Элемент периодической таблицы Менделеева барий был открыт Карлом Шееле, известным шведским химиком и фармацевтом, в 1774 году. Его открытие, однако, могло произойти и раньше, если бы средневековые алхимики больше думали о науке, чем о средствах достижения богатства. Известно, что очень многие из них потратили свои жизни в бесплодных поисках получения золота из более дешёвых элементов, и умерли, так ничего и не добившись.

В самом начале XVII века одному итальянскому сапожнику, Винченцо Касциароло, занимавшемуся ещё и алхимией (тогда ею не занимались только ленивые и те, кто имел настоящие источники дохода), пришло на ум проверить на наличие золота найденный в близлежащих горах тяжелый камень. Сначала он прокалил его с углём и олифой, но золота не получил, зато получил интересное красноватое свечение, не исчезавшее и тогда, когда прокаленный камень уже остыл. Сапожник-алхимик поделился открытием с коллегами, и все стали дружно стараться выделить из подобных камней золото, проводя сотни экспериментов с самыми разными веществами. Прошло достаточно много времени, но золота не было, и про тяжелые камни постепенно забыли.

Почти через 170 лет Шееле сделал своё открытие – он получил оксид бария – BaO.

Англичанин Хэмфри Дэви, тоже известный химик, в 1808 году всё же выделил новый элемент, который и был назван барием – «тяжелым», от греческого «barys». Мы сегодня знаем, что барий относится к легким металлам, но среди них он действительно самый тяжелый, так что название свое вполне оправдывает.

Барий – это серебристо-белый щелочноземельный металл, мягкий и слегка вязкий. В природе он не встречается в чистом виде, и при необходимости его выделяют из соединений – карбонатов, сульфатов, силикатов; и минералов, в основном тяжёлого шпата, или барита. Содержится барий и в воде, а также в живых организмах – некоторых растениях и тканях животных.

Барий в продуктах

В организм человека барий поступает с продуктами питания и водой. В некоторых морепродуктах его в десятки (а в морских растениях – в сотни) раз больше, чем в морской воде. В растениях – томатах, соевых бобах и др., бария может быть в десятки раз больше, чем в почвах, на которых они растут; бывает много бария и в питьевой воде, но не так часто; в воздухе его немного.

Барий в организме

Что означает барий для нас, и какова его роль в организме человека? Биологи говорят, что он изучен недостаточно, но не считают его жизненно важным элементом – даже условно. Тем не менее, сегодня барий изучается, и о его роли, возможно, вскоре узнают больше, а пока учёные относят его к токсичным ультрамикроэлементам.

При заболеваниях пищеварительной системы, некоторых сердечнососудистых заболеваниях количество бария в организме человека уменьшается. Установлено также, что даже в ничтожно малых количествах он заметно влияет на состояние гладкой мускулатуры – не зря при отравлениях барием отмечаются мышечные спазмы и сильная мышечная слабость.

Хотя роль бария не изучена, его суточная доза для человека определена – от 0,3 до 0,9 мг. Расслабляющее воздействие бария не всегда бывает вредным: учёные выяснили, что он работает «в паре» с ацетилхолином – одним из основных нейромедиаторов, и способствует расслаблению сердечной мышцы.

Избыток бария

В организме человека с массой тела около 70 кг содержится примерно 20-22 мг бария. Растворимые соли бария всасываются в кишечнике в небольших количествах; в дыхательных путях его может быть в 6-8 раз больше. Барий есть не только в нашей мышечной ткани и крови – напротив, в костях и зубах его содержится больше, чем во всех остальных тканях организма – до 90%. Барий взаимодействует в организме с кальцием – он может даже замещать его в костях, так как близок к нему по биохимическим свойствам. Однако при постоянном избыточном поступлении бария – например, когда его много в почвах, - нарушается кальциевый обмен, и может развиться тяжёлое заболевание – уровская болезнь, при которой процессы окостенения замедляются, а опорно-двигательный аппарат изнашивается очень быстро.

Барий есть в головном мозге, селезёнке, мышцах и хрусталике глаза.

Токсической дозой для человека считается 200 мг; что касается смертельной дозы, то здесь мнения расходятся – приводятся цифры от 0,8 до 3,7 г, хотя первая цифра всё же вероятнее.

Барий не относят к элементам, вызывающим рак или мутации, но все его соединения для человека токсичны – кроме того вещества, которое используют в медицине, когда делают рентген – это сульфат бария.

Барий при повышенном содержании в организме поражает клетки крови, нейроны, ткани сердца и других органов.

Каким образом в организме появляется лишний барий? Биологи называют это «избыточным поступлением», но не уточняют, как именно это происходит, хотя говорят о производственных и бытовых отравлениях.

Соединения бария применяются во многих отраслях промышленности и производства: в электронике, нефтяной, стекольной, бумажной, текстильной, керамической, лакокрасочной, резиновой, металлургической, полиграфической и т.д.

Фторид бария используется при обработке древесины и производстве инсектицидов – значит, он применяется и в сельском хозяйстве, однако на животных и человека он может оказывать токсическое влияние, поэтому его тщательное изучение необходимо.

