Комплектная полевая лаборатория для химического анализа воды и почвенных вытяжек "нкв" (варианты)

Полезная модель относится к области измерительной техники, а именно, к средствам для химического анализа воды и водных вытяжек в полевых и лабораторных условиях. Комплектная полевая лаборатория для химического анализа воды и почвенных вытяжек в первом варианте содержит размещенные в контейнере для хранения и переноски готовые к применению набор аналитических реактивов и растворов, набор средств дозировки реагентов и растворов, наборы необходимых материалов, посуды, принадлежностей, средств защиты, а также контрольные водозащищенные шкалы образцов окраски для визуального колориметрирования, а также набор-укладку для фотоколориметрирования, выполненный на основе портативного фотоколориметра с комплектом светодиодов для рабочих длин волн. Комплектная полевая лаборатория для химического анализа воды и почвенных вытяжек во втором варианте содержит размещенную в ранцевой укладке для хранения и переноски готовую к применению совокупность тест-комплектов, каждый из которых выполнен в виде набора аналитических реактивов и растворов, набора средств дозировки реагентов и растворов, наборов необходимых материалов, посуды, принадлежностей, средства защиты, а также контрольные водозащищенные шкалы образцов окраски для визуального колориметрирования, необходимые для определения конкретного показателя качества воды и почвенных вытяжек, а также набор-укладку для фотоколориметрирования, выполненный на основе портативного фотоколориметра с комплектом светодиодов для рабочих длин волн. Применение полевой лаборатории для химического анализа воды и почвенных вытяжек «НКВ» совместно с полевым фотоэлектроколориметром) позволяет выполнять количественные химические измерения всеми имеющимися методами при сохранении свойств портативности и экспрессности. Это позволяет эффективно работать в полевых и лабораторных условиях различным группам потребителей, включая операторов, не имеющих профессиональной химико-аналитической подготовки. 2 н.п. и 12 з.п. ф-лы., 3 ил.

Полезная модель относится к области измерительной техники, а именно, к средствам для определения показателей качества воды и состава водных вытяжек в полевых и лабораторных условиях.

Известен переносной комплект для лабораторных исследований, в который входят индикаторные средства, приспособления для отбора и анализа проб и подогреватель, см. патент РФ 2056944. Переносной комплект содержит корпус в виде металлического ящика с откидной крышкой и встроенных в него пеналов, установленных в корпусе один над другим и выполненных с возможностью размещения в них приспособлений и средств для проведения исследований в полевых условиях. При этом верхний пенал шарнирно закреплен с возможностью установки его в горизонтальной плоскости на открытой крышке и снабжен рабочим столиком в виде откидной пластины с держателем для песочных часов. Другие пеналы выполнены выдвижными за пределы пенала, встроенных в корпус и снабженных пластинчатыми пружинами и фиксирующими защелками. Каждый из пеналов выполнен из пенопласта, покрытого защитным слоем, и имеет металлическую окантовку. Корпус снабжен ручкой и переносными ремнями.

Недостатками известного комплекта является сравнительно узкий спектр его функциональных возможностей и невысокая наглядность во время проведения экспериментов, что затрудняет его использование в процессе профессиональных химических измерений.

Известна комплектная лаборатория «Дидактико-методический комплект-лаборатория для экологических исследований «Пчелка-У», включающая индикаторный средства, приспособления для отбора и анализа проб, размещенные в контейнере-укладке, характеризующаяся тем, что она дополнительно содержит портативные средства экспресс контроля параметров воздуха, которые выполнены в виде безаспирационных тест систем с набором индикаторных трубок и насосом пробоотборником, образующих газоопределитель промышленных газовых выбросов, портативные средства экспресс контроля воды и почвенных растворов, содержащих тест-системы для количественного гидрохимического анализа и тест-системы для контроля воды, а также средства контроля почвы и неизвестных продуктов, см. патент РФ 54689. Лаборатория «Пчелка-У» укомплектована портативными средствами экспресс-контроля параметров воздуха, промышленных газовых выбросов, воды, почвы и неизвестных продуктов, которые позволяют расширить область применения данного комплекта и проводить учебные анализы проб воды, почвы, продуктов, в частности пищевых, применяемых в учебных экологических исследованиях в курсах экологии, химии, биологии, географии, спецкурсах и факультативах по экологическому мониторингу, геоэкологии, экологической химии и др. Эта лаборатория выполняется в нескольких версиях, предназначенных только для обучения и использования в ходе практических занятий и учебных экологических исследований, а также при проведении экологического практикума в курсах экологии, химии, биологии, географии, спецкурсах и факультативах по экологическому мониторингу, геоэкологии, экологической химии в средних и специализированных школах, учреждениях дополнительного образования, среднетехнических учебных заведениях, вузах, а также в системе послевузовского образования. Лаборатория снабжена инструкцией для учащихся по проведению учебных практических занятий с его использованием,

