ГОСТ 1030-81 Вода хозяйственно-питьевого назначения. Полевые методы анализа

Группа НО?

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ВОДА ХОЗЯЙСТВЕННО-ПИТЬЕВОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Полевые методы анализа

House keeping and potable water. Field methods of analysis

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 11 августа 1981 г. Hs 3765 срок действие установлен

с 01.01.83 до 01.01.88

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на природные воды хозяйственно-питьевого назначения и устанавливает полевые методы органолептического и физико-химического анализов в процессе гидрогеологической съемки, поисков и разведки источников хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Общие требования по ГОСТ 24902—81.

• 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И ОРГАНОЛЕПТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ (ЗАПАХ, ВКУС, ЦВЕТНОСТЬ, МУТНОСТЬ)

  • 1.1. Определение температуры

Температуру воды определяют термометром с делениями на 0, Г С. Для определения температуры воды колодцев и источников применяют родниковые («ленивые^{1 2}) термометры, для воды буровых скважин — максимальные термометры. Помимо ртутных термометров используют также электрические термометры и термоэлементы.

• 1.2. Определение запаха

В чистый, без запаха стеклянный сосуд вместимостью 50—100 мл наливают анализируемую воду, примерно на ⁸/< объема, закрывают его стеклянной или корковой пробкой, затем взбалтывают пробу, вынимают пробку и сразу нюхают.

Интенсивности запаха оценивают по пятибалльной системе по ГОСТ 3351—74. При этом учитывают характер запаха (землистый, нефтепродуктов и.др.).

гост teio—st

• 1.3. Определение вкуса

Вкус воды определяют при отсутствии подозрений на ее загрязненность. Анализируемую воду набирают в рот, не проглатывая, и задерживают несколько секунд. Интенсивность вкуса оценивают по пятибалльной системе по ГОСТ 3351—74. При этом учитывают характер привкуса (соленый, кислый, щелочным, металлический и др.).

• 1.4. Определение цветности

Цветность определяют только в прозрачной природной воде. Пробирку диаметром 14—16 мм из бесцветного стекла наполняют анализируемой водой до высоты 10—12 см и рассматривают сверху на белом фоне.

Качественно различают следующие степени цветности: бесцветная, слабо-желтоватая, светло-желтая, желтая, интенсивно желтая.

• 1.5. Определение мутности

Пробирку диаметром 14—16 мм из бесцветного стекла наполняют анализируемой водой до высоты 10—12 см и рассматривают сверху на черном фоне. Качественно различают следующие степени мутности: прозрачная, слабо опалесцирующая, опалесцирующая, слабо мутная, мутная, очень мутная.

• 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА

  • 2.1. Общие требования

    • 2.1.1. Для анализа химического состава воды применяют: колориметрические методы для определения pH, общего железа, нит-рит-иона, иона аммония, нитрат-иона, фтора и суммы металлов;

объемные методы — для определения карбоната-иона, гидро-карбонат-иона, хлор-иона, иона кальция и общей жесткости;

турбидиметрические методы — для определения сульфат-иона; расчетные методи для определения иона магния, иона натрия, сухого остатка и карбонатной жесткости.

Допускается, кроме установленных настоящим стандартом методов, применять другие методы (например, инструментальные), удовлетворяющие требованиям ГОСТ 24902—81.

• 2.1.2. Применяемые реактивы должны быть «чистые для анализа» (ч. д. а.) или «химически чистые» (х. ч.), если квалификация специально не оговорена в методе анализа.

• 2.1.3. Колориметрически^ методы определения компонентов проводят способом «стандартных серий» в пробирках одинакового диаметра из бесцветного стекла с меткой 5 мл. Следует иметь в виду, что возникающие в процессе колориметрических реакций окраски, обычно малоустойчивы. Поэтому шкалы модельных эталонов для сравнения приходится готовить многократно одновременно с проведением анализа воды. Для устранения этого недостатка

разрешается при полевых анализах выполнять колориметрирование не только путем сравнения возникающей окраски с модельными -эталонами, но и с имитирующими эту окраску устойчивыми растворами или окрашенными пленочными шкалами. При работе с пленочными шкалами применяют колориметрические пробирки, внутренний диаметр которых не выходит за пределы (12,8±0,4) мм.

• 2.1.4. Объемные методы определения компонентов проводят в пробирках вместимостью 15—20 мл и имеющих метку 10 мл. Перед определением пробирку два-три раза ополаскивают анализируемой водой и затем наливают воду до метки. Жидкость перемешивают стеклянной палочкой с шариком на конце. На пробирку с титруемой жидкостью надевают резиновое кольцо и помещают в полевой мутномер (см. п. 2.4.1.4).

Для анализа маломинерализованных вод допускается применять менее концентрированные титрованные растворы (0,02 н.— 0,03 н.).

• 2.2. Калориметрические методы

  • 2.2.1. Опре деление водородного показателя (pH)

    • 2.2.1.1. Определение выполняют для интервала pH 5,4—8,0 колориметрическим методом, применяя универсальный индикатор.

    • 2.2.1.2. Подготовка к анализу

Приготовление универсального индикатора

Раствор А. 0,100 г индикатора бромтимоловый синий растворяют в фарфоровой ступке в присутствии 8,0 мл 0,02 н. раствора гидроокиси натрия, прибавляют 50 мл этилового спирта ректификата, переносят в мерную колбу вместимостью 250 мл и доводят объем раствора дистиллированной водой до метки.

Раствор Б. 0,025 г индикатора метиловый красный растворяют в фарфоровой ступке в присутствии 4,6 мл 0,02 н. раствора гидроокиси натрия, прибавляют 50 мл этилового спирта ректификата, переносят в мерную колбу вместимостью 250 мл и доводят объем раствора дистиллированной водой до метки.

Растворы А и Б сливают в соотношении 1:1.

Приготовление 0,1%-ного раствора метилового оранжевого — по ГОСТ 4919.1—77.

• 2.2.1.3. Проведение анализа

Анализируемую воду наливают в колориметрическую пробирку до метки 5 мл, прибавляют при помощи тарированной капельницы 0,10 мл универсального индикатора, перемешивают жидкость и сразу же сравнивают со шкалой эталонов.