Исследования показывают, что у жителей сельской местности лейкоз чаще встречается там, где для борьбы с вредителями используются соединения бария; некоторые отделочные материалы – например, штукатурка, могут вызывать заболевания у строителей, которые с ними работают.

Водорастворимые соли бария считаются опасными для человека – это сульфиды, карбонаты, нитраты, хлориды; сульфаты и фосфаты бария практически безопасны.

Если человек отравился солями бария, то симптомы будут выраженными и яркими: возникает жжение во рту и пищеводе, сильно выделяется слюна, появляется тошнота и рвота, колики в кишечнике и понос. Со стороны нервной системы: расстройства мозговой деятельности и нарушения координации движений, шум в ушах и головокружение; со стороны сердечнососудистой системы: экстрасистолия – распространённая форма аритмии, брадикардия и слабый пульс; наблюдается также обильное потоотделение – пот холодный, а кожа всего тела бледнеет.

Хроническое отравление, возникающее при работе на вредных производствах, не проявляется так резко. При вдыхании пыли, содержащей соединения бария, у рабочих возникает пневмокониоз – заболевание лёгких, при котором в них развивается фиброзный процесс. В соединительной ткани появляются рубцы и утолщения, и в результате развивается прогрессирующая одышка, начинающаяся с болей в груди и сухого кашля. Потом могут появиться признаки лёгочной недостаточности, изменения дыхательных путей и другие осложнения: пневмонии, бронхиты, туберкулёз и т.д.

Корректировать избыток бария в организме довольно сложно, и не всегда можно рассчитывать на благополучный исход. Для нейтрализации действия солей бария применяются растворимые сернокислые соли магния и кальция – они вызывают образование сульфатов бария, которые потом надо вывести из организма.

Если отравление тяжёлое, то можно не успеть оказать помощь – смерть может наступить в течение суток или даже быстрее. Приём внутрь 0,2-0,5 г солей бария вызывает тяжёлое отравление, а смертельной дозой, как уже отмечалось, может стать 0,8 г.

При таком отравлении надо немедленно промывать желудок с 1%-ным раствором сульфата магния или натрия, и сделать с ними же клизму – раствор 10%-ный. Нерастворимые соли бария удаляют рвотными средствами – в общем, всё это, как и дальнейшее лечение, проводится уже в стационаре.

Непонятно, кому придёт в голову принимать барий внутрь, но в медицине описано много случаев, когда соединения бария принимали по ошибке – значит, о последствиях знать всё-таки следует. Что касается работы на вредных производствах, повышенного содержания бария в воде и почве, то здесь может помочь спектральный анализ волос – именно по состоянию волос можно увидеть, какие изменения происходят в организме в течение многих лет – в то время, как человек о них даже не догадывается, и все эти годы лечится неправильно, усугубляя проблему ещё больше.

Стоит такое обследование недёшево, но и не слишком дорого; таким же методом можно провести и исследование питьевой воды той местности, в которой вы живете.

Гатаулина Галина
для женского журнала сайт

При использовании и перепечатке материала активная ссылка на женский онлайн журнал обязательна

В природе барий встречается только в виде соединений, и для воды основным путем загрязнения является естественный, из природных источников. Как правило, содержание бария в подземных водах невелико, но в районах, где залегают содержащие барий минералы (барит, витерит), его концентрация в воде может составлять от единиц до нескольких десятков миллиграмм на литр. Относительно высокое содержание бария возможно только в водах с низким содержанием сульфатов.

Барий относится к токсичным микроэлементам, однако не считается мутагенным или канцерогенным. Водорастворимые соли бария также принято считать опасными для человека – карбонаты, сульфиды, хлориды, нитраты бария. Наибольшую опасность в воде представляют высокорастворимые токсичные соли бария, однако они имеют тенденцию переходить в менее токсичные и слаборастворимые соли (сульфаты и карбонаты). Барий не относиться к числу высокоподвижных элементов. Он хорошо сорбируется глинистыми частицами, органическими коллоидами, гидроксидами железа и марганца, что снижает его подвижность в воде.

Суточная потребность организма человека в барии не установлена, среднесуточное поступление находится в пределах 0,3–1 мг. Организм человека, масса тела которого около 70 кг, содержит примерно 20-22 мг бария.

Не входя в число эссенциальных элементов (жизненно важных для организма), барий по своим свойствам близок к кальцию, который в основном находится в составе костной ткани, поэтому ионы бария могут замещать кальций в костях. При поступлении в организм человека даже в низких концентрациях барий оказывает выраженное влияние на гладкие мышцы. В малых концентрациях расслабляет их, однако в больших – сокращает, усиливая перистальтику кишечника, вызывая артериальную гипертензию, фибрилляцию мышц и нарушение кардиальной проводимости.

В ходе научных исследований, проведенных под эгидой ВОЗ, связь между смертностью от сердечно-сосудистых заболеваний и содержанием бария в питьевой воде не нашла подтверждения. В краткосрочных исследованиях на добровольцах не было выявлено вредного эффекта на сердечно-сосудистую систему при концентрациях бария в воде до 10 мг/л.