Известна комплектная лаборатория для комплексного экспресс-контроля химической загрязненности объектов окружающей среды «Мини-экспресс-лаборатория «Пчелка-Р», содержащая размещенный в жестком переносном контейнере-укладке набор индикаторных трубок, приспособления для отбора и анализа проб в виде набора безаспирационных тест-систем, а также вспомогательное оборудование и принадлежности в виде ручного насоса-пробоотборника или ручного сильфонного аспиратора, мерных пробирок для отбора проб воды с пипетками, защитных очков, защитных перчаток, пинцета и ножниц, при этом контейнер-укладка снабжен специальным карманом для документация, см. заявку на выдачу патента РФ на полезную модель 2009125751, по которой принято решение о выдаче патента. Эта лаборатория дополнительно может быть снабжена пробоотборным зондом, включающим зажим для фиксации насоса-пробоотборника, направляющие, блок батареи, эластичную трубку со штуцером для подсоединения индикаторных трубок, блок насоса с электромотором и разделителем потоков и штатный газозаборный тракт. Набор индикаторных трубок включает десять наименований трубок различного назначения. Набор безаспирационных тест-систем включает шесть наименований тест-систем различного назначения. Данное техническое решение решает задачу создания комплектной лаборатории для комплексного экспресс-контроля для практического профессионального экспресс-контроля химической загрязненности конкретных объектов окружающей среды.

Известна комплектная полевая лаборатория «НКВ» для определения показателей качества воды и состава водных вытяжек в полевых и лабораторных условиях, которая включает размещенные в контейнере либо в ранцевой укладке для хранения и переноски готовые к применению аналитические реактивы и растворы:

индикаторы, реагенты, буферные смеси, соли, капсулированные химикаты (на 100 анализов, дефицитные реактивы - на 1000 анализов, для приготовления растворов потребителем), средства дозировки реагентов и растворов: колбы мерные, мерные склянки, пипетки мерные и капельные, цилиндр мерный, шприц медицинский, материалы: бумага индикаторная и фильтровальная, посуду: воронки фильтровальная и делительная, колбы конические, палочка стеклянная, пробирки колориметрические и мутномерные, стаканчик для выпаривания, принадлежности: мутномер полевой, термометр, линейка, ножницы, стойка-штатив, трубка гибкая, шпатель, средства защиты: защитные перчатки и очки, а также контрольные шкалы образцов окраски для визуального колориметрирования, водозащищенные, см. «Комплектная полевая исследования воды и почвенных вытяжек «НКВ» и ее модификации», ЗАО «Крисмас+», www.christmas-plus.ru.

По наибольшему количеству сходных признаков и достигаемому при использовании результату данное техническое решение выбрано в качестве прототипа заявляемой полезной модели.

Комплектные полевые лаборатории "НКВ" предназначены для определения показателей качества воды и состава водных вытяжек в полевых и лабораторных условиях. Лаборатории позволяют выполнять контроль качества природных вод хозяйственно-питьевого назначения, общая минерализация которых не превышает 3 г/л, методами анализа в соответствии в соответствии с действующими ПНД Ф 14.1, с ГОСТ 24902, ГОСТ 18309, РД 52.24.419-95, а также приборными методами. Лаборатории позволяют выполнять анализ загрязненных природных вод, а также сточных вод и почвенных вытяжек. Применяются для профессиональной деятельности при гидрохимическом анализе, в ходе учебно-исследовательских работ и практикумов экологической направленности, в профильных курсах химии, экологии, технологии, в дополнительном и профессиональном образовании. Благодаря простоте и удобству работы, а также полноте и доходчивости изложения операций анализа в иллюстрированном руководстве, лаборатории "НКВ" успешно применяются в учебно-исследовательских работах студентами и школьниками.

