Источники ошибок при определения ХПК воды. Часть 1

Измерение ХПК в пробах воды - достаточно сложная и многоступенчатая процедура, по сравнению, например, с определением pH, мутности или концентрации общего хлора. В то же время, основные ее этапы типичны для "мокрых методов" в количественном химическом анализе. 

В подавляющем количестве лабораторий на постсоветском пространстве бихроматную окисляемость - ХПК - определяют двумя методами: фотометрическим или титриметрическим. На каждый метод существует по несколько аттестованных и сертифицированных методик, разработанных в разные годы разными организациями; большинство методик для каждого метода принципиальных различий между собой не имеют.

А. Пробоотбор и подготовка пробы, взятие аликвоты;
Б. Подготовка посуды, оборудования, вспомогательных растворов, реагентов, титранта, калибровка;
В. Разложение пробы;
Г. Получение аналитического сигнала (титрование или измерение на фотометре);

На каждой из упомянутых стадий возможны преднамеренные или непреднамеренные отклонения от процедуры методики измерения, которые могут привести к значительным отличиям получаемого результата от величины фактического  ХПК.

Каждая лаборатория, выполняющая анализы вод по показателю ХПК, сталкивалась с разнообразными сложностями. Распространены и наглядны ситуации, когда:
- результаты параллельных определений отличаются на величину, заметно превышающую предел повторяемости,
- сталкиваются с большой разницей в результатах анализа одной и той же пробы разными методами (фотометрическим и титриметрическим),
- получают большие расхождения в результатах анализа по ХПК одной и той же пробы, выполненных в разных лабораториях.

В этих случаях причиной расхождений может быть то, что для каждого единичного определения были взяты аликвоты с разным химическим и фазовым составом, а, значит, и с разным фактическим значением ХПК. Данная гипотеза легко проверяется путем анализа образцов контроля (соответствующих растворов СО ХПК). Необходимо провести контроль процедуры измерений, как это описано в соответствующем разделе используемой МИ. Рекомендуется выполнить 3 или 4 параллельных определения для каждой пробы измерения и для минимум 3-х разных концентраций раствора СО. Если проблема исчезает, то наиболее вероятная причина ошибок - неправильная пробоподготовка.

Поступившие в лабораторию пробы воды, бихроматную окисляемость которой надлежит определить, можно разделить на 3 условные группы.

Это жидкости без осадка, любых видимых взвешенных частиц (волокон, хлопьев, точек, крошек) или плавающих на поверхности капель или частиц. Могут быть прозрачными, бесцветными, окрашенными или однородно-мутными. Взятие аликвоты (от 2 до 4 мл для фотометрического и от 2 до 20 мл для титриметрического метода) можно выполнять обычным порядком, мерной пипеткой или дозатором напрямую из прозрачного сосуда, в который перенесена проба из транспортировочной емкости.

Загрязненная вода с ХПК ~ 200  мгО/дм3

2. Гетерогенные малой неоднородности. 

Это однородные на вид жидкие образцы с осадком или взвесью, как стабильные, так и склонные к медленному расслаиванию фаз, любого цвета, прозрачности и мутности. Осадок или взвесь состоит из невидимых отдельно микроскопических взвешенных частиц.
Взятие аликвоты подобных образцов необходимо выполнять только из перемешиваемого состояния: жидкость наливают в стакан (V ≥ 200 мл) и непрерывно перемешивают на автоматической мешалке. Рекомендуемый объем аликвоты - от 2 до 4 мл для фотометрического и от 5 до 20 мл для титриметрического метода. При необходимости разбавления пробы рекомендуемый отбираемый объём неразбавленной пробы - не менее 5 мл для любого метода.

Сточная вода с ХПК  ~ 700 мгО/дм3

Это любые образцы проб, не подходящие под описание группы 1 или 2. Обычный вид: жидкость с осадком, взвесью или эмульсией, с видимыми частицами осадка или взвеси, любого цвета, прозрачности и мутности.

Сточная вода с ХПК > 10 000  мгО/дм3

Погружной лабораторный гомогенизатор

Взятие аликвоты подобных образцов допустимо выполнять только после их полной гомогенизации. Рекомендуется использовать лабораторные высокоскоростные гомогенизаторы разного типа, изготовленные полностью из нержавеющей стали. Рекомендуемый объем аликвоты - от 2 до 4 мл для фотометрического и от 5 до 20 мл для титриметрического метода. При необходимости разбавления пробы рекомендуемый отбираемый объём неразбавленной пробы - не менее 5 мл для любого метода.  В настоящем цикле статей мы хотим рассмотреть только операции в границах лаборатории. Однако, поступившая химикам проба может неадекватно представлять объект анализа - и это уже вопрос корректной работы и манипуляций вне стен химической лаборатории. Большой объём указаний по непосредственному отбору проб воды на объекте, их транспортировке и консервации изложены в ПНД Ф 12.15.1-08, ГОСТ Р 51592-2000 и ГОСТ 31861-2012.