Capitolul 4. Analiza chimică cantitativă

Analiza titrimetrică

Analiza cantitativă a unei substanțe este determinarea (măsurarea) experimentală a conținutului elemente chimice, compuși sau formele acestora în analit, exprimate în formă numerică. Scopul analizei cantitative este de a determina conținutul (concentrația) componentelor dintr-o probă, putând fi efectuată folosind diferite metode: chimic, fizico-chimic, fizic, biologic.

Metode chimice include gravimetric (greutate) și titrimetric sau volumetric tipuri de analize .

Metode gravimetrice bazat pe exacte măsurarea masei componenta care se determină sau un compus înrudit cantitativ cu acesta cu o compoziție precis cunoscută.

Sub analiza titrimetricăînţelege determinarea conţinutului unei substanţe printr-o cantitate măsurată cu precizie dintr-un reactiv (masă sau volum) care a reacţionat cu componenta care urmează să fie determinată într-o cantitate echivalentă.

Metodele de analiză chimică cantitativă nu necesită echipamente sofisticate, au precizie și reproductibilitate bună. Deoarece eroarea multor metode titrimetrice nu depășește ± 0,5 ¸ 0,1%, iar metodele gravimetrice - nu mai mult de 0,1%, aceste metode sunt încă utilizate ca metrologicîn timpul certificării metodelor de analiză. Cu toate acestea, au o serie de dezavantaje. Cele mai semnificative sunt lipsa de selectivitate și sensibilitate, care necesită pregătirea atentă a probei și a reactivilor utilizați.

Pentru analiza chimică se folosesc reactivi cu următoarele calificări: h.(pur), calitate analitica– pur pentru analiză; h.h.– pur chimic; o.s.h.- foarte curat. Cel mai scăzut conținut de impurități au reactivi de marcă o.s.h.Și h.d.a.,în timp ce calificarea reactivilor h.h.(pură) și mai jos nu sunt întotdeauna potrivite pentru determinări cantitative și necesită purificare suplimentară.

Calitatea rezultatelor obținute este determinată în mare măsură de selecția corectă a vaselor și a echipamentelor. Pentru analiza cantitativă se utilizează o mare varietate de sticlă și cântare de laborator. După scopul său, se clasifică în:

Ø feluri de mâncare cu destinație specială - folosit pentru a efectua o gamă restrânsă de operații. Acest diverse tipuri de picnometre, hidrometre, frigidere, baloane cu fund rotund, baloane Kjeldahl;

Ø vesela de uz general - cel mai des folosit in diverse tipuri de lucrari: fierbere, titrare, filtrare etc. Acest eprubete, pâlnii, pahare de laborator, baloane rotunde și conice cu fund plat (Erlenmeyer), cristalizatoare, vase Petri, sticle de cântărire, desicatoare(fig. 4.1 și 4.2);

Figura 4.1 - Sticla generală de laborator utilizată în diverse metode de analiză.

Figura 4.2 - vase de uz general: a) sticle de sticla cu capac pentru cantarirea si depozitarea substantelor higroscopice; b) diverse tipuri de mașini de spălat pentru clătirea vaselor.

Ø ustensile de măsurat - este folosit pentru a măsura volumul de lichid. Se împarte în feluri de mâncare măsurare precisă : pipete (Mora și gradate), biurete, baloane cotate Mohr (Fig. 4.3) și ustensile de măsurare inexacte: cilindri de măsurare, pahare, pahare, baloane cu diviziuni, eprubete gradate: cilindrice și conice sau cu deget (Fig. 4.4).

Figura 4.3 - ustensile pentru măsurarea exactă a volumului, utilizate în

selectarea alicotelor, prepararea soluțiilor standard și titrare.

Figura 4.4 - Vase utilizate pentru măsurarea inexactă a volumului

pentru prepararea solutiilor de standardizat si reactivi

în analiza calitativă.

Pentru a lua alicote în titrimetrie, în timpul precipitării cantitative din soluții, precum și în prepararea soluțiilor standard în diverse scopuri, utilizați întotdeauna numai sticlărie de măsurare de precizie și balanțe analitice! vesela pentru măsurarea inexactă a volumului Și cântare tehnochimice folosit: în pregătire standardizate soluții, măsurând volumele de soluții utilizate pentru menținerea acidității mediului (tampoane), se efectuează precipitarea și titrarea alicotelor. În special atunci când lucrați cu ustensile de măsurat exacte , trebuie păstrat curat. În acest scop, vase înainte de utilizare Clătiți întotdeauna cu apă distilatăși uscată. Acurate vasele se usucă în aer folosind eter sau alcool și imprecisȘi scop general– pe uscătoare încălzite sau într-un dulap de uscare. Pentru a elimina erorile în selectarea alicotelor și pentru a lucra cu biurete, acestea sunt clătite suplimentar cu soluția măsurată.

O modificare a temperaturii mediului duce la apariția unor erori de măsurare: supraestimarea sau subestimarea volumului determinat și, prin urmare, concentrația calculată. Prin urmare, toate ustensilele de măsurat au o ștampilă care le indică volum la 20ºС, și vase de măsurare precisă - opțional calibrat cu apă distilată folosind o balanță analitică și corectând pentru densitatea apei la o temperatură dată. Uneori există un marcaj suplimentar care indică rezistența la căldură și rezistența chimică. Este indicată rezistența la căldură a sticlei pătrat sau cerc mat. În astfel de vase, lichidele sunt încălzite și fierte pe sobe și arzătoare pe gaz.

Cântare. Dispozitivele folosite pentru determinarea masei corpurilor se numesc cântare . În analiza chimică se folosesc două tipuri de cântare: tehnic și analitic. Ele pot fi atât mecanice, cât și electronice; au o cană (cadrantă mecanică și electronică) sau două (pan și amortizor cântare). Sub cântărind a intelege compararea masei unui obiect dat cu masa greutăților calibrate (greutăți) sau o măsurare a presiunii pe care un obiect o exercită asupra tăvii cântarului în ceea ce privește unitățile sale de masă. Greutățile sunt necesare atunci când se lucrează la clapete sau balanțe de tavă și în cadran și electronic o balanță de tigaie cantarile sunt deja gradate in unitati de masa.

Scalele diferă în funcție de clasa de precizie și limitele de măsurare. Scale tehnice - cele mai puțin precise și sunt utilizate pentru cântărirea probelor relativ mari. În scopuri chimice, se folosesc de obicei cântare tehnice de 0,2–1 kg (uneori până la 5 kg). Precizia lor nu depășește 0,01 - 20 g. Cântare tehnice cu o precizie de 0,1 - 0,01 g numite tehnochimiceși utilizat în laborator pentru prelevarea de probe de la 1 la 500 g . În modern cântare tehnice electronice precizia măsurătorilor poate fi mai mare: cu greutatea maximă a unui obiect de 500 g, aceasta variază de la 0,001 g la 0,2 g.

Balanță analitică servi pentru definiție exactă masa probei la prepararea soluțiilor standard, efectuarea de măsurători gravimetrice etc. Precizia balanțelor amortizoarelor este de ± 2 × 10 - 4 - 2 × 10 - 5 g, iar electronică - până la 2 × 10 - 6 g. În medie , astfel de cântare sunt proiectate pentru masa maximă a obiectului de 50 - 200 g, dar scale și precizie sporită sunt produse pentru masa maximă a unei probe de 1 - 20 g, care sunt utilizate în unele tipuri de analize instrumentale, de exemplu, în spectrale. analiză.

Când lucrați la cântare, trebuie să respectați cu strictețe regulile de manipulare a acestora. Instalarea necorespunzătoare sau manipularea neatentă pot duce la rezultate nesigure și pot deteriora balanța. Acest lucru este deosebit de important de reținut atunci când utilizați balanțe de amortizoare electronice și analitice.

Indicatori și selecția acestora

Pentru a detecta punctul de echivalență în analiza titrimetrică, utilizați indicatori(din lat. indica- arată, dezvăluie). indicatori Reactivii sunt numiți reactivi care își pot schimba culoarea în mod contrastant în funcție de modificările proprietăților mediului. Cel mai adesea este materie organică Cu schimbare reversibilă a culorii(excepție - indicatori de precipitații).

Departe de orice substanță care își schimbă culoarea în funcție de proprietățile mediului este potrivită ca indicator de titrare. Mai mult, indicatorii își schimbă culoarea indiferent dacă punctul de echivalență a fost atins sau nu a fost încă atins: momentul definitoriu sunt doar parametrii mediului. Prin urmare, este important alege indicatorul potrivit . LA cerințele necesare Atunci când alegeți un indicator, includeți următoarele:

Ø indicele de titrare pT (intervalul de tranziție al culorii indicator) ar trebui să fie situat în zona de sărituri și să fie cât mai aproape de punctul de echivalență, iar valoarea erorii indicatorului nu poate depăși 0,5%;

Ø culoarea indicatorului- foarte intens și clar fixat în soluție vizual chiar și cu diluare puternică (pentru 1 - 2 picături de indicator);

Ø sensibilitatea unei substanțe indicator la modificările proprietăților mediului- mare, astfel incat schimbarea culorii sa apara cu un exces minim de titrant in solutie (de la 1 - 2 picaturi de titrant);

Ø interval de tranziție- contrast îngust și ridicat;

Ø indicatorul trebuie să fie stabil- nu se descompune in aer si in solutie;

Ø substanță indicator- indiferent de soluția titrată sau de produsele de titrare, adică nu ar trebui să apară reacții între acestea care afectează cursul curbei de titrare.

În funcție de proprietăți, indicatorii sunt clasificați după număr tranziții (unică și multijoncțiune) și după domeniul de aplicare . LA unijoncție se referă la fenolftaleină (crimson - incolor) și la multijonctiune- metil portocală (galben - portocaliu și portocaliu - roz). Exemple de alți indicatori multi-tranziție sunt: ​​a-Naphtholbenzein - două tranziții: verde - galben (pH = 0 - 1) și galben - albastru (pH = 8,4 - 10); Violet de metil - trei tranziții (galben - verde, verde - albastru, albastru - violet); Roșu cresol - două tranziții (roșu - galben și galben - magenta). Indicatoarele multi-joncțiune includ și indicatoare universale. Uneori, indicatorii multi-tranziție în titrare sunt utilizați ca indicatori cu o singură tranziție dacă schimbarea culorii nu tuturor tranzițiilor are loc într-un interval relativ îngust de valori sau nu sunt clar fixate.

De Domenii de utilizare Există următoarele grupuri de indicatori:

1. Acid - bazic.

2. Indicatori redox (indicatori redox).

3. Metalocromi (agenți de complexare).

4. Precipitații.

5. Adsorbția.

6. Specific.

7. Mixt.

8. Luminescent (fluorescent) și metal fluorescent.

9. Extracție.

10. Ecranarea.

Această împărțire este destul de arbitrară, deoarece în timpul titrarii, mai mulți parametri care se corelează între ei se schimbă adesea în mod regulat simultan. De exemplu, pH-ul și potențialul sistemului E, pH-ul și valoarea PR (produși de solubilitate). Există, de asemenea, o clasificare mai completă a indicatorilor, ținând cont atât de structura lor chimică, cât și de mecanismul de schimbare a culorii, dar o astfel de clasificare este destul de complicată și nu va fi luată în considerare de noi.

Teoria cromoforelor (HT)

Schimbarea culorii indicatorului conform CT este asociată cu procese structurale reversibile (izomerizare) care apar din cauza rearanjamentelor intramoleculare ale grupurilor funcționale individuale din moleculă. Fiecare dintre formele structurale ( tautomeri) este stabilă numai într-un anumit interval de valori ale pH-ului sau alți parametri de mediu, prin urmare, adăugarea sau eliminarea unui proton duce la o rearanjare a moleculei indicator, în urma căreia noi grupuri funcționale (cromofore) care existau înainte apar sau dispar. Aceste caracteristici explică de ce schimbarea culorii unui număr de indicatori nu are loc instantaneu, ci se extinde în timp, deoarece transformările tautomerice sunt rearanjamente intramoleculare, care, spre deosebire de reacțiile ionice (disocieri), sunt mai lente.

Grupuri funcționale responsabile de culoarea substanței indicator, a primit numele cromomorfă(cromo - culoare). Acestea includ: gruparea nitro (O = N -); o grupare azo (–N = N–), mai multe grupări carbonil strâns distanțate (>C=O).

Grup functional, îmbunătățirea sau stabilizarea culorii se numesc indicatori auxocromic. Proprietăți similare sunt posedate de: grupările amino (–NH 2) și derivații aminei; compuși care conțin oxigen și azot (–O–CH 3; –N (CH 3) 2; –N (C 2 H 5) 2), grupări hidroxo (donator de electroni). Culoarea indicatorului apare mai strălucitoare dacă substanța conține, pe lângă auxocromic grupuri, de asemenea anti-auxocromic grupări (electrofile) care asigură o schimbare a densității electronilor în moleculă. De exemplu, unii radicali care conțin oxigen (-NO2, -NO, -COCH3) au proprietăți electrofile. Ca exemplu, prezentăm formulele structurale ale izomerilor tautomeri ai unui indicator cu o singură tranziție p-nitrofenol(Fig. 4.8)

Figura 4.8 - Structura formelor tautomerice ale substanţei indicator

(p-nitrofenol) care conțin grupări cromoforice și auxocrome.