В свою очередь информация USEPA свидетельствует о том, что даже разовое употребление воды, содержание бария в которой значительно превосходит максимально допустимые значения, может привести к мышечной слабости и болям в брюшной области.

Необходимо, правда, учесть, что норматив по барию, установленный стандартом качества USEPA (2,0 мг/л) значительно превосходит величину, рекомендованную ВОЗ (0,7 мг/л). Гигиеническими нормативами, принятыми в Республике Беларусь установлено еще более жесткое значение ПДК для содержания бария в питьевой воде (0,1 мг/л).

Врач-лаборант лаборатории санитарно-химических и токсикологических методов исследования А.В. Анискевич

760.00 ₽

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

• Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
• Курьерская доставка (7 дней)
• Самовывоз из московского офиса
• Почта РФ

Документ устанавливает методику измерений массовой концентрации бария в питьевых, поверхностных, подземных пресных и сточных водах турбидиметрическим методом с хроматом калия

2 Приписанные характеристики показателей точности измерений

3 Средства измерений, вспомогательное оборудование и реактивы

3.1 Средства измерений

3.2 Посуда и материалы

3.3 Реактивы и стандартные образцы

4 Метод измерений

5 Требования безопасности, охраны окружающей среды

6 Требования к квалификации оператора

7 Условия выполнения измерений

8 Подготовка к выполнению измерений

8.1 Отбор и хранение проб

8.2 Подготовка прибора

8.3 Приготовление вспомогательных растворов

8.4 Приготовление градуировочных растворов

8.5 Построение градуировочного графика

8.6 Контроль стабильности градуировочной характеристики

9 Выполнение измерений

9.1 Концентрирование

9.2 Устранение мешающих влияний

9.3 Проведение анализа

10 Обработка результатов измерений

11 Оформление результатов измерений

12 Контроль точности результатов измерений

12.1 Общие положения

12.2 Оперативный контроль процедуры измерений с использованием метода добавок

12.3 Оперативный контроль процедуры измерений с использованием образцов для контроля

• ГОСТ 12.0.004-90 Организация обучения безопасности труда. Общие положения . Заменен на ГОСТ 12.0.004-2015 .
• ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования
• ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны
• ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности
• ГОСТ 12.4.009-83 Система стандартов безопасности труда. Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание
• ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия
• ГОСТ Р 51593-2000 Вода питьевая. Отбор проб
• ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике
• ГОСТ Р 51592-2000 Вода. Общие требования к отбору проб
• ГОСТ 10929-76 Реактивы. Водорода пероксид. Технические условия
• ГОСТ 14919-83 Электроплиты, электроплитки и жарочные электрошкафы бытовые. Общие технические условия
• ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия
• ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры
• ГОСТ 29227-91 Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 1. Общие требования
• ГОСТ 3117-78 Реактивы. Аммоний уксуснокислый. Технические условия
• ГОСТ 3118-77 Реактивы. Кислота соляная. Технические условия
• ГОСТ 3760-79 Реактивы. Аммиак водный. Технические условия
• ГОСТ 3774-76 Реактивы. Аммоний хромовокислый. Технические условия
• ГОСТ 4108-72 Реактивы. Барий хлорид 2-водный. Технические условия
• ГОСТ 4459-75 Реактивы. Калий хромово-кислый. Технические условия
• ГОСТ 61-75 Реактивы. Кислота уксусная. Технические условия
• Федеральный закон 102-ФЗ Об обеспечении единства измерений
• ПНД Ф 12.15.1-08 Методические указания по отбору проб для анализа сточных вод
• ГОСТ Р 53228-2008 Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания
• ГОСТ Р 8.563-2009 Государственная система обеспечения единства измерений. Методики (методы) измерений
• ГОСТ Р 12.1.019-2009 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты

стр. 1

стр. 2

стр. 3

стр. 4

стр. 5

стр. 6

стр. 7

стр. 8

стр. 9

стр. 10

стр. 11

стр. 12

стр. 13

стр. 14

стр. 15

стр. 16

стр. 17

стр. 18

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО НАДЗОРУ
В СФЕРЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ

КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВОД

МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ МАССОВОЙ
КОНЦЕНТРАЦИИ БАРИЯ В ПИТЬЕВЫХ,
ПОВЕРХНОСТНЫХ, ПОДЗЕМНЫХ ПРЕСНЫХ И
СТОЧНЫХ ВОДАХ ТУРБИДИМЕТРИЧЕСКИМ
МЕТОДОМ С ХРОМАТОМ КАЛИЯ

ПНД Ф 14.1:2:3:4.264-2011

Методика допущена для целей государственного
экологического контроля

МОСКВА 2011 г.

Методика рассмотрена и одобрена федеральным бюджетным учреждением «Федеральный центр анализа и оценки техногенного воздействия» (ФБУ «ФЦАО»).

Федеральное бюджетное учреждение «Федеральный центр анализа и оценки техногенного воздействия» (ФБУ «ФЦАО»)

Разработчик :

Филиал ФБУ «ЦЛАТИ по ДФО» - ЦЛАТИ по Приморскому краю

1 ВВЕДЕНИЕ

Настоящий документ устанавливает методику измерений массовой концентрации бария в питьевых, поверхностных, подземных пресных и сточных водах турбидиметрическим методом с хроматом калия.

