الفصل 4. التحليل الكيميائي الكمي

التحليل بالمعايرة

التحليل الكمي للمادة التحديد التجريبي (القياس) للمحتوى العناصر الكيميائية، المركبات أو أشكالها في التحليل ، معبراً عنها في شكل رقمي.الغرض من التحليل الكمي هو تحديد محتوى (تركيز) المكونات في العينة ، ويمكن إجراؤه باستخدام طرق مختلفة: الكيميائية والفيزيائية والكيميائية والفيزيائية والبيولوجية.

الطرق الكيميائيةيشمل الجاذبية (الوزن) والمعايرة أو الحجميأنواع التحليل .

طرق قياس الوزنمرتكز على دقيق قياس الكتلة المكون الذي يتم تحديده ، أو المركب المرتبط به كمياً بتركيبة معروفة بدقة.

تحت التحليل بالمعايرةفهم تحديد محتوى مادة ما بكمية مقاسة بدقة من كاشف (كتلة أو حجم) تفاعل مع المكون المراد تحديده بكمية معادلة.

لا تتطلب طرق التحليل الكيميائي الكمي معدات متطورة ، ولديها دقة جيدة وقابلية للتكرار. نظرًا لأن خطأ العديد من طرق القياس بالمعايرة لا يتجاوز ± 0.5 0.1٪ ، وطرق قياس الجاذبية - لا تزيد عن 0.1٪ ، فلا تزال تستخدم هذه الطرق على أنها المترولوجيةخلال التصديق على طرق التحليل. ومع ذلك ، لديهم عدد من العيوب. والأكثر أهمية هو الافتقار إلى الانتقائية والحساسية ، الأمر الذي يتطلب تحضيرًا دقيقًا للعينة والمواد الكاشفة المستخدمة.

للتحليل الكيميائي ، يتم استخدام الكواشف من المؤهلات التالية: ح.(نقي)، الصف التحليلي- نقي للتحليل ؛ ح ح.- نقي كيميائيا. o.s.h.- نظيف جدا. يحتوي أقل محتوى من الشوائب على علامة تجارية كواشف o.s.h.و م.بينما مؤهل الكواشف ح ح. (نقي) وأدناه ليست دائمًا مناسبة للتحديدات الكمية وتتطلب تنقية إضافية.

يتم تحديد جودة النتائج التي تم الحصول عليها إلى حد كبير من خلال الاختيار الصحيح للأطباق والمعدات. للتحليل الكمي ، يتم استخدام مجموعة متنوعة من الأواني الزجاجية والمقاييس المختبرية. وفقًا للغرض منها ، يتم تصنيفها إلى:

Ø أطباق الأغراض الخاصة - تستخدم لأداء نطاق ضيق من العمليات. هذا أنواع مختلفة من أجهزة قياس كثافة السوائل ، وأجهزة قياس السوائل ، والثلاجات ، والدوارق المستديرة ، وقوارير Kjeldahl;

Ø الأواني الفخارية للأغراض العامة - الأكثر استخدامًا في أنواع مختلفة من العمل: الغليان ، والمعايرة ، والترشيح ، إلخ. هذا أنابيب اختبار ، قمع ، أكواب ، قوارير مستديرة ومخروطية ذات قاع مسطح (Erlenmeyer) ، بلورات ، أطباق بتري ، زجاجات وزن ، مجففات(الشكل 4.1 و 4.2) ؛

الشكل 4.1 - الأواني الزجاجية المختبرية العامة المستخدمة في طرق التحليل المختلفة.

الشكل 4.2 - أطباق الأغراض العامة: أ) قوارير زجاجية ذات أغطية لوزن وتخزين المواد المسترطبة ؛ ب) أنواع مختلفة من غسالات الأطباق لشطف الأطباق.

Ø أدوات القياس - يستخدم لقياس حجم السائل. وهي مقسمة إلى أطباق القياس الدقيق : ماصات (مورا ومتدرجة) ، سحاحات ، قوارير حجمية Mohr (الشكل 4.3) و أدوات قياس غير دقيقة: قياس الاسطوانات ، الأكواب ، الأكواب ، القوارير ذات الأقسام ، أنابيب الاختبار المتدرجة: أسطوانية ومخروطية أو إصبع (الشكل 4.4).

الشكل 4.3 - أدوات لقياس الحجم الدقيق ، يتم استخدامها في

اختيار قسامات وإعداد الحلول القياسية والمعايرة.

الشكل 4.4 - أطباق لقياس الحجم غير الدقيق المستخدمة

لتحضير المحاليل المراد توحيدها والكواشف

في التحليل النوعي.

لأخذ قسامات في القياس بالمعايرة ، وأثناء التساقط الكمي من الحلول ، وكذلك في إعداد الحلول القياسية لأغراض مختلفة ، استخدم دائمًا فقط دقة قياس الأواني الزجاجية والموازين التحليلية! الأواني الفخارية لقياس الحجم غير الدقيق و موازين تكنوكيميائية مستخدم: قيد التحضير موحد المحاليل ، التي تقيس أحجام المحاليل المستخدمة للحفاظ على حموضة الوسط (المحاليل) ، وإجراء الترسيب ومعايرة القسمة. خاصة عند العمل بأدوات القياس دقيق , يجب أن تبقى نظيفة. لهذا الغرض ، الأطباق قبل الاستخدام اشطفها دائمًا بالماء المقطروجافة. دقيقتجفف الأطباق في الهواء باستخدام الأثير أو الكحول ، و غير دقيقو هدف عام- في مجففات ساخنة أو في خزانة تجفيف. للتخلص من الأخطاء في اختيار القسامات والعمل مع السحاحات ، يتم شطفها أيضًا بالمحلول المقاس.

يؤدي التغيير في درجة حرارة الوسط إلى حدوث أخطاء في القياس: المبالغة في التقدير أو التقليل من الحجم المحدد ، وبالتالي التركيز المحسوب. لذلك ، تحتوي جميع أدوات القياس على ختم يشير إلى حجم عند 20 درجة مئوية، وأطباق قياس دقيقة - اختيارية معايرة بالماء المقطرباستخدام ميزان تحليلي وتصحيح لكثافة الماء عند درجة حرارة معينة. في بعض الأحيان توجد علامة إضافية تشير إلى مقاومة الحرارة والمقاومة الكيميائية. يشار إلى مقاومة الزجاج للحرارة مربع غير لامع أو دائرة. في مثل هذه الأطباق ، يتم تسخين السوائل وغليها على المواقد ومواقد الغاز.

مقاييس.يتم استدعاء الأجهزة المستخدمة لتحديد كتلة الأجسام مقاييس . في التحليل الكيميائي ، يتم استخدام نوعين من المقاييس: تقني وتحليلي.يمكن أن تكون ميكانيكية وإلكترونية ؛ تحتوي على كوب واحد (رباعي ميكانيكي وإلكتروني) أو اثنين (موازين مقلاة ومثبطات). تحت وزن يفهم مقارنة كتلة جسم ما بكتلة الأوزان المُعايرة (الأوزان) أو قياس الضغط الذي يمارسه الجسم على المقياس من حيث وحدات كتلته. تعتبر الأوزان ضرورية عند العمل على موازين مخمدات أو موازين عموم ، وفي رباعي والإلكترونيميزان واحد المقاييس متدرجة بالفعل بوحدات الكتلة.

تختلف المقاييس في فئة الدقة وحدود القياس. المقاييس الفنية - الأقل دقة وتستخدم لوزن العينات الكبيرة نسبيًا. للأغراض الكيميائية ، عادةً ما يتم استخدام ميزان تقني رباعي أو كوب من 0.2-1 كجم (أحيانًا حتى 5 كجم). لا تتجاوز دقتها 0.01 - 20 جم. الموازين الفنية بدقة 0.1 - 0.01 جم تسمى تكنوكيميائيةوتستخدم في المختبر لأخذ عينات من 1 إلى 500 جرام . في الحديث الموازين التقنية الإلكترونيةيمكن أن تكون دقة القياسات أعلى: مع أقصى وزن لكائن يبلغ 500 جم ، يتراوح من 0.001 جم إلى 0.2 جم.

التوازن التحليليخدمة ل التعريف الدقيقكتلة العينة في إعداد المحاليل القياسية ، وإجراء قياسات الجاذبية ، وما إلى ذلك. دقة موازين المخمدات هي ± 2 × 10 - 4 - 2 × 10 - 5 جم ، والإلكترونية - حتى 2 × 10 - 6 جم. في المتوسط ، تم تصميم هذه المقاييس لأقصى كتلة جسم 50-200 جم ، ولكن يتم إنتاج المقاييس والدقة المتزايدة للكتلة القصوى لعينة من 1 إلى 20 جم ، والتي تُستخدم في بعض أنواع التحليل الآلي ، على سبيل المثال ، في التحليل الطيفي تحليل.

عند العمل على الميزان ، يجب عليك اتباع قواعد التعامل معها بصرامة. قد يؤدي التثبيت غير الصحيح أو التعامل غير الملائم إلى نتائج غير موثوقة وإتلاف الميزان. من المهم بشكل خاص تذكر هذا عند استخدام موازين المثبط الإلكترونية والتحليلية.

المؤشرات واختيارها

لاكتشاف نقطة التكافؤ في التحليل بالمعايرة ، استخدم المؤشرات(من اللات. مؤشر-تظهر ، تكشف). المؤشرات الكواشف تسمى الكواشف التي يمكن أن تغير لونها على النقيض من ذلك اعتمادًا على التغيرات في خصائص الوسيط.في أغلب الأحيان هو كذلك المواد العضويةمع تغيير لون قابل للانعكاس(استثناء - مؤشرات هطول الأمطار).

بعيدًا عن أي مادة تغير لونها اعتمادًا على خصائص الوسط ، فهي مناسبة كمؤشر معايرة. علاوة على ذلك ، فإن المؤشرات تغير لونها بغض النظر عما إذا كانت تم الوصول إلى نقطة التكافؤ أو لم يتم الوصول إليها بعد:اللحظة الحاسمة هي فقط معايير البيئة. لذلك ، من المهم اختر المؤشر الصحيح . ل المتطلبات اللازمةعند اختيار مؤشر ، قم بتضمين ما يلي:

Ø مؤشر المعايرة pT (فاصل انتقال لون المؤشر)يجب أن تكون موجودة في منطقة القفز وأن تكون قريبة قدر الإمكان من نقطة التكافؤ ، ولا يمكن أن تتجاوز قيمة خطأ المؤشر 0.5٪ ؛

Ø لون المؤشر- مكثف للغاية ومثبت بوضوح في المحلول بصريًا حتى مع تخفيف قوي (من 1 إلى 2 قطرات من المؤشر) ؛

Ø حساسية مادة مؤشر للتغيرات في خصائص الوسط- مرتفع ، بحيث يحدث تغير اللون بحد أدنى من زيادة المعايرة في المحلول (من 1-2 قطرات من المعاير) ؛

Ø الفاصل الزمني للانتقال- تباين ضيق وعالي ؛

Ø يجب أن يكون المؤشر مستقرًا- لا تتحلل في الهواء وفي المحلول ؛

Ø مادة المؤشر- غير مبال بالمحلول المعاير أو منتجات المعايرة ، أي لا ينبغي أن تحدث تفاعلات بينهما تؤثر على مسار منحنى المعايرة.

اعتمادًا على الخصائص ، يتم تصنيف المؤشرات حسب الرقم الانتقالات (مفرد ومتعدد الوصلات) و حسب مجال التطبيق . ل أحادييشير إلى الفينول فثالين (قرمزي - عديم اللون) ، وإلى متعدد الوصلات- ميثيل برتقالي (أصفر - برتقالي وبرتقالي - وردي). من أمثلة المؤشرات الأخرى متعددة التحولات: a-Naphtholbenzein - انتقاليان: أخضر - أصفر (pH = 0-1) وأصفر - أزرق (pH = 8.4 - 10) ؛ الميثيل البنفسجي - ثلاثة انتقالات (أصفر - أخضر ، أخضر - أزرق ، أزرق - بنفسجي) ؛ أحمر كريسول - مرحلتان (أحمر - أصفر وأصفر - أرجواني). تشمل المؤشرات متعددة الوصلات أيضًا مؤشرات عالمية. في بعض الأحيان ، تُستخدم مؤشرات الانتقال المتعدد في المعايرة كمؤشرات أحادية الانتقال إذا لم يحدث تغيير اللون لجميع التحولات في نطاق ضيق نسبيًا من القيم أو لم يتم إصلاحها بوضوح.

بواسطة مجالات الاستخدام هناك مجموعات المؤشرات التالية:

1. حمض - أساسي.

2. مؤشرات الأكسدة والاختزال (مؤشرات الأكسدة والاختزال).

3. Metallochromic (عوامل معقدة).

4. هطول الأمطار.

5. الامتزاز.

6. محدد.

7. مختلط.

8. الانارة (الفلورسنت) والمعدن الفلوريسنت.

9. الاستخراج.

10. التدريع.

هذا التقسيم تعسفي إلى حد ما ، لأنه أثناء المعايرة ، غالبًا ما تتغير العديد من المعلمات التي ترتبط ببعضها البعض بشكل منتظم في وقت واحد. على سبيل المثال ، قيمة الرقم الهيدروجيني والقيمة المحتملة للنظام E و pH و PR (منتجات القابلية للذوبان). هناك أيضًا تصنيف أكثر اكتمالا للمؤشرات ، مع الأخذ في الاعتبار كل من التركيب الكيميائي وآلية تغيير اللون ، ولكن هذا التصنيف معقد إلى حد ما ولن يتم النظر فيه من قبلنا.

نظرية الكروموفور (HT)

يرتبط التغيير في لون المؤشر وفقًا للتصوير المقطعي المحوسب بالعمليات الهيكلية القابلة للانعكاس (الأزمرة) التي تحدث بسبب إعادة الترتيب داخل الجزيء للمجموعات الوظيفية الفردية في الجزيء. كل من الأشكال الهيكلية ( توتومرز) مستقر فقط في نطاق معين من قيم الأس الهيدروجيني أو غيرها من المعلمات البيئية ، وبالتالي ، فإن إضافة أو إزالة البروتون يؤدي إلى إعادة ترتيب جزيء المؤشر ، ونتيجة لذلك توجد مجموعات وظيفية جديدة (حاملات الكروم) التي كانت موجودة من قبل تظهر أو تختفي. تشرح هذه الميزات سبب عدم حدوث تغيير اللون لعدد من المؤشرات على الفور ، ولكن يتم تمديده بمرور الوقت ، نظرًا لأن التحولات التوتومية هي إعادة ترتيب داخل الجزيئية ، والتي ، على عكس التفاعلات الأيونية (الانفصالات) ، تكون أبطأ.

المجموعات الوظيفية المسؤولة عن لون مادة المؤشرحصلت على الاسم كرومومورفيك(كرومو - لون). وتشمل هذه: مجموعة نيترو (O = N -) ؛ مجموعة azo (–N = N–) ، عدة مجموعات كربونيل متقاربة (> C = O).