Teoria cromoforului are, de asemenea, o serie de dezavantaje, în special:

Ø nu explica de ce schimbarea culorii si transformarile tautomerice depind de valoarea pH-ului mediului;

Ø modul în care culoarea majorității indicatorilor cu grupe de cromofore se modifică aproape instantaneu, ceea ce contrazice mecanismul de rearanjare intramoleculară;

Ø și, în sfârșit, teoria cromoforului nu este susceptibilă de descriere cantitativă.

Teoria ion-cromoforică.

Această teorie a combinat reprezentările teoriilor ionice (disociative) și ale cromoforelor. Conform teoria ion-cromoforului, indicatorii acido-bazici sunt acizi și baze slabe și moleculele neutre și formele lor ionizate conțin diferite grupări cromofore.ÎN soluție apoasă molecula indicator este capabilă fie să doneze ioni de hidrogen (acid slab), fie să-i accepte (bază slabă), în timp ce suferă transformări tautomerice conform schemei:

HInd Û H + + Ind - Û H + + Ind - B,

Unde Hind- moleculă indicator neionizată (acid slab, forma I tautomeră); Ind-B- anionul unui acid puternic având forma II tautomeră în stare disociată (forma II bazică).

Odată cu scăderea pH-ului (acidificarea soluției), echilibrul din sistem se deplasează la stânga spre forma neionizată Hind. De îndată ce începe să domine, soluția își capătă culoarea.

Dacă soluția este alcalinizată (pH-ul crește, iar concentrația de H + - scade), echilibrul în sistem se deplasează spre dreapta și forma dominantă devine Ind-B, care conferă soluției o culoare diferită, deja caracteristică formei principale II. Astfel, forma acidă a fenolftaleinei (рН = 8,2) este incoloră, iar la trecerea într-un mediu alcalin se formează un anion al formei bazice tautomere (рН = 10), colorat în culoare roșu-purie. Între aceste forme există o gamă de valori pH (de la 8,2 la 10), corespunzătoare unei schimbări treptate a culorii indicatorului.

Ochiul uman este capabil să perceapă culoarea doar a uneia dintre cele două forme din amestec, cu condiția ca intensitatea culorii lor să fie aceeași, dacă concentrația uneia dintre aceste forme este de aproximativ 10 ori mai mare decât cea a doua.

indicatori.

1. Acid - indicatori bazici – sunt acizi sau baze organice slabe. Culoarea indicatorilor este reversibilă și este determinată de valoarea pH-ului mediului. Intervalul de tranziție este calculat folosind constanta de disociere:

DрН ind. = – logK a ± 1, unde K a este constanta de disociere a indicatorului.

Luați în considerare un exemplu. Constanta de disociere a indicatorului galben alizarina K a \u003d 10 -11. Să determinăm intervalul de tranziție al indicatorului DрН ind:

DрН ind. = – log (10 -11)± 1 =11 ±1 Þ DрН ind [(11-1) ¸ (11+1)] = .

Intervalul de tranziție al indicatorului DрН ind = 10 ¸ 12.

2. Indicatori redox- substanțe organice care prezintă proprietăți de agenți oxidanți sau reducători slabi. Pot fi atât reversibile (difenilamină), cât și ireversibile, a căror culoare este distrusă (roșu de metil, portocaliu de metil, sunt cunoscuți și ca indicatori acido-bazici). O schimbare a culorii indicatorului corespunde unei reacții reversibile: Ind ++ ne Û Ind; Unde +- oxidat (Ox) și Ind- forma de indicator (roșu) restaurată, n este numărul de electroni dintr-o semireacție dată . Schimbare redox potențial (interval de tranziție al indicatorului) calculat conform ecuației lui Nernst: DE \u003d E 0 ± 0,059 / n,

unde E 0 - potenţial redox standard pentru indicator; n este numărul de electroni din semireacție.

De exemplu: indicator redox difenilamină are E 0 \u003d + 0,76 V și n \u003d 2. Să determinăm intervalul tranziției sale.

După formula: DE = 0,76 ± 0,059/2 = 0,76 ± 0,0295 Þ DE = (0,76 –0,0295) ¸ (0,76 + 0,295) = 0,73 ¸ 0,79 (B).

3. Metal-cromic (indicatoare metalice)- Aceștia sunt coloranți organici (acizi slabi) care au propriile grupări cromofore și își schimbă reversibil culoarea atunci când formează o sare complexă cu cationi metalici. Ele sunt utilizate în principal în complexometrie, de exemplu, negru eriocrom T. Pentru acești indicatori, condiția trebuie îndeplinită suplimentar: stabilitatea complexului substanţei titrabile cu titrantul este mai mare decât cea a complecşilor formaţi de acesta cu indicatorul în soluţie. Interval de tranziție calculat prin formula:

DрMe = – logK set. ± 1, unde K gura este constanta de stabilitate a complexului format de acest indicator cu substanta titrabila.

4. Indicatori de precipitații Grupul de indicatori este nesemnificativ în compoziție, deoarece un precipitat colorat ar trebui să se formeze în soluție imediat după precipitarea aproape completă a analitului (concentrația reziduală este mai mică de 10–6 mol/dm 3) și există puține astfel de substanțe.

Intervalul de tranziție al indicatorului este determinat de valoarea produsului de solubilitate (PR) al precipitatului format de acesta:Dp(PR) = – logPR. ± 1.

Indicatori de adsorbție sunt substanțe organice , prezentând proprietățile acizilor sau bazelor slabe, cum ar fi eozina sau fluoresceina.

Mecanismul de acțiune al indicatorului de adsorbție este prezentat în diagramă (Fig. 4.9). După cum se poate observa din figura 4.9, apariția colorării apare ca urmare a modificări ale compoziției ionilor de pe suprafața fazei dispersate(precipitat sau particulă coloidală) din cauza procese de adsorbţie sau desorbţie a ionilor indicatori. Acest fenomen se explică prin modificarea semnului sarcinii electrostatice de pe suprafața particulelor de precipitat în timpul titrării. Motivul pentru aceasta este că, într-o soluție subtitrată, suprafața precipitatului sorb predominant ioni titrabili, care fac parte din compoziția sa (precipitatul AgCl sorb ionii Cl - netitrați) și își dobândește sarcina. Ca urmare, sorbția ionilor indicatori devine imposibilă.

Figura 4.9 - Reprezentarea schematică a structurii stratului sorbit pe suprafața precipitatului de AgCl format în timpul titrarii ionilor de Cl - soluție de AgNO 3.

A - până la punctul de echivalență(Ionii Cl - sunt absorbiți de suprafață, în timp ce ionii indicatori Ind - rămân în soluție);

b - după punctul de echivalență(suprafața absoarbe Ag + ionii titrant, care atrag ionii indicatori Ind -).

De îndată ce se atinge punctul de echivalență, soluția va avea excesul de ioni cu încărcare opusă ai titrantului, care va începe să se acumuleze și lângă suprafața precipitatului, atrăgând din soluție ioni indicatori. Substanța rezultată colorează suprafața precipitatului.

5. Indicatori specifici – Un grup relativ mic de indicatori, deoarece utilizarea lor se bazează pe reacții specifice cu substanța titrabilă. O soluție de amidon are astfel de proprietăți în raport cu moleculele J 2: formarea unui compus albastru.

Metode de titrare.

Deoarece departe de orice substanță poate fi analizată direct, prin reacție cu un titrant, mai ales dacă este instabilă în aer, au fost dezvoltate mai multe metode pentru a rezolva astfel de probleme. trucuri (moduri) analiză. Ele vă permit să înlocuiți instabil, în condiții de conectare date, printr-o cantitate echivalentă a unuia mai stabil care nu suferă hidroliză sau oxidare. Următoarele principale metode de analiză titrimetrică:

Ø titrare directa;

Ø reversibil;

Ø titrare inapoi sau titrare pe reziduu;

Ø titrare indirecta sau prin substitutie (prin substituent).

Tabelul 4.1 prezintă aplicațiile diferite căiîn funcţie de tipul de titrare.

Tabel 4.1 - Aplicarea diferitelor tipuri și metode de titrare.

numele metodei	numele metodei private; (soluție de lucru)	substanţe determinate prin titrare
direct	verso	indirect
Protolitometrie	Acidimetrie (acizi: HCl)	motive; săruri formate dintr-o bază tare și un acid slab	săruri de baze slabe și acizi tari; compusi organici	-
Alcalimetrie (alcaline: NaOH)	acizi; săruri formate dintr-o bază slabă și un acid tare	-	-
Contor redox	Permanganatometrie ()	agenţi reducători	oxidanţi	substanţe care reacţionează cu agenţi reducători
Iodometrie ( și )	agenţi reducători	agenţi reducători	oxidanți; acizi
Complex-metria	Complexometrie (EDTA)	cationi care formează complexe cu EDTA	cationi în compuși insolubili în apă; cationi pentru care nu exista indicator	cationi care formează un complex mai stabil cu EDTA decât cu
Metoda de sedimentare	Argentometrie ()	Anionii formând un precipitat	cationi care formeaza un precipitat putin solubil cu ioni de halogen: , , ; ,	-

Să luăm în considerare mai detaliat esența diferitelor metode de titrare.

1. Titrare directă Constă în interacțiunea directă a titrantului și a substanței titrabile.În procesul de titrare, se adaugă treptat o soluție de titrant la o alicotă sau o probă dintr-o substanță, al cărei volum este fixat cu precizie în T. E. O soluție de lucru de o concentrație cunoscută este utilizată ca titrant. Calculul conținutului unei substanțe dintr-o probă se efectuează conform legii echivalentelor:

= (4.1)

unde este numărul de echivalenți molar ai analitului din proba titrată; A - numărul de echivalenți molar ai titrantului care a reacționat cu componenta care urmează să fie determinată A.

concentrația componentelor Aîn soluție se calculează cu formula:

(4.2)

unde este concentrația molară a echivalentului (normalității) soluției titrate (componentă determinată), mol-eq/l; este volumul unei alicote din soluția titrată, ml; este concentrația și este volumul titrantului la punctul de echivalență. Titrare metoda greutăților individuale formula (4.2) se transformă în expresia (4.3):

(4.3)

Metoda se aplică în toate cazurile în care nu există restricții. De exemplu, atunci când se analizează acizi, se determină duritatea apei.

2. Titrare inversă – Acesta este un tip de titrare directă, când soluția de lucru și cea titrată sunt schimbate.În acest caz, analiza este alicote din soluția de lucru, iar în T.E. se măsoară titrarea uzată volumul soluției analizate. Calculele se efectuează în același mod ca în titrarea directă, conform formulelor (4.2) sau (4.3). Metoda face posibilă limitarea suprafeței soluției în contact cu aerul la standardizarea compușilor relativ instabili, cum ar fi NaOH.

Titrarea substituentului (indirect) și titrarea reziduurilor (invers) pe baza utilizării soluție auxiliară care interacționează cu componenta de determinat. Această tehnică permite analizarea obiectelor instabile chimic sau în absența unui indicator adecvat.

Într-o titrare indirectămai întâi, se realizează reacția analitului A cu solutie auxiliara ÎN, si apoi titrat cantitate echivalentă de produs de reacție format CU(adjunct). Această metodă poate fi reprezentată sub formă de diagramă: A + B C + (t-t), pe baza căruia scriem expresia pentru legea echivalentelor:

= = . (4.4)

Din egalitate (4.4) rezultă că = iar calculul poate fi efectuat și folosind formulele (4.2) și (4.3) utilizate pentru titrarea directă. Pentru completarea reacției, soluția auxiliară se ia întotdeauna cu un ușor exces. Această metodă de titrare este implementată în iodometrie.

În titrare în spate De asemenea prima reacție este între analit Ași luate în exces de soluție auxiliară ÎN, dar apoi titrat reziduu de soluție auxiliară nereacționată . Prin urmare, este necesar să știți exact concentraţie soluție auxiliară ÎN si a lui volum luate pentru analiză. Definirea componentelor A realizat conform schemei: A + B B ost + (t-t). Pe baza condițiilor de titrare, legea echivalenților poate fi scrisă astfel:

– = . (4.5)

De unde obținem:

= - . (4.6)

Dacă toate substanțele sunt luate ca soluții, atunci formula (4.6) ia forma

(4.7)

Dacă cel puțin una dintre substanțe este luată în formă uscată (masa sa este cunoscută), atunci trebuie utilizată expresia (4.6) și valoarea pentru fiecare dintre substanțe trebuie înregistrată individual.

Și cum să le prepari.

Titrimetria folosește soluții a cărui concentrație se stabilește prin orice metodă cu un grad ridicat de precizie. Astfel de soluții se numesc titrat standard sau pur și simplu titrat . Soluțiile sunt clasificate după scop şi prin metoda de determinare a concentraţiei acestora.

Prin programare sunt împărțiți condiționat în solutii de lucru si solutii standardele (primar si secundar).

Muncitorii numite soluţii care se folosesc direct în analiză la determinarea conţinutului unei substanţe. Dacă soluția de lucru nu aparține standardului, atunci trebuie să fie standardizată chiar înainte de analiză, deoarece concentrația în timpul depozitării s-ar putea modifica semnificativ. Concentrația exactă a soluției de lucru se găsește prin titrare soluție standard sau substanțe de ajustare (metodă de cântărire precisă). Acest lucru se aplică, de exemplu, unor soluții de lucru precum: NaOH, Na 2 S 2 O 3 × 5H 2 O.

