В этом разделе не рассматриваются синтезированные в промышленности фосфорорганические соединения. Природные соединения органического фосфора поступают в природные воды в результате процессов жизнедеятельности и посмертного распада водных организмов, обмена с донными отложениями.

Органические соединения фосфора присутствуют в поверхностных водах в растворенном, взвешенном и коллоидном состоянии.

Фосфор минеральный

Соединения минерального фосфора поступают в природные воды в результате выветривания и растворения пород, содержащих ортофосфаты (апатиты и фосфориты) и поступления с поверхности водосбора в виде орто-, мета-, пиро- и полифосфат-ионов (удобрения, синтетические моющие средства, добавки, предупреждающие образование накипи в котлах и т.п.), а также образуются при биологической переработке остатков животных и растительных организмов. Избыточное содержание фосфатов воде, особенно в грунтовой, может быть отражением присутствия в водном объекте примесей удобрений, компонентов хозяйственно-бытовых сточных вод, разлагающейся биомассы.

Основной формой неорганического фосфора при значениях pH водоема больше 6.5 является ион HPO42- (около 90%).

В кислых водах неорганический фосфор присутствует преимущественно в виде H2PO4- .

Содержание соединений фосфора подвержено значительным сезонным колебаниям, поскольку оно зависит от соотношения интенсивности процессов фотосинтеза и биохимического окисления органических веществ. Минимальные концентрации фосфатов в поверхностных водах наблюдается обычно весной и летом, максимальные - осенью и зимой, в морских водах - соответственно весной и осенью, летом и зимой.

Общее токсическое действие солей фосфорной кислоты возможно лишь при весьма высоких дозах и чаще всего обусловлено примесями фтора .

Без предварительной подготовки проб колориметрически определяются неорганические растворенные и взвешенные фосфаты.

Полифосфаты

Men(PO3)n , Men+2PnO3n+1 , MenH2PnO3n+1

Применяются для умягчения воды, обезжиривания волокна, как компонент стиральных порошков и мыла, ингибитор коррозии, катализатор, в пищевой промышленности.

Малотоксичны. Токсичность объясняется способностью полифосфатов к образованию комплексов с биологически важными ионами, особенно с кальцием .

<< Предыдущий | Индекс | Литература | Следующий >>

Соединения серы

Растворимость — фосфор

Cтраница 2

Эта операция слегка снижает растворимость фосфора удобрения в воде, но не влияет на его цит-ратную растворимость.

Это распределение зависит от соотношения значений растворимости данной примеси в окисле и кремнии. Например, как показано на рис. 7 — 12, растворимость фосфора в кремнии больше, чем в окисле. Это приводит к обогащению фосфором прилегающего к окислу слоя кремния.

Транзисторы типа р-п — р используются крайне редко, так как имеют худшие электрические параметры. Основное преимущество технологии изготовления транзисторов типа п-р — п связано с относительно (большим коэффициентом растворимости фосфора в кремнии, диффузия которого используется при создании области эмиттера. Кроме того, в транзисторах типа п-р — п неосновными носителями в базе являются электроны. Подвижность электронов при одинаковой температуре и концентрации примесей в кремнии приблизительно в два раза превышает подвижность дырок.

Из этого ясно, что недостаток серы может возникать в областях, где с некоторого времени отказались от сульфатных удобрений и где навоз стали применять реже. Недостаток серы встречается сравнительно редко; однако, по нашему мнению, земледельцы-практики часто не обращают на это внимания, и в большинстве случаев, когда констатируют преимущество сульфата аммония или суперфосфата над аммонитратами или шлаками и объясняют это преимущество аммиачной формой азота или растворимостью фосфора, действительной причиной является именно присутствие серы.

Вредное влияние фосфора на свойства сварных соединений заключается в снижении высокотемпературных характеристик металла шва вследствие ослабления межкристаллитных границ (при выделении легкоплавких включений) и в ухудшении механических свойств швов при нормальной и низких температурах. Последнее обусловлено снижением пластичности металла в результате растворения фосфора и наличием на границах кристаллитов хрупких неметаллических прослоек. Так как растворимость фосфора в аустените ниже, чем в феррите, опасность образования кристаллизационных трещин и снижения механических свойств металла шва значительно больше для швов с аустенитнои структурой.

Обогащение расплава фосфором также вызывает образование горячих трещин по границам кристаллитов. Так как растворимость фосфора в аустени-те меньше, чем в феррите, опасность возникновения кристаллизационных трещин в аустенитных швах значительно больше.

