Руководящий документ РД 52.24.516-2006 "Массовая концентрация меди и цинка в водах. Методика выполнения измерений фотометрическим методом из одной пробы" (утв. Федеральной службой по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды 27 марта 2006 г.) стр. 5

10.2.3 Для приготовления градуировочного раствора с массовой концентрацией меди и цинка 1,0 в мерную колбу вместимостью 250 при помощи пипетки вместимостью 5 приливают 5,0 раствора меди и цинка с концентрацией 50,0 каждого металла и 1 соляной кислоты (1:1). Объем раствора доводят до метки на колбе очищенной дистиллированной водой и перемешивают. Массовая концентрация меди и цинка в градуировочном растворе составляет 1,0 .
Раствор хранят в полиэтиленовой посуде в течение 1 месяца.
10.2.4 При отсутствии ГСО допускается использовать аттестованный раствор меди, приготовленный из сульфата меди, и аттестованный раствор цинка, приготовленный из цинка гранулированного. Методика приготовления аттестованных растворов приведена в приложениях Г и Д.

10.3 Установление градуировочных зависимостей

Для приготовления образцов для градуировки в 7 делительных воронок вместимостью 500 наливают мерным цилиндром по 250 дистиллированной воды, очищенной согласно 10.1.1 и добавляют в них последовательно 0; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 и 10 градуировочного раствора с массовой концентрацией меди и цинка 1,0 . Содержание меди (цинка) в полученных образцах составит соответственно 0; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 и 10 мкг. Проводят анализ образцов, как описано в разделе 11 (исключая кипячение проб).
Градуировочную зависимость оптической плотности от содержания меди (цинка) в анализируемой пробе рассчитывают методом наименьших квадратов.
Градуировочную зависимость устанавливают при использовании новых партий реактивов или другого измерительного прибора.
Примечание - Линейность градуировочной зависимости для определения цинка может нарушаться при содержании его в пробе более 8 мкг; в этом случае градуировочную зависимость следует ограничить линейным диапазоном.

10.4 Контроль стабильности градуировочной характеристики

10.4.1 Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят при приготовлении новых растворов диэтилдитиокарбамата свинца или основного раствора дитизона.
Средствами контроля являются образцы, используемые для установления градуировочной зависимости по 10.3 (не менее 3). Градуировочная характеристика считается стабильной при выполнении условий:
, (1)
где X - результат контрольного измерения содержания меди (цинка) в образце, мкг;
С - приписанное значение содержания меди (цинка) в образце, мкг;
d - допустимое расхождение между измеренным и приписанным значением содержания меди (цинка) в образце, мкг (таблица 3).
Если условие стабильности не выполняется для одного образца для градуировки, необходимо выполнить повторное измерение этого образца для исключения результата, содержащего грубую погрешность. При повторном невыполнении условия, выясняют причины нестабильности, устраняют их и повторяют измерение с использованием других образцов, предусмотренных методикой. Если градуировочная характеристика вновь не будет удовлетворять условию (1), устанавливают новую градуировочную зависимость.
Таблица 3 - Допустимые расхождения между измеренными и приписанными значениями содержания меди (цинка) в образце при контроле стабильности градуировочной характеристики
Приписанное значение содержания меди (цинка) в образце С, мкг
0,50
1,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
Допустимое расхождение d, мкгМедь
0,15
0,15
0,33
0,40
0,48
0,55
0,63
Цинк
0,11
0,14
0,21
0,35
0,49
0,63
0,77
10.4.2 При выполнении условия (1) учитывают знак разности между измеренными и приписанными значениями содержания меди (цинка) в образцах. Эта разность должна иметь как положительное, так и отрицательное значение, если же все значения имеют один знак, это говорит о наличии систематического отклонения. В таком случае требуется установить новую градуировочную зависимость.

11 Выполнение измерений

11.1 Выполнение измерений массовой концентрации меди

11.1.1 Мерным цилиндром вместимостью 250 отбирают 250 пробы воды, законсервированной согласно разделу 8, и помещают в коническую колбу вместимостью 500 . Добавляют 0,25 г перекристаллизованного персульфата аммония и кипятят пробу, не допуская при этом резкого уменьшения объема, в течение 20 мин, отсчитывая время с момента закипания. Пробу охлаждают, переносят в чистый стакан вместимостью 250 , добавляют 5 раствора гидроксиламина и по каплям раствор аммиака до рН 6-7, контролируя кислотность пробы при помощи рН-метра (электроды рН-метра после каждого раствора, содержащего медь или цинк, необходимо тщательно обмывать раствором соляной кислоты, приготовленной согласно 10.1.9, и ополаскивать дистиллированной водой, очищенной согласно 10.1.1; термокомпенсатор следует удалить).
После нейтрализации пробу переносят в делительную воронку вместимостью 500 , приливают 10 10%-ного раствора тартрата калия-натрия, 10 ацетатного буфера и экстрагируют 10 раствора диэтилдитиокарбамата свинца в хлороформе в течение 3 мин.
После разделения слоев перемешивают содержимое воронки 2-3 раза круговыми движениями и выдерживают еще 2-3 мин. Фильтруют хлороформный экстракт диэтилдитиокарбамата меди в градуированную пробирку через воронку диаметром 25-36 мм с очищенным бумажным фильтром "белая лента", предварительно промытым хлороформом. Объем экстракта доводят до 10 хлороформом, закрывают пробирки притертыми пробками и перемешивают.
Оптическую плотность хлороформного экстракта диэтилдитиокарбамата меди измеряют на фотометре с непрерывной разверткой спектра при длине волны 436 нм или на фотометре, снабженном светофильтрами, при длине волны 440 нм в кюветах с толщиной поглощающего слоя 2 см относительно хлороформа.
11.1.2 Если оптическая плотность пробы выше таковой для последней точки градуировочной зависимости, повторяют определение с аликвотой анализируемой воды, равной 100 , добавляя в колбу перед кипячением 0,1 г перекристаллизованного персульфата аммония, а в стакан перед нейтрализацией 2 раствора гидроксиламина. Пробу переносят в делительную воронку вместимостью 250 , приливают 4 10%-ного раствора тартрата калия-натрия (см. 10.1.6), 5 ацетатного буфера (см. 10.1.7), экстрагируют 10 раствора диэтилдитиокарбамата свинца в хлороформе в течение 3 мин и далее проводят определение согласно 11.1.1.
11.1.3 Если оптическая плотность пробы вновь будет выходить за верхний предел градуировочной зависимости, повторяют определение согласно 11.1.2 с меньшей аликвотой анализируемой воды, разбавленной до 100 очищенной водой. Аликвоту пробы следует выбирать таким образом, чтобы она содержала от 5 мкг до 10 мкг меди.

11.2 Выполнение измерений массовой концентрации цинка

11.2.1 Водный раствор в делительной воронке после отделения хлороформного экстракта диэтилдитиокарбамата меди промывают 5 четыреххлористого углерода, встряхивая воронку в течение 1 мин, четыреххлористый углерод отделяют и отбрасывают. К пробе прибавляют 1 10%-ного раствора аскорбиновой кислоты, 4 25%-ного раствора тиосульфата натрия, 10 рабочего раствора дитизона в четыреххлористом углероде и встряхивают в течение 5 мин. После разделения слоев вращают воронку плавными круговыми движениями так, чтобы осели капли экстракта со стенок воронки и поверхности воды. Дают пробе отстояться еще 2-3 мин, переносят экстракт дитизоната цинка в четыреххлористом углероде в кювету с толщиной поглощающего слоя 1 см и измеряют оптическую плотность на фотометре с непрерывной разверткой спектра при длине волны 535 нм или на фотометре, снабженном светофильтрами, при длине волны 540 нм относительно рабочего раствора дитизона.
11.2.2 Если оптическая плотность пробы выше таковой для последней точки градуировочной зависимости, повторяют определение согласно 11.2.1 с аликвотой анализируемой воды, равной 100 , сокращая расход раствора тиосульфата натрия до 2 .
11.2.3 Если оптическая плотность пробы вновь будет выходить за верхний предел градуировочной зависимости, повторяют определение согласно 11.2.2 с меньшей аликвотой анализируемой воды, разбавленной до 100 очищенной водой. Аликвоту пробы следует выбирать таким образом, чтобы она содержала не менее 3 мкг цинка.

11.3 Выполнение холостого опыта

Холостой опыт выполняют дважды аналогично 11.1 и 11.2 (включая кипячение пробы с персульфатом аммония), используя 250 или 100 дистиллированной воды, очищенной согласно 10.1.1. Удовлетворительное значение оптической плотности холостого опыта не должно превышать 0,020 при определении меди и 0,250 при определении цинка.
В расчетах используют среднее значение оптической плотности двух параллельных измерений холостого опыта, если разница между ними не превышает 0,02 единиц оптической плотности при определении меди и 0,1 единицы оптической плотности при определении цинка. В противном случае повторяют холостой опыт еще раз и берут среднее значение из двух, наиболее близких результатов.

11.4 Мешающие влияния и их устранение

Определению меди мешают повышенные концентрации висмута (более 30 ), практически не встречающиеся в природных и очищенных сточных водах.
Определению цинка мешает медь, а также железо (III) (более 200 ) и железо (II) (более 1 ).
Медь удаляют количественно экстракцией диэтилдитиокарбаматом свинца перед определением цинка, а также связывая оставшиеся в пробе следы меди в комплекс добавлением тиосульфата натрия.
Влияние железа (III) устраняется при добавлении раствора гидроксиламина. Присутствие железа (II) в концентрации более 1 маловероятно.
В пробе не должны присутствовать вещества, окисляющие дитизон с образованием окрашенных соединений. Свободные галогены и пероксиды удаляются из раствора кипячением. Для устранения влияния на дитизон окислителей, образующихся при разложении персульфата аммония, перед определением цинка добавляют раствор аскорбиновой кислоты.

12 Вычисление и оформление результатов измерений

12.1 Вычисляют значение оптической плотности , соответствующее содержанию меди (цинка) в пробе воды по формуле
, (2)
где А - значение оптической плотности экстракта пробы анализируемой воды;
- среднее арифметическое значение оптической плотности экстракта холостой пробы такого же объема.
12.2 По градуировочной зависимости находят содержание меди (цинка) q, мкг, в анализируемой аликвоте пробы воды, соответствующее полученному значению оптической плотности .
Массовую концентрацию меди (цинка) X, , в анализируемой пробе воды вычисляют по формуле
, (3)
где q - содержание меди (цинка) в аликвоте анализируемой пробы, мкг;
V - объем аликвоты пробы, взятый для выполнения измерений, .