Sub soluție standard înțelegeți o astfel de soluție titrată care își menține stabil concentrația în timpul depozitării pe termen lung. Scopul principal al soluțiilor standard - determinarea concentrației exacte a soluțiilor de lucru și a altor soluții utilizate la titrare.

Se numește procesul de stabilire a concentrației exacte a unei soluții prin titrarea acesteia față de un standard standardizare.

După metoda de determinare a concentraţiei distinge standarde primare Și solutii standardizate .

Soluții standardizate - acestea sunt soluții a căror concentrație este stabilită conform standardului și nu pot fi determinate cu precizie în prealabil. Acestea includ soluții de acizi, alcaline, săruri hidrolizabile și higroscopice, precum și substanțe care pot reacționa cu oxigenul atmosferic și dioxidul de carbon. Există multe modalități de a pregăti soluții standardizate. Cele mai frecvent utilizate în acest scop sunt: ​​prepararea printr-o probă aproximativă (alcaline, săruri), metode de diluare sau amestecare a soluțiilor (acizi, săruri), metode de schimb ionic (soluții sărate).

Soluțiile standard sunt clasificate prin metoda de determinare a concentraţiei acestora . Distinge: standarde primare sau soluţii cu titru preparatȘi standarde secundare - solutii cu titru fix.

Standarde primare sunt soluţii care se prepară fie în funcţie de greutatea exactă a substanţei(Fig. 4.10), sau prin diluarea unor reactivi standardizati special preparati - fixanali(Fig. 4.11). Fixanal este o fiolă sigilată din sticlă produsă de industrie și care conține o cantitate strict standardizată de reactiv, calculată de obicei la 1 litru de 0,1 N. soluţie.

Prepararea soluției prin cuplaj exact începe cu calculul masei sale în funcție de o concentrație dată (titru sau normalitate) și volumul balonului. O probă dintr-o substanță standard este cântărită pe o balanță analitică cu o precizie de 1 × 10 -4 g și transferată cantitativ într-un balon cotat, unde este dizolvată cu agitare (Fig. 4.10).

Figura 4.10 - Ordinea operaţiilor în prepararea soluţiei primare

standard pentru ponderare precisă: 1 - balon cotat Mohr; 2 - pâlnie;

3 - sticlă cu o probă de substanță; 4 – masina de spalat cu apa distilata;

5 - pipetă sau picurător.

a - transferul unei probe dintr-o substanță într-un balon cotat; b - clătirea pâlniei;

c – aducerea volumului soluției etalon la semn.

Această metodă prepară de obicei soluții de săruri precum borax (Na 2 B 4 O 7 × 10H 2 O), K 2 Cr 2 O 7 . Cantitatea de substanță dintr-o soluție se găsește fie prin valoare greutatea probei prelevate cu precizie(atunci când îl transferați, este necesar să clătiți bine sticla) sau calculați metoda diferențelor, definind greutatea exactă a sticlei de cântărire, mai întâi cu o probă și apoi - goală, deja după transferul substanței în balon. Dacă este necesar, concentrația soluției este recalculată ținând cont de greutatea efectiv prelevată a probei.

Procedura de preparare a soluției metoda de diluare din fixanal prezentat în Figura 4.11. Pentru ca standardul obținut prin această metodă să fie de înaltă calitate și să îndeplinească toate cerințele, este necesar să excludeți pierderea substanței la deschiderea fiolei și să o transferați în balon și, de asemenea, să vă asigurați că fragmentele fiolei nu intra in solutie. Acest lucru depinde în mare măsură de manipularea corectă a fiolei.

Figura 4.11 - Metoda de preparare a solutiilor standard primare

metoda de diluare din fixanal: 1 - balon cotat Mohr la 1 litru;

2 - atacant inferior; 3 - pâlnie; 4 - fiola fixanală; 5 - atacant superior.

Înainte de utilizare, fiola trebuie clătită cu apă distilată și abia apoi deschisă cu un percutor special. Imediat după transferul substanței în balon, clătiți bine fiola cu apă distilată, de cel puțin 6 ori volumul acesteia. Această metodă de pregătire a unui standard primar este mai simplă decât utilizarea greutăților precise, dar inferioară acesteia ca precizie. Este folosit nu numai pentru a obține soluții de săruri, ci și diferiți acizi.

Din moment ce pentru gătit soluție standard primară potrivit numai ustensile de măsurare preciseȘi Balanță analitică, apoi la substanțele utilizate în acest scop sunt supuse unui număr de cerințe obligatorii. Numai reactivii care se caracterizează prin:

Ø puritate înaltă(de obicei nu mai rău de 99,99 - 99,999% - calificări ale ch.d.a. și o.s.ch.);

Ø corespondența exactă cu compoziția formulei și greutate moleculară relativ mare;

Ø stabilitate la depozitare atât în ​​formă solidă, cât și în soluție(lipsa proceselor de hidratare, hidroliză, oxidare și carbonizare);

Ø usor de preparat si solubilitate buna;

Ø ireversibilitatea reacției în timpul standardizării, selectivitatea;

Ø posibilitatea fixării precise a T. E. prin orice metodă.

standard secundar numite astfel de soluţii standardizate, care sunt stabile în timpul depozitării și pot fi utilizate pentru standardizarea altor soluții.

Standardele secundare sunt pregătite ca soluții concentrație aproximativă prin orice metodă cunoscută și înainte de utilizare - determina concentratia lor exacta prin standardizare conform standardului primar. Prin urmare, la pregătirea standardelor secundare, nu este necesară o precizie ridicată în măsurarea masei unei substanțe sau a volumului unei soluții, ca în cazul standardelor primare. Potrivit pentru acest scop cântare tehnochimiceȘi ustensile de măsurare inexacte(cilindri, pahare, eprubete gradate).

Un exemplu de soluție cu proprietăți standard secundar , este acid clorhidric. Soluțiile sale diluate pot fi păstrate pentru o perioadă lungă de timp, până la 1 lună sau mai mult, fără o schimbare vizibilă a concentrației. Bura, folosit în protolitometrie pentru standardizarea HCl, se referă la standarde primare și se prepară în funcție de greutatea exactă. Întrucât Soluție de lucru NaOH- nu posedă deloc proprietățile unui standard și ale acestuia concentrația trebuie resetată de fiecare dată când este utilizată.

Și aplicarea lor în analiză

Documentul normativ pentru metoda de măsurare ar trebui să reglementeze câte (una sau mai multe) observații trebuie făcute, modul în care acestea sunt mediate (media aritmetică a rezultatelor observațiilor multiple, mediana sau abaterea standard) și modul în care sunt prezentate ca rezultat al măsurării (sau rezultatul testului). Poate fi necesar să se introducă corecții standard (de exemplu, cum ar fi aducerea volumului de gaz la temperatura și presiunea normală). Astfel, rezultatul măsurătorilor (testelor) poate fi prezentat ca rezultat calculat din mai multe valori observate. În cel mai simplu caz, rezultatul măsurătorilor (testelor) este de fapt valoarea observată).

Conform „PMG 96-2009 GSI. Rezultate și caracteristici ale calității măsurătorilor. Forme de reprezentare”, rezultatul măsurării este reprezentat de un număr numit sau nenumit. Împreună cu rezultatul măsurării sunt prezentate caracteristicile erorii acesteia sau estimările statistice ale acestora. Prezentarea rezultatelor măsurătorilor obținute ca medie aritmetică a rezultatelor observațiilor multiple este însoțită de indicarea numărului de observații și a intervalului de timp în care au fost efectuate.

Precizia rezultatului analizei chimice. Standarde pentru monitorizarea acurateței rezultatului măsurării conținutului de componentă controlată din proba de analit, proceduri și frecvență de control

Conform „GOST R ISO 5725-1-2002 Acuratețea (corectitudinea și precizia) metodelor și rezultatelor de măsurare. Partea 1. Dispoziții și definiții de bază”:

precizie –Cu gradul de apropiere a rezultatului măsurării față de valoarea de referință acceptată.

valoarea de referință acceptată - valoarea care servește drept potrivire pentru comparație și se obține ca:

a) o valoare teoretică sau stabilită bazată pe principii științifice;

b) o valoare atribuită sau certificată pe baza muncii experimentale a unei organizaţii naţionale sau internaţionale;

c) o valoare agreată sau validată pe baza muncii experimentale colaborative conduse de o echipă științifică sau de inginerie;

d) valoarea așteptată a caracteristicii măsurate, adică valoarea medie a unui set dat de rezultate de măsurare - numai dacă a), b) și c) nu sunt disponibile.

Termenul „acuratețe”, când se referă la o serie de rezultate de măsurare (testare), include o combinație de componente aleatorii și o eroare sistematică totală.

dreapta - gradul de apropiere a valorii medii obținute dintr-o serie mare de rezultate de măsurare (sau rezultate ale testelor) de valoarea de referință acceptată. Note: Indicatorul corectitudinii este de obicei valoarea erorii sistematice.

eroare sistematică este diferența dintre așteptarea matematică a rezultatelor măsurării și valoarea adevărată (sau, în lipsa acesteia, valoarea de referință acceptată). Note: Valoarea adevărată a cantității este necunoscută, este folosită doar în studii teoretice.

Ca componente ale erorii sistematice de măsurare, se distinge o eroare sistematică neexclusă, care este o componentă a erorii sistematice de măsurare din cauza imperfecțiunii implementării principiului de măsurare acceptat, eroarea de calibrare a instrumentului de măsurare utilizat) etc. .

precizie - gradul de apropiere unul de celălalt al rezultatelor măsurătorilor independente obținute în mod repetat în condiții specifice reglementate. Note: Precizia depinde doar de erori aleatorii și nu are nimic de-a face cu valoarea adevărată sau declarată a mărimii măsurate. O măsură de precizie este de obicei exprimată în termeni de incertitudine și este calculată ca abaterea standard a rezultatelor măsurătorii. Mai puțină precizie corespunde unei abateri standard mai mari. „Rezultate independente ale măsurătorilor (sau testelor)” înseamnă rezultate obținute printr-o metodă care nu este influențată de niciun rezultat anterior obținut din testarea aceluiași obiect sau a unui obiect similar. Valorile cantitative ale măsurilor de precizie depind în mod semnificativ de condițiile reglementate. Cazurile extreme de seturi de astfel de condiții sunt condițiile de repetabilitate și condițiile de reproductibilitate.

repetabilitate (sinonim convergenţă) este precizia în condiții de repetabilitate.

condiţii de repetabilitate (convergenţă).- condițiile în care rezultatele măsurătorilor (sau testelor) independente sunt obținute în mod repetat prin aceeași metodă pe obiecte de testare identice, în același laborator, de către același operator, folosind același echipament, într-o perioadă scurtă de timp.

reproductibilitatea – precizie în condiții de reproductibilitate.

conditii de reproductibilitate – condițiile în care rezultatele măsurătorilor (sau testelor) sunt obținute în mod repetat prin aceeași metodă, pe obiecte de testare identice, în momente diferite, în laboratoare diferite, de operatori diferiți, folosind echipamente diferite, dar reduse la aceleași condiții de măsurare (temperatură, presiune, umiditate etc.).

Standardele de control al preciziei rezultatelor măsurătorii sunt indicatori ai repetabilității (convergenței), reproductibilității și corectitudinii rezultatului măsurării.

Sistemul de stat asigura
unitatea de măsură

TEHNICI PENTRU CANTITATIVE
ANALIZA CHIMICĂ A PROBELOR DE APĂ

Moscova

Standardinform

3. APROBAT SI INTRODUS PRIN Ordinul Nr. 264-st din 26 octombrie 2005 al Agentiei Federale pentru Reglementare Tehnica si Metrologie

4. Acest standard pune în aplicare prevederile Legii Federația Rusă„Cu privire la asigurarea uniformității măsurătorilor” și Legea Federației Ruse „Cu privire la reglementarea tehnică”

5. INTRODUS PENTRU PRIMA Oara

Informațiile despre modificările aduse acestui standard sunt publicate în indexul de informații publicat anual „Standarde naționale”, iar textul modificărilor și amendamentelor - în panouri informative publicate lunar „Standarde naționale”. În cazul revizuirii (înlocuirii) sau anulării acestui standard, un anunț corespunzător va fi publicat în indexul de informații publicat lunar „Standarde naționale”. Informațiile relevante, notificările și textele sunt, de asemenea, postate în sistemul de informații publice - pe site-ul oficial al organismului național al Federației Ruse pentru standardizare pe internet

1 domeniu de utilizare. 2 3. Termeni și definiții. 3 4. Dispoziții generale. 5 5. Dezvoltarea unei metode de analiză chimică cantitativă a probelor de apă. 5 6. Certificarea metodei de analiză chimică cantitativă a probelor de apă. 7 Anexa A. Standarde de prezentare a indicatorilor de acuratețe (corectitudine și precizie) a metodei de analiză chimică cantitativă a probelor de apă. 8 Anexa B. Concepte de bază și reprezentare a incertitudinii. 9 Anexa B. Metode de evaluare a indicatorilor de acuratețe (corectitudine și precizie) a metodei de analiză chimică cantitativă a probelor de apă. 10 Anexa D. Construirea, continutul si prezentarea documentelor care reglementeaza metodele de analiza chimica cantitativa a probelor de apa. 12 Anexa E. Exemple de proiectare a secțiunilor de documente care reglementează metodele de analiză chimică cantitativă a probelor de apă. 14 Anexa E. Conținutul lucrărilor în cursul studiilor metrologice și certificarea metodei de analiză chimică cantitativă a probelor de apă. 17 Anexa G. Formular de certificat de atestare a metodei de analiză chimică cantitativă a probelor de apă. 18 Bibliografie. 19

GOST R 8.613-2005

STANDARDUL NAȚIONAL AL ​​FEDERATIEI RUSE

Sistem de stat pentru asigurarea uniformității măsurătorilor TEHNICI PENTRU ANALIZA CHIMICA CANTITATIVĂ A PROBELOR DE APĂ Cerințe generale de dezvoltare Sistem de stat pentru asigurarea uniformității măsurătorilor. Proceduri pentru analiza chimică cantitativă a probelor de apă. Cerințe generale de dezvoltare

Data introducerii - 2006-07-01

1 domeniu de utilizare

Acest standard se aplică metodelor nou dezvoltate și revizuite pentru analiza chimică cantitativă a probelor de apă naturală, potabilă, uzată (denumită în continuare MCCA a probelor de apă) și stabilește cerințe generale pentru dezvoltarea și certificarea acestora.