المجموعات الوظيفية, تحسين اللون أو استقرارهالمؤشرات تسمى auxochromic. تمتلك الخصائص المماثلة: المجموعات الأمينية (–NH 2) ومشتقات الأمين. المركبات المحتوية على الأكسجين والنيتروجين (–O – CH 3 ؛ –N (CH 3) 2 ؛ –N (C 2 H 5) 2) ، مجموعات الهيدروكسو (مانح الإلكترون). يظهر لون المؤشر أكثر إشراقًا إذا احتوت المادة ، بالإضافة إلى auxochromicالمجموعات أيضًا مضاد للأكسوكروميكالمجموعات (المحبة للكهرباء) التي توفر تحولًا في كثافة الإلكترون في الجزيء. على سبيل المثال ، بعض الجذور المحتوية على الأكسجين (-NO 2 ، -NO ، -COCH 3) لها خصائص محبة للكهرباء. كمثال ، نقدم الصيغ الهيكلية للأيزومرات التوتوميرية لمؤشر الانتقال المفرد ف نيتروفينول(الشكل 4.8)

الشكل 4.8 - هيكل الأشكال الحشوية لمادة المؤشر

(p-nitrophenol) التي تحتوي على مجموعات chromophoric و auxochromic.

تحتوي نظرية chromophore أيضًا على عدد من العيوب ، على وجه الخصوص:

لا يفسر Ø سبب اعتماد تغير اللون والتحويلات الدقيقة على قيمة الأس الهيدروجيني للوسيط ؛

Ø كيف يتغير لون معظم المؤشرات مع مجموعات chromophore على الفور تقريبًا ، مما يتعارض مع آلية إعادة الترتيب داخل الجزيء ؛

Ø وأخيراً ، نظرية chromophore ليست قابلة للوصف الكمي.

نظرية الأيونات الملونة.

جمعت هذه النظرية بين تمثيلات النظريات الأيونية (الانفصالية) و chromophore. وفق نظرية أيون كروموفور، المؤشرات الحمضية القاعدية هي أحماض وقواعد ضعيفة ، و تحتوي الجزيئات المحايدة وأشكالها المؤينة على مجموعات مختلفة من الكروموفور.في محلول مائيجزيء المؤشر قادر على التبرع بأيونات الهيدروجين (حمض ضعيف) أو قبولها (قاعدة ضعيفة) ، بينما يخضع لتحولات توتوميرية وفقًا للمخطط:

هند Û H + + Ind - Û H + + Ind - B,

أين هند- جزيء مؤشر غير مؤين (حمض ضعيف ، شكل توتوميري I) ؛ إنديانا- ب- أنيون لحمض قوي له شكل توتوميري II في حالة منفصلة (الشكل الأساسي II).

مع انخفاض الرقم الهيدروجيني (تحمض المحلول) ، ينتقل التوازن في النظام إلى اليسار باتجاه الشكل غير المتأين هند. بمجرد أن يبدأ في الهيمنة ، يكتسب الحل لونه.

إذا كان المحلول قلويًا (يزداد الرقم الهيدروجيني ، وينخفض ​​تركيز H +) ، ينتقل التوازن في النظام إلى اليمين ويصبح الشكل السائد إنديانا- ب، مما يعطي الحل لونًا مختلفًا ، وهو سمة مميزة بالفعل للشكل الرئيسي II. وهكذا ، فإن الشكل الحمضي للفينول فثالين (рН = 8.2) يكون عديم اللون ، وعند الانتقال إلى وسط قلوي ، يتشكل أنيون من الشكل الأساسي المشدود (рН = 10) ، ملونًا باللون الأحمر القرمزي. بين هذه الأشكال هناك مجموعة من قيم الأس الهيدروجيني (من 8.2 إلى 10) ، المقابلة لتغير تدريجي في لون المؤشر.

يمكن للعين البشرية أن تدرك لون أحد الشكلين فقط في الخليط ، بشرط أن تكون شدة اللون متماثلة ، إذا كان تركيز أحد هذين الشكلين أعلى من الثاني بحوالي 10 مرات.

المؤشرات.

1. حمض - المؤشرات الأساسية – إنها أحماض أو قواعد عضوية ضعيفة. لون المؤشرات قابل للانعكاس ويتم تحديده بواسطة قيمة الرقم الهيدروجيني للوسط. يتم حساب الفترة الانتقالية باستخدام ثابت التفكك:

Dр الصناعية. = - تسجيل K a ± 1، حيث K a هو ثابت تفكك المؤشر.

تأمل في مثال. مؤشر تفكك ثابت الايزارين الأصفرك أ \ u003d 10-11. لنحدد الفاصل الزمني لمؤشر DрН ind:

Dр الصناعية. = - السجل (10-11) ± 1 = 11 ± 1 Þ DрН ind [(11-1) ¸ (11 + 1)] =.

فاصل انتقال المؤشر DрН ind = 10 ¸ 12.

2. مؤشرات الأكسدة والاختزال- المواد العضوية التي تظهر خواص عوامل مؤكسدة ضعيفة أو مختزلة. يمكن أن تكون قابلة للعكس (ثنائي فينيل أمين) ولا رجوع عنها ، حيث يتم تدمير لونها (أحمر ميثيل ، برتقالي الميثيل ، تُعرف أيضًا باسم مؤشرات القاعدة الحمضية). يتوافق التغيير في لون المؤشر مع رد فعل قابل للعكس: إنديانا + + ني Û إند؛أين +- يتأكسد (ثور) ، و إنديانا- استعادة شكل المؤشر (الأحمر) ، نهو عدد الإلكترونات في نصف تفاعل معين . يتغيرالأكسدة والاختزال احتمال (فترة انتقال المؤشر)محسوبة وفقًا لمعادلة نرنست: DE \ u003d E 0 ± 0.059 / ن,

حيث E 0 - احتمالية الأكسدة القياسية للمؤشر ؛ ن هو عدد الإلكترونات في نصف التفاعل.

على سبيل المثال: مؤشر الأكسدة والاختزال ثنائي فينيل أمينله E 0 \ u003d + 0.76 V و n \ u003d 2. دعنا نحدد الفاصل الزمني لانتقاله.

حسب الصيغة: DE = 0.76 ± 0.059 / 2 = 0.76 ± 0.0295 Þ DE = (0,76 –0,0295) ¸ (0.76 + 0.295) = 0.73 0.79 (ب).

3 - معدن الكروم (مؤشرات معدنية)- هذه أصباغ عضوية (أحماض ضعيفة) لها مجموعات كروموفور خاصة بها وتغير لونها بشكل عكسي عندما تشكل ملحًا معقدًا مع كاتيونات معدنية. يتم استخدامها بشكل أساسي في القياس المعقد ، على سبيل المثال ، إريوكروم أسود تي. بالنسبة لهذه المؤشرات ، يجب أيضًا استيفاء الشرط: يكون ثبات مجمع المادة القابلة للمعايرة مع المعاير أعلى من ثبات المجمعات التي تشكلها مع وجود المؤشر في المحلول. الفاصل الزمني الانتقاليمحسوبة بالصيغة:

DрMe = - مجموعة السجل K. ± 1، حيث K mouth هو ثابت ثبات المركب المتكون من هذا المؤشر مع المادة القابلة للمعايرة.

4. مؤشرات هطول الأمطارمجموعة المؤشرات غير ذات أهمية في التركيب ، حيث يجب أن تتكون المادة المترسبة الملونة في المحلول فورًا بعد الترسيب شبه الكامل للمادة التحليلية (التركيز المتبقي أقل من 10-6 مول / ديسيمتر 3) ، وهناك القليل من هذه المواد.

يتم تحديد الفترة الانتقالية للمؤشر من خلال قيمة منتج الذوبان (PR) للمادة المترسبة التي يتكون منها:موانئ دبي (PR) = - logPR. ± 1.

مؤشرات الامتزازهي مواد عضوية , تظهر خصائص الأحماض أو القواعد الضعيفة ، مثل يوزينأو فلوريسئين.

تظهر آلية عمل مؤشر الامتزاز في الرسم التخطيطي (الشكل 4.9). كما يتضح من الشكل 4.9 ، فإن ظهور التلوين يحدث نتيجة لـ التغييرات في تكوين الأيونات على سطح المرحلة المشتتة(جسيم راسب أو غرواني) بسبب عمليات الامتزاز أو امتصاص أيونات المؤشر.يتم تفسير هذه الظاهرة من خلال التغيير في علامة الشحنة الكهروستاتيكية على سطح الجسيمات المترسبة أثناء المعايرة. والسبب في ذلك هو أنه في محلول ناقص المعايرة ، يكون سطح الراسب في الغالب الأيونات القابلة للمعايرة ، والتي تعد جزءًا من تركيبته (أيونات الكلوريد المترسب غير المُعايرة من AgCl) ويكتسب شحنتها. نتيجة لذلك ، يصبح امتصاص أيونات المؤشر مستحيلاً.

الشكل 4.9 - تمثيل تخطيطي لهيكل الطبقة الممتصة على سطح راسب AgCl المتكون أثناء معايرة أيونات Cl - محلول AgNO 3.

أ - حتى نقطة التكافؤ(يتم امتصاص أيونات الكلورين بواسطة السطح ، بينما تظل أيونات المؤشر Ind - في المحلول) ؛

ب - بعد نقطة التكافؤ(يمتص السطح أيونات Ag + معايرة ، والتي تجذب أيونات المؤشر Ind -).

بمجرد الوصول إلى نقطة التكافؤ ، سيكون للحل زيادة الأيونات المشحونة عكسيا للمعاير، والتي ستبدأ أيضًا في التراكم بالقرب من سطح الراسب ، وتجذب أيونات المؤشر من المحلول. المادة الناتجة تلون سطح المادة المترسبة.

5. مؤشرات محددة – مجموعة صغيرة نسبيًا من المؤشرات ، نظرًا لأن استخدامها يعتمد على تفاعلات محددة مع المادة القابلة للمعايرة. يحتوي محلول النشا على مثل هذه الخصائص فيما يتعلق بجزيئات J 2: تكوين مركب أزرق.

طرق المعايرة.

نظرًا لأنه بعيدًا عن أي مادة يمكن تحليلها مباشرة ، عن طريق التفاعل مع المعاير ، خاصةً إذا كانت غير مستقرة في الهواء ، فقد تم تطوير عدة طرق لحل مثل هذه المشكلات. الخدع (طرق) تحليل. أنها تسمح لك باستبدال غير مستقر ، في ظل ظروف اتصال معينة، بكمية معادلة لمقدار أكثر ثباتًا لا يخضع للتحلل المائي أو الأكسدة. الرئيسية التالية طرق التحليل بالمعايرة:

Ø المعايرة المباشرة ؛

Ø قابل للعكس

Ø المعايرة الخلفية أو المعايرة على البقايا ؛

Ø المعايرة غير المباشرة أو الاستبدال (بالمعايرة).

يوضح الجدول 4.1 التطبيقات طرق مختلفةحسب نوع المعايرة.

الجدول 4.1 - تطبيق أنواع وطرق مختلفة من المعايرة بالتحليل الحجمي.

اسم الطريقة	اسم الطريقة الخاصة ؛ (حل العمل)	المواد التي تحددها المعايرة
مباشر	يعكس	غير مباشر
بروتوليثوميتري	قياس الحموضة (الأحماض: حمض الهيدروكلوريك)	أسباب. تتكون الأملاح من قاعدة قوية وحمض ضعيف	أملاح القواعد الضعيفة والأحماض القوية ؛ مركبات العضوية	-
القياس القلوي (القلويات: هيدروكسيد الصوديوم)	الأحماض. تتكون الأملاح من قاعدة ضعيفة وحمض قوي	-	-
مقياس الأكسدة والاختزال	قياس الزمن ()	تقليل الوكلاء	المؤكسدات	المواد التي تتفاعل مع عوامل الاختزال
قياس اليود (و)	تقليل الوكلاء	تقليل الوكلاء	المؤكسدات. الأحماض
مجمع متر	القياس المركب (EDTA)	الكاتيونات التي تشكل مجمعات مع EDTA	الكاتيونات في المركبات غير القابلة للذوبان في الماء ؛ الكاتيونات التي لا يوجد مؤشر لها	الكاتيونات التي تشكل معقدًا أكثر استقرارًا مع EDTA من مع
طريقة الترسيب	قياس الأرجنتيني ()	الأنيونات تشكل راسب	الكاتيونات التي تشكل راسبًا قليل الذوبان مع أيونات الهالوجين: ، ، ؛ و	-

دعونا نفكر بمزيد من التفصيل في جوهر الأساليب المختلفة للمعايرة بالتحليل الحجمي.

1. المعايرة المباشرة وهو يتألف من التفاعل المباشر للمعاير والمادة القابلة للمعايرة.في عملية المعايرة ، يُضاف محلول معاير تدريجيًا إلى قسامة أو عينة من مادة ، يتم تحديد حجمها بدقة في T. يتم حساب محتوى المادة في العينة وفقًا لقانون المكافئات:

= (4.1)

أين هو عدد المعادلات المولية للتحليل في العينة المعايرة ؛ أ - عدد المعادلات المولية للمعاير التي تفاعلت مع المكون المراد تحديده أ.

تركيز المكون أفي الحل يتم حسابه بواسطة الصيغة:

(4.2)

أين هو التركيز المولي للمكافئ (الطبيعي) للمحلول المعاير (المكون المحدد) ، مول مكافئ / لتر ؛ هو حجم قسامة المحلول المعاير ، مل ؛ هو التركيز وحجم المعاير عند نقطة التكافؤ. المعايرة طريقة الأوزان الفرديةالصيغة (4.2) تتحول إلى تعبير (4.3):

(4.3)

يتم تطبيق الطريقة في جميع الحالات التي لا توجد فيها قيود. على سبيل المثال ، عند تحليل الأحماض ، تحديد عسر الماء.

2. عكس المعايرة – هذا نوع من المعايرة المباشرة ، عندما يتم تبادل الحلول العاملة والمعايرة.في هذه الحالة ، يكون التحليل قسامات من حل العمل ،وفي T.E. قياس المعايرة المستهلكة حجم المحلول الذي تم تحليله.يتم إجراء الحسابات بنفس طريقة المعايرة المباشرة ، وفقًا للصيغ (4.2) أو (4.3). تتيح هذه الطريقة تحديد مساحة سطح المحلول الملامسة للهواء عند توحيد المركبات غير المستقرة نسبيًا ، مثل هيدروكسيد الصوديوم.

المعايرة البديلة (غير المباشرة) ومعايرة البقايا (العكسية)على أساس الاستخدام حل إضافي يتفاعل مع المكون الذي سيتم تحديده.تسمح هذه التقنية للفرد بتحليل الأشياء غير المستقرة كيميائيًا أو في حالة عدم وجود مؤشر مناسب.

في المعايرة غير المباشرةأولاً ، يتم إجراء تفاعل التحليل أمع محلول مساعد في،ثم عاير تشكلت كمية مكافئة من ناتج التفاعل مع(نائب).يمكن تمثيل هذه الطريقة كمخطط: A + B C + (t-t)، بناءً على ذلك نكتب التعبير عن قانون المكافئات:

= = . (4.4)

ويترتب على المساواة (4.4) أن = ويمكن أيضًا إجراء الحساب باستخدام المعادلات (4.2) و (4.3) المستخدمة للمعايرة المباشرة. من أجل اكتمال التفاعل ، يتم دائمًا تناول المحلول الإضافي مع زيادة طفيفة. يتم تنفيذ طريقة المعايرة في قياس اليود.

في المعايرة الخلفيةأيضًا يكون التفاعل الأول بين الحليلة أوتؤخذ في محلول إضافي في،ولكن بعد ذلك معاير بقايا المحلول الإضافي غير المتفاعل . لذلك ، من الضروري أن تعرف بالضبط تركيزمحلول مساعد فيكذالك هو مقدارمأخوذة للتحليل. تعريف المكون أيتم تنفيذه وفقًا للمخطط: A + B B ost + (t-t).بناءً على شروط المعايرة ، يمكن كتابة قانون المكافئات على النحو التالي:

– = . (4.5)

من أين نحصل:

= - . (4.6)

إذا تم تناول جميع المواد كحلول ، فإن الصيغة (4.6) تأخذ الشكل

(4.7)

إذا تم أخذ واحدة على الأقل من المواد في صورة جافة (كتلتها معروفة) ، فيجب استخدام التعبير (4.6) ويجب تسجيل قيمة كل مادة على حدة.

وكيفية تحضيرها.

يستخدم القياس بالمعايرة الحلول يتم تحديد تركيزها بأي طريقة بدرجة عالية من الدقة.تسمى هذه الحلول معيار معاير أو ببساطة معاير . الحلول مصنفة عن طريق الغرض وطريقة تحديد تركيزهم.

بالميعاد يتم تقسيمهم بشكل مشروط إلى حلول العمل والحلول المعايير (ابتدائي وثانوي).

عمال تسمى الحلول التي تستخدم مباشرة في التحليل عند تحديد محتوى المادة.إذا كان حل العمل لا ينتمي إلى المعيار ، فيجب أن يكون موحدًا قبل التحليل مباشرة، لأن التركيز أثناء التخزين يمكن أن يتغير بشكل كبير. تم العثور على التركيز الدقيق لمحلول العمل بالمعايرة حل قياسي أو تعديل المواد (طريقة وزن دقيقة). ينطبق هذا ، على سبيل المثال ، على حلول العمل مثل: NaOH ، Na 2 S 2 O 3 × 5H 2 O.

تحت المحاليل القياسية فهم مثل هذا الحل المعاير الذي يحافظ بشكل ثابت على تركيزه أثناء التخزين طويل الأجل.الغرض الرئيسي من الحلول القياسية - تحديد التركيز الدقيق للعمل والحلول الأخرى المستخدمة في المعايرة بالتحليل الحجمي.

تسمى عملية تحديد التركيز الدقيق للمحلول عن طريق معايرته مقابل معيار التوحيد.

حسب طريقة تحديد التركيز يميز المعايير الأساسية و حلول موحدة .

حلول موحدة - هذه حلول يتم تحديد تركيزها وفقًا للمعيار ولا يمكن تحديدها بدقة مسبقًا.وتشمل هذه محاليل الأحماض والقلويات والأملاح القابلة للتحلل بالماء والأملاح المسترطبة ، بالإضافة إلى المواد التي يمكن أن تتفاعل مع الأكسجين الجوي وثاني أكسيد الكربون. هناك طرق عديدة لإعداد حلول موحدة. الأكثر استخدامًا لهذا الغرض: التحضير بعينة تقريبية (قلويات ، أملاح) ، طرق تخفيف أو خلط المحاليل (الأحماض ، الأملاح) ، طرق التبادل الأيوني (المحاليل الملحية).

الحلول القياسية مصنفة من خلال طريقة تحديد تركيزهم . يميز: المعايير الأساسية أو الحلول مع العيار المحضرو المعايير الثانوية - حلول ذات عيار ثابت.

المعايير الأساسيةهي الحلول التي يتم إعدادها أيضًا حسب الوزن الدقيق للمادة(الشكل 4.10) ، أو عن طريق تخفيف الكواشف المعيارية المعدة خصيصًا - المثبتات(الشكل 4.11). Fixanal عبارة عن أمبولة زجاجية محكمة الغلق تنتجها الصناعة وتحتوي على كمية موحدة بدقة من الكاشف ، وعادة ما يتم حسابها لكل 1 لتر من 0.1 نيوتن. حل.

تحضير الحل عن طريق عقبة محددة تبدأ بحساب كتلتها وفقًا لتركيز معين (عيار أو طبيعي) وحجم القارورة. يتم وزن عينة من مادة معيارية على ميزان تحليلي بدقة 1 × 10 -4 جم ويتم نقلها كميًا إلى دورق حجمي ، حيث يتم إذابتها مع التقليب (الشكل 4.10).

الشكل 4.10 - ترتيب العمليات في إعداد الحل الأساسي

معيار الوزن الدقيق: 1 - دورق حجمي Mohr ؛ 2 - قمع

3 - زجاجة بها عينة من المادة ؛ 4 - غسالة بالماء المقطر.

5 - ماصة أو قطارة.

أ - نقل عينة من مادة ما إلى دورق حجمي ؛ ب - شطف القمع ؛

ج - رفع حجم الحل القياسي إلى العلامة.

تحضر هذه الطريقة عادة محاليل الأملاح مثل البوراكس (Na 2 B 4 O 7 × 10H 2 O) ، K 2 Cr 2 O 7. يتم تحديد كمية المادة في المحلول إما بالقيمة وزن العينة المأخوذة بدقة(عند نقله ، من الضروري شطف الزجاجة جيدًا) ، أو الحساب طريقة الاختلاف، تعريف الوزن الدقيق لزجاجة الوزن ، أولاً بعينة ، ثم - فارغة، بالفعل بعد نقل المادة إلى القارورة. إذا لزم الأمر ، يتم إعادة حساب تركيز المحلول مع الأخذ في الاعتبار وزن العينة المأخوذ بالفعل.

إجراء تحضير المحلول طريقة التخفيف من فيكسانالهو مبين في الشكل 4.11. من أجل أن يكون المعيار الذي تم الحصول عليه بهذه الطريقة عالي الجودة ويلبي جميع المتطلبات ، من الضروري استبعاد فقد المادة عند فتح الأمبولة ونقلها إلى القارورة ، وكذلك التأكد من أن شظايا الأمبولة لا تدخل في الحل. هذا يعتمد إلى حد كبير على التعامل الصحيح مع الأمبولة.

الشكل 4.11 - طريقة تحضير الحلول المعيارية الأولية

طريقة التخفيف من المثبت: 1 - دورق موهر الحجمي لكل 1 لتر ؛

2 - مهاجم سفلي 3 - قمع 4 - أمبولة مثبت ؛ 5 - المهاجم العلوي.

قبل الاستخدام ، يجب شطف الأمبولة بالماء المقطر ثم فتحها فقط بمضرب خاص. مباشرة بعد نقل المادة إلى القارورة ، اشطف الأمبولة جيدًا بالماء المقطر ، على الأقل 6 أضعاف حجمها. هذه الطريقة في إعداد معيار أساسي أبسط من استخدام أوزان دقيقة ، ولكنها أقل شأنا منها من حيث الدقة. يتم استخدامه ليس فقط للحصول على محاليل الأملاح ، ولكن أيضًا للحصول على أحماض مختلفة.

منذ للطبخ الحل القياسي الأساسيمناسب فقط أدوات قياس دقيقةو التوازن التحليليثم إلى المواد المستخدمة لهذا الغرض تخضع لعدد من المتطلبات الإلزامية. الكواشف فقط التي تتميز بـ:

Ø عالية النقاء(عادة ليس أسوأ من 99.99 - 99.999٪ - مؤهلات ch.d.a. و o.s.ch.) ؛

Ø المطابقة الدقيقة لتكوين الصيغة والوزن الجزيئي المرتفع نسبيًا;

Ø استقرار التخزين في كل من الشكل الصلب والحل(نقص الماء والتحلل المائي والأكسدة والكربنة) ؛

Ø سهل التحضير وذوبان جيد;

Ø عدم انعكاس التفاعل أثناء التقييس والانتقائية;

Ø إمكانية التثبيت الدقيق لـ T. E. بأي طريقة.

المعيار الثانوي تسمى مثل هذه الحلول الموحدة, التي تكون مستقرة أثناء التخزين ويمكن استخدامها لتوحيد الحلول الأخرى.

يتم إعداد المعايير الثانوية كحلول تركيز تقريبيبأي طريقة معروفة وقبل الاستخدام - تحديد تركيزهم الدقيق عن طريق التوحيد وفقًا للمعيار الأساسي. لذلك ، عند إعداد المعايير الثانوية ، فإن الدقة العالية في قياس كتلة المادة أو حجم المحلول غير مطلوبة ، كما في حالة المعايير الأولية. مناسب لهذا الغرض موازين تكنوكيميائيةو أدوات قياس غير دقيقة(اسطوانات ، أكواب ، أنابيب اختبار متدرجة).

مثال على حل بخصائصه المعيار الثانوي ، يكون حامض الهيدروكلوريك. يمكن تخزين محاليله المخففة لفترة طويلة تصل إلى شهر واحد أو أكثر دون تغيير ملحوظ في التركيز. بورا، المستخدمة في قياس البروتوليثومي لتوحيد حمض الهيدروكلوريك ، يشير إلى المعايير الأساسية ويتم تحضيرها حسب الوزن الدقيق. بينما حل العمل هيدروكسيد الصوديوم- لا يمتلك خواص المواصفة إطلاقاً وما له من خصائص يجب إعادة ضبط التركيز في كل مرة يتم استخدامه.

وتطبيقها في التحليل

يجب أن تنظم الوثيقة المعيارية لطريقة القياس عدد الملاحظات الفردية (واحدة أو أكثر) التي يجب إجراؤها ، وكيف يتم حساب متوسطها (المتوسط ​​الحسابي لنتائج الملاحظات المتعددة ، والانحراف الوسيط أو المعياري) وكيف يتم تقديمها كنتيجة قياس (أو نتيجة الاختبار). قد يكون من الضروري إدخال تصحيحات قياسية (على سبيل المثال ، مثل رفع حجم الغاز إلى درجة الحرارة والضغط العاديين). وبالتالي ، يمكن تقديم نتيجة القياسات (الاختبارات) كنتيجة محسوبة من عدة قيم ملحوظة. في أبسط الحالات ، تكون نتيجة القياسات (الاختبارات) هي في الواقع القيمة المرصودة).

وفقًا لـ "PMG 96-2009 GSI. نتائج وخصائص جودة القياس. أشكال التمثيل "، يتم تمثيل نتيجة القياس برقم مسمى أو غير مسمى. جنبا إلى جنب مع نتيجة القياس ، يتم عرض خصائص الخطأ أو تقديراتهم الإحصائية. عرض نتائج القياس التي تم الحصول عليها كمتوسط ​​حسابي لنتائج الملاحظات المتعددة مصحوب بإشارة إلى عدد المشاهدات والفاصل الزمني الذي أجريت خلاله.

دقة نتيجة التحليل الكيميائي. معايير مراقبة دقة نتيجة قياس محتوى المكون الخاضع للرقابة في عينة التحليل ، وإجراءات وتكرار التحكم

وفقًا لـ "GOST R ISO 5725-1-2002 دقة (صحة ودقة) طرق القياس والنتائج. الجزء 1. أحكام وتعريفات أساسية ":

دقة –معدرجة قرب نتيجة القياس من القيمة المرجعية المقبولة.

القيمة المرجعية المقبولة - القيمة المطابقة للمقارنة ويتم الحصول عليها على النحو التالي:

أ) قيمة نظرية أو ثابتة تستند إلى مبادئ علمية ؛

ب) قيمة مخصصة أو معتمدة على أساس العمل التجريبي لبعض المنظمات الوطنية أو الدولية ؛

ج) قيمة متفق عليها أو تم التحقق من صحتها بناءً على عمل تجريبي تعاوني بقيادة فريق علمي أو هندسي ؛

د) القيمة المتوقعة للخاصية التي يتم قياسها ، أي القيمة المتوسطة لمجموعة معينة من نتائج القياس - فقط إذا كانت أ) و ب) و ج) غير متوفرة.

مصطلح "الدقة" ، عند الإشارة إلى سلسلة من نتائج القياس (الاختبار) ، يشمل مجموعة من المكونات العشوائية وخطأ منهجي إجمالي.

يمين - درجة الاقتراب من متوسط ​​القيمة التي تم الحصول عليها من سلسلة كبيرة من نتائج القياس (أو نتائج الاختبار) إلى القيمة المرجعية المقبولة. ملحوظات:عادة ما يكون مؤشر الصحة هو قيمة الخطأ المنهجي.

خطأ منهجي هو الفرق بين التوقع الرياضي لنتائج القياس والقيمة الحقيقية (أو القيمة المرجعية المقبولة في حالة عدم وجودها). ملحوظات:القيمة الحقيقية للكمية غير معروفة ، يتم استخدامها فقط في الدراسات النظرية.

كمكونات لخطأ القياس المنهجي ، يتم تمييز خطأ منهجي غير مستبعد ، وهو أحد مكونات خطأ القياس المنهجي بسبب النقص في تنفيذ مبدأ القياس المقبول ، وخطأ المعايرة لأداة القياس المستخدمة) ، إلخ. .

دقة - درجة القرب من نتائج القياس المستقلة التي تم الحصول عليها بشكل متكرر في ظروف منظمة محددة. ملحوظات:تعتمد الدقة فقط على الأخطاء العشوائية وليس لها علاقة بالقيمة الحقيقية أو المعلنة للكمية المقاسة. عادة ما يتم التعبير عن مقياس الدقة من حيث عدم اليقين ويتم حسابه على أنه الانحراف المعياري لنتائج القياس. تقابل الدقة الأقل انحرافًا معياريًا أكبر. "النتائج المستقلة للقياسات (أو الاختبارات)" تعني النتائج التي تم الحصول عليها بطريقة لا تتأثر بأي نتيجة سابقة تم الحصول عليها من اختبار نفس الشيء أو شيء مشابه. تعتمد القيم الكمية لمقاييس الدقة بشكل كبير على الظروف المنظمة. الحالات القصوى لمجموعات مثل هذه الشروط هي شروط التكرار وظروف التكاثر.

التكرار (مرادف التقارب) هي الدقة تحت ظروف التكرار.

التكرار (التقارب)- الظروف التي يتم بموجبها الحصول على نتائج قياس (أو اختبار) مستقل بشكل متكرر بنفس الطريقة على كائنات اختبار متطابقة ، في نفس المختبر ، بواسطة نفس المشغل ، باستخدام نفس المعدات ، خلال فترة زمنية قصيرة.

قابلية اعادة الأنتاج - الدقة في ظل ظروف التكاثر.

شروط التكاثر - الظروف التي يتم بموجبها الحصول على نتائج القياس (أو الاختبار) بشكل متكرر بنفس الطريقة، على كائنات اختبار متطابقة ، في أوقات مختلفة ، في مختبرات مختلفة ، بواسطة مشغلين مختلفين ، باستخدام معدات مختلفة ، ولكن يتم تقليلها إلى نفس ظروف القياس (درجة الحرارة ، الضغط ، الرطوبة ، إلخ).

