Войти
Портал об устройстве канализации и водосточных труб
  • Установление точной концентрации раствора соли Мора
  • Первый российский историк
  • Можно ли печень ребенку: куриную или свиную, и когда?
  • Рецепты творожных кексов для детей
  • Детские кексы: варианты рецептов с фото, особенности приготовления
  • Брауни в мультиварке на пару
  • Установление точной концентрации раствора соли Мора.

    Установление точной концентрации
раствора соли Мора.

    ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ
    ФЕДЕРАЦИИ ПО ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

    КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВОД


    Настоящий документ устанавливает методику количественного химического анализа проб природных и очищенных сточных вод для определения в них величины химического потребления кислорода (ХПК) при содержании органических веществ, эквивалентном потреблению молекулярного кислорода в диапазоне от 4,0 до 80,0 мг/дм 3 титриметрическим методом без концентрирования пробы.

    При величине ХПК > 50 мг/дм 3 определение следует проводить при соответствующем разбавлении пробы дистиллированной водой.

    Определению мешают хлориды, сульфиды, соединения железа(II), нитриты и другие неорганические вещества, способные окисляться бихроматом в кислой среде.

    Мешающие влияния устраняют в соответствии с п. 10.

    2. ПРИНЦИП МЕТОДА


    Титриметрический метод определения ХПК основан на окислении органических веществ избытком бихромата калия в растворе серной кислоты при нагревании в присутствии катализатора - сульфата серебра. Остаток бихромата калия находят титрованием раствором соли Мора и по разности определяют количество K 2 Cr 2 O 7 , израсходованное на окисление органических веществ.

    3. ПРИПИСАННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ И ЕЕ СОСТАВЛЯЮЩИХ

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

    Таблица 1

    Диапазон измерений, значения показателей точности, повторяемости, воспроизводимости

    Значения показателя точности методики используют при:

    Оформлении результатов анализа, выдаваемых лабораторией;


    Оценке деятельности лабораторий на качество проведения испытаний;

    Оценке возможности использования результатов анализа при реализации методики в конкретной лаборатории.

    4. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА, РЕАКТИВ Ы И МАТЕРИАЛЫ

    4.1. Средства измерений


    взвешивания 200 г и ценой наименьшего деления 0,1 мг любого типа

    ГОСТ 24104-2001

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

    ГОСТ 24104-2001

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

    Колбы мерные, наливные

    Пипетки градуированные

    Пипетки с одной меткой

    Цилиндры мерные или мензурки

    4.2. Вспомогательные устройства

    Плитки электрические с закрытой спиралью и регулируемой
    мощностью нагрева

    Шкаф сушильный лабораторный с температурой нагрева до 130 °С

    Бани песчаные

    Стаканчики для взвешивания (бюксы)

    Стаканы химические

    Колбы конические

    Кн-2-500-34 ТС

    Капельница 2-50 ХС

    Эксикатор

    Капилляры стеклянные

    Установки для определения ХПК в составе:

    Колба К-1-250-29/32 ТС или колба Гр-250-29/32

    Обратный холодильник ХПТ-2-400-29/32 ХС

    Воронка В-56-80ХС

    Прибор вакуумного фильтрования ПВФ-35 или ПВФ-47

    ТУ-3616-001-32953279-97

    Средства измерений должны быть поверены в установленные сроки.

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


    4.3. Реактивы и материалы

    Бихромат калия (калий двухромовокислый)

    Соль Мора (NH 4) 2 Fe(SO 4) 2 · 6H 2 O

    Сульфат серебра

    Сульфат ртути(II)

    Гидроксид натрия

    Серная кислота

    N-фенилантраниловая кислота или

    Ферроин (C 12 H 8 N 2) 3 · FeSO 4 или

    1,10-фенантролин моногидрат (C 12 H 8 N 2) 3 · H 2 O или

    1,10-фенантролин сульфат (C 12 H 8 N 2) 3 · H 2 SO 4

    Бумага индикаторная универсальная

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

    ТУ 6-55-221-1029-89

    или фильтры бумажные обеззоленные «синяя лента»

    Вода дистиллированная

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

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


    6. ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ОПЕРАТОРОВ

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

    7. УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

    При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:

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

    · атмосферное давление (84 - 106) кПа;

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

    · частота переменного тока (50 ± 1) Гц;

    · напряжение в сети (220 ± 22) В.

    8. ОТБОР И ХРАНЕНИЕ ПРОБ

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

    8.2. Посуду, предназначенную для отбора и хранения проб, моют хромовой смесью, затем тщательно (не менее 10 раз) промывают водопроводной и ополаскивают дистиллированной водой.

