Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Метрологическое обеспечение контроля качества воды. Учебное пособие

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
07.09.2026
Размер:
1 Мб
Скачать
☆
матива сходимости d. Числовое значение результата определения должно оканчиваться цифрой того же разряда, что и значение до­пускаемого расхождения результатов параллельных определений.
1.8.3. Правила проведения контроля точности для методов 1 и 2
Контроль воспроизводимости. Контроль воспроизводимости
осуществляют путѐм сравнения результатов контрольных испыта­ний (анализов), проведенных на одной и той же пробе, выполненных по одному и тому же методу настоящего стандарта разными испол­нителями, на разном оборудовании, с использованием реактивов разных партий, в разное время.
Для контрольных испытаний объем пробы должен соответство-
вать удвоенному объему, предусмотренному методом настоящего стандарта. Пробу делят на две равные части и проводят испытания.
Результат контроля считают удовлетворительным при условии
где Х1, Х2 — результаты анализа пробы, полученные соответственно разными исполнителями, мг/дм3;
D — значение норматива контроля воспроизводимости (допуска-
емое расхождение между двумя результатами анализа одной и той же пробы), %, по табл. 1.12 и 1.14.
Если условие не выполняется, эксперимент повторяют. При по­вторном получении отрицательного результата выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам контроля, и устраняют их.
Контроль погрешности. Контроль погрешности выполняют ме- тодом добавок. Для контрольных испытаний объем пробы должен соответствовать удвоенному объему.
Отобранный объем пробы воды делят на две равные части, первую из которых анализируют и получают результат анализа пробы Х, мг/дм3. Во вторую часть вносят добавку поверхностно­активных веществ с, мг/дм3, используя градуировочные растворы или государственные стандартные образцы, и анализируют, получая результат анализа пробы с добавкой Y, мг/дм3. Значение добавки должно составлять 30–100 % обнаруженного содержания Х. При не­обнаружении анализируемого компонента в исходной пробе воды добавка должна в 2–5 раз превышать концентрацию, соответствую­щую нижней границе диапазона измерения.
51
Результат контроля считают удовлетворительным при выполне­нии условия
где К — значение норматива контроля погрешности, % (см. табл.
1.12 и 1.14).
Если условие не выполняется, эксперимент повторяют. При по­вторном получении отрицательного результата выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам контроля, и устраняют их.
1.9. АЛГОРИТМ ПРОВЕДЕНИЯ ОПЕРАТИВНОГО
КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
Оперативный контроль качества результатов определений прово­дят один раз в течение периода времени, в котором условия прове­дения определений принимают стабильными. Объем проб для про­ведения внутреннего оперативного контроля (ВОК) качества резуль­татов определений средств контроля также зависит от установлен­ных планов статистического контроля.
Алгоритм проведения оперативного контроля точности. При оперативном контроле точности средством контроля является спе­циально выбранная рабочая проба из числа проанализированных ранее с добавкой стандартного образца или аттестованной смеси. Рекомендуется, чтобы интервал содержания компонента в рабочей пробе находился в области наиболее типичных (средних) для рабо­чих проб значений. Содержание введенной добавки должно быть сравнимо по величине со средним содержанием измеряемого ком­понента в рабочих пробах и соответствовать диапазону определяе­мых содержаний по применяемой методике. Добавку в пробу вводят до проведения подготовки пробы к анализу в соответствии с мето­дикой.
В случае когда в качестве средства контроля технически трудно использовать рабочие пробы с добавками, в качестве средства кон­троля используют растворы стандартных образцов или аттестован­ные смеси.
Решение об удовлетворительной точности результатов определе­ний и об их продолжении принимают при условии
где Y — содержание определяемого компонента в пробе с добавкой;
Х — содержание определяемого компонента в пробе без добавки;
52
С — содержание определяемого компонента во введенной добавке, рассчитанное исходя из аттестованного значения его содержания в стандартном образце или аттестованной смеси;
К — норматив оперативного контроля точности;
здесь ∆k — характеристика погрешности, соответствующая содер­жанию компонента в пробе с добавкой;
∆p — характеристика погрешности, соответствующая содержа­нию компонента в пробе без добавки.
Если в лаборатории определяют состав чистых природных и пи­тьевых вод и при этом известно, что в рабочей пробе содержание контролируемого компонента пренебрежимо мало, тогда решение об удовлетворительной точности результатов определений принимают при условии
где ∆ — характеристика погрешности, соответствующая содержа­нию компонента в стандартном образце или в аттестованной смеси.
Такое же условие применяют при использовании в качестве сред­ства контроля растворов стандартных образцов или аттестованных смесей.