معايير التحكم في دقة نتائج القياس هي مؤشرات للتكرار (التقارب) وإمكانية تكرار نتائج القياس وصحتها.

نظام الدولةيضمن
وحدة القياسات

تقنيات الكمية
التحليل الكيميائي لعينات المياه

موسكو

قياسي

3 - تمت الموافقة عليها وتقديمها بموجب الأمر رقم 264-st المؤرخ 26 تشرين الأول / أكتوبر 2005 للوكالة الاتحادية للوائح الفنية والمقاييس

4. يطبق هذا المعيار أحكام القانون الاتحاد الروسي"بشأن ضمان توحيد المقاييس" وقانون الاتحاد الروسي "بشأن اللوائح الفنية"

5. مقدمة للمرة الأولى

يتم نشر معلومات حول التغييرات على هذا المعيار في فهرس المعلومات المنشور سنويًا "المعايير الوطنية" ، ونص التغييرات والتعديلات - في نشرات إعلامية شهرية "معايير وطنية". في حالة مراجعة (استبدال) أو إلغاء هذا المعيار ، سيتم نشر إشعار مقابل في فهرس المعلومات المنشور شهريًا "المعايير الوطنية". يتم أيضًا نشر المعلومات والإخطارات والنصوص ذات الصلة في نظام المعلومات العامة - على الموقع الرسمي للهيئة الوطنية للاتحاد الروسي للتوحيد القياسي على الإنترنت

1 مجال الاستخدام. 2 3. المصطلحات والتعاريف. 3 4. أحكام عامة. 5 5. تطوير أسلوب التحليل الكمي الكيميائي لعينات المياه. 5 6. اعتماد أسلوب التحليل الكمي الكيميائي لعينات المياه. 7 الملحق أ. معايير عرض مؤشرات الدقة (صحة ودقة) طريقة التحليل الكمي الكيميائي لعينات المياه. 8 الملحق ب: المفاهيم الأساسية وتمثيل عدم اليقين. 9 الملحق ب. طرق تقييم مؤشرات الدقة (صحة ودقة) طريقة التحليل الكيميائي الكمي لعينات المياه. 10 الملحق د. بناء ومحتوى وعرض الوثائق المنظمة لطرق التحليل الكيميائي الكمي لعينات المياه. 12 الملحق (هـ) أمثلة لتصميم أقسام الوثائق التي تنظم طرق التحليل الكيميائي الكمي لعينات المياه. 14 الملحق هـ- مضمون العمل في سياق الدراسات المترولوجية وإصدار الشهادات لطريقة التحليل الكيميائي الكمي لعينات المياه. 17 الملحق ز. نموذج شهادة تصديق طريقة التحليل الكيميائي الكمي لعينات المياه. 18 فهرس. 19

GOST R 8.613-2005

المعيار الوطني للاتحاد الروسي

نظام الدولة لضمان توحيد القياسات تقنيات التحليل الكيميائي الكمي لعينات المياه متطلبات التطوير العامة نظام الدولة لضمان توحيد القياسات. إجراءات التحليل الكيميائي الكمي لعينات المياه. المتطلبات العامة للتطوير

تاريخ التقديم - 2006-07-01

1 مجال الاستخدام

تنطبق هذه المواصفة القياسية على الطرق المطورة والمعدلة حديثًا للتحليل الكيميائي الكمي لعينات من المياه الطبيعية ومياه الشرب ومياه الصرف (المشار إليها فيما يلي باسم MCCA لعينات المياه) وتحدد المتطلبات العامة لتطويرها واعتمادها.

2. المراجع التنظيمية

يستخدم هذا المعيار مراجع معيارية للمعايير التالية:

توحيد GOST R 1.5-2004 في الاتحاد الروسي. المعايير الوطنية للاتحاد الروسي. قواعد البناء والعرض والتصميم والتعيين

نظام الدولة GOST R 8.563-96 لضمان توحيد القياسات. تقنيات القياس

GOST R ISO 5725-1-2002 دقة (صحة ودقة) طرق القياس والنتائج. الجزء 1. الأحكام والتعاريف الأساسية

GOST R ISO 5725-2-2002 دقة (صحة ودقة) طرق القياس والنتائج. الجزء 2: الطريقة الأساسية لتحديد قابلية التكرار والتكرار لطريقة القياس القياسية

GOST R ISO 5725-3-2002 دقة (صحة ودقة) طرق القياس والنتائج. الجزء 3. قيم الدقة المتوسطة لطريقة القياس القياسية

GOST R ISO 5725-4-2002 دقة (صحة ودقة) طرق القياس والنتائج. الجزء 4: الطرق الأساسية لتحديد صلاحية طريقة القياس القياسية

GOST R ISO 5725-5-2002 دقة (صحة ودقة) طرق القياس والنتائج. الجزء الخامس طرق بديلةتحديد دقة طريقة القياس القياسية

GOST R ISO 5725-6-2002 دقة (صحة ودقة) طرق القياس والنتائج. الجزء 6. استخدام قيم الدقة في الممارسة

GOST 1.2-97 نظام التوحيد القياسي بين الولايات. المعايير والقواعد والتوصيات بين الولايات للتوحيد القياسي بين الولايات. ترتيب التطوير والاعتماد والتطبيق والتحديث والإلغاء

نظام الدولة GOST 8.315-97 لضمان توحيد القياسات. عينات قياسية لتكوين وخصائص المواد والمواد. النقاط الرئيسية

نظام الدولة GOST 8.417-2002 لضمان توحيد القياسات. الوحدات

GOST 27384-2002 المياه. معايير قياس خطأ مؤشرات التكوين والخصائص

ملاحظة - عند استخدام هذا المعيار ، يُنصح بالتحقق من صلاحية المعايير المرجعية في نظام المعلومات العامة - على الموقع الرسمي للهيئة الوطنية للاتحاد الروسي للتوحيد القياسي على الإنترنت أو وفقًا لمؤشر المعلومات المنشور سنويًا " المعايير "، والتي تم نشرها اعتبارًا من 1 يناير من العام الحالي ، ووفقًا لإشارات المعلومات المنشورة الشهرية المقابلة والمنشورة في العام الحالي. إذا تم استبدال (تعديل) المعيار المرجعي ، فعند استخدام هذا المعيار ، يجب أن تسترشد بالمعيار المستبدل (المعدل). إذا تم إلغاء المعيار المرجعي بدون استبدال ، فإن الشرط الذي يتم فيه تقديم الإشارة إليه ينطبق إلى الحد الذي لا يتأثر فيه هذا المرجع.

3. المصطلحات والتعاريف

في هذا المعيار ، يتم استخدام المصطلحات التالية مع التعريفات الخاصة بكل منها:

3.7. التحليل الكيميائي الكمي لعينات المياه:التحديد الكمي التجريبي لمحتوى واحد أو عدد من مكونات تكوين عينة المياه بالطرق الكيميائية والفيزيائية والكيميائية والفيزيائية (مع مراعاة التوصيات).

3.8. نتيجة تحليل واحد (تحديد):قيمة محتوى المكون في عينة المياه ، التي تم الحصول عليها أثناء تنفيذ واحد لإجراء التحليل.

3.9. نتيجة التحليل (القياس):المتوسط ​​الحسابي أو الوسيط لنتائج تحليل واحد (تحديد) (مع مراعاة التوصيات).

3.10. طريقة التحليل الكيميائي الكمي لعينات من مياه الشرب الطبيعية والصرف الصحي والمياه المعالجة ؛ MKCA لعينات المياه: مجموعة من العمليات والقواعد التي يوفر تنفيذها نتائج التحليل الكيميائي الكمي لعينات من المياه العادمة الطبيعية ومياه الشرب والصرف الصحي والمعالجة بخصائص الخطأ (عدم اليقين) المحددة (مع مراعاة التوصيات).

ملاحظة - MCCA لعينات المياه هو نوع من تقنيات القياس.

3.11. مؤشرات الجودة لعينات المياه MKCA:مؤشرات الدقة (صحة ودقة) MKCA لعينات المياه.

3.12. مؤشرات الدقة (صحة ودقة) MKCA لعينات المياه:الخصائص المعينة للخطأ (مكوناته) من MCCA لعينات المياه (مع مراعاة التوصيات).

3.13. الخصائص المحددة لخطأ MKCA لعينات المياه وخصائص خطأ مكوناته:الخصائص المحددة للخطأ ومكوناته لأي من مجمل نتائج التحليل التي تم الحصول عليها وفقًا لمتطلبات وقواعد عينات المياه المعتمدة من ICCA (مع مراعاة التوصيات).

ملاحظة - خصائص الخطأ المخصصة تميز الدقة المضمونة لـ MKCA لعينات المياه.

3.14. القياسات غير الدقيقة:معلمة مرتبطة بنتيجة القياس التي تميز انتشار القيم التي يمكن أن تُعزى إلى المقياس.

ملاحظة: عدم اليقين هو المكافئ لخاصية خطأ معينة. في هذه الحالة ، المكافئ لعدم اليقين الموسع هو تقدير الفاصل لخاصية الخطأ المخصصة ، والمكافئ لعدم اليقين القياسي هو تقدير النقطة لخاصية الخطأ المخصصة [انظر. الجدول A.1 (الملحق أ) والملحق ب].

3.15. نطاق المحتوى (نطاق القياس):الفاصل الزمني لمحتوى مؤشر عينة المياه ، المنصوص عليه في ICCA لعينات المياه.

3.16. نطاق عينات المياه MKCA:مدى المحتويات ونطاقات القيم المسموح بها للعوامل المؤثرة لعينات المياه و MCCA لعينات المياه.

3.17. العوامل المؤثرة في عينة الماء:المكونات المتداخلة والخصائص (العوامل) الأخرى للعينة التي تؤثر على النتيجة وخطأ (عدم اليقين) في القياسات.

3.18. العوامل المؤثرة في MCCA لعينات المياه:العوامل التي تحدد قيمها شروط تحليل عينات المياه وفقًا لـ ICCA والتي تؤثر على النتيجة وخطأ (عدم اليقين) في القياسات.

4. أحكام عامة

4.1 يتم تطوير واستخدام MKCA لعينات المياه من أجل ضمان أداء القياسات مع وجود خطأ (عدم يقين) لا يتجاوز معيار خطأ القياس لمؤشرات تكوين وخصائص المياه ، الذي تم وضعه بواسطة GOST 27384.

4.2 تم تحديد ICCA لعينات المياه في الوثائق التالية:

المعايير الوطنية للاتحاد الروسي ؛

معايير المنظمات (الشركات).

4.3 يتم استخدام عينات المياه MKCA:

هيئات الدولة التي تسيطر على التلوث وحالة البيئة الطبيعية ؛

هيئات الإشراف الصحي الحكومية ؛

هيئات حكومية لمراقبة مستوى تلوث البيئة الطبيعية ؛

المنظمات أو المؤسسات الفردية أو مجموعات المؤسسات (ذات الصلة بالصناعة أو الإدارة أو اتحاد الكيانات القانونية ذات الصلة) لتقييم جودة و (أو) تلوث المياه.

4.4 تم تطوير معايير MCCA لعينات المياه (المشار إليها فيما يلي باسم مستندات MCCA لعينات المياه) وفقًا لمتطلبات GOST R 1.5 و GOST 1.2 و GOST R 8.563. يتم تنفيذ الإشراف المترولوجي لعينات المياه المصدق عليها من قبل MKCA وفقًا لـ GOST R 8.563 و ،.

5. تطوير أسلوب التحليل الكمي الكيميائي لعينات المياه

5.1 يتكون تطوير عينات المياه من ICCA من المراحل التالية:

تطوير الاختصاصات (TOR) ؛

اختيار طريقة التحليل والوسائل التقنية (أدوات القياس ، العينات القياسية ، المخاليط المعتمدة ، الكواشف والمواد ، الأواني الحجمية ، المعدات) ؛

تحديد تسلسل ومحتوى العمليات في إعداد القياسات وأداءها ، بما في ذلك إنشاء العوامل المؤثرة لعينات المياه و MCCA لعينات المياه وطرق التخلص منها ، ونطاق محتويات المكون المحدد والقيم المسموح بها من العوامل المؤثرة؛

الاختبار التجريبي للخوارزمية المحددة لإجراء القياسات (إجراء القياسات التجريبية) ؛

تخطيط وإجراء تجربة (دراسات مترولوجية) لتقييم مؤشرات الجودة الخاصة بـ ICCA لعينات المياه لتحديد الخصائص المنسوبة لخطأ القياس (عدم اليقين) ومكوناته ؛

تحديد قيم الخاصية المخصصة لخطأ (عدم اليقين) في القياسات ؛

اختيار وتخصيص الخوارزميات للتحكم التشغيلي في إجراء التحليل أثناء تنفيذ ICA لعينات المياه في مختبر معين ؛

تطوير مسودة وثيقة لـ ICCA لعينات المياه ؛

شهادة MKCA لعينات المياه ؛

الموافقة على مسودة وثيقة ICCA لعينات المياه.

5.2 يوفر TOR البيانات الأولية لتطوير ICCA لعينات المياه (أسماء الكميات المقاسة ، وخصائص عينات المياه التي تم تحليلها ، ومعايير خطأ القياس لمؤشرات تكوين وخصائص عينات المياه ، وظروف القياس في شكل اسمي القيم و (أو) حدود نطاقات القيم المحتملة للكميات المؤثرة).

5.3 يتم اختيار الطرق وأدوات القياس وفقًا لـ. يجب اعتماد أنواع أدوات القياس المختارة وفقًا لما يلي:

القواعد ، إذا كان MKCA لعينات المياه مخصصًا للاستخدام في مجال توزيع التحكم والإشراف المترولوجي للدولة ؛

الإجراء المعمول به في مجال الدفاع والأمن ، إذا كان الهدف من ICCA لعينات المياه هو استخدامها في مجال الدفاع والأمن.

يجب الموافقة على العينات القياسية وفقًا لـ GOST 8.315 ، ويجب الموافقة على الخلائط المعتمدة وفقًا لـ.

5.4. بالنسبة لـ MKCA لعينات المياه المستخدمة لقياس المكون على مستوى معيار جودة المياه ، عند تحديد نطاق محتويات المكون ، فإن الحد الأدنى لنطاق محتويات المكون المحدد معيجب أن يستوفي n الشرط

معن؟ 0.5NKV ، (1)

حيث NKV هو معيار جودة المياه.

ملحوظات

1. قد يكون الاستثناء هو المكونات التي يستحيل تحقيق القيم المشار إليها في الصيغة (1). في هذه الحالة معيمكن أن تفي بالشرط n معن؟ NKV.

2. في حالة عدم وجود بيانات حول قيمة NKV ، يتم استخدام البيانات المتعلقة بالخلفية أو المستويات المتوسطة لقيم هذا المؤشر كمستوى إرشادي لقيم مكون جودة المياه.

