курсовая. Коржавина Е.В.. аналитический контроль качества химических соединений разработал проверил
 Скачать 71 Kb.
|
1 2 Министерство общего и профессионального образования Свердловской области Уральский государственный колледж имени И.И.Ползунова АТТЕСТАЦИОННАЯ РАБОТА Измерение массовой концентрации сульфат – иона в пробах природных и сточных вод турбидиметрическим методом. ПО ПРОГРАММЕ «АНАЛИТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ХИМИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ» РАЗРАБОТАЛ: ПРОВЕРИЛ: Коржавина Е.В. Дедяева И.В. Екатеринбург, 2016 Оглавление Введение…………………………………………………………………….4 Приписанные характеристики погрешности измерений и ее составляющих………………………………………………………………5 Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы…………………………………………………………………..5 Средства измерения и стандартные образцы…………………..….5 Реактивы……………………………………………………………..6 Вспомогательные устройства и материалы……………………….6 Приготовление растворов для анализа………………………….....7 Приготовление осадительной смеси…………………………....7 Рабочий раствор сульфат - иона, массовая концентрация 100 мг/дм3……………………………………………………………..7 Метод измерения…………………………………………………………...7 Требования безопасности………………………………………………….7 Требования к квалификации оператора………………………………….8 Условия выполнения измерений………………………………………….8 Отбор проб…………………………………………………………………8 Подготовка к выполнению измерений……………………………………9 Приготовление градуировочных растворов……………………….9 Построение градуировочного графика…………………………….9 Контроль стабильности градуировочной характеристики………10 Выполнение измерений………………………………………………….11 Обработка результатов измерений………………………………………12 Оформление результатов измерений…………………………………...13 Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории………………………………………………………………14 Алгоритм оперативного контроля процедуры измерений с использованием метода добавок………………………………….14 Алгоритм оперативного контроля процедуры измерений с применением образцов для контроля…………………………….15 Анализ массовой концентрации сульфат – ионов р.Пахотка г.Первоуральск……………………………………………………………16 Заключение…………………………………………………………….....20 Список использованной литературы……………………………………21 Введение. Целью настоящей работы устанавить методику выполнения измерений (МВИ) массовой концентрации сульфат - ионов турбидиметричеким методом природной, а так же неопалесцирующих, неокрашенных или слабоокрашенных проб сточной воды, содержащей не более 5 мг/дм3 железа.[1] Диапазон измеряемых концентраций от 10 до 1000 мг/дм3 сульфат-ионов. При более высокой концентрации сульфат - ионов (до 10000 мг/дм3) допускается разбавление проб дистиллированной водой. Мешающее влияние карбонатов и гидрокарбонатов устраняют соляной кислотой (в составе осадительной смеси). Задачи данной работы: указать характеристики погрешности измерений, средства измерений, метод измерения, требования безопасности, требования к квалификации оператора, условия выполнения измерений, отбор проб, рассмотреть подготовку к выполнению измерений, выполнение измерений, обработку результатов, их оформление, контроль качества результатов измерений, анализ проб по данной методике реки г.Первоуральска. Для анализа отбирались пробы р.Пахотка г.Первоуральска в январе 2016г. Приписанные характеристики погрешности измерений и ее составляющих. Настоящая методика обеспечивает получение результатов анализа с погрешностью, не превышающей значений, приведенных в Таблице 1. Таблица 1. Диапазон измерений, значения показателей точности, повторяемости и воспроизводимости методики
Значения показателя точности методики используют при: оформлении результатов измерений, выдаваемых лабораторией; оценке деятельности лабораторий на качество проведения испытаний; оценке возможности использования результатов измерений при реализации методики в конкретной лаборатории. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы. При выполнении измерений массовой концентрации сульфат - ионов применяют следующие средства измерения, реактивы, вспомогательные устройства, материалы и растворы. 3.1. Средства измерения и стандартные образцы. Прибор для фотометрического анализа (фотометр, фотоэлектроколориметр или спектрофотометр), позволяющий измерять оптическую плотность в диапазоне 600 – 670 нм в кюветах с толщиной поглощающего слоя 30 и 50 мм. Весы лабораторные общего назначения (например, ВЛР-200, ВЛА-200). [2] Меры массы. [3] Колбы мерные вместимостью 100, 50, 25 см3 2-го класса точности. [4] Пипетки с одной отметкой 2-го класса точности вместимостью 5, 10, 25, 50 см3. [5] Пипетки градуированные 2-го класса точности вместимостью 1, 2, 5, 10 см3. [6] Государственный стандартный образец состава раствора сульфат - иона (1мг/см3). [7] Примечание. Допускается использование средств измерения и стандартных образцов с аналогичными или лучшими метрологическими характеристиками. Средства измерения должны быть поверены в установленные сроки. Реактивы. Вода дистиллированная. [8] Барий хлористый, ч.