ПНД Ф -2002 ФР Кількісний хімічний аналіз атмосферного повітря та викидів в атмосферу
Цей документ встановлює методику вимірювань масової концентрації аміаку у промислових викидах в атмосферу фотометричним методом.
Діапазон вимірювань масової концентрації аміаку 0,2 - 5 мг/м3.
Визначенню заважають амонійні солі, деякі аміни аліфатичного ряду, формальдегід (понад 0,2 мг/м 3 ), сірководень (понад 0,4 мг/м 3 ), хлор (понад 0,2 мг/м 3 ).
Оксиди азоту визначенню не заважають.
2 ПРИПИСАНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОКАЗНИКІВ ТОЧНОСТІ ВИМІРЮВАНЬ
Діапазон вимірів, мг/м 3
Показник повторюваності (відносне, середньоквадратичне відхилення повторюваності), r, %
Показник правильності (кордони відносної систематичної похибки методики за ймовірності Р = 0,95), ±δ c , %
Показник точності 1 (кордону відносної похибки методики за ймовірності Р = 0,95), ±δ, %
1 Відповідає розширеній стандартній невизначеності при коефіцієнті охоплення k = 2
Значення показника точності методики використовують при:
- Оформлення результатів вимірювань, що видаються лабораторією;
- оцінювання діяльності лабораторій на якість проведення випробувань;
- оцінювання можливості використання результатів вимірювань при реалізації методики виконання вимірювань у конкретній лабораторії.
3 ЗАСОБИ ВИМІРЮВАНЬ, ДОПОМОЖНІ ПРИСТРОЇ, РЕАКТИВИ
При виконанні вимірювань повинні бути застосовані такі засоби вимірювання, стандартні зразки, допоміжні пристрої та реактиви.
3.1 Засоби вимірів, стандартні зразки
Спектрофотометр або фотоелектроколориметр, що дозволяє вимірювати оптичну густину при довжині хвилі 420 - 460 нм
Кювети із товщиною оптичного шару 10 мм.
Манометр абодифманометр-тягомір
Термометр лабораторний діапазон вимірів 0 - 250 °С
Секундомір, клас 3, ціна поділу секундної шкали 0,2 с
Колби мірні 2-25-2, 2-50-2, 2-1000-2
Піпетки градуйовані, 2-го класу точності, місткість 1, 2, 5 см 3
Пробірки П-1-15-0,1(0,2)ХС
ДСО з атестованим значенням масової концентрації іонів амонію 1 мг/см 3 та похибкою атестованого значення не більше 1 % при Р = 0,95 ПГС для «Мікрогазу»
3.2 Допоміжні пристрої
Пробовідбірна трубка з нержавіючої сталі
Поглинальні прилади з пористою платівкою
Трубка гумова напіввакуумна, тип 1
Склянки хімічні В-1-250 ТХС
Універсальний індикаторний папір pH (0 - 12)
3.3 Реактиви
Калій марганцевокислий, х.ч.
Кислота сірчана, х.ч.
Кислота соляна, х.ч.
Амоній роданистий, х.ч.
Катіоніти КУ-2, СБС
1 Допускається використання засобів вимірювання, обладнання, матеріалів та реактивів з метрологічними та технічними характеристиками не гірше за вказані.
2 Усі засоби вимірювання повинні бути повірені у встановлені терміни.
4 МЕТОД ВИМІРЮВАННЯ
Фотометричний метод визначення масової концентрації аміаку заснований на утворенні забарвленого у жовтий колір сполуки при взаємодії аміаку з реактивом Несслера та подальшому вимірі оптичної щільності розчинів при довжині хвилі 450 нм.
5 ВИМОГИ БЕЗПЕКИ
При роботі в лабораторії необхідно дотримуватися таких вимог техніки безпеки.
5.1 При виконанні аналізів необхідно дотримуватись вимог техніки безпеки при роботі з хімічними реактивами за ГОСТ 12.1.007-76.
5.2 Електробезпека під час роботи з електроустановкамидотримується ГОСТ Р 12.1.019-2009.
5.3 Приміщення лабораторії повинне відповідати вимогам пожежної безпеки за ГОСТ 12.1.004-91 та мати засоби пожежогасіння за ГОСТ 12.4.009-83.