2. Referințe normative

Acest standard folosește referințe normative la următoarele standarde:

GOST R 1.5-2004 Standardizare în Federația Rusă. Standardele naționale ale Federației Ruse. Reguli de construcție, prezentare, proiectare și desemnare

GOST R 8.563-96 Sistem de stat pentru asigurarea uniformității măsurătorilor. Tehnici de măsurare

GOST R ISO 5725-1-2002 Acuratețea (corectitudinea și precizia) metodelor și rezultatelor de măsurare. Partea 1. Dispoziții de bază și definiții

GOST R ISO 5725-2-2002 Acuratețea (corectitudinea și precizia) metodelor și rezultatelor de măsurare. Partea 2: Metodă de bază pentru determinarea repetabilității și reproductibilității unei metode standard de măsurare

GOST R ISO 5725-3-2002 Acuratețea (corectitudinea și precizia) metodelor și rezultatelor de măsurare. Partea 3. Valori intermediare de precizie ale metodei standard de măsurare

GOST R ISO 5725-4-2002 Acuratețea (corectitudinea și precizia) metodelor și rezultatelor de măsurare. Partea 4: Metode de bază pentru determinarea validității unei metode standard de măsurare

GOST R ISO 5725-5-2002 Acuratețea (corectitudinea și precizia) metodelor și rezultatelor de măsurare. Partea 5 Metode alternative determinarea preciziei unei metode standard de măsurare

GOST R ISO 5725-6-2002 Acuratețea (corectitudinea și precizia) metodelor și rezultatelor de măsurare. Partea 6. Utilizarea valorilor de precizie în practică

GOST 1.2-97 Sistem de standardizare interstatală. Standarde interstatale, reguli și recomandări pentru standardizarea interstatală. Ordinea de dezvoltare, adoptare, aplicare, actualizare și anulare

GOST 8.315-97 Sistem de stat pentru asigurarea uniformității măsurătorilor. Mostre standard de compoziție și proprietăți ale substanțelor și materialelor. Puncte cheie

GOST 8.417-2002 Sistem de stat pentru asigurarea uniformității măsurătorilor. Unități

GOST 27384-2002 Apa. Standarde de eroare de măsurare a indicatorilor de compoziție și proprietăți

Notă - Când utilizați acest standard, este recomandabil să verificați valabilitatea standardelor de referință în sistemul de informații publice - pe site-ul oficial al organismului național al Federației Ruse pentru standardizare pe Internet sau în conformitate cu indexul de informații publicat anual „Național Standarde”, care a fost publicată de la 1 ianuarie a anului în curs și conform indicatoarelor informative lunare corespunzătoare publicate în anul curent. Dacă standardul de referință este înlocuit (modificat), atunci când utilizați acest standard, trebuie să vă ghidați după standardul înlocuit (modificat). În cazul în care standardul la care se face referire este anulat fără înlocuire, prevederea în care se face referire la acesta se aplică în măsura în care această referință nu este afectată.

3. Termeni și definiții

În acest standard, următorii termeni sunt utilizați cu definițiile lor respective:

3.7. analiza chimică cantitativă a probelor de apă: Determinarea cantitativă experimentală a conținutului unuia sau mai multor componente ale compoziției unei probe de apă prin metode chimice, fizico-chimice, fizice (ținând cont de recomandări).

3.8. rezultatul unei singure analize (determinare): Valoarea conținutului unei componente dintr-o probă de apă, obținută în timpul unei singure implementări a procedurii de analiză.

3.9. rezultatul analizei (măsurarea): Media aritmetică sau mediana rezultatelor unei singure analize (determinare) (ținând cont de recomandări).

3.10. metoda de analiza chimica cantitativa a probelor de ape uzate naturale, potabile, de canalizare, tratate; MKCA de probe de apă: un set de operațiuni și reguli, a căror implementare oferă rezultatele unei analize chimice cantitative a probelor de ape uzate naturale, potabile, de canalizare, cu caracteristici de eroare (incertitudine) stabilite (ținând cont de recomandări).

Notă - MCCA a probelor de apă este un fel de tehnică de măsurare.

3.11. indicatori de calitate ai probelor de apă MKCA: Indicatori de acuratețe (corectitudine și precizie) ai MKCA a probelor de apă.

3.12. indicatori de acuratețe (corectitudine și precizie) ai MKCA a probelor de apă: Caracteristicile atribuite ale erorii (componentele sale) ale MCCA a probelor de apă (ținând cont de recomandări).

3.13. caracteristicile atribuite erorii MKCA a probelor de apă și caracteristicile erorii componentelor sale: Caracteristicile stabilite ale erorii și componentele acesteia pentru oricare dintre totalitatea rezultatelor analizei obținute cu respectarea cerințelor și regulilor probelor de apă certificate ICCA (ținând cont de recomandări).

Notă - Caracteristicile de eroare atribuite caracterizează acuratețea garantată a MKCA a probelor de apă.

3.14. incertitudinea de măsurare: Un parametru asociat unui rezultat de măsurare care caracterizează răspândirea valorilor care pot fi atribuite măsurandului.

NOTĂ Incertitudinea este echivalentul unei caracteristici de eroare atribuite. În acest caz, echivalentul incertitudinii extinse este estimarea de interval a caracteristicii de eroare atribuite, echivalentul incertitudinii standard este estimarea punctuală a caracteristicii de eroare atribuite [vezi. Tabelul A.1 (Anexa A) și Anexa B].

3.15. interval de conținut (domeniu de măsurare): Intervalul de conținut al indicatorului unei probe de apă, prevăzut de ICCA a probelor de apă.

3.16. Domeniul de aplicare al probelor de apă MKCA: Gama de conținuturi și intervalele de valori admisibile ale factorilor de influență ai probelor de apă și MCCA a probelor de apă.

3.17. factori de influență ai probei de apă: Componente interferente și alte proprietăți (factori) ale probei care afectează rezultatul și eroarea (incertitudinea) măsurătorilor.

3.18. factori de influență ai MCCA ai probelor de apă: Factori, ale căror valori determină condițiile de analiză a probelor de apă conform ICCA și care afectează rezultatul și eroarea (incertitudinea) măsurătorilor.

4. Dispoziții generale

4.1. MKCA de probe de apă sunt dezvoltate și utilizate pentru a asigura efectuarea măsurătorilor cu o eroare (incertitudine) care nu depășește standardul de eroare de măsurare pentru indicatorii compoziției și proprietăților apei, stabilit de GOST 27384.

4.2. ICCA a probelor de apă este stabilită în următoarele documente:

Standardele naționale ale Federației Ruse;

Standardele organizațiilor (întreprinderilor).

4.3. Se folosesc probe de apă MKCA:

Organismele de control de stat asupra poluării și a stării mediului natural;

Organele de supraveghere sanitară de stat;

Organele serviciului de stat de monitorizare a nivelului de poluare a mediului natural;

Organizații, întreprinderi individuale sau grupuri de întreprinderi (legate de industria, departamentul sau asociația de persoane juridice relevante) pentru a evalua calitatea și (sau) poluarea apei.

4.4. Standardele pentru MCCA pentru probe de apă (denumite în continuare documente pentru MCCA pentru probe de apă) sunt elaborate în conformitate cu cerințele GOST R 1.5, GOST 1.2 și GOST R 8.563. Supravegherea metrologică a probelor de apă certificate de MKCA este efectuată în conformitate cu GOST R 8.563 și,.

5. Dezvoltarea unei metode de analiză chimică cantitativă a probelor de apă

5.1. Dezvoltarea probelor de apă ICCA constă în următoarele etape:

Elaborarea termenilor de referință (TOR);

Alegerea metodei de analiză și a mijloacelor tehnice (instrumente de măsură, probe standard, amestecuri certificate, reactivi și materiale, ustensile volumetrice, echipamente);

Stabilirea succesiunii și conținutului operațiunilor în pregătirea și efectuarea măsurătorilor, inclusiv stabilirea factorilor de influență ai probelor de apă și MCCA a probelor de apă și a metodelor de eliminare a acestora, intervalul de conținut al componentei determinate și valorile admisibile ale factori care influențează;

Testarea experimentală a algoritmului stabilit pentru efectuarea măsurătorilor (efectuarea măsurătorilor pilot);

Planificarea și realizarea unui experiment (studii metrologice) pentru evaluarea indicatorilor de calitate ai ICCA ai probelor de apă pentru a stabili caracteristicile atribuite erorii de măsurare (incertitudinea) și componentele acesteia;

Stabilirea valorilor caracteristicii atribuite erorii (incertitudinii) măsurătorilor;

Selectarea și atribuirea algoritmilor pentru controlul operațional al procedurii de analiză în timpul implementării ICA a probelor de apă într-un anumit laborator;

Elaborarea unui proiect de document pentru ICCA de probe de apă;

Certificarea MKCA a probelor de apă;

Aprobarea proiectului de document pentru ICCA de probe de apă.

5.2. TOR furnizează datele inițiale pentru elaborarea ICCA a probelor de apă (numele cantităților măsurate, caracteristicile probelor de apă analizate, standardele de eroare de măsurare pentru indicatorii compoziției și proprietăților probelor de apă, condiții de măsurare sub formă nominală). valori și (sau) limite ale intervalelor de valori posibile ale mărimilor de influență).

5.3. Metodele și instrumentele de măsurare sunt alese în conformitate cu. Tipurile de instrumente de măsurare alese trebuie să fie aprobate în conformitate cu:

Reguli, dacă MKCA a probelor de apă este destinat utilizării în domeniul distribuției controlului și supravegherii metrologice de stat;

Procedura stabilită în domeniul apărării și securității, dacă ICCA a probelor de apă este destinată utilizării în domeniul apărării și securității.

Probele standard trebuie să fie aprobate în conformitate cu GOST 8.315, amestecurile certificate trebuie să fie aprobate în conformitate cu.

5.4. Pentru MKCA a probelor de apă utilizate pentru măsurarea componentei la nivelul standardului de calitate a apei, la stabilirea intervalului de conținut de componente, limita inferioară a intervalului de conținut al componentei determinate CU n trebuie să îndeplinească condiția

CU n? 0,5 NKV, (1)

unde NKV este standardul de calitate a apei.

Note

1. O excepție pot fi componentele pentru care este imposibil să se atingă valorile indicate în formula (1). În acest caz CU n poate satisface condiția CU n? NKV.

2. În absența datelor privind valoarea NKV, datele privind fundalul sau nivelurile medii ale valorilor acestui indicator sunt utilizate ca nivel orientativ al valorilor pentru componenta de calitate a apei.

5.5. Planificarea unui experiment pentru evaluarea indicatorilor de calitate ai MKCA ai probelor de apă se realizează în conformitate cu GOST R ISO 5725-1, GOST R ISO 5725-2, GOST R ISO 5725-4 și.

În general, principalele etape ale planificării unui experiment pentru evaluarea indicatorilor de calitate ai MCCA ai probelor de apă sunt:

Redactarea diagramă bloc MKCA a probelor de apă și analiza posibilelor surse de eroare (incertitudine) măsurătorilor;

Studierea compoziției probelor inițiale de apă, studierea posibilei influențe a compoziției totale a probelor de apă asupra rezultatelor măsurătorilor;

Rafinarea intervalului și domeniului de aplicare a ICCA a probelor de apă pe baza studiului;

Alegerea unei metode de evaluare a indicatorilor de calitate ai MCCA ai probelor de apă pe baza studiului, determinarea disponibilității probelor standard, posibilitatea preparării amestecurilor certificate, adăugarea de aditivi la proba analizată, disponibilitatea unei metode de comparare etc.;

Determinarea numărului de laboratoare care ar trebui să fie implicate într-un experiment de evaluare comună (dacă este necesar, introducerea probelor de apă ICCA în rețeaua de laboratoare);

Determinarea calendarului experimentului de evaluare.

5.6. Metodele de exprimare a caracteristicilor de eroare atribuite ale MKCA ale probelor de apă trebuie să respecte recomandările, ținând cont de anexa A și de cerințele GOST R ISO 5725-1. Incertitudinea este exprimată în conformitate cu , și ținând cont de anexa B.