Диапазон измерений от 0,1 до 6 мг/дм 3 .

Если массовая концентрация бария превышает верхнюю границу диапазона, то допускается разбавление пробы таким образом, чтобы массовая концентрация соответствовала регламентированному диапазону.

Если массовая концентрация бария в пробе меньше 1 мг/дм 3 , пробу необходимо концентрировать упариванием.

Кальций при содержании до 45 мг/дм 3 и стронций до 0,5 мг/дм 3 определению не мешают. Железо более 1 мг/дм 3 и алюминий предварительно отделяют уротропином (п. 9.2).

2 ПРИПИСАННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ

Таблица 1 - Диапазоны измерений, значения показателей точности, воспроизводимости и повторяемости

1 Соответствует расширенной относительной неопределенности с коэффициентом охвата k = 2.

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 измерений в конкретной лаборатории.

3 СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, ПОСУДА, РЕАКТИВЫ И МАТЕРИАЛЫ

При выполнении измерений применяют следующие средства измерений, посуду, материалы, реактивы и стандартные образцы.

3.1 Средства измерений

Фотоэлектроколориметр или спектрофотометр любого типа,

позволяющий измерять оптическую плотность при l = 540 нм.

Кюветы с длиной поглощающего слоя 30 мм.

Весы лабораторные специального или высокого класса точности с ценой деления не более 0,1 мг, наибольшим пределом взвешивания не более 210 г по ГОСТ Р 53228-2008 .

Весы технические лабораторные по ГОСТ Р 53228-2008 .

3.2 Посуда и материалы

Пробирки мерные П-1-10-0,1 ХС по ГОСТ 1770-74 .

Пипетки мерные с делениями 0,1 см 3,4(5)-2-1(2); 6(7)-1-5(10) по ГОСТ 29227-91 .

Стаканы химические В-1-50 ТХС по ГОСТ 25336-82 .

Воронки лабораторные В-75-110 ХС по ГОСТ 25336-82 .

Фильтры обеззоленные по ТУ 6-09-1678-95.

Бутыли из боросиликатного стекла или полимерного материала с притертыми или винтовыми пробками вместимостью 500 - 1000 см 3 для отбора и хранения проб и реактивов.

Примечания .

1 Допускается использование других средств измерений, вспомогательного оборудования, посуды и материалов с метрологическими и техническими характеристиками не хуже указанных.

2 Средства измерений должны быть поверены в установленные сроки.

3.3 Реактивы и стандартные образцы

Водорода пероксид (30 % водный раствор) по ГОСТ 10929-76 .

Гексаметилентетрамин (уротропин) по ТУ 6-09-09-353-74.

Кислота уксусная ледяная по ГОСТ 61-75 .

Государственные стандартные образцы (ГСО) состава раствора ионов бария с массовой концентрацией 1 мг/см 3 . Относительная погрешность аттестованных значений массовой концентрации не более 1 % при Р = 0,95.

Примечания.

1 Все реактивы, используемые для анализа, должны быть квалификации ч.д.а. или х.ч.

2 Допускается использование реактивов, изготовленных по другой нормативно-технической документации, в том числе импортных, с квалификацией не ниже ч.д.а.

4 МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ

Турбидиметрический метод определения массовой концентрации ионов бария основан на малой растворимости хромата бария в нейтральной среде.

Ва 2+ + К 2 CrO 4 ® ВаCrO 4 + 2К +

Оптическую плотность раствора измеряют при l = 540 нм в кюветах с длиной поглощающего слоя 30 мм. Интенсивность окраски прямо пропорциональна концентрации ионов бария.

5 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ, ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

При работе в лаборатории необходимо соблюдать следующие требования техники безопасности.

5.1 При выполнении анализов необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007-76 .

5.2 Электробезопасность при работе с электроустановками соблюдается по ГОСТ Р 12.1.019-2009 .

5.3 Помещение лаборатории должно соответствовать требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004-91 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009-83 .

5.4 Исполнители должны быть проинструктированы о мерах безопасности в соответствии с инструкциями, прилагаемыми к приборам. Организация обучения работающих безопасности труда производится по ГОСТ 12.0.004-90 .

6 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ОПЕРАТОРА

Выполнение измерений может производить химик-аналитик, владеющий техникой фотометрического анализа, изучивший инструкцию по эксплуатации спектрофотометра или фотоколориметра и уложившегося в нормативы контроля при выполнении процедур контроля погрешности.

7 УСЛОВИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

Измерения проводятся в следующих условиях:

Температура окружающего воздуха (20 ± 5) °С.

Относительная влажность не более 80 % при температуре 25 °С.

Атмосферное давление (84 - 106) кПа.

Частота переменного тока (50 ± 1) Гц.

Напряжение в сети (220 ± 22)В.

8 ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ

При подготовке к выполнению измерений проводят следующие работы: отбор и хранение проб, подготовка прибора, приготовление вспомогательных и градуировочных растворов, построение градуировочного графика, контроль стабильности градуировочной характеристики.