д.а. [9] Глицерин, ч.д.а. ГОСТ [9] Кислота борная, х.ч. [10] Кислота соляная, х.ч. [11] Вспомогательные устройства и материалы. Фильтры обеззоленные «синяя лента». [12] Колбы конические вместимостью 25, 100, 500, 1000 см3. [13] Воронки лабораторные. [14] Бутыли стеклянные и полиэтиленовые для хранения вспомогательных растворов, а также для хранения и транспортировки проб. Приготовление растворов для анализа. Приготовление осадительной смеси. 60 г хлорида бария и 30 г борной кислоты растворяют при нагревании в 500 – 600 см3 дистиллированной воды и охлаждают. Приливают 200 см3 глицерина, 50 см3 концентрированной соляной кислоты, разбавляют дистиллированной водой до 1000 см3, перемешивают и оставляют на 2-3 дня. Затем приготовленный раствор декантируют с осадка. Рабочий раствор сульфат - иона, массовая концентрация 100 мг/дм3. В мерную колбу вместимостью 50 см3 помещают 5 см3 ГСО состава раствора сульфат - иона (массовая концентрация 1 мг/см3), разбавляют до метки дистиллированной водой и тщательно перемешивают. Срок хранения полученного раствора – 3 месяца. Примечание. При использовании ГСО с концентрацией сульфат - иона 10 мг/см3 необходимо приготовить промежуточный раствор с концентрацией 1 мг/см3, разбавляя в мерной колбе 5 см3 раствора ГСО до 50 см3 дистиллированной водой. Метод измерения. Метод измерения массовой концентрации сульфат - иона основан на образовании стабилизированной суспензии сульфата бария в солянокислой среде с последующим измерением светорассеивания в направлении падающего луча (в единицах оптической плотности). Требования безопасности. При выполнении измерений массовой концентрации сульфат - ионов необходимо соблюдать: требования техники безопасности при работе с химическими реактивами. [15] требования электробезопасности при работе с электроустановками. [16] помещение должно соответствовать требованиям пожаробезопасности. [17] иметь средства пожаротушения. [18] содержание вредных веществ в воздухе не должно превышать допустимых значений. [19] организация обучения работающих безопасности труда. [20] Требования к квалификации оператора. К выполнению измерений и обработке результатов допускают специалиста, имеющего высшее или среднее специальное химическое образование или опыт работы в химической лаборатории, прошедшего соответствующий инструктаж, освоившего метод в процессе тренировки и уложившегося в нормативы оперативного контроля при выполнении процедур контроля погрешности. Условия выполнения измерений. При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия: Температура воздуха - 20±5˚С; Атмосферное давление – 8,4-106,7 кПа (630 – 800 мм. рт. ст.); Влажность воздуха – не более 80% при температуре 25˚С; Напряжение в сети - 220±22В; Частота переменного тока 50±1 Гц. Отбор проб. Отбор проб производиться в соответствии в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51592-2000 «Вода. Общие требования к отбору проб». Объем отбираемой воды составляет не менее 100 см3. Пробу можно не консервировать, однако при наличии соединений серы иных форм (сульфиты, сульфиды, тиосульфаты) проба должна быть проанализирована в течение 2 часов. Подготовка к выполнению измерений. При подготовке к выполнению измерений должны быть проведены следующие работы: приготовление вспомогательных (п.3.4.) и градуировочных растворов (п.9.1.) и градуировка фотометра (спектрофотометра). 9.1. Приготовление градуировочных растворов. В шесть мерных колб вместимостью 50 см3 помещают по 20 см3 осадительного раствора по п.3.4.1. и затем в пять из них приливают по каплям 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 см3 рабочего раствора сульфат - иона с концентрацией 100 мг/дм3, что соответствует его содержанию 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 мг в 50 см3, и затем содержимое всех колб (включая колбу, в которую сульфат - ион не добавляли) разбавляют до метки дистиллированной водой. Растворы перемешивают в течении 30 сек и через 5-10 мин измеряют оптическую плотность каждого раствора относительно раствора, приготовленного без сульфат - ионов. Примечание. Измерения для каждого раствора должны производиться строго в одно время после добавления раствора сульфат - ионов. Построение градуировочного графика. Через 5-10 мин после приготовления растворов по п.9.1 измеряют оптическую плотность (не менее пяти отсчетов) полученных растворов при длине волны 600 – 670 нм в зависимости от спектральных характеристик светофильтра, входящего в комплект прибора. При использовании спектрофотометров измерения производят при длине волны 650 нм. Толщина поглощающего слоя – 30 или 50 мм, раствор сравнения – первый градуировочный раствор (без сульфат - иона). Вычисляют среднее арифметическое полученных значений оптической плотности и строят градуировочный график в координатах оптическая плотность – содержание сульфат - ионов в растворах градуировочной серии, мг. Рекомендуется для хранения и обработки градуировочного графика использовать возможности микропроцессора прибора и программы для ПЭВМ. Контроль стабильности градуировочной характеристики. Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят при смене партий реактивов, но не реже одного раза в месяц. Средствами контроля являются вновь приготовленные образцы для градуировки (не менее 3 образцов из приведенных в п.9.1.). Измеряют оптическую плотность (не менее 5 измерений) и находят среднее арифметическое полученных значений. Градуировочную характеристику считают стабильной при выполнении для каждого образца для градуировки следующего условия: |X – C| ≤ 1,96σRА, где Х – результат контрольного измерения массовой концентрации сульфат – ионов в образце для градуировки; С – аттестованное значение массовой концентрации сульфат – ионов в образце для градуировки; σRА – среднеквадратичное отклонение внутрилабораторной прецизионности, установленное при реализации методики в лаборатории. Примечание. Допустимо среднеквадратическое отклонение внутрилабораторной прецизионности при внедрении методики в лаборатории устанавливать на основе выражения: σRА = 0,84 σR , с последующим уточнением по мере накопления информации в процессе контроля стабильности результатов анализа. Значения σR приведены в Таблице 1. Если условие стабильности градуировочной характеристики не выполняется только для одного образца для градуировки, необходимо выполнить повторное измерение этого образца с целью исключения результата, содержащего грубую погрешность. Если градуировочная характеристика нестабильна, выясняют причины и повторяют контроль с использованием других образцов для градуировки, предусмотренных методикой. При повторном обнаружении нестабильности градуировочной характеристики строят новый градуировочный график. Выполнение измерений. Пробу сточной воды фильтруют через фильтр «синяя лента», отбрасывая первые порции фильтрата. Затем анализируют две аликвотные порции воды. Содержание сульфат – ионов в аликвотной порции должно составлять 0,2 – 1,0 мг, желательно 0,5 – 1,0 мг. В три мерные колбы вместимостью 50 см3 помещают по 20 см3 осадительной смеси по п.3.4.1, затем в две из них по каплям вносят 1 – 20 см3 анализируемой пробы. Содержимое всех колб быстро доводят до метки дистиллированной водой, перемешивают в течение 30 сек и через 5 – 10 мин (точное значение времени выдержки должно быть таким же, как и при приготовлении градуировочных растворов) измеряют оптическую плотность растворов проб относительно раствора, приготовленного без введения пробы. Условия измерения оптической плотности те же, что и при построении градуировочной зависимости. Вычисляют среднее арифметическое полученных значений оптической плотности для каждого из двух растворов проб и находят при помощи градуировочной зависимости содержание сульфат – ионов в отобранной аликвотной порции анализируемой пробы воды, мг. Примечание. Если содержание сульфат – ионов в аликвотной порции пробы оказывается менее 0,2 мг и более 1,5 мг, то анализ повторяют, изменив аликвотную порцию. Обработка результатов измерений. Массовую концентрацию сульфата вычисляют по формуле: X = 1000 · Q/V, где Х – массовая концентрация сульфат – ионов в пробе, мг/дм3; Q – содержание сульфат – ионов в аликвотной порции пробы, найденное по градуировочному графику, мг; V – объем аликвотной порции пробы, см3. За результат измерения Хср принимают среднее арифметическое значение двух параллельных определений Х1 и Х2: Хср = , для которых выполняется следующее условие: | Х1 - Х2| ≤ r ·( Х1 + Х2)/200, (1) где r – предел повторяемости, значения которого приведены в Таблице 2. Таблица 2. Значения предела повторяемости при вероятности Р=0,95
При невыполнении условия (1) могут быть использованы методы проверки приемлемости результатов параллельных определений и установления окончательного результата согласно раздела 5 ГОСТ Р ИСО 5725 – 6. Расхождение между результатами измерений, полученными в двух лабораториях, не должно превышать предела воспроизводимости. При выполнении этого условия приемлемы оба результата измерений, и в качестве окончательного может быть использовано их среднее арифметическое значение. Значения предела воспроизводимости приведены в Таблице 3. Таблица 3. Значения предела воспроизводимости при вероятности Р=0,95