Metodele de evaluare a indicatorilor de calitate ai MKCA ai probelor de apă sunt selectate conform GOST R ISO 5725-1, GOST R ISO 5725-2, GOST R ISO 5725-4, GOST R ISO 5725-5 și, de asemenea, în conformitate cu recomandările și Anexa B. Metodele de evaluare a incertitudinii aleg în funcție de , , .

5.7. Alegerea și atribuirea algoritmilor pentru controlul operațional al procedurii de analiză în timpul implementării ICA a probelor de apă într-un anumit laborator se efectuează în conformitate cu. Alegerea și atribuirea algoritmilor pentru monitorizarea stabilității rezultatelor măsurătorilor obținute de MKCA a probelor de apă atunci când este implementată într-un anumit laborator se realizează în conformitate cu GOST R ISO 5725-6 și.

5.8. Documentele pentru ICCA a probelor de apă în cazul general ar trebui să conțină următoarele secțiuni:

Scopul și domeniul de aplicare al probelor de apă ICCA;

Caracteristici atribuite erorii de măsurare (incertitudine);

Instrumente de masura, dispozitive auxiliare, reactivi, materiale;

Metodă de măsurare;

Cerințe pentru calificarea interpreților;

Conditii de masurare;

Pregătire pentru măsurători;

Efectuarea măsurătorilor;

Calculul rezultatelor măsurătorilor, inclusiv metodele de verificare a acceptabilității rezultatelor determinării unice obținute în condiții de repetabilitate și a rezultatelor măsurătorilor obținute în condiții de reproductibilitate;

Controlul calității rezultatelor măsurătorilor în timpul implementării MKCA a probelor de apă în laborator;

Înregistrarea rezultatelor măsurătorilor.

Construirea și prezentarea documentelor pentru ICCA a probelor de apă - în conformitate cu Anexa D. Exemple de proiectare a unor secțiuni din documentele pentru ICCA a probelor de apă sunt date în Anexa D.

6. Certificarea metodei de analiză chimică cantitativă a probelor de apă

6.1. Certificarea ICCA a probelor de apă se realizează pentru a confirma posibilitatea efectuării măsurătorilor în conformitate cu procedura reglementată de documentul pentru ICCA a probelor de apă, cu caracteristicile de eroare (incertitudine) de măsurare care să nu depășească eroarea atribuită (incertitudine). ) caracteristici specificate în documentul pentru ICCA a probelor de apă.

6.2. Probele de apă sunt certificate de MKCA:

Centrele Științifice și Metrologice de Stat (GNMC);

Organele Serviciului Metrologic de Stat (AGOA);

32 Institutul de Stat de Cercetare și Testare (denumit în continuare 32 GNIII MO RF) (în domeniul apărării și securității);

Servicii metrologice (structuri organizatorice) ale unei organizații (întreprinderi).

Serviciul metrologic (structura organizatorică) al unei organizații (întreprinderi) care realizează certificarea ICCA a probelor de apă utilizate în domeniul distribuției controlului și supravegherii metrologice de stat trebuie să fie acreditat pentru dreptul de a certifica ICCA a probelor de apă în conformitate cu cu regulile.

Notă - Documentele pentru ICCA a probelor de apă utilizate în domeniile de distribuție a controlului și supravegherii metrologice de stat sunt supuse examinării metrologice la SSMC sau în organizațiile ale căror servicii metrologice sunt acreditate pentru dreptul de a efectua examinarea metrologică a documentelor pentru ICCA de probe de apă utilizate în zonele de distribuţie a controlului şi supravegherii metrologice de stat. Documentele pentru MKCA de mostre de apă destinate utilizării în domeniul apărării și securității sunt supuse examinării metrologice la cel de-al 32-lea Institut de Cercetare de Stat al Ministerului Apărării al Federației Ruse. Examinarea metrologică a documentelor pentru MKCA a probelor de apă nu se efectuează dacă certificarea MKCA a probelor de apă este efectuată de unul dintre GNMC sau 32 GNIII MO RF.

6.3. Certificarea MCCA a probelor de apă se realizează prin examinarea metrologică a următoarelor materiale pentru dezvoltarea MCCA a probelor de apă:

TdR pentru dezvoltarea probelor de apă ICCA;

Proiect de document care reglementează ICCA a probelor de apă;

Programe și rezultate de evaluare experimentală și computațională a indicatorilor de calitate ai ICCA a probelor de apă.

6.4. Atunci când se efectuează studii pentru stabilirea indicatorilor de calitate ai ICCA ai probelor de apă, precum și în timpul certificării acestuia, trebuie furnizată efectuarea lucrărilor enumerate în Anexa E.

6.5. Atunci când efectuează o examinare metrologică a materialelor pentru dezvoltarea ICCA a probelor de apă, ei analizează conformitatea metodelor de prezentare a indicatorilor de calitate ai ICCA a probelor de apă cu principalele prevederi ale GOST R ISO 5725-1 - GOST R ISO 5725-4, recomandări și Anexa C (metode de prezentare a incertitudinii la recomandări, și Anexa B); în ceea ce privește procedurile de control al calității pentru rezultatele măsurătorilor, analizați și notați în opinia expertului utilizarea procedurilor în conformitate cu GOST R ISO 5725-6 și. Atunci când se efectuează o examinare metrologică a documentelor pentru MKCA a probelor de apă, se folosesc recomandări și.

6.6. Cu rezultate pozitive de certificare:

Eliberați un certificat de atestare a MKCA a probelor de apă (cu excepția MKCA a probelor de apă reglementată de standardele naționale). Forma certificatului este dată în Anexa G. Procedura de înregistrare a certificatelor de certificare a ICCA a probelor de apă este stabilită de organizațiile (întreprinderile) care realizează certificarea ICCA a probelor de apă;

Documentul care reglementează ICCA a probelor de apă este aprobat în modul prescris;

Documentul care reglementează MKCA a probelor de apă (cu excepția standardului de stat) indică: „metoda este certificată” - cu desemnarea organizației (întreprinderii) al cărei serviciu metrologic a efectuat certificarea, sau GNMC sau OGMS care a efectuat certificarea MKCA a probelor de apă.

anexa a

(referinţă)

Forme de prezentare a indicatorilor de acuratețe (corectitudine și precizie) a metodei de analiză chimică cantitativă a probelor de apă

Tabelul A.1

Denumirea indicatorului de calitate al probelor de apă ICCA	Forma de prezentare a indicatorului de calitate al probelor de apă ICCA
Indicatorul de precizie a MKCA a probelor de apă este caracteristica atribuită erorii MKCA a probelor de apă	1. Limitele [inferioare, superioare (D n, D c)], în care eroarea oricăruia dintre totalitatea rezultatelor analizei (măsurătorilor) se găsește cu probabilitatea acceptată R,- estimarea intervalului, sau ±D, R, pentru D = |D n | =D în = Z s(D), Unde Z- cuantila de distribuţie, în funcţie de tipul acesteia şi de probabilitatea acceptată R. 2. Abaterea standard - s(D) a erorii în rezultatele analizelor (măsurătorilor) obținute în toate laboratoarele care utilizează acest ICCA a probelor de apă - estimare punctuală
Indicatorul corectitudinii MCCA a probelor de apă este caracteristica atribuită erorii sistematice a MCCA a probelor de apă	unde este așteptarea (estimarea) matematică a erorii sistematice; s c - abaterea standard a erorii sistematice neexcluse a MCCA a probelor de apă - estimare punctuală. Notă - ? poate fi introdus în rezultatul unei singure analize (determinare) ca o corecție. 2. Limite (D s, n, D s, c), în care eroarea sistematică a MCCA a probelor de apă se găsește cu probabilitatea acceptată R, - estimarea intervalului, sau ± D s, R, unde D s,v = |D s,n | =D cu = Zs c
Indicatorul repetabilității MCCA a probelor de apă este caracteristica atribuită a erorii aleatorii a rezultatelor unei singure analize obținute în condiții de repetabilitate	1. Abaterea standard a rezultatelor unei singure analize obținute în condiții de repetabilitate (rezultatele determinărilor paralele) - s r . 2. Limita de repetabilitate - r pentru două rezultate de analiză unică obținute în condiții de repetabilitate (rezultate ale determinărilor paralele)
Indicatorul de reproductibilitate al MKCA a probelor de apă este caracteristica atribuită a erorii aleatorii a rezultatelor analizei (măsurătorilor) obținute în condiții de reproductibilitate	1. Abaterea standard a rezultatelor analizelor (măsurătorilor) obținute în condiții de reproductibilitate - s R. 2. Limita de reproductibilitate - R pentru două rezultate de analiză (măsurători)

NOTĂ Dacă MCCA-ul probelor de apă este dezvoltat pentru utilizare într-un singur laborator, caracteristicile de eroare atribuite ale MCCA-ului probelor de apă sunt: ​​scorul de precizie, scorul de precizie intralaborator, scorul de repetabilitate și scorul de corectitudine (bias de laborator). Formulare de prezentare - în conformitate cu .

Anexa B

(referinţă)

Concepte de bază și reprezentare a incertitudinii

B.1. Incertitudinea rezultatului analizei (măsurătorilor), exprimată ca abatere standard, este incertitudinea standard și .

B.2. Metoda de estimare a incertitudinii prin analiza statistică a serii de observații este o estimare de tip A.

B.3. O metodă de estimare a incertitudinii, alta decât analiza statistică a serii de observații, este o estimare de tip B.

B.4. Incertitudinea standard a unui rezultat de măsurare, atunci când rezultatul este obținut din valorile unui număr de alte mărimi, este pozitivă rădăcină pătrată suma termenilor, termenii fiind varianțele sau covarianțele acestor alte mărimi, ponderate în funcție de modul în care rezultatul măsurării se modifică odată cu modificarea acestor mărimi, este incertitudinea standard combinată.

B.5. O valoare care definește intervalul din jurul rezultatului măsurării, în care (se poate aștepta) se află majoritatea distribuțiile de valori care ar putea fi atribuite în mod rezonabil măsurăndului este incertitudinea extinsă.

B.6. Factorul numeric utilizat ca multiplicator al incertitudinii standard combinate pentru a obține incertitudinea extinsă este factorul de acoperire. Rata de acoperire este de obicei între 2 și 3. Acceptarea ratei de acoperire k= 2 oferă un interval care are un nivel de încredere de aproximativ 95% și acceptare k= 3 dă un interval cu un nivel de încredere de aproximativ 99%.

B.7. În conformitate cu la calcularea incertitudinii, rezultatul analizei (măsurătorilor) - X trebuie specificată împreună cu incertitudinea extinsă tu, care se calculează folosind factorul de acoperire k= 2. Se recomandă următoarea formă:

X ± U, (B.1)

Unde U este incertitudinea extinsă, calculată folosind un factor de acoperire de 2, dând un nivel de încredere de aproximativ 95%.

Metode de evaluare a indicatorilor de acuratețe (corectitudine și precizie) a metodei de analiză chimică cantitativă a probelor de apă

ÎN 1. În general, MCCA a probelor de apă include următoarele etape:

Pregătirea probei pentru analiză;

Măsurători directe ale semnalelor analitice (măsurători intermediare) și prelucrarea acestora;

Calculul rezultatului măsurătorilor valorii indicatorului de compoziție (proprietăți) apelor, raportat funcțional la rezultatele măsurătorilor directe.

Fiecare dintre aceste operațiuni este încărcată cu propriile erori. Mulți factori pot influența formarea erorii rezultatului măsurării, inclusiv:

Diferențe aleatorii între compozițiile probelor prelevate;

Efecte de matrice și influențe reciproce;

Extracție incompletă, concentrare;

Posibile modificări ale compoziției probei datorită depozitării acesteia;

Erori ale instrumentelor de măsurare utilizate, inclusiv probe standard (RM) sau amestecuri certificate (AC), echipamente, precum și puritatea reactivilor utilizați;

Inadecvarea modelului matematic care stă la baza metodei de măsurare la fenomenul fizic;

Inadecvarea probelor pentru calibrare la probele analizate;

Incertitudinea valorii de corecție necompletate;

Acțiuni ale operatorului;

Variații de parametri mediu inconjurator la efectuarea măsurătorilor (temperatură, umiditate, poluare a aerului etc.);

Efecte aleatorii etc.

LA 2. Evaluarea valorilor caracteristicii de eroare atribuite - indicatorul de precizie al MCCA al probelor de apă - se realizează în funcție de valorile stabilite ale caracteristicilor componentelor sale aleatoare și sistematice în întreaga gamă de conținut. a componentei determinate, pentru toate gamele de componente asociate (denumite în continuare factori de influență ai probei), precum și condițiile de realizare a măsurătorilor date în document pentru probele de apă ICCA.

LA 3. Evaluarea indicatorilor de precizie (repetabilitate și reproductibilitate) poate fi efectuată pe probe de apă de lucru omogene și stabile folosind fie RM pentru compoziția apei conform GOST 8.315, fie AC conform unui experiment interlaborator. Rezultatele analizei acelorași probe sau SS (AS) se obțin cu variații aleatorii ale factorilor de influență ai metodologiei în condiții de reproductibilitate (timpi diferiți, analiști diferiți, loturi diferite de reactivi de același tip, seturi diferite de ustensile volumetrice). , cazuri diferite de instrumente de măsură de același tip, laboratoare diferite) .

