1. Контрольний розчин

Мірну колбу місткістю 100 см3 наповнюють водою до мітки і додають 1 см3 концентрату елюенту (наприклад, 4.17.1.1 чи 4.17.2.1.1).

  1. ОБЛАДНАННЯ

Звичайне лабораторне обладнання, а також:

  1. Іонна хроматографічна система, що відповідає вимогам якості розділу 6. Як правило, вона повинна складатися з таких елементів (див. рисунок 1).


Рисунок 1 — Схема іонної хроматографічної системи


  1. Хроматографічна апаратура іонного обміну містить:

  • резервуар для елюенту;

  • насос з характеристиками для високоефективного рідинного хроматографування (наприклад, іонного хроматографування);

  • система впорскування зразка (наприклад, на 50 мкл);

  • попередня колонка (див.7.2);

  • розділова колонка з необхідними розділовими характеристиками (див. розділ 6);

  • детектор провідності з пригнічувальним пристроєм чи без нього і (або) ультрафіолетовий детектор;

  • реєструвальний пристрій (наприклад, інтегратор із графобудівником і принтером).

  1. Додаткове устатковання

  • сушильна шафа;

  • ексикатор;

  • мірні колби місткістю 100 см3, 1000 см3 і 5000 см3;

  • мірні пластикові колби місткістю 100 см3 для використовування розчинів із низькими концен­траціями (наприклад, менше 0,1 мг/дм3);

  • поградуйовані піпетки місткістю від 1 см3 до 10 см3 чи мікролітрові шприци;

  • мембранна фільтрувальна апаратура, що містить мембранні фільтри з розміром пор 0,45 мкм;

  • екстракційні гільзи для твердої фази з неполярною стаціонарною фазою для попереднього об­робляння зразка (наприклад, RPC 18 чи полівінілпіролідон).

6 ВИМОГИ ДО ЯКОСТІ РОЗДІЛОВОЇ колонки

Розділова колонка є важливим елементом іонної хроматографічної системи. Її розділові характе­ристики залежать від таких робочих чинників, як матеріал колонки і тип елюенту.

Цей стандарт передбачає використовування розділових колонок, які дають виразний базисний поділ усіх компонентів стандартного впорскуваного розчину, і містить шість аніонів (Вг, СГ, NO3, NO2, РО^~, SO4’) за концентрації 1 мг/дм3 кожний (див. рисунок 2). Якщо необхідно визначити тільки деякі аніони, подані на рисунку 2, то цю вимогу можна застосовувати до цих аніонів. Отже, пікова роздільна здатність R має бути не нижче 1,3 (див. рівняння (1) і рисунок 3).

Р

(1)

озраховують роздільну здатність R для пари піків 2,1 за формулою:

2,1W, + W2 де fR1 — час утримування 1-го піка, с;

tR2 — час утримування 2-го піка, с;

— ширина 1-го піка, с;

И/2 — ширина 2-го піка, с.

7 ВІДБИРАННЯ ПРОБ І ПОПЕРЕДНЄ ОБРОБЛЯННЯ ЗРАЗКА

Загальна проба, яка надходить до лабораторії, повинна бути неушкоджена і незмінена у процесі транспортування чи зберігання. Метод відбирання проб не описано в цьому стандарті.

Під час відбирання проб користуються чистим поліетиленовим посудом.

Випробовують проби якнайшвидше після відібрання. Якщо негайно виконати випробовування не­можливо, то профільтрований через мембрану зразок стабілізують, охолоджуючи за температури від 4 °С до 6 °С чи за допомогою глибокого заморожування за температури від мінус 16 °С до мінус 20 °С. Стежать за тим, щоб результати не спотворювалися (наприклад, за допомогою необоротного утворен­ня осадів).

Якщо визначанню підлягає нітрит, повністю заповнюють посудину пробою і закупорюють її гер­метичною пробкою.

Під час визначання нітрату і нітриту в зразках стічних вод, застосовувати наведену методику кон­сервації не можна. У цьому разі треба пам’ятати про небезпеку змін концентрації деяких зразків стічних вод.

  1. Обробляння зразка за наявності сульфіду

Іони сульфіду можуть призводити до похибок у процесі визначання сульфату, тому:

  • беруть аліквоту для визначання сульфату;

  • осаджують сульфід за допомогою додавання ацетату цинку;

  • профільтровують зразок через мембранний фільтр із розміром отворів 0,45 мкм (див. 5.2);

  • додають натрію гідроксид для підвищення значення pH до 9 — 11.

  1. Подальше обробляння зразка

Після надходження до лабораторії зразок фільтрують через мембранний фільтр із розміром от­ворів 0,45 мкм, щоб запобігти адсорбції аніонів твердими частками чи перетворення аніонів під дією росту бактерій.

Примітка. Послідовність елюювання та значення часу утримування (r можуть змінюватися залежно від типу колонки і складу елюенту.

Рисунок 2 — Приклад хроматограмм на колонці, що відповідає цьому стандарту


Рисунок 3 — Ідеалізоване подавання хроматографічного розділу



Для того, щоб запобігти реакціям з утворенням осадів у розділовій колонці, перед визначанням до зразка додають концентрат елюенту (див. 4.17.1 або 4.17.2) у співвідношенні: 1 частина/100 час­тин зразка.

Необхідно уникнути можливості забруднення зразка від мембрани. Для цього, наприклад, проми­вають мембрану невеликою кількістю самого зразка і відкидають першу порцію фільтрату.

Виключають ефекти розведення за допомогою одного і того самого обробляння для калібруваль­них розчинів (див. 4.20) і розчину зразка.

Перед впорскуванням в аналізатор зразок знову профільтровують через мембранний фільтр (з розміром пор 0,45 мкм) для видалення будь-яких наявних твердих часток. Треба пам’ятати про мож­ливу небезпеку утворення будь-якого осаду, що містить аналіт.

Якщо зразок містить такі органічні компоненти, як гумінові кислоти, розглядають можливість ви­користовування попередньої колонки. Вона слугує для захисту розділової колонки.

Примітка 4. Зазвичай використовують два різних типи попередніх колонок: таку, що містить той самий полімерний матеріал, як і аналітична розділова колонка, і таку, що містить нейтральні макропористі полімери.

Використовування води, дуже забрудненої органічними речовинами, може швидко призвести до зношеності вищезгаданих попередніх колонок. Для такого типу зразків вплив органічних речовин можна зменшити за допомогою таких процедур:

а) розбавляють зразок водою (див. розділ 4);

в) профільтровують зразок через неполярну очищену фазу (наприклад, RPC 18 чи полівінілпіро- лідонову фазу).

Обробляють калібрувальні і контрольні розчини таким самим способом, як І розчини зразка.

8 ПРОЦЕДУРА

Налаштовують іонний хроматограф (5.1) відповідно до інструкцій виробника приладу (прилад готовий до функціювання, як тільки базова лінія буде стійка). Виконують калібрування, як зазначено в8.1.

  1. Калібрування

Ідентифікують піки для конкретних аніонів за допомогою порівняння значень часу утримання зі значеннями стандартних розчинів (4.19). Враховують той факт, що значення часу утримання можуть залежати від концентрації й основної досліджуваної речовини.

Під час обчислювання концентрацій враховують той факт, що площа (чи висота) піка (сигналу) пропорційна концентрації аніона.

Якщо аналітичну систему оцінюють вперше чи з інтервалами після цього, встановлюють каліб­рувальну функцію для вимірювання таким чином (див. ISO 8466-1).

Готують калібрувальний і контрольний розчини, як описано в 4.20 і 4.21.

Хроматографічно аналізують калібрувальний і контрольний розчини.

Використовують отримані дані для обчислення лінії регресії. Відкидають її, якщо вона не лінійна (щодо критерію лінійності див. ISO 8466-1).

Згодом, підтверджують дійсність установленої калібрувальної функції (див. 8.3).

Таке рівняння описує калібрувальну функцію стосовно іону і:

У, = Ьі р, + а0 , (2)

де Уі — виміряне значення (розмір сигналу), у величинах висоти піка чи площі піка відповідно, у мм чи мкВ • с;

Ь, — нахил калібрувальної функції, наприклад, в мм ■ дм3/мг або мкВ • с • дм3/мг;

р, — масова концентрація, у мг/дм3 іона і;

а0 відрізок ординати, що відтинається калібрувальною функцією, (обчислений контрольний), наприклад, у мм чи мкВ -с.

  1. Вимірювання з використовуванням стандартної процедури калібрування

Після встановлення калібрувальної функції, впорскують попередньо оброблену пробу (див. розділ 7) у хроматограф і вимірюють піки, як описано в 8.1.

Якщо концентрація іонів у досліджуваному зразку перевищує діапазон дійсності, то зразок роз­бавляють (див. розділ 7). Іноді може знадобитися встановлення нової калібрувальної функції для роз­чинів нижчої концентрації.