Показатель – содержание фосфатов в воде

В швах на углеродистых и низколегированных сталях фосфор преимущественно находится в твердом растворе, а не в виде неметаллических включений. Это обусловлено низкой концентрацией фосфора в металле швов и относительно высокой его растворимостью в феррите. В связи с низкой растворимостью фосфора в аустените фосфорсодержащие включения значительно чаще встречаются в швах с аустенитной структурой. В этих включениях фосфор может находиться в виде фосфидов, фосфидных эвтектик и фосфатов.

Представленные на рис. 24 данные по влиянию легирующих элементов на растворимость фосфора в а-железе показывают, что легирование железа, содержащего фосфор, может приводить к нескольким конкурирующим процессам. К ним относятся усиление зернограничной сегрегации фосфора при умеренном снижении его растворимости в железе, с одной стороны, и ослабление сегрегации из-за связывания растворенного фосфора при выделении фосфидов в результате очень сильного снижения растворимости фосфора с другой. В ряде работ показано И09, 241 ], что в случае низколегированных конструкционных сталей весьма эффективными добавками, связывающими охрупчивающие примеси в химические соединения и значительно ослабляющими склонность к отпускной хрупкости, являются редкоземельные элементы, в частности, лантан и церий.

Судя по выделению фосфора, SiP не является низшим фосфидом кремния. Последние 0 2 г-ат фосфора выделяются только при низком давлении. Бильц предполагал, что это может быть также и результатом растворения фосфора в кремнии. Однако измерение растворимости фосфора в кремнии, проведенное Фуллером и Дитценбергером , показало, что при температуре 1250 таковая составляет всего около 1 3 вес.

В соответствии с моделью неоднородного карбидообразования при отпуске закаленной легированной стали вследствие более быстрого распада пересыщенного твердого раствора на границах зерен концентрация карбидообразующих элементов в феррите вблизи границ падает быстрее, чем в феррите объема зерна, приближаясь к равновесной, и остается ниже средней концентрации этих элементов внутри зерна в течение времени, зависящего от состава стали и температуры отпуска. Предполагается, что в обедненных карбидообразующими элементами приграничных зонах понижается термодинамическая активность фосфора, поэтому фосфор диффундирует в эти зоны. Влияние некарбидообразующих элементов в рамках этой модели является косвенным. Никель, например, ускоряет падение растворимости фосфора с понижением температурь), что связывается с повышением его термодинамической активности, усиливающим, в свою очередь, влияние неоднородно-стей твердого раствора на распределение фосфора. Влияние других элементов может быть обусловлено изменением поверхностной энергии и избыточной энергии границ зерен, размера аустенитного зерна, сопротивления начальной пластической деформации, т.е. изменением фона, на котором развиваются основные (в рамках этой модели) процессы, ответственные за охрупчивание — неоднородное карбидообразование и перераспределение фосфора и его аналогов.

Страницы: 1 2 3

Современный человек в повседневной жизни не может обойтись без химии. И часто случается так, что не находится времени глянуть какие продукты употребляются и используются в быту.

Аллергия, пониженный иммунитет и другие проблемы со здоровьем могут быть следствием интоксикации фосфатами. Не говоря уже о тяжелой экологической обстановке окружающей среды.

Что такое фосфаты и откуда они берутся

Фосфаты - это неорганические химические соединения, которые образуются из фосфорной кислоты и металлов. Существует множество разновидностей фосфатов, а сфера их применения начинается пищевой промышленностью и заканчивается выплавкой металлов.

В быту человек встречается с фосфатами в пище, а также во время стирки или мытья посуды, то есть при контакте с бытовой химией. Чаще всего фосфаты представлены в виде трёх соединений - фосфата кальция (Ca3(PO4)2), ортофосфата калия (K3PO4) и фосфата натрия (Na3PO4).

Они могут находится в колбасе, сыре (добавляют для однородности), выпечке, тортах (разрыхлитель для теста), в прочих пищевых продуктах как консервант. В бытовую химию фосфаты добавляют в моющие средства, порошки, шампуни и пр. в качестве смягчителя воды. При чём в стиральных порошках фосфатов значительно больше, чем указывают на упаковке.

Фосфаты в естественном виде присутствуют в таких продуктах как мясо и орехи, но, в основном, выводятся организмом. Но с искусственными фосфатными солями всё по-другому.

Каков вред от фосфатов?