Notă - Probele de lucru trebuie să fie omogene și stabile ca compoziție pe toată durata experimentului.

LA 4. Evaluarea indicatorului de corectitudine a MCCA a probelor de apă poate fi efectuată în unul dintre următoarele moduri - folosind:

Un set de mostre pentru evaluare (ES) sub formă de CO sau AS;

Metoda aditivilor și metoda aditivilor combinate cu metoda diluării;

Metodologie certificată cu caracteristici de eroare de măsurare cunoscute (estimate) (metode de comparare);

Metoda de calcul (prin însumarea valorilor numerice ale componentelor erorii sistematice de măsurare).

B.4.1. Utilizarea unui set de probe pentru evaluare sub formă de CO sau AC în condițiile obținerii de date experimentale în mai multe laboratoare vă permite să evaluați partea constantă a erorii sistematice, precum și partea variabilă a erorii sistematice datorată factorii de influență ai eșantionului. Compoziția generală a TOE trebuie să corespundă domeniului de aplicare al ICCA a probelor de apă. Conținutul indicatorului care se determină și nivelurile factorilor de interferență ale eșantionului din TOE sunt selectate în conformitate cu cerințele proiectului experimental (un singur factor sau multifactor).

B.4.2. Utilizarea metodei de adăugare în combinație cu metoda de diluare face posibilă estimarea părților aditive (constante) și multiplicative (schimbătoare proporționale) ale erorii sistematice a MCCA a probelor de apă. Utilizarea metodei aditive face posibilă estimarea părții multiplicative (in schimbare proporțională) a erorii sistematice a MCCA a probelor de apă. Utilizarea metodei aditive este permisă dacă în etapa studiilor preliminare sau conform datelor a priori se stabilește că partea aditivă (constantă) a erorii sistematice nu este o fracțiune semnificativă statistic din eroarea rezultatului analizei.

Probele pentru evaluare sunt probe de apă de lucru, probe de apă de lucru cu un aditiv cunoscut, probe de lucru diluate și probe de lucru diluate cu un aditiv cunoscut.

Notă - Utilizarea metodei de adăugare și a metodei de adăugare în combinație cu metoda de diluare este acceptabilă dacă în etapa studiilor preliminare sau conform datelor a priori se stabilește că factorii de influență ai probei nu au un efect semnificativ asupra eroarea rezultatului analizei.

B.4.3. Utilizarea unei metode bazate pe utilizarea probelor de apă certificate ICCA cu caracteristici de eroare cunoscute (estimate) (denumită în continuare comparație ICCA) este posibilă în următoarele condiții:

Domeniul de aplicare al MCCA de comparație coincide cu domeniul de aplicare al MCCA investigat al probelor de apă sau îl suprapune;

Valoarea indicatorului de reproductibilitate al MCCA de comparație nu depășește valoarea indicatorului de reproductibilitate al MCCA investigat al probelor de apă;

Eroarea sistematică a comparației MKCA este nesemnificativă pe fondul erorii sale aleatorii;

Comparația MKCA îndeplinește cerințele controlului intralaborator al acurateței rezultatelor sale.

Notă - Utilizarea comparației MCCA este acceptabilă dacă la etapa studiilor preliminare sau conform datelor a priori se stabilește că factorii de influență ai eșantionului nu au un efect semnificativ asupra erorii rezultatului analizei.

B.4.4. Aplicarea metodei de calcul se bazează pe însumarea valorilor numerice ale componentelor erorii sistematice.

La calcularea metodei, factorii care formează eroarea sistematică a MCCA a probelor de apă pot include toți factorii enumerați în B.1, cu excepția efectelor aleatorii, a căror evaluare cantitativă a influenței este luată în considerare la calcul. abaterea standard a rezultatelor unei singure analize (determinare) obtinute in conditii de repetabilitate.

Construirea, continutul si prezentarea documentelor care reglementeaza metodele de analiza chimica cantitativa a probelor de apa

D.1. Numele documentului pentru MKCA a probelor de apă trebuie să respecte cerințele GOST R 1.5 și GOST R 8.563.

D.2. Documentul pentru ICCA a probelor de apă trebuie să conțină partea introductivăși secțiuni în succesiune:

Norme de eroare de măsurare;

Metoda de analiză (măsurători);

Instrumente de măsurare, dispozitive auxiliare, reactivi și materiale;

Cerințe de siguranță, protecția mediului;

Cerințe de calificare a operatorului;

Condiții pentru efectuarea analizelor (măsurătorilor);

Pregătire pentru analize (măsurători);

Efectuarea de analize (măsurători);

Este permisă excluderea și (sau) combinarea unor secțiuni.

D.3. În partea introductivă, ar trebui stabilite scopul și domeniul de aplicare al ICCA a probelor de apă. Trebuie indicate tipurile de ape analizate, denumirea componentei analizate, intervalul de conținut al componentei analizate și intervalele de variații ale factorilor de influență ai probei permise de ICCA a probelor de apă. Dacă este necesar, se pot oferi informații despre durata și complexitatea măsurătorilor.

Primul paragraf al părții introductive este menționat după cum urmează: „Acest document (se indică în mod specific tipul de document pentru ICCA a probelor de apă) stabilește o metodă de analiză chimică cantitativă a probelor de apă (indică tipurile de ape analizate) pentru a determina în acestea (în continuare - denumirea mărimii măsurate, indicând intervalul componentei măsurate și metoda de măsurare utilizată)”.

D.4. Secțiunea „Norme de eroare de măsurare” ar trebui să conțină valorile admise ale indicelui de precizie, care caracterizează precizia de măsurare necesară. Ratele de eroare de măsurare sunt indicate în conformitate cu GOST 27384 pentru întregul interval de conținut măsurat al analitului.

D.5. Secțiunea „Caracteristicile atribuite ale erorii de măsurare și componentele acesteia” conține valorile numerice ale indicatorilor de calitate ai MKCA ai probelor de apă. Metodele de exprimare a indicatorilor de calitate ai probelor de apă ICCA trebuie să respecte Anexa B și recomandările.

Valorile caracteristicilor atribuite erorii de măsurare (indicatorii de calitate ai MKCA ai probelor de apă) trebuie să fie indicate pentru întreaga gamă de conținuturi măsurate. În cazul în care indicatorii de calitate ai MCCA ai probelor de apă depind de conținutul măsurat, valorile acestora trebuie prezentate sub forma unei dependențe funcționale de conținutul măsurat sau a unui tabel de valori pentru intervale de conținut, în cadrul fiecăruia dintre ele modificări. în valorile indicatorilor de calitate pot fi neglijați.

Notă - Dacă secțiunea oferă valorile incertitudinii, atunci metodele de exprimare a acesteia sunt prezentate în conformitate cu și .

D.6. Secțiunea „Metoda de măsurare” ar trebui să conțină denumirea metodei de măsurare și o descriere a principiului (fizic, fizico-chimic, chimic) care stă la baza acesteia.

D.7. Secțiunea „Instrumente de măsurare, dispozitive auxiliare, reactivi, materiale” ar trebui să conțină o listă completă de instrumente de măsurare (inclusiv probe standard), dispozitive auxiliare, materiale și reactivi necesari pentru efectuarea măsurătorilor. În lista acestor mijloace, împreună cu denumirea, denumirile standardelor naționale (standarde ale altor categorii) sau specificațiile tehnice, denumirile tipurilor (modelelor) de instrumente de măsurare, caracteristicile metrologice ale acestora (clasa de precizie, limitele erorilor admisibile, limitele de măsurare). , etc.) sunt indicate.

În cazul în care măsurătorile necesită dispozitive, dispozitive speciale, desenele, descrierile și caracteristicile acestora trebuie prezentate în apendicele de referință la documentul pentru ICCA a probelor de apă.

D.8. Secțiunea „Cerințe de siguranță, protecția mediului” conține cerințe, a căror îndeplinire asigură siguranța muncii, standarde de salubritate industrială și protecția mediului la efectuarea măsurătorilor.

D.9. Secțiunea „Cerințe pentru calificarea operatorului” ar trebui să includă cerințe pentru nivelul de calificare (profesie, educație, experiență în muncă etc.) al persoanelor autorizate să efectueze măsurători.

D.10. Secțiunea „Condiții pentru efectuarea măsurătorilor” ar trebui să conțină o listă de factori (temperatură, presiune, umiditate etc.) care determină condițiile pentru efectuarea măsurătorilor, intervalele de modificări ale acestor factori permise de ICCA a probelor de apă sau valorile lor nominale. , indicând limitele abaterilor admisibile.

D.11. Secțiunea „Pregătirea pentru măsurători” ar trebui să conțină o descriere a tuturor pregătirilor pentru măsurători.

Secțiunea ar trebui să descrie stadiul verificării modurilor de funcționare ale echipamentului de măsurare și al punerii în stare de funcționare sau să ofere un link către documentele de reglementare care stabilesc procedura de pregătire a echipamentului utilizat.

Secțiunea ar trebui să descrie metodele de prelucrare a probelor analizate de probe pentru calibrare, procedurile de preparare a soluțiilor necesare pentru analiză. Pentru soluțiile cu stabilitate limitată, trebuie indicate condițiile și perioadele de păstrare a acestora. Este permisă indicarea metodei de preparare a soluțiilor în anexa de referință la documentul pentru ICCA a probelor de apă.

Dacă se prevede stabilirea unei caracteristici de calibrare la efectuarea măsurătorilor, secțiunea ar trebui să furnizeze metode pentru stabilirea și controlul acesteia, precum și procedura de utilizare a probelor pentru calibrare.

Dacă, pentru a stabili o caracteristică de calibrare, este necesar să se utilizeze probe pentru calibrare sub formă de amestecuri preparate direct în timpul măsurătorilor, secțiunea trebuie să conțină o descriere a procedurii de pregătire a acestora, valorile (una sau mai multe) a conținutului componentelor amestecului de substanțe inițiale și a caracteristicilor erorilor acestora.

Este permisă indicarea metodei de preparare a unor astfel de probe în anexa de referință la documentul pentru ICCA a probelor de apă.

Dacă ordinea lucrărilor pregătitoare este stabilită prin documente pentru instrumente de măsurare și alte mijloace tehnice, atunci secțiunea oferă link-uri către aceste documente.

D.12. În secțiunea „Efectuarea măsurătorilor”, trebuie stabilite cerințele privind volumul (masa) porțiunilor de probă, numărul acestora, metodele de prelevare a unei porțiuni analitice, dacă este necesar, se dă o instrucțiune pentru a efectua un „experiment martor”; se determină succesiunea efectuării și conținutul operațiilor care furnizează rezultatul măsurării, inclusiv operațiunile de eliminare a influenței componentelor eșantionului care interferează, dacă există.

D.13. În secțiunea „Prelucrarea (calculul) rezultatului măsurării”, trebuie descrise metode de calcul a valorii conținutului indicatorului din proba de apă analizată din datele experimentale obținute. Formulele de calcul pentru obținerea rezultatului măsurării trebuie date cu indicarea unităților valorilor măsurate în conformitate cu GOST 8.417.

Această secțiune oferă metode de verificare a acceptabilității rezultatelor determinărilor paralele obținute în condiții de repetabilitate și a rezultatelor măsurătorilor obținute în condiții de reproductibilitate.

Valorile numerice ale rezultatului măsurării trebuie să se încheie cu o cifră de aceeași cifră cu valoarea indicelui de precizie al MKCA al probelor de apă.

D.14. Secțiunea „Formarea rezultatelor măsurătorilor” conține cerințe pentru forma de prezentare a rezultatelor măsurătorilor obținute.

D.15. Secțiunea „Controlul calității rezultatelor măsurătorilor la implementarea metodologiei în laborator” ar trebui să conțină o descriere a procedurilor de control, valorile standardelor de control, cerințele pentru probele de control.

Anexa D

(referinţă)

Exemple de proiectare a secțiunilor de documente care reglementează metodele de analiză chimică cantitativă a probelor de apă

D.1. În conformitate cu apendicele A, acest apendice oferă exemple de proiectare a părții introductive și următoarele secțiuni de documente pentru ICCA a probelor de apă:

Caracteristicile atribuite erorii de măsurare și componentele acesteia;

Prelucrarea (calculul) rezultatului analizei (măsurătorilor);

Înregistrarea rezultatelor analizelor (măsurători);

Controlul calității rezultatelor analizelor (măsurătorilor) în timpul implementării metodologiei în laborator.

D 2. Un exemplu de design al părții introductive

„Acest standard al organizației (întreprinderii) stabilește o metodă de analiză chimică cantitativă a probelor de apă uzată pentru a determina concentrația în masă a ionilor sulfat în ele de la 25 la 400 mg/dm 3 prin metoda gravimetrică”.

D.3. Un exemplu de proiectare a secțiunii „Caracteristicile atribuite ale erorii de măsurare și componentele acesteia”

E.3.1. Metoda de analiză chimică cantitativă oferă rezultatelor analizei (măsurătorilor) cu o eroare, a cărei valoare nu depășește valorile indicate în tabelul E.1.