Якщо очікується інтерференція основної досліджуваної речовини, використовують метод стандартного додавання для того, щоб забезпечити точність результатів.

  1. Перевіряння вірогідності калібрувальної функції

Як мінімум після кожної серії випробувань, але обов’язково після 10—20 вимірювань, досліджу­ють як мінімум два калібрувальних розчини різних концентрацій у нижній і верхній частинах робочо­го діапазону для перевіряння вірогідності калібрувальної функції.

Обчислюють масові концентрації досліджуваних калібрувальних розчинів, використовуючи пере­груповану калібрувальну функцію (див. рівняння (3)). Концентрації повинні бути в діапазоні довірчого інтервалу. Якщо калібрувальна функція недостовірна, виконують нове калібрування (див. 8.1).

  1. ОПРАЦЬОВУВАННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ

Оцінюють масову концентрацію р„ мг/дм3, аніона в розчині, використовуючи площу чи висоту піків і перегрупованого калібрувального рівняння (2) (див.8.1) так:

Щодо пояснення перемінних див. рівняння (2) у 8.1.

Враховують всі кроки розбавлення.

  1. ПОДАВАННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ

Подають результати у вигляді максимум трьох значущих цифр.

Приклад

Хлорид (СГ) 1,45 • 103 мг/дм3

Сульфат (SO*-) 127 мг/дм3

Нітрат (NO3 ) 1,51 мг/дм3

Результати для нітрату, нітриту і ортофосфату можуть бути подані так:

Нітрат (NO3) чи нітрат-азот (NO3- - N)

Нітрит (NO2) чи нітрит-азот (NO2-- N)

Фосфат (РО^~) чи фосфат-фосфор (РО4- - Р)

У таблиці 6 наведено коефіцієнти перетворення для цих способів подавання результатів

.


Таблиця 6 — Коефіцієнти перетворення

Для перетворення результатів помножте

NO3

на

0,2259

ДЛЯ

Z О « І

І

г

NO3 -N

на

4,4268

ДЛЯ

NO3

NO2

на

0,3045

для

NO2-N

NO2 -N

на

3,2846

Для

NO2

РО^

на

0,3261

Для

РО5" “Р

POf -Р

на

3,0662

для

рог



  1. МІЖЛАБОРАТОРНІ ВИПРОБОВУВАННЯ

Було проведено шість міжлабораторних випробовувань у Німеччині, під час яких використовували розманітні інструментальні і аналітичні методи, що відповідали параметрам якості, заданим у цьому методі (див. таблицю 7). Статистичні результати випробовування наведено в таблицях 8—13.

  1. ПРОТОКОЛ ВИПРОБУВАННЯ

Протокол випробування повинен містити таку інформацію:

  1. посилання на цей стандарт; '

  2. ідентичність зразка води;

  3. подавання результатів відповідно до розділу 10;

  4. опис попереднього обробляння зразка, якщо його проводили;

  5. опис хроматографічних умов: тип приладу і колонки, розміри колонки, елюент, швидкість по­току, тип детектора і його параметри;

  6. опис використовуваного методу оцінювання (висота чи площа піка);

д) опрацьовування результатів (лінійна калібрувальна функція, метод стандартного додавання);

h) будь-яке відхилення від цього методу та інформацію про всі обставини, які можуть впливати на результат випробування.

Таблиця 7 — Опис основної досліджуваної речовини зразків

Зразок

Досліджувана речовина

Дата виконання

М1

Очищені промислові стічні води (ХСК, О: 770 мг/дм3)

Березень 1987

М2

Очищені побутові стічні води (ХСК, 0:90 мг/дм3)

Березень 1987

М3

Очищені побутові СТІЧНІ води (ХСК, 0:70 мг/дм3)

Березень 1987

М4

Промислові СТІЧНІ води

Жовтень 1987

М5

Побутові стічні води

(ХСК, О: 300 мг/дм3; РОВ С: 47 мг/дм3)

Листопад 1987

М6

Очищені побутові СТІЧНІ води (пічкований зразок М5)

Листопад 1987

М7

Очищені побутові стічні води (ХСК, О: 60 мг/дм3; РОВ С: 13 мг/дм3)

Листопад 1987

М8

Очищені побутові стічні води (пічкований зразок М7)

Листопад 1987

М9

Очищені промислові стічні води (ХСК, О: 400 мг/дм3; СІ: 3500 мг/дм3)

Листопад 1987

М10

Очищені промислові стічні води (пічкований зразок 9)

Листопад 1987