Меню Рубрики

Анализ кальция в сточных водах

ПНД Ф 14.1:2.95-97
Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой концентрации кальция в пробах природных и очищенных сточных вод титриметрическим методом

Купить ПНД Ф 14.1:2.95-97 — бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО «ЦНТИ Нормоконтроль».

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Документ устанавливает методику количественного химического анализа проб природных и очищенных сточных вод для определения в них массовой концентрации кальция в диапазоне от 1,0 до 100 мг/дм куб. титриметрическим методом без разбавления и концентрирования пробы.

Если массовая концентрация кальция в анализируемой пробе превышает верхнюю границу, допускается разбавление пробы дистиллированной водой таким образом, чтобы концентрация кальция соответствовала регламентированному диапазону

Методика допущена для целей государственного экологического контроля

3. Приписанные характеристики погрешности измерений и ее составляющих

4. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы и материалы

5. Требования безопасности

6. Требования к квалификации операторов

9. Подготовка к выполнению измерений

10. Устранение мешающих влияний

12. Обработка результатов измерений

13. Оформление результатов анализа

14. Контроль качества результатов анализа при реализации методики в лаборатории

Приложение А. Подготовка активированного угля

×

Дата введения: 21.03.1997
Добавлен в базу: 01.09.2013
Заверение срока действия: 01.07.2016
Актуализация: 01.01.2019

Чтобы бесплатно скачать этот документ в формате PDF, поддержите наш сайт и нажмите кнопку:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ПО ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Заместитель Председателя Государственного комитета РФ по охране окружающей среды

_______________ А.А. Соловьянов

КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВОД

МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ КАЛЬЦИЯ
В ПРОБАХ ПРИРОДНЫХ И ОЧИЩЕННЫХ СТОЧНЫХ
ВОД ТИТРИМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

Методика допущена для целей государственного экологического контроля

Настоящий документ устанавливает методику количественного химического анализа проб природных и очищенных сточных вод для определения в них массовой концентрации кальция в диапазоне от 1,0 до 100 мг/дм 3 титриметрическим методом без разбавления и концентрирования пробы.

Если массовая концентрация кальция в анализируемой пробе превышает верхнюю границу, допускается разбавление пробы дистиллированной водой таким образом, чтобы концентрация кальция соответствовала регламентированному диапазону.

Определению мешают мутность, цветность, а также ионы металлов: алюминия (> 10 мг/дм 3 ), железа (> 10 мг/дм 3 ), меди (> 0,05 мг/дм 3 ), кобальта и никеля (> 0,1 мг/дм 3 ), вызывая нечеткое изменение окраски в точке эквивалентности. Другие катионы (свинец, кадмий, марганец (ІІ), цинк, стронций, барий) могут частично титроваться вместе с кальцием и повышать расход трилона Б.

Магний в условиях анализа осаждается в виде гидроксида и не мешает определению.

Устранение мешающих влияний осуществляется в соответствии с п. 10.

Титриметрический метод определения массовой концентрации кальция основан на его способности образовывать с трилоном Б малодиссоциированное, устойчивое в щелочной среде соединение. Конечная точка титрования определяется по изменению окраски индикатора (мурексида) из розовой в красно-фиолетовую. Для увеличения четкости перехода окраски предпочтительнее использовать смешанный индикатор (мурексид + нафтоловый зелёный Б). При этом в конечной точке титрования окраска изменяется от грязно-зеленой до синей.

Настоящая методика обеспечивает получение результатов анализа с погрешностью, не превышающей значений, приведённых в таблице 1.

Значения показателя точности методики используют при:

— оформлении результатов анализа, выдаваемых лабораторией;

— оценке деятельности лабораторий на качество проведения испытаний;

— оценке возможности использования результатов анализа при реализации методики в конкретной лаборатории.

Диапазон измерений, значения показателей точности, повторяемости, воспроизводимости, правильности

Диапазон измерений массовой концентрации кальция, мг/дм

Показатель точности (границы относительной погрешности при вероятности
Р = 0,95), ±δ, %

Показатель повторяемости (относительное среднеквадратическое отклонение повторяемости),
sr, %

Показатель воспроизводимости (относительное среднеквадратическое отклонение воспроизводимости),
sR, %

Показатель правильности (границы относительной систематической погрешности при вероятности
Р = 0,95), ±δс, %

Весы лабораторные общего назначения с наибольшим пределом взвешивания 200 г и ценой наименьшего деления 0,1 мг любого типа

Весы лабораторные общего назначения с наибольшим пределом взвешивания 200 г и ценой наименьшего деления 10 мг любого типа

СО с аттестованным содержанием кальция с погрешностью не более 1 % при Р = 0,95

Цилиндры мерные или мензурки

4.2. Вспомогательные устройства

Плитки электрические с закрытой спиралью и регулируемой мощностью нагрева

Шкаф сушильный лабораторный с температурой нагрева до 130 °С

Стаканчики для взвешивания (бюксы)

Колбы конические или плоскодонные

Ступка фарфоровая с пестиком № 2 (3)

Колонка хроматографическая диаметром 1,5 — 2,0 см

Стекло часовое диаметром 5 — 7 см

Прибор вакуумного фильтрования ПВФ-35 или ПВФ-47

Средства измерений должны быть поверены в установленные сроки.

Допускается использование других, в том числе импортных, средств измерений и вспомогательных устройств с характеристиками не хуже, чем у приведенных в п.п. 4.1 и 4.2.

Динатриевая соль этилендиамин-N, N, N’, N-тетрауксусной кислоты, дигидрат (трилон Б, комплексон III)

Аммиак водный, концентрированный

или диэтилдитиокарбамат натрия

Мурексид (пурпурат аммония)

Эриохром черный Т (хромоген черный)

Бумага индикаторная универсальная

Фильтры мембранные Владипор типа МФАС-МА

или фильтры бумажные обеззоленные

Все реактивы, используемые для анализа, должны быть квалификации ч.д.а. или х.ч.

Допускается использование реактивов, изготовленных по другой нормативно-технической документации, в том числе импортных, с квалификацией не ниже ч.д.а.

5.1. При выполнении анализов необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007.

5.2. Электробезопасность при работе с электроустановками обеспечивается по ГОСТ 12.1.019.

5.3. Организация обучения работающих безопасности труда проводится по ГОСТ 12.0.004.

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

Выполнение измерений может производить химик-аналитик, владеющий техникой титриметрического метода анализа.

При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:

температура окружающего воздуха

не более 80 % при температуре 25 °С;

8.1. Отбор проб производится в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51592-2000 «Вода. Общие требования к отбору проб».

8.2. Посуду, предназначенную для отбора и хранения проб, промывают раствором соляной кислоты 1:1, а затем дистиллированной водой.

8.3. Пробы воды отбирают в стеклянные бутыли. При фильтровании через любой фильтр первые порции фильтрата отбрасывают.

Объем отбираемой пробы должен быть не менее 300 см 3 .

8.4. Пробы не консервируют, хранят при комнатной температуре не более 6 месяцев.

Если в период хранения в пробе выпал осадок карбоната кальция, непосредственно перед анализом его растворяют прибавлением 0,5 — 1 см 3 концентрированной соляной кислоты, предварительно перелив с помощью сифона прозрачный слой над осадком в чистую сухую склянку. Затем перелитый раствор и жидкость с растворенным осадком соединяют вместе и нейтрализуют 20 % раствором гидроксида натрия, добавляя его по каплям и контролируя рН по индикаторной бумаге.