Влияние на здоровье человека

Давно известно, что эти вещества представляют серьёзную опасность для здоровья людей, особенно тех, кто страдает почечной недостаточностью. Долгое время врачи предупреждали об опасности слишком большого количества фосфатов в крови. Несколько исследований уже показали, что люди с заболеванием почек подвергаются повышенному риску смерти. Поскольку повреждённые почки больше не могут выводить определенные вещества, такие как, например, фосфаты. Они накапливается в крови и залегают в сосудах и мягких тканях.

Слишком большой уровень фосфатов в крови увеличивает риск смерти.

И тем не менее, риску подвергаются даже здоровые люди. Несколько исследований это доказывают. У здоровых людей фосфаты, что находятся в крови, выводятся через почки. Но чем больше фосфатов человек употребляет, тем быстрее почка перенапрягается и теряет эту способность. В результате наблюдается повышенный уровень фосфатов в крови, повреждения сосудов (их внутренние стенки изменяются и кальцифицируются), а также сердца. При этом риск инсульта или сердечного приступа в значительной мере возрастает.

Сердечно-сосудистая система - не единственная кто страдает от соединений фосфора. Кости также подвергаются риску по той простой причине, что фосфаты обеспечивают высвобождение и вымывание кальция из них. В результате кости теряют минералы и становятся хрупкими, что может привести к остеопорозу, а также увеличению риска переломов при значительных нагрузках.

Согласно исследованиям, взрослый человек может употреблять максимум 700 мг фосфатов в сутки. К сожалению, даже если вы и захотите уменьшить их употребление, - это будет почти невозможно. Например, замороженная пицца часто содержит в три раза больше рекомендуемой нормы фосфатов. Фастфуды и сладкие безалкогольные напитки буквально наводняют организм искусственными фосфатами.

Опасность в том, что искусственные фосфаты свободно растворяются и поглощаются организмом почти на 100%. Автоматический барьер для устранения избытка, который служит для регулирования натуральных фосфатов, здесь не работает. Тело поглощает гораздо больше, чем может справиться.

Также фосфаты могут попадать в тело человека через кожу, нарушая кислотно-щелочной баланс в клетках. Следствие - дерматологические болезни и ускоренное старение кожи. Кроме того, фосфаты таким образом влияют и на кровь человека - изменяют содержание гемоглобина, плотность сыворотки и количество белка. Что в свою очередь приводит к нарушению работы печени, мышц, тяжелым отравлениям, нарушению обмена веществ, обострению хронических болезней.

Влияние на экологию и природу

Садоводы знают, что фосфаты необходимы растениям в качестве удобрений. Так же само фосфаты действуют и в водоёмах, ускоряя рост водорослей. В результате бурного роста, водная растительность поглощает значительное количество растворённого в воде кислорода. По этой причине может наблюдаться гибель и превращение озёр в болота, мор рыбы, умирают животные и т.п. В конечном итоге, водоёмы полностью зарастают.

Попадают фосфаты в водоёмы с полей, а также через сточные воды, которые проходят обработку на очистных сооружениях активным мулом. Активный мул - это микроорганизмы, и они не справляются с огромным потоком фосфатов из городов и погибают. В следствие чего, фосфатные соединения не полностью удаляются из сточных вод и попадают в водоёмы.

От «нашествия водорослей» и экологической катастрофы страны и водоёмы средней климатической полосы спасает лишь недостаточное количество тепла и света, что поступает в холодный период года.

Как уменьшить употребление и вред от фосфатов для себя и окружающей среды

Фосфорные соединения не всегда упоминаются на упаковках товаров в открытом виде. Производителю попросту это не совсем выгодно, поэтому зачастую их скрывают за номерами с индексом «Е»:

. E338 (фосфорная кислота);

. Е339 (фосфат натрия);

. E340 (фосфат калия);

. E341 (фосфат кальция);

. Е343 (фосфат магния);

. E450 (дифосфат);

. E451 (трифосфат);

. E452 (полифосфат);

. Е442 (аммонийные соли фосфатидиловой кислоты);

. Е541 (кислый алюмофосфат натрия);

. Е1410 (монокрахмал-фосфат);

. Е1412 (дикрахмал фосфат);

. Е1413 (фосфатированный дикрахмал фосфат);

. Е1414 (ацетилированный крахмал);

. Е1442 (гидроксипропилдикрахмалфосфат).

Также они скрываются за терминами «регулятор кислотности». На колбасных или сырных продуктах имеются только маленькие знаки со словами «содержит фосфат». И если они используются в производстве продуктов питания только как вспомогательные средства или являются частью ингредиента - как в сыре замороженной пиццы, - они могут не упоминаться в конечном продукте. Поэтому потребителю сложно идентифицировать их как таковые. Таким образом, искусственные фосфаты и вредят здоровью человека.