    8.3. Пробы воды отбирают в стеклянную посуду с пробками, не загрязняющими пробу органическими соединениями.

    В зависимости от целей анализа определение ХПК можно проводить в нефильтрованной или фильтрованной пробе. В последнем случае пробу предварительно фильтруют через мембранный фильтр 0,45 мкм, очищенный двухкратным кипячением в дистиллированной воде. Допустимо использование бумажных фильтров «синяя лента», промытых дистиллированной водой. При фильтровании через любой фильтр первые порции фильтрата отбрасывают.

    Объем отбираемой пробы должен быть не менее 100 см 3 .

    8.4. Определение ХПК, особенно в загрязненных водах, следует проводить как можно скорее после отбора пробы. Допускается хранение пробы при температуре не выше 4 °С не более суток при консервации добавлением раствора серной кислоты (1:2) из расчета 2 см 3 на каждые 100 см 3 пробы воды.

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

    Цель анализа, предполагаемые загрязнители;

    Место, время отбора;

    Номер пробы;

    Должность, фамилия отбирающего пробу, дата.

    9. ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ

    9.1. Приготовление растворов и реактивов

    9.1.1. Раствор бихромата калия с концентрацией 0,25 моль/дм 3 эквивалента.

    6,129 г бихромата калия, предварительно высушенного в течение 2 ч при 105 °С, количественно переносят его в мерную колбу вместимостью 500 см 3 , растворяют в дистиллированной воде, доводят до метки и перемешивают. Раствор устойчив при хранении в плотно закрытой темной склянке в течение 6 мес.

    9.1.2. Раствор бихромата калия с концентрацией 0,025 моль/дм 3 эквивалента.

    50 см 3 раствора бихромата калия с концентрацией 0,25 моль/дм 3 эквивалента помещают в мерную колбу вместимостью 500 см 3 и доводят объем раствора до метки дистиллированной водой. Хранят в склянке с притертой пробкой в темном месте не более 6 мес.

    9.1.3. Раствор соли Мора с концентрацией 0,25 моль/дм 3 эквивалента.

    49,0 г соли Мора переносят в мерную колбу вместимостью 500 см 3 , растворяют в дистиллированной воде, осторожно добавляют 10 см 3 концентрированной серной кислоты и после охлаждения доводят объем раствора до метки дистиллированной водой. Хранят в плотно закрытой посуде не более 6 мес.

    9.1.4. Раствор соли Мора с концентрацией 0 ,025 моль/дм 3 эквивалента.

    50 см 3 раствора соли Мора с концентрацией 0,25 моль/дм 3 эквивалента помещают в мерную колбу вместимостью 500 см 3 и доводят объем раствора до метки дистиллированной водой. Хранят в плотно закрытой посуде не более 3 мес.

    Точную концентрацию раствора устанавливают ежедневно или перед серией определений в соответствии с п. 10.2.

    9.1.5. Раствор индикатора.

    В качестве индикатора используют раствор N-фенилантраниловой кислоты или ферроина (комплекс сульфата железа(II) с 1,10-фенантролином).

    Для приготовления раствора N-фенилантраниловой кислоты 0,25 г реактива растворяют в 12 см 3 раствора гидрооксида натрия (для ускорения процесса раствор можно слегка подогреть) и разбавляют дистиллированной водой до 250 см 3 .

    Для приготовления раствора ферроина 2,43 г индикатора растворяют в 100 см 3 дистиллированной воды.

    При приготовлении раствора ферроина на основе 1,10-фенантролина растворяют 0,980 г соли Мора (NH 4) 2 Fe(SO 4) 2 · 6H 2 O в 100 см 3 дистиллированной воды, добавляют 2,085 г 1,10-фенантролина моногидрата или 2,93 г сульфата и перемешивают до растворения последнего.

    Раствор индикатора хранят в плотно закрытой склянке из темного стекла не более 3 мес.

    9.1.6. Раствор гидроксида натрия, 0,4 %.

    0,4 г NaOH растворяют в 100 см 3 дистиллированной воды. Раствор устойчив при хранении в плотно закрытой полиэтиленовой посуде не более 2 мес.

    9.1.7. Раствор сульфата серебра.

    5,0 г Ag 2 SO 4 растворяют в 1 дм 3 концентрированной серной кислоты. Раствор устойчив в склянке из темного стекла в течение 6 мес.