8.5. При отборе проб составляется сопроводительный документ по утвержденной форме, в котором указывается:

— цель анализа, предполагаемые загрязнители;

— должность, фамилия отбирающего пробу, дата.

9.1. Приготовление растворов и реактивов

9.1.1. Раствор трилона Б с концентрацией 0,02 моль/дм 3 эквивалента.

3,72 г трилона Б растворяют в 1 дм 3 дистиллированной воды. Точную концентрацию раствора устанавливают по стандартному раствору хлорида цинка, как описано в п. 9.2.

Раствор хранят в полиэтиленовой посуде не более 6 месяцев, проверяют его концентрацию не реже 1 раза в месяц.

9.1.2. Раствор хлорида цинка с концентрацией 0,02 моль/дм 3 эквивалента.

0,35 г металлического цинка смачивают небольшим количеством концентрированной соляной кислоты и сейчас же промывают дистиллированной водой. Цинк сушат в сушильном шкафу при 105 °С в течение 1 ч, затем охлаждают и взвешивают на лабораторных весах с точностью до 0,1 мг.

Навеску цинка помещают в мерную колбу вместимостью 500 см 3 , в которую предварительно вносят 10 — 15 см 3 дистиллированной воды и 1,5 см 3 концентрированной соляной кислоты. Цинк растворяют, после чего объем раствора доводят до метки на колбе дистиллированной водой.

Рассчитывают молярную концентрацию эквивалента раствора хлорида цинка Czn (1/2 ZnCl2), моль /дм 3 , по формуле:

где а — навеска металлического цинка, г;

32,69 — молярная масса эквивалента Zn 2+ , г/моль;

V — объём мерной колбы, см 3 .

Раствор хлорида цинка хранят в плотно закрытой стеклянной или полиэтиленовой посуде не более 2 месяцев.

7,0 г хлорида аммония растворяют в мерной колбе вместимостью 500 см 3 в 100 см 3 дистиллированной воды и добавляют 75 см 3 концентрированного раствора аммиака. Объем раствора доводят до метки на колбе дистиллированной водой и тщательно перемешивают.

Буферный раствор хранят в стеклянной или полиэтиленовой посуде не более 2 месяцев.

9.1.4. Индикатор эриохром черный Т.

0,5 г эриохрома черного Т тщательно растирают в ступке с 50 г хлорида натрия. Используют при определении точной концентрации раствора трилона Б.

0,2 г мурексида и 0,5 г нафтолового зеленого Б (или 0,2 г только мурексида) тщательно растирают в ступке со 100 г хлорида натрия.

Индикаторы устойчивы в течение 1 года при хранении в темной склянке.

9.1.6. Раствор гидроксида натрия, 20 %.

20 г NaOH растворяют в 80 см 3 дистиллированной воды.

9.1.7. Раствор гидроксида натрия, 8 %.

40 г NaOH растворяют в 460 см 3 дистиллированной воды.

9.1.8. Раствор гидроксида натрия, 0,4 %.

2 г NaOH растворяют в 500 см 3 дистиллированной воды. Растворы гидроксида натрия устойчивы при хранении в плотно закрытой полиэтиленовой посуде в течение 2 месяцев.

9.1.9. Раствор сульфида натрия.

2 г сульфида натрия растворяют в 50 см 3 дистиллированной воды. Хранят в плотно закрытой полиэтиленовой посуде не более 7 дней.

9.1.10. Раствор диэтилдитокарбамата натрия.

5 г диэтилдитиокарбамата натрия растворяют в 50 см 3 дистиллированной воды. Хранят не более 14 дней.

9.1.11. Раствор гидрохлорида гидроксиламина.

5 г гидрохлорида гидроксиламина растворяют в 100 см 3 дистиллированной воды. Хранят не более 2 месяцев.

9.1.12. Раствор соляной кислоты, 1:3.

200 см 3 концентрированной соляной кислоты смешивают с 600 см 3 дистиллированной воды. Хранят в плотно закрытой посуде не более 1 года.

9.1.13. Активированный уголь.

Подготовку активированного угля осуществляют в соответствии с Приложением А.

9.2. Установление точной концентрации раствора трилона Б

В коническую колбу вместимостью 250 см 3 вносят 10 см 3 раствора хлорида цинка (п. 9.1.2), добавляют дистиллированной воды приблизительно до 100 см 3 , 5 см 3 буферного раствора и 10 — 15 мг индикатора эриохрома черного Т. Содержимое конической колбы тщательно перемешивают и титруют из бюретки раствором трилона Б до перехода окраски из красной в голубую.

Титрование повторяют 2 — 3 раза и при отсутствии расхождения в объемах раствора трилона Б более 0,05 см 3 за результат принимают среднюю величину.

Концентрацию раствора трилона Б рассчитывают по формуле:

где Стр — концентрация раствора трилона Б, моль/дм 3 эквивалента;

Czn — концентрация раствора хлорида цинка, моль/дм 3 эквивалента;

Vтр — объем раствора трилона Б, пошедшего на титрование, см 3 ;

VZn — объем раствора хлорида цинка, см 3 .

Для устранения мешающего влияния катионов металлов к пробе перед титрованием прибавляют маскирующие реагенты: 0,5 см 3 раствора сульфида или диэтилдитиокарбамата натрия и 0,5 см 3 раствора гидрохлорида гидроксиламина.

Результаты определения могут также быть искажены в присутствии значительных количеств анионов (НСО3 — , СО3 2- , PО4 3- , SiО3 2- ). Для уменьшения их влияния пробу следует титровать сразу после добавления щёлочи.

Мешающее влияние взвешенных и коллоидных веществ устраняют фильтрованием пробы.

Если проба воды заметно окрашена за счёт присутствия веществ природного или антропогенного происхождения, затрудняется фиксация конечной точки титрования. В этом случае пробу перед выполнением анализа следует пропустить со скоростью 4 — 6 см 3 /мин через хроматографическую колонку, заполненную активированным углем (высота слоя 12 — 15 см). Первые 25 — 30 см 3 пробы, прошедшей через колонку, отбрасывают.

Как правило, окрашенные соединения антропогенного происхождения сорбируются активированным углем практически полностью, в то время как природного (гумусовые вещества) — лишь частично. При высокой и не устраняемой цветности пробы, обусловленной гумусовыми веществами, определение конечной точки титрования значительно облегчается использованием для сравнения перетитрованной пробы этой же воды (пробы-свидетеля).

11.1. Выбор условий титрования

Объём пробы воды для определения кальция выбирают исходя из известной величины общей жёсткости или по результатам оценочного титрования.

Если величина жёсткости составляет менее 4 ммоль/дм 3 , то для анализа берут 100 см 3 , 4 — 8 ммоль/дм 3 — 50 см 3 и более 8 ммоль/дм 3 — 25 см 3 пробы воды.

Для оценочного титрования берут 10 см 3 воды, добавляют 0,2 см 3 8 % раствора гидроксида натрия, 10 — 15 мг индикатора мурексида и титруют раствором трилона Б до перехода окраски со смешанным индикатором из грязно-зелёной в синюю, а при использовании только мурексида — из розовой в красно-фиолетовую. По величине израсходованного на титрование объема раствора трилона Б выбирают из таблицы 2 соответствующий объем пробы воды.

Читайте также:  Анализ питьевой воды нормативные документы

Объем пробы воды, рекомендуемый для определения кальция по результатам оценочного титрования

Объем израсходованного раствора трилона Б, см 3

источник

Настоящий нормативный документ устанавливает методику измерений массовой концентрации кальция в пробах природных (поверхностных и подземных) и сточных (производственных, хозяйственно-бытовых, ливневых, очищенных) вод в диапазоне от 1,0 до 2000 мг/дм 3 титриметрическим методом.