Откажитесь от готовых к употреблению продуктов и фастфуда. Обращайте внимание на указанные выше номера на этикетках и держитесь подальше от таких товаров.

Что касается бытовой химии, используйте экологические «мягкие», щадящие, бесфосфатные моющие средства и порошки с пониженным содержанием поверхностно-активных веществ (ПАВ).

Фосфаты и их влияние на человека

В такой продукции значительно уменьшена концентрация ПАВ, фосфатов вообще нет, а моющие свойства не уступают химии с фосфатами. Единственным недостатком является цена. Но негативное влияние на организм почти отсутствует.

Уменьшить эвтрофикацию (зарастание, заболачивание) водоёмов можно использованием именно бесфосфатных моющих средств и порошков, а также правильной агротехники на полях и огородах.

Ситуация с фосфатами на постсоветском пространстве близится к критической. Без применения мер на уровне правительств, принятия соответствующих норм и законов, она будет значительно усугубляться. Но человек - существо с правом выбора, и он сам способен выбирать как и в какой среде ему жить. Будьте внимательны, проверяйте состав продуктов, которые используете и употребляете. Позаботьтесь о себе, окружающей среде и будущем своих детей.

Соединения фосфора попадают в сточные воды при производстве суперфосфата, экстракционной фосфорной кислоты, термической фосфорной кислоты, фосфора и др. Основным источником фосфора в производственных сточных водах являются синтетические ПАВ. В сточных водах фосфор встречается в виде ортофосфатов, полифосфатов, фторсодержащих органических соединений и элементарного фосфора в основном в виде взвешенных частиц. ПДК для соединений фосфора колеблется в очень широких пределах, для фосфорорганических соединений (инсектицидов) она составляет от 0,001 до 0,4 мг/л.

Часто в сточных водах химических производств одновременно присутствуют соединения азота и фосфора. Являясь биогенными элементами, в случае превышения предельно допустимых концентраций, они могут вызвать эвтрофикацию (бурное развитие водорослей) водоемов или биологическое обрастание в системах оборотного водоснабжения.

Стоимость очистки от соединений азота значительно выше, чем от соединений фосфора. Поэтому при сбросе воды в водные объекты целесообразно удалять из нее соединения фосфора, вследствие чего нарушается естественный баланс между углеродом, азотом и фосфором, что предотвращает эвтрофикацию. При концентрации фосфора в воде водоема менее 0,001 мг/л эвтрофикация не наблюдается.

Для извлечения из воды фосфора могут быть использованы механические, физико-химические, электрохимические, химические и биологические методы, а также их комбинации. Методом механической очистки можно удалить фосфор, находящийся в воде в виде суспендированных частиц. Фосфорсодержащие частицы шлама отделяются от сточной воды в отстойниках различных конструкций, а также гидроциклонах. Для очистки сточных вод от фосфора можно использовать методы, основанные на окислении взвешенных и растворенных частиц фосфора кислородом воздуха, хлором или другими окислителями.

Далее вода нейтрализуется известковым молоком с осаждением взвешенных веществ. Однако, эффективность процесса отстаивания невелика: от 60 % до 80 % за 2 ч, 90 % за 4 ч. Для очистки от фторфосфатов наибольшее распространение получил реагентный метод путем выделения их в виде нерастворимых солей кальция, железа, алюминия, представляющих собой мелкодиспергированный коллоидный осадок фосфата.

Для очистки от ортофосфатов предложена схема очистки от фосфорного шлама, включающая отстойник (отстаивание 1 ч) и два последовательно установленных напорных гидроциклона, которая обеспечивает (80-85) %-е осветление. Для интенсификации процесса осаждения частиц фосфора используют коагулянты (Al2(SO4)3, FeCl2) и флокулянты (полиакриламид). Применение коагулянтов позволяет повысить эффект очистки до 98 %, а флокулянтов увеличить производительность примерно в 2 раза.

Образующийся фосфорный шлам, содержащий от 10 % до 30 % фосфора, направляется на сжигание или установку дистилляции (упаривания).

В то же время химический реагент взамодействует со щелочами, содержащимися в воде, образуя осадок из крупных хлопьев. Этот осадок вызывает коагуляцию мелкодисперсного коллоидного фосфата и взвешенных веществ, а также адсорбирует некоторую часть органических соединений, содержащих фосфор. В качестве реагентов используют соли двух- и трехвалентных металлов, чаще всего алюминия и железа, реже – известь.