Эталоном служат буферные растворы, к 5 мл каждого из которых добавляют 0,10 мл универсального индикатора. Буферные растворы готовят по ГОСТ 4919.2—77.

Шкалу составляют для следующих значений pH: 5,4; 5,6*, 5,8; 6,0; 6,2; 6,4; 6,6; 6,8; 7,0; 7,2; 7,4; 7,6; 7,8; 8,0.

Если pH окажется равным или менее 5,4, анализируемую воду проверяют качественной реакцией, добавляя к 5 мл воды каплю 0,1%-ного раствора метилового оранжевого. Если окраска при этом окажется розовой, записывают результаты: рН<4,5. Анализ пробы на другие компоненты в этом случае прекращают. Если окраска окажется желтой, записывают результат: pH<5,4. Если pH воды окажется больше 8,0, записывают результат: рН>8,0.

2.2.2. Определение массовой концентрации железа (Fe)

Ортофенантролиновый метод

• 2.2.2.1. Определение основано на способности иона закисного железа образовывать в интервале pH 3—9 с ортофенантролином комплексное соединение, окрашенное в оранжево-красный цвет.

Окисное железо восстанавливают до закисного солянокислым гидроксиламином в нейтральной или слабокислой среде

• 2.2.2.2. Подготовка к анализу

Приготовление 10%-ного раствора гидроокиси натрия

10 г гидроокиси натрия растворяют в 90 мл дистиллированной воды. Раствор хранят в полиэтиленовом сосуде.

Приготовление 10%-ного раствора солянокислого гидроксиламина.

10 г солянокислого гидроксиламина (NH₂OH HC1) растворяют в 90 мл дистиллированной воды.

Приготовление ацетатного буферного раствора

250 г уксуснокислого аммония (CH3COONH4) растворяют в 150 мл дистиллированной воды. Добавляют 700 мл ледяной уксусной кислоты и доводят объем до 1 мл дистиллированной водой. Приготовление 0,1%-ного раствора ортофенантролина

0,10 г моногидрата ортофенантролина (СиоНвМг’НгО) растворяют в 100 мл дистиллированной воды, подкисленной 3—4 каплями соляной кислоты (I : 1). Реактив хранят в темном стеклянном сосуде с притертой пробкой.

• 2.2.2.3. Проведение анализа

10 мл анализируемой воды в зависимости от pH среды доводят из капельниц 10%-ным раствором гидроокиси натрия или соляной кислотой (1:10) в присутствии индикаторной бумаги конго до перехода окраски бумаги в фиолетовый цвет (рН-4—5). Приливают поочередно 0,2 мл 10%-ного раствора солянокислого гидроксиламина, 1 мл ацетатного буферного раствора и 0,50 мл 0,1%-ного раствора ортофенантролина. После прибавления каждого реактива содержимое пробирки перемешивают. Оставляют раствор не менее чем на 15—20 мин для полного развития окраски. Окрашенный раствор отливают в сухую колориметрическую пробирку до метки 5 мл и сравнивают со шкалой эталонов железа, приготовленных в аналогичных условиях.

Для приготовления шкалы эталонов пользуются разбавленными стандартными растворами соли Мора, приготовленными по ГОСТ 4212—76.

Шкалу составляют для следующих значений Fe (мг/дм³): 0,00; 0,10; 0,20; 0,25; 0,30; 0,40; 0,50; 0,70; 1,00; 1,50.

Если окраска жидкости окажется интенсивнее крайнего эталона (1,5 мг/дм³), анализируемую воду разбавляют б десять раз дистиллированной водой, не содержащей железа, и определение повторяют. При вычислении результатов учитывают величину разбавления.

Дипиридиловыи метод

• 2.2.2.4. Определение основано на способности иона закисного железа образовывать в интервале pH 3,5—8,5 с а, а'-дипиридилом комплексное соединение, окрашенное в красный цвет.

Окисное железо восстанавливают до закисного солянокислым гидроксиламином в нейтральной или слабокислой среде.

• 2.2.2.5. Подготовка к анализу

Приготовление 0,1%-ного раствора а, а'-дипиридила

0,10 г реактива растворяют в 100 мл дистиллированной воды.

Реактив хранят в темном стеклянном сосуде с притертой пробкой,.

Приготовление 10%-ного раствора гидроокиси натрия, 10%-ного раствора солянокислого гндроксиламина и ацетатного буферного раствора по п. 2.2.2.2.

• 2.2.2 6. Проведение анализа

10 мл анализируемой воды в зависимости от pH среды доводят из капельниц 10%-ным раствором гидроокиси натрия или соляной кислотой (I : 10) в присутствии индикаторной бумаги конго до перехода окраски бумаги в фиолетовый цвет (pH = 4—5). Приливают поочередно 0,2 мл 10%-ного раствора солянокислого гидроксиламина, 1 мл ацетатного буферного раствора и 1,0 мл 0,1 %-ного раствора а, а'-дипиридила. После прибавления каждого реактива содержимое пробирки перемешивают. Оставляют⁶ раствор не менее чем на 15—20 мин для полного развития окраски. Окрашенный раствор отливают в сухую колориметрическую пробирку до метки 5 мл и сравнивают со шкалой эталонов железа, приготовленных в аналогичных условиях.

Для приготовления шкалы эталонов пользуются разбавленными стандартными растворами соли Мора, приготовленными по ГОСТ 4212—76.

Шкалу составляют для следующих значений Fe (мг/дм³): 0,00; 0,10; 0,20; 0,25; 0,30; 0,40; 0,50; 0,70; 1,00; 1,50.

Если окраска жидкости окажется интенсивнее крайнего эталона (1,5 мг/дм³), анализируемую воду разбавляют в десять раз дистиллированной водой, не содержащей железа, и определение повторяют. При вычислении результатов учитывают величину разбавления.

• 2.2.3. Определение массовой концентрации нитрит- и о н а (NOa^-)

• 2.2.3.1. Определение основано на реакции нитрит-иона с реактивом Грисса. Сульфаниловая кислота и альфа-нафтиламин, содержащиеся в реактиве, образуют в кислой среде с нитрит-ионом окрашенное в розовый цвет азосоединение.