    9.2. Установление точной концентрации раствора соли Мора

    Пипеткой вместимостью 10 см 3 отбирают 10 см 3 раствора бихромата калия с концентрацией 0,025 моль/дм 3 эквивалента (п. 9.1.2), переносят в коническую колбу, добавляют 180 см 3 дистиллированной воды и 20 см 3 концентрированной серной кислоты. После охлаждения добавляют в пробу 3 - 4 капли индикатора ферроина или 10 капель раствора N-фенилантраниловой кислоты и титруют раствором соли Мора с концентрацией 0,025 моль/дм 3 эквивалента (п. 9.1.4) до перехода окраски из синевато-зеленой в красно-коричневую при использовании в качестве индикатора ферроина и из красно-фиолетовой в синевато-зеленую при использовании N-фенилантраниловой кислоты.

    Титрование повторяют и при отсутствии расхождения в объемах титранта более 0,05 см 3 за результат принимают среднее значение. В противном случае повторяют титрование до получения результатов, отличающихся не более, чем на 0,05 см 3 .

    Точную концентрацию раствора соли Мора находят по формуле:

    где С м - концентрация раствора соли Мора, моль/дм 3 эквивалента;

    С б - концентрация раствора бихромата калия, моль/дм 3 эквивалента;

    V б - объем раствора бихромата калия, взятый для титрования, см 3 ;

    V м - объем раствора соли Мора, пошедший на титрование см 3 .

    10. УСТРАНЕНИЕ МЕШАЮЩИХ ВЛИЯНИЙ

    Мешающее влияние хлоридов при концентрациях менее 300 мг/дм 3 устраняется за счет присутствия в пробе катализатора (сульфата серебра). При больших содержаниях хлоридов к пробе добавляют сульфат ртути (II) из расчета 100 мг на 10 мг хлоридов.

    Мешающее влияние сульфидов и соединений железа (II) устраняют предварительной продувкой пробы воды воздухом, если она не содержит летучих органических соединений, или учитывают при расчете ХПК. В последнем случае определяют их концентрации и пересчитывают на величины ХПК, исходя из того, что 1 мг H 2 S и 1 мг Fe 2+ эквивалентны соответственно 0,47 и 0,14 мг O 2 . Таким же образом учитывают влияние нитритов (1 мг NО 2 эквивалентен 0,35 мг O 2).

    11. ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

    11.1. Выполнение измерений в водах с низкой концентрацией хлоридов

    Если концентрация хлоридов в пробе анализируемой воды составляет менее 300 мг/дм 3 , в колбу со шлифом установки для определения ХПК вносят с помощью пипетки 20 см 3 воды (или аликвоту, доведенную дистиллированной водой до 20 см 3), добавляют 10,0 см 3 раствора бихромата калия с концентрацией 0,025 моль/дм 3 эквивалента (п. 9.1.2) и 30 см 3 раствора сульфата серебра в концентрированной серной кислоте. Для равномерного кипения в колбу бросают 2 - 3 капилляра, присоединяют к ней обратный холодильник и кипятят содержимое на песчаной бане в течение 2 ч.

    После охлаждения установки промывают холодильник дистиллированной водой (около 50 см 3), отсоединяют его, добавляют в колбу, обмывая ее стенки, еще 50 см 3 дистиллированной воды, вновь охлаждают, переносят пробу в коническую колбу, дважды споласкивая колбу, где кипятилась проба, дистиллированной водой (по 20 - 30 см 3). Добавляют 3 - 4 капли раствора ферроина (или 10 капель раствора фенилантраниловой кислоты) и титруют избыток непрореагировавшего бихромата калия раствором соли Мора (п. 9.1.4) до перехода окраски индикатора из синевато-зеленой в красно-коричневую при использовании в качестве индикатора ферроина и из красно-фиолетовой в синевато-зеленую при использовании N-фенилантраниловой кислоты.

    Аналогичным образом проводят холостой опыт с 20 см 3 дистиллированной воды.

    11.2. Выполнение измерений в водах с высокой концентрацией хлоридов

    Если концентрация хлоридов в воде превышает 300 мг/дм 3 , к отобранной для анализа пробе (20 см 3 или меньшей аликвоте, доведенной до 20 см 3 дистиллированной водой) добавляют сульфат ртути из расчета 100 мг на каждые 10 мг содержащихся в пробе хлоридов и тщательно перемешивают. Далее выполняют определение, как описано в п. 11.1. Наличие небольшого количества осадка, образовавшегося после добавления сульфата ртути, не мешает определению.