В зависимости от требуемой степени очистки сточных вод от ортофосфатов на разных ступенях могут быть приняты различные дозы Al2(SO4)3, солей двух- и трехвалентного железа, необходимая доза которых превышает стехиометрическую в 1,3-1,5 раза. В качестве реагентов можно применять отработанные травильные растворы, при этом необходимо добавлять известь или едкий натр для создания оптимального значения рН среды.

Для разных по составу сточных вод необходимо проводить пробную коагуляцию с целью уточнения дозы реагента, который выполняет две функции - химическое осаждение фосфора и удаление коллоидов всех видов из воды в результате коагуляции. Процесс очистки улучшает добавление флокулянтов, например, ПАА, его доза составляет 0,5-1,0 мг/л.

Из физико-химических методов очистки от растворенных соединений фосфора можно использовать адсорбцию на доломите или волокнистом материале, с нанесенным на него гранулированным оксидом третьей и четвертой групп металлов периодической системы элементов.

ЦЕНТР ИССЛЕДОВАНИЯ И КОНТРОЛЯ ВОДЫ

МЕТОДИКА
выполнения измерений массовой концентрации
общего фосфора и фосфора фосфатов в пробах питьевых, природных
и сточных вод фотометрическим методом

ЦВ 3.04.53-2004

ФР.1.31.2004.01231

Санкт-Петербург

3 Метод измерений

3.1 Метод измерений содержания общего фосфора и фосфора фосфатов заключается во взаимодействии ионов ортофосфатов с ионами молибдата и сурьмы с образованием комплекса фосфорно-молибденовой гетерополикислоты и восстановлении его аскорбиновой кислотой с последующим фотометрическим определением полученного окрашенного соединения при длине волны излучения (690 ± 20) нм. Для определения общего фосфора пробы подвергаются предварительной минерализации всех фосфорсодержащих веществ надсернокислым аммонием в среде серной кислоты.

3.2 Мешающие влияния и способы их устранения.

Сильнокислые или сильнощелочные пробы предварительно нейтрализуют до рН = 4 - 11.

Определению мешают сульфиды и сероводород в концентрациях, превышающих 3 мг/дм 3 . Их мешающее влияние устраняют добавлением нескольких миллиграммов твердого марганцевокислого калия на 100 см 3 пробы. После встряхивания в течение 1 - 2 минут раствор должен оставаться слаборозовым.

На определение оказывает влияние присутствие соединений мышьяка, который образует с молибдатом аналогичную фосфору гетерополикислоту. Если в пробе предполагается или известно присутствие соединений мышьяка, то за 10 минут до добавления смешанного реактива к пробе по добавляют 1 см 3 раствора серноватистокислого натрия массовой концентрации 12 г/дм 3 . Измерение оптической плотности такой пробы по следует провести через 10 - 11 минут, не более.

Определению фосфат-ионов мешают нитриты в концентрации 0,3 мг/дм 3 и более. Их мешающее влияние устраняют прибавлением 1,5 см 3 раствора мочевины с массовой долей 40 % после минерализации по .

Определению мешает железо в концентрации больше 5 мг/дм 3 . Его мешающее влияние устраняют прибавлением в анализируемую пробу эквивалентного количества ЭДТА (трилона "Б").

4 Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

4.1 Средства измерений.

4.1.1 Спектрофотометр или фотоэлектроколориметр, обеспечивающий измерение оптической плотности при длине волны λ = 690 ± 20 нм, кюветы с рабочей длиной 2,5; 3 или 5 см.

4.1.2 Весы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104-2001 с ценой деления не более 0,1 мг, погрешностью не более 0,75 мг, наибольшим пределом взвешивания не более 210 г.

4.1.3 Цилиндры мерные или мензурки по ГОСТ 1770-74 .

4.2.4 Стаканчики для взвешивания (бюксы) по ГОСТ 25336-82 .

4.2.5 Воронки лабораторные по ГОСТ 25336-82 .

4.2.6 Стаканы термостойкие по ГОСТ 25336-82 .

4.2.7 Фильтры обеззоленные "синяя лента" по ТУ 6-09-1678-86.

4.3 Реактивы и материалы.

4.3.2 Аммоний надсернокислый по ГОСТ 20478-75 , ч.д.а.

4.3.3 Аммоний молибденовокислый, 4-х водный по ГОСТ 3765-78 , ч.д.а.

4.3.4 Калий антимонилвиннокислый по ТУ 6-09-803-76.

4.3.7 Кислота аскорбиновая (фарм.).