Tabelul E.1 - Domeniul de măsurare, valorile indicatorilor de acuratețe, repetabilitate și reproductibilitate a MCCA a probelor de apă

E.3.2. Valorile indicelui de precizie al MKCA al probelor de apă sunt utilizate pentru:

Înregistrarea rezultatelor analizelor (măsurătorilor) emise de laborator;

Evaluarea activităților laboratoarelor pentru calitatea încercărilor;

Evaluarea posibilității de utilizare a rezultatelor analizelor (măsurătorilor) în implementarea ICA a probelor de apă într-un anumit laborator.

D.4. Un exemplu de proiectare a secțiunii „Prelucrarea (calculul) rezultatul analizei (măsurătorilor)”

E.4.1. Rezultatul unei singure analize (determinare) - conținutul indicatorului determinat din probă se găsește conform graficului de calibrare.

D.4.2. Rezultatul analizei (măsurătorilor) conținutului indicatorului determinat în probă se ia ca medie aritmetică a rezultatelor a două determinări paralele obținute în condiții de repetabilitate, discrepanța dintre care nu trebuie să depășească limita de repetabilitate. Valori limită de repetabilitate r pentru două rezultate ale determinărilor paralele sunt indicate în tabelul E.2.

Când limita de repetabilitate este depășită r trebuie să obțineți mai mult n (n? 1) rezultatele determinărilor paralele. Dacă, în acest caz, discrepanța ( X max- X min) rezultă 2 + n definiții paralele mai mici decât (sau egale cu) intervalul critic CR 0,95 (2+ n) conform GOST R ISO 5725-6, atunci media aritmetică a rezultatelor 2 + n definiții paralele. Valori critice ale intervalului pentru 2+ n rezultatele determinărilor paralele sunt indicate în tabelul E.2.

Dacă discrepanța ( X max- X min) mai mult CR 0,95 (2+ n), ca rezultat final al analizei (măsurării) să ia mediana 2 + n rezultate ale determinărilor paralele.

La primirea a două rezultate consecutive de analiză (măsurători) sub forma unei mediane, se află motivele apariției unei astfel de situații și se efectuează controlul operațional al procedurii de analiză în conformitate cu .

Tabelul E.2 - Domeniul de măsurare, valorile limitei de repetabilitate și intervalul critic la probabilitatea presupusă R = 0,95

E.4.3. Discrepanța dintre rezultatele analizelor (măsurătorilor) obținute în două laboratoare nu trebuie să depășească limita de reproductibilitate. Dacă această condiție este îndeplinită, ambele rezultate ale analizei (măsurătorilor) sunt acceptabile și valoarea medie totală a acestora poate fi utilizată ca rezultat final. Valorile limitei de reproductibilitate sunt indicate în Tabelul E.3.

Dacă limita de reproductibilitate este depășită, se pot utiliza metode de evaluare a acceptabilității rezultatelor analizei (măsurătorilor) în conformitate cu secțiunea 5 din GOST R ISO 5725-6.

Tabelul E.3 - Domeniul de măsurare, valori ale limitei de reproductibilitate la probabilitatea acceptată R = 0,95

D.5. Un exemplu de proiectare a secțiunii „Formatarea rezultatelor analizei (măsurătorilor)”

Rezultatul analizei (măsurătorilor), , în documentele care prevăd utilizarea acestuia, pot fi reprezentate în formular

Unde - rezultatul analizei (măsurătorilor), obţinut în conformitate cu prescripţia metodologiei;

D este un indicator al acurateței MKCA a probelor de apă. Valorile lui D sunt date în secțiunea E.3 „Caracteristicile atribuite ale erorii de măsurare și ale componentelor acesteia”.

Este permisă prezentarea rezultatului analizei (măsurătorilor) în documentele emise de laborator în formular

cu condiţia D l< D,

unde ± D l - valoarea caracteristicii de eroare a rezultatelor măsurătorilor, stabilită în timpul implementării metodologiei în laborator, în conformitate cu procedura adoptată în laborator, ținând cont de recomandări și asigurată prin monitorizarea stabilității rezultatelor măsurătorilor; .

Notă - La prezentarea rezultatului analizei (măsurătorilor) în documentele emise de laborator, indicați numărul de rezultate ale determinărilor paralele efectuate pentru obținerea rezultatului analizei (măsurătorilor), precum și metoda de calcul a rezultatului analizei (măsurători) - media aritmetică sau mediana rezultatelor determinărilor paralele.

D.6. Un exemplu de proiectare a secțiunii „Controlul calității rezultatelor analizelor (măsurătorilor) la implementarea metodologiei în laborator”

D.6.1. Controlul calității rezultatelor analizelor (măsurătorilor) la implementarea metodologiei în laborator prevede:

Controlul operațional al procedurii de analiză (măsurători) - pe baza evaluării erorii în implementarea unei singure proceduri de control;

Controlul stabilității rezultatelor măsurătorilor - pe baza controlului stabilității abaterii standard a repetabilității, a abaterii standard a preciziei intralaboratoare, eroare.

D.6.2. Algoritm pentru controlul operațional al procedurii de analiză (măsurători) folosind probe de control (CO sau AS)

K la cu standard de control K.

K k se calculează prin formula

Unde - rezultatul măsurării de control a conținutului de analit din proba martor - media aritmetică a două rezultate ale determinărilor paralele, discrepanța dintre care nu depășește limita de repetabilitate r. Sens r indicați în tabelul D.2;

CU- valoarea certificată a probei martor.

Standard de control K calculate după formula

K= D l, (D.2)

unde ±D l - caracteristica erorii rezultatelor măsurătorilor, corespunzătoare valorii certificate a probei de control și stabilită conform .

KLa ? K.(D.3)

Dacă condiția (D.3) nu este îndeplinită, experimentul se repetă. Dacă condiția (D.3) nu este îndeplinită din nou, procesul de analiză este suspendat, se află motivele care au condus la rezultate nesatisfăcătoare și se iau măsuri pentru eliminarea acestora.

D.6.3. Algoritm pentru controlul operațional al procedurii de analiză (măsurători) folosind metoda adăugărilor

Controlul operațional al procedurii de analiză (măsurători) se realizează prin compararea rezultatului unei singure proceduri de control K la cu standard de control K d .

Rezultatul procedurii de control K k se calculează prin formula

(D.4)

unde - rezultatul unei măsurări de control a conținutului de analit dintr-o probă cu un aditiv cunoscut - media aritmetică a două rezultate ale determinărilor paralele, discrepanța dintre care nu depășește limita de repetabilitate r. Sens r indicați în tabelul D.2;

Rezultatul măsurării de control a conținutului de componentă determinată în proba de lucru este valoarea medie aritmetică n rezultate ale determinărilor paralele, a căror discrepanță nu depășește limita de repetabilitate r;

CU- aditiv.

Standard de control K d se calculează prin formula

(D.5)

unde sunt valorile erorii caracteristice rezultatelor analizelor (măsurătorilor) stabilite în laborator la implementarea metodologiei, corespunzătoare conținutului de analit din proba de lucru și din proba cu aditiv.

Procedura de analiză (măsurători) este recunoscută ca satisfăcătoare dacă condiția este îndeplinită

K La? K d . (D.6)

Dacă condiția (E.6) nu este îndeplinită, experimentul se repetă. Dacă condiția (D.6) nu este îndeplinită din nou, procesul de analiză este suspendat, sunt clarificate motivele care au condus la rezultate nesatisfăcătoare și se iau măsuri pentru eliminarea acestora.

Frecvența controlului procedurii (măsurătorilor) de analiză, precum și procedurilor implementate pentru monitorizarea stabilității rezultatelor analizelor (măsurătorilor) sunt stabilite în Manualul Calității Laboratorului.

Anexa E

(referinţă)

Conținutul muncii în cursul studiilor metrologice și certificarea metodei de analiză chimică cantitativă a probelor de apă

Tabelul E.1

Denumirea lucrărilor	Executor testamentar
1. Verificarea disponibilității condițiilor necesare pentru studiile metrologice ale MKCA a probelor de apă: Verificarea conformității proiectului de document, care reglementează ICCA a probelor de apă, depuse pentru certificare metrologică, cu cerințele ToR și Anexa D la prezentul standard; Verificarea corectitudinii alegerii instrumentelor de măsurare prevăzute de ICCA a probelor de apă; Verificarea conformității condițiilor de utilizare a instrumentelor de măsurare prevăzute de ICCA a probelor de apă, a condițiilor de utilizare a acestora specificate în documentele de reglementare a instrumentelor de măsurare; Verificarea disponibilității, stării tehnice și conformității cu cerințele ICCA a probelor de apă ale instrumentelor de măsurare, echipamentelor auxiliare, sticlărie de laborator, reactivi, materiale necesare certificării ICCA a probelor de apă; Verificarea conformității metodelor de preparare a amestecurilor necesare pentru certificarea ICCA a probelor de apă cu recomandările
2. Elaborarea unui program de evaluare experimentală și computațională a indicatorilor de calitate ai ICCA a probelor de apă	Dezvoltator al MKCA de probe de apă, serviciu metrologic al organizației (întreprindere), GNMC, OGMS
3. Efectuarea cercetărilor pentru stabilirea valorilor indicatorilor de calitate ai ICCA ai probelor de apă pentru a evalua valorile caracteristicii de eroare atribuite și componentele acesteia, formalizând rezultatele cercetării	Dezvoltator de probe de apă ICCA
4. Validare: Realizarea de studii pentru stabilirea indicatorilor de calitate ai probelor de apă MKCA; Stabilirea valorilor indicatorilor de calitate ai probelor de apă ICCA; Alegerea (calculul) normelor de eroare de măsurare pentru componenta determinată a compoziției (proprietăților) apei. Verificarea conformității valorilor calculate ale caracteristicii atribuite a erorii de măsurare cu standardele de eroare de măsurare. Analiza validității procedurilor și standardelor pentru controlul calității rezultatelor măsurătorilor în implementarea IQCA a probelor de apă în laborator	Dezvoltator al MKCA de probe de apă, serviciu metrologic al organizației (întreprindere), GNMC, OGMS
5. Certificarea probelor de apă de către ICCA pe baza rezultatelor examinării metrologice a materialelor pentru elaborarea acesteia, inclusiv a materialelor pentru stabilirea indicatorilor de calitate, în conformitate cu recomandările	Organizație care certifică MKCA de probe de apă [serviciul metrologic al organizației (întreprindere), GNMC, OGMS]

Formular de certificat de atestare a metodei de analiză chimică cantitativă a probelor de apă numele organizației (întreprinderii) care a efectuat certificarea probelor de apă MKCA Număr de certificat. privind certificarea probelor de apă de către ICCA Metodă de analiză chimică cantitativă a probelor de apă ________________________________________________________________________ denumirea cantității măsurate, metoda de măsurare, tipurile de apă dezvoltat de ____________________________________________________________ numele organizației (întreprinderii) care a dezvoltat ICCA a probelor de apă și reglementate de _____________________________________________________ denumirea și denumirea documentului certificat în conformitate cu GOST R 8.563-96. Certificarea a fost efectuată pe baza rezultatelor _____________________________________ tipul lucrării: examinarea metrologică a materialelor pentru dezvoltare ________________________________________________________________________ MCCA de probe de apă, teoretic sau studiu pilot ICAC de probe de apă, alte tipuri de lucrări Rezultatele certificării MKCA a probelor de apă care îndeplinesc cerințele metrologice pentru aceasta sunt date în tabelele G.1 și G.2 (cu probabilitatea acceptată P = 0,95). Tabelul G.1 Tabelul G.2 La implementarea MKCA, probele de apă din laborator oferă: Controlul operațional al procedurii de analiză (pe baza evaluării erorii în implementarea unei singure proceduri de control); Controlul stabilității rezultatelor analizei (pe baza controlului stabilității abaterii standard a repetabilității, a abaterii standard a preciziei intralaboratoare, eroare). Algoritmul pentru controlul operațional al procedurii de analiză este dat în documentul pentru ICCA a probelor de apă. Procedurile de monitorizare a stabilitatii rezultatelor analizei sunt stabilite in Manualul Calitatii al laboratorului. data emiterii Șef organizație (întreprindere) _________________ __________________ transcrierea semnăturii personale Locul tiparirii