Лаборатории рассчитаны на выполнение анализов без применения электро-потребляющего оборудования (исключение составляет модификация "НКВ-2", в составе которого могут быть предусмотрены портативные приборы с электропитанием от батареи) и обеспечивают удобство проведения аналитических операций непосредственно на обследуемом объекте при использовании предусмотренных в его комплекте посуды, реактивов, растворов, приспособлений и вспомогательных средств. Специально для работ в экспедиционных условиях, связанных с необходимостью доставки лаборатории в труднодоступную местность (или при отсутствии транспорта) производится ранцевая модификация лаборатории НКВ-Р.

Работать с комплектами, благодаря их простоте и доступности, могут не только специалисты-аналитики, но педагоги, лаборанты, и даже учащиеся, начиная с 12-14-летнего возраста (7-9 кл. и старше), при условии ознакомления их с выполняемыми операциями, правилами безопасной работы и обязательного контроля со стороны специалиста.

Характеристики образцов воды определяются непосредственно в отобранных пробах визуальным, органолептическим, визуально-колориметрическим, титриметрическим (методом объемного титрования), турбидиметрическим и расчетным методами. Характеристики почвенных вытяжек (водных, солевых) определяются путем их анализа с помощью методов, используемых для анализа соответствующих компонентов в воде. Методы гидрохимического анализа, реализованные в комплектах "НКВ", являются унифицированными и соответствуют ГОСТ 24902, ряду методик ПНД Ф 14.1 и стандартов ИСО. Это достигается:

- применением визуально-колориметрического определения на завершающем этапе определения вместо фотометрического;

- применением аналитических растворов модифицированного состава для упрощенной и ускоренной их дозировки;

- применением портативных средств дозировки растворов и проб. Окрашенные пробы, образующиеся в ходе анализа некоторых проб, колориметрируются визуально с применением водозащищенных пленочных окрашенных шкал.

Точность анализа, выполняемого с применением титриметрических методик из состава лабораторий "НКВ", сопоставима с точностью лабораторных методики выполнения измерений (относительная погрешность до ±20-25%). Точность анализа, выполняемого с применением колориметрических методик, зависит от способа регистрации интенсивности окраски пробы:

- при использовании цветной контрольной шкалы, т.е. при визуально-колориметрическом определении, анализ носит сигнальный характер (относительная погрешность не менее 70%).

Недостатком известной комплектной полевой лаборатории «НКВ» является то, что она непригодна к количественному химическому анализу полного перечня показателей качества воды и почвенных вытяжек, что приводит специалистов к необходимости использовать иные исследовательские лаборатории, в т.ч. импортные.

Задачей полезной модели является расширение функциональных возможностей комплектной полевой лаборатории "НКВ" по перечню показателей качества воды и почвенных вытяжек, определяемых количественными методами, и по точности химического анализа колориметрическими методами.

Сущность первого варианта заявляемой полезной модели выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для достижения указанного выше обеспечиваемого полезной моделью технического результата.

Комплектная полевая лаборатория для химического анализа воды и почвенных вытяжек, содержащая размещенные в контейнере для хранения и переноски готовые к применению набор аналитических реактивов и растворов, набор средств дозировки реагентов и растворов, наборы необходимых материалов, посуды, принадлежностей, средств защиты, а также контрольные водозащищенные шкалы образцов окраски для визуального колориметрирования, характеризуется тем, что он дополнительно снабжен набором - укладкой для фотоколориметрирования, выполненным на основе портативного фотоколориметра с комплектом светодиодов и/или светофильтров для рабочих длин волн.

Кроме того, первый вариант заявленной полезной модели характеризуется наличием ряда факультативных признаков, а именно:

- набор аналитических реактивов и растворов выполнен в виде подборки индикаторов, реагентов, буферных смесей, соли, капсулированных химикатов на 100 анализов и дефицитных реактивов - на 1000 анализов;

- набор средств дозировки реагентов и растворов выполнен в виде подборки мерных колб, мерных склянок, мерных и капельных пипеток, мерного цилиндра и медицинского шприца;

- набор материалов выполнен в виде подборки индикаторной и фильтровальной бумаги;

- набор посуды выполнен в виде фильтровальной и делительной воронки, конических колб, стеклянной палочки, колориметрических и мутномерных пробирок, стаканчика для выпаривания;

- набор принадлежностей выполнен в виде полевого мутномера, термометра, линейки, ножниц, стойки-штатива, гибкой трубка гибки, шпателя;

- набор средства защиты выполнен в виде защитных перчаток и очков.