5.5 يتم تنفيذ التخطيط لتجربة لتقييم مؤشرات جودة MKCA لعينات المياه وفقًا لـ GOST R ISO 5725-1 و GOST R ISO 5725-2 و GOST R ISO 5725-4 و.

بشكل عام ، المراحل الرئيسية للتخطيط لتجربة لتقييم مؤشرات جودة MCCA لعينات المياه هي:

الصياغة مخطط كتلة MKCA لعينات المياه وتحليل المصادر المحتملة للخطأ (عدم اليقين) في القياسات ؛

دراسة تكوين عينات المياه الأولية ، ودراسة التأثير المحتمل للتركيب الكلي لعينات المياه على نتائج القياس ؛

صقل نطاق ونطاق ICCA لعينات المياه بناءً على الدراسة ؛

اختيار طريقة لتقييم مؤشرات الجودة الخاصة بـ MCCA لعينات المياه بناءً على الدراسة ، وتحديد مدى توفر العينات القياسية ، وإمكانية تحضير خلائط معتمدة ، وإضافة مواد مضافة إلى العينة التي تم تحليلها ، وتوافر طريقة المقارنة ، وما إلى ذلك ؛

تحديد عدد المختبرات التي يجب أن تشارك في تجربة تقييم مشتركة (إذا لزم الأمر ، إدخال عينات المياه ICCA في شبكة المختبرات) ؛

تحديد توقيت تجربة التقييم.

5.6 يجب أن تتوافق طرق التعبير عن خصائص الخطأ المنسوب لـ MKCA لعينات المياه مع التوصيات ، مع مراعاة الملحق أ ومتطلبات GOST R ISO 5725-1. يتم التعبير عن عدم اليقين وفقًا للملحق ب ، ومع مراعاة ذلك.

يتم اختيار طرق تقييم مؤشرات الجودة لـ MKCA لعينات المياه وفقًا لـ GOST R ISO 5725-1 و GOST R ISO 5725-2 و GOST R ISO 5725-4 و GOST R ISO 5725-5 وأيضًا وفقًا لـ التوصيات والملحق ب. طرق تقييم عدم اليقين تختار وفقًا لـ ، ،.

5.7 يتم تنفيذ اختيار وتعيين الخوارزميات للتحكم التشغيلي في إجراء التحليل أثناء تنفيذ ICA لعينات المياه في مختبر معين وفقًا لـ. يتم تنفيذ اختيار وتخصيص الخوارزميات لرصد استقرار نتائج القياس التي تم الحصول عليها بواسطة MKCA لعينات المياه عند تنفيذها في مختبر معين وفقًا لـ GOST R ISO 5725-6 و.

5.8 يجب أن تحتوي مستندات ICCA لعينات المياه في الحالة العامة على الأقسام التالية:

الغرض ونطاق عينات المياه من المجلس الدولي للكراميات (ICCA) ؛

الخصائص المعينة لخطأ القياس (عدم اليقين) ؛

أدوات القياس والأجهزة المساعدة والكواشف والمواد ؛

طريقة القياس؛

متطلبات تأهيل فناني الأداء ؛

شروط القياس

التحضير للقياسات

إجراء القياسات

حساب نتائج القياس ، بما في ذلك طرق التحقق من مقبولية نتائج التحديد الفردي التي تم الحصول عليها في ظل ظروف التكرار ونتائج القياس التي تم الحصول عليها في ظل ظروف الاستنساخ ؛

مراقبة جودة نتائج القياس أثناء تنفيذ MKCA لعينات المياه في المختبر ؛

تسجيل نتائج القياس.

بناء وتقديم وثائق ICCA لعينات المياه - وفقًا للملحق د. ترد أمثلة على تصميم بعض أقسام وثائق ICCA لعينات المياه في الملحق د.

6. اعتماد أسلوب التحليل الكمي الكيميائي لعينات المياه

6.1 يتم إجراء شهادة ICCA لعينات المياه من أجل تأكيد إمكانية إجراء القياسات وفقًا للإجراء الذي ينظمه مستند ICCA لعينات المياه ، مع عدم تجاوز خصائص خطأ القياس (عدم اليقين) الخطأ المحدد (عدم اليقين ) الخصائص المحددة في وثيقة ICCA لعينات المياه.

6.2 عينات المياه مصدق عليها من قبل MKCA:

المراكز العلمية والمترولوجية الحكومية (GNMC) ؛

هيئات خدمة الدولة للأرصاد الجوية (OGMS) ؛

32 معهد الدولة للبحوث والاختبار (المشار إليه فيما يلي بـ 32 GNIII MO RF) (في مجال الدفاع والأمن) ؛

خدمات المقاييس (الهياكل التنظيمية) لمنظمة (مؤسسة).

يجب أن تكون الخدمة المترولوجية (الهيكل التنظيمي) لمنظمة (مؤسسة) التي تنفذ شهادة ICCA لعينات المياه المستخدمة في مجال توزيع الرقابة والإشراف المترولوجي للدولة ، معتمدة من أجل الحق في التصديق على ICCA لعينات المياه وفقًا مع القواعد.

ملاحظة - تخضع المستندات الخاصة بـ ICCA لعينات المياه المستخدمة في مجالات توزيع المراقبة والمراقبة المترولوجية للدولة للفحص المترولوجي في SSMC أو في المنظمات التي تم اعتماد خدماتها المترولوجية للحق في إجراء الفحص المترولوجي للوثائق لـ ICCA لـ عينات المياه المستخدمة في مناطق توزيع الدولة المترولوجية للرقابة والإشراف. تخضع المستندات الخاصة بـ MKCA لعينات المياه المعدة للاستخدام في مجال الدفاع والأمن للفحص المترولوجي في معهد الأبحاث الحكومي الثاني والثلاثين التابع لوزارة الدفاع في الاتحاد الروسي. لا يتم إجراء الفحص المترولوجي للوثائق الخاصة بـ MKCA لعينات المياه إذا تم إجراء شهادة MKCA لعينات المياه بواسطة أحد GNMC أو 32 GNIII MO RF.

6.3 يتم إجراء شهادة MCCA لعينات المياه عن طريق الفحص المترولوجي للمواد التالية لتطوير MCCA لعينات المياه:

ToR لتطوير عينات المياه ICCA ؛

مشروع وثيقة تنظم المجلس الدولي لروابط المواد الكيميائية لعينات المياه ؛

برامج ونتائج التقييم التجريبي والحاسبي لمؤشرات الجودة الخاصة بـ ICCA لعينات المياه.

6.4. عند إجراء دراسات لتحديد مؤشرات الجودة الخاصة بـ ICCA لعينات المياه ، وكذلك أثناء اعتمادها ، يجب تقديم أداء العمل المدرج في الملحق هـ.

6.5. عند إجراء فحص مترولوجي للمواد لتطوير ICCA لعينات المياه ، يقومون بتحليل امتثال طرق تقديم مؤشرات الجودة الخاصة بـ ICCA لعينات المياه مع الأحكام الرئيسية لـ GOST R ISO 5725-1 - GOST R ISO 4-5725 ، التوصيات والملحق ج (طرق عرض عدم اليقين في التوصيات ، والملحق ب) ؛ من حيث إجراءات مراقبة الجودة لنتائج القياس ، قم بتحليل ولاحظ في رأي الخبراء استخدام الإجراءات وفقًا لـ GOST R ISO 5725-6 و. عند إجراء فحص مترولوجي لوثائق MKCA لعينات المياه ، يتم استخدام التوصيات والاستخدام.

6.6. مع نتائج الشهادات الإيجابية:

إصدار شهادة تصديق من MKCA لعينات المياه (باستثناء MKCA لعينات المياه التي تنظمها المعايير الوطنية). يتم تقديم نموذج الشهادة في الملحق "ز". يتم تحديد إجراءات تسجيل شهادات التصديق الخاصة بـ ICCA لعينات المياه من قبل المنظمات (المؤسسات) التي تنفذ التصديق على ICCA لعينات المياه ؛

تمت الموافقة على المستند الذي ينظم ICCA لعينات المياه بالطريقة المحددة ؛

تشير الوثيقة التي تنظم MKCA لعينات المياه (باستثناء معيار الولاية) إلى: "الطريقة معتمدة" - مع تسمية المنظمة (المؤسسة) التي نفذت خدمتها المترولوجية الشهادة ، أو GNMC أو OGMS التي نفذت شهادة MKCA لعينات المياه.

المرفق ألف

(مرجع)

نماذج عرض مؤشرات الدقة (صحة ودقة) طريقة التحليل الكمي الكيميائي لعينات المياه

الجدول A.1

اسم مؤشر الجودة لعينات المياه من المجلس الدولي للرابطات (ICCA)	شكل عرض لمؤشر الجودة لعينات المياه الصادرة عن المجلس الدولي للرابطات (ICCA)
مؤشر دقة MKCA لعينات المياه هو السمة المحددة لخطأ MKCA لعينات المياه	1. الحدود [الدنيا ، العليا (D n ، D c)] ، حيث تم العثور على خطأ أي من إجمالي نتائج التحليل (القياسات) مع الاحتمال المقبول R ،- تقدير الفاصل الزمني ، أو ± D ، R ،لـ D = | D n | = D = ضق (د) ، أين ض- التوزيع الكمي حسب نوعه والاحتمالية المقبولة تم العثور على R. 2. الانحراف المعياري (D) للخطأ في نتائج التحليل (القياسات) التي تم الحصول عليها في جميع المختبرات باستخدام ICCA لعينات المياه - تقدير النقاط
مؤشر صحة MCCA لعينات المياه هو السمة المخصصة للخطأ المنتظم لـ MCCA لعينات المياه	أين؟ هو التوقع الرياضي (التقدير) للخطأ المنهجي ؛ ق ج - الانحراف المعياري للخطأ المنهجي غير المستبعد لـ MCCA لعينات المياه - تقدير النقاط. ملحوظة - ؟ يمكن إدخالها في نتيجة تحليل واحد (تحديد) كتصحيح. 2. الحدود (D s، n، D s، c) ، التي يوجد فيها الخطأ المنهجي لـ MCCA لعينات المياه مع الاحتمال المقبول ص، - تقدير الفاصل ، أو ± D s ، ص، حيث D s ، v = | D s ، n | = D مع = Zs ج
مؤشر تكرار MCCA لعينات المياه هو السمة المخصصة للخطأ العشوائي لنتائج تحليل واحد تم الحصول عليه في ظل ظروف التكرار	1. الانحراف المعياري لنتائج تحليل واحد تم الحصول عليه في ظل ظروف التكرار (نتائج التحديدات المتوازية) - s ص. 2. حد التكرار - صمن أجل نتيجتي تحليل منفردتين تم الحصول عليهما في ظل ظروف التكرار (نتائج التحديدات المتوازية)
مؤشر التكاثر لـ MKCA لعينات المياه هو السمة المخصصة للخطأ العشوائي لنتائج التحليل (القياسات) التي تم الحصول عليها في ظل ظروف التكاثر	1. الانحراف المعياري لنتائج التحليل (القياسات) التي تم الحصول عليها في ظل ظروف التكاثر - s تم العثور على R. 2. حد التكاثر - صمن أجل نتيجتي تحليل (قياسات)

ملاحظة: إذا تم تطوير MCCA لعينات المياه للاستخدام في مختبر واحد ، فإن خصائص الخطأ المخصصة لـ MCCA لعينات المياه هي: درجة الدقة ، ودرجة الدقة داخل المختبر ، ودرجة التكرار ، ودرجة الصحة (انحياز المختبر). نماذج العرض - وفقًا لـ.

الملحق ب

(مرجع)

المفاهيم الأساسية وتمثيل عدم اليقين

ب 1. الارتياب في نتيجة التحليل (القياسات) ، معبراً عنه بالانحراف المعياري ، هو الارتياب القياسي و.

ب .2. طريقة تقدير عدم اليقين عن طريق التحليل الإحصائي لسلسلة الملاحظات هي تقدير من النوع أ.

ب .3. طريقة تقدير عدم اليقين ، بخلاف التحليل الإحصائي لسلسلة الملاحظات ، هي تقدير من النوع ب.

ب .4. عدم اليقين المعياري لنتيجة القياس ، عندما يتم الحصول على النتيجة من قيم عدد من الكميات الأخرى ، يكون موجبًا الجذر التربيعيمجموع المصطلحات ، المصطلحات التي تمثل الفروق أو التغايرات لهذه الكميات الأخرى ، موزونة وفقًا لكيفية تغير نتيجة القياس مع التغيير في هذه الكميات ، هو عدم اليقين القياسي المشترك.

ب -5. قيمة تحدد الفترة الزمنية حول نتيجة القياس ، والتي (يمكن توقعها) ضمنها معظمتوزيعات القيم التي يمكن أن تُعزى بشكل معقول إلى المقياس وهي عدم اليقين الموسع.

ب -6. العامل العددي المستخدم كمضاعف لعدم اليقين القياسي المشترك للحصول على عدم اليقين الموسع هو عامل التغطية. عادة ما يكون معدل التغطية بين 2 و 3. قبول معدل التغطية ك= 2 يعطي فاصلاً له مستوى ثقة يقارب 95٪ ، والقبول ك= 3 يعطي فاصل زمني بمستوى ثقة يقارب 99٪.

ب 7. وفقًا عند حساب عدم اليقين ، نتيجة التحليل (القياسات) - Xيجب تحديدها مع عدم اليقين الموسع أنتوالتي يتم حسابها باستخدام عامل التغطية ك= 2. يوصى باستخدام النموذج التالي:

X ± يو، (ب 1)

أين يوهو عدم اليقين الموسع ، المحسوب باستخدام عامل تغطية 2 ، مما يعطي مستوى ثقة يقارب 95٪.

طرق تقييم مؤشرات الدقة (صحة ودقة) طريقة التحليل الكمي الكيميائي لعينات المياه

في 1. بشكل عام ، تشتمل MCCA لعينات المياه على المراحل التالية:

تحضير العينة للتحليل ؛

القياسات المباشرة للإشارات التحليلية (القياسات الوسيطة) ومعالجتها ؛

حساب نتيجة قياسات قيمة مؤشر تكوين (خصائص) المياه ، المرتبطة وظيفيًا بنتائج القياسات المباشرة.

كل من هذه العمليات مثقلة بأخطائها. يمكن أن تؤثر العديد من العوامل على تكوين خطأ نتيجة القياس ، بما في ذلك:

الفروق العشوائية بين تكوينات العينات المأخوذة ؛

تأثيرات المصفوفة والتأثيرات المتبادلة ؛

الاستخراج غير الكامل والتركيز.

التغييرات المحتملة في تكوين العينة بسبب تخزينها ؛

أخطاء أدوات القياس المستخدمة ، بما في ذلك العينات القياسية (RM) أو المخاليط المعتمدة (AC) ، والمعدات ، بالإضافة إلى نقاء الكواشف المستخدمة ؛

عدم ملاءمة النموذج الرياضي الذي تقوم عليه طريقة القياس للظاهرة الفيزيائية ؛

عدم كفاية العينات للمعايرة للعينات التي تم تحليلها ؛

عدم التيقن من قيمة التصحيح الفارغ ؛

إجراءات المشغل

اختلافات المعلمات بيئةعند إجراء القياسات (درجة الحرارة ، الرطوبة ، تلوث الهواء ، إلخ) ؛

تأثيرات عشوائية ، إلخ.

في 2. يتم إجراء تقييم قيم خاصية الخطأ المخصصة - مؤشر دقة MCCA لعينات المياه - وفقًا للقيم المحددة لخصائص مكوناتها العشوائية والمنتظمة في النطاق الكامل للمحتويات المكون المحدد ، لجميع نطاقات المكونات المرتبطة (المشار إليها فيما يلي بالعوامل المؤثرة في العينة) ، بالإضافة إلى شروط إجراء القياسات الواردة في الوثيقة لعينات المياه من ICCA.

على الساعة 3. يمكن إجراء تقييم مؤشرات الدقة (قابلية التكرار وقابلية التكاثر) على عينات مياه عمل متجانسة ومستقرة باستخدام إما RM لتكوين الماء وفقًا لـ GOST 8.315 ، أو AC وفقًا لتجربة بين المختبرات. يتم الحصول على نتائج تحليل نفس العينات أو SS (AS) مع اختلافات عشوائية في العوامل المؤثرة في المنهجية في ظل ظروف التكاثر (أوقات مختلفة ، محللون مختلفون ، دفعات مختلفة من الكواشف من نفس النوع ، مجموعات مختلفة من الأواني الحجمية ، حالات مختلفة من أدوات القياس من نفس النوع ، مختبرات مختلفة).

ملاحظة - يجب أن تكون عينات العمل متجانسة ومستقرة في التركيب طوال مدة التجربة.

في 4. يمكن إجراء تقييم مؤشر صحة MCCA لعينات المياه بإحدى الطرق التالية - باستخدام:

مجموعة من العينات للتقييم (ES) في شكل CO أو AS ؛

طريقة المضافة وطريقة المادة المضافة مع طريقة التخفيف ؛

منهجية معتمدة مع خصائص خطأ القياس المعروفة (المقدرة) (طرق المقارنة) ؛

طريقة الحساب (بجمع القيم العددية لمكونات خطأ القياس المنهجي).

ب.4.1. يتيح لك استخدام مجموعة من العينات للتقييم في شكل أول أكسيد الكربون أو التيار المتردد في ظروف الحصول على البيانات التجريبية في العديد من المختبرات تقييم الجزء الثابت من الخطأ المنهجي ، وكذلك الجزء المتغير من الخطأ النظامي الناتج عن العوامل المؤثرة في العينة. يجب أن يتوافق التكوين العام لـ TOE مع نطاق ICCA لعينات المياه. يتم تحديد محتوى المؤشر ومستويات العوامل المتداخلة للعينة في TOE وفقًا لمتطلبات التصميم التجريبي (عامل واحد أو متعدد العوامل).

ب.4.2. إن استخدام طريقة الإضافة مع طريقة التخفيف يجعل من الممكن تقدير الأجزاء المضافة (الثابتة) والمضاعفة (المتغيرة نسبيًا) للخطأ المنهجي في MCCA لعينات المياه. يتيح استخدام الطريقة المضافة تقدير الجزء المضاعف (المتغير نسبيًا) من الخطأ المنهجي لـ MCCA لعينات المياه. يُسمح باستخدام الطريقة المضافة إذا ثبت في مرحلة الدراسات الأولية أو وفقًا لبيانات مسبقة أن الجزء الإضافي (الثابت) من الخطأ المنهجي ليس جزءًا مهمًا من الناحية الإحصائية لخطأ نتيجة التحليل.

عينات التقييم هي عينات المياه العاملة ، وعينات المياه العاملة مع مادة مضافة معروفة ، وعينات العمل المخفف وعينات العمل المخففة مع مادة مضافة معروفة.

ملاحظة - يُقبل استخدام طريقة الإضافة وطريقة الإضافة إلى جانب طريقة التخفيف إذا ثبت في مرحلة الدراسات الأولية أو وفقًا لبيانات مسبقة أن العوامل المؤثرة في العينة ليس لها تأثير كبير على خطأ نتيجة التحليل.

ب.4.3. يمكن استخدام طريقة تعتمد على استخدام عينات المياه المعتمدة من ICCA مع خصائص الخطأ المعروفة (المقدرة) (المشار إليها فيما يلي بمقارنة ICCA) في ظل الظروف التالية:

يتطابق نطاق MCCA للمقارنة مع نطاق MCCA الذي تم التحقيق فيه لعينات المياه أو يتداخل معها ؛

لا تتجاوز قيمة مؤشر التكاثر الخاص بـ MCCA للمقارنة قيمة مؤشر التكاثر الخاص بـ MCCA الذي تم فحصه لعينات المياه ؛

الخطأ المنهجي لمقارنة MKCA غير مهم على خلفية خطأها العشوائي ؛

مقارنة MKCA يلبي متطلبات التحكم داخل المختبر لدقة نتائجها.

ملاحظة - يعد استخدام مقارنة MCCA مقبولًا إذا ثبت في مرحلة الدراسات الأولية أو وفقًا لبيانات مسبقة أن العوامل المؤثرة في العينة ليس لها تأثير كبير على خطأ نتيجة التحليل.

ب.4.4. يعتمد تطبيق طريقة الحساب على جمع القيم العددية لمكونات الخطأ النظامي.

عند حساب الطريقة ، يمكن أن تشمل العوامل التي تشكل الخطأ المنهجي لـ MCCA لعينات المياه جميع العوامل المدرجة في B.1 ، باستثناء التأثيرات العشوائية ، والتي يتم أخذ التقييم الكمي لتأثيرها في الاعتبار عند الحساب الانحراف المعياري لنتائج تحليل واحد (تحديد) تم الحصول عليه في ظروف التكرار.

بناء ومحتوى وعرض الوثائق المنظمة لأساليب التحليل الكمي الكيميائي لعينات المياه

د 1. يجب أن يتوافق اسم مستند MKCA لعينات المياه مع متطلبات GOST R 1.5 و GOST R 8.563.

د 2. يجب أن تحتوي وثيقة ICCA لعينات المياه جزء تمهيديوالأقسام بالترتيب:

معايير خطأ القياس ؛

طريقة التحليل (القياسات) ؛

أدوات القياس والأجهزة المساعدة والكواشف والمواد ؛

متطلبات السلامة وحماية البيئة ؛

متطلبات تأهيل المشغل ؛

شروط إجراء التحليل (القياسات) ؛

التحضير للتحليل (القياسات) ؛

إجراء التحليل (القياسات) ؛

يُسمح باستبعاد و (أو) دمج بعض الأقسام.

د -3. في الجزء التمهيدي ، يجب تحديد غرض ونطاق ICCA لعينات المياه. يجب الإشارة إلى أنواع المياه التي تم تحليلها ، واسم المكون الذي تم تحليله ، ونطاق محتويات المكون الذي تم تحليله ونطاقات الاختلافات في العوامل المؤثرة في العينة التي يسمح بها المجلس الدولي لروابط المواد الكيميائية لعينات المياه. إذا لزم الأمر ، يمكن إعطاء معلومات عن مدة القياسات ومدى تعقيدها.

تم تحديد الفقرة الأولى من الجزء التمهيدي على النحو التالي: "هذه الوثيقة (تشير على وجه التحديد إلى نوع وثيقة ICCA لعينات المياه) تحدد طريقة للتحليل الكيميائي الكمي لعينات المياه (تشير إلى أنواع المياه التي تم تحليلها) لتحديد في (فيما يلي - اسم الكمية المقاسة ، مع الإشارة إلى نطاق المكون المقاس وطريقة القياس المستخدمة) ".

د 4. يجب أن يحتوي قسم "معايير خطأ القياس" على القيم المسموح بها لمؤشر الدقة ، التي تحدد دقة القياس المطلوبة. يشار إلى معدلات خطأ القياس وفقًا لـ GOST 27384 للمجموعة الكاملة للمحتويات المقاسة للتحليل.

د -5. يحتوي قسم "الخصائص المنسوبة لخطأ القياس ومكوناته" على القيم العددية لمؤشرات الجودة الخاصة بـ MKCA لعينات المياه. يجب أن تمتثل طرق التعبير عن مؤشرات الجودة لعينات المياه الصادرة عن المجلس الدولي للكراميات (ICCA) للملحق ب والتوصيات.

يجب الإشارة إلى قيم الخصائص المحددة لخطأ القياس (مؤشرات جودة MKCA لعينات المياه) للمجموعة الكاملة للمحتويات المقاسة. إذا كانت مؤشرات الجودة الخاصة بـ MCCA لعينات المياه تعتمد على المحتوى المقاس ، فيجب تقديم قيمها في شكل اعتماد وظيفي على المحتوى المقاس أو جدول قيم لفترات المحتوى ، والتي تتغير في كل منها في قيم مؤشرات الجودة يمكن إهمالها.

ملاحظة - إذا كان القسم يعطي قيم عدم اليقين ، فسيتم تقديم طرق التعبير عنه وفقًا لـ و.

د -6. يجب أن يحتوي قسم "طريقة القياس" على اسم طريقة القياس ووصف للمبدأ (فيزيائي ، فيزيائي - كيميائي ، كيميائي) الذي تقوم عليه.

د 7. يجب أن يحتوي قسم "أدوات القياس والأجهزة المساعدة والكواشف والمواد" على قائمة كاملة بأدوات القياس (بما في ذلك العينات القياسية) والأجهزة المساعدة والمواد والكواشف اللازمة لإجراء القياسات. في قائمة هذه الوسائل ، إلى جانب الاسم ، تسميات المعايير الوطنية (معايير الفئات الأخرى) أو المواصفات الفنية ، وتسميات أنواع (نماذج) أدوات القياس ، وخصائصها المترولوجية (فئة الدقة ، وحدود الأخطاء المسموح بها ، وحدود القياس ، وما إلى ذلك).

إذا كانت القياسات تتطلب أجهزة وأجهزة خاصة ، فيجب تقديم رسوماتها وأوصافها وخصائصها في الملحق المرجعي لوثيقة ICCA لعينات المياه.

د 8. يحتوي قسم "متطلبات السلامة وحماية البيئة" على متطلبات يضمن تحقيقها سلامة العمال ومعايير الصرف الصحي الصناعي وحماية البيئة عند إجراء القياسات.

د 9. يجب أن يتضمن قسم "متطلبات تأهيل المشغل" متطلبات مستوى التأهيل (المهنة ، والتعليم ، والخبرة العملية ، وما إلى ذلك) للأشخاص المسموح لهم بإجراء القياسات.

د 10. يجب أن يحتوي قسم "شروط إجراء القياسات" على قائمة من العوامل (درجة الحرارة ، والضغط ، والرطوبة ، وما إلى ذلك) التي تحدد شروط إجراء القياسات ، ونطاقات التغييرات في هذه العوامل التي يسمح بها المجلس الدولي لروابط المواد الكيميائية لعينات المياه أو قيمها الاسمية مبينا حدود الانحرافات المسموح بها.

د 11. يجب أن يحتوي قسم "التحضير للقياسات" على وصف لجميع الاستعدادات للقياسات.

يجب أن يصف القسم مرحلة فحص أوضاع تشغيل جهاز القياس ووضعه في حالة صالحة للعمل ، أو يعطي رابطًا للوثائق التنظيمية التي تحدد الإجراء الخاص بإعداد المعدات المستخدمة.

يجب أن يصف القسم طرق معالجة العينات التي تم تحليلها للمعايرة ، وإجراءات إعداد الحلول اللازمة للتحليل. بالنسبة للحلول ذات الثبات المحدود ، يجب تحديد شروط وفترات تخزينها. يُسمح بإعطاء طريقة تحضير الحلول في الملحق المرجعي لوثيقة ICCA لعينات المياه.

إذا تم توفير إنشاء خاصية المعايرة عند إجراء القياسات ، فيجب أن يوفر القسم طرقًا لتأسيسها والتحكم فيها ، بالإضافة إلى إجراءات استخدام العينات للمعايرة.

إذا كان من الضروري ، من أجل تحديد خاصية المعايرة ، استخدام عينات للمعايرة في شكل مخاليط مُعدة مباشرةً أثناء القياسات ، يجب أن يحتوي القسم على وصف لإجراءات تحضيرها ، والقيم (واحد أو أكثر) من محتويات مكونات خليط المواد الأولية وخصائص أخطائها.

يُسمح بإعطاء طريقة تحضير مثل هذه العينات في الملحق المرجعي لوثيقة ICCA لعينات المياه.

إذا تم تحديد ترتيب العمل التحضيري من خلال وثائق أدوات القياس والوسائل التقنية الأخرى ، فإن القسم يوفر روابط لهذه المستندات.

د 12. في قسم "أداء القياسات" ، يجب تحديد متطلبات حجم (كتلة) أجزاء العينة وعددها وطرق أخذ جزء تحليلي ، إذا لزم الأمر ، يتم إعطاء تعليمات لإجراء "تجربة فارغة" ؛ يتم تحديد تسلسل التنفيذ ومحتوى العمليات التي توفر نتيجة القياس ، بما في ذلك عمليات القضاء على تأثير مكونات العينة المتداخلة ، إن وجدت.

د 13. في قسم "معالجة (حساب) نتيجة القياس" ، يجب وصف طرق حساب قيمة محتوى المؤشر في عينة المياه التي تم تحليلها من البيانات التجريبية التي تم الحصول عليها. يجب إعطاء معادلات الحساب للحصول على نتيجة القياس مع الإشارة إلى وحدات القيم المقاسة وفقًا لـ GOST 8.417.

يوفر هذا القسم طرقًا للتحقق من مقبولية نتائج التحديدات المتوازية التي تم الحصول عليها في ظل ظروف التكرار ونتائج القياس التي تم الحصول عليها في ظل ظروف التكاثر.

يجب أن تنتهي القيم العددية لنتيجة القياس برقم من نفس الرقم مثل قيمة مؤشر الدقة لـ MKCA لعينات المياه.

د 14. يحتوي قسم "تكوين نتائج القياس" على متطلبات شكل عرض نتائج القياس التي تم الحصول عليها.

د 15. يجب أن يحتوي قسم "مراقبة جودة نتائج القياس عند تنفيذ المنهجية في المختبر" على وصف لإجراءات المراقبة ، وقيم معايير الرقابة ، ومتطلبات عينات المراقبة.

الملحق د

(مرجع)

أمثلة على تصميم أقسام الوثائق المنظمة لطرق التحليل الكمي الكيميائي لعينات المياه

د 1. وفقًا للملحق أ ، يقدم هذا الملحق أمثلة لتصميم الجزء التمهيدي والأقسام التالية من المستندات الخاصة ب ICCA لعينات المياه:

الخصائص المعينة لخطأ القياس ومكوناته ؛

معالجة (حساب) نتيجة التحليل (القياسات) ؛

تسجيل نتائج التحليل (القياسات) ؛

مراقبة جودة نتائج التحليل (القياسات) أثناء تنفيذ المنهجية في المختبر.