При превышении предела воспроизводимости могут быть использованы методы оценки приемлемости результатов анализа согласно раздела 5 ГОСТ Р ИСО 5725 – 6. Оформление результатов измерений. Результат измерения Хср в документах, предусматривающих его использование, может быть представлен в виде: Хср ±  , Р = 0,95, где - показатель точности методики.Значение рассчитывают по формуле: = 0,01 · δ · Хср. Значение δ приведено в Таблице 1.Допустимо результат измерения в документах, выдаваемых лабораторией, представлять в виде: Хср ±  , Р = 0,95, при условии < , где Хср – результат измерения, полученный в соответствии с прописью методики, а - значение характеристики погрешности результатов измерений, установленное при реализации методики в лаборатории, и обеспечиваемое контролем стабильности результатов измерений.Примечание. При представлении результата измерения в документах, выдаваемых лабораторией, указывают: количество результатов параллельных определений, использованных для расчета результата измерения; способ определения результата измерений (среднее арифметическое значение или медиана результатов параллельных определений). Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории. Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории предусматривает: оперативный контроль процедуры измерений (на основе оценки погрешности при реализации отдельно взятой контрольной процедуры); контроль стабильности результатов измерений (на основе контроля стбильности среднеквадратического отклонения повторяемости, среднеквадратического отклонения внутрилабораторной прецизионности, погрешности). 13.1. Алгоритм оперативного контроля процедуры измерений с использованием метода добавок. Оперативный контроль процедуры измерений проводят путем сравнения результата отдельно взятой контрольной процедуры Кк с нормативом контроля К. Результат контрольной процедуры Кк рассчитывают по формуле: Кк = |X'ср - Хср - Сδ| где Х'ср – результат измерения массовой концентрации сульфат – ионов в пробе с известной добавкой – среднее арифметическое двух результатов параллельных определений, расхождение между которыми удовлетворяют условию (1) раздела 11. Хср – результат измерения массовой концентрации сульфат – ионов в исходной пробе – среднее арифметическое двух результатов параллельных определений, расхождение между которыми удовлетворяет условию (1) раздела 11. Норматив контроля К рассчитывают по формуле: К =  ,где  и  - значения характеристики погрешности результатов измерений, установленные в лаборатории при реализации методики, соответствующие массовой концентрации сульфат - ионов в пробе с известной добавкой и в исходной пробе соответственно.Примечание. Допустимо характеристику погрешности результатов измерений при внедрении методики в лаборатории устанавливать на основе выражения: = 0,84 · , с последующим уточнением по мере накопления информации в процессе контроля стабильности результатов измерений.Процедуру измерений признают удовлетворительной, при выполнении условия: Кк ≤ К (2) При невыполнении условия (2) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (2) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению. Алгоритм оперативного контроля процедуры измерений с применением образцов для контроля. Оперативный контроль процедуры анализа проводят путем сравнения результата отдельно взятой контрольной процедуры Кк с нормативом контроля К. Результат контрольной процедуры Кк рассчитывают по формуле: Кк = |Cср - С|, где Cср – результат измерения массовой концентрации сульфат – ионов в образце для контроля – среднее арифметическое двух результатов параллельных определений, расхождение между которыми удовлетворяет условию (1) раздела 11; С – аттестованное значение образца для контроля. Норматив контроля К рассчитывают по формуле: К = а,где ± а – характеристика погрешности результатов измерений, соответствующая аттестованному значению образца для контроля.Примечание. Допустимо характеристику погрешности результатов измерений при внедрении методики в лаборатории устанавливать на основе выражения: а = 0,84 · , с последующим уточнением по мере накопления информации в процессе контроля стабильности результатов измерений.Процедуру измерений признают удовлетворительной, при выполнении условия: Кк ≤ К (3) При невыполнении условия (3) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (3) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению. Периодичность оперативного контроля процедуры измерений, а также реализуемые процедуры контроля стабильности результатов измерений регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории. Анализ массовой концентрации сульфат – ионов р.Пахотка г.Первоуральск. Построение градуировочного графика: Таблица. 4. Таблица исходных параметров для построения градуировочного графика
1 2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||