Bibliografie

	Sistem de stat pentru asigurarea uniformității măsurătorilor. Indicatori de acuratețe, corectitudine, precizie a metodelor de analiză chimică cantitativă. Metode de evaluare. - M.: Editura IPK de standarde, 2004
	Dicționar internațional de termeni în metrologie VIM (Dicționar rus-englez-german-spaniol de termeni de bază și generali în metrologie). - M.: Editura IPK de standarde, 1998
PR 50.2.002-94	Sistem de stat pentru asigurarea uniformității măsurătorilor. Procedura de exercitare a supravegherii metrologice de stat asupra eliberării, stării și utilizării instrumentelor de măsurare, metodelor certificate de efectuare a măsurătorilor, standardelor și respectării regulilor și normelor metrologice. - M.: VNIIMS, 1994
	Sistem de stat pentru asigurarea uniformității măsurătorilor. Controlul și supravegherea metrologică efectuate de serviciile metrologice ale persoanelor juridice. - M.: VNIIMS, 1994
	Sistem de stat pentru asigurarea uniformității măsurătorilor. Alegerea metodelor și mijloacelor de măsurare în dezvoltarea metodelor de efectuare a măsurătorilor. Dispoziții generale. - M.: VNIIMS, 1989
PR 50.2.009-94	Sistem de stat pentru asigurarea uniformității măsurătorilor. Procedura de testare și omologare a tipului de instrumente de măsurare (cu Modificarea nr. 1). - M.: VNIIMS, 1994
	Sistem de stat pentru asigurarea uniformității măsurătorilor. Amestecuri certificate. Cerințe generale de dezvoltare. - M.: Editura IPK de standarde, 2004
	Sistem de stat pentru asigurarea uniformității măsurătorilor. Rezultate și caracteristici ale erorilor de măsurare. Formulare de prezentare. Metode de utilizare în testarea mostrelor de produse și monitorizarea parametrilor acestora. - M.: VNIIMS, 2004
	Sistem de stat pentru asigurarea uniformității măsurătorilor. Aplicarea „Orientărilor pentru exprimarea incertitudinii în măsurare”. - M.: Editura IPK de standarde, 2001
	Ghid privind exprimarea incertitudinii de măsurare. - Per. din engleza. - S.-Pb.: VNIIM im. DI. Mendeleev, 1999
	Manual EURACHIM/SITAC//Descrierea cantitativă a incertitudinii în măsurătorile analitice. - ed. a II-a, 2000. - Per. din engleza. - S.-Pb.: VNIIM ei. DI. Mendeleev, 2002
	Sistem de stat pentru asigurarea uniformității măsurătorilor. Controlul intern de calitate al rezultatelor analizei chimice cantitative. - Ekaterinburg: UNIIM, 2002
PR 50.2.013-97	Sistem de stat pentru asigurarea uniformității măsurătorilor. Procedura de acreditare a serviciilor metrologice ale persoanelor juridice pentru dreptul de a atesta metodele de efectuare a măsurătorilor și efectuarea examinării metrologice a documentelor. - M.: VNIIMS, 1997
	Sistem de stat pentru asigurarea uniformității măsurătorilor. Asigurarea eficientei masuratorilor in controlul procesului. Estimarea erorii de măsurare cu informații inițiale limitate. - M.: Editura IPK de standarde, 2004
R 50.2.008-2001	Sistem de stat pentru asigurarea uniformității măsurătorilor. Metode de analiză chimică cantitativă. Conținutul și procedura pentru examinarea metrologică. - M.: Editura IPK de standarde, 2001

Cuvinte cheie: metodologie pentru analiza chimică cantitativă a probelor de ape naturale, potabile, uzate (MCCA a probelor de apă), standarde de eroare de măsurare, caracteristici de eroare de măsurare atribuite, indicatori de calitate ai MCCA a probelor de apă

În practică, toate realizările chimiei analitice ca știință sunt realizate în produsul său final - tehnica analizei chimice obiect specific.

Există metode de analiză chimică calitativă și metode de analiză chimică cantitativă a substanței obiectului de analiză. Procedurile de analiză chimică calitativă și cantitativă pot fi descrise secvenţial într-o singură metodă.

Metoda de analiză chimică substanțele obiectului analizei - un document în care, în conformitate cu metoda de analiză utilizată, este descrisă o succesiune de operațiuni și reguli, a căror implementare asigură obținerea rezultatul analizei chimice o substanţă specifică a unui obiect specific de analiză cu stabilit caracteristicile de eroare sau incertitudine pentru metodele de analiză cantitativă, iar pentru metodele de analiză calitativă - cu fiabilitate stabilită.

Rezultatul analizei chimice poate fi prezentat, de exemplu, în felul următor: conform metodei analizei calitative prin efectuarea reacții calitative s-a constatat că cu o încredere de 100% în proba de substanță a minereului zăcământului Bakcharskoe există fier; conform metodei de analiză cantitativă prin dicromatometrie s-a stabilit că conținutul de fier din proba de substanță minerală a zăcământului Bakcharskoe este de (40 ± 1)% cu un nivel de încredere de 0,95.

Fiecare metodă de analiză chimică se bazează pe utilizarea oricărei metode de analiză chimică.

Exemple de nume de metode de analiză chimică:

Metodă de măsurare a concentrațiilor de masă ale ionilor de cadmiu, cupru și plumb în băuturi, naturale și canalizare metoda voltametriei de stripare .

Metodologia de realizare a măsurătorilor concentrației de masă policlorurate dibenzo-p-dioxine și dibenzofurani din probele de aer atmosferic prin spectrometrie cromato-masă.

Metodă de măsurare a fracției de masă a metalelor grele în sol și soluri cu ajutorul analizoarelor de fluorescență cu raze X de tip X-MET, METOREX (Finlanda).

Analiza chimică a unei substanțe este un proces complex în mai multe etape, se desfășoară într-o anumită secvență, care este de obicei descrisă în metodologia de analiză obiect specific.

Analiza oricăror mostre ale unei substanțe, inclusiv mostre ale substanței obiectelor din mediu, se efectuează într-o anumită secvență a etapelor sale:

1. Eșantionarea unei substanțe (în domeniul ecologiei);

2. Obținerea unei probe reprezentative de laborator și analitice a analitului;

3. Pregătirea probei de analit pentru măsurarea semnalului analitic;

4. Crearea condițiilor pentru măsurători și pregătirea instrumentelor de măsurare;

5. Prepararea substanței de referință (standard);

6. Efectuarea măsurătorilor directe ale semnalului analitic al standardelor și pregătirea unei metode de comparare cu standardul la aplicarea metodelor fizice de analiză;

7. Efectuarea măsurătorilor directe ale semnalului analitic al probei de substanță analizată;

8. Prelucrarea rezultatelor măsurătorilor directe - identificarea componentelor și calculul conținutului de analit din proba de analit (măsurători indirecte);

9. Evaluarea acceptabilității rezultatului analizei chimice prin verificarea preciziei (repetabilității, reproductibilității) și corectitudinii acestuia;

10. Înregistrarea rezultatelor analizei chimice a probei de substanță a obiectului de analiză.

Ecologul este obligat să folosească serviciile laboratoare analitice, acreditat pentru dreptul de a efectua analize chimice a substanțelor de mediu Un laborator acreditat este considerat un laborator independent din punct de vedere juridic ai cărui angajați și-au confirmat în mod repetat competența tehnică. Metodologia ar trebui clasificată ca standard național (GOST) sau industrie (OST) sau document industrial (RD, PND F).

Un exemplu de cerințe pentru documentele organizaționale pentru protecția aerului atmosferic în laboratorul unei întreprinderi pentru a controla impactul negativ asupra mediului. Laboratorul trebuie să aibă următoarele documente:

Reglementări privind laboratorul, pașaportul acestuia;

Documente de acreditare (atestare);

Certificate de verificare a instrumentelor de măsurare de către autoritățile metrologice de stat

Pașapoarte pentru mostre standard de stat ale compoziției și proprietăților obiectelor controlate;

Rezultatele controlului calității intern și extern al măsurătorilor efectuate;

Acte de prelevare și jurnalele de înregistrare a acestora;

Metode de măsurare certificate;

Jurnalele rezultatelor monitorizării impactului asupra mediului.

Rezultatul unei analize chimice cantitative a unei probe dintr-o substanță, inclusiv a unui obiect ecologic, este exprimat prin fracția de masă w (A) sau concentrația de masă a componentei determinate A, C m (A).

Un ecologist, de exemplu, atunci când evaluează poluarea unei substanțe din obiecte de mediu, trimite spre analiză chimică unui laborator de analiză eșantioane selectate de substanțe solide, lichide, gazoase sau heterofazice cu o greutate de până la 1. kg. Îl interesează complet compoziție chimică sau conținutul unuia sau mai multor componente (sub formă de atomi, izotopi, ioni, molecule sau un grup de molecule cu aceleași proprietăți) într-o probă din substanța obiectului analizei - în sol, în plante, în sedimente de fund, în apele naturale, în aerul atmosferic și alte obiecte ecologice.

Fracția de masă w (A) componenta A este raportul masei m (A) componentă A, a substanței prezente în probă la masa totală a probei de substanță m (lucru), care a mers la analiză:

w (A) \u003d m (A) / m(articol), w/r

Fracția de masă a componentei A dintr-o probă de substanță poate fi convertită în procentul acesteia:

w (A) \u003d × 100,%

Fracția de volum a componentei lichide Aîntr-o probă dintr-o substanță lichidă sau componentă gazoasă Aîntr-o probă de substanță gazoasă se calculează astfel:

w (A) \u003d 100,%,

Unde V (A) - volumul componentei lichide sau gazoase A in total V total mostre dintr-o substanță lichidă sau gazoasă;

În practica internațională, ei folosesc modul de exprimare a fracției de masă ca o parte a unei componente într-un număr mare de alte părți:

părți la sută , %, pph, g∙100/kg;

părți la mie , ‰, ppt, g/kg;

părți per milion , ppm, mg/kg, g/t;

părți pe miliard , ppb, μg/kg, mg/t;

Pentru a cuantifica conținutul componentei Aîn materie lichidă și gazoasă, conceptul concentrația componentelor A.

Concentrația componentului A (C(A)) este o valoare care caracterizează conținutul relativ al unui anumit component într-o substanță multicomponentă și este definită ca raportul dintre numărul de particule componente A(concentrația molară a componentei A, concentrația molară a echivalentului componentului A) sau masa componentei A ( concentrația de masă a componentei A), legat de un anumit volum de substanță lichidă sau gazoasă.

Concentrația unei componente este întotdeauna o valoare numită, are sens pentru componentă A nume specific. Acest lucru se reflectă în definiția concentrării, care subliniază faptul că vorbim despre conținutul relativ al unei componente date în volumul unei substanțe lichide sau gazoase multicomponente.

Unitatea de măsură de bază pentru numărul de particule dintr-o componentă (n) în Sistemul Internațional de Unități mărimi fizice(sistemul SI), adoptat pentru utilizare în URSS în 1984, este 1 mol. 1 mol particulele oricărei componente care ne interesează sub forma unor astfel de unități chimice structurale precum un atom (element), izotop, grup funcțional, inclusiv un ion sau moleculă, conține 6,022 × 10 23 astfel de particule în orice volum sau masă de materie. a miilea parte 1 mol(unitate multiplă) se notează mmol ( citit milimol).

Numărul de particule componente A (N / A))în orice masă a componentei A (m(A)) calculat prin formula:

n (A) \u003d m (A) / M (A), mol,

Unde m (A) - masa componentelor A, g; M (A) - masa molară relativă a componentei A, g/mol;

În sistemul internațional de unități de mărimi fizice, conform GOST 8.417-2002 „GSI. Unități de cantități”, principalele denumiri pentru concentrația componentelor în volumul unei substanțe lichide sau gazoase sunt concentrația molară a componentei, mol/m3,Și concentrația de masă a componentei, kg/m3.

Concentrația molară a componentului A in solutie – C m (A) - este conținutul de număr de particule al componentei A n (A) pe unitate de volum V

C m (A) \u003d n (A) / V; sau C m (A) \u003d m (A) / [M (A) V . ]

Concentrația molară a unui component se măsoară în mol/m3; mol / dm 3, mmol / dm 3 mol/l.)

Un exemplu de formă de înregistrare în documente: C m (NaCl) \u003d 0,1 mol / dm 3 \u003d 0,1 mmol / cm 3 (în practică analitică pentru uz intern și utilizează următoarea formă de înregistrare: 0.1 M NaCl).

Atât în ​​practica analitică, cât și sub diferite forme activitate profesională, inclusiv ecologie, utilizați concentrația exprimată în unități de masă.

Concentrația în masă a componentului A este conținutul de masă m (A) componentă A pe unitate de volum V substanță lichidă sau gazoasă, se calculează astfel:

C m (A) \u003d m (A) / V. ,

Concentrația de masă a componentei este măsurată în kg / m 3; se folosesc și unități submultiple - g / m 3, g / dm 3, mg / dm 3 etc. (pentru uz intralaborator este permisă o unitate g/l, g/ml).

Un exemplu de formă de înregistrare: C m (NaCl) \u003d 0,1 g / dm 3, (în practică analitică pentru uz intern este permisă forma de notație C m (NaCl) \u003d 0,1 g / l \u003d 0,1 mg / ml).

Cunoscând concentrația de masă a componentei Aîn soluție, puteți calcula concentrația sa molară și invers.

C m (A) \u003d C m (A) / M (A), Dacă C m (A) exprimat în g/dm 3,

C m (A) \u003d C m (A) M (A), Dacă C m (A) exprimat în mol/dm 3.

Sunt prezentate modalități de exprimare a concentrației unui component într-o soluție și relația dintre diferitele tipuri de concentrație Anexa 3.

În ecologie, conținutul de componente determinate în probele unei substanțe lichide este de obicei exprimat prin concentrația de masă în unități g / dm 3, mg / dm 3, mcg / dm 3,în probe de substanță gazoasă – în unități g / m 3, mg / m 3 μg / m 3.

Masa probei m (lucru) poate fi măsurat cu precizia necesară pe o balanță analitică, volumul V poate fi măsurat cu precizia necesară folosind ustensile de măsurare. Greutatea componentei A, m (A), sau numărul de particule ale componentului A, n (A), este imposibil să se măsoare direct substanțele din probă, acestea pot fi măsurate doar indirect (calculate folosind formula corespunzătoare, găsită din graficul de calibrare). În acest scop, diverse metode de analiză chimică cantitativă.