При превышении норматива ВОК точности определение повто­ряют. При повторном превышении указанного норматива определе­ние приостанавливают, выясняют причины, приводящие к неудовле­творительным результатам, и устраняют их.
Алгоритм проведения внутреннего оперативного контроля сходи­мости. Оперативный контроль сходимости проводят, если методика
предусматривает проведение параллельных определений. ВОК сходи­мости результатов анализа проводят при получении каждого резуль­тата, предусматривающего проведение параллельных определений.
ВОК сходимости проводят путем сравнения расхождения резуль­татов параллельных определений, полученных при анализе пробы с нормативом ВОК сходимости, приведенным в аттестованной мето­дике.
Сходимость результатов параллельных определений признают удовлетворительной, если
где Х
— максимальный результат из n параллельных определе-
mаx.n
ний;
X
— минимальный результат из n параллельных определений;
min.n
d — норматив ВОК сходимости, приведенный в методике анализа.
53
Если норматив ВОК сходимости в методике отсутствует, то его рассчитывают по формуле
где Q(P, n) = 2,77 при n = 2, Р = 0,95;
Q(P, n) = 3,31 при n = 3, Р = 0,95;
Q(P, n) = 3,63 при n = 4, Р = 0,95;
Q(P, n) = 3,86 при n = 5, Р = 0,95;
— показатель сходимости (характеристика составляющей
случайной погрешности, соответствующая содержанию показателя в пробе).
Если dK ≤ d, то сходимость результатов параллельных определе­ний признают удовлетворительной, и по ним может быть вычислен результат определения содержания компонента в рабочей пробе или при контрольном определении.
При превышении норматива ВОК сходимости определение по­вторяют. При повторном превышении указанного норматива опре­деление приостанавливают, выясняют причины, приводящие к не­удовлетворительным результатам, и устраняют их.
Алгоритм проведения внутреннего оперативного контроля вос­производимости. Оперативный контроль воспроизводимости прово-
дят с использованием рабочей пробы, которую делят на две части и выдают двум аналитикам или одному и тому же аналитику, но через определенный промежуток времени, в течение которого условия проведения определения остаются стабильными и соответствующи­ми условиям проведения первого контрольного определения.
При проведении определения одним и тем же аналитиком должны оставаться неизменными условия проведения анализа и состав кон­тролируемой пробы, которая выдается обязательно «шифрованной».
Результаты признают удовлетворительными, если выполняется условие
где D — норматив внутреннего оперативного контроля воспроизво­димости;
Х
— результат первого количественного определения показателя;
1
Х
— результат повторного количественного определения показа-
2
теля;
DK — результат, полученный при контрольном определении.
Если норматив внутреннего оперативного контроля воспроизво­димости в методике отсутствует, то его рассчитывают по формуле
54
где — показатель воспроизводимости (характеристика случай­ной составляющей погрешности, соответствующая содержанию компонента в пробе):
= 2,77 при m = 2, Р = 0,95;
= 2,8 при m = 2, Р = 0,95.
При превышении норматива ВОК воспроизводимости определе­ние повторяют.
При повторном превышении указанного норматива выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам кон­троля, и устраняют их.
1.10. ОЦЕНКА ПОГРЕШНОСТЕЙ ПО МЕТОДИКЕ
КОЛИЧЕСТВЕННОГО ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА (МКХА)
Методические составляющие погрешности измерений. К мето- дическим составляющим погрешности измерений относятся:
неадекватность контролируемому объекту модели, параметры
которой принимаются в качестве измеряемых величин;
отклонения от принятых значений аргументов функции, свя-
зывающей измеряемую величину с величиной на «входе» средства измерений (первичного измерительного преобразователя);
отклонения от принятых значений разницы между значениями
измеряемой величины на входе средства измерений и в точке отбора;
отличие алгоритма вычислений от функции, строго связыва-
ющей результаты наблюдений с измеряемой величиной;
погрешности, возникающие при отборе и приготовлении проб; погрешности, вызываемые мешающим влиянием факторов
пробы (мешающие компоненты пробы, дисперсность, пористость и т.п.).
Инструментальные составляющие погрешности измерений. К ин- струментальным составляющим погрешности измерений относятся:
основные погрешности и дополнительные статические по-
грешности средств измерений, вызываемые медленно меняющимися внешними влияющими величинами;
погрешности, вызываемые ограниченной разрешающей спо-
собностью средств измерений;
динамические погрешности средств измерений (погрешности,
вызываемые инерционными свойствами средств измерений);
55
погрешности, вызываемые взаимодействием средств измере-
ний с объектом измерений и подключаемыми на его вход или выход средствами измерений;
погрешности передачи измерительной информации.
Погрешности, вносимые оператором (субъективные погрешности).