    12. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

    12.1. Величину ХПК (бихроматной окисляемости) анализируемой пробы воды X находят по формуле:

    где V мх - объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование в холостом опыте, см 3 ;

    V м - объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование в пробы воды, см 3 ;

    С м - концентрация раствора соли Мора, моль/дм 3 эквивалента;

    V - объем пробы воды, взятый для определения, см 3 ;

    8,0 - масса миллиграмм-эквивалента кислорода, мг.

    Если величина ХПК в анализируемой пробе превышает верхнюю границу диапазона (80 мг/дм 3), разбавляют пробу с таким расчетом, чтобы величина ХПК входила в регламентированный диапазон, и выполняют определение в соответствии с п. 11.2.

    В этом случае величину ХПК в анализируемой пробе воды X находят по формуле:

    где Х V - величина ХПК в разбавленной пробе воды, мг/дм 3 ;

    V V - объем пробы воды после разбавления, см 3 ;

    v - объем аликвоты пробы воды, взятой для разбавления, см 3 .

    12.2. Расхождение между результатами анализа, полученными в двух лабораториях, не должно превышать предела воспроизводимости. При выполнении этого условия приемлемы оба результата анализа, и в качестве окончательного может быть использовано их среднее арифметическое значение. Значения предела воспроизводимости приведены в таблице 2.

    Таблица 2

    Значения предела воспроизводимости при вероятности Р = 0,95

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

    13. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА

    Результат анализа X в документах, предусматривающих его использование, может быть представлен в виде:

    Х ± D, мкг/дм 3 , Р = 0,95,

    где D - показатель точности методики.

    Значение D рассчитывают по формуле:

    D = 0,01 · d · Х.

    Значение d приведено в таблице 1.

    Если проводилось разбавление пробы воды из-за превышения величины ХПК верхней границы диапазона, значение d выбирают из таблицы 1 для величины ХПК в разбавленной пробе воды Х V .

    Допустимо результат анализа в документах, выдаваемых лабораторией, представлять в виде:

    Х ± D л , мкг/дм 3 , Р = 0,95,

    при условии D л < D,

    где Х - результат анализа, полученный в соответствии с прописью методики;

    ±D л - значение характеристики погрешности результатов анализа, установленное при реализации методики в лаборатории, и обеспечиваемое контролем стабильности результатов анализа.

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

    14. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА ПРИ РЕАЛИЗАЦИИ МЕТОДИКИ В ЛАБОРАТОРИИ

    Контроль качества результатов анализа при реализации методики в лаборатории предусматривает:

    Оперативный контроль процедуры анализа (на основе оценки погрешности при реализации отдельно взятой контрольной процедуры);

    Контроль стабильности результатов анализа (на основе контроля стабильности среднеквадратического отклонения повторяемости, среднеквадратического отклонения внутрилабораторной прецизионности, погрешности).

    14.1. Алгоритм оперативного контроля процедуры анализа с использованием метода добавок

    К к с нормативом контроля К.

    Результат контрольной процедуры К к рассчитывают по формуле:

    К к = |X ? - X - C д |,

    где X ? - результат анализа величины ХПК в пробе с известной добавкой;

    X - результат анализа величины ХПК в исходной пробе;

    С д - величина добавки.

    Норматив контроля К рассчитывают по формуле.

    где D л,Х ? , D л,Х - значения характеристики погрешности результатов анализа, установленные в лаборатории при реализации методики, соответствующие величине ХПК в пробе с известной добавкой и в исходной пробе соответственно.

    Примечание . л = 0,84 · D, с последующим уточнением по мере накопления информации в процессе контроля стабильности результатов анализа.

    К к ? К. (1)

    При невыполнении условия (1) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (1) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.

    14.2. Алгоритм оперативного контроля процедуры анализа с применением образцов для контроля

    Оперативный контроль процедуры анализа проводят путем сравнения результата отдельно взятой контрольной процедуры К к с нормативом контроля К.

    Результат контрольной процедуры К к рассчитывают по формуле:

    К к = |Х к - С |,

    где Х к - результат анализа величины ХПК в образце для контроля;

    С - аттестованное значение образца для контроля.

    Норматив контроля К рассчитывают по формуле:

    К = D л ,

    где ±D л - характеристика погрешности результатов анализа, соответствующая аттестованному значению образца для контроля.

    Примечание . Допустимо характеристику погрешности результатов анализа 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 анализа.