- в качестве портативного фотоколориметра использован фотоколориметр «Эко-тест-2020(8)»;

- в качестве портативного фотоколориметра использован фотоколориметр «Эксперт-003»;

- комплект светодиодов выполнен в виде подборки светодиодов для рабочих длин волн, нм: 400±5; 430±5; 470±5; 502±5; 525±5; 620±5; 660±5; 850±5.

Сущность второго варианта заявляемой полезной модели выражается в следующей совокупности существенных признаков, достаточной для достижения указанного выше обеспечиваемого полезной моделью технического результата.

Комплектная полевая лаборатория для химического анализа воды и почвенных вытяжек, содержащая размещенную в ранцевой укладке для хранения и переноски готовую к применению совокупность тест-комплектов, каждый из которых выполнен в виде набора аналитических реактивов и растворов, набора средств дозировки реагентов и растворов, наборов необходимых материалов, посуды, принадлежностей, средства защиты, а также контрольные водозащищенные шкалы образцов окраски для визуального колориметрирования, необходимые для определения конкретного показателя качества воды и почвенных вытяжек, характеризуется тем, что он дополнительно снабжен набором - укладкой для фотоколориметрирования, выполненным на основе портативного фотоколориметра с комплектом светодиодов и/или светофильтров для рабочих длин волн.

Кроме того, первый вариант заявленной полезной модели характеризуется наличием ряда факультативных признаков, а именно:

- в качестве портативного фотоколориметра использован фотоколориметр «Эко-тест-2020(8)»;

- в качестве портативного фотоколориметра использован фотоколориметр «Эксперт-003»;

- комплект светодиодов выполнен в виде подборки светодиодов для рабочих длин волн, нм: 400±5; 430±5; 470±5; 502±5; 525±5; 620±5; 660±5; 850±5.

За счет реализации отличительных признаков полезной модели достигается технический результат, заключающийся в обеспечении повышения точности измерений путем обеспечения не только качественного и сигнального анализа показателей качества воды и водных вытяжек, но и анализа количественного, который осуществляется за счет того, что в дополнение к используемым в прототипе титриметрическим методикам реализуются также колориметрические методики, предусматривающие фотоколориметрирование пробы. Точность анализа, который осуществляется с применением титриметрических методик, сопоставима с точностью лабораторных методики выполнения измерений (относительная погрешность до ±20-25%). Точность сигнального анализа, выполняемого с применением колориметрических методики с использованием цветной контрольной шкалы, т.е. при визуально-колориметрическом определении, обеспечивает относительную погрешность ±50-70% и более. Точность же анализа при фотоколориметрировании пробы с применением фотоколориметра обеспечивает относительную погрешность до ±25-30%, т.е. такой анализ является количественным. Таким образом, расширяются возможности комплектной полевой лаборатории "НКВ" по перечню показателей качества воды и почвенных вытяжек, определяемых количественными методами, и по точности химического анализа колориметрическими методами.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид заявленного устройства в укладке, на фиг.2 - общий вид заявленного устройства в ранцевой укладке, на фиг.3 - набор-укладка для фотоколориметрирования на основе портативного фотоколориметра «Экотест-2020(8)».

Комплектная полевая лаборатория для химического анализа воды и почвенных вытяжек «НКВ» в первом варианте включает:

- готовые к применению аналитические реактивы и растворы: индикаторы, реагенты, буферные смеси, соли, капсулированные химикаты (на 100 анализов, дефицитные реактивы - на 1000 анализов, для приготовления растворов потребителем);

- средства дозировки реагентов и растворов: колбы мерные, мерные склянки, пипетки мерные и капельные, цилиндр мерный, шприц медицинский;

- материалы: бумага индикаторная и фильтровальная;

- посуду: воронки фильтровальная и делительная, колбы конические, палочка стеклянная, пробирки колориметрические и мутномерные, стаканчик для выпаривания;

- принадлежности: мутномер полевой, термометр, линейка, ножницы, стойка-штатив, трубка гибкая, шпатель;

- средства защиты: защитные перчатки и очки;

- контрольные шкалы образцов окраски для визуального колориметрирования, водозащищенные;

- контейнер для хранения и переноски.

- набор-укладку для фотоколориметрирования, который выполнен, например, на основе портативного фотоколориметра «Экотест-2020(8)» (номер Госреестра 31761-06).

Комплектная полевая лаборатория для химического анализа воды и почвенных вытяжек «НКВ» во втором (ранцевом) варианте включает:

- совокупность тест-комплектов, каждый из которых выполнен в виде набора аналитических реактивов и растворов, набора средств дозировки реагентов и растворов, наборов необходимых материалов, посуды, принадлежностей, средства защиты, а также контрольные водозащищенные шкалы образцов окраски для визуального колориметрирования, необходимые для определения конкретного показателя качества воды и почвенных вытяжек,

- ранцевую укладку для хранения и переноски.

- набор-укладку для фотоколориметрирования, который выполнен, например, на основе портативного фотоколориметра ««Экотест-2020(8)» (номер Госреестра 31761-06).

Технические характеристики заявленной комплектной лаборатории «НКВ» приведены в таблице 1.

Таблица 1
Показатель	Диапазон определяемых концентраций*	Метод определения	Длина волны светодиода (для ФМ)
Аммоний (NH4+)	0-0,2-0,7-2,0-3,0 мг/л0,05-3,0 мг/л	ВКФКМ	- 400 нм
Водородный показатель (рН)	4,5-5,0-5,5-6,0-6,5-7,0-8,0-8,5-9,0-10,0-11,0	ВК	-

	ед. рН
Гидрокарбонат (НСО3-)	10-2500 мг/л	ТМ	-
Железо общее (сумма катионов Fe2+ и Fe3+ )	0-0,1-0,3-0,7-1,0-1,5 мг/л	ВК
0,025-3,0 мг/л	ФКМ	- 525 нм
Кальций (Са2+	2-500 мг/л	ТМ	-
Карбонат (СО32-)	10-2500 мг/л	ТМ	-
Карбонатная жесткость (сумма анионов НСО3- и СО32-)	2-2500 мг/л	Расчетный	-
Магний (Мg2+)	-	Расчетный	-
Натрий (Na+)	-	Расчетный	-
Нитрат (МO3-)	0-1,0-5,0-10-20-45 мг/л	ВК
0,05-45 мг/л	ФКМ	- 525 нм
Нитрит (NO2-)	0-0,02-0,1-0,5-1,0 мг/л 0,01-1,5 мг/л	ВК ФКМ	- 525 нм
Общая жесткость (сумма катионов Ca2+ и Мg2+)	0,5-25 ммоль/л экв.	ТМ	-
Сульфат (SO42-)	30-72 мг/л	Турбидим.	-
Сумма металлов (Pb, Zn, Cu)	0-0,1-0,3-0,5-1,0 мкмоль/л	ВК	-
Сухой остаток	-	Расчетный	-
Фторид (F-)	0-0,2-0,7-2,0 мг/л	ВК	-
Хлорид (Сl- )	4-1200 мг/л	ТМ	-
Примечания: в таблице применены следующие сокращения: ВК - визуально-колориметрический; ТМ - титриметрический; ФКМ - фотоколориметрический с полевым фотоколориметром; Турбидим. - турбидиметрический.

Оснащение химико-аналитических измерений полностью подготовленными к анализу реагентами и компактной, эргономичной посудой признается специалистами как тенденция, серьезно обновляющая и дополняющая практику традиционной российской химико-аналитической школы. Это делает доступными количественные химические измерения не только профессиональным аналитикам, но и широкой аудитории специалистов, не имеющих химико-аналитической подготовки (технологи, операторы, оперативные работники и т.п.), а также работникам сферы образования, где редко встретишь оснащенную химическую лабораторию. И даже в хорошо оснащенных лабораториях, с широким приборным парком, применение тест-комплектов и комплектных полевых экспресс-лабораторий оказывается целесообразным, т.к. предоставляет первичную информацию о значении того или иного химического параметра, тем самым, рационализируя процесс и создавая реальную экономию средств.

Однако применение колориметрических методов для химического экспресс-анализа проб объектов окружающей среды в полевых условиях, в ряде случаев, оказывается малоэффективным вследствие недостаточно точных результатов, получаемых с использованием цветовых шкал окраски проб. При использовании подобных, визуально-колориметрических, методик, фактическое значение относительной погрешности измерений концентрации химического компонента может достигать от 50-70 до 100% и более, а соответствующие анализы считаются полуколичественными или даже сигнальными. И если используемые в комплектах титриметрические методы, при относительной погрешности не более ±25%, обеспечивают количественное определение химических веществ, то колориметрические методы, в их визуально-колориметрическом варианте, обеспечивают лишь сигнальное определение.

Вместе с тем, в большинстве колориметрических методов, образующаяся в ходе анализа окрашенная проба может быть подвергнута не только визуальному колориметрированию по цветовой шкале, но и приборному колориметрированию (фотоколориметрированию). Это очень важно, так как в результате приборного колориметрирования возникает аналитический сигнал, позволяющий выполнять количественные измерения. Практика химических измерений по стандартным колориметрическим методикам с использованием фотоэлектроколориметров автономного электропитания широко распространена за рубежом. В нашей стране выполнение подобных измерений, несмотря на их удобство и очевидную полезность, долгое время сдерживалась из-за отсутствия технологически отработанных и аттестованных отечественных полевых фотоколориметров, которые были бы современны (сопрягались с персональным компьютером), доступны по цене и имели бы подробную документацию для оператора. Особенно актуальным приборное колориметрирование проб можно считать при исследовании образцов воды и почвы в полевых условиях. В связи с появлением на российском рынке нескольких типов портативных полевых фотоколориметров появились возможности выполнения количественных измерений с применением всех методов, заложенных в полевые лаборатории «НКВ».

В заявленном комплекте набор-укладка для фотоколориметрирования выполнена, например, на основе портативного фотоколориметра «Экотест-2020(8)» (номер Госреестра 31761-06). При фотоколориметрировании окрашенных проб определяются коэффициент пропускания и оптическая плотность окрашенного раствора, образующегося в ходе химического анализа фотоколориметрическими методами. Применяется совместно с полевыми лабораториями «НКВ», «НКВ-Р», тест-комплектами и другими комплектными изделиями для химического анализа, использующими фотоколориметрические методы анализа.

Учитывая универсальность фотоколориметра «Экотест-2020(8)» для измерений в полевых и лабораторных условиях, набор-укладка может успешно применяться также самостоятельно, в ходе выполнения измерений лабораторными фотоколориметрическими методиками для широкого перечня измеряемых химических веществ. Может использоваться: в химико-технологических, агрохимических, экологических, аналитических лабораториях промышленных предприятий, научно-исследовательских учреждений; органах контроля, инспекции и надзора для анализа природных и сточных вод, технологических растворов и экстрактов проб растительной и пищевой продукции, а также в ходе учебно-лабораторных и полевых работ в образовательных учреждениях.

В состав набора-укладки входят: фотоколориметр «ЭКОТЕСТ-2020(8)» со светодиодами для рабочих длин волн, нм: 400±5; 430±5; 470±5; 502±5; 525±5; 620±5; 660±5; 850±5; кювета акриловая (4 шт.); склянки мерные с меткой «10 мл» и пробкой (7 шт.); комплект салфеток (20 шт.); крышка кюветного блока; элементы типа R6 (4 шт.); блок питания БПС 6-0,35; руководство по эксплуатации фотоколориметра; сборник методик измерения массовой концентрации химических веществ фотометрическим методом с применением тест-комплектов совместно с фотоколориметром «Экотест-2020(8)»; компакт-диск с программным обеспечением и справочными материалами

Габаритные размеры набора-укладки для фотоколориметрирования - не более 190×240×420, масса - не более 2,5 кг.

Применение полевой лаборатории для химического анализа воды и почвенных вытяжек «НКВ» совместно с полевым фотоколориметром (поставляется в водозащитной укладке) позволяет выполнять количественные химические измерения всеми имеющимися методами, как титриметрическими, так и фотоколориметрическими, при сохранении свойств портативности и экспрессности. Это позволяет полевой лаборатории "НКВ" повысить точность измерений путем обеспечения не только качественного анализа показателей качества воды и состава водных вытяжек в полевых и лабораторных условиях, но и количественного анализа исследуемых сред, эффективно работать в полевых и лабораторных условиях различным группам потребителей, включая операторов, не имеющих профессиональной химико-аналитической подготовки.

Сведения о методиках химического анализа воды с применением полевой лаборатории «НКВ» совместно с полевым колориметром «Экотест-2020» приведены в таблице 2. Заявленная комплектная полевая лаборатория «НКВ» обеспечивает возможность количественного определения нижеприведенных показателей фотоколориметрическими методами.

Таблица 2
Определяемый компонент	Метод определения	Диапазон изменений, мг/л	Длина волны светодиода, нм
Аммоний (вода природная и котловая)	С реактивом Несслера, в щелочной среде, в прис. сегнетовой соли	0,1-6,0	400
Железо общее (вода природная)	С о-фенантролином, в кислой среде, в прис. гидро-ксиламина солянокислого	0,08-3,0	525
Нитраты (вода природная и котловая, почвенные вытяжки)	С порошком Zn, в кислой среде, в прис. сульфаниловой к-ты и -нафтиламина	0,08-2,0	525

Пример результатов химического анализа обследования воды природного водоема с применением комплектной полевой лаборатории «НКВ» совместно с набором-укладкой для колориметрирования «Экотест-2020»

1. Объект обследования: природный водоем - река Ижора, приток р.Невы возле пос.Усть-Ижора Колпинского района Санкт-Петербурга.