د 2. مثال على تصميم الجزء التمهيدي

"يحدد هذا المعيار الخاص بالمنظمة (المؤسسة) طريقة للتحليل الكيميائي الكمي لعينات مياه الصرف الصحي لتحديد تركيز كتلة أيونات الكبريتات فيها من 25 إلى 400 مجم / ديسيمتر 3 بطريقة الجاذبية."

د -3. مثال على تصميم قسم "الخصائص المنسوبة لخطأ القياس ومكوناته"

هاء 3-1. توفر طريقة التحليل الكيميائي الكمي نتائج التحليل (القياسات) بخطأ لا تتجاوز قيمته القيم الموضحة في الجدول E.1.

الجدول E.1 - نطاق القياس وقيم مؤشرات الدقة والتكرار وإمكانية تكرار نتائج MCCA لعينات المياه

هاء 3-2. تُستخدم قيم مؤشر الدقة لـ MKCA لعينات المياه من أجل:

تسجيل نتائج التحليل (القياسات) الصادرة عن المختبر ؛

تقييم أنشطة المختبرات من أجل جودة الاختبار ؛

تقييم إمكانية استخدام نتائج التحليل (القياسات) في تنفيذ ICA لعينات المياه في معمل معين.

د 4. مثال على تصميم قسم "معالجة (حساب) نتيجة التحليل (القياسات)"

هاء 4-1. نتيجة تحليل واحد (تحديد) - يتم العثور على محتوى المؤشر المحدد في العينة وفقًا لمخطط المعايرة.

د / 4/2. تؤخذ نتيجة تحليل (قياسات) محتوى المؤشر المحدد في العينة كمتوسط ​​حسابي لنتائج تحديدين متوازيين تم الحصول عليهما في ظل ظروف التكرار ، ويجب ألا يتجاوز التناقض بينهما حد التكرار. قيم حد التكرار صللحصول على نتيجتين من التحديدات المتوازية موضحة في الجدول E.2.

عندما يتم تجاوز حد التكرار صبحاجة للحصول على المزيد ن (ن؟ 1) نتائج القرارات الموازية. إذا ، في هذه الحالة ، فإن التناقض ( Xالأعلى- Xدقيقة) النتائج 2 + نتعريفات متوازية أقل من (أو تساوي) النطاق الحرج سجل تجاري 0.95 (2+ ن) وفقًا لـ GOST R ISO 5725-6 ، ثم المتوسط ​​الحسابي للنتائج 2 + نتعاريف متوازية. قيم النطاق الحرجة لـ 2+ ننتائج التحديدات المتوازية موضحة في الجدول E.2.

إذا كان التناقض ( Xالأعلى- Xدقيقة) أكثر سجل تجاري 0.95 (2+ ن) ، كنتيجة نهائية للتحليل (القياس) خذ الوسيط 2 + ننتائج قرارات موازية.

عند استلام نتيجتين متتاليتين من التحليل (القياسات) في شكل وسيط ، يتم اكتشاف أسباب حدوث مثل هذه الحالة ويتم تنفيذ التحكم التشغيلي في إجراء التحليل وفقًا لذلك.

الجدول هـ -2 - مدى القياس وقيم حد التكرار والمدى الحرج عند الاحتمال المفترض ص = 0,95

هاء ٤/٣ /. يجب ألا يتجاوز التناقض بين نتائج التحليل (القياسات) التي تم الحصول عليها في مختبرين حد التكاثر. إذا تم استيفاء هذا الشرط ، فإن كلا من نتائج التحليل (القياسات) مقبولة ويمكن استخدام متوسط ​​قيمتها الإجمالية كنتيجة نهائية. يتم توضيح قيم حد التكاثر في الجدول E.3.

إذا تم تجاوز حد التكاثر ، فيمكن استخدام طرق لتقييم مقبولية نتائج التحليل (القياسات) وفقًا للقسم 5 من GOST R ISO 5725-6.

الجدول E.3 - مدى القياس وقيم حد التكاثر عند الاحتمال المقبول ص = 0,95

د -5. مثال على تصميم قسم "تنسيق نتائج التحليل (القياسات)"

نتيجة التحليل (القياسات). , في المستندات التي تنص على استخدامها ، يمكن تمثيلها في النموذج

أين - نتيجة التحليل (القياسات) ، التي تم الحصول عليها وفقًا لوصفة المنهجية ؛

D هو مؤشر على دقة MKCA لعينات المياه. ترد قيم D في القسم E.3 "الخصائص المخصصة لخطأ القياس ومكوناته".

يجوز إبراز نتيجة التحليل (القياسات) في المستندات الصادرة عن المختبر بالصيغة

قدمت د ل< D,

حيث ± D l - قيمة خاصية خطأ نتائج القياس ، التي تم تحديدها أثناء تنفيذ المنهجية في المختبر ، وفقًا للإجراء المتبع في المختبر ، مع مراعاة التوصيات والتأكد من خلال مراقبة استقرار نتائج القياس .

ملاحظة - عند تقديم نتيجة التحليل (القياسات) في المستندات الصادرة عن المختبر ، حدد عدد نتائج التحديدات الموازية التي تم إجراؤها للحصول على نتيجة التحليل (القياسات) ، وطريقة حساب نتيجة التحليل (القياسات) - المتوسط ​​الحسابي أو متوسط ​​نتائج التحديدات المتوازية.

د -6. مثال على تصميم قسم "مراقبة جودة نتائج التحليل (القياسات) عند تنفيذ المنهجية في المختبر"

د / 6-1. تنص مراقبة جودة نتائج التحليل (القياسات) عند تنفيذ المنهجية في المختبر على ما يلي:

التحكم التشغيلي في إجراء التحليل (القياسات) - بناءً على تقييم الخطأ في تنفيذ إجراء رقابة واحد ؛

التحكم في ثبات نتائج القياس - بناءً على التحكم في ثبات الانحراف المعياري للتكرار ، الانحراف المعياري للدقة داخل المختبر ، الخطأ.

د / 6/2. خوارزمية للتحكم التشغيلي في إجراء التحليل (القياسات) باستخدام عينات التحكم (ثاني أكسيد الكربون أو AS)

كمع معيار التحكم ك.

كيتم حساب k بواسطة الصيغة

أين - نتيجة قياس التحكم لمحتوى التحليل في العينة الضابطة - المتوسط ​​الحسابي لنتيجتين من التحديدات المتوازية ، لا يتجاوز التناقض بينهما حد التكرار ص.معنى صتشير في الجدول E.2 ؛

مع- قيمة مصدق عليها لعينة المراقبة.

معيار التحكم كمحسوبة حسب الصيغة

ك =د ل ، (د 2)

حيث ± D l - خاصية الخطأ في نتائج القياس ، المقابلة للقيمة المعتمدة لعينة التحكم والمحددة وفقًا لها.

كل ? ك.(د -3)

إذا لم يتم استيفاء الشرط (د 3) ، تتكرر التجربة. إذا لم يتم استيفاء الشرط (D.3) مرة أخرى ، يتم تعليق عملية التحليل ، ويتم اكتشاف الأسباب التي تؤدي إلى نتائج غير مرضية ، ويتم اتخاذ التدابير للقضاء عليها.

د / 6-3. خوارزمية للتحكم التشغيلي في إجراء التحليل (القياسات) باستخدام طريقة الإضافات

يتم تنفيذ التحكم التشغيلي في إجراء التحليل (القياسات) من خلال مقارنة نتيجة إجراء تحكم واحد كمع معيار التحكم كد .

نتيجة إجراء المراقبة كيتم حساب k بواسطة الصيغة

(د -4)

حيث - نتيجة قياس التحكم لمحتوى التحليل في عينة مع مضافة معروفة - المتوسط ​​الحسابي لنتيجتين من التحديدات المتوازية ، لا يتجاوز التناقض بينهما حد التكرار ص.معنى صتشير في الجدول E.2 ؛

نتيجة قياس التحكم لمحتوى المكون المحدد في عينة العمل هي قيمة المتوسط ​​الحسابي ننتائج التحديدات المتوازية التي لا يتجاوز التناقض بينها حد التكرار ص;

مع- مادة مضافة.

معيار التحكم كد يحسب بالصيغة

(د -5)

أين قيم خواص الخطأ لنتائج التحليل (القياسات) المحددة في المختبر عند تنفيذ المنهجية ، المقابلة لمحتوى التحليل في عينة العمل وفي العينة مع المادة المضافة.

يتم التعرف على إجراء التحليل (القياسات) على أنه مرض إذا تم استيفاء الشرط

كل؟ كد . (د -6)

إذا لم يتم استيفاء الشرط (هـ.6) ، تتكرر التجربة. إذا لم يتم استيفاء الشرط (د -6) مرة أخرى ، يتم تعليق عملية التحليل ، وتوضيح الأسباب المؤدية إلى نتائج غير مرضية ، واتخاذ الإجراءات لإزالتها.

يتم تحديد وتيرة التحكم في إجراء التحليل (القياسات) ، وكذلك الإجراءات المنفذة لرصد استقرار نتائج التحليل (القياسات) في دليل جودة المختبر.

الملحق هـ

(مرجع)

محتوى العمل في سياق الدراسات المترولوجية وإصدار الشهادات لطريقة التحليل الكيميائي الكمي لعينات المياه

الجدول E.1

اسم المصنفات	المنفذ
1. التحقق من توفر الشروط اللازمة للدراسات المترولوجية لـ MKCA لعينات المياه: التحقق من امتثال مسودة الوثيقة ، التي تنظم ICCA لعينات المياه ، المقدمة للحصول على الشهادة المترولوجية ، مع متطلبات الشروط المرجعية والملحق د من هذه المواصفة القياسية ؛ التحقق من صحة اختيار أدوات القياس المنصوص عليها في ICCA لعينات المياه ؛ التحقق من مطابقة شروط استخدام أدوات القياس المنصوص عليها في ICCA لعينات المياه ، وشروط استخدامها المحددة في الوثائق التنظيمية لأجهزة القياس ؛ التحقق من توافر وحالة فنية والامتثال لمتطلبات ICCA لعينات المياه من أدوات القياس ، والمعدات المساعدة ، والأواني الزجاجية للمختبرات ، والكواشف ، والمواد اللازمة لإصدار شهادات ICCA لعينات المياه ؛ التحقق من امتثال طرق تحضير الخلائط المطلوبة لاعتماد ICCA لعينات المياه مع التوصيات
2. وضع برنامج للتقييم التجريبي والحاسبي لمؤشرات الجودة الخاصة ب ICCA لعينات المياه	مطور MKCA لعينات المياه ، خدمة القياس للمؤسسة (المؤسسة) ، GNMC ، OGMS
3. إجراء بحث لتحديد قيم مؤشرات الجودة الخاصة بـ ICCA لعينات المياه لتقييم قيم خاصية الخطأ المحددة ومكوناتها ، وإضفاء الطابع الرسمي على نتائج البحث.	مطور عينات المياه ICCA
4. التحقق من الصحة: إجراء دراسات لتحديد مؤشرات الجودة لعينات المياه MKCA ؛ تحديد قيم مؤشرات الجودة لعينات المياه الصادرة عن المجلس الدولي للرابطات الكيميائية. اختيار (حساب) معايير خطأ القياس للمكون المحدد لتكوين (خصائص) الماء. التحقق من امتثال القيم المحسوبة للخاصية المخصصة لخطأ القياس لمعايير خطأ القياس. تحليل صحة إجراءات ومعايير مراقبة جودة نتائج القياس في تنفيذ IQCA لعينات المياه في المختبر	مطور MKCA لعينات المياه ، خدمة القياس للمؤسسة (المؤسسة) ، GNMC ، OGMS
5. اعتماد عينات المياه من قبل ICCA بناءً على نتائج الفحص المترولوجي للمواد لتطويرها ، بما في ذلك المواد اللازمة لإنشاء مؤشرات الجودة ، وفقًا للتوصيات	المنظمة التي تصادق على MKCA لعينات المياه [خدمة القياس للمؤسسة (المؤسسة) ، GNMC ، OGMS]

نموذج شهادة تصديق طريقة التحليل الكيميائي الكمي لعينات المياه اسم المنظمة (المؤسسة) التي نفذت التصديق على عينات المياه MKCA شهادة رقم. على تصديق عينات المياه من قبل ICAC طريقة التحليل الكيميائي الكمي لعينات المياه ________________________________________________________________________ اسم الكمية المقاسة وطريقة القياس وأنواع المياه طورت بواسطة ____________________________________________________________ اسم المنظمة (المؤسسة) التي طورت ICCA لعينات المياه وينظمه _____________________________________________________ تسمية واسم الوثيقة معتمدة وفقًا لـ GOST R 8.563-96. تم إجراء الشهادة بناءً على نتائج _____________________________________ نوع العمل: فحص مترولوجي لمواد التطوير ________________________________________________________________________ MCCA لعينات المياه النظرية أو دراسة الطيار ICAC لعينات المياه ، أنواع أخرى من العمل نتائج اعتماد MKCA لعينات المياه التي تفي بالمتطلبات المترولوجية لها مذكورة في الجدولين G.1 و G.2 (مع الاحتمال المقبول ف = 0,95). الجدول G.1 الجدول ز 2 عند تنفيذ MKCA ، توفر عينات المياه في المختبر: التحكم التشغيلي في إجراء التحليل (بناءً على تقييم الخطأ في تنفيذ إجراء رقابة واحد) ؛ التحكم في استقرار نتائج التحليل (بناءً على التحكم في ثبات الانحراف المعياري للتكرار ، الانحراف المعياري للدقة داخل المختبر ، الخطأ). تم تقديم خوارزمية التحكم التشغيلي لإجراء التحليل في وثيقة ICCA لعينات المياه. تم تحديد إجراءات مراقبة استقرار نتائج التحليل في دليل الجودة الخاص بالمختبر. تاريخ المسألة رئيس المنظمة (المؤسسة) _________________ __________________ نسخة توقيع التوقيع الشخصي مكان الطباعة