4.3.8 Фенолфталеин (индикатор) по ТУ 6-09-5360-87, спиртовой раствор с массовой долей 0,1 %.

4.3.9 Соль динатриевая этилендиаминтетрауксусной кислоты 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652-73 .

4.3.10 Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490-75 , ч.д.а.

4.3.11 Натрий серноватистокислый 5-водный по ГОСТ 27068-86 .

4.3.12 Универсальная индикаторная бумага для измерения рН поТУ 6-09-1181-71.

4.3.13 Дистиллированная вода по ГОСТ 6709-72 .

Допускается применять другие средства измерений, вспомогательное оборудование и реактивы с метрологическими и техническими характеристиками не хуже указанных.

5 Требования безопасности

При выполнении анализов необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007-76 и ГОСТ 12.4.021-75 .

Требования по электробезопасности при работе с электроустановками по ГОСТ 12.1.019-79 .

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

Исполнители должны быть проинструктированы о мерах безопасности при работе с нагревательными приборами в соответствии с инструкциями, прилагаемыми к прибору. Организация обучения работающих безопасности труда должна производиться по ГОСТ 12.0.004-90 .

6 Требования к квалификации операторов

К выполнению измерений допускаются лица со средним специальным образованием, имеющие стаж работы в химической лаборатории не менее 6 месяцев и освоившие методику выполнения измерений.

7 Условия выполнения измерений

При подготовке к выполнению измерений и при их проведении необходимо соблюдать следующие условия:

температура окружающего воздуха,

атмосферное давление,

относительная влажность воздуха,

напряжение питания сети,

частота питающей сети,

При использовании автоклава бутылочки из боросиликатного стекла помещают в автоклав и выдерживают при температуре 132 °С и давлении 0,2 МПа в течение 30 минут.

После охлаждения в пробу прибавляют одну - две капли раствора фенолфталеина и раствор гидроокиси натрия до появления слаборозовой окраски. Затем раствор обесцвечивают прибавлением раствора серной кислоты молярной концентрации 0,5 моль/дм 3 .

11 Контроль качества результатов измерений

11.1 Контроль стабильности результатов измерений

Контроль стабильности результатов измерений в лаборатории осуществляют по ГОСТ Р ИСО 5725-6 , раздел 6, используя методы контроля стабильности стандартного отклонения промежуточной прецизионности и контроля стабильности показателя правильности рутинного анализа. Средство контроля готовят из ГСО состава водных растворов фосфат-ионов, аналогично пункту и анализируют согласно разделу . При построении контрольных карт для расчета пределов действия и предупреждения используют значения стандартного отклонения промежуточной прецизионности при различиях по факторам «время», «оператор», «оборудование» σ I(T,O,E) , приведенные в таблице .

Периодичность проведения контроля стабильности результатов измерений устанавливают индивидуально для каждой лаборатории в соответствии с документами по внутрилабораторному контролю качества результатов анализа.

При неудовлетворительных результатах контроля, например, превышение предела действия или регулярное превышение предела предупреждения, выясняют причины этих отклонений, в том числе повторяют градуировку прибора, проводят смену реактивов, проверяют работу оператора.

11.2. Контроль точности измерений при внедрении МВИ.

При внедрении МВИ в практику работы лаборатории необходимо провести контроль точности результатов измерений массовой концентрации общего фосфора и фосфора фосфатов, используя метод добавок в пробы вод.

Для контроля берут не менее пяти проб разного состава, анализируемых в лаборатории. Каждую пробу делят на две части. Первую часть пробы анализируют в соответствии с разделом , получая результат измерений массовой концентрации общего фосфора или фосфора фосфатов (С ). Во вторую часть пробы вводят добавку. Добавку готовят из ГСО состава водных растворов фосфат-ионов. Численное значение добавки рассчитывается таким образом, чтобы полученное после введения добавки значение массовой концентрации общего фосфора или фосфора фосфатов в пробе воды (С к) удовлетворяло условию:

С к = (1,5 ÷ 2) С,

где С - экспериментально установленное значение массовой концентрации общего фосфора или фосфора фосфатов в пробе до введения добавки.

Результаты контроля признаются удовлетворительными, если выполняется условие:

где µ - действительное значение массовой концентрации общего фосфора или фосфора фосфатов в добавке;

Δ 1 и Δ 2 - абсолютная погрешность определения массовой концентрации общего фосфора или фосфора фосфатов в пробе с добавкой и в пробе без добавки (при Р = 0,95). Значения Δ 1 и Δ 2 рассчитываются по формулам:

Δ 1 = (δ·С к)/100; Δ 2 = (δ·С)/100

где δ - значения границ интервала, в котором относительная погрешность находится с доверительной вероятностью Р = 0,95, % (таблицы и ).