5.4 Організація навчання працюючих безпеки праці проводиться у разі ГОСТ 12.0.004-90.
5.5 Вміст шкідливих речовин у повітрі не повинен перевищувати встановлених гранично допустимих концентрацій відповідно до ГОСТ 12.1.005-88.
5.6 Роботи на висоті слід проводити відповідно до вимог СНіП III-4-80.
При відборі проб повинні дотримуватись загальних правил безпеки для підприємств та організацій відповідної галузі.
6 ВИМОГИ ДО КВАЛІФІКАЦІЇ ОПЕРАТОРА
До виконання вимірювань та обробки результатів допускаються особи, які мають вищу або середню спеціальну хімічну освіту або досвід роботи в хімічній лабораторії, що пройшли відповідний інструктаж, освоїли техніку фотометричного аналізу та отримали задовільні результати при виконанні контролю за процедурою вимірювань.
7 ВИМОГИ ДО УМОВ ВИМІРЮВАНЬ
При виконанні вимірювань у лабораторії мають бути дотримані
температура повітря (20±5) °С;
атмосферний тиск (97,3 – 106) кПа, (730 – 780 мм рт. ст.);
вологість повітря трохи більше 80 % за нормальної температури 25 °З;
напруга в мережі (220±22) Ст.
8 ПІДГОТОВКА ДО ВИКОНАННЯ ВИМІРЮВАНЬ
При підготовці до виконання вимірювань проводять наступні роботи: підготовка приладу, приготування розчинів, побудова градуювального графіка, контроль стабільності градуювальної характеристики, відбір проб.
8.1 Підготовка приладу
Підготовку приладу до роботи та оптимізацію умов вимірювання проводять відповідно до інструкції з експлуатаціїприладу.
8.2 Приготування розчинів
8.2.1 Приготування безаміачної води
Дистильовану воду пропускають через колонку з катіонітом КУ-2 або СБС. Попередньо проводять підготовку катіоніту. Для цього катіоніт поміщають у склянку та заливають дистильованою водою. На наступний день катіоніт поміщають у скляну бюретку місткістю 50 см 3 (у нижню частину бюретки попередньо поміщають шар скловолокна товщиною 1 - 2 см) і промивають розчином соляної кислоти з масовою часткою 15 % для звільнення від заліза, перевіряючи наявність останнього за якістю амонієм. Підготовка катіоніту закінчується промиванням його дистильованою водою до нейтральної реакції (по індикаторному папері). Катіоніт слід зберігати під шаром дистильованої води.
Безаміачну воду також можна отримати вторинною перегонкою дистильованої води, попередньо підкисивши її 1 см 3 розведеної (1:4) сірчаної кислоти на 1 дм 3 і додавши калій марганцевокислий до чітко малинового забарвлення.
Отриману одним з описаних вище способів воду перевіряють на наявність аміаку реакції з реактивом Несслера і використовують для приготування реактивів.
У мірну колбу місткістю 1 дм 3 поміщають 500 см 3 безаміачної води і приливають при перемішуванні 8,5 см 3 соляної кислоти (ρ = 1,18). Розчин доводять до мітки безаміачною водою.
Термін зберігання 6 місяців.
8.2.3 Приготування поглинального розчину соляної кислоти з молярною концентрацією 0,01 моль/дм 3
У мірну колбу місткістю 100 см 3 поміщають 10 см 3 розчину соляної кислоти, приготованого п. 8.2.2, і доводять до мітки безаміачною водою. Розчин готують у день аналізу.
8.2.4 Приготування розчину соляної кислоти змасовою часткою 15%
У мірну колбу місткістю 1 дм 3 поміщають 300 см 3 дистильованої води і приливають при перемішуванні 376,3 см 3 соляної кислоти (ρ = 1,18). Розчин доводять до мітки дистильованою водою.
Термін зберігання 6 місяців.
8.2.5 Приготування основного градуювального розчину іонів амонію з масовою концентрацією 100 мкг/см 3
Розчин зберігають у банці з темного скла в холодному місці протягом 3-х місяців.
