных амальгаматоров 2 мес (в незагрязненном ртутью помещении).
8. Выполнение измерений
Для определения концентрации ртути пробоотборный амальгаматор присоединяют силиконовым шлангом к измерительному амальгаматору (общая длина силиконовых коммуникаций 1-1,5 м), через систему подают азот с расходом 0,5 дм3/мин и помещают пробоотборный амальгаматор в трубчатую печь, нагретую до 300°С. Освобождающуюся ртуть потоком азота с расходом 0,5 дм3/мин в течение 5 мин переносят на измерительный амальгаматор. Измерение проводят по поглощению излучения от ртутной лампы в области резонансной линии ртути 253,7 нм. Количество ртути в пробе определяют с помощью градуировочной характеристики.
9. Вычисление результата измерений
См. ч. I, п. 5.1.16, формулы (1), (5).
4.8. Ртуть в атмосферных осадках [24]
Методика предназначена для определения концентрации ртути в атмосферных осадках в диапазоне 0,05-10 мкг/дм3 при объеме пробы 100 см3.
1. Нормы точности измерений
По результатам метрологического исследования, при определении концентрации ртути в атмосферных осадках в диапазоне 0,05-10 мкг/дм3 суммарная погрешность при доверительной вероятности 0,95 не превышает +-25%.
2. Метод измерения
Метод основан на химической обработке проб атмосферных осадков с целью минерализации органических соединений ртути и атомно-абсорбционном определении массы ртути после восстановления в растворе двухвалентной ртути до элементарного состояния хлористым оловом.
3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы
3.1. При выполнении измерений должны быть применены следующие средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы.
3.2. Средства измерений
Атомно-абсорбционный анализатор "Ртуть 101" по ТУ 25-05 (1Е2.850.224)-79
Рт-102 по ТУ 25-05 (1Е2.850.235)-85
или MAS-50 (фирма "Перкин - Элмер", США)
Весы аналитические ВЛА-200 по ГОСТ 24104-80Е
Колбы мерные 2-100-2 по ГОСТ 1770-74Е
Пипетки по ГОСТ 20292-74Е
4-2-0,5