• 2.2.3.2. Подготовка к анализу

Приготовление реактива Грисса

Тщательно смешивают растертые в ступке до порошкообразного состояния 89 г винно-каменной кислоты, 10 г сульфаниловой кислоты и 1 г альфа-нафтиламина. Герметически закрытый реактив при хранении в темном месте не должен окрашиваться.

2.2.3.3 Проведение анализа

Анализируемую воду наливают в колориметрическую пробирку до метки 5 мл, добавляют около 0,05 г порошка реактива Грисса, раствор взбалтывают до растворения кристаллов и через 15— 20 мин сравнивают со шкалой эталонов азотистокислого натрия, приготовленных в аналогичных условиях. Если температура окружающей среды будет ниже 20—25° С, время выстаивания воды ^увеличивают или подогревают раствор до 50—60° С и через 5— 10 мин колориметрируют.

Для приготовления шкалы эталонов пользуются соответственно разбавленным стандартным раствором азотистокислого натрия, приготовленным по ГОСТ 4212—76.

Шкалу составляют для следующих значений NO₂^_ (мг/дм³): ОДО; 0,01; 0,02; 0,05; 0,10; 0,20; 0,50; 1,00.

Если окраска жидкости окажется интенсивнее крайнего эталона (1,00 мг/дм³), записывают результат: NO₂“ > 1 мг/дм³.

• 2.2 4. Определение массовой концентрации иона аммония (NH₄⁺)

• 2.2.4.1. Определение основано на реакции иона аммония с реактивом Несслера. Двуйодистая ртуть, содержащаяся в реактиве, образует в щелочной среде окрашенное в желтый цвет соединение йодистый меркураммоний (0 = Hg₂ = NH₂ — J).

2.2.4 2, Подготовка к анализу

Приготовление реактива Несслера — по ГОСТ 4517—75. Реактив хранят в полиэтиленовой капельнице.

Приготовление виннокислого калия — натрия (сегнетовая соль) Сегнетовую соль подвергают сушке в термостате при температуре 80—90° С в течение 2—3 ч для удаления аммонийных солей, затем проверяют на чистоту проведением холостого опыта.

• 2.2.4.3. Проведение анализа

Анализируемую воду наливают в колориметрическую пробирку до метки 5 мл, добавляют ~0,1 г сегнетовой соли и прибавляют из тарированной капельницы 1,0 мл реактива Несслера. Раствор перемешивают и через 1—2 мин сравнивают со шкалой эталонов хлористого аммония, приготовленных в аналогичных условиях.

Для приготовления шкалы, пользуются соответственно разбавленным стандартным раствором хлористого аммония, приготовленным по ГОСТ 4212—76.

Шкалу составляют для следующих значений NH₄⁺ (мг/дм³): 0,0; 0,1; 0,2; 0,4; 0,7; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0.

Если окраска жидкости окажется интенсивнее крайнего эталона (3,0 мг/дм³), записывают результат: NH₄⁺>3 мг/дм³.

• 2.2.5. О п р е д е л е н и е массовой концентрации н-ит-р ат-иона (NO3~)

2.2.5 1. Определение основано на реакции между салициловой кислотой и нитрат-ионами с образованием нитропроизводных салициловой кислоты, которые в щелочной среде окрашены в желтый цвет.

Определению мешает ион хлора, если его массовая концентрация в воде превышает 500 мг/дм³, и железо, если его массовая концентрация превышает 0,5 мг/дм³. От влияния более высоких концентраций железа освобождаются в процессе выполнения анализа. При концентрации хлор-иона более 500 мг/дм³ анализируемую воду разбавляют и определение повторяют.

• 2.2.5.2 Подготовка к анализу

Приготовление 10%-ного раствора салициловой кислоты или салициловокислого натрия

10 г салициловой кислоты или 10 г салициловокислого натрия растворяют в 90 мл этилового спирта (салициловая кислота) или 90 мл дистиллированной воды (салициловокислый натрий).

Приготовление 20%-ного раствора гидроокиси натрия

20 г гидроокиси натрия растворяют в 80 мл дистиллированной воды. Раствор хранят в полиэтиленовом сосуде плотно закрытым.

• 2.2.5.3 Проведение анализа

В небольшую фарфоровую чашку наливают пипеткой с делениями на 0,01 см³ 1,00 мл анализируемой воды. Если в вбде содержится более 0,5 мг/дм³ железа, в чашку вносят 0,1 г сегнетовой соли. Содержание чашки выпаривают досуха на водяной бане. По охлаждении в чашку добавляют 4—5 капель раствора салициловой кислоты (салициловокислого натрия) так, чтобы смочить весь сухой остаток и осторожно при помощи пипетки с резиновой грушей около 0,5 мл концентрированной серной кислоты плотностью 1,83 г/см³. Стеклянной палочкой тщательно растирают сухой остаток с кислотой по дну и стенкам чашки. Затем, не вынимая палочку из чашки, дают жидкости постоять около 5 мин и добавляют 3—4 мл дистиллированной воды с таким расчетом, чтобы смыть стенки чашки. К полученному сернокислому раствору осторожно приливают маленьким цилиндром или градуированной пробиркой 4—5 мл 20%-ного раствора гидроокиси натрия. При наличии в анализируемой воде нитрат-иона сразу возникает желтая окраска.

Содержимое чашки по стеклянной палочке сливают в пробирку с меткой на 10 мл, ополаскивают чашку и палочку небольшими порциями (по нескольку капель) дистиллированной воды и доводят объем раствора до метки. Если при этом выпадает осадок основных солей магния, то раствор оставляют для отстаивания осадка. Прозрачный раствор наливают в колориметрическую пробирку до метки 5 мл и сравнивают со шкалой эталонов, приготовленных в аналогичных условиях.

Для приготовления шкалы пользуются соответственно разбав-.ленным стандартным раствором азотнокислого калия, приготовленным по ГОСТ 4212—76.

Шкалу составляют для следующих значений NO3- (мг/дм³): 0; 5; 10; 15; 20; 30; 40; 45; 50; 60.

Шкала устойчива в течение 6 мес при хранении в сосудах с притертой стеклянной пробкой в темном месте.

Если окраска жидкости окажется интенсивнее крайнего эталона (60 мг/дм³), анализируемую воду разбавляют в 5 раз дистиллированной водой и определение повторяют. При вычислении результатов учитывают величину разбавления.