8.1 Отбор и хранение проб

8.1.1 Отбор проб производится в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51592-2000 «Вода. Общие требования к отбору проб», ГОСТ Р 51593-2000 «Вода питьевая. Отбор проб», ПНД Ф 12.15.1-08 «Методические указания по отбору проб для анализа сточных вод».

8.1.2 Бутыли для отбора и хранения проб воды обезжиривают раствором CMC, промывают водопроводной водой, азотной кислотой, разбавленной 1:1, водопроводной водой, а затем 3 - 4 раза дистиллированной водой.

Пробы воды отбирают в бутыли из боросиликатного стекла или полимерного материала, предварительно ополоснутые отбираемой водой. Объем отбираемой пробы должен быть не менее 100 см 3 .

8.1.3 Если проба анализируется в течение суток, то проба не консервируется. При невозможности проведения измерений в указанные сроки пробу консервируют добавлением 1 см 3 концентрированной азотной кислоты или соляной кислоты (рН пробы менее 2) на 100 см 3 пробы. Срок хранения 1 месяц.

Проба воды не должна подвергаться воздействию прямого солнечного света. Для доставки в лабораторию сосуды с пробами упаковываются в тару, обеспечивающую сохранение и предохраняющую от резких перепадов температуры.

8.1.4 При отборе проб составляют сопроводительный документ по форме, в котором указывают:

цель анализа, предполагаемые загрязнители;

место, время отбора;

номер пробы;

объем пробы;

должность, фамилия отбирающего пробу, дата.

8.2 Подготовка прибора

Подготовку спектрофотометра и фотоколориметра к работе проводят в соответствии с рабочей инструкцией по эксплуатации прибора.

8.3 Приготовление вспомогательных растворов

8 .3 .1 Приготовление 3М раствора аммония уксуснокислого

Помещают в стакан 231 г CH 3 COONH 4 , растворяют в дистиллированной воде, переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм 3 и доводят до метки дистиллированной водой. Срок хранения 3 месяца.

8 .3 .2 Приготовление раствора аммония (калия ) хромовокислого с массовой долей 10 %

Помещают в стакан 10 г аммония или калия хромовокислого и растворяют в 90 см 3 дистиллированной воды. Срок хранения 3 месяца.

8 .3 .3 Приготовление раствора аммиака с массовой долей 10 %

В мерную колбу на 50 см 3 вносят 20 см 3 концентрированного (25 %) аммиака и доводят до метки дистиллированной водой. Раствор хранят в полиэтиленовой емкости. Срок хранения 3 месяца.

8 .3 .4 Приготовление раствора соляной кислоты (1:1 )

Раствор получают путем разбавления концентрированной соляной кислоты (плотность 1,19 г/см 3) дистиллированной водой в соотношении 1:1. Срок хранения раствора 6 месяцев.

8 .3 .5 Приготовление раствора перекиси водорода с массовой долей 10 %

16,7 см 3 30 %-ной перекиси водорода помещают в мерную колбу вместимостью 50 см 3 и доводят до метки дистиллированной водой. Срок хранения 3 месяца.

8 .3 .6 Приготовление раствора гексаметилентетрамина (уротропина ) с массовой долей 10 %

Помещают в стакан 10 г гексаметилентетрамина, растворяют в 90 см 3 воды.

8.4 Приготовление градуировочных растворов

8 .4 .1 Приготовление основного градуировочного раствора с массовой концентрацией ионов бария 1 мг/см 3

В качестве основного градуировочного раствора с массовой концентрацией 1 мг/см 3 используют ГСО состава бария или готовят градуировочный раствор из соли.

Навеску 1,7789 г хлорида бария 2-водного переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм 3 и доводят до метки дистиллированной водой. 1 см 3 раствора содержит 1 мг ионов бария.

8 .4 .2 Приготовление рабочего градуировочного раствора с массовой концентрацией ионов бария 0 ,01 мг/см 3

В мерную колбу вместимостью 1 дм 3 помещают 10 см 3 основного стандартного раствора и доводят дистиллированной водой до метки. В 1 см 3 раствора содержится 0,01 мг бария.

Раствор используют свежеприготовленным.

8.5 Построение градуировочного графика

Для построения градуировочного графика необходимо приготовить образцы для градуировки с массовой концентрацией ионов бария от 1,0 до 6,0 мг/дм 3 .

Условия анализа должны соответствовать п. 7.

Состав и количество образцов для градуировки приведены в таблице 2. Погрешность, обусловленная процедурой приготовления образцов для градуировки, не превышает 2,5 %.

Таблица 2 - Состав и количество образцов для градуировки

В мерные пробирки вместимостью 10 см 3 вносят образцы для градуировки, доводят до метки дистиллированной водой и добавляют реактивы по п. 9.3. В качестве холостой пробы используют дистиллированную воду, которую проводят через весь ход анализа.

Анализ образцов для градуировки проводят в порядке возрастания их концентрации. Для построения градуировочного графика каждую искусственную смесь необходимо фотометрировать 3 раза с целью исключения случайных результатов и усреднения данных. Из оптической плотности каждого градуировочного раствора вычитают оптическую плотность холостой пробы.

При построении градуировочного графика по оси ординат откладывают значения оптической плотности, а по оси абсцисс - содержание бария в мг/дм 3 .

