ГОСТ EN 13366-2016
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
УДОБРЕНИЯ
Обработка катионообменной смолой для определения содержания хелатообразующих микроэлементов и хелатосвязанной доли микроэлементов
Fertilizers. Treatment with a cation exchange resin for the determination of the chelated micro-nutrient content and of the chelated fraction of micro-nutrients
МКС 65.080
Дата введения 2017-03-01
Предисловие
Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2-2015 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием "Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации материалов и технологий" (ФГУП "ВНИИ СМТ") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии указанного в пункте 5 стандарта
2 ВНЕСЕН Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 527 "Химия"
3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 20 апреля 2016 г. N 87-П)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97 | Код страны по | Сокращенное наименование национального органа по стандартизации |
Армения | AM | Минэкономики Республики Армения |
Беларусь | BY | Госстандарт Республики Беларусь |
Казахстан | KZ | Госстандарт Республики Казахстан |
Киргизия | KG | Кыргызстандарт |
Россия | RU | Росстандарт |
Таджикистан | TJ | Таджикстандарт |
Узбекистан | UZ | Узстандарт |
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 21 сентября 2016 года N 1184-ст межгосударственный стандарт ГОСТ EN 13366-2016 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 марта 2017 г.
5 Настоящий стандарт идентичен европейскому региональному стандарту EN 13366:2001* "Удобрения. Обработка катионообменной смолой для определения содержания хелатообразующих микроэлементов и хелатосвязанной доли микроэлементов" ("Fertilizers - Treatment with a cation exchange resin for the determination of the chelated micro-nutrient content and of the chelated fraction of micro-nutrients", IDT).
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым здесь и далее по тексту, можно получить, перейдя по ссылке на сайт . - .
Европейский стандарт разработан Европейским комитетом по стандартизации CEN/TC 260 "Удобрения и известковые материалы".
При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных европейских региональных стандартов соответствующие им межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА
6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
1 Область применения
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает метод обработки катионообменной смолой для определения содержания хелатообразующих микроэлементов и хелатосвязанной доли микроэлементов (следовых элементов) кобальта, меди, железа, марганца и цинка в удобрениях.
Метод применим к удобрениям, содержащим один или более микроэлементов кобальта, меди, железа, марганца и цинка, хелатообразованных одним или более хелатообразователями группы поли-амино-поликарбоновых кислот, предварительно определенных в соответствии с EN 13368-1 и EN 13368-2 отдельно либо в сочетании с первичными (N, Р, К) и/или вторичными (S, Na, Ca, Mg) микроэлементами.
Предел обнаружения содержания хелатообразующих микроэлементов меняется от 0,005% в простых матрицах с большим количеством хелатообразующих микроэлементов до 0,5% в более сложных случаях.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты* и положения из других публикаций. Эти нормативные ссылки приведены в соответствующих местах в тексте, а публикации перечислены ниже. Для датированных ссылок последующие поправки или пересмотры любой из этих публикаций действительны для настоящего стандарта только при внесении в него изменений или пересмотре. Для недатированных ссылок применяют последнее издание ссылочного документа (включая все его изменения).
_______________
* Таблицу соответствия национальных стандартов международным см. по ссылке. - .
EN 1482 Sampling of solid fertilizers and liming materials (Отбор проб твердых удобрений и известковых материалов)
EN 13368-1 Fertilizers - Determination of chelating agents in fertilizers by ion chromatography - Part 1: EDTA, HEDTA and DTPA (Удобрения. Определение хелатообразователей в удобрениях методом ионной хроматографии. Часть 1. EDTA, HEDTA и DTPA)
EN 13368-2 Fertilizers - Determination of chelating agents in fertilizers by ion chromatography - Part 2: EDDHA and EDDHMA (Удобрения. Определение хелатообразователей в удобрениях методом ионной хроматографии. Часть 2. EDDHA и EDDHMA)
EN ISO 3696 Water for analytical laboratory use - Specification and test methods (ISO 3696:1987) (Вода для лабораторного анализа. Технические требования и методы испытаний)
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены термины:
3.1 хелатосвязанная доля: Отношение содержания хелатообразующего микроэлемента к общему содержанию микроэлемента, %.