К погрешностям, вносимым оператором относятся:
погрешности считывания значений измеряемой величины со
шкал и диаграмм;
погрешности обработки диаграмм без применения технических
средств (при усреднении, суммировании измеренных значений и т.п.);
погрешности, вызванные воздействием оператора на объект, и
средства измерений (искажения температурного поля, механические воздействия и т.п.).
Типичные способы оценивания характеристик погрешности из­мерений по МКХА. Погрешность измерений по МКХА оценивают
для всего диапазона определяемого компонента с учетом разбавле­ния или концентрирования для всех диапазонов сопутствующих компонентов и значений физических свойств объекта (далее — вли­яющие факторы пробы), а также условий выполнения количественно­го химического анализа, указываемых в документе на MКХА.
Погрешность измерений по МКХА может быть оценена расчет­ным способом по известным (оцененным) значениям случайной и систематической составляющих погрешности.
Систематическая составляющая погрешности измерений может быть оценена одним из следующих способов:
применением набора образцов с известными характеристиками
и их погрешностями (далее — образцов), составляемого с учетом указанных в МКХА предельных значений содержаний определяемо­го компонента и влияющих факторов пробы;
применением метода варьирования навесок или разбавления
проб в сочетании с методом одно- и многократных добавок опреде­ляемого и сопутствующих компонентов;
применением другой МКХА с известными (оцененными) ха-
рактеристиками погрешности измерений;
суммированием численных значений составляющих система-
тической погрешности измерений расчетным способом.
Применение набора образцов позволяет оценивать вклад в систе­матическую составляющую погрешности измерений каждого влия­ющего фактора пробы и приписывать МКХА значения систематиче­ской составляющей погрешности измерений с учетом пределов до­пускаемых значений варьирования всех влияющих факторов пробы.
56
Общий химический состав набора образцов должен соответствовать области применения МКХА.
Содержание определяемого компонента и уровни влияющих фак­торов проб, охватываемые образцами набора, подбирают в соответ­ствии с планом эксперимента (однофакторного или многофакторного).
Способ с применением метода варьирования навесок или разбав­ления пробы в сочетании с методом одно- и многократных добавок определяемого и сопутствующих компонентов позволяет оценивать вклады в систематическую составляющую погрешности измерений каждым сопутствующим компонентом пробы и приписывать МКХА значения систематической составляющей погрешности измерений с учетом всех регламентированных диапазонов варьирования сопут­ствующих компонентов пробы.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Что такое систематическая погрешность?
2. Что такое сходимость результатов?
3. Что такое среднеквадратичное отклонение повторяемости?
4. Что такое воспроизводимость результатов измерений?
5. Назовите погрешности измерений показателей состава воды
на уровне норматива качества: сухого остатка; нефтепродуктов; ПАВов; фенольного индекса; озона остаточного; полифосфатов; мутности; хлора остаточного свободного; рН; общей жесткости; БПК; ХПК; суммы азотсодержащих веществ; фосфорсодержащих веществ.
6. Приведите формулу по оценке среднеарифметического отбо-
ра проб при нормальном распределении.
7. Назовите случайные и систематические изменения качества
воды.
8. Какова доверительная вероятность Р при определении жѐст-
кости воды?
9. Каким методом контролируют сходимость результатов из-
мерений?
57
2. Стандартизация в контроле качества воды
2.1. ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА СТАНДАРТИЗАЦИИ (ГСС)
По определению ИСО/МЭК, стандартизация — это установле­ние и применение правил с целью упорядочения деятельности в определенной области на пользу и при участии всех заинтересован­ных сторон, в частности для достижения всеобщей оптимальной экономии при соблюдении условий эксплуатации (использования) и требований безопасности.
Из определения следует, что стандартизация — это плановая дея­тельность по установлению обязательных правил, норм и требова­ний в целях обеспечения:
безопасности продукции, работ и услуг для окружающей среды,
жизни, здоровья и имущества человека;
технической информационной совместимости, а также взаи-
мозаменяемости продукции;
качества продукции, работ и услуг в соответствии с уровнем
развития науки, техники и технологии;
единства измерений, правовые и другие основы которого ре-
гламентированы законом «Об обеспечении единства измерений» от
27.04.93 № 4871-1;
экономии всех видов ресурсов; безопасности хозяйственных объектов с учетом риска возник-
новения природных и техногенных катастроф и других чрезвычай­ных ситуаций;
обороноспособности и мобилизационной готовности страны.
Результатом требований по стандартизации является принятие стандарта.