فهرس

	نظام الدولة لضمان توحيد القياسات. مؤشرات الدقة والصحة والدقة في طرق التحليل الكمي الكيميائي. طرق التقييم. - م: دار المعايير IPK للنشر ، 2004
	القاموس الدولي للمصطلحات في علم القياس VIM (قاموس روسي-إنجليزي-ألماني-إسباني للمصطلحات الأساسية والعامة في علم القياس). - م: دار المعايير IPK للنشر ، 1998
العلاقات العامة 50.2.002-94	نظام الدولة لضمان توحيد القياسات. الإجراء الخاص بممارسة إشراف الدولة المترولوجي على إطلاق وحالة واستخدام أدوات القياس والطرق المعتمدة لأداء القياسات والمعايير والامتثال للقواعد والمعايير المترولوجية. - م: VNIIMS ، 1994
	نظام الدولة لضمان توحيد القياسات. يتم تنفيذ الرقابة والإشراف المترولوجيين من قبل الخدمات المترولوجية للكيانات الاعتبارية. - م: VNIIMS ، 1994
	نظام الدولة لضمان توحيد القياسات. اختيار طرق ووسائل القياس في تطوير طرق إجراء القياسات. الأحكام العامة. - م: VNIIMS ، 1989
العلاقات العامة 50.2.009-94	نظام الدولة لضمان توحيد القياسات. إجراء اختبار واعتماد نوع أدوات القياس (مع التعديل رقم 1). - م: VNIIMS ، 1994
	نظام الدولة لضمان توحيد القياسات. مزيج معتمد. المتطلبات العامة للتطوير. - م: دار المعايير IPK للنشر ، 2004
	نظام الدولة لضمان توحيد القياسات. نتائج وخصائص أخطاء القياس. أشكال العرض. طرق استخدامها في اختبار عينات المنتجات ومراقبة معاملاتها. - م: VNIIMS ، 2004
	نظام الدولة لضمان توحيد القياسات. تطبيق "المبادئ التوجيهية للتعبير عن عدم اليقين في القياس". - م: دار المعايير IPK للنشر ، 2001
	إرشادات للتعبير عن الارتياب في القياس. - لكل. من الانجليزية. - S.-Pb: VNIIM im. دي. منديليف ، 1999
	دليل EURACHIM / SITAC // الوصف الكمي لعدم اليقين في القياسات التحليلية. - الطبعة الثانية ، 2000. - لكل. من الانجليزية. - S.-Pb: VNIIM im. دي. منديليف ، 2002
	نظام الدولة لضمان توحيد القياسات. مراقبة الجودة الداخلية لنتائج التحليل الكمي الكيميائي. - يكاترينبورغ: UNIIM ، 2002
PR 50.2.013-97	نظام الدولة لضمان توحيد القياسات. إجراءات اعتماد خدمات المترولوجيا للكيانات القانونية للحق في تصديق طرق إجراء القياسات وإجراء الفحص المترولوجي للوثائق. - م: VNIIMS ، 1997
	نظام الدولة لضمان توحيد القياسات. التأكد من كفاءة القياسات في التحكم في العملية. تقدير خطأ القياس بمعلومات أولية محدودة. - م: دار المعايير IPK للنشر ، 2004
R 50.2.008-2001	نظام الدولة لضمان توحيد القياسات. طرق التحليل الكمي الكيميائي. محتوى وإجراءات الفحص المترولوجي. - م: دار المعايير IPK للنشر ، 2001

الكلمات الدالة:منهجية التحليل الكيميائي الكمي لعينات من المياه الطبيعية ومياه الشرب ومياه الصرف (MCCA لعينات المياه) ، ومعايير خطأ القياس ، وخصائص خطأ القياس المنسوب ، ومؤشرات جودة MCCA لعينات المياه

في الممارسة العملية ، تتحقق جميع إنجازات الكيمياء التحليلية كعلم في منتجها النهائي - تقنية التحليل الكيميائيكائن محدد.

هناك طرق للتحليل الكيميائي النوعي وطرق التحليل الكيميائي الكمي لمادة موضوع التحليل. يمكن وصف إجراءات التحليل الكيميائي النوعي والكمي بالتسلسل بطريقة واحدة.

طريقة التحليل الكيميائيمواد موضوع التحليل - وثيقة يتم فيها ، وفقًا لطريقة التحليل المستخدمة ، وصف سلسلة من العمليات والقواعد ، والتي يضمن تنفيذها الحصول على نتيجة التحليل الكيميائيمادة محددة من موضوع محدد للتحليل مع المنشأة خصائص الخطأأو ريبةلأساليب التحليل الكمي ، وطرق التحليل النوعي - مع الموثوقية المؤكدة.

يمكن عرض نتيجة التحليل الكيميائي ، على سبيل المثال ، بالطريقة التالية: وفقًا لطريقة التحليل النوعي بإجراء ردود الفعل النوعيةوجد أنه مع وجود ثقة بنسبة 100 ٪ في عينة مادة خام رواسب Bakcharskoe هناك الحديد ؛ وفقًا لطريقة التحليل الكمي عن طريق قياس ثنائي اللون ، فقد ثبت أن محتوى الحديد في عينة مادة خام من رواسب Bakcharskoe هو (40 ± 1) ٪ بمستوى ثقة 0.95.

تعتمد كل طريقة من طرق التحليل الكيميائي على استخدام أي طريقة واحدة للتحليل الكيميائي.

أمثلة لأسماء طرق التحليل الكيميائي:

طريقة قياس التراكيز الكتلية لأيونات الكادميوم والنحاس والرصاص في الشرب والطبيعية و مياه المجاريطريقة تجريد الفولتميتر .

منهجية إجراء قياسات تركيز الكتلة متعدد الكلور dibenzo-p-dioxins و dibenzofurans في عينات الهواء الجوي بواسطة مطياف الكتلة الكروماتو.

طريقة لقياس الكسر الكتلي للمعادن الثقيلة في التربة والتربة باستخدام أجهزة تحليل التألق بالأشعة السينية من نوع X-MET ، METOREX (فنلندا).

التحليل الكيميائي لمادة هو عملية معقدة متعددة المراحل ، يتم إجراؤها في تسلسل معين ، والذي يتم وصفه عادة في منهجية التحليل كائن محدد.

يتم تحليل أي عينات من مادة ، بما في ذلك عينات من مادة الكائنات البيئية ، في تسلسل معين من مراحلها:

1. أخذ عينات من مادة (في مجال البيئة) ؛

2. الحصول على عينة معملية تمثيلية وتحليلية للمادة التحليلية.

3. تحضير عينة التحليل لقياس الإشارة التحليلية.

4. تهيئة الظروف للقياسات وتحضير أدوات القياس.

5. إعداد المادة المرجعية (المعيار).

6. إجراء قياسات مباشرة للإشارة التحليلية للمعايير وإعداد طريقة للمقارنة مع المعيار عند تطبيق طرق التحليل الفيزيائية.

7. إجراء قياسات مباشرة للإشارة التحليلية لعينة المادة التي تم تحليلها.

8. معالجة نتائج القياسات المباشرة - تحديد المكونات وحساب محتوى المادة التحليلية في عينة التحليل (القياسات غير المباشرة).

9. تقييم مقبولية نتيجة التحليل الكيميائي عن طريق التحقق من دقتها (قابلية التكرار ، التكاثر) وصحتها ؛

10. تسجيل نتائج التحليل الكيميائي لعينة مادة موضوع التحليل.

عالم البيئة ملزم باستخدام الخدمات مختبرات تحليليةمعتمد للحق في إجراء التحليل الكيميائي للمواد البيئية يعتبر المختبر المعتمد مختبراً مستقلاً قانونياً أكد موظفوه مراراً كفاءتهم الفنية. يجب تصنيف المنهجية كمعيار وطني (GOST) أو صناعي (OST) أو مستند صناعي (RD ، PND F).

مثال على متطلبات المستندات التنظيمية لحماية الهواء الجوي في مختبر مؤسسة للتحكم في التأثير السلبي على البيئة. يجب أن يكون لدى المختبر المستندات التالية:

اللوائح الخاصة بالمختبر وجواز سفره ؛

وثائق الاعتماد (التصديق) ؛

شهادات التحقق من أجهزة القياس من قبل السلطات المترولوجية الحكومية

جوازات السفر للعينات القياسية الحكومية لتكوين وخصائص الأشياء الخاضعة للرقابة ؛

نتائج مراقبة الجودة الداخلية والخارجية للقياسات المنجزة ؛

أعمال أخذ العينات وسجلات تسجيلهم ؛

طرق القياس المعتمدة.

سجلات نتائج رصد الأثر البيئي.

يتم التعبير عن نتيجة التحليل الكيميائي الكمي لعينة من مادة ما ، بما في ذلك كائن بيئي ، من خلال الكسر الكتلي w (A) أو التركيز الكتلي للمكون المحدد A ، C m (A).

عالم البيئة ، على سبيل المثال ، عند تقييم تلوث مادة من الأشياء البيئية ، يقدم للتحليل الكيميائي إلى مختبر تحليلي عينات مختارة من المواد الصلبة أو السائلة أو الغازية أو غير المتجانسة التي يصل وزنها إلى 1 كلغ. هو مهتم في كامل التركيب الكيميائيأو محتوى مكون واحد أو أكثر (في شكل ذرات ، نظائر ، أيونات ، جزيئات ، أو مجموعة جزيئات لها نفس الخصائص) في عينة من مادة موضوع التحليل - في التربة ، في النباتات ، في رواسب القاع ، في المياه الطبيعية ، في الهواء الجوي والأجسام البيئية الأخرى.

الكسر الكتلي w (A) المكون Aهي نسبة الكتلة م (أ)عنصر أ،من المادة الموجودة في العينة إلى الكتلة الكلية لعينة المادة م (شيء)التي ذهبت للتحليل:

ث (أ) \ u003d م (أ) / م(البند) ، ث / ص

الكسر الكتلي للمكون أفي عينة من مادة ما إلى نسبتها المئوية:

ث (أ) \ u003d × 100 ،٪

جزء الحجم من المكون السائل أفي عينة من مادة سائلة أو مكون غازي أفي عينة من مادة غازية يتم حسابها على النحو التالي:

ث (أ) \ u003d 100 ،٪ ،

أين الخامس (أ) -حجم المكون السائل أو الغازي أفي المجموع المجموع الخامسعينات من مادة سائلة أو غازية ؛

في الممارسة الدولية ، يستخدمون طريقة التعبير عن الكسر الكتلي كجزء من مكون في عدد كبير من الأجزاء الأخرى:

جزء لكل مائة ،٪ ، pph ، g 100 / كغ ؛

جزء في الألف ، ‰ ، جزء لكل تريليون ، جم / كجم ؛

أجزاء في المليون ، جزء في المليون ، ملغم / كغم ، غرام / طن ؛

أجزاء في المليار ، جزء في البليون ، ميكروغرام / كغ ، ملغم / طن ؛

لتحديد محتوى المكون أفي المادة السائلة والغازية ، المفهوم تركيز المكون أ.

تركيز المكون أ (ج (أ)) هي القيمة التي تميز المحتوى النسبي لمكون معين في مادة متعددة المكونات ويتم تعريفها على أنها نسبة عدد الجسيمات المكونة أ(التركيز المولي للمكون أ، التركيز المولي لمعادل المكون أ)أو كتلة المكون أ (تركيز كتلة المكون أ)،تتعلق بحجم معين من مادة سائلة أو غازية.

دائمًا ما يكون تركيز المكون قيمة مسماة ، فمن المنطقي للمكون أاسم محدد. وينعكس هذا في تعريف التركيز الذي يؤكد ذلك نحن نتكلمحول المحتوى النسبي لمكون معين في حجم سائل متعدد المكونات أو مادة غازية.

وحدة القياس الأساسية لعدد جزيئات المكون (ن) في النظام الدولي للوحدات كميات فيزيائية(نظام SI) ، المعتمد للاستخدام في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية في عام 1984 ، هو 1 مول. 1 مولتحتوي جسيمات أي مكون تهمنا في شكل وحدات كيميائية هيكلية مثل ذرة (عنصر) ، نظير ، مجموعة وظيفية ، بما في ذلك أيون ، أو جزيء ، على 6.022 × 10 23 هذه الجسيمات في أي حجم أو كتلة من المادة. جزء الألف 1 مول(وحدة متعددة) يشار إليها مليمول (يقرأ مليمول).

عدد الجسيمات المكونة أ (ن (أ))في أي كتلة من المكون أ (م (أ))محسوبة بالصيغة:

ن (أ) \ u003d م (أ) / م (أ) ، مول ،

أين م (أ) -كتلة المكون اي جي؛ م (أ) -الكتلة المولية النسبية للمكون أ ، ز / مول ؛

في النظام الدولي لوحدات الكميات الفيزيائية حسب GOST 8.417-2002 “GSI. وحدات الكميات "، الأسماء الرئيسية لتركيز المكونات في حجم مادة سائلة أو غازية هي التركيز المولي للمكون, مول / م 3 ،و تركيز كتلة المكون, كجم / م 3.

التركيز المولي للمكون أفي الحل – ج م (أ) -هو محتوى رقم الجسيمات للمكون أ ن (أ)لكل وحدة حجم الخامس

C م (A) \ u003d n (A) / V.؛ أو ج م (أ) \ u003d م (أ) / [م (أ) الخامس. ]

يتم قياس التركيز المولي للمكون بـ مول / م 3 ؛ مول / دسم 3 ، مليمول / دسم 3 مول / لتر.)

مثال على نموذج التسجيل في المستندات: C · m (NaCl) \ u003d 0.1 mol / dm 3 \ u003d 0.1 mmol / cm 3 (inممارسة تحليلية للاستخدام الداخلي واستخدام النموذج التالي للتسجيل: 0.1 مكلوريد الصوديوم).

سواء في الممارسة التحليلية وفي أشكال مختلفة النشاط المهني، بما في ذلك البيئة ، استخدم التركيز المعبر عنه بوحدات الكتلة.

التركيز الكتلي للمكون أهو المحتوى الشامل م (أ)عنصر ألكل وحدة حجم الخامسالمادة السائلة أو الغازية ، وتحسب على النحو التالي:

ج م (أ) \ u003d م (أ) / ف. و

يتم قياس تركيز كتلة المكون بـ كجم / م 3 ؛تستخدم الوحدات الفرعية أيضًا - جم / م 3 ، جم / دسم 3 ، مجم / دسم 3إلخ. (للاستخدام داخل المختبر ، يُسمح بالوحدة جم / لتر ، جم / مل).

مثال على نموذج التسجيل: C m (NaCl) \ u003d 0.1 g / dm 3، (inممارسة تحليلية للاستخدام الداخلي يُسمح بنموذج التدوين C m (NaCl) \ u003d 0.1 جم / لتر \ u003d 0.1 مجم / مل).

معرفة تركيز كتلة المكون أفي المحلول ، يمكنك حساب تركيزه المولي والعكس صحيح.

ج م (أ) \ u003d ج ​​م (أ) / م (أ) ،لو ج م (أ)أعرب عن ز / دسم 3 ،

ج م (أ) \ u003d ج ​​م (أ) م (أ) ،لو ج م (أ)أعرب عن مول / دسم 3.

يتم إعطاء طرق للتعبير عن تركيز المكون في المحلول والعلاقة بين أنواع التركيز المختلفة الملحق 3.

في علم البيئة ، عادةً ما يتم التعبير عن محتوى المكونات المحددة في عينات مادة سائلة من خلال تركيز الكتلة في الوحدات جم / ديسيمتر 3 ، مجم / ديسيمتر 3, ميكروغرام / دسم 3 ،في عينات من مادة غازية - بالوحدات جم / م 3 ، مجم / م 3 ميكروغرام / م 3.

كتلة العينة م (شيء)يمكن قياسه بالدقة المطلوبة على ميزان تحليلي ، الحجم الخامسيمكن قياسها بالدقة المطلوبة باستخدام أدوات القياس. وزن المكون أ ، م (أ)، أو عدد جسيمات المكون أ ، ن (أ)، من المستحيل قياس المواد الموجودة في العينة بشكل مباشر ، ولا يمكن قياسها إلا بشكل غير مباشر (يتم حسابها باستخدام الصيغة المناسبة ، الموجودة في الرسم البياني للمعايرة). تحقيقا لهذه الغاية ، مختلفة طرق التحليل الكيميائي الكمي.