4 Сущность метода
Образец экстрагируют водой и доводят экстракт до нейтрального показателя рН. Хелатообразованные формы элемента таким образом имеют отрицательный и/или нейтральный заряд и не задерживаются на ионообменной смоле сильно сульфированного катионного типа, что позволяет их отделить от нехелатообразованных форм, которые имеют катионную природу. Содержание хелатообразованных форм и общее содержание элемента определяют спектрометрией.
5 Влияющие факторы
Любые соединения, образующие при нейтральном рН в сочетании с микроэлементом стабильные, отрицательно заряженные или незаряженные соединения (хелаты или комплексы), препятствуют удерживанию на смоле и приводят к определенной степени хелатообразования. Это характерно для множества комплексообразователей, таких как аминокислоты, цитраты, и для хелатообразователей, кроме этилендиаминтетрауксусной кислоты (EDTA), гидроксиэтилэтилендиаминтетрауксусной кислоты (HEDTA), диэтилентриаминпентауксусной кислоты (DTPA), этилендиамин-ди-(о-гидроксифенил) уксусной кислоты (EDDHA) и этилендиамин-ди-(о-гидрокси-р-метилфенил) уксусной кислоты (EDDHMA).
Примечание - Для того, чтобы подтвердить присутствие установленного хелатообразователя в образце, используют EN 13368-1 и EN 13368-2.
В некоторых случаях, особенно при работе с матрицами комплексного удобрения с высоким содержанием фосфатов или присутствием микроэлементов с низкой хелатосвязанной долей, может возникать медленная реакция осаждения во время контакта со смолой, что приводит к смещению равновесия, адсорбции и уменьшению обменной емкости, что приводит к неточным и ошибочным результатам. В таком случае рекомендуется выполнять анализ как можно быстрее. Крайне нестабильные растворы не рассматривают.
6 Аппаратура
Примечание - Вся стеклянная посуда, фильтры и части оборудования, вступающие в контакт с образцами и растворами, должны соответствовать требованиям работы с определением микроэлементов, быть чистыми, не содержать загрязнений, особенно содержащих элементы Со, Сu, Fe, Mn и Zn.
Используют обычное лабораторное оборудование и:
6.1 Сито с пластиковым корпусом и нейлоновой сеткой с размером отверстий менее чем минимальный диаметр частиц смолы. Массу сухого сита определяют с точностью до 0,01 г.
6.2 Барабанная мешалка или ротационный встряхиватель с частотой вращения от 30 мин до 40 мин при температуре от 18°С до 22°С.
6.3 Кондуктометр, оснащенный кондуктометрической ячейкой и регулятором температуры. Ячейка должна быть промыта и высушена перед погружением и откалибрована раствором хлорида калия молярной концентрации 0,01 моль/дм, имеющим удельную электропроводность при 20°С 1,28 мСм/см.
6.4 Плоскодонные полиэтиленовые колбы с пробкой вместимостью 50 см.
6.5 Мембранные фильтры: микромембранные, устойчивые к водным растворам, пористостью 0,45 мкм.
7 Реактивы
7.1 Общие требования:
a) используют реактивы только аналитической степени чистоты;
b) воду по EN ISO 3696 перед использованием дегазируют кипячением.
7.2 Получение катионообменной смолы сульфированием
7.2.1 Общие требования
Сополимер стирола и дивинилбензола (PS-DVB) с небольшой плотностью сшивания (с массовой долей DVB не более 8%) в натриевой или протонной форме, не содержащий Со, Сu, Fe, Мп и Zn.
_______________
Dowex 50х4-400, ионообменная смола IR 120 или эквивалентная являются примерами подходящих продуктов, доступных в продаже. Данная информация приведена для удобства пользователей настоящего стандарта и не свидетельствует о поддержке CEN данного продукта.
7.2.2 Подготовка и определение катионобменной емкости
Протонируют смолу перед использованием, преобразуют в натриевую форму, чтобы исключить любые загрязнения, и измеряют катионообменную емкость (СЕС) натриевой смолы во влажном виде следующим образом.
Переносят 50 г смолы в мерный стакан вместимостью 500 см и добавляют 250 см(3) раствора соляной кислоты (7.4). Помещают на магнитную мешалку. После 1 ч умеренного перемешивания суспензию переносят на сито (6.1). Смолу с сита переносят обратно в мерный стакан. Повторяют процедуру подкисления и переноса смолы на сито. В конце повторного подкисления протонированную смолу, присутствующую на сите, тщательно промывают до тех пор, пока в промывочной воде не будут отсутствовать хлориды (проверяют при помощи реакции с нитратом серебра).
Переносят влажную протонированную смолу в мерный стакан вместимостью 500 см и добавляют 250 см раствора хлорида натрия (7.5). Затем перемешивают на магнитной мешалке и, используя рН-метр, титруют смолу с помощью раствора гидроксида натрия (7.6) до тех пор, пока не будет получено стабильное значение рН, равное 7,0. Обозначают объем раствора гидроксида натрия, затраченный на титрование, как , см.
Количественно переносят смолу, находящуюся в натриевой форме, на сито (6.1). Промывают тщательно водой до тех пор, пока в промывочной воде не будут отсутствовать хлориды (проверяют при помощи реакции с нитратом серебра). После окончания промывания ждут, пока стечет избыток воды, и взвешивают влажную смолу с точностью до 0,01 г. Обозначают массы взвешенной смолы как Р, г. Влажную смолу в натриевой форме можно хранить в непрозрачной колбе с пробкой при температуре окружающей среды в течение двух лет.
Катионообменную емкость смолы СЕС, моль/г, вычисляют по формуле
. (1)
7.3 Соляная кислота молярной концентрации с (HCI)6 моль/дм: разбавляют соляную кислоту в пропорции 1:1 с водой.
7.4 Соляная кислота, раствор молярной концентрации с (HCI)=1 моль/дм: разбавляют 165 см( )соляной кислоты (7.3) до 1 дм.
7.5 Хлорид натрия, раствор молярной концентрации с (NaCI)=1 моль/дм: растворяют 58,4 г NaCI в воде и разбавляют до 1 дм.
7.6 Гидроксид натрия, раствор молярной концентрации с (NaOH)=2 моль/дм: осторожно растворяют 80,0 г NaOH в воде и разбавляют до 1 дм.
7.7 Гидроксид натрия, раствор молярной концентрации с (NaOH)=0,1 моль/дм: разбавляют 25 см раствора гидроксида натрия (7.6) до 500 см.
7.8 Азотная кислота, раствор молярной концентрации с (HNO)=1 моль/дм: осторожно разбавляют 6,9 см азотной кислоты (65% HNO, =1,40 г/см) до 1 дм.
7.9 Гидроксид натрия, раствор молярной концентрации с (NaOH)=0,01 моль/дм: разбавляют 50 см раствора гидроксида натрия (7.7) до 500 см.
7.10 Азотная кислота, раствор молярной концентрации c (HNO)=0,01 моль/дм: разбавляют 50 см раствора азотной кислоты (7.8) до 500 см.
8 Проведение анализа
8.1 Подготовка образца
Готовят образец в соответствии с EN 1482.
Примечания:
1 Образец может быть также приготовлен в соответствии с методом 1 по [1].
2 Для измельчения образца с высоким содержанием хелатообразователей не рекомендуется использовать высокоскоростную лабораторную дробилку. Удобнее использовать ступку для измельчения образца до размера частиц менее чем 1 мм.
8.2 Экстракция образца
Взвешивают количество образца, которое зависит от заявленного содержания водорастворимого микроэлемента, с точностью до 1 мг, в мерную колбу вместимостью 250 см или 500 см, в соответствии с таблицей 1.
Таблица 1 - Отношение масса/объем образца
Содержание микроэлемента, % | <0,01 | 0,01-<5 | >5 |
Масса образца Е, г | 10 | 5 | 2 |
Объем экстракта V, см | 250 | 500 | 500 |
Добавляют приблизительно 200 см воды в мерную колбу вместимостью 250 см, 400 см или 500 см. Закупоривают колбу, встряхивают, чтобы хорошо распределить вещество, и ставят на барабанную мешалку (6.2) на 30 мин. Доводят до метки водой, гомогенизируют и фильтруют.