Стандарт — свод документов, в котором в целях добровольного многократного использования устанавливаются характеристики продукции, правила осуществления и характеристики процессов производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, выполнения работ или оказания услуг. Стандарт также может содержать требования к терминологии, символике, упаковке, маркировке или этикеткам и правилам их нанесения. Стандарты ос­новываются на обобщенных результатах науки, техники и практиче­ского опыта и направлены на достижение оптимальных требований общества. Стандарты разрабатывают как на материальные предметы (продукцию, эталоны, образцы веществ и т.д.), так и на нормы, пра-
58
вила, требования к объектам организационно-методического и об­щетехнического характера. Стандарт — это целесообразное решение повторяющейся задачи для достижения определенной цели. Стан­дарты содержат показатели, которые гарантируют возможность по­вышения качества продукции и экономичности ее производства, а также повышения уровня ее взаимозаменяемости.
Основополагающим документом в России по стандартизации яв­ляется Федеральный закон «О техническом регулировании» от 27 декабря 2002 г. №184-ФЗ. Настоящий закон устанавливает правовые основы стандартизации в Российской Федерации, определяет права и обязанности участников, регулируемые Федеральным законом от­ношений. Он регулирует отношения, возникающие при разработке, принятии, применении и использовании обязательных требований к продукции, процессам производства, эксплуатации и утилизации, а также при разработке, принятии, применении и использовании на добровольной основе требований к продукции, процессам производ­ства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, выполнению работ или оказанию услуг.
Законодательство Российской Федерации о стандартизации со­стоит из федерального закона «О техническом регулировании». По­ложения иных федеральных законов и нормативных правовых актов Российской Федерации, касающиеся сферы стандартизации (в том числе прямо или косвенно предусматривающие осуществление кон­троля (надзора) за соблюдением требований технических регламен­тов), применяются в части, не противоречащей основному документу. Федеральные органы исполнительной власти вправе издавать в сре­де технического регулирования акты только рекомендательного ха­рактера, за исключением регулирования в отношении оборонной продукции (работ, услуг) и продукции (работ, услуг), сведения ко­торой составляют государственную тайну.
Если международным договором Российской Федерации в сфере технического регулирования установлены иные правила чем те, кото­рые предусмотрены основным Федеральным законом, применяются правила международного договора. В случае если из международного договора следует, что для его реализации требуется издание внутриго­сударственного акта, применяются правила международного договора и принятые на его основе законодательства Российской Федерации.
Для усиления роли стандартизации в научно-техническом про­грессе, повышения качества продукции и экономичности ее произ­водства разработана Государственная система стандартизации (ГСС). В настоящее время проводится работа по формированию но-
59
вого комплекса национальных стандартов Российской национальной системы стандартизации (РНСС). В нее войдут основные стандарты Государственной системы стандартизации ГОСТ Р 1.0—92. ГСС РФ. Основные положения; ГОСТ 1.5—2002. ГСС РФ. Стандарты. Общие требования к построению, изложению, оформлению, содержанию и обозначению; ГОСТ Р 1.8—2002. ГСС РФ. Стандарты междугосу­дарственные. Правила разработки, применения, обновления и пре­кращения в части работ, осуществляемых в Российской Федерации; ГОСТ Р 1.9—95. ГСС РФ. Порядок маркировки продукции и услуг знаком соответствия государственным стандартам; ГОСТР 1.12—99­ГСС РФ. РНСС представляет собой комплекс взаимоувязанных пра­вил и положений, определяющих цели и задачи стандартизации, структуру органов и служб стандартизации, их права и обязанности, организацию и методику проведения работ по стандартизации во всех отраслях народного хозяйства Российской Федерации, порядок разработки, оформления, согласования, утверждения, издания, внед­рения стандартов и другой нормативно-технической документации, а также контроля за их внедрением и соблюдением.
Основные цели стандартизации согласно Государственному стандарту (ГОСТ Р 1.0—92):
защита интересов потребителей и государства в вопросах но-
менклатуры и качества продукции, услуг и процессов, обеспечива­ющих их безопасность для жизни и здоровья людей, а также их имущества, охрану окружающей среды;
повышение качества продукции в соответствии с развитием
науки и техники, с потребностями населения и народного хозяйства;
обеспечение совместимости и взаимозаменяемости продукции;
содействие экономии людских и материальных ресурсов,
улучшению экономических показателей производства;
устранение технических барьеров в производстве и торговле,
обеспечение конкурентоспособности продукции на мировом рынке и эффективного участия государства в межгосударственном между­народном разделении труда;
обеспечение безопасности народнохозяйственных объектов с
учетом риска возникновения природных и техногенных катастроф и других чрезвычайных ситуаций;
содействие повышению обороноспособности и мобилизаци-
онной готовности страны.
Основные задачи стандартизации:
обеспечение взаимопонимания между разработчиками, изго-
товителями, продавцами и потребителями (заказчиками);
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]