Категория водопользования - 2. Воды р.Ижора сильно загрязнены за счет источников, расположенных на территории Тосненского района Ленинградской области (в верховьях реки). Степень загрязнения по санитарно-гигиенической классификации - индекс 2 («высокая»).

2. Оборудование

- комплектная полевая лаборатория НКВ в базовом (контейнерном) варианте, штатно укомплектованная реактивами, растворами, принадлежностями, посудой, средствами индивидуальной защиты оператора,

- набор-укладка для колориметрирования «Экотест-2020-8», в штатной комплектации.

3. Задачи и методы анализа: установление значений массовых концентраций основных компонентов природного и техногенного происхождения по показателям, контролируемым с применением базового варианта комплектной полевой лаборатории «НКВ», для определения их соответствия нормативам качества воды хозяйственно-питьевого назначения реки Ижора как объекта водопользования.

Используемые методы:

- титриметрический - гидрокарбонат (НСО₃^-), кальций (Са²⁺), карбонат (СО ₃^2-), общая жесткость (сумма катионов Са ²⁺ и Мg²⁺), хлорид (СГ);

- фотоколориметрический - аммоний (NH₄⁺), железо общее (сумма катионов Fe²⁺ и Fe³⁺), нитрат (NO₃^-), нитрит (NO₂^-), фторид (F^-);

- турбидиметрический - сульфаты (объемная дозировка реагентов);

- визуально-колориметрический - сумма металлов (Pb+Zn+Cu);

- колориметрический - водородный показатель (рН).

Анализы выполнялись по методикам согласно «Руководству» по применению комплектной полевой лаборатории «НКВ».

Показатели, определяемые расчетными методами на основе экспериментальных анализов (натрий и калий суммарно, карбонатная жесткость, магний, сухой остаток), в настоящих результатах обследования не представлены.

4. Условия выполнения обследования

Обследование выполнено в сентябре 2009 г. в районе детского пляжа в пос.Усть-Ижора, Пробы отобраны с глубины 1 м в прибрежной зоне. Обработка проб и анализы выполнены на берегу реки. Температура: воздуха +15-19°С, воды +12-13°С.

5. Результаты химических анализов приведены в таблице 3.

Таблица 3.
Определяемые компоненты	Метод определения	ПДК, мг/л	Результаты анализа, мг/л	Выводы, превышение ПДК
Аммоний (NH4+)	ФКМ (400 нм)	2,5	0,25	Не превышает ПДК
Водородный показатель (РН)	Колориметрич.	6-9 ед. рН	7,5	Соответствует допускаемому диапазону значений
Гидрокарбонат (НСО3-)	ТМ	1000	320	Не превышает ПДК

Железо общее (сумма катионов Fe2+ и Fe3+ )	ФКМ (525 нм)	0,3	0,15	Не превышает ПДК
Кальций (Са2+)	ТМ	200	190	Не превышает ПДК
Карбонат (СО32-)	ТМ	100	44	Не превышает ПДК
Нитрат (NО3-)	ФКМ (525 нм)	45	4,8	Не превышает ПДК
Нитрит (NO2-)	ФКМ (525 нм)	0,1	0,081	Не превышает ПДК
Общая жесткость (сумма катионов Са2+ и Мg2+ )	ТМ	7 (10) моль/лЭКВ.	5,3	Не превышает ПДК
Сульфат(SO 42-)	Турбидиметрич.	500	220	Не превышает ПДК
Сумма тяжелых металлов (Pb+Zn+Cu)	ВК	Не регламентируется	0,0055 ммоль/л	-
Фторид (F-)	ФКМ (660 нм)	0,7-1,5	0,32	Не превышает ПДК
Хлорид (Сl-)	ТМ.	350	22	Не превышает ПДК

Сокращения в графе «Методы определения»: ФКМ - фотоколориметрический, ТМ - титриметрический, ВК - визуально-колориметрический.

Примечание. ПДК приведены для воды водоемов хозяйственно-питьевого назначения (ГН 2.1.5.689-98). В таблице не приведены результаты определения показателей, получаемых расчетными методами на основании выполненных экспериментальных анализов.

6. Заключение

1. По обследованным показателям качество воды в р.Ижоры в момент отбора проб соответствует нормативам, установленным для воды водоемов хозяйственно-питьевого назначения (ГН 2.1.5.689-98).

2. По результатам определения суммы металлов показана значимая их концентрация, что позволяет считать целесообразным дальнейший лабораторный анализ проб с целью выявления загрязнений воды р.Ижора металлами.

Возможность промышленного применения заявленного технического решения подтверждается известными и описанными в заявке средствами и методами, с помощью которых возможно осуществление полезной модели в том виде, как она охарактеризована в формуле полезной модели.

Заявленная комплектная полевая лаборатория для химического анализа воды и почвенных вытяжек «НКВ» разработана и изготавливается ЗАО «Крисмас+» (Санкт-Петербург).

1. Комплектная полевая лаборатория для химического анализа воды и почвенных вытяжек, содержащая размещенные в контейнере для хранения и переноски готовые к применению набор аналитических реактивов и растворов, набор средств дозировки реагентов и растворов, наборы необходимых материалов, посуды, принадлежностей, средств защиты, а также контрольные водозащищенные шкалы образцов окраски для визуального колориметрирования, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена набором-укладкой для фотоколориметрирования, выполненным на основе портативного фотоколориметра с комплектом светодиодов и/или светофильтров для рабочих длин волн.

2. Лаборатория по п.1, отличающаяся тем, что набор аналитических реактивов и растворов выполнен в виде подборки индикаторов, реагентов, буферных смесей, соли, капсулированных химикатов на 100 анализов и дефицитных реактивов - на 1000 анализов.

3. Лаборатория по п.1, отличающаяся тем, что набор средств дозировки реагентов и растворов выполнен в виде подборки мерных колб, мерных склянок, мерных и капельных пипеток, мерного цилиндра и медицинского шприца.

4. Лаборатория по п.1, отличающаяся тем, что набор материалов выполнен в виде подборки индикаторной и фильтровальной бумаги.

5. Лаборатория по п.1, отличающаяся тем, что набор посуды выполнен в виде фильтровальной и делительной воронки, конических колб, стеклянной палочки, колориметрических и мутномерных пробирок, стаканчика для выпаривания.

6. Лаборатория по п.1, отличающаяся тем, что набор принадлежностей выполнен в виде полевого мутномера, термометра, линейки, ножниц, стойки-штатива, гибкой трубки, шпателя.

7. Лаборатория по п.1, отличающаяся тем, что набор средства защиты выполнен в виде защитных перчаток и очков.

8. Лаборатория по п.1, отличающаяся тем, что в качестве портативного фотоколориметра использован фотоколориметр «Экотест-2020(8)».

9. Лаборатория по п.1, отличающаяся тем, что в качестве портативного фотоколориметра использован фотоколориметр «Эксперт-003».

10. Лаборатория по п.1, отличающаяся тем, что комплект светодиодов выполнен в виде подборки светодиодов для рабочих длин волн, нм: 400±5; 430±5; 470±5; 502±5; 525±5; 620±5; 660±5; 850±5.

11. Комплектная полевая лаборатория для химического анализа воды и почвенных вытяжек, содержащая размещенные в ранцевой укладке для хранения и переноски готовые к применению совокупность тест-комплектов, каждый из которых выполнен в виде набора аналитических реактивов и растворов, набора средств дозировки реагентов и растворов, наборов необходимых материалов, посуды, принадлежностей, средства защиты, а также контрольные водозащищенные шкалы образцов окраски для визуального колориметрирования, необходимые для определения конкретного показателя качества воды и почвенных вытяжек, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена набором-укладкой для фотоколориметрирования, выполненным на основе портативного фотоколориметра с комплектом светодиодов и/или светофильтров для рабочих длин волн.

12. Лаборатория по п.11, отличающаяся тем, что в качестве портативного фотоколориметра использован фотоколориметр «Экотест-2020(8)».

13. Лаборатория по п.11, отличающаяся тем, что в качестве портативного фотоколориметра использован фотоколориметр «Эксперт-003».

14. Лаборатория по п.11, отличающаяся тем, что комплект светодиодов выполнен в виде подборки светодиодов для рабочих длин волн, нм: 400±5; 430±5; 470±5; 502±5; 525±5; 620±5; 660±5; 850±5.