Измерению мешают мутность, цветность, а также ионы металлов: алюминия (> 10 мг/дм 3 ), железа (> 10 мг/дм 3 ), меди (> 0,05 мг/дм 3 ), кобальта и никеля (> 0,1 мг/дм 3 ), вызывая нечеткое изменение окраски в точке эквивалентности.

Другие катионы (свинец, кадмий, марганец (II), цинк, стронций, барий) могут частично титроваться вместе с кальцием и повышать расход трилона Б. Магний в условиях анализа осаждается в виде гидроксида и не мешает определению.

Устранение мешающих влияний осуществляют в соответствии с п. 11.

ГОСТ 12.0.004-90 ССБТ. Организация обучения безопасности труда. Общие положения.

ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.

ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

ГОСТ 12.1.007-76 ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности.

ГОСТ 12.4.009-83 ССБТ. Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание.

ГОСТ 17.1.5.04-81 Охрана природы. Гидросфера. Приборы и устройства для отбора, первичной обработки и хранения проб природных вод. Общие технические условия.

ГОСТ 17.1.5.05-85 Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб поверхностных и морских вод, льда и атмосферных осадков.

ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Технические условия.

ГОСТ 2053-77 Реактивы. Натрий сернистый 9 водный. Технические условия.

ГОСТ 3118-77 Реактивы. Кислота соляная. Технические условия.

ГОСТ 3760-79 Реактивы. Аммиак водный. Технические условия.

ГОСТ 3773-72 Реактивы. Аммоний хлористый. Технические условия.

ГОСТ 4108-72 Реактивы. Барий хлорид 2-водный. Технические условия.

ГОСТ 4233-77 Реактивы. Натрий хлористый. Технические условия.

ГОСТ 4328-77 Реактивы. Натрия гидроокись. Технические условия.

ГОСТ 4329-77 Реактивы. Квасцы алюмокалиевые. Технические условия.

ГОСТ 5456-79 Реактивы. Гидроксиламина гидрохлорид. Технические условия.

ГОСТ 6217-74 Уголь активный древесный дробленый. Технические условия.

ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия.

ГОСТ 8864-71 Реактивы. Натрия N,N-диэтилдитиокарбамат 3-водный. Технические условия.

ГОСТ 9147-80 Посуда и оборудование лабораторные фарфоровые. Технические условия.

ГОСТ 10652-73 Реактивы. Соль динатриевая этилендиамин-N,N,N’,N’-тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б). Технические условия.

ГОСТ 14919-83 Электроплиты, электроплитки и жарочные электрошкафы бытовые. Общие технические условия.

ГОСТ 16317-87 Приборы холодильные электрические бытовые. Общие технические условия.

ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы. Основные параметры и размеры.

ГОСТ 27384-2002 Вода. Нормы погрешности измерений показателей состава и свойств.

ГОСТ 29169-91 Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки с одной отметкой.

ГОСТ 29227-91 Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 1. Общие требования.

ГОСТ 29251-91 Посуда лабораторная стеклянная. Бюретки. Часть 1. Общие требования.

ГОСТ 31861-2012 Вода. Общие требования к отбору проб.

ГОСТ Р 12.1.019-2009 ССБТ. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты.

ГОСТ Р 53228-2008 Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания.

ГОСТ OIML R 76-1-2011 ГСИ Государственная система обеспечения единства измерений. Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания.

ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике.

ТУ 6-09-1181-89 Бумага индикаторная универсальная для определения PH 1 — 10 и 7 — 14.

ТУ 6-09-1678-95 Фильтры обеззоленные (белая, красная, синяя ленты).

ТУ 64-1-909-80 Шкафы сушильно-стерилизационные ШСС-80П.

ТУ 2642-581-00205087-2007 Стандарт-титры для титриметрии.

ТУ 3616-001-32953279-97 Приборы вакуумного фильтрования ПВФ-35 и ПВФ-47.

ТУ 6-09-5294-86 Цинк гранулированный.

ТУ 6-09-1760-87 Эриохром черный Т.

ТУ 6-09-3542-84 Нафтоловый зеленый Б(В), /1-НИТРОЗО-2-НАФТОЛ-6-сульфокислоты натрий-феррат(III)/.

ТУ 2265-011-43153636-2015 Мембрана ацетатцеллюлозная Владипор МФДС-ОС-2-37 мм (0,45 мкм).

Титриметрический метод измерения массовой концентрации кальция основан на его способности образовывать с трилоном Б малодиссоциированное, устойчивое в щелочной среде соединение. Конечная точка титрования определяется по изменению окраски индикатора (мурексида) из розовой в красно-фиолетовую. Для увеличения четкости перехода окраски предпочтительнее использовать смешанный индикатор (мурексид + нафтоловый зелёный Б). При этом в конечной точке титрования окраска изменяется от грязно-зеленой до синей.

4.1 Методика измерений должна обеспечивать выполнение измерений с погрешностью (неопределенностью), не превышающей норм точности измерений показателей состава и свойств вод, установленных ГОСТ 27384-2002.

4.2 Настоящая методика обеспечивает получение результатов измерений с погрешностями, не превышающими значений, приведённых в таблице 1.

Значения показателя точности методики используют при:

— оформлении результатов анализа, выдаваемых лабораторией;

— оценке деятельности лабораторий на качество проведения испытаний;

— оценке возможности использования результатов анализа при реализации методики в конкретной лаборатории.

Диапазон измерений
массовой концентрации кальция, мг/дм 3

Показатель точности
(границы относительной погрешности при вероятности Р = 0,95), ±δ, %

Показатель повторяемости
(относительное среднеквадратическое отклонение повторяемости), σ r , %

Показатель воспроизводимости
(относительное среднеквадратическое отклонение воспроизводимости), σR, %

Показатель правильности
(границы относительной систематической погрешности при вероятности Р = 0,95), ±δ c , %

Весы лабораторные общего назначения специального или высокого класса точности с наибольшим пределом взвешивания 210 г

Стандартные образцы состава водного раствора кальция с аттестованным содержанием кальция 1 г/дм 3 с погрешностью не более 1 % при Р = 0,95

Колбы мерные 2-го класса точности исполнения 2, 2а вместимостью 250 и 500 см 3

Пипетки градуированные 2 класса точности исполнения 1 вместимостью 1, 2, 5 и 10 см 3

Пипетки с одной отметкой 2 класса точности исполнения 2 вместимостью 10, 25, 50 и 100 см 3

Бюретки 2 класса точности исполнения 1, 3 вместимостью 5, 10, 25 см 3

Цилиндры мерные исполнения 1, 3 вместимостью 25, 50, 100, 500, 1000 см 3

Пробирки конические исполнения 1 вместимостью 10 см 3

Колбы конические Кн исполнения 2 ТХС вместимостью 250 и 500 см 3

Стаканы В-1, ТХС вместимостью 100, 250, 400, 600 и 1000 см 3

Стаканчики для взвешивания (бюксы) СВ-19/9, СВ-24/10 и СВ-34/12

Стакан полипропиленовый вместимостью 250 см 3

Воронки лабораторные типа В диаметром 56 и 75 мм

Ступка № 3 или 4 с пестиком

Колонка хроматографическая диаметром 1,5 — 2,0 см и длиной 25 — 30 см

Стекло часовое диаметром 5 — 7 см

Склянки для хранения проб и растворов из светлого и темного стекла с завинчивающимися или притертыми пробками вместимостью 100, 250, 500, 1000 см 3

Посуда полиэтиленовая (полипропиленовая) для хранения проб и растворов вместимостью 100, 250, 500, 1000 см 3

Электроплитка с закрытой спиралью и регулируемой мощностью нагрева

Шкаф сушильный общелабораторного назначения с температурой нагрева до 130 °С

Прибор вакуумного фильтрования ПВФ-35 или ПВФ-47

Холодильник для хранения реактивов и проб, обеспечивающий температуру +2 ÷ +5 °С

Средства измерений должны быть поверены в установленные сроки. Допускается использование других, в том числе импортных, средств измерений, лабораторной посуды и вспомогательных устройств с характеристиками не хуже, чем у приведенных в п. 5.1.

Динатриевая соль этилендиамин-N,N,N’,N’-тeтpaуксусной кислоты, дигидрат (трилон Б, комплексон III) или

Динатриевая соль этилендиамин-N,N,N’,N’ тетрауксусной кислоты (трилон Б), стандарт-титр

Магний сернокислый (сульфат магния), стандарт-титр или

Аммоний хлористый (хлорид аммония)

Натрий хлористый (хлорид натрия)

Натрия гидроокись (гидроксид натрия)

Натрий сернистый 9-водный (сульфид натрия) или

Натрия N,N-диэтилдитиокарбамат 3-водный (диэтилдитиокарбамат натрия)

Пурпурат аммония (мурексид)

Эриохром черный Т (хромоген черный ЕТ)

Барий хлорид 2-водный (хлорид бария)

Универсальная индикаторная бумага (pH 1 — 10)

Фильтры мембранные Владипор типа МФАС-ОС-2 (0,45 мкм) или

Фильтры бумажные обеззоленные «синяя лента»

Все реактивы, используемые для анализа, должны быть квалификации ч.д.а. или х.ч.

Допускается использование реактивов, изготовленных по другой нормативно-технической документации, в том числе импортных, с квалификацией не ниже ч.д.а.

6.1. При выполнении измерений необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007.

6.2. Электробезопасность при работе с электроустановками обеспечивается по ГОСТ Р 12.1.019.

6.3. Организация обучения работающих безопасности труда проводится по ГОСТ 12.0.004.

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

К выполнению измерений и обработке их результатов допускаются лица, имеющие квалификацию техника-химика или лаборанта-химика и владеющие техникой титриметрического анализа.

При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:

— температура окружающего воздуха (22 ± 6) °С;

— атмосферное давление (84 — 106) кПа;

— относительная влажность не более 80 % при температуре 25 °С;

— частота переменного тока (50 ± 1) Гц;

— напряжение в сети (220 ± 22) В.

9.1. Отбор проб для выполнения измерений массовой концентрации кальция производится в соответствии с ГОСТ 31861 и ГОСТ 17.1.5.05.

9.2. Оборудование для отбора проб должно соответствовать ГОСТ 31861, ГОСТ 17.1.5.04 и ГОСТ 17.1.5.05.

9.3. Пробы отбирают в стеклянную или пластиковую посуду, предварительно промытую раствором соляной кислоты 1:1, а затем дистиллированной водой. При отборе посуду ополаскивают отбираемой водой. Объем отобранной пробы должен быть не менее 300 см 3 .

9.4. Мутные пробы в возможно короткий срок фильтруют через мембранный фильтр 0,45 мкм. При невозможности использования мембранного фильтра допускается фильтрование через бумажный фильтр «синяя лента». Первую порцию фильтрата (20 — 30 см 3 ) отбрасывают.

9.5. Пробы анализируют не позднее 24 ч после отбора или консервируют добавлением 0,5 — 1 см 3 соляной кислоты. При консервации допускается хранение проб до 1 месяца.

9.6. При отборе проб составляется сопроводительный документ по утвержденной форме, в котором указывается:

— место, дата и время отбора;

— должность, фамилия сотрудника, отбирающего пробу.

10.1.1 Раствор трилона Б с концентрацией 0,010 моль/дм 3

Раствор трилона Б с концентрацией 0,100 моль-эквивалент/дм 3 (0,050 моль/дм 3 ) готовят из стандарт-титра в соответствии с документом на стандарт-титр. Пипеткой с одной меткой отбирают 100 см 3 полученного раствора, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см 3 , доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают.

При приготовлении раствора трилона Б из реактива 3,72 г трилона Б растворяют в 1 дм 3 дистиллированной воды.

Точную концентрацию раствора трилона Б устанавливают по стандартному раствору сульфата магния или хлорида цинка в соответствии с п. 10.2.

Раствор хранят в полиэтиленовой посуде не более 6 месяцев, проверяют его концентрацию не реже 1 раза в месяц.

Раствор сульфата магния с концентрацией 0,100 моль-эквивалент/дм 3 (0,050 моль/дм 3 ) готовят из стандарт-титра в соответствии с документом на стандарт-титр. Пипеткой с одной меткой отбирают 100 см 3 полученного раствора, переносят в мерную колбу вместимостью 500 см 3 , доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают.

10.1.3 Аммонийно-аммиачный буферный раствор с pH (10 ± 0,1) ед. pH

10,0 г хлорида аммония растворяют в мерной колбе вместимостью 500 см 3 в 100 см 3 дистиллированной воды и добавляют 50 см 3 25 % водного аммиака. Объем раствора доводят до метки на колбе дистиллированной водой и тщательно перемешивают.

Хранят в полиэтиленовой посуде не более 2 мес.

10.1.4 Индикатор эриохром черный Т

В ступке с 50 г хлорида натрия тщательно растирают 0,5 г эриохрома черного Т. Хранят в склянке из темного стекла не более 6 мес.

В ступке со 100 г хлорида натрия тщательно растирают 0,2 г мурексида. Хранят в склянке из темного стекла не более 6 мес.

В ступке со 100 г хлорида натрия тщательно растирают 0,2 г мурексида и 0,4 г нафтолового зеленого Б. Хранят в склянке из темного стекла не более 6 мес.

10.1.7 Раствор нафтолового зеленого Б, 0,8 %

В 50 см 3 дистиллированной воды растворяют 0,4 г нафтолового зелёного Б. Раствор хранят в темной склянке в течение 3 мес.

К 5 см 3 0,8 % раствора нафтолового зеленого Б добавляют 45 см 3 дистиллированной воды и перемешивают. Раствор хранят не более 3 дней.

10.1.9 Раствор гидроксида натрия, 20 %

20 г NaOH растворяют в 80 см 3 дистиллированной воды.

10.1.10 Раствор гидроксида натрия, 8 %

40 г NaOH растворяют в 460 см 3 дистиллированной воды.

10.1.11 Раствор гидроксида натрия, 0,4 %

2 г гидроксида натрия (NaOH) растворяют в 500 см 3 дистиллированной воды.

Растворы гидроксида натрия устойчивы при хранении в плотно закрытой полиэтиленовой посуде в течение 2 месяцев.

10.1.12 Раствор сульфида натрия

2 г сульфида натрия растворяют в 50 см 3 дистиллированной воды. Хранят в холодильнике в плотно закрытой полиэтиленовой посуде не более 7 дней.

10.1.13 Раствор диэтилдитокарбамата натрия

5 г диэтилдитиокарбамата натрия растворяют в 50 см 3 дистиллированной воды. Хранят в холодильнике не более 14 дней.

10.1.14 Раствор гидрохлорида гидроксиламина

5 г гидрохлорида гидроксиламина растворяют в 100 см 3 дистиллированной воды. Хранят в холодильнике в плотно закрытой темной склянке не более 1 мес.

10.1.15 Раствор соляной кислоты, 4 моль/дм 3

170 см 3 концентрированной соляной кислоты смешивают с 500 см 3 дистиллированной воды. Хранят в плотно закрытой посуде не более 1 года.

10.1.16 Раствор хлорида цинка с концентрацией 0,01 моль/дм 3

Читайте также:  Анализ питьевой воды перманганатная окисляемость

Приготовление раствора хлорида цинка 0,01 моль/дм 3 осуществляют в соответствии с Приложением А.

Подготовку активного угля осуществляют в соответствии с приложением Б.

10.1.18 Суспензия гидроксида алюминия

Приготовление суспензии гидроксида алюминия осуществляют в соответствии с приложением Б.

Точную концентрацию раствора трилона Б устанавливают по раствору сульфата магния (п. 10.1.2) или хлорида цинка (приложение А).

При использовании раствора сульфата магния 10 см 3 раствора с помощью пипетки с одной меткой помещают в коническую колбу вместимостью 250 см 3 , добавляют 90 см 3 дистиллированной воды, 5 см 3 аммонийно-аммиачного буферного раствора и 70 — 100 мг индикатора эриохрома черного Т. Содержимое конической колбы тщательно перемешивают и титруют из бюретки вместимостью 25 см 3 раствором трилона Б до перехода окраски из красно-фиолетовой в голубую.

Повторяют титрование и при расхождении в объемах раствора трилона Б не более 0,1 см 3 за результат титрования принимают среднее арифметическое. В противном случае повторяют титрование до получения расхождения не более 0,1 см 3 .

Концентрацию раствора трилона Б рассчитывают по формуле:

где Стр — концентрация раствора трилона Б, моль/дм 3 ;

CMg — концентрация раствора сульфата магния, моль/дм 3 ;

Vтр — объем раствора трилона Б, пошедшего на титрование, см 3 ;

VMg — объем раствора сульфата магния, см 3 .

Для устранения или уменьшения мешающего влияния катионов металлов к пробе перед титрованием прибавляют 0,5 см 3 раствора сульфида или диэтилдитиокарбамата натрия и 0,5 см 3 раствора гидрохлорида гидроксил амина.

Результаты титрования могут также искажаться в присутствии значительных количеств анионов (HCO3 — , СО3 2- , PO4 3- , SiO3 2- ). Для уменьшения их влияния пробу следует титровать сразу после добавления гидроксида натрия и индикатора.

Мешающее влияние взвешенных веществ устраняется фильтрованием пробы.

Если проба воды заметно окрашена за счёт присутствия веществ природного или антропогенного происхождения, затрудняется фиксация конечной точки титрования. В этом случае пробу перед выполнением измерений следует пропустить со скоростью 3 — 5 см 3 /мин через хроматографическую колонку, заполненную активированным углем (высота слоя 15 — 20 см). Первые 25 — 30 см 3 пробы, прошедшей через колонку, отбрасывают.

Как правило, окрашенные соединения антропогенного происхождения сорбируются активированным углем практически полностью, в то время как природного (гумусовые вещества) — лишь частично. При не устраняемой активированным углем цветности пробы, обусловленной гумусовыми веществами, определение конечной точки титрования значительно облегчается использованием для сравнения слегка перетитрованной пробы этой же воды (пробы-свидетеля).

Если высокая цветность не позволяет установить конечную точку титрования, для устранения цветности используют суспензию гидроксида алюминия. Для этого в стакан вместимостью 400 — 600 см 3 с помощью пипетки вместимостью 100 см 3 помещают 200 см 3 пробы, приливают к ней градуированной пробиркой 6 см 3 суспензии гидроксида алюминия, перемешивают до обесцвечивания пробы и дают отстояться. Фильтруют пробу через бумажный фильтр «белая лента», промытый дистиллированной водой, в мерную колбу вместимостью 250 см 3 . Осадок в стакане и фильтр промывают 2 — 3 раза небольшими порциями дистиллированной воды, собирая промывные воды в ту же колбу. После этого доводят раствор в колбе до метки, перемешивают, отбирают из колбы необходимую аликвоту и титруют ее в соответствии с 12.2.

Если в период хранения в пробе выпал осадок карбоната кальция, непосредственно перед анализом его растворяют прибавлением по каплям концентрированной соляной кислоты, предварительно перелив с помощью сифона прозрачный слой над осадком в чистую сухую склянку. Затем перелитый раствор и жидкость с растворенным осадком соединяют вместе и нейтрализуют 20 % раствором гидроксида натрия, добавляя его по каплям и контролируя pH по индикаторной бумаге.

Объём аликвоты пробы воды для измерения массовой концентрации кальция выбирают, исходя из предполагаемой концентрации или по результатам оценочного титрования (таблица 2).

Для оценочного титрования берут 10 см 3 воды, добавляют 0,2 см 3 8 % раствора гидроксида натрия, 20 — 30 мг индикатора мурексида и титруют раствором трилона Б до перехода окраски из розовой в красно-фиолетовую. По величине израсходованного на титрование объема раствора трилона Б выбирают из таблицы 2 соответствующий объем аликвоты пробы воды для измерений массовой концентрации кальция.

Предполагаемая концентрация кальция, мг/дм 3

Объем раствора трилона Б, израсходованный при оценочном титровании, см 3

Рекомендуемый объем аликвоты пробы воды, см 3

источник

Владельцы патента RU 2411194:

Изобретение может быть использовано при обогащении полезных ископаемых флотационным способом, где в оборотном водоснабжении лимитируется содержание кальция. Удаление ионов кальция из сточных вод проводят путем последовательного введения карбоната щелочного металла и щелочи с последующим отделением труднорастворимого осадка. При этом в качестве карбоната щелочного металла используют кальцинированную соду, после введения щелочи до рН 11,0-11,5 вводят анионное поверхностно-активное вещество — мыло сырого талового масла для образования флокул, а затем коагулянт — железный купорос. Для интенсификации флокулообразования и увеличения скорости осаждения концентрация анионных поверхностно-активных веществ составляет 20-70 мг/л. Для удаления образованных флокул флотацией концентрация анионных поверхностно-активных веществ составляет 50-100 мг/л. Изобретение обеспечивает содержание кальция в очищаемой воде до 1 мг/л и скорость осаждения выше 0,16 мм/сек. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых флотационным способом с применением оборотного водоснабжения и может быть использовано в других отраслях промышленности, где лимитируется содержание кальция.

Как известно, избыток ионов кальция (более 20 мг/л) в оборотной воде приводит к нарушению селективности флотационного процесса. Учитывая объем потребляемой оборотной воды, подготавливать оборотную воду, снижая содержание ионов кальция, неэкономично. Поэтому целесообразно вести подготовку сбрасываемой воды отдельных цехов, в сточных водах которых содержится наибольшее количество ионов кальция. К таким цехам относятся тепловые электростанции, где удаляемая пульпа газозолоудаления (ГЗУ) содержит до 370 мг/л кальция. Эта пульпа, поступая в хвостохранилище, постепенно повышает содержание этих ионов.

Известны различные способы регулировки содержания Са 2+ в воде.

Так, известен способ удаления ионов кальция ионообменным способом (Обработка воды на тепловых электростанциях. / Баулина А.И., Гурвич С.М., Кветковский В.М. и др. // М.-Л.: «Энергия». — 1966. — с.209-242). Для подготовки оборотных вод данный способ неприменим из-за содержания в этой воде твердой фазы, сложности аппаратурного оформления с регенерацией наполнителей фильтров и по экономическим соображениям.

Известен также способ удаления ионов кальция извесково-содовым методом, где воду обрабатывают гашеной известью и содой. Этот способ применяется для удаления жесткости до 0.35-1 мг-экв/л (Л.А.Кульский. «Теоретические основы и технология кондиционирования воды». / Киев: «Наукова думка» — 1971, — с.372; В.А.Клячко, И.Э.Апельцин. «Очистка природных вод». / Москва: Изд. лит-ры по строительству. — 1971, — с.343-350).

Помимо предела по жесткости, указанному выше, необходимо следить за дозировкой извести, ее избыток приводит к нерациональному перерасходованию соды. Для уменьшения жесткости этим способом ниже указанных пределов рекомендуется подогревать воду, что не экономично при больших объемах очищаемой воды.

Наиболее близким решением является умягчение воды введением щелочи и карбоната щелочного металла с последующей нейтрализацией пищевой кислотой, например фосфорной. Очистку воды для ускорения процесса ведут при повышенных температурах, умягчаемую воду доводят до кипения и кипятят до 3 минут. Такая подготовка воды предусматривает дополнительные затраты на нагрев воды (пат. РФ №2091334), что не приемлемо для промышленного использования при больших объемах воды. Она основана на регулировании рН среды и вводе для связывания Са 2+ анионами . Однако суспензия образующейся труднорастворимой соли СаСО3 может находиться во взвешенном состоянии несколько часов, что затрудняет использование этого способа. Следует отметить также необходимость обозначения четких параметров процесса, в первую очередь, значений рН, т.к. существует зависимость от этих значений перехода бикарбонатной формы в карбонатную , что определяет степень умягчения воды.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности очистки сточных вод от ионов кальция и интенсификация удаления образующейся суспензии труднорастворимой соли.

Поставленная цель достигается введением карбоната щелочного металла при рН выше 11.0, анионных поверхностно-активных веществ, например мыла сырого таллового масла (МСТМ), неорганического коагулянта, железного купороса, и повторном повышении значений рН до значений выше 11.0. При выполнении всех вышеуказанных действий содержание ионов кальция в подготовленной воде составляет ниже 10 мг/л (0.2 мг-экв/л), что удовлетворяет требованиям флотационного процесса на обогатительных фабриках ОАО «Апатит». Интенсификация удаления суспензии образованной труднорастворимой соли СаСО3 связана с необходимостью достижения максимально возможных скоростей осветления, что в свою очередь связано с площадями отстойников. Вода после очистки поступает в хвостохранилище, где выравниваются значения рН ввиду присутствия в хвостах фабрики щелочных минералов и наличия слабокислых сливов, получаемых после сгущения концентратов.

Сущность предлагаемого способа заключается в образовании труднорастворимой соли СаСО3 после добавления карбоната щелочного металла при значениях рН выше 11.0, для чего подается щелочь. Повышение рН переводит бикарбонатные ионы в карбонатные, а значения рН, равные или выше 11.0, обеспечивают такой переход более чем на 80%. Для образования зародышей коагуляции в воду после соды подают небольшие количества МСТМ, образующего жирнокислотные соли кальция, произведение растворимости которых равно 10 -12.4 , для сравнения произведение растворимости (Пр) СаСО3 равно 4.8·10 -9 (М.А.Эйгелес. «Основы флотации несульфидных минералов». — М.: Недра. — 1964, — с.132). Для ускорения коагуляционного процесса после этого вводится неорганический коагулянт, введение которого снижает рН подготавливаемой воды до значений ниже 10.5-10.6, что уменьшает степень перехода бикарбонатов в карбонатные ионы до 60% и менее и соответственно повышает содержание ионов кальция в очищаемой воде. Для того чтобы сохранить необходимое содержание карбонатных ионов, рН очищаемой воды повышают до начальных значений (рН 11.2). При таком подходе скорость осветления оборотных вод повышается до 0.178 мм/сек и выше, что обеспечивает работу 3-х сгустителей диаметром 30 м, имеющихся на фабрике при производительности по исходной воде 1250 м 3 /час.

Второй путь вывода образовавшихся флокул из очищаемой воды является флотационный. Как было показано выше, добавление анионного поверхностно-активного вещества ускоряет процесс флокулообразования, т.к. Пр олеата кальция и олеата железа (II) равны 10 -12.4 . Для флотационного удаления флокул концентрация МСТМ составит 50-100 мг/л, что выше, чем требуется для интенсификации флокулообразования. Принципиально, исходя из Пр солей жирных кислот можно очищать воду от многовалентных катионов, используя поверхностно-активные вещества, но это возможно при применении их для удаления из воды ионов ценных металлов, т.к. в других случаях это экономически себя не оправдывает.

Предлагаемый способ вывода ионов кальция из воды можно пояснить следующими примерами.

Пример 1. В воду, содержащую 79 мг/л кальция, ввели 120 мг/л в виде карбоната щелочного металла, затем довели до значений рН 11.2. После чего ввели железный купорос до концентрации 70 мг/л, рН очищаемой воды снизился до 10.8. Скорость осаждения флокул составила 0.1 мм/сек, а содержание ионов кальция — 9.72 мг/л, содержание «взвешенных» — 114 мг/л.

Пример 2. В воду, содержащую ионы кальция, ввели компоненты по примеру 1, но расход железного купороса увеличили до 150 мг/л, рН после ввода соды и щелочи составил 11.21, а после добавления железного купороса для увеличения скорости осаждения флокул — 10.28. Содержание кальция в очищенной воде составило 32.52 мг/л, а скорость осаждения флокул — 0.15 мм/сек, содержание «взвешенных» — 92 мг/л.

Пример 3. В исследуемую воду ввели реагенты по примеру 1, но перед железным купоросом, концентрация которого составляла 70 мг/л, ввели МСТМ до концентрации 50 мг/л, рН воды составил 10.87. Содержание кальция в очищенной воде составило 15.05 мг/л, а скорость осаждения флокул была равна 0.12 мм/сек, содержание «взвешенных» — 150 мг/л.

Пример 4. В исследуемую воду ввели реагенты по примеру 3, но концентрацию железного купороса увеличили до 150 мг/л, рН воды составил 10.17. Концентрация ионов кальция в очищенной воде была равна 30.45 мг/л, а скорость осаждения — 0.16 мм/сек, содержание «взвешенных» — 87 мг/л.

Пример 5. В исследуемую воду ввели реагенты по примеру 4, после ввода всех реагентов добавили щелочь до значения рН, равного 11.2. Содержание кальция в очищенной воде составило 9.62 мг/л, а скорость осаждения флокул была равна 0.172 мм/сек.

В примерах 1, 2 время достижения порога коагуляции составляло 20 сек, а в примерах 3, 4, — 5-5 сек.

Пример 6. В исследуемую воду ввели реагенты по примеру 5, отличие было в том, что МСТМ вводили после железного купороса. Содержание кальция в очищенной воде составило 25.6 мг/л, а скорость осаждения флокул — 0.168 мм/сек, содержание «взвешенных» — 82 мг/л.

Все результаты этих опытов и последующих приведены в таблице.

Таким образом, предложенный способ очистки сточных вод от ионов кальция позволяет снизить их содержание до значений 10 мг/л и ниже при соблюдении стехиометрических соотношений Ca 2+ и с учетом перехода бикарбонатных ионов в карбонатные для образования труднорастворимой соли СаСО3. Вывод этой соли из очищаемой воды может осуществляться осаждением при вводе железного купороса с корректировкой значений рН до значений, равных 11.2, и интенсификацией флокулообразования вводом МСТМ. Ввод МСТМ осуществляется перед подачей железного купороса. Снижение порога коагуляции в системе характеризует интенсификацию флокулообразования.

Читайте также:  Анализ питьевой воды по районам

Для вывода образованных флокул флотацией концентрация анионных поверхностно-активных веществ составляет в пределах 50-100 мг/л. Ниже этих концентраций увеличивается содержание взвешенных, а выше нецелесообразно, т.к. при 100 мг/л содержание «взвешенных» в очищенной воде составляет 82 мг/л.

1. Способ очистки сточных вод от ионов кальция, включающий ввод карбоната щелочного металла и щелочи с последующим отделением труднорастворимого осадка, отличающийся тем, что в качестве карбоната щелочного металла используют кальцинированную соду, а после введения щелочи до рН 11,0-11,5 вводят анионное поверхностно-активное вещество — мыло сырого талового масла для образования флокул, а затем коагулянт — железный купорос.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для интенсификации флокулообразования и увеличения скорости осаждения концентрация анионных поверхностно-активных веществ составляет 20-70 мг/л.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что для удаления образованных флокул флотацией концентрация анионных поверхностно-активных веществ составляет 50-100 мг/л.

источник

ПНД Ф 14.1;2.95-97 Количественный химический анализ вод. Методика выполнения измерений массовой концентрации кальция в пробах природных и очищенных сточных вод

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ПО ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Заместитель Председателя Государственного комитета РФ по охране окружающей среды

_______________ А.А. Соловьянов

КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВОД

МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ КАЛЬЦИЯ
В ПРОБАХ ПРИРОДНЫХ И ОЧИЩЕННЫХ СТОЧНЫХ
ВОД ТИТРИМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

Методика допущена для целей государственного экологического контроля

Настоящий документ устанавливает методику количественного химического анализа проб природных и очищенных сточных вод для определения в них массовой концентрации кальция в диапазоне от 1,0 до 100 мг/дм 3 титриметрическим методом без разбавления и концентрирования пробы.

Если массовая концентрация кальция в анализируемой пробе превышает верхнюю границу, допускается разбавление пробы дистиллированной водой таким образом, чтобы концентрация кальция соответствовала регламентированному диапазону.

Определению мешают мутность, цветность, а также ионы металлов: алюминия (> 10 мг/дм 3 ), железа (> 10 мг/дм 3 ), меди (> 0,05 мг/дм 3 ), кобальта и никеля (> 0,1 мг/дм 3 ), вызывая нечеткое изменение окраски в точке эквивалентности. Другие катионы (свинец, кадмий, марганец (ІІ), цинк, стронций, барий) могут частично титроваться вместе с кальцием и повышать расход трилона Б.

Магний в условиях анализа осаждается в виде гидроксида и не мешает определению.

Устранение мешающих влияний осуществляется в соответствии с п. 10.

Титриметрический метод определения массовой концентрации кальция основан на его способности образовывать с трилоном Б малодиссоциированное, устойчивое в щелочной среде соединение. Конечная точка титрования определяется по изменению окраски индикатора (мурексида) из розовой в красно-фиолетовую. Для увеличения четкости перехода окраски предпочтительнее использовать смешанный индикатор (мурексид + нафтоловый зелёный Б). При этом в конечной точке титрования окраска изменяется от грязно-зеленой до синей.

Настоящая методика обеспечивает получение результатов анализа с погрешностью, не превышающей значений, приведённых в таблице 1.

Значения показателя точности методики используют при:

— оформлении результатов анализа, выдаваемых лабораторией;

— оценке деятельности лабораторий на качество проведения испытаний;

— оценке возможности использования результатов анализа при реализации методики в конкретной лаборатории.

Диапазон измерений, значения показателей точности, повторяемости, воспроизводимости, правильности

Диапазон измерений массовой концентрации кальция, мг/дм

Показатель точности (границы относительной погрешности при вероятности
Р = 0,95), ±?, %

Показатель повторяемости (относительное среднеквадратическое отклонение повторяемости),
sr, %

Показатель воспроизводимости (относительное среднеквадратическое отклонение воспроизводимости),
sR, %

Показатель правильности (границы относительной систематической погрешности при вероятности
Р = 0,95), ±?с, %

Весы лабораторные общего назначения с наибольшим пределом взвешивания 200 г и ценой наименьшего деления 0,1 мг любого типа

Весы лабораторные общего назначения с наибольшим пределом взвешивания 200 г и ценой наименьшего деления 10 мг любого типа

СО с аттестованным содержанием кальция с погрешностью не более 1 % при Р = 0,95

Цилиндры мерные или мензурки

4.2. Вспомогательные устройства

Плитки электрические с закрытой спиралью и регулируемой мощностью нагрева

Шкаф сушильный лабораторный с температурой нагрева до 130 °С

Стаканчики для взвешивания (бюксы)

Колбы конические или плоскодонные

Ступка фарфоровая с пестиком № 2 (3)

Колонка хроматографическая диаметром 1,5 — 2,0 см

Стекло часовое диаметром 5 — 7 см

Прибор вакуумного фильтрования ПВФ-35 или ПВФ-47

Средства измерений должны быть поверены в установленные сроки.

Допускается использование других, в том числе импортных, средств измерений и вспомогательных устройств с характеристиками не хуже, чем у приведенных в п.п. 4.1 и 4.2.

Динатриевая соль этилендиамин-N, N, N’, N-тетрауксусной кислоты, дигидрат (трилон Б, комплексон III)

Аммиак водный, концентрированный

или диэтилдитиокарбамат натрия

Мурексид (пурпурат аммония)

Эриохром черный Т (хромоген черный)

Бумага индикаторная универсальная

Фильтры мембранные Владипор типа МФАС-МА

или фильтры бумажные обеззоленные

Все реактивы, используемые для анализа, должны быть квалификации ч.д.а. или х.ч.

Допускается использование реактивов, изготовленных по другой нормативно-технической документации, в том числе импортных, с квалификацией не ниже ч.д.а.

5.1. При выполнении анализов необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007.

5.2. Электробезопасность при работе с электроустановками обеспечивается по ГОСТ 12.1.019.

5.3. Организация обучения работающих безопасности труда проводится по ГОСТ 12.0.004.

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

Выполнение измерений может производить химик-аналитик, владеющий техникой титриметрического метода анализа.

При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:

температура окружающего воздуха

не более 80 % при температуре 25 °С;

8.1. Отбор проб производится в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51592-2000 «Вода. Общие требования к отбору проб».

8.2. Посуду, предназначенную для отбора и хранения проб, промывают раствором соляной кислоты 1:1, а затем дистиллированной водой.

8.3. Пробы воды отбирают в стеклянные бутыли. При фильтровании через любой фильтр первые порции фильтрата отбрасывают.

Объем отбираемой пробы должен быть не менее 300 см 3 .

8.4. Пробы не консервируют, хранят при комнатной температуре не более 6 месяцев.

Если в период хранения в пробе выпал осадок карбоната кальция, непосредственно перед анализом его растворяют прибавлением 0,5 — 1 см 3 концентрированной соляной кислоты, предварительно перелив с помощью сифона прозрачный слой над осадком в чистую сухую склянку. Затем перелитый раствор и жидкость с растворенным осадком соединяют вместе и нейтрализуют 20 % раствором гидроксида натрия, добавляя его по каплям и контролируя рН по индикаторной бумаге.

8.5. При отборе проб составляется сопроводительный документ по утвержденной форме, в котором указывается:

— цель анализа, предполагаемые загрязнители;

— должность, фамилия отбирающего пробу, дата.

9.1. Приготовление растворов и реактивов

9.1.1. Раствор трилона Б с концентрацией 0,02 моль/дм 3 эквивалента.

3,72 г трилона Б растворяют в 1 дм 3 дистиллированной воды. Точную концентрацию раствора устанавливают по стандартному раствору хлорида цинка, как описано в п. 9.2.

Раствор хранят в полиэтиленовой посуде не более 6 месяцев, проверяют его концентрацию не реже 1 раза в месяц.

9.1.2. Раствор хлорида цинка с концентрацией 0,02 моль/дм 3 эквивалента.

0,35 г металлического цинка смачивают небольшим количеством концентрированной соляной кислоты и сейчас же промывают дистиллированной водой. Цинк сушат в сушильном шкафу при 105 °С в течение 1 ч, затем охлаждают и взвешивают на лабораторных весах с точностью до 0,1 мг.

Навеску цинка помещают в мерную колбу вместимостью 500 см 3 , в которую предварительно вносят 10 — 15 см 3 дистиллированной воды и 1,5 см 3 концентрированной соляной кислоты. Цинк растворяют, после чего объем раствора доводят до метки на колбе дистиллированной водой.

Рассчитывают молярную концентрацию эквивалента раствора хлорида цинка Czn (1/2 ZnCl2), моль /дм 3 , по формуле:

где а — навеска металлического цинка, г;

32,69 — молярная масса эквивалента Zn 2+ , г/моль;

V — объём мерной колбы, см 3 .

Раствор хлорида цинка хранят в плотно закрытой стеклянной или полиэтиленовой посуде не более 2 месяцев.

7,0 г хлорида аммония растворяют в мерной колбе вместимостью 500 см 3 в 100 см 3 дистиллированной воды и добавляют 75 см 3 концентрированного раствора аммиака. Объем раствора доводят до метки на колбе дистиллированной водой и тщательно перемешивают.

Буферный раствор хранят в стеклянной или полиэтиленовой посуде не более 2 месяцев.

9.1.4. Индикатор эриохром черный Т.

0,5 г эриохрома черного Т тщательно растирают в ступке с 50 г хлорида натрия. Используют при определении точной концентрации раствора трилона Б.

0,2 г мурексида и 0,5 г нафтолового зеленого Б (или 0,2 г только мурексида) тщательно растирают в ступке со 100 г хлорида натрия.

Индикаторы устойчивы в течение 1 года при хранении в темной склянке.

9.1.6. Раствор гидроксида натрия, 20 %.

20 г NaOH растворяют в 80 см 3 дистиллированной воды.

9.1.7. Раствор гидроксида натрия, 8 %.

40 г NaOH растворяют в 460 см 3 дистиллированной воды.

9.1.8. Раствор гидроксида натрия, 0,4 %.

2 г NaOH растворяют в 500 см 3 дистиллированной воды. Растворы гидроксида натрия устойчивы при хранении в плотно закрытой полиэтиленовой посуде в течение 2 месяцев.

9.1.9. Раствор сульфида натрия.

2 г сульфида натрия растворяют в 50 см 3 дистиллированной воды. Хранят в плотно закрытой полиэтиленовой посуде не более 7 дней.

9.1.10. Раствор диэтилдитокарбамата натрия.

5 г диэтилдитиокарбамата натрия растворяют в 50 см 3 дистиллированной воды. Хранят не более 14 дней.

9.1.11. Раствор гидрохлорида гидроксиламина.

5 г гидрохлорида гидроксиламина растворяют в 100 см 3 дистиллированной воды. Хранят не более 2 месяцев.

9.1.12. Раствор соляной кислоты, 1:3.

200 см 3 концентрированной соляной кислоты смешивают с 600 см 3 дистиллированной воды. Хранят в плотно закрытой посуде не более 1 года.

9.1.13. Активированный уголь.

Подготовку активированного угля осуществляют в соответствии с Приложением А.

9.2. Установление точной концентрации раствора трилона Б

В коническую колбу вместимостью 250 см 3 вносят 10 см 3 раствора хлорида цинка (п. 9.1.2), добавляют дистиллированной воды приблизительно до 100 см 3 , 5 см 3 буферного раствора и 10 — 15 мг индикатора эриохрома черного Т. Содержимое конической колбы тщательно перемешивают и титруют из бюретки раствором трилона Б до перехода окраски из красной в голубую.

Титрование повторяют 2 — 3 раза и при отсутствии расхождения в объемах раствора трилона Б более 0,05 см 3 за результат принимают среднюю величину.

Концентрацию раствора трилона Б рассчитывают по формуле:

где Стр — концентрация раствора трилона Б, моль/дм 3 эквивалента;

Czn — концентрация раствора хлорида цинка, моль/дм 3 эквивалента;

Vтр — объем раствора трилона Б, пошедшего на титрование, см 3 ;

VZn — объем раствора хлорида цинка, см 3 .

Для устранения мешающего влияния катионов металлов к пробе перед титрованием прибавляют маскирующие реагенты: 0,5 см 3 раствора сульфида или диэтилдитиокарбамата натрия и 0,5 см 3 раствора гидрохлорида гидроксиламина.

Результаты определения могут также быть искажены в присутствии значительных количеств анионов (НСО3 — , СО3 2- , PО4 3- , SiО3 2- ). Для уменьшения их влияния пробу следует титровать сразу после добавления щёлочи.

Мешающее влияние взвешенных и коллоидных веществ устраняют фильтрованием пробы.

Если проба воды заметно окрашена за счёт присутствия веществ природного или антропогенного происхождения, затрудняется фиксация конечной точки титрования. В этом случае пробу перед выполнением анализа следует пропустить со скоростью 4 — 6 см 3 /мин через хроматографическую колонку, заполненную активированным углем (высота слоя 12 — 15 см). Первые 25 — 30 см 3 пробы, прошедшей через колонку, отбрасывают.

Как правило, окрашенные соединения антропогенного происхождения сорбируются активированным углем практически полностью, в то время как природного (гумусовые вещества) — лишь частично. При высокой и не устраняемой цветности пробы, обусловленной гумусовыми веществами, определение конечной точки титрования значительно облегчается использованием для сравнения перетитрованной пробы этой же воды (пробы-свидетеля).

11.1. Выбор условий титрования

Объём пробы воды для определения кальция выбирают исходя из известной величины общей жёсткости или по результатам оценочного титрования.

Если величина жёсткости составляет менее 4 ммоль/дм 3 , то для анализа берут 100 см 3 , 4 — 8 ммоль/дм 3 — 50 см 3 и более 8 ммоль/дм 3 — 25 см 3 пробы воды.

Для оценочного титрования берут 10 см 3 воды, добавляют 0,2 см 3 8 % раствора гидроксида натрия, 10 — 15 мг индикатора мурексида и титруют раствором трилона Б до перехода окраски со смешанным индикатором из грязно-зелёной в синюю, а при использовании только мурексида — из розовой в красно-фиолетовую. По величине израсходованного на титрование объема раствора трилона Б выбирают из таблицы 2 соответствующий объем пробы воды.

Объем пробы воды, рекомендуемый для определения кальция по результатам оценочного титрования

Объем израсходованного раствора трилона Б, см 3

источник