8.6 Контроль стабильности градуировочной характеристики

Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят не реже одного раза в квартал, а также после ремонта или поверки прибора, при использовании новой партии реактивов. Средствами контроля являются вновь приготовленные образцы для градуировки (не менее 3 образцов из приведенных в таблице 2).

Градуировочную характеристику считают стабильной при выполнении для каждого образца для градуировки следующего условия:

где X - результат контрольного измерения массовой концентрации ионов бария в образце для градуировки, мг/дм 3 ;

С - аттестованное значение массовой концентрации ионов бария в образце для градуировки, мг/дм 3 ;

Среднеквадратическое отклонение внутрилабораторной прецизионности, установленное при реализации методики в лаборатории.

Примечание . Допустимо среднеквадратическое отклонение внутрилабораторной прецизионности при внедрении методики в лаборатории устанавливать на основе выражения: = 0,84s R , с последующим уточнением по мере накопления информации в процессе контроля стабильности результатов анализа.

Значения s R 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 нестабильности градуировочной характеристики и повторяют контроль ее стабильности с использованием других образцов для градуировки, предусмотренных методикой. При повторном обнаружении нестабильности градуировочной характеристики строят новый градуировочный график.

9 ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

9.1. Концентрирование

Концентрирование проводят, если ожидаемая массовая концентрация бария в пробе меньше 1 мг/дм 3 .

В термостойкий стакан вносят 100 см 3 пробы, добавляют 2 капли соляной кислоты (п. 8.3.4) (1:1), затем пробу упаривают на водяной бане или на электроплитке (с использованием рассеивателя тепла) до объема несколько меньше 10 см 3 . После того, как проба остынет до комнатной температуры, её нейтрализуют 2 каплями концентрированного аммиака водного, затем пробу переносят в мерную пробирку, ополаскивая стакан дистиллированной водой, и доводят объем пробы до 10 см 3 . Далее поступают по п. 9.2 при наличии мешающих влияний. При отсутствии мешающих влияний приступают к выполнению измерений (п. 9.3).

9.2 Устранение мешающих влияний

Определению мешает железо в концентрациях более 1 мг/дм 3 и алюминий. В их присутствии проводят предварительную обработку пробы. Для этого в термостойкий стаканчик вместимостью 50 см 3 вносят 10 см 3 исследуемой воды, добавляют по каплям раствор аммиака (по п. 8.3.3) до выпадения гидроксидов, которые затем растворяют несколькими каплями соляной кислоты (по п. 8.3.4).

Если в пробе присутствует железо (II), то добавляют несколько капель перекиси водорода (по п. 8.3.5) для его окисления.

Затем приливают 5 - 10 см 3 раствора гексаметилентетрамина (по п. 8.3.6). Содержимое кипятят и упаривают до объема несколько меньше 10 см 3 , фильтруют в мерную пробирку и промывают фильтр дистиллированной водой и доводят до метки 10 см 3 . Далее приступают к выполнению измерений (п. 9.3).

9.3 Проведение анализа

В мерную пробирку вносят 10 см 3 исследуемой воды (или сконцентрированной пробы исследуемой воды), 2 капли ледяной уксусной кислоты, 1 см 3 раствора ацетата аммония (по п. 8.3.1), 5 см 3 раствора хромата калия или аммония (по п. 8.3.2). Содержимое пробирки встряхивают после добавления каждого реактива. Через 30 минут измеряют оптическую плотность раствора при длине волны 540 нм в кювете с толщиной поглощающего слоя 30 мм на фоне дистиллированной воды. Из оптической плотности пробы вычитается оптическая плотность холостой пробы.

В случае окрашенных или мутных проб из оптической плотности пробы, полученной в ходе анализа, вычитают также и оптическую плотность исследуемой воды, измеренную по отношению к дистиллированной воде.

10 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

10.1 Массовую концентрацию ионов бария X (мг/дм 3) вычисляют по формуле:

С - концентрация ионов бария, найденная по градуировочному графику, мг/дм 3 ;

10 - объем, до которого разбавлена проба, см 3 ;

V - объем пробы, взятый для анализа, см 3 .

В том случае, если проводилось разбавление или концентрирование пробы, при расчете учитывают коэффициент разбавления или концентрирования.

10.2 При необходимости за результат анализа принимают среднее арифметическое значение (Х ср ) двух параллельных определений Х 1 и Х 2

для которых выполняется следующее условие:

|Х 1 - Х 2 | £ 0,01×r ×Х ср (4)

где r - предел повторяемости, значения которого приведены в таблице 3.

При невыполнении условия (4) могут быть использованы методы проверки приемлемости результатов параллельных определений и установления окончательного результата согласно разделу 5 ГОСТ Р ИСО 5725-6 .

10.3 Расхождение между результатами анализа, полученными в двух лабораториях, не должно превышать предела воспроизводимости. При выполнении этого условия приемлемы оба результата анализа, и в качестве окончательного может быть использовано их среднее арифметическое значение. Значения предела воспроизводимости приведены в таблице 3.

При превышении предела воспроизводимости могут быть использованы методы оценки приемлемости результатов анализа согласно разделу 5 ГОСТ Р ИСО 5725-6 .