    Процедуру анализа признают удовлетворительной, при выполнении условия:

    ОТКАЗ ОТ ГАРАНТИЙ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ
    Текст представлен для ознакомления и может быть не актуальным
    Печатное издание полностью актуализировано на текущую дату

    ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО НАДЗОРУ
    В СФЕРЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ

    КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВОД

    МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ
    ХИМИЧЕСКОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ КИСЛОРОДА
    В ПРОБАХ ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД
    ТИТРИМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

    ПНД Ф 14.1:2:3.100-97

    Методика допущена для целей государственного
    экологического контроля

    МОСКВА
    (Издание 2016 г)

    Методика измерений аттестована Центром метрологии и сертификации «СЕРТИМЕТ» Уральского отделения РАН (Аттестат аккредитации № RA.RU.310657 от 12.05.2015), рассмотрена и одобрена федеральным государственным бюджетным учреждением «Федеральный центр анализа и оценки техногенного воздействия» (ФГБУ «ФЦАО»).

    Настоящее издание методики введено в действие взамен предыдущего издания ПНД Ф 14.1:2.100-97 и действует с 01 декабря 2016 года до выхода нового издания.

    Сведения об аттестованной методике измерений переданы в Федеральный информационный фонд по обеспечению единства измерений.

    1 НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

    Настоящий нормативный документ устанавливает методику измерений бихроматной окисляемости - химического потребления кислорода (ХПК) при обработке пробы воды ионом бихромата при определенных условиях для проб природных (поверхностных и подземных) и сточных (производственных, хозяйственно-бытовых, ливневых и очищенных) вод титриметрическим методом. Методика применима при содержании в воде органических веществ, эквивалентном потреблению кислорода в диапазоне от 4,0 до 2000 мг/дм 3 .

    В зависимости от целей анализа измерение величины ХПК можно проводить в нефильтрованной или фильтрованной пробе. В последнем случае пробу фильтруют в соответствии с п. .

    Измерению мешают хлориды, сульфиды, соединения железа(П), нитриты и другие неорганические вещества, способные окисляться бихроматом в кислой среде.

    Мешающие влияния устраняют в соответствии с п. .

    2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

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

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

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

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

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

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

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

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

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

    ГОСТ 5230-74 Реактивы. Ртути окись желтая. Технические условия.

    ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия.

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

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

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

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

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

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

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

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

    ГОСТ 30813-2002. Вода и водоподготовка. Термины и определения

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

    ГОСТ 4208-72 Реактивы. Соль закиси железа и аммония двойная сернокислая (соль Мора). Технические условия.

    ГОСТ 4220-75 Реактивы. Калий двухромовокислый. Технические условия.

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

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

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

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

    ТУ 6-09-05-90-86 1,10-Фенантролин сульфат ч.

    ТУ 6-09-05-1256-83 Ферроин.

    ТУ 6-09-40-2472-87 о-Фенантролин 1-водный, чда.

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

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

    ТУ 6-09-3592-87 N-фенилантраниловая кислота (о-Анилинбензойная кислота; Дифениламин-о-карбоновая кислота) чистый для анализа.

    ТУ 6-09-3703-74 Серебро сернокислое (серебро сульфат) квалификации химически чистый, чистый. Технические условия.

    ТУ 6-09-4711-81 Реактивы. Кальций хлористый (обезвоженный), чистый.

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

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

    ТУ 2624-004-48438881-07 Реактивы. Ртуть (II) сернокислая.

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

    ТУ 3442.014.24662585-06 Баня песчаная МИМП-БП.

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

    3 МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ

    Титриметрический метод измерения величины ХПК основан на окислении органических веществ избытком бихромата калия (K 2 Cr 2 О 7) в растворе серной кислоты при нагревании в присутствии катализатора - сульфата серебра. Остаток бихромата калия находят титрованием раствором соли Мора и по разности определяют количество K 2 Cr 2 О 7 , израсходованное на окисление органических веществ.

    4 ТРЕБОВАНИЯ К ПОКАЗАТЕЛЯМ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ

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

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

    Диапазон измерений ХПК ,
    мг/дм 3

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

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

    Показатель воспроизводимости
    (относительное среднеквадратическое отклонение воспроизводимости), σ R , %

    От 4,0 до 10,0 включ.

    Св. 10,0 до 100 включ.

    Св. 100 до 2000 включ.

    Значения показателя точности методики используют при:

    Оформлении результатов измерений, выдаваемых лабораторией;

    Оценке деятельности лабораторий на качество проведения испытаний;

    Оценке возможности использования результатов измерений при реализации методики в конкретной лаборатории.