• 2.2.6. Определение массовой концентрации суммы металлов (2Ме)

• 2.2.6.1. Определение основано на реакции цинка, меди и свинца с дитизоном, в результате которой образуются окрашенные в оранжево-красный цвет дитизонаты металлов.

• 2.2.6.2. Подготовка к анализу

Приготовление аммиака

Для определения суммы металлов применяют аммиак высокой степени чистоты. При отсутствии аммиака квалификации «ос. ч», его получают насыщением очищенной дистиллированной воды концентрированным аммиаком. Для этого в эксикатор наливают 1 л 25%-ного аммиака и на вкладыш эксикатора ставят выпарительную чашку с 500 мл очищенной воды. Эксикатор закрывают и оставляют на двое суток. Получают в чашке аммиак концентрацией ~ 17%.

Очищенную дистиллированную воду получают повторной перегонкой дистиллированной воды. Воду доводят до необходимой чистоты 0,01%-ным раствором очищенного дитизона в четыреххлористом углероде, добавляя на 300—500 мл воды порциями по Ю—15 мл дитизона до тех пор, пока зеленый цвет раствора перестанет изменяться.

Полученный очищенный раствор аммиака разбавляют очищенной дистиллированной водой в 10 раз, прибавляя 10 мл аммиака к 100 мл воды.

Приготовление буферного раствора (рН = 8,0)

Смешивают 55,9 мл 0,05 н. раствора буры с 44,1 мл 0,1 н. раствора соляной кислоты (см. ГОСТ 4819.2—77). Компоненты буферных растворов готовят на очищенной дистиллированной воде.

Приготовление четыреххлористого углерода

Четыреххлористый углерод очищают перегонкой в стеклянном аппарате с дефлегматором при 76° С на водяной бане. Перегонку проводят под тягой.

Приготовление очищенного дитизона

1 г препарата растворяют в 100 мл хлороформа. Жидкость помещают в делительную воронку вместимостью 500 мл, добавляют 10 мл 3%-ного раствора аскорбиновой кислоты и 100 мл разбавленного очищенного аммиака (1 : 100). Встряхивают смесь в воронке в течение 2 мин, затем оставляют воронку в вертикальном положении до полного разделения слоев. Нижний хлороформенный слой сливают в другую делительную воронку, следя за тем, чтобы в оранжевом водном аммиачном растворе не осталось капелек хлороформа. Извлечение дитизона свежими порциями аммиачного раствора с аскорбиновой кислотой повторяют до тех пор, пока новые порции водно-аммиачного раствора перестанут окрашиваться ь желтый цвет (для этого обычно требуется 5—6 извлечений). Аммиачные экстракты^ содержащие дитизон, собирают вместе в делительную воронку вместимостью 1 л и, осторожно помешивая, нейтрализуют соляной кислотой (1 : 1), пока дитизон выпадет в виде темных хлопьев, а цвет раствора из оранжевого перейдет в бледно-зеленоватый. Полученный дитизон отфильтровывают через бумажный фильтр, два-три раза промывают 1%-ным водным раствором аскорбиновой кислоты, собирая осадок струей из про-мывалки в нижнюю часть фильтра, и оставляют на воздухе до высушивания. Очищенный дитизон хранят в темной бюксе или пробирке с притертой пробкой. Все работы по очистке дитизона проводят в вытяжном шкафу.

Приготовление 0,01%-ного раствора дитизона

0,010 г дитизона растворяют в 100 мл четыреххлористого углерода. Раствор хранят в темном стеклянном сосуде с притертой пробкой. Срок годности 6 мес.

Чистота применяемых для определения суммы -металлов реактивов и посуды проверяется проведением холостых опытов.

• 2.2.6.3. Проведение анализа

В ополоснутую несколько раз анализируемой водой делительную воронку вместимостью 100 мл с предварительно нанесенной на ней меткой 25 мл наливают до метки анализируемую воду, прибавляют 1,0 мл буферного раствора п при помощи тарированной

ГОСТ 1030—ei

капельницы или пипетки с резиновой грушей 2,0 мл 0,01 %-ного раствора дитизона. Встряхивают содержимое воронки в течение 1 мин, вносят из капельницы 2 капли раствора очищенного аммиака (концентрации 1:10) и вновь встряхивают в течение 15— 20 с. Воронку оставляют до расслоения жидкости. После расслоения сливают органический слой в колориметрическую пробирку и сравнивают со шкалой эталонов, приготовленных в тех же условиях.

Основной стандартный раствор суммы металлов готовят из смеси цинка, меди и свинца в молярных соотношениях 3:1:1. С этой целью в мерную колбу вместимостью 1 л помещают 0,392 г металлического цинка, 0,127 г металлической меди и 0,414 г металлического свинца, приливают 20 мл концентрированной азотной кислоты и после растворения металлов доливают дистиллированной водой до метки. Получают 0,01 М раствор суммы металлов.

Раствор устойчив в течение года.

Из основного стандартного раствора готовят рабочий стандартный раствор концентрацией 0,001 ммоль/дм³.

Разбавление проводят в два этапа. Вначале получают промежуточный раствор разбавлением основного раствора в 100 раз, а затем разбавлением промежуточного раствора еще в 100 раз.

Промежуточный раствор устойчив в течение месяца.

Из рабочего стандартного раствора соответствующим разбавлением приготавливают эталоны шкалы. Все операции по приготовлению конечного рабочего и эталонных растворов выполняются в день проведения анализа.

Все разбавления проводят очищенной дистиллированной водой. Шкалу составляют для следующих значений в анализируемой воде SMe: 0,0000; 0,0001; 0,0002; 0,0003; 0,0005; 0,0008;

0,0010 ммоль/дм³, что соответствует в условном пересчете 2Ме на цинк (с округлением до одного значащего десятичного знака) 0,000; 0,006; 0,010; 0,020; 0,030; 0,050; 0,060 мг/дм³.

Если окраска жидкости окажется интенсивнее крайнего эталона, результат записывают: SMe>0,001 ммоль/дм³.

• 2.2.7. О п р е д е л е н и е массовой концентрации фтора (F)

• 2.2.7.1. Определение основано на реакции фтора и лантанали-заринкомплексонового лака с образованием окрашенного в синий цвет тройного комплекса фторида, трехвалентного лантана и али-заринкомплексона. Определению мешают алюминий, железо и повышенное содержание органических веществ.

Ввиду того, что содержание алюминия в нейтральных и около-нейтральных природных водах (рН = 6—8) обычно очень незначительно, влиянием алюминия пренебрегают.

От влияния органических веществ освобождаются, как указано в п. 2.2.7.3.

Железо начинает оказывать заметное влияние на определение фтора при массовой концентрации железа более 2 мг/дм³. Поэтому в сильно железистых водах определение фтора по настоящему стандарту не проводят.

• 2.2.7.2. Подготовка к анализу

Приготовление лантанализаринкомплексонового лака

Лак готовят смешиванием следующих растворов

Раствор соли лантана: 1,293 г бромистого лантана (ЬаВгзХ Х7Н₂О) или 0,905 г хлористого лантана (LaCI₃-6H₂O) помещают в мерную колбу вместимостью 100 мл, приливают 10 мл кислоты (1:10) и доводят дистиллированной водой до метки;

раствор ализаринкомплексона: 0,240 г ализаринкомплексона помещают в небольшой стаканчик или стеклянную бюксу, приливают 11 мл аммиачного буферного раствора и растирают стеклянной палочкой до полного растворения реактива;

аммиачный буферный раствор: 20 г уксуснокислого аммония (CH3COONH4) растворяют в мерной колбе вместимостью 100 мл в 30—50 мл дистиллированной воды, приливают 10 мл 25%-ного раствора аммиака и доводят до метки дистиллированной водой;

ацетатный буферный раствор (рН = 5,0):41 г уксуснокислого аммония (CH3COONH4) помещают в мерную колбу вместимостью 250 мл; смачивают дистиллированной водой, приливают 30 мл ледяной уксусной кислоты и доводят до метки дистиллированной водой.

Лантанализаринкомплексоновый лак готовят из указанных растворов следующим образом: в мерную колбу вместимостью 1 л наливают 50,0 мл раствора соли лантана, прибавляют весь объем (250 мл) ацетатного буферного раствора и весь объем (11,0 мл) раствора ализаринкомплексона, приливают 500 мл ацетона и доводят дистиллированной водой до метки. Ввиду токсичности и горючести ацетона реактив готовят под тягой.

Раствор хранят в склянке из стекла с притертой пробкой в темном месте. Срок годности 6 мес.

Приготовление буферной смеси

3,60 г янтарной кислоты растирают в ступке с 7,00 г тетра-борнокислого натрия (Na₂B₄O₇* ЮН₂О). Смесь хранят в плотно закрытом сосуде.

• 2.2.7.3. Проведение анализа

Анализируемую воду наливают в колориметрическую пробирку до метки 5 мл, вносят ~0,1 г буферной смеси и перемешивают до растворения; pH раствора при этом будет ~ 5,0.

Затем приливают к пробе при помощи пипетки с резиновой грушей 2,0 мл лантанализаринкомплексонового лака, перемешивают и через 20 мин сравнивают со шкалой эталонов, приготовленных в аналогичных условиях.

ГОСТ 1030—31

Для приготовления шкалы эталонов пользуются разбавленным стандартным раствором фтористого натрия, приготовленным по ГОСТ 4212—76.

Шкалу составляют для следующих значений F (мг/дм³): 0,0; 0,5; 0,7; 1,0; 1,2; 1,5; 1,7; 2,0.

Если окраска жидкости окажется синее, чем крайний эталон (2,0 мг/дм³), анализируемую воду разбавляют в 2—5 раз дистиллированной водой и определение повторяют. При вычислении результатов учитывают величину разбавления.

При повышенном содержании в анализируемой воде растворенных органических веществ определить фтор по настоящему стандарту невозможно (окраска колориметрируемой жидкости получается другого оттенка, чем шкала эталонов). В этих случаях порцию анализируемой воды объемом 20—25 мл встряхивают в течение 3—5 мин с небольшим количеством порошка активированного угля марки БАУ или ОУ щелочной и фильтруют. Определение фтора выполняют из фильтрата.

• 2.3. Объемные методы

  • 2.3.1. Определение массовой концентрации кар-бонат-иона (СОз²^)

    • 2.3.1.1. Определение основано на реакции карбонат-иона с ионами водорода:

СО|~ + Н+-> нсо-.

Анализ проводится титриметрическим методом в присутствии индикатора фенолфталеина. Присутствие аналитических концентраций карбонат-иона возможно лишь в водах, pH которых более 8,0—8,2.

• 2.3.1.2. Подготовка к анализу

Приготовление 0,1%-ного раствора фенолфталеина — по ГОСТ 4919.1—77.

Приготовление 0,05 н. титрованного раствора соляной кислоты из фиксанала.

• 2.3.1.3. Проведение анализа

В пробирку с меткой 10 мл наливают до метки анализируемую воду и прибавляют из тарированной капельницы ~0,1 мл 0,1 %-ного раствора фенолфталеина. Если вода остается бесцветной или слабо-розовой — карбонат-ион отсутствует. Если жидкость окрасится в отчетливо розовый цвет, ее титруют 0,05 н. раствором соляной кислоты до тех пор, пока окраска побледнеет до слаборозовой. Полученный раствор оставляют для определения гидро-карбонат-иона (см. п. 2.3.2.3).

• 2.3.1.4. Обработка результатов

Массовую концентрацию карбонат-иона (X) в мг/дм³ вычисляют по формуле

V • н • 60 . 1000

^х = _Vl

где V — объем титрованного раствора соляной кислоты, израсходованный на определение, мл;

н — нормальность раствора соляной кислоты;

Vi — объем воды, взятый для анализа, мл;

• 60 — эквивалентная масса карбонат-иона в данной реакции.

Полученный результат округляют до целых чисел.

• 2.3.2. О п р ед ел е н и е массовой концентрации гид-рокарбонат-иона (НСОз“)

  • 2.3.2.1. Определение основано на реакции гидрокарбонат-иона с ионами водорода:

НСО^ + Н ’ ->СО₂+Н₂О.

Анализ проводится титриметрическим методом в присутствии индикатора метилового оранжевого.

• 2.3.2.2. Подготовка к анализу

Приготовление 0,1 % -ного раствора метилового оранжевого — по ГОСТ 4919.1—77.

Приготовление 0,05 н. титрованного раствора соляной кислоты из фиксанала

• 2.3.2.3. Проведение анализа

В пробирку с меткой 10 мл наливают до метки анализируемую воду и прибавляют 1—2 капли 0,1%-ного раствора метилового оранжевого. Титруют жидкость 0,05 и. раствором соляной кислоты до перехода желтой окраски жидкости в розовую.

Если в анализируемой воде был найден карбонат-ион, определение гидрокарбонат-иона продолжают в той же пробе, в которой определялся карбонат-ион (см. п. 2.3.1.3). При вычислении массовой концентрации количество титрованного раствора соляной кислоты уменьшают на объем, пошедший при определении карбонат-иона.

• 2.3.2.4. Обработка результатов

Массовую концентрацию гидрокарбонат-иона (А\) в мг/дм³ вычисляют по формуле

V - У₃) • н . 61 . 1000

д--------------

где Vz — объем титрованного раствора соляной кислоты, израсходованный на определение НСОз", мл;

У₃ — объем титрованного раствора соляной кислоты, израсходованный на определение СО₃^2_, мл;

н — нормальность раствора соляной кислоты;

У₄— объем воды, взятый на анализ, мл;

• 61 —эквивалентная масса гидрокарбонат иона.

Полученный результат округляют до целых чисел.

• 2.3.3. Определение массовой концентрации хлор-иона (С1“)

Меркуриметрический метод

• 2.3.3.1. Определение основано на реакции хлор-иона с ионом двухвалентной ртути, которая образует растворимую, но мало-диссоциированную соль — хлорную ртуть:

Hg²- + 2CI'^HgCl₂.

В качестве индикатора используется дифенилкарбазон. Величина pH титруемого раствора устанавливается в интервале 3,0—3,5 (контролируется индикатором бромфеноловым синим в процессе проведения анализа).

• 2.3.3.2. Подготовка к анализу

Приготовление смешанного индикатора (раствор)

0,50 г дифенилкарбазона и 0,050 г бромфенолового синего растворяют в 100 мл спирта ректификата.

Приготовление азотной кислоты (1:200)

Приливают мерным цилиндром 5 мл концентрированной азотной кислоты к 1 л дистиллированной воды.

Приготовление азотнокислой ртути 0,05 н. титрованного раствора.

8,4 г азотнокислой ртути (Hg(NO₃)2- 1/2Н₂О) растворяют в 100 мл дистиллированной воды, содержащей 1—1,5 мл концентрированной азотной кислоты, и доводят раствор дистиллированной водой до 1 л. Нормальность раствора азотнокислой ртути устанавливают по 0,05 н. раствору хлористого натрия, проводят титрование по п. 2.3.3.3.

• 2.3.3.3. Проведение анализа

В пробирку с меткой 10 мл наливают до метки анализируемую воду и прибавляют из тарированной капельницы около 0,1 мл раствора смешанного индикатора до фиолетовой окраски. Прибавляют по каплям раствор азотной кислоты (1:200) до перехода окраски в желтый цвет и еще 1—2 капли азотной кислоты. Подготовленную таким образом жидкость титруют 0,05 н. раствором азотнокислой ртути до перехода окраски из желтой в сине-фиолетовую.

• 2.3.3.4. Обработка результатов

Массовую концентрацию хлор-иона (Хг) в мг/дм³ вычисляют по формуле

_v Р₅. н- 35.5. 1000

²

где Vs— объем титрованного раствора азотнокислой ртути, израсходованный на определение, мл;

н — нормальность титрованного раствора азотнокислой ртути;

Уб — объем воды, взятый на анализ, мл;

35,5 — эквивалентная масса хлора.

Полученный результат округляют до целых чисел.

Аргентометрический метод

• 2.3.3.5. Метод основан на реакции хлор-иона с ионом серебра:

Ag* +Cl-~>Ag Cl 1.

В качестве индикатора используется хромовокислый калий.

Титрование можно выполнять в пределах pH (5,0—8,0).

• 2.3.3.6. Подготовка к анализу

Приготовление 10%-ного раствора хромовокислого калия

10 г К2СГО4 растворяют в 90 мл дистиллированной воды.

Приготовление 0,05 н. титрованного раствора азотнокислого серебра

Готовят из фиксанала или из препарата соли азотнокислого серебра. В последнем случае навеску 8,5 г AgNO₃ растворяют в 1 л дистиллированной воды и устанавливают нормальность по 0,05—0,1-н. раствору хлористого натрия, приготовленному из фиксанала. Титрование проводят по п. 2.3.3.3.

• 2.3.3.7. Проведение анализа

В пробирку с меткой 10 мл наливают до метки анализируемую воду, прибавляют из тарированной капельницы -—0,1 мл 10%-но-го раствора хромовокислого калия и титруют 0,05 н. раствором азотнокислого серебра до появления неисчезающей бурой окраски.

• 2.3.3.8. Обработка результатов

Массовую концентрацию хлор-иона (Хг) в мг/дм³ вычисляют по п. 2.3.3.4.

• 2.3.4. Определение общей жесткости

  • 2.3.4.1. Определение основано на реакции солей кальция и магния с реактивом двунатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б):

Са²+ + Na₂H_aR Na₂CaR 4- 2Н+;

Mg²+ 4- Na₂H₂R Na₂MgR 4- 2Н+,

где /?— радикал этилендиаминтетрауксусной кислоты.

Анализ проводится титриметрическим методом в присутствии индикатора эриохромчерный Т.

• 2.3.4.2. Подготовка к анализу

Приготовление буферного раствора

5 г хлористого аммония (NH₄C1) растворяют в дистиллированной воде, добавляют 40 мл 10%-ного раствора аммиака, приготовленного по ГОСТ 4517—75, и доводят объем дистиллированной водой до 100 мл.

Приготовление индикатора эриохромчерный Т по ГОСТ 4919.1—77.

Приготовление 0,05 н. титрованного раствора трилона Б

из фиксанала

• 2.3.4.3. Проведение анализа

В пробирку с меткой 10 мл наливают до метки анализируемую воду из тарированной капельницы, приливают 0,2 мл буферного раствора и вносят 0,02—0,03 г смеси индикатора эриохромчерный Т. Раствор перемешивают и медленно титруют 0,05 н. раствором трилона Б до перехода окраски из винно-красной через фиолетово-синюю в ярко-голубую.

• 2.3.4.4. Обработка результатов

Общую жесткость (Х₃) в мг-экв/дм³ вычисляют по формуле

у У₇ - и- 1000

³“ И₈

где V7 — объем титрованного раствора трилона Б, израсходованный на определение, мл;

н — нормальность раствора трилона Б;

— объем воды, взятый на анализ, мл.

Полученный результат округляют до второго десятичного знака.

• 2.3.5. Определение массовой концентрации иона кальция (Са²+)

  • 2.3.5.1. Определение основано на реакции иона кальция с реак

тивом двунатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б): Са²⁺ 4- Na₂H₂R -> Na₂CaR + 2Н⁺,

где R — радикал этилендиаминтетрауксусной кислоты.

Анализ проводится титриметрическим методом в сильно щелочной среде (pH ~ 12—13) в присутствии индикатора флуорексона (кальцеин).

• 2.3.5.2. Подготовка к анализу

Приготовление флуорексона (кальцеина) —по ГОСТ 4919.1—77.

Приготовление соляной кислоты (1:100)

Приливают мерным цилиндриком 10 мл концентрированной соляной кислоты (плотность 1,19 г/см³) к 1 мл дистиллированной воды.

Приготовление 10%-ного раствора гидроокиси натрия

10 г гидроокиси натрия растворяют в 90 мл дистиллированной воды. Раствор отстаивают 2 дня и хранят в плотно закрытом полиэтиленовом сосуде.

Приготовление 0,05 н. титрованного раствора трилона Б из фиксанала

• 2.3.5.3. Проведение анализа

В пробирку с меткой 10 мл наливают до метки анализируемую воду и удаляют гидрокарбонат-ион. Для этого в пробирку помещают кусочек бумаги конго и прибавляют по каплям раствор соляной кислоты (1 : 100) при интенсивном перемешивании шариком-мешалкой до перехода окраски бумаги из красной в сиреневую. При перемешивании удаляется и большая часть двуокиси углерода, мешающего определению.

Бумагу извлекают и прибавляют из тарированной полиэтиленовой капельницы ~0,5 мл 10%-ного раствора гидроокиси натрия и 0,02—0,03 г индикатора флуорексон (индикатор целесообразно отбирать титрованным мерничком). Раствор перемешивают и титруют на фоне черной бумаги 0,05 н. раствором трилона Б до перехода флуоресцирующей окраски из зеленой в розовую.

• 2.3.5.4. Обработка результатов

Массовую концентрацию иона кальция (Х₄) в мг/дм³ вычисляют по формуле

у _ У, ■ н * 20• 1000

где Уд — объем титрованного раствора трилона Б, израсходованный на определение, мл;

н — нормальность раствора трилона Б;

Ую— объемы воды, взятой на анализ, мл;

20 — эквивалентная масса кальция.

Полученный результат округляют до целых чисел.

• 2.4. Турбидиметрические методы

  • 2.4.1. Определение массовой концентрации сульфонат-иона (SO4²”)

    • 2.4.1.1. Определение основано на реакции сульфат-иона с ионами бария и образовании осадка сульфата бария.

SO²" + Ва²⁺ BaSO₄ 4 .

Для определения величины Осадка используются различные варианты турбидиметрического метода.

В водах, содержащих SO₄^ менее 30 мг/дм^а, определение проводят путем сравнения образовавшегося осадка с эталонами или со «стандартной суспензией», а при содержании более 30 мг/дм³ — по измерению высоты столба суспензии сульфата бария.

Анализ выполняют в прозрачной воде. Если вода содержит механические примеси и взвеси, ес предварительно фильтруют.

Метод определения сравнения с эталонами

• 2.4.1.2. Определение основано на сравнении интенсивности образовавшегося помутнения -от выделившегося осадка сульфата бария с модельными эталонами, приготовленными одновременно с анализируемой пробой.

• 2.4.1.3. Подготовка к анализу

Приготовление азотнокислого бария (насыщенный раствор)

10 г Ba (NO₃)₂ растворяют при нагревании в 100 мл дистиллированной воды и охлаждают до комнатной температуры. Выпавшие кристаллы азотнокислого бария не препятствуют использованию раствора.

• 2.4.1.4. Проведение анализа

Анализируемую воду наливают в пробирку до метки 10 мл, добавляют из капельницы 2 капли раствора соляной кислоты (1:1) и 0,5 мл насыщенного раствора азотнокислого бария, взбалтывают и через 10—15 мин сравнивают со шкалой эталонов, приготовленных в аналогичных условиях в пробирках того же диаметра и цвета стекла.

Шкалу рекомендуется составить для следующих значений SO₄^ (мг/дм³): 0; 5; 10; 20; 25; 30.

Метод определения с применением стандартной суспензии

• 2.4.1.5. Определение основано на сопоставлении интенсивности образовавшегося помутнения от выделившегося осадка сульфата бария, с помутнением, образующимся при внесении в воду, помещенную в контрольную пробирку, суспензии сульфата бария.

• 2.4.1.6. Подготовка к анализу

Приготовление азотнокислого бария (насыщенный раствор) и соляной кислоты (1:1) по п. 2.4.1.3.

Приготовление стандартной суспензии

Стандартную суспензию готовят смешиванием двух растворов.

Раствор А—1,09 г высушенного при температуре 105—110° С Ba (NO₃)₂, растворяют в мерной колбе вместимостью 1 л в дистиллированной воде.

Раствор Б — 0,1 н. (приблизительно) раствор серной кислоты, в которую добавляют 50 мл 5%-ного раствора питьевого желатина на каждый литр кислоты (5 г желатина растворяют в 95 мл горячей воды).

Стандартную суспензию готовят смешиванием равных объемов растворов А и Б и через 10—15 мин употребляют. 1 мл такой суспензии содержит 0,486 мг BaSO4, что соответствует 0,200 мг SO^. Суспензия пригодна в течение рабочего дня.