Таблица 3 - Диапазоны измерений, значения пределов повторяемости и воспроизводимости при вероятности Р = 0,95

11 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

Результат измерений X (мг/дм 3) в документах, предусматривающих его использование, может быть представлен в виде: X ± D, Р = 0,95,

где D - показатель точности методики.

Значение D рассчитывают по формуле: D = 0,01×d×Х . Значение d приведено в таблице 1.

Допустимо результат измерений в документах, выдаваемых лабораторией, представлять в виде: Х ± D л, Р = 0,95, при условии D л < D, где

X - результат измерений, полученный в точном соответствии с прописью методики;

± D л - значение характеристики погрешности результатов измерений, установленное при реализации методики в лаборатории и обеспечиваемое контролем стабильности.

12 КОНТРОЛЬ ТОЧНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

12.1 Общие положения

Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории предусматривает:

Оперативный контроль процедуры измерений;

Контроль стабильности результатов измерений на основе контроля стабильности среднего квадратического отклонения (СКО) повторяемости, СКО промежуточной (внутрилабораторной) прецизионности и правильности.

Периодичность контроля исполнителем процедуры выполнения измерений и алгоритмы контрольных процедур (с использованием метода добавок, с использованием образцов для контроля и т.п.), а также реализуемые процедуры контроля стабильности результатов измерений регламентируют во внутренних документах лаборатории.

Разрешение противоречий между результатами двух лабораторий проводят в соответствии с 5.33 ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 .

12.2 Оперативный контроль процедуры измерений с использованием метода добавок

К к с нормативом контроля К .

K к рассчитывают по формуле:

К к = |Х ¢ ср - Х ср - С д |, (5)

где Х ¢ ср - результат измерений массовой концентрации бария в пробе с известной добавкой - среднее арифметическое двух результатов параллельных определений, расхождение между которыми удовлетворяет условию (4);

Х ср - результат анализа массовой концентрации бария в исходной пробе - среднее арифметическое двух результатов параллельных определений, расхождение между которыми удовлетворяет условию (4);

С д - величина добавки.

Норматив контроля К рассчитывают по формуле

где D л,Х ¢ , D л,Х - значения характеристики погрешности результатов анализа, установленные в лаборатории при реализации методики, соответствующие массовой концентрации бария в пробе с известной добавкой и в исходной пробе соответственно.

Примечание.

Процедуру измерений признают удовлетворительной при выполнении условия:

К к < К (7)

При невыполнении условия (7) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (7) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.

12.3 Оперативный контроль процедуры измерений с использованием образцов для контроля

Оперативный контроль процедуры измерений проводят путем сравнения результата отдельно взятой контрольной процедуры К к с нормативом контроля К .

Результат контрольной процедуры К к рассчитывают по формуле:

К к = |С ср - С |, (8)

где С ср - результат анализа массовой концентрации бария в образце для контроля - среднее арифметическое двух результатов параллельных определений, расхождение между которыми удовлетворяет условию (4);

С - аттестованное значение образца для контроля.

Норматив контроля К рассчитывают по формуле

К = С ´d л ´0,01 (9)

где ±d л - характеристика погрешности результатов анализа, соответствующая аттестованному значению образца для контроля.

Значения d л приведены в таблице 1.

Примечание .

Допустимо характеристику погрешности результатов измерений при внедрении методики в лаборатории устанавливать на основе выражения: D л = 0,84×D, с последующим уточнением по мере накопления информации в процессе контроля стабильности результатов измерений.

Процедуру анализа признают удовлетворительной, при выполнении условия:

К к £ К (10)

При невыполнении условия (10) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (10) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО НАДЗОРУ
В СФЕРЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ

КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВОД

МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ МАССОВОЙ
КОНЦЕНТРАЦИИ БАРИЯ В ПИТЬЕВЫХ,
ПОВЕРХНОСТНЫХ, ПОДЗЕМНЫХ ПРЕСНЫХ И
СТОЧНЫХ ВОДАХ ТУРБИДИМЕТРИЧЕСКИМ
МЕТОДОМ С ХРОМАТОМ КАЛИЯ

ПНД Ф 14.1:2:3:4.264-2011

Методика допущена для целей государственного
экологического контроля

МОСКВА 2011 г.

Методика рассмотрена и одобрена федеральным бюджетным учреждением «Федеральный центр анализа и оценки техногенного воздействия» (ФБУ «ФЦАО»).

Федеральное бюджетное учреждение «Федеральный центр анализа и оценки техногенного воздействия» (ФБУ «ФЦАО»)

Разработчик :

Филиал ФБУ «ЦЛАТИ по ДФО» - ЦЛАТИ по Приморскому краю

1 ВВЕДЕНИЕ

Настоящий документ устанавливает методику измерений массовой концентрации бария в питьевых, поверхностных, подземных пресных и сточных водах турбидиметрическим методом с хроматом калия.

Диапазон измерений от 0,1 до 6 мг/дм 3 .

Если массовая концентрация бария превышает верхнюю границу диапазона, то допускается разбавление пробы таким образом, чтобы массовая концентрация соответствовала регламентированному диапазону.