    5 ТРЕБОВАНИЯ К СРЕДСТВАМ ИЗМЕРЕНИЙ, ВСПОМОГАТЕЛЬНЫМ УСТРОЙСТВАМ, РЕАКТИВАМ И МАТЕРИАЛАМ

    5.1 Средства измерений, стандартные образцы, лабораторная посуда, вспомогательные устройства

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

    ГОСТ Р 53228 или ГОСТ OIML R 76-1

    Стандартные образцы бихроматной окисляемости воды (химического потребления кислорода - ХПК) с аттестованным содержанием ХПК с погрешностью не более 2 % при Р = 0,95

    Колбы мерные 2-го класса точности исполнения 2, 2а вместимостью 50, 100, 200, 250 и 500 см 3

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

    Пипетки с одной отметкой 2 класса точности исполнения 2 вместимостью 2, 5, 10, 20, 25 и 50 см 3

    Бюретка 2 класса точности исполнения 1, 2 вместимостью 25 см 3

    Колбы конические Кн исполнения 2 вместимостью 500 см 3

    Стаканы химические тип В, исполнение 1 ТХС, вместимостью 50, 100, 250, 400 и 1000 см 3

    Воронки лабораторные диаметром 56 мм

    Колбы круглодонные К-1 или грушевидные Гр вместимостью 250 см 3 и обратные холодильники со взаимозаменяемыми конусами (установки для определения ХПК)

    Стаканчики для взвешивания (бюксы) СВ-19/9, СВ-24/10 и СВ-45/13

    Цилиндры мерные исполнения 1, 3 вместимостью 50, 100 см 3

    Капельница 2-50 ХС

    Эксикатор исполнения 2, диаметр корпуса 190 мм

    Капилляры стеклянные

    Палочки стеклянные

    Промывалка

    Баня песчаная

    ТУ 3442.014.24662585

    Склянки для хранения проб и растворов из светлого и темного стекла вместимостью 100, 250, 500, 1000 см 3

    Посуда полиэтиленовая (полипропиленовая) для хранения растворов вместимостью 250 см 3

    Электроплитки с закрытой спиралью и регулируемой мощностью нагрева

    Шкаф сушильный общелабораторного назначения с температурой нагрева до 130 °С

    Прибор вакуумного фильтрования ПВФ-35 или ПВФ-47

    ТУ-3616-001-32953279

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

    Средства измерений должны быть поверены в установленные сроки.

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

    5.2 Реактивы и материалы

    Калий двухромовокислый (бихромат калия) или

    Калий двухромовокислый стандарт-титр (фиксанал)

    ТУ 2642-581-00205087

    Соль закиси железа и аммония двойная сернокислая (соль Мора) (NH 4) 2 Fe(SO 4) 2 ⋅ 6H 2 O или

    Соль Мора стандарт-титр (фиксанал)

    ТУ 2642-581-00205087

    Сульфат серебра

    Ртуть сернокислая (II) или

    ТУ 2624-004-48438881

    Ртути окись желтая

    Натрия гидроокись (гидроксид натрия)

    Серная кислота

    N-фенилантраниловая кислота, ч или

    Ферроин (C 12 H 8 N 2) 3 ⋅ FeSO 4 или

    ТУ 6-09-05-1256

    1,10-фенантролин 1-водный (C 12 H 8 N 2) 3 ⋅ H 2 O или

    ТУ 6-09-40-2472

    1,10-фенантролин сульфат (C 12 H 8 N 2) 3 ⋅ H 2 SO 4 ,

    Универсальная индикаторная бумага (pH 1 - 10)

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

    ТУ 2265-011-43153636

    Фильтры бумажные обеззоленные «синяя лента»

    Вода дистиллированная

    Все используемые для анализа реактивы должны быть квалификации ч.д.а. или х.ч., кроме тех, квалификация которых указана в их наименовании.

    Допускается использование реактивов и материалов, изготовленных по другой нормативно-технической документации, в том числе импортных, с характеристиками не ниже указанных в п. .

    6 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

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

    6.2. Электробезопасность при работе с электроустановками обеспечивается по ГОСТ Р 12.1.019-2009.

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

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

    7 ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ОПЕРАТОРОВ

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

    8 УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

    При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:

    Температура окружающего воздуха (22 ± 6) °С;

    Атмосферное давление (84 - 106) кПа;

    Относительная влажность не более 80 % при температуре 25 °С;

    Частота переменного тока (50 ± 1)Гц;

    Напряжение в сети (220 ± 22) В.