• 2.4.1.7. Проведение анализа

Анализируемую воду наливают в пробирку из бесцветного стекла до метки 10 мл, добавляют из капельницы 2 капли раствора соляной кислоты (1:1) и 0,5 мл насыщенного раствора азотнокислого бария и взбалтывают. Через 10—15 мин перемешивают еще раз. Одновременно с последним перемешиванием в другую пробирку такого же диаметра наливают 10 мл той же анализируемой воды и при помощи градуировочной пипетки приливают хорошо взболтанную свежеприготовленную «стандартную суспензиюэ до образования помутнения, одинакового по интенсивности с помутнением в первой пробирке.

• 2.4.1.8. Обработка результатов

Массовую концентрацию сульфат-иона (Х₅) в мг/дм³ вычисляют по формуле

Х₅ - . 0,2 . 100,

где Vh — объем стандартной суспензии, мл;

0,2 — концентрация суспензии, соответствующая мг/см³;

100 — коэффициент пересчета на объем 1 л.

• 2.4.1.9. Метод определения по высоте столба суспензии

Определение основано на изменении степени помутнения от осадка сульфата бария, образующегося в результате реакции сульфат-иона и иона бария при соответствующих условиях проведения анализа.

• 2.4.1.10. Аппаратура .

Пробирки мутномерные. Применяются пробирки бесцветного прозрачного стекла внутренним диаметром 14,0—14,5 мм и вместимостью около 20 мл. Пробирки градуируются по высоте до 100 мм через I мм (градуировка может быть заменена полоской миллиметровой бумаги, наклеенной на пробирку). На дне пробирки черным лаком или другой несмывающейся краской наносят по всей площади дна крест с четырьмя точками. Толщина линий креста и точек около 1 мм.

Мутномер полевой. Полевой мутномер (см. чертеж) представляет собой брусок, выполненный из дерева или темной пластмассы с двумя просверленными сквозными отверстиями для мутномерных пробирок. Он укрепляется на плоской фанерной или пластмассовой подставке. Нижняя часть бруска обрезана на расстоянии 40 мм от подставки. В обрезанной части бруска к стенкам мутномера крепится экран, представляющий собой дощечку с белой поверхностью. Экран должен иметь возможность вращаться на 45°.

• 2.4.1.11. Подготовка к анализу

Приготовление азотнокислого бария (насыщенный раствор) и соляной кислоты (1:1) по п. 2.4.1.3.

• 2.4. L. 12. Проведение анализа

Для проведения анализа пользуются двумя мутномерными пробирками. На каждую пробирку надевают резиновое кольцо и обе пробирки вставляют в отверстия мутномера. Передвижением колец пробирки фиксируют таким образом, чтобы нижняя часть пробирок была выдвинута в вырез мутномера на расстояние около 1 см. Экран устанавливают под углом 45° к подставке* (при этом дно пробирок окажется на требуемом расстоянии 2 см от экрана).

Работа проводится при рассеянном, но достаточно сильном (200—500 лк) дневном освещении экрана.

В одну из мутномерных пробирок наливают анализируемую воду до высоты 100 мм. Прибавляют из капельницы 2 капли раст-

ГОСТ 1030—01

2 сгт>5 QfS

/ — отверстие для мутномерных пробирок; 2 — экран

вора соляной кислоты (1:1) и 0,5 мл насыщенного раствора азотнокислого бария. Содержимое пробирки взбалтывают и оставляют _на 5—7 мин, после чего пробирку взбалтывают еще раз и образовавшуюся суспензию BaSO< отбирают пипеткой в другую пустую мутномерную пробирку до тех пор, пока в первой пробирке появится едва заметное изображение точек рисунка на дне и затем измеряют высоту столба оставшейся суспензии, которую контролируют в другой пробирке, отмечая момент, когда изображение 230

гост изо—ai

точек на ее дне скроется. Берут средний результат обоих измерений и по табл. 3 находят содержание сульфат-иона в анализируемой воде.

Таблица 3

Если изображение на дне мутномерной пробирки при высоте столба суспензии окажется менее 40 мм, пробу разбавляют дистиллированной водой в два раза и определение повторяют.

Если в этом случае суспензия окажется слишком плотной, повторяют определение при разбавлении анализируемой воды в 4 раза и т. д., увеличивая разбавление каждый раз вдвое. Общую величину разбавления учитывают при вычислении окончательного результата.

• 2.5. Расчетные методы

• 2.5.1. Определение массовой концентрации иона магния (Mg²*)

Массовую концентрацию иона магния (Хе) в мг/дм³ вычисляют по формуле

Х₆ = (а — с-0,05). 12,16,

где а — общая жесткость, мг/дм³;

с — массовая концентрация нона кальция, мг/дм³;

0,05 — коэффициент для пересчета нона кальция в миллиграмм-эквивалентную форму;

12,16 — эквивалентная масса магния.

Полученный результат округляют до целых чисел.

• 2.5.2. Определение массовой концентрации иона натрия (Na+)

Массовую концентрацию иона натрия (Х₇) в мг/дм³ вычисляют по формуле

Х₇ = (S4 — а) • 23,

где S4—сумма анионов, мг-экв/дм³ (см. табл. 4);

а — общая жесткость, мг-экв/дм³;

23 — эквивалентная масса натрия.

ГОСТ 1030—81

Ввиду того» что массовая концентрация иона калия в природных водах обычно играет подчиненную роль, ее условно учитывают в данном расчете в виде массовой концентрации иона натрия.

Полученный результат округляют до целых чисел.

Для пересчета массовых концентраций ионов в миллиграмм-эквивалентную форму массовые концентрации главных ионов, найденные анализом и выраженные в мг/дм³, умножают на коэффициенты, указанные в табл. 4.

Таблица 4

• 2.5.3. Определение сухого остатка

Результаты определения массовых концентраций всех ионов, выраженные в мг/дм³, суммируют (гидрокарбонат-ион суммируется в количестве 50%). Получают вычисленный сухой остаток, выраженный в мг/дм³.

• 2.5.4. Вычисление карбонатной жесткости

Карбонатную жесткость вычисляют в мг-экв/дм³ путем суммирования гидрокарбонат и карбонат-ионов, выраженных в мг-экв/дм³.

Если карбонатная жесткость окажется больше общей жесткости, ее считают равной последней.

232

¹

Издание официальное Перепечатка воспрещена

²