После внедрения МВИ в практику работы лаборатории при необходимости проверки приемлемости результатов измерений, полученных в условиях воспроизводимости, проводят межлабораторные сравнительные испытания с использованием данной методики для оценки стандартного отклонения воспроизводимости. В случае невозможности организации межлабораторных сравнительных испытаний допускается, согласно МИ 2336-2002 , оценить значение стандартного отклонения воспроизводимости, ctr, по формуле: σ R = 1,2·σ I(Т,О,Е) . Проверку приемлемости результатов измерений в условиях воспроизводимости осуществляют по ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 , пункт 5.3.

Сопоставление альтернативных методов измерений проводят по ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 , раздел 8.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Инструкция для работы на деструкционной установке "TURBOTERM" фирмы "GERHARD" при выполнении измерений массовой концентрации фосфора общего в пробах питьевых, природных и сточных вод.

Внимание! При любых неисправностях Вы можете немедленно остановить работу системы нажатием клавиши Stop.

Чтобы обеспечить нужное разрежение и полное удаление паров штатив должен быть полностью заполнен.

1. Поместите заполненный штатив с пробами в нижнее отделение двухуровневой стойки.

2. Удалите поддон и поместите узел удаления паров на штатив с пробирками TURBOTERM. Отгонка выходящих продуктов сгорания осуществляется через перевернутые стеклянные воронки с фторопластовыми уплотнениями. Убедитесь, что воронки плотно насажены на пробирки TURBOTERM.

3. Включите водоструйный насос (откройте водопроводный кран).

4. Включите прибор в сеть (розетка) и включите сетевой выключатель на панели прибора.

На лицевой панели дисплея должны появиться следующие надписи:

Дисплей режимов показывает номер программы (от 1 до 9).

На дисплее таймера отображено количество стадий нагревания (от Н0 до Н9).

Например: Н0 - означает, что нагрев не используется,

Н3 - введено 3 стадии нагревания и т. д.

Рис. 1 Блок-схема программы

5. Выберете нужную программу термической обработки проб нажатием клавишей "+" или "-".

Запустите работу прибора по выбранной программе нажатием клавиши RUN, после чего должно наблюдаться периодическое изменение яркости дисплея (мигание).

На дисплее режимов будет высвечиваться значение мощности нагревателя проб, на дисплее таймера - время, остающееся до окончания данной стадии нагревания.

Для ввода или корректировки программы необходимо произвести следующие действия:

А) Нажатием клавиши Prog , на дисплее кратковременно должна появиться надпись:

Б) Затем должен высветиться установленный режим первой стадии нагревания:

Параметры режима нагревания проб можно изменить, для этого необходимо нажать клавиши "+" или "-". Мигающая точка на дисплее означает, что прибор готов к изменению мощности нагревателя проб. С помощью клавиш "+" или "-" необходимо установить нужное значение мощности нагревателя проб.

После этого, если необходимо, изменить время нагревания, для этого следует нажать клавишу Time и аналогичным образом изменить число на дисплее таймера.

В) Нажатием клавиши Prog переходим ко второй стадии нагревания.

На дисплее должна появиться надпись:

Затем должен высветиться установленный режим второй стадии нагревания:

На второй стадии нагревания следует понизить мощность нагревателя до 50 % - 70 %, в зависимости от интенсивности кипения. Для изменения мощности и времени нагревания поступают в соответствии с п.4 (Б).

Г) Если изменять установленные параметры не надо, то нажимаем клавишу "+", на дисплее должно высветиться:

Затем высвечивается установленный режим 3-й стадии нагревания

Д) Нажмите клавишу Stop . Должна высветиться первоначальная надпись:

Е) Для запуска откорректированной программы нажмите клавишу Run , при этом высвечивается режим первой стадии нагревания:

Экран дисплея будет мигать.