С помощью кондуктометра (6.3) измеряют удельную электропроводность фильтрата при температуре 20°С. Полученное значение не должно превышать 1,5 мСм/см. В обратном случае разбавляют фильтрат до достижения удельной электропроводимости не больше 1,5 мСм/см. Коэффициент разбавления обозначают как D.
Примечания:
1 Водный экстракт образца не может быть стабилизирован путем подкисления, так как в кислотной среде хелаты могут диссоциировать или выпасть в осадок, и смола может быть протонирована. До тех пор, пока не будет получен контактный раствор (8.4), после экстракции следует сразу приступать к проведению анализа.
2 Максимальная удельная электропроводность 1,5 мСм/см соответствует ионной концентрации примерно 0,01 моль/дм или менее, которая зависит от собственной проводимости каждого иона, присутствующего в растворе, и приводит к 10-кратному превышению значения емкости смолы, по сравнению с ионной концентрацией образца.
3 Предел обнаружения содержания хелатообразующего элемента зависит от его водорастворимого содержания, его хелатосвязанной доли и от сложности матрицы. Катионы, присутствующие в образце (например, аммоний, калий, натрий, кальций, марганец), которые могут отличаться по типу и концентрации при нейтральном рН, заполняют ионообменные участки в смоле с нехелатосвязанной долей микроэлементов. При высокой концентрации хелатообразующего микроэлемента в простой матрице может быть получен предел обнаружения, равный 0,005%. При низкой концентрации хелатообразованного микроэлемента в сложной матрице раствор с высокой проводимостью должен быть разбавлен, и концентрация микроэлемента может упасть ниже предела обнаружения спектрометрического анализа. В таких случаях предел обнаружения может увеличиться до 0,5%.
8.3 Регулирование рН
Пипеткой переносят 50 см фильтрата (8.2) в лабораторный стакан вместимостью 100 см. Доводят рН до 7,0. Сначала используют раствор гидроксида натрия (7.7) или раствор азотной кислоты (7.8). При приближении к нужному значению рН используют более разбавленный раствор (7.9 или 7.10). Регулирование рН считается достигнутым, если показания стабильны в пределах 0,05 единицы рН в течение 5 мин. Количественно переносят раствор в мерную колбу вместимостью 100 см, доводят до метки водой и гомогенизируют. При выпадении осадка раствор фильтруют, прежде чем приступить к анализу.
Примечание - Регулирование рН может занять значительное количество времени, особенно когда происходит медленное выпадение осадка.
8.4 Ионообменное разделение
Взвешивают навеску R влажной смолы в натриевой форме (7.2), соответствующую 2,5 ммоль (R=2,5/СЕС), с точностью 0,01 г. Помещают смолу в плоскодонную колбу (6.4) вместе с раствором образца объемом 25 см (8.3), отмеренным пипеткой. Герметично закрывают. Перемешивают в барабанной мешалке при температуре от 18°С до 22°С (6.2) в течение 4 ч. В процессе операции защищают колбу от воздействия света, используя темную комнату или закрывая стенки колбы алюминиевой фольгой.
После завершения перемешивания за одну операцию содержимое фильтра колбы помещают в мерную колбу вместимостью 100 см. Промывают смолу тремя порциями воды приблизительно по 20 см( )и переносят промывочную воду в колбу. Добавляют 5 см раствора соляной кислоты (7.3), доводят до метки водой и гомогенизируют. Раствор, полученный в конечной фазе фильтрования, называют "контактным раствором".
Если содержимое колбы мутное, фильтруют снова мембранным фильтром пористостью 0,45 мкм (6.5).
Для вычисления хелатосвязанной доли определяют концентрацию отдельных микроэлементов в соответствии с 8.5, 8.6 и 9.
8.5 Спектрометрическое определение
Определяют концентрацию микроэлементов в контактном растворе атомно-абсорбционной спектрометрией (ААС) или эмиссионной спектрометрией с индуктивно связанной плазмой (ИСП). Определение ААС можно проводить в соответствии с ЕС методами, представленными в библиографии.
8.6 Определение общего содержания микроэлемента
Определяют общее содержание микроэлемента в образце с помощью ААС или ИСП. Определение ААС можно проводить в соответствии с ЕС методами, представленными в библиографии. Общее содержание микроэлемента в образце обозначают как T, %.
9 Обработка результатов
9.1 Содержание хелатообразующего микроэлемента в удобрении
Содержание хелатообразующего микроэлемента (i) в удобрении Сh(i), %, вычисляют по формуле
, (2)
где - концентрация микроэлемента (i) контактного раствора, мг/дм;
V - объем экстракта, см;
D - коэффициент разбавления (см. 8.2);
Е - масса навески, г.
9.2 Хелатосвязанная доля микроэлементов в удобрении
Хелатосвязанная доля F(i) микроэлемента (i) - отношение содержания хелатообразующего микроэлемента (i) к общему содержанию микроэлемента (i) в удобрении, %, - вычисляют по формуле
, (3)
где - содержание хелатообразующего микроэлемента (i), %;
- общее содержание микроэлемента (i), %.
10 Прецизионность
Результаты основаны на трех различных межлабораторных испытаниях с участием 9-10 лабораторий, из которых только 5 выполнили полный спектр испытаний [2].
Для проведенных серий результатов, при доверительной вероятности 95%, пределы повторяемости и воспроизводимости равны:
предел повторяемости r=10%;
предел воспроизводимости R=18%.
11 Протокол испытаний
Протокол испытаний должен содержать:
a) ссылку на настоящий стандарт;
b) всю информацию, необходимую для полной идентификации образца;
c) результаты анализа;
d) все этапы методики, не указанные в настоящем стандарте или рассматриваемые как необязательные, а также данные о любых отклонениях от метода настоящего стандарта, которые могли повлиять на результаты анализа.
Приложение ДА (справочное). Сведения о соответствии ссылочных европейских региональных стандартов межгосударственным стандартам
Приложение ДА
(справочное)
Таблица ДА.1
Обозначение ссылочного европейского регионального стандарта | Степень соответствия | Обозначение и наименование соответствующего межгосударственного стандарта |
EN 1482-2:2007 | IDT | ГОСТ EN 1482-2-2013 "Удобрения и известковые материалы. Отбор проб и подготовка проб. Часть 2. Подготовка проб" |
EN 13368-1 | IDT | ГОСТ EN 13368-1-2016 "Удобрения. Определение хелатообразователей в удобрениях методом ионной хроматографии. Часть 1. EDTA, HEDTA и DTPA" |
EN 13368-2 | IDT | ГОСТ EN 13368-2-2016 "Удобрения. Определение хелатообразователей в удобрениях методом ионной хроматографии. Часть 2. EDDHA и EDDHMA" |
EN ISO 3696:1995 | - | * |
* Соответствующий межгосударственный стандарт отсутствует. До его принятия рекомендуется использовать перевод на русский язык европейского регионального стандарта. Официальный перевод данного европейского регионального стандарта находится в Федеральном информационном фонде технических регламентов и стандартов. |
Библиография
[1] | Directive 77/535/EEC 22.6.1977 on the approximation of the laws of Member States relating to methods of sampling and analysis for fertilizers. OJ N° 213 of 22.8.1977 (Директива 77/535/EEC от 22.06.1977 г. о согласовании законов государств-участников о методах отбора проб и анализа проб удобрений. Официальное издание N 213 от 22.08.1977 г.) |
[2] | 260 N 268 Technical report - Mandate M/051. Study and standardization remit assigned to CEN concerning the analytical method for chelated trace element content in fertilizers (260 N 268 Технический отчет - Приказ M/051. Изучение и сфера компетенции стандартизации, закрепленной за CEN, относительно аналитических методов определения хелатного содержания микроэлементов в удобрениях) |
Quantitative determination of the chelating agents EDTA, HEDTA and DTPA in fertilizers by ion chromatography. EC Mandate M/051. Report CEN TC 260/WG 5 (Количественное определение хелатообразующих агентов EDTA, HEDTA и DTPA в удобрениях ионной хроматографией. Приказ ЕС М/051. Отчет CEN TC 260/WG 5) |
УДК 631.82:006.354 | МКС 65.080 | IDT |
Ключевые слова: удобрения, обработка катионообменной смолой, содержание хелатообразованных микроэлементов, содержание хелатосвязанных микроэлементов |
Электронный текст документа
и сверен по:
официальное издание
М.: Стандартинформ, 2016