8.2.6 Приготування робочого градуювального розчину іонів амонію з масовою концентрацією 10 мкг/см 3
10 см 3 розчину іонів амонію з концентрацією 100 мкг/см 3 поміщають у мірну колбу місткістю 100 см 3 і доводять до мітки безаміачною водою. Розчин готують у день проведення аналізу.
8.3 Побудова градуювального графіка
Для побудови градуювального графіка необхідно приготувати зразки для градуювання з масовою концентрацією іонів амонію від 1,0 до 20,0 мкг 5 см 3 розчину. Умови аналізу, його проведення мають відповідати п.п. 7 та 9.
Склад та кількість зразків для градуювання наведено у таблиці 2.
Аліквотна частина робочого градуювального розчину (С = 10 мкг/см 3 ), см 3
Об'єм поглинального розчину, см 3
Маса іонів амонію в градуювальних розчинах, мкг 5 см 3
Аналіз градуювальних зразків проводять у порядку зростання їх концентрації. Кожну штучну суміш необхідно фотометрувати 3 рази з метою виключення випадкових результатів та усереднення даних. За результатами отриманих вимірів може бути розраховане рівняння лінійної залежності методом «найменших квадратів». При побудові градуювального графіка по осі ординат відкладають значення оптичної щільності, а по осіабсцис – величину концентрації речовини, мкг у пробі.
8.4 Контроль стабільності градуювальної характеристики
Контроль стабільності градуювальної характеристики проводять не рідше одного разу на квартал, а також при зміні будь-якого з реактивів, після перевірки чи ремонту приладу. Засобами контролю є новоприготовлені зразки для градуювання (не менше 3 зразків із наведених у таблиці 2).
Вимірюють оптичну щільність (не менше 5 вимірів) і знаходять середнє арифметичне отриманих значень.
Градуювальну характеристику вважають стабільною під час виконання для кожного зразка для градуювання наступної умови:
де X - результат контрольного виміру масової концентрації аміаку у зразку для градуювання, мкг;
С - атестоване значення масової концентрації аміаку у зразку для градуювання, мкг;
Kгр - норматив контролю стабільності градуювальної характеристики (Kгр = 13%).
Якщо умова стабільності градуювальної характеристики не виконується тільки для одного зразка для градуювання, необхідно виконати повторний вимір цього зразка з метою виключення результату грубої похибки.
Якщо градуювальна характеристика нестабільна, з'ясовують причини її нестабільності та повторюють контроль із використанням інших зразків для градуювання, передбачених методикою. При повторному виявленні нестабільності градуювальної характеристики будують новий градуювальний графік.
8.5 Відбір проб
Відбір проб слід проводити відповідно до ГОСТ 17.2.4.06-90 «Охорона природи. атмосфера. Методи визначення швидкості та витрати газопилових потоків, що відходять від стаціонарних джерел забруднення» та ПНД Ф 12.1.1-99 «Методичні рекомендації щодо відбору проб при визначенніконцентрації шкідливих речовин (газів і парів) у викидах промислових підприємств» при технологічному режимі роботи обстежуваного джерела виділення забруднюючих речовин в атмосферу.
У поглинальні прилади (Додаток А рис. 3) вносять по 6 см 3 поглинального розчину. Аналізований газ відбирають у два з'єднаних послідовно поглинальних прилади. Витрата газу встановлюють 0,5 - 1,0 дм 3 /хв при концентраціях аміаку менше 0,4 мг/м 3 або 0,2 - 0,5 дм 3 /хв при концентраціях аміаку понад 0,4 мг/м 3 .
У процесі відбору проб слідкують за показаннями ротаметра електроаспіратора, а також вимірюють температуру та тиск (розрядження) газу у ротаметра та атмосферний тиск.
Після закінчення відбору закривають вхід і вихід поглиначів гумовими шлангами з пробками для запобігання втратам поглинального розчину.
9 ВИКОНАННЯ ВИМІРЮВАНЬ
Поглинальні прилади після вибору витримують при кімнатній температурі не менше 30 хвилин.
10 ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ ВИМІРЮВАНЬ
10.1 Приведення відібраного обсягу газу до нормальних умов
Об'єм відібраної проби газу до нормальних умов наводять за формулою: