Методы анализ воды на сульфаты

Метод основан на осаждении сульфат-ионов хлоридом бария с последующим титрованием избытка ионов бария раствором трилона Б.

Во избежание влияния на результат определения солей жесткости параллельно проводят титриметрическое определение последних.

Чувствительность метода — 0,5 мг/дм 3 .

Диапазон определяемых значений — от 0,5 до 200 мг SО₄ 2- /л.

Комплектация рассчитана на проведение 100 определений.

Электрическая плитка с закрытой спиралью

Колбы мерные 2-1000-2 по ГОСТ 1770. Колбы Кн-100 ТХС по ГОСТ 25336Е или Цилиндры мерные вместимостью 25 и 100 см 3 по ГОСТ 1770 Пипетки измерительные градуированные на 1; 5 и 20 см 3 по ГОСТ 29227.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709 (обессоленная, конденсат).

Барий хлористый, стандарт-титр для приготовления раствора с концентрацией точно 0,02 г-экв./дм 3 — 2 шт. Трилон Б, стандарт-титр для приготовления раствора с концентрацией точно 0,02 г-экв/дм 3 — 3 шт. Буферный раствор по Уилсону (буферный раствор рН 9,5-10 с добавлением натриевой соли этилендиаминтетраацетата магния) — 1000 мл. Эриохром черный Т в виде сухой индикаторной смеси — навеска 20 г Кислота соляная, стандартный раствор с концентрацией точно 2,0 г-экв/дм 3 — 500 мл. Натрия гидроксид, стандартный раствор с концентрацией точно 1,0 г-экв/дм 3 — 500 мл. Реактивы, входящие в состав набора, проверяются на соответствие требованиям действующих стандартов и технических условий.

Поправочные коэффициенты на нормальность стандартных растворов находятся в пределах 1±0,003.

Для приготовления раствора бария хлористого необходимо количественно перенести содержимое ампулы в мерную колбу, растворить примерно в 800-900 мл дистиллированной воды, хорошо перемешать и довести объем раствора до метки дистиллированной водой.

Время, затрачиваемое на проведение операции — около 20 минут.

Поправочный коэффициент для растворов, приготовленных из стандарт-титров, равен единице.

Готовый раствор перелить в емкости для хранения.

Для приготовления раствора трилона Б необходимо количественно перенести содержимое ампулы в мерную колбу, растворить примерно в 800-900 мл дистиллированной воды, хорошо перемешать и довести объем раствора до метки дистиллированной водой.

Время, затрачиваемое на проведение операции — около 20 минут.

Поправочный коэффициент для растворов, приготовленных из стандарт-титров, равен единице.

Готовый раствор перелить в емкости для хранения.

Время, затрачиваемое на проведение операции — около 15 минут.

Определение жесткости анализируемой воды

В коническую колбу вместимостью 100 см 3 помещают отмеренные пипеткой 20 см 3 анализируемой воды, добавляют 5 см 3 буферной смеси, около 0,1 г сухой индикаторной смеси и медленно, при постоянном перемешивании, титруют раствором трилона Б до перехода фиолетовой окраски раствора в чисто-синюю.

Количество пошедшего на титрование раствора трилона Б (в мл) равно жесткости воды Ж_о (в мг-экв./л).

В коническую колбу вместимостью 100 см 3 помещают отмеренные пипеткой 20 см 3 анализируемой воды, добавляют 1 см 3 раствора соляной кислоты, отмеренные пипеткой точно 15 см 3 раствора хлорида бария. омывают стенки колбы из промывной склянки небольшим количеством воды и помещают на плитку. Раствор кипятят в течение 5-7 мин., охлаждают и нейтрализуют пробу раствором гидроксида натрия до рН около 4 по универсальной индикаторной бумаге.

К полученному раствору с осадком сульфата бария прибаляют 5 см 3 буферной смеси, около 0,1 г сухой индикаторной смеси и медленно, при постоянном перемешивании, титруют раствором трилона Б до перехода фиолетовой окраски раствора в чисто-синюю.

Содержание сульфатов в воде (мг/дм 3 ) вычисляют по формуле:

V₁ — количество прибавленного раствора бария хлористого концентрации точно 0,02 г-экв./дм 3 , см 3 ; Ж_о — жесткость анализируемой воды, мг-экв./дм 3 ; V₂ — количество раствора трилона Б концентрации точно 0.02 г-экв./дм 3 , пошедшего на титрование осажденной пробы, см 3 ; V — объем пробы, взятый для анализа, см 3 ; 48 — эквивалентная масса сульфат-иона.

источник

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Методы определения содержания сульфатов

Dinking water .
Method for determination of sulphate content

Настоящий стандарт распространяется на питьевую воду и устанавливает методы определения содержания сульфатов.

1.1. Пробы воды отбирают по ГОСТ 2874 и ГОСТ 4979 .

1.2. Объем пробы воды для определения содержания сульфатов не должен быть менее 500 см 3 .

1.3. Пробы, предназначенные для определения содержания сульфатов, не консервируют.

Определение содержания сульфатов основано на осаждении в кислой среде ионов хлористым барием в виде сернокислого бария. Точность определения ±2 мг/дм 3 .

2.2. Аппаратура, материалы и реактивы

Посуда мерная лабораторная стеклянная по ГОСТ 1770 и ГОСТ 29227, вместимостью: пипетки 50 и 100 см 3 без делений, пипетки 5 и 10 см 3 с делениями на 0,1 см 3 , цилиндры мерные 10 см 3 .

Колбы мерные вместимостью 250, 500 и 1000 см 3 .

Стаканы химические вместимостью 250, 400 и 600 см 3 по ГОСТ 25336.

Капельницы стеклянные лабораторные по ГОСТ 25336.

Пробирки колориметрические с притертой пробкой и отметкой на 10 см3 по ГОСТ 25336.

Фильтры беззольные «синяя лента».

Воронки стеклянные по ГОСТ 25336.

Калий сернокислый по ГОСТ 4145.

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Барий хлористый по ГОСТ 4108.

Кислота соляная по ГОСТ 3118.

Этиленгликоль по ГОСТ 10164.

Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277.

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 5962.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

Все реактивы, используемые для анализа, должны быть квалификации чистые для анализа.

2.3.1. Приготовление основного стандартного раствора сернокислого калия

0,9071 г K₂SO₄ растворяют в мерной колбе вместимостью 1 дм3 в дистиллированной воде и доводят объем раствора дистиллированной водой до метки. 1 см 3 раствора содержит 0,5 мг сульфат иона ( ).

2.3.2. Приготовление рабочего стандартного раствора сернокислого калия

Основной раствор разбавляют 1: 10 дистиллированной водой. 1 см 3 раствора содержит 0,05 мг сульфат иона.

2.3.3. Приготовление 5 %-ного раствора хлористого бария

5 г ВаСl₂ ×2Н₂О растворяют в дистиллированной воде и доводят объем до 100 см 3 . Раствор фильтруют через беззольный фильтр «синяя лента».

2.3.4. Приготовление 1,7 %-ного раствора азотнокислого серебра

8,5 г AgNO₃ растворяют в 500 см 3 дистиллированной воды и подкисляют 0,5 см 3 концентрированной азотной кислоты.

В колориметрическую пробирку диаметром 14-15 мм наливают 10 см 3 исследуемой воды, добавляют 0,5 см 3 соляной кислоты (1:5). Одновременно готовят стандартную шкалу. Для этого в такие же пробирки наливают 2, 4, 8 см 3 рабочего раствора сернокислого калия и 1,6; 3,2; 6,4 см 3 основного раствора K₂SO₄ и доводят дистиллированной водой до 10 см 3 , получая, таким образом, стандартную шкалу с содержанием: 10, 20, 40, 80, 160, 320 мг/дм 3 сульфат иона. Прибавляют в каждую пробирку по 0,5 см 3 соляной кислоты (1:5), затем в исследуемую воду и образцовые растворы по 2 см 3 5 %-ного раствора хлористого бария, закрывают пробками, перемешивают и сравнивают со стандартной шкалой.

2.4.2. Количественное определение

В зависимости от предполагаемого содержания сульфат иона (качественная проба) отмеривают 100-500 см 3 воды с таким расчетом, чтобы концентрация не превышала 25-30 мг в 100 см 3 пробы. В случае необходимости воду разбавляют. К отмеренному объему профильтрованной исследуемой воды в стакан добавляют 2-3 капли раствора метилового оранжевого и соляную кислоту (1: 1) до розовой окраски раствора. Смесь нагревают до кипения и выпаривают до 50 см 3 . Дают отстояться раствору, при наличии мути или хлопьев фильтруют через беззольный фильтр «синяя лента». Фильтр промывают дистиллированной водой, подкисленной соляной кислотой, фильтрат вместе с промывными водами выпаривают в стакане до 50 см 3 . В кипящий раствор при помешивании приливают 10 см 3 горячего раствора хлористого бария. Раствор с осадком нагревают на горячей водяной бане. Когда раствор осветлится, проверяют полноту осаждения, прибавляя к прозрачному раствору 1-2 капли хлористого бария. Отсутствие мути указывает на полноту осаждения. Стакан накрывают часовым стеклом и нагревают 1-2 ч на горячей водяной или песчаной бане и оставляют до следующего дня при комнатной температуре. На следующий день раствор фильтруют через плотный беззольный фильтр «синяя лента», который рекомендуется предварительно промыть горячей дистиллированной водой.

Осадок BaSO₄ несколько раз декантируют дистиллированной водой, отфильтровывая воду через беззольный фильтр «синяя лента», затем осадок количественно переносят на тот же фильтр стеклянной палочкой с резиновым наконечником. Осадок на фильтре промывают горячей дистиллированной водой до отрицательной реакции на хлор-ион. К пробе фильтрата в пробирке прибавляют несколько капель раствора азотнокислого серебра.

Фильтр с осадком помещают в предварительно прокаленный и. взвешенный тигель, просушивают, обугливают на электроплитке, не допуская воспламенения, и затем прокаливают в муфеле при температуре, не превышающей 800 °С, и доступе воздуха до получения осадка белого цвета. Охлаждают в эксикаторе, взвешивают и вновь прокаливают до постоянной массы.

Содержание сульфатов (X), мг/дм3, вычисляют по формуле

,

где а — масса тигля с осадком, мг;

0,4115 — коэффициент для пересчета ВаSO₄ на ;

V — объем воды, взятый для определения, см 3 .

В части разд. 3, 4 с 01.01.2010 г. прекращено применение на территории РФ. Действует ГОСТ Р 52964-2008 (ИУС 12-2008)

Метод основан на определении сульфат иона в виде BaSO ₄ в соляно кислой среде с помощью гликолевого реагента. Гликоль, введенный в реакционную смесь при осаждении сульфата бария, стабилизует образующуюся суспензию BaSO ₄ и делает возможным турбидиметрическое микроопределение сульфатов. Чувствительность метода 2 мг/дм 3 .

3.2. Аппаратура, материалы и реактивы по п . 2.2.

3.3.1. Приготовление основного стандартного раствора сернокислого калия по п. 2.3.1.

3.3.2. Приготовление гликолевого реагента

Гликолевый реагент — раствор хлористого бария в смеси гликоля (этиленгликоль) и этанола (этиловый спирт). Для приготовления этого раствора смешивают один объем 5 %-ного водного раствора хлористого бария с тремя объемами гликоля и тремя объемами 96 %-ного этанола. Значение рН раствора регулируют соляной кислотой (1: 1) в пределах 2,5-2,8 и оставляют раствор на 1-2 сут. Раствор устойчив в течение 3 — 6 мес.

К 5 см 3 исследуемой пробы или концентрата воды, отобранной в мерный цилиндр вместимостью 10 см 3 , прибавляют 1-2 капли соляной кислоты (1 : 1) и 5 см 3 гликолевого реагента, тщательно перемешивают. После 30 мин экспозиции измеряют оптическую плотность раствора фотоэлектроколориметром в кюветах l = 20 мм со светофильтром при длине волны 364 нм. Исследуемая проба воды с добавлением гликолевого реагента, приготовленного без BaCl ₂ , является раствором сравнения. Содержание сульфатов находят по калибровочной кривой.

Для построения калибровочной кривой в ряд мерных колб вместимостью 50 см 3 вносят 0,0; 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 1,8; 2,0 см 3 основного стандартного раствора К₂ SO ₄ (0,5 мг в 1 см 3 ) и доводят объем до метки дистиллированной водой. Приготовленные растворы содержат: 0,0; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10; 12; 14; 16; 18; 20 мг/дм 3 . Отмеривают по 5 см 3 из каждого раствора в мерные цилиндры вместимостью 10 см 3 (или в мерные колориметрические пробирки с отметкой 10 см 3 ).

В каждый цилиндр с образцовым раствором прибавляют 1-2 капли НС l (1: 1) и 5 см 3 гликолевого реагента, тщательно перемешивают, через 30 мин измеряют оптическую плотность, затем строят калибровочный график. Оптимальные интервалы концентраций для турбидиметрического определения сульфат иона находятся в пределах 2-25 мг/дм 3 . При концентрации меньше 2 мг/дм 3 необходимо предварительное концентрирование пробы воды упариванием.

Метод основан на осаждении ионов хлористым барием. Осадок сернокислого бария растворяют в титрованном растворе трилона Б, избыток которого определяют титрованием раствором хлористого магния. Количество трилона Б, израсходованное на растворение сернокислого бария, эквивалентно количеству сульфат ионов во взятом объеме воды. Точность метода ±2,0 мг/дм 3 .

Оптимальные интервалы концентраций для комплексонометрического определения сульфат ионов находятся в пределах 5-25 мг.

4.2. Аппаратура, материалы и реактивы

Посуда мерная лабораторная стеклянная по ГОСТ 1770 и ГОСТ 29227, вместимостью: пипетки 10, 25 и 100 см 3 , колбы мерные 50, 100, 250, 500, 1000 см 3 .

Бюретки вместимостью 25 см 3 с краном.

Воронки стеклянные по ГОСТ 25336.

Фильтры беззольные бумажные «синяя лента».

Барий хлористый по ГОСТ 4108.

Магний хлористый по ГОСТ 4209.

Магний сернокислый фиксанал по ГОСТ 4523.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233.

Кислота соляная по ГОСТ 3118.

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 5962.

Все реактивы готовят на дважды перегнанной дистиллированной воде в стеклянном приборе (вода не должна содержать меди) .

4.3.1. Приготовление 0,05 н. раствора хлористого бария

6,108 г BaCl₂ ×2 H₂ O растворяют в дистиллированной воде и разбавляют раствор до 1 дм 3 в мерной колбе.

4.3.2. Приготовление 0,05 н. раствора хлористого магния

5,085 г MgCl₂ ×6 H₂ O растворяют в дистиллированной воде и доводят объем до 1 дм 3 . Поправочный коэффициент ( К) к нормальности раствора устанавливают по точному раствору трилона Б.

4.3.3. Приготовление 0,05 н. раствора трилона Б

Растворяют 9,30 г трилона Б в дистиллированной воде и доводят объем до 1 дм 3 . Титр раствора трилона Б устанавливают по раствору цинка или фиксаналу сернокислого магния.

4.3.4. Приготовление 0,1 н. раствора хлористого цинка

Точную навеску 3,269 г чистого гранулированного цинка растворяют в мерной колбе вместимостью 1 дм 3 в 30 см 3 разбавленной соляной кислоты (1: 1). После растворения раствор охлаждают и разбавляют дистиллированной водой до метки. При этом получают 0,1 н. раствор хлористого цинка. В случае неточной навески цинка (меньшей или большей) взятую навеску делят на точную (3,269) и устанавливают поправочный коэффициент.

4.3.5. Приготовление аммиачного буферного раствора

Смешивают 100 см 3 20 %-ного раствора хлористого аммония с 100 см 3 25 %-ного аммиака, смесь доводят до 1 дм 3 дистиллированной водой. Раствор следует хранить в плотно закрытой склянке во избежание потерь аммиака.

4.3.6. Приготовление 9 н. раствора водного аммиака

67,0 см 3 25 %-ного раствора аммиака разбавляют дистиллированной водой до 100 см 3 .

4.3.7. Приготовление 0,01 н. раствора сернокислого магния

Готовят из фиксанала растворением содержимого ампулы, прилагаемой к набору реактивов для определения жесткости, в дистиллированной воде и доводят объем раствора в мерной колбе до 1 дм 3 .

4.3.8. Приготовление хромогена черного ЕТ-00

0,5 г индикатора растворяют в 20 см 3 аммиачного буферного раствора, доводят до 100 см 3 этиловым спиртом. Можно пользоваться сухим индикатором. Для этого 0,25 г индикатора смешивают с 50 г предварительно тщательно растертого в ступке химически чистого хлористого натрия.

4.3.9. Установка поправочного коэффициента к нормальности трилона Б

В коническую колбу вносят 10 см 3 0,1 н. раствора цинка или 50 см 3 0,01 н. раствора сернокислого магния и разбавляют дистиллированной водой до 100 см 3 , добавляют 5 см 3 буферного раствора и 5-7 капель раствора индикатора (или

0,1 г смеси сухого индикатора). Титруют при сильном взбалтывании трилоном Б до изменения окраски. В эквивалентной точке окраска должна быть синей с зеленым оттенком.

100 см 3 испытуемой воды (при необходимости концентрируют или разбавляют) помещают в коническую колбу вместимостью 250 см 3 . В этой же колбе, если необходимо, выпариванием (не доводят до кипения) подкисленного раствора концентрируют , подливая по мере выпаривания новую порцию испытуемой воды. Раствор подкисляют тремя каплями концентрированной соляной кислоты (до кислой реакции), прибавляют 25,0 см 3 0,05 н. раствора хлористого бария, нагревают до кипения, кипятят 10 мин от начала кипения и оставляют на водяной бане около 1 ч.

Через 1 ч раствор фильтруют обычным способом через небольшой беззольный фильтр «синяя лепта», предварительно промытый горячей дистиллированной водой. Фильтрование производят, по возможности, не перенося осадок сернокислого бария на фильтр. Колбу с осадком промывают 5-6 раз умеренно горячей водой (40-50°С), не счищая приставшего к стенкам колбы осадка, пропускают промывные воды через тот же фильтр. Фильтр с частью попавшего на него осадка BaSO₄ промывают 2-3 раза водой до отрицательной реакции на С l — . Когда вода стечет, осадок помещают в ту же колбу, в которой проводилось осаждение. Приливают 5 см 3 9 н. раствора аммиака, фильтр осторожно разворачивают стеклянной палочкой и расправляют по дну колбы. Затем прибавляют 6 см 3 0,05 н. раствора трилона Б на каждые 5 мг предполагаемого содержания сульфат ионов во взятом для определения объеме испытуемой воды.

Содержание сульфат ионов может быть приближенно определено предварительной качественной реакцией (см. разд. 2).

Содержимое колбы осторожно нагревают на песчаной бане до кипения и кипятят до растворения осадка (3-5 мин), держа колбу в наклонном положении, периодически перемешивая жидкость.

Раствор охлаждают, приливают 50 см 3 дистиллированной воды, 5 см 3 аммиачного буферного раствора и добавляют сухую смесь индикатора

0,1 г (или прибавляют пять капель спиртового раствора индикатора). Избыток трилона Б титруют раствором хлористого магния до перехода синей окраски в лиловую.

1 см 3 0,05 н. раствора трилона Б соответствует 2,4 мг .

Содержание сульфатов ( X) , мг/дм 3 , вычисляют по формуле

,

где п — количество прибавленного раствора трилона. Б, см 3 ;

К — поправочный коэффициент к нормальности раствора трилона Б;

м — количество раствора хлористого магния, израсходованное на титрование, см 3 ;

K₁ — поправочный коэффициент к нормальности раствора хлористого магния;

V — объем исследуемой воды, взятый для определения, см 3 .

При содержании в воде сульфатов больше 250 мг/дм 3 пробу воды необходимо разбавить.

При содержании сульфатов меньше 50 мг/дм 3 необходимо брать для определения больший объем испытуемой воды и концентрировать его, как указано в п. 4.4.

Допустимые расхождения между повторными определениями сульфатов: 3-5 мг/дм 3 , если их содержание не превышает 25 мг/дм 3 5-10 мг/дм 3 , если их содержание не превышает 25-300 мг/дм 3 при более высоких концентрациях — 3% отн.

1. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 28.11.72 № 2145

3. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

источник

РД 52.24.405-2005 Массовая концентрация сульфатов в водах. Методика выполнения измерений турбидиметрическим методом

Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды

МАССОВАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ СУЛЬФАТОВ В ВОДАХ.
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
ТУРБИДИМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

1. РАЗРАБОТАН ГУ «Гидрохимический институт»

2. РАЗРАБОТЧИКИ Л.В. Боева, канд. хим. наук, А.А. Назарова, канд. хим. наук, Т.С. Евдокимова

3. УТВЕРЖДЕН Заместителем Руководителя Росгидромета.

4. СВИДЕТЕЛЬСТВО ОБ АТТЕСТАЦИИ МВИ Выдано ГУ «Гидрохимический институт» 30.12.2004 г № 57.24-2004

5. ЗАРЕГИСТРИРОВАН ГУ ЦКБ ГМП за номером РД 52.24.405—2005 от 30.06.2005 г.

6. ВЗАМЕН РД 52.24.405-95 «Методические указания. Методика выполнения измерений массовой концентрации сульфатов в водах турбидиметрическим методом»

Сульфат-ионы являются важнейшим компонентом химического состава поверхностных вод. В маломинерализованных водах сульфаты находятся преимущественно в ионной форме. При увеличении минерализации они склонны к образованию ассоциированных нейтральных ионных пар типа CaSO ₄ , MgSO ₄ .

В поверхностные воды сульфаты поступают главным образом за счет процессов химического выветривания и растворения серосодержащих минералов, в основном гипса и ангидрита, а также окисления сульфидных минералов и серы. Значительные количества сульфатов поступают в водные объекты в процессе отмирания организмов и окисления веществ растительного и животного происхождения, а также с промышленными и бытовыми сточными водами.

Содержание сульфатов в незагрязненных речных водах и водах пресных озер зависит от их географического расположения и обычно находится в пределах от 5 до 500 мг/дм 3 , в дождевых водах — от 1 до 10 мг/дм 3 . В подземных водах содержание сульфатов нередко достигает значительно более высоких величин. В целом же оно ограничивается сравнительно малой растворимостью сульфата кальция (произведение растворимости 6,1 · 10 -5 ). Внутригодовые изменения концентрации сульфатов в поверхностных водах суши связаны, в основном, с особенностями гидрологического режима водного объекта.

Повышенное содержание сульфатов ухудшает органолептические свойства воды. Жесткие требования в отношении концентрации сульфатов предъявляются и к воде, питающей паросиловые установки, поскольку в присутствии кальция сульфаты образуют прочную накипь.

ПДК сульфатов для водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования составляет 500 мг/дм 3 , рыбохозяйственного назначения — 100 мг/дм 3 .

МАССОВАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ СУЛЬФАТОВ В ВОДАХ. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ ТУРБИДИМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

Настоящий руководящий документ устанавливает методику выполнения измерений (далее — методика) массовой концентрации сульфатов в пробах поверхностных вод суши и очищенных сточных вод в диапазоне от 2 до 40 мг/дм 3 турбидиметрическим методом. При анализе проб воды с массовой концентрацией сульфатов, превышающей 40 мг/дм 3 допускается выполнение измерений после соответствующего разбавления пробы бидистиллированной водой.

2.1. При соблюдении всех регламентируемых методикой условий проведения измерений характеристики погрешности результата измерения с вероятностью 0,95 не должны превышать значений, приведенных в таблице 1.

При выполнении измерений в пробах с массовой концентрацией сульфатов свыше 40 мг/дм 3 после соответствующего разбавления погрешность измерений не превышает величины Δ · n , где Δ — погрешность измерения концентрации сульфатов в разбавленной пробе; η — степень разбавления.

Предел обнаружения сульфатов турбидиметрическим методом равен 1 мг/дм 3 .

2.2. Значения показателя точности методики используют при:

— оформлении результатов измерений, выдаваемых лабораторией;

Таблица 1 — Диапазон измерений, значения характеристик погрешности и ее составляющих

Показатель повторяемости (среднеквадратическое отклонение повторяемости) s _r, мг/дм 3

Показатель воспроизводимости (среднеквадратическое отклонение воспроизводимости) s _R, мг/дм 3

Показатель правильности (границы систематической погрешности при вероятности Р = 0,95) ± D _c, мг/дм 3

Показатель точности (границы погрешности при вероятности Р = 0,95) ± D , мг/дм 3

— оценке деятельности лабораторий на качество проведения измерений;

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

3.1.1. Фотометр или спектрофотометр любого типа (КФК-3, КФК-2, СФ-46, СФ-56 и др.)

3.1.2. Весы аналитические 2 класса точности по ГОСТ 24104-2001.

3.1.3. Весы технические лабораторные 4 класса точности по ГОСТ 24104-2001 с пределом взвешивания 200 г.

3.1.4. Государственный стандартный образец состава водных растворов сульфат-ионов ГСО 7480-98.

3.1.5. Колбы мерные не ниже 2 класса точности по ГОСТ 1770-74 вместимостью:

3.1.6. Пипетки градуированные не ниже 2 класса точности по ГОСТ 29227-91 вместимостью: 1 см — 1 шт.

3.1.7. Пипетки с одной отметкой не ниже 2 класса точности по ГОСТ 29169-91 вместимостью: 5 см 3 — 1 шт.

3.1.8. Цилиндры мерные по ГОСТ 1770-74 вместимостью:

3.1.9. Колбы конические по ГОСТ 25336-82 вместимостью

3.1.10. Колба коническая термостойкая по ГОСТ 25336-82 вместимостью

3.1.11. Стакан химический по ГОСТ 25336-82 вместимостью 500 см 3 — 1 шт.

3.1.12. Стаканчик для взвешивания (бюкс) по ГОСТ 25336-82 — 1 шт.

3.1.13. Капельница с колпачком по ГОСТ 25336-82 — 1 шт.

3.1.14. Воронка лабораторная по ГОСТ 25336-82 диаметром

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

3.1.16. Часовое стекло диаметром 6 — 7 см — 1 шт.

3.1.17. Палочка стеклянная — 1 шт.

3.1.19. Шкаф сушильный общелабораторного назначения

3.1.20. Плитка электрическая по ГОСТ 14919-83.

3.1.21. Устройство для фильтрования проб с использованием мембранных или бумажных фильтров.

Допускается использование других типов средств измерений, посуды и вспомогательного оборудования, в том числе импортных, с характеристиками не хуже, чем у приведенных в 3.1.

3.2.1. Калий сернокислый (сульфат калия) по ГОСТ 4145-74, х. ч.

3.2.2. Барий хлорид 2-водный (хлорид бария) по ГОСТ 4108-72, ч. д. а.

3.2.3. Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, ч. д. а.

3.2.4. Натрия гидроокись (натрия гидроксид) по ГОСТ 4328-77, ч. д. а.

3.2.5. Этиленгликоль по ГОСТ 10164-75, ч. д. а. (допускается ч.) или глицерин по ГОСТ 6259-75, ч. д. а.

3.2.7. Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72, вода бидистиллированная.

3.2.8. Универсальная индикаторная бумага (рН 1 — 10) по ТУ 6-09-1181-76.

3.2.10. Хлорид кальция безводный гранулированный по ТУ 6-09-4711-81, ч. (для эксикатора).

3.2.11. Фильтры мембранные «Владипор МФАС-ОС-2», 0,45 мкм, по ТУ 6-55-221-1-29-89 или другого типа, равноценные по характеристикам, или фильтры бумажные обеззоленные «синяя лента» по ТУ 6-09-1678-86.

Допускается использование реактивов, изготовленных по другой нормативно-технической документации, в том числе импортных, с квалификацией не ниже указанной в 3.2.

Определение сульфатов турбидиметрическим методом основано на измерении интенсивности помутнения растворов, содержащих сульфаты, при добавлении хлорида бария в кислой среде. Для стабилизации суспензии BaS О₄ в реакционную смесь вводят этиленгликоль или глицерин, а для понижения растворимости сульфата бария — этиловый спирт.

Оптическую плотность растворов измеряют при 315 нм.

5.1. При выполнении измерений массовой концентрации сульфатов в пробах природных и очищенных сточных вод соблюдают требования безопасности, установленные в государственных стандартах и соответствующих нормативных документах.

5.2. По степени воздействия на организм вредные вещества, используемые при выполнении измерений, относятся ко 2, 3 классам опасности по ГОСТ 12.1.007-76.

5.3. Содержание используемых вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать установленных предельно допустимых концентраций в соответствии с ГОСТ 12.1.005-88.

5.4. Вредно действующие вещества подлежат сбору и утилизации в соответствии с установленными правилами.

5.5. Дополнительных требований по экологической безопасности не предъявляется.

К выполнению измерений и обработке их результатов допускаются лица со средним профессиональным образованием или без профессионального образования, но имеющие стаж работы в лаборатории нe менее года, освоившие методику.

При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:

температура воздуха (22 ± 5) ° C ;

атмосферное давление от 84,0 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт. ст.);

влажность воздуха не более 80 % при 25 °C ;

напряжение в сети (220 ± 10) В;

частота переменного тока (50 ± 1) Гц.

Отбор и хранение проб производят в соответствии с ГОСТ 17.1.5.05-85 и ГОСТ Р 51592-2000. Оборудование для отбора проб должно соответствовать ГОСТ 17.1.5.04-81 и ГОСТ Р 51592-2000. Пробы фильтруют через мембранный фильтр 0,45 мкм, промытый дистиллированной водой. Допустимо использование промытых дистиллированной водой бумажных фильтров «синяя лента». При фильтровании через любой фильтр первые порции фильтрата следует отбросить.

Пробы хранят в полипропиленовой (полиэтиленовой) или стеклянной посуде при температуре 3 — 4 °C. Анализ проб сточных и загрязненных природных вод рекомендуется выполнять в течение 7 дней после отбора. Если в воде присутствуют заметные количества других соединений минеральной или органической серы, определение необходимо выполнять не позднее суток после отбора проб.

9.1. Приготовление растворов и реактивов

9.1.1. Раствор соляной кислоты (1:1)

50 см 3 концентрированной соляной кислоты смешивают с 50 см 3 бидистиллированной воды. Раствор устойчив.

9.1.2. Раствор хлорида бария, 5 %

6,2 г хлорида бария (ВаСl ₂ · 2H ₂ О) растворяют в 100 см 3 бидистиллированной воды.

Смешивают 50 см 3 5 %-ного раствора хлорида бария с 150 см 3 этиленгликоля или глицерина и 150 см 3 этилового спирта (или другие объемы, кратные указанным) в конической колбе вместимостью 500 см 3 . Доводят величину pH раствора приблизительно до 3 по универсальной индикаторной бумаге раствором соляной кислоты 1:1 и оставляют на 2 — 3 сут. в темном месте, накрыв колбу часовым стеклом. После отстаивания раствор осадителя переносят в темную склянку с притертой стеклянной или полипропиленовой пробкой. Если при отстаивании на дне колбы образовался осадок, перенос осадителя в склянку следует проводить осторожно, так чтобы осадок остался в колбе. Раствор осадителя пригоден в течение 1 — 1,5 месяца. Показателем непригодности осадителя являются неудовлетворительные результаты контроля стабильности градуировочной зависимости с использованием градуировочного образца с концентрацией 40 мг/дм 3 (9.4).

9.1.4. Раствор соляной кислоты 4 моль/дм 3

170 см 3 концентрированной соляной кислоты растворяют в 330 см 3 дистиллированной воды.

9.1.5. Раствора гидроксида натрия 1 моль/дм 3

20 г гидроксида натрия растворяют в 500 см 3 дистиллированной воды. Хранят в полиэтиленовой посуде.

9.1.6. Раствор гидроксида натрия, 0,4 %

2 г гидроксида натрия растворяют в 500 см 3 дистиллированной воды. Хранят в полиэтиленовой посуде.

Способ подготовки активного угля приведен в приложении А.

9.2. Приготовление градуировочного раствора

9.2.1. Градуировочный раствор готовят из стандартного образца (ГСО) с содержанием сульфатов 10 мг/см 3 .

Вскрывают ампулу и ее содержимое переносят в сухую чистую коническую пробирку. Отбирают 5 см 3 образца с помощью чистой сухой пипетки с одной отметкой и переносят в мерную колбу вместимостью 200 см 3 . Доводят объем в колбе до метки дистиллированной водой и перемешивают. Массовая концентрация сульфатов в градуировочном растворе составляет 0,250 мг/см 3 .

9.2.2. При отсутствии ГСО допускается использовать аттестованный раствор сульфата, приготовленный из соли сульфата калия. Методика приготовления аттестованного раствора приведена в приложении Б.

Для приготовления образцов для градуировки в мерные колбы вместимостью 50 см 3 с помощью градуированных пипеток вместимостью 1, 2, 5 и 10 см 3 вносят 0; 0,4; 0,8; 1,2; 1,6; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0 и 8,0 см 3 градуировочного раствора с массовой концентрацией сульфат-ионов 0,250 мг/см 3 .

Объемы растворов доводят до меток на колбах бидистиллированной водой и перемешивают. Массовая концентрация сульфатов в полученных образцах составит соответственно 0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0; 15,0; 20,0; 25,0; 30,0; 40,0 мг/дм 3 .

По 5 см 3 каждого из приготовленных образцов вносят в две сухие конические колбы вместимостью 50 см 3 и добавляют по 1 капле раствора соляной кислоты 1:1. При непрерывном перемешивании приливают в каждую колбу 5 см 3 раствора осадителя и продолжают перемешивание содержимого еще 10 — 15 с. Через (40 ± 5) мин 2 — 3 раза измеряют оптическую плотность каждого из полученных растворов при длине волны 315 нм в кювете длиной 2 см. Среднее значение оптической плотности холостого опыта вычитают из усредненной оптической плотности растворов, содержащих сульфаты.

Градуировочные зависимости оптической плотности от концентрации сульфатов рассчитывают методом наименьших квадратов для диапазонов от 2 до 10 мг/дм 3 и от 10 до 40 мг/дм 3 . Градуировочные зависимости устанавливают при приготовлении нового раствора осадителя, а также при замене измерительного прибора.

9.4.1. Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят каждый раз перед анализом серии проб. Средствами контроля являются образцы, используемые для установления градуировочной зависимости по 9.3 (не менее 3 для каждой градуировочной зависимости). Допускается проводить контроль стабильности одной градуировочной зависимости, если вторая зависимость не будет использована для расчета результатов анализа в данной серии проб. Градуировочная характеристика считается стабильной при выполнении следующих условий:

где X — результат контрольного измерения массовой концентрации сульфатов в образце, мг/дм 3 ;

С — приписанное значение массовой концентрации сульфатов в образце, мг/дм 3 ;

s _R — показатель воспроизводимости для концентрации С, мг/дм 3 (таблица 1).

Если условие стабильности не выполняется для одного образца для градуировки, необходимо выполнить повторное измерение этого образца для исключения результата, содержащего грубую погрешность. При повторном невыполнении условия, выясняют причины нестабильности, устраняют их и повторяют измерение с использованием других образцов, предусмотренных методикой. Если градуировочная характеристика вновь не будет удовлетворять условию (1), устанавливают новую градуировочную зависимость.

9.4.2. При выполнении условия (1) учитывают знак разности между измеренными и приписанными значениями массовой концентрации сульфатов в образцах. Эта разность должна иметь как положительное, так и отрицательное значение, если же все значения имеют один знак, это говорит о наличии систематического отклонения. В таком случае требуется установить новую градуировочную зависимость.

10.1. Отбирают по 5,0 см 3 анализируемой воды в две сухие конические колбы вместимостью 50 см 3 , добавляют 1 каплю раствора соляной кислоты 1:1 и перемешивают. Через 1 — 2 мин при непрерывном перемешивании приливают в колбы по 5 см 3 раствора осадителя и продолжают перемешивание содержимого еще 10 — 15 с. Через (40 ± 5) мин измеряют оптическую плотность полученных растворов при длине волны 315 нм в кювете длиной 2 см относительно дистиллированной воды.

Если измеренное значение оптической плотности пробы превышает таковое для последней точки градуировочной зависимости, проводят повторное измерение после разбавления пробы. Для разбавления отбирают аликвоту от 5 до 25 см 3 исходной воды пипеткой с одной отметкой, помещают аликвоту в мерную колбу вместимостью 50 см 3 , доводят до метки бидистиллированной водой и перемешивают. Отбираемую для разбавления аликвоту следует выбирать таким образом, чтобы массовая концентрация сульфатов в пробе после разбавления находилась в пределах от 20 до 40 мг/дм 3 .

Одновременно выполняют два параллельных определения сульфатов в холостой пробе, используя 5 см 3 бидистиллированной воды.

10.2. Мешающее влияние взвешенных и коллоидных веществ устраняют предварительным фильтрованием пробы через мембранный фильтр с диаметром пор 0,45 мкм или бумажный фильтр «синяя лента».

10.3. Если анализируемая вода окрашена или опалесцирует (опалесценция или слабая муть может появиться при подкислении пробы), проводят измерение ее собственной оптической плотности, прибавив к 5 см 3 пробы 1 каплю раствора соляной кислоты 1:1 и 5 см 3 бидистиллированной воды.

Если оптическая плотность пробы, обусловленная ее окраской, превышает величину 0,2, для устранения влияния цветности воду пропускают через колонку с активным углем. Первую порцию воды, прошедшую через колонку (40 — 50 см 3 ), отбрасывают.

11.1. Вычисляют значение оптической плотности А_х, соответствующее концентрации сульфатов в пробе воды, по формуле

где А — значение оптической плотности анализируемой пробы воды с осадителем;

А₁ — значение собственной оптической плотности проб;

А₂ — среднее арифметическое значение оптической плотности холостой пробы.

11.2. По соответствующей градуировочной зависимости находят массовую концентрацию сульфатов в анализируемой пробе воды X согласно полученному значению оптической плотности А_х. Если измерение проводилось после разбавления пробы, то в полученный результат вводят соответствующую поправку.

11.3. Результат измерений в документах, предусматривающих его использование, представляют в виде:

, мг/дм 3 (Р = 0,95), (3)

где — среднее арифметическое значение двух результатов, разность между которыми не превышает предела повторяемости r (2,77 s _r ), мг/дм 3 . Значения s _r приведены в таблице 1. При превышении предела повторяемости следует поступать в соответствии с 12.2;

± D — границы характеристик погрешности результатов измерений для данной массовой концентрации сульфатов (таблица 1), мг/дм 3 .

Численные значения результата измерений должны оканчиваться цифрой того же разряда, что и значения характеристики погрешности.

11.4. Допустимо представлять результат в виде:

, (Р = 0,95) при условии D _л D , (4)

где ± D _л — границы характеристик погрешности результатов измерений, установленные при реализации методики в лаборатории и обеспечиваемое контролем стабильности результатов измерений, мг/дм 3 .

Примечание — Допустимо характеристику погрешности результатов измерений при внедрении методики в лаборатории устанавливать на основе выражения D _л = 0,84 · D с последующим уточнением по мере накопления информации в процессе контроля стабильности результатов измерений.

12.1. Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории предусматривает:

— оперативный контроль исполнителем процедуры выполнения измерений (на основе оценки повторяемости, погрешности при реализации отдельно взятой контрольной процедуры);

— контроль стабильности результатов измерений (на основе контроля стабильности среднеквадратического отклонения повторяемости, среднеквадратического отклонения внутрилабораторной прецизионности, погрешности).

12.2.1. Контроль повторяемости осуществляют для каждого из результатов контрольных измерений, полученных в соответствии с методикой анализа. Для этого отобранную пробу воды делят на две части, и выполняют анализ в соответствии с разделом 10.

12.2.2. Результат контрольной процедуры r _к , мг/дм 3 рассчитывают по формуле

где X ₁ , X ₂ — результаты контрольных измерений массовой концентрации определяемого компонента, мг/дм 3 .

12.2.3. Предел повторяемости r _п , мг/дм 3 рассчитывают по формуле

где s _r — показатель повторяемости методики, мг/дм 3 (таблица 1).

12.2.4. Результат контрольной процедуры должен удовлетворять условию

12.2.5. При несоблюдении условия (7) выполняют еще два измерения и сравнивают разницу между максимальным и минимальным результатами с нормативом контроля равным 3,6 s _r . В случае повторного превышения предела повторяемости, поступают в соответствии с разделом 5 ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002.

12.3. Алгоритм оперативного контроля процедуры выполнения измерений с использованием метода добавок

12.3.1. Контроль исполнителем процедуры выполнения измерений проводят путем сравнения результатов отдельно взятой контрольной процедуры К_к с нормативом контроля К.

12.3.2. Результат контрольной процедуры К_к рассчитывают по формуле

(8)

где — результат контрольного измерения массовой концентрации сульфатов в пробе с известной добавкой, мг/дм 3 ;

— результат контрольного измерения массовой концентрации сульфатов в рабочей пробе, мг/дм 3 ;

С — величина добавки, мг/дм 3 .

12.3.3 Норматив контроля погрешности К рассчитывают по формуле

(9)

где — значение погрешности методики анализа соответствующее массовой концентрации сульфатов в пробе с добавкой, мг/дм 3 ;

D _X — значение погрешности методики анализа соответствующее массовой концентрации сульфатов в рабочей пробе, мг/дм 3 .

12.3.4. Если результат контрольной процедуры удовлетворяет условию

процедуру анализа признают удовлетворительной.

При невыполнении условия (10) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (10), выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.

12.4. Периодичность оперативного контроля и процедуры контроля стабильности результатов выполнения измерений регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории.

Расхождение между результатами измерений, полученными в двух лабораториях, не должно превышать предела воспроизводимости. При выполнении этого условия приемлемы оба результата измерений и в качестве окончательного может быть использовано их общее среднее значение. Значение предела воспроизводимости рассчитывают по формуле

При превышении предела воспроизводимости могут быть использованы методы оценки приемлемости результатов измерений согласно разделу 5 ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002.

Примечание — Оценка приемлемости проводится при необходимости сравнения результатов измерений, полученных двумя лабораториями.

Порцию активного угля, достаточную для заполнения колонки, помещают в термостойкую коническую колбу, добавляют 100 — 150 см 3 раствора соляной кислоты 4 моль/дм 3 и кипятят 2 — 3 ч, накрыв колбу часовым стеклом. Если раствор кислоты окрашивается, повторяют операцию до т ex пор, пока он не останется бесцветным. Уголь отмывают дистиллированной водой до значения рН, соответствующего рН дистиллированной воды по универсальной индикаторной бумаге, добавляют 100 — 150 см 3 раствора гидроксида натрия 1 моль/дм 3 и выдерживают 8 — 10 ч. Если появляется окраска, операцию повторяют.

Очищенный уголь отмывают дистиллированной водой до нейтральной реакции по универсальной индикаторной бумаге, затем промывают бидистиллированной водой. Хранят в склянке с бидистиллированной водой.

После пропускания каждой пробы воды уголь в колонке регенерируют промыванием 0,4 %-ным раствором гидроксида натрия до исчезновения окраски последнего, затем дистиллированной до нейтральной реакции, после чего промывают бидистиллированной водой.

Методика
приготовления аттестованного раствора сульфат-ионов для установления градуировочных характеристик приборов и контроля точности измерений массовой концентрации сульфатов турбидиметрическим методом AP1-SО₄ 2-

Б.1. Назначение и область применения

Настоящая методика регламентирует процедуру приготовления аттестованного раствора сульфат-ионов, предназначенного для установления градуировочных зависимостей и контроля точности результатов измерений массовой концентрации сульфатов в природных и очищенных сточных водах турбидиметрическим методом.

Б.2. Метрологические характеристики

Б.2.1. Аттестованное значение массовой концентрации сульфат-ионов в аттестованном растворе составляет 0,250 мг/см 3 .

Б.2.2. Абсолютная величина погрешности аттестованного значения массовой концентрации сульфат-ионов в аттестованном растворе с вероятностью 0,95 не превышает 0,0025 мг/см 3 .

Б.3. Средства измерений, вспомогательные устройства, реактивы

Б.3.1. Весы аналитические не ниже 2 класса точности по ГОСТ 24104-2001.

Б.3.2. Шкаф сушильный общелабораторного назначения.

Б.3.3. Колба мерная не ниже 2 класса точности по ГОСТ 1770-74 вместимостью 500 см 3 .

Б.3.4. Стаканчик для взвешивания (бюкс) по ГОСТ 25336-82.

Б.3.5. Воронка лабораторная по ГОСТ 25336-82 диаметром 56 мм.

Б.3.8. Калий сернокислый (сульфат калия) по ГОСТ 4145-74. х. ч.

Б.3.9. Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.

Б.4. Процедура приготовления аттестованного раствора сульфат-ионов

Для приготовления аттестованною раствора сульфат-ионов на аналитических весах взвешивают в бюксе с точностью до четвертого знака после запятой 0,227 г K ₂ SO ₄ предварительно высушенного в сушильном шкафу при 105 ° C в течение 1 ч. Количественно переносят навеску в мерную колбу вместимостью 500 см 3 , растворяют в дистиллированной воде, доводят объём раствора до метки и перемешивают.

Переносят раствор в склянку с хорошо притертой стеклянной или пластиковой пробкой.

Полученному раствору приписывают массовую концентрацию сульфат-ионов 0,250 мг/см 3 .

Б.5. Расчет метрологических характеристик аттестованного раствора

Аттестованное значение массовой концентрации сульфат-ионов C , мг/см 3 рассчитывают по формуле

(Б.1)

где m — масса навески сульфата калия, г;

V — вместимость мерной колбы, см 3 .

Расчет предела возможных значений погрешности приготовления аттестованного раствора сульфат-ионов с массовой концентрацией 0,250 мг/см 3 выполняют по формуле

(Б.2)

где C — приписанное раствору значение массовой концентрации сульфат-ионов, мг/см 3 ;

µ — массовая доля основного вещества (K ₂ SO ₄ ) в реактиве, приписанная реактиву квалификации «х. ч.»;

D _µ — предельное значение возможного отклонения массовой доли основного вещества в реактиве от приписанного значения µ;

m — масса навески сульфата калия, г;

D _m — предельная возможная погрешность взвешивания, равная 0,0002 г;

V — вместимость мерной колбы, равный 500 см 3 ;

D _V — предельное значение возможного отклонения вместимости мерной колбы от номинального значения, равное 0,4 см 3 .

Значение величины погрешности приготовления аттестованного раствора равно:

Б.6. Требования безопасности

Необходимо соблюдать общие требования техники безопасности при работе в химических лабораториях.

Б.7. Требования к квалификации операторов

Аттестованный раствор может готовить инженер или лаборант со средним специальным образованием, прошедший специальную подготовку и имеющий стаж работы в химической лаборатории не менее 6 мес.

Б.8. Требования к маркировке

На склянку с аттестованным раствором должна быть наклеена этикетка с указанием массовой концентрации сульфат-ионов, погрешности ее установления и даты приготовления.

Аттестованный раствор следует хранить в стеклянной склянке с притертой стеклянной или пластиковой пробкой при комнатной температуре не более 6 месяцев.

Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды

ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ГИДРОХИМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ»

344090, г. Ростов-на-Дону пр. Стачки, 198

СВИДЕТЕЛЬСТВО № 57.24-2004
об аттестации методики выполнения измерений

Методика выполнения измерений массовой концентрации сульфатов в водах турбидиметрическим методом, разработанная ГУ «Гидрохимический институт» (ГУ ГХИ) и регламентированная P Д 52.24.405-2005 аттестована в соответствии с ГОСТ Р 8.563-96 с изменениями 2002 г.

Аттестация осуществлена по результатам экспериментальных исследований.

В результате аттестации установлено, что методика соответствует предъявляемым к ней метрологическим требованиям и обладает следующими основными метрологическими характеристиками:

1. Диапазон измерений, значения характеристик погрешности и ее составляющих (Р = 0,95)

Диапазон измерений массовой концентрации сульфатов X , мг/дм 3

Показатель повторяемости (среднеквадратическое отклонение повторяемости) s _r,

Показатель воспроизводимости (среднеквадратическое отклонение воспроизводимости) s _R, мг/дм 3

Показатель правильности (границы систематической погрешности при вероятности Р = 0,95) ± D _c, мг/дм 3

Показатель точности (границы погрешности при вероятности Р = 0,95) ± D , мг/дм 3

источник

• Вы здесь:
• Качество
• Методики и тесты
• Методы определения содержания сульфатов в воде

Сульфатами называют соли кислоты серной H2SO4. Многие из этих соединений, и это большинство из них, растворимые в воде, имеют небольшую твердость и светлую окраску. Большая часть сульфатов осадочного происхождения, это озёрные и химические морские осадки. Они являются минералами. В их кристаллической структуре содержаться комплексные анионы SO42- (рис.1). Наиболее распространенными соединениями являются сульфаты двухвалентных оснований. Это сильные основания, являющиеся труднорастворимые (Ва2+, Sr2+ и Ca2+). Основания, которые более слабые, образуют часто неустойчивые основные соли. К ним можно отнести сульфаты окисленного железа. К основаниям более сильным – двойные соли и кристаллогидраты.

Сульфаты являются одними из важных анионов. Они находятся во всех поверхностных водах. И главным источником их являются химические процессы растворения и выветривания минералов, содержащих серу, и процессы окисления серы и сульфидов.

В большом количестве сульфаты поступают в водоемы в результате отмирания организмов, окисления водных и наземных веществ животного и растительного происхождения, с подземными стоками

В большом количестве сульфатные ионы содержатся в промышленных стоках, в сточных водах коммунального хозяйства и от производств сельского хозяйства.

Для маломинерализованных вод характерна ионная форма SO42-. Но сульфаты способны образовывать устойчивые нейтральные пары, (например CaSO4, MgSO4), когда увеличивается минерализация. Эти соединения играют важную роль в непростом круговороте серы в природе. Под действием сульфатредуцирующих бактерий и при отсутствии кислорода они восстанавливаются до сульфидов и сероводорода. Но как только в природной воде появляется кислород, опять окисляются до сульфатов.

Зеленые растения и некоторые бактерии (автотрофы) для построения своего белкового вещества получают сульфаты растворимые в воде. После их отмирания другие бактерии (гетеротрофы) выводят с них протеиновую серу в виде сероводорода. Последний, в присутствии кислорода, окисляется до сульфатов.

В природной воде концентрация этих соединений находится в широких приделах. В дождевых водах количество сульфатов содержится в пределах от 1 до 10 мг/дм3. В водах пресных озер и речках эти значения будут от 5-10 до 60 мг/дм3. А если взять подземные воды, то этот показатель часто намного выше.

В поверхностных водах количество сульфатных ионов находится в зависимости от времени года. Также на этот показатель большую роль оказывает деятельность человека связанная с хозяйством, биологическое состояние водного объекта, различные окислительные и восстановительные процессы.

Большое содержание сульфатов отрицательно влияет на качество воды, органолептические показатели воды ухудшаются. На вкус такая вода солоноватая. Также повышенное содержание этого показателя в воде оказывает воздействие на физиологические процессы в организме человека. Ионы сульфатов плохо всасываются из кишечника, и при повышенной концентрации действуют как слабительное, это приводит к расстройству ЖКТ, нарушается процесс пищеварения. Такая вода также наносит вред волосам, вызывает раздражение слизистой кожи и глаз. Поэтому этот показатель строго регламентируется и введен под контроль. Нормативное содержание сульфатных ионов воде питьевой не должно превышать 500мг/дм3.

Также воду с большим показателем сульфатов не рекомендуют использовать в хозяйстве и быту. По действием кальция они образуют накипь.

Не доказано влияние сульфат-ионов в питьевой воде на процессы коррозии, но если при концентрации более 200 мг/дм3 используют свинцовые трубы, то может произойти вымывание свинца в воду.

В Аналитической лаборатории на производстве ООО «КоролевФарм», которое работает по контракту, а именно на участке ФХИ (физико-химических испытаний), при определении химических и органолептических показателей воды определение сульфатов является обязательным. Испытание проводят по ГОСТу 31940-12 методом титрования с использованием трилона Б (диапазон измерений от 25 до 500мг/дм3). Лаборатория ФХИ оснащена всем необходимым оборудованием и средствами измерений, а также реактивами, материалами, посудой.

Сотрудники лаборатории перед проведением измерения готовят необходимые растворы:

— раствор бария хлористого, (молярная концентрация 0,025 моль/дм3);

— раствор ионов магния (молярная концентрация 0,025 моль/дм3);

— раствор буферный аммиачный (рН (10±0,1));

— раствор аммиака (молярная концентрация 10 ммоль/дм3);

— индикатор эриохрома черного Т;

— раствор трилона Б (молярная концентрация 0,025 моль/дм3);

— 2%-ный раствор азотнокислого серебра.

Далее лаборант определяет коэффициент поправки, чтоб концентрация раствора динатриевой соли ЭДТУ, была приближена к 25 ммоль/дм3.

Для этого берем колбу коническую (объем 250 см3), вносим в нее (пипеткой) 10 см3 раствора ионов Mg. Потом добавляем 90 см3 воды дистиллированной, 5 см3 раствора аммиачного буферного, 5-7 капель раствора индикаторного (или смеси индикаторной 0,1 г и проводим титрование раствором динатриевой соли ЭДТУ, используя титратор или бюретку (рис. 2). Титруем до того момента, пока цвет раствора четко изменится с красно-фиолетового на синий с зеленоватым оттенком. Фиксируем количество раствора динатриевой соли ЭДТУ, которое мы потратили на титрование Vтр. Далее проводим еще 2 титрования, при этом первое значение учитывается как контрольное определение. Коэффициент поправки К рассчитывают по формуле:

10 – количество раствора ионов Mg в см3, а Vтр.- количество Na 2 ЭДТУ, потраченного на испытание.

(К) рассчитываем по формуле для каждого из 3 проведенных титрований. А за окончательный результат берем среднее значение и оно должно быть в пределах 1,00±0,03.

Также необходимо определить (К) для приведения концентрации MgSO4или MgCl2 к 0,25 моль/дм3.

Для этого опять берем колбу коническую (объемом 250 см3), вносим пипеткой трилона Б(динатриевая соль ЭДТУ) (10 см3), потом 90 мл воды дистиллированной, 5 мл аммиачного буфера, 5-7 капель индикаторного раствора (или смеси индикаторной 0,1 г ) и проводим титрование раствором MgSO4 (MgCl2). Титрование проводим до момента изменения синей окраски раствора до лилового. Фиксируем количество магния хлористого (сернокислого), которое мы израсходовали на титрование VMg. Коэффициент (К1) поправки рассчитываем по формуле:

где 10 – количество раствора динатриевой соли ЭДТУ в см3, VMg – количество раствора MgSO4или MgCl2, потраченного на испытание. (К) рассчитываем по формуле также для каждого из 3 проведенных титрований и за конечный результат берем среднее значение (1,00±0,03),

Перед проведением испытания при необходимости удаляем из пробы взвешенные и коллоидные вещества, которые могут повлиять на конечный результат. Для этого пробу воды (250 мл) фильтруем через фильтр, поры которого имеют размер 0,45 мкм.

Подготовка пробы к титрованию

Одновременно анализируем не меньше 2-х проб воды в параллели (объем каждой 100 см3).

Берем две конической колбы объемом 250 см3 и вносим в каждую из них пипеткой по 100 мл нашей пробы. Потом капаем три капли (в каждую колбу) соляной кислоты концентрированной, 25 мл раствора бария хлористого, ставим на водяную баню (рис. 3), нагреваем и кипятим 10 мин. Далее баню выключаем и выдерживаем 1 час. Потом пробы охлаждаем на воздухе до температуры 200С (±30С).

Дальше содержимое наших колб фильтруем через фильтр (рис. 4). Фильтр перед фильтрацией промываем горячей водой. Фильтруем так, чтоб осадок сернокислого бария не попал на фильтр. Осадок в колбе промываем 5-6 раз водой горячей и эту же воду тоже пропускаем через фильтр. Потом промываем фильтр водой дистиллированной несколько раз до отсутствияионов хлорида, наличие или отсутствие которых можно определить так: к 5 мл воды, которую использовали для промывания, капаем 3-5 капли раствора АgNO3 и размешиваем. Помутнение раствора является признаком наличия хлорид-ионов.

Если заведомо известно, что в испытуемой пробе содержание сульфат-ионов > 250 мг/дм3, то пробу берем объемом 50 мл или того меньше и доводим дистиллированной водой в колбе для осаждения до 100 мл.

источник