6. По окончании работы прибора по программе раздастся короткий звуковой сигнал и на дисплее таймера появится надпись End :

Под общим фосфором понимают сумму минерального и органического фосфора. Так же, как и для азота, обмен фосфором между его минеральными и органическими формами, с одной стороны, и живыми организмами – с другой – является основным фактором, определяющим его концентрацию. В природных и сточных водах фосфор может присутствовать в разных видах. В растворенном состоянии (иногда говорят – в жидкой фазе анализируемой воды) он может находиться в виде ортофосфорной кислоты (Н 3 РО 4) и ее анионов (Н 2 РО 4 - , НРО 4 2- , РО 4 3-), в виде мета- , пиро - и полифосфатов (эти вещества используют для предупреждения образования накипи, они входят также в состав моющих средств). Кроме того, существуют разно образные фосфорорганические соединения – нуклеиновые кис лоты, нуклеопротеиды, фосфолипиды и др., которые также могут присутствовать в воде, являясь продуктами жизнедеятельности или разложения организмов. К фосфорорганическим соединениям относятся также некоторые пестициды.

Фосфор может содержаться и в нерастворенном состоянии (в твердой фазе воды), присутствуя в виде взвешенных в воде труднорастворимых фосфатов, включая природные минералы, белковые, органические фосфорсодержащие соединения, остат ки умерших организмов и др. Фосфор в твердой фазе в природных водоемах обычно находится в донных отложениях, однако может встречаться, и в больших количествах, в сточных и загрязненных природных водах.

Концентрация общего растворенного фосфора (минерального и органического) в незагрязненных природных водах изменяется от 5 до 200 мкг/дм 3 .

Формы фосфора в природных водах представлены в таблице ниже.

Таблица. Формы фосфора в природных водах

Химические формы Р	Общий	Фильтруемый (растворенный)	Частицы
		Общий растворенный фосфор	Общий фосфор в частицах
Ортофосфаты	Общий растворенный и взвешенный фосфор	Растворенные ортофосфаты	Ортофосфаты в частицах
Гидролизируемые кислотой фосфаты	Общие растворенные и взвешенные гидролизируемые кислотой фосфаты	Растворенные гидролизируемые кислотой фосфаты	Гидролизируемые кислотой фосфаты в частицах
Органический фосфор	Общий растворенный и взвешенный органический фосфор	Растворенный органический фосфор	Органический фосфор в частицах

Фосфор – важнейший биогенный элемент, чаще всего лимитирующий развитие продуктивности водоемов. Поэтому поступление избытка соединений фосфора с водосбора в виде минеральных удобрений с поверхностным стоком с полей (с гектара орошаемых земель выносится 0,4- 0,6 кг фосфора), со стоками с ферм (0,01-0,05 кг/сут на одно животное), с недоочищенными или неочищенными бытовыми сточными водами (0,003-0,006 кг/сут . на одного жителя), а также с некоторыми производственными отходами приводит к резкому неконтролируемому приросту растительной биомассы водного объекта (это особенно характерно для непроточных и малопроточных водоемов). Происходит так называемое изменение трофического статуса водоема, сопровождающееся перестройкой всего водного сообщества и ведущее к преобладанию гнилостных процессов (и, соответственно, возрастанию мутности, солености, концентрации бактерий).

Один из вероятных аспектов процесса эвтрофикации – рост сине-зеленых водорослей (цианобактерий ), многие из которых токсичны. Выделяемые этими организмами вещества относятся к группе фосфор- и серосодержащих органических соединений (нервно-паралитических ядов). Действие токсинов сине-зеленых водорослей может проявляться в возникновении дерматозов, желудочно-кишечных заболеваний; в особенно тяжелых случаях – при попадании большой массы водорослей внутрь организма – может развиваться паралич.

В соответствии с требованиями глобальной системы мониторинга состояния окружающей среды (ГСМОС/GEMS) в программы обязательных наблюдений за составом природных вод включено определение содержания общего фосфора (растворенного и взвешенного, в виде органических и минеральных соединений). Фосфор является важнейшим показателем трофического статуса природных водоемов. Основной формой неорганического фосфора при значениях pH водоема больше 6,5 является ион HPO 4 2- (около 90 %). В кислых водах неорганический фосфор присутствует преимущественно в виде H 2 PO 4 - .

Концентрация фосфатов в природных водах обычно очень мала – сотые, редко десятые доли миллиграммов фосфора в 1 дм 3 , в загрязненных водах она может достигать нескольких миллиграммов в 1 дм 3 . Подземные воды содержат обычно не более 100 мкг/дм 3 фосфатов; исключение составляют воды в районах залегания фосфорсодержащих пород.

Содержание соединений фосфора подвержено значительным сезонным колебаниям, поскольку оно зависит от соотношения интенсивности процессов фотосинтеза и биохимического окисления органических веществ. Минимальные концентрации фосфатов в поверхностных водах наблюдаются обычно весной и летом, максимальные – осенью и зимой, в морских водах – соответственно весной и осенью, летом и зимой.

Тематические материалы: