Проверка наблюдаемых значений

Ошибки в аналитической работе и при переписывании результатов анализа неизбежны.Грубые ошибки могут быть следствием неисправности приборов, некачественных реактивов или дистиллированной воды. Не исключены ошибки, связанные с расчетами и описками лаборантов. Существует несколько способов исключения грубых ошибок в результатах анализа макрокомпонентов. Большинство из них касается общего полного анализа на макрокомпоненты. Обратим внимание на следующие 4 наиболее простые и доступные способы обнаружения ошибок.

1. По балансу эквивалентного содержания.В основе этого метода лежит нейтральность воды по электрическому заряду. Вследствие этого сумма эквивалентов катионов должна быть равна сумме эквивалентов анионов. Нейтральные соединения не включаются в эквивалентный баланс.Отклонение от баланса может быть выражено абсолютным значением, как разность (±мг-экв·л^-1) или как процент этой разности от общей суммы:

, (I‑71)

где δ% - ошибка баланса заряда (charge balance error ), C_э,кат. и C_э,ан. – суммарное содержание катионов и анионов, соответственно, в мг-экв·л^-1.

В нейтральных водах H⁺ и OH^- в эквивалентном балансе компенсируют друг друга. Однако в очень кислых водах содержание H⁺ может превышать 1 мг-экв·л^-1 и влиять на эквивалентный баланс раствора. Поэтому в кислых водах с установленным значением pH следует учитывать содержание водородного иона в мг-экв·л^-1, которое равно

, ( I‑72)

и включать его в сумму катионов. Этот способ контроля не применим в случае сокращенных анализов. При хорошем и полном общем анализе это отклонение не должно превышать 1-2% при минерализации более 150 мг·л^-1. С понижением минерализации величина этой допустимой ошибки увеличивается до 3% при минерализации около 100 мг·л^-1 и до 5% для вод с минерализацией до 25 -30 мг·л^-1.

Химический баланс является грубой оценкой. Он не пригоден для оценки правильности содержания микрокомпонентов и соединений без электрического заряда. Величины δ% обычно имеют отрицательные значения. Их большие значения указывают либо на грубую ошибку в определениях, либо на присутствии неучтенных анализом компонентов. Заметные отклонения могут быть вызваны повышенной кислотностью воды, присутствием ионов поливалентных металлов, ортофосфатовРО₄^-3, HPO₄^-2 и H₂PO^-1. Но содержание ортофосфатов РО₄^-3, HPO₄^-2 и H₂PO^-1в воде зависит от величины pH. Ион PO₄^-3 встречается только при pH более 9,3 и практически не влияет на эквивалентный баланс природных вод. При наличии фосфора в воде относительные концентрации HPO₄^-2 и H₂PO₄^-1 могут быть рассчитаны по величине pH. Ионы поливалентных металлов присутствуют только в малых количествах и редко влияют на ионный баланс заметно.

2. По соотношению сухого остатка и минерализации. Разница между величинами сухого остатка и общей минерализации обычно не превышает 3%. Сомнения относительно правильности и полноты анализа допустимы, если их разница превышает эту величину. Достоверность этой проверки зависит преимущественно от полноты анализа, содержания органических соединений, бикарбоната и гидратации солей осадка. Присутствие нелетучих органических веществ, неполнота анализа и гидратация солей при осаждении способствуют завышению сухого остатка относительно минерализации. Поэтому рассчитанная минерализация обычно находится между величинами сухого остатка до и после его прокаливания. Высокое содержание бикарбонатов в пресных водах, напротив, обычно способствует занижению сухого остатка.

3. По сопоставлению удельной электропроводности и минерализации. Для большинства природных вод удельная электропроводностьв микросименсах умноженная на 0,65±0,1 близка к величине минерализации, выраженной в мг·л^-1. Эта не совсем точная зависимость, так как проводимость раствора зависит от состава и минерализации раствора. Множитель 0,65 применим только к относительно разбавленным растворам и обычно увеличивается, когда общая минерализация превышает 2- 3 г·л^-1.

4. Сравнение повторных анализов по характерным соотношениям.Отношения концентраций компонентов в воде более консервативны, чем сами концентрации. Поэтому изменения концентраций, связанные с ошибками, обычно не сопровождаются изменением концентраций других компонентов. Резкое отклонение соотношения концентраций двух компонентов может свидетельствовать о наличии грубой погрешности. Таковыми могут быть отношения кальция к бикарбонату, натрия к хлору и другие, которые относительно стабильны в исследуемом гидрогеологическом объекте. Когда определенные величины существенно отклоняются от контрольных соотношений, необходима дополнительная проверка. Этот метод оценки анализа следует использовать разумно, так как стабильность контрольных соотношений относительна.

Перечисленные выше методы контроля пригодны для обнаружения грубых ошибок только в составе минеральных компонентов. Тем не менее, при согласовании с аналитиками они помогают либо избежать ошибки анализа, либо обнаруживать присутствие компонентов, которые не включались в анализ.

Аналитический состав природных газов выдается лабораторией в единицах долей (процентов) объема. Его проверка заключается в определении суммарного содержания всех компонентов и в оценке возможного загрязнения пробы воздухом. При полном анализе суммарное содержание компонентов должно быть равно 1 (100%). Заметное отклонение суммы всех аналитов от 1 свидетельствует либо о неполном анализе (не анализирован какой-то важный компонент), либо о грубой ошибке (в расчетах или описка). Загрязнение пробы воздухом можно установить по присутствию O₂ и соотношению N₂ и Ar в её составе. Воздух мог попасть как в поле, при отборе пробы, так и в лаборатории при переводе пробы в прибор-анализатор. Если присутствие компонентов воздуха в опробуемой воде исключается по условиям её залегания или формирования, загрязнение исключается путем пересчета результатов анализа (См. выше).