Если массовая концентрация бария в пробе меньше 1 мг/дм 3 , пробу необходимо концентрировать упариванием.

Кальций при содержании до 45 мг/дм 3 и стронций до 0,5 мг/дм 3 определению не мешают. Железо более 1 мг/дм 3 и алюминий предварительно отделяют уротропином (п. ).

2 ПРИПИСАННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ

Таблица 1 - Диапазоны измерений, значения показателей точности, воспроизводимости и повторяемости

Барий – элемент II группы периодической системы с атомным номером 56. Название произошло от греч. barys (тяжелый). Открыт Г. Дэви (Англия) в 1808 г. Барий представляет собой мягкий серебристо-белый металл. Барий химически очень активен, взаимодействует с воздухом и водой и воспламеняется при нагревании. Природным источником бария служат минералы барит и антерит. Барий получают нагреванием с алюминием из окиси бария BaO. Барий относится к токсичным ультрамикроэлементам. Он не входит в число эссенциальных (жизненно важных) или условно-эссенциальных микроэлементов. Установлено, что при ишемической болезни сердца, хронической коронарной недостаточности, заболеваниях органов пищеварения содержание бария в тканях снижается. Даже в ничтожных концентрациях барий оказывает выраженное влияние на гладкие мышцы. Содержание бария в организме взрослого человека составляет около 20 мг, среднесуточное поступление лежит в пределах 0,3-1 мг. Всасываемость растворимых солей бария в желудочно-кишечном тракте составляет около 10%, иногда этот показатель доходит до 30%. В дыхательных путях резорбция достигает 60-80%. Содержание бария в плазме крови изменяется параллельно изменениям концентрации кальция. В незначительных количествах барий находится во всех органах и тканях, однако всего его больше в головном мозге, мышцах, селезенке и хрусталике глаза. Около 90% всего содержащегося в организме бария концентрируется в костях и зубах. Данные о суточной потребности в барии отсутствуют. Основным путем поступления бария в организм человека является пища. Некоторые морские обитатели способны накапливать барий из окружающей воды, причем в концентрациях в 7-100 (а для некоторых морских растений до 1000) раз, превышающих его содержание в морской воде. Некоторые растения (соевые бобы и помидоры, например) также способны накапливать барий из почвы в 2-20 раз. Однако в районах, где концентрация бария в воде высока, питьевая вода также может внести вклад в суммарное потребление бария. Поступление бария из воздуха незначительно. Токсическая доза для человека: 200 мг. Летальная доза для человека: 3,7 г. Российскими санитарными нормами установлено жесткое значение ПДК по барию в воде - 0.1 мг/л. В ходе научных эпидемиологических исследований, проведенных под эгидой ВОЗ, не нашли подтверждения данные о связи между смертностью от сердечно-сосудистых заболеваний и содержанием бария в питьевой воде. В краткосрочных исследованиях на добровольцах не было выявлено вредного эффекта на сердечно-сосудистую систему при концентрациях бария до 10 мг/л. При опытах на крысах, при употреблении последними воды даже с невысоким содержанием бария, наблюдалось повышение систолического кровяного давления. Опубликованы также данные, свидетельствующие о том, что даже разовое употребление воды, содержание бария в которой значительно превосходит максимально допустимые значения, может привести к мышечной слабости и болям в брюшной области. Оценка содержания бария в организме проводится по результатам исследований крови и мочи. Среднее содержание бария в плазме крови составляет 50-90 мкг/л, в моче колеблется в пределах 1,5-5 мкг/л. Достоверные данные о клинических проявлениях, вызванных дефицитом бария, отсутствуют. Барий относят к токсичным ультрамикроэлементам, однако этот элемент не считается мутагенным или канцерогенным. Токсичны все соединения бария (за исключением сульфата бария, применяемого в рентгенологии). Барий оказывает нейротоксическое, кардиотоксическое и гемотоксическое действие. Причины избытка бария - избыточное поступление (в т.ч. за счет производственных и бытовых отравлений). При остром отравлении: жжение во рту и пищеводе, обильное слюноотделение, тошнота, рвота, колики, диарея; головокружение, шум в ушах, расстройства координации движений и мозговой деятельности; бледность кожных покровов, обильный холодный пот; слабость пульса, брадикардия, экстрасистолия. При хроническом отравлении: пневмокониоз (баритоз), развивающийся при хроническом вдыхании пыли сульфата бария и отличающийся относительно доброкачественным течением. Кальций, в основном находящийся в составе костной ткани, по своим свойствам близок к барию, поэтому ионы бария могут замещать кальций в костях. При этом наблюдаются случаи, как синергизма, так и антагонизма. При отравлении солями бария в качестве антидотов применяют растворимые сернокислые соли натрия и магния, способствующие образованию труднорастворимых сульфатов бария, которые затем удаляются из организма. Используется барий преимущественно в виде BaSO 4 в нефтяной и газодобывающей промышленности, при производстве стекол, красок, эмалей, в вакуумной и пиротехнике. В медицине используется способность сульфата бария поглощать рентгеновские лучи, его используют как контрастное вещество при рентгенологических исследованиях желудочно-кишечного тракта.