    9 ОТБОР И ХРАНЕНИЕ ПРОБ

    9.1. Отбор проб для измерений величины ХПК производится в соответствии с ГОСТ 31861 и ГОСТ 17.1.5.05.

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

    10.1.5 Раствор индикатора

    В качестве индикатора используют раствор N-фенилантраниловой кислоты или ферроина (комплекс сульфата железа (II) с 1,10-фенантролином).

    Для приготовления раствора N-фенилантраниловой кислоты 0,25 г реактива растворяют в 12 см 3 раствора гидрооксида натрия (для ускорения процесса раствор можно слегка подогреть) и разбавляют дистиллированной водой до 250 см 3 .

    Для приготовления раствора ферроина 2,43 г индикатора растворяют в 100 см 3 дистиллированной воды.

    При приготовлении раствора ферроина на основе 1,10-фенантролина растворяют 0,980 г соли Мора (NH 4) 2 Fe(SO 4) 2 ⋅ 6H 2 O в 100 см 3 дистиллированной воды, добавляют 2,085 г 1,10-фенантролина 1-водного или 2,93 г 1,10-фенантролина сульфата и перемешивают до растворения последнего.

    Раствор индикатора хранят в плотно закрытой склянке из темного стекла не более 3 мес.

    10.1.6 Раствор гидроксида натрия 0,4 %

    0,4 г гидроксида натрия (NaOH) растворяют в 100 см 3 дистиллированной воды. Раствор устойчив при хранении в закрытой пластиковой посуде не более 6 мес.

    10.1.7 Раствор сульфата серебра

    5,0 г сульфата серебра (Ag 2 SO 4) растворяют в 1 дм 3 концентрированной серной кислоты. Раствор устойчив в склянке из темного стекла в течение 6 мес.

    10.1.8 Раствор серной кислоты 1:2

    50 см 3 концентрированной серной кислоты добавляют к 100 см 3 дистиллированной воды. Раствор устойчив при хранении в закрытой склянке в течение 6 мес.

    10.2 Установление точной концентрации раствора соли Мора

    Пипеткой с одной меткой вместимостью 10 см 3 отбирают 10 см 3 раствора бихромата калия с молярной концентрацией эквивалента 0,25 или 0,025 моль/дм 3 , переносят в коническую колбу вместимостью 500 см 3 , добавляют 180 см 3 дистиллированной воды и 20 см 3 концентрированной серной кислоты. После охлаждения добавляют в пробу 3 - 4 капли индикатора ферроина или 10 капель раствора N-фенилантраниловой кислоты и титруют раствором соли Мора с молярной концентрацией эквивалента 0,25 или 0,025 моль/дм 3 соответственно до перехода окраски из синевато-зеленой в красно-коричневую при использовании в качестве индикатора ферроина и из красно-фиолетовой в синевато-зеленую при использовании N-фенилантраниловой кислоты.

    Титрование повторяют и при отсутствии расхождения в объемах титранта не более 0,05 см 3 за результат принимают среднее значение. В противном случае повторяют титрование до получения результатов, отличающихся не более, чем на 0,05 см 3 .

    Точную концентрацию раствора соли Мора находят по формуле:

    где С м - молярная концентрация эквивалента раствора соли Мора, 0,25 моль/дм 3 или 0,025 моль/дм 3 ;

    С б - молярная концентрация эквивалента раствора бихромата калия, 0,25 моль/дм 3 или 0,025 моль/дм 3 ;

    V б - объем раствора бихромата калия, взятый для титрования, см 3 ;

    V м - объем раствора соли Мора, пошедший на титрование см 3 .

    11 УСТРАНЕНИЕ МЕШАЮЩИХ ВЛИЯНИЙ

    Мешающее влияние хлоридов при концентрациях менее 300 мг/дм 3 устраняется за счет присутствия в пробе катализатора (сульфата серебра). При больших содержаниях хлоридов к пробе добавляют сульфат ртути (II) из расчета 100 мг на 10 мг хлоридов.

    Концентрации сульфидов, соединений железа (II) и нитритов более 0,5 мг/дм 3 (каждого или в сумме) вносят заметную погрешность при малых (до 10 мг/дм 3) величинах ХПК. Влияние ионов S 2- и Fe 2+ может быть устранено предварительной продувкой пробы воды воздухом, если проба не содержит летучих органических соединений, или учтено при расчете величины ХПК. Влияние NO 2 - учитывают при расчете величины ХПК.

    Для учета мешающего влияния ионов S 2- , Fe 2+ , NO 2 - определяют их концентрации и пересчитывают на величину ХПК, исходя из того, что 1 мг/дм 3 S 2- , Fe 2+ и NO 2 - эквивалентны соответственно 0,44, 0,14 и 0,35 мг/дм 3 ХПК (п. ).

    12 ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

    12.1 Выполнение измерений в водах с низкой концентрацией хлоридов

    Анализируемую пробу воды перемешивают энергичным взбалтыванием и отбирают нужный объем пипеткой с одной меткой. Этот объем зависит от предполагаемой величины ХПК и подбирается с таким расчетом, чтобы на окисление расходовалось 40 - 60 % добавляемого бихромата калия. Соответственно также выбирают концентрации бихромата калия и соли Мора для выполнения измерений (таблица ).

    Предполагаемый диапазон величины ХПК, мг/дм 3

    Объем аликвоты пробы воды, см 3

    Используемые молярные концентрации эквивалента бихромата калия и соли Мора, моль/дм 3

    4 - 50

    0,025

    45 - 100

    0,025

    90 - 200

    0,025

    180 - 500

    0,25

    450 - 1000

    0,25

    900 - 2000

    0,25

    Если концентрация хлоридов в пробе анализируемой воды составляет менее 300 мг/дм 3 , в колбу установки для определения ХПК, вносят с помощью пипетки с одной меткой аликвоту пробы воды, доводят ее, если необходимо, дистиллированной водой до 20 см 3 , добавляют 10,0 см 3 раствора бихромата калия с молярной концентрацией эквивалента 0,025 или 0,25 моль/дм 3 (таблица ) и 30 см 3 раствора сульфата серебра в концентрированной серной кислоте. Для равномерного кипения в колбу бросают 2 - 3 капилляра, присоединяют к ней обратный холодильник, нагревают содержимое на песчаной бане в вытяжном шкафу до начала кипения (выделения пузырьков). Продолжают кипятить пробу в течение 2 ч, контролируя, чтобы во время кипячения сохранялся желтый цвет пробы. Если проба зеленеет, надо остановить процесс и взять меньшую аликвоту для окисления.

    После охлаждения установки промывают холодильник дистиллированной водой (около 50 см 3), отсоединяют его, добавляют в колбу, обмывая ее стенки, еще 50 см 3 дистиллированной воды, вновь охлаждают, переносят пробу в коническую колбу, дважды споласкивая колбу, где кипятилась проба, дистиллированной водой (по 20 - 30 см 3). Добавляют 3 - 4 капли раствора ферроина (или 10 капель раствора фенилантраниловой кислоты) и титруют избыток непрореагировавшего бихромата калия раствором соли Мора соответствующей концентрации (таблица ) до перехода окраски индикатора из синевато-зеленой в красно-коричневую при использовании в качестве индикатора ферроина и из красно-фиолетовой в синевато-зеленую при использовании N-фенилантраниловой кислоты.

    Аналогичным образом проводят холостой опыт с 20 см 3 дистиллированной воды.

    При использовании растворов с молярной концентрацией эквивалента 0,025 моль/дм 3 необходимо соблюдать исключительную чистоту посуды, так как следы органических соединений могут вызвать ошибки.

    12.2 Выполнение измерений в водах с высокой концентрацией хлоридов

    Если концентрация хлоридов в воде превышает 300 мг/дм 3 , к отобранной для анализа аликвоте пробы, доведенной до 20 см 3 дистиллированной водой, добавляют сульфат ртути из расчета 100 мг на каждые 10 мг содержащихся в пробе хлоридов и тщательно перемешивают. Далее выполняют измерение, как описано в п. . Наличие небольшого количества осадка, образовавшегося после добавления сульфата ртути, не мешает определению.

    При отсутствии сульфата ртути допускается использовать суспензию ртути окиси желтой в серной кислоте из расчета 70 мг на каждые 10 мг хлоридов. Для приготовления суспензии отмеривают 30 см 3 раствора сульфата серебра в концентрированной серной кислоте в стакан вместимостью 100 см 3 и добавляют требующееся количество оксида ртути. Перемешивают смесь стеклянной палочкой, оставляют на 15 мин, а затем приливают полученную суспензию к пробе.

    13 ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

    13.1 Величину ХПК анализируемой пробы воды X , мг/дм 3 , находят по формуле:

    где V мх - объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование в холостом опыте, см 3 ;

    V м - объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование в пробы воды, см 3 ;

    С м - молярная концентрация эквивалента раствора соли Мора, 0,25 или 0,025 моль/дм 3 ;

    V - объем пробы воды, взятый для определения, см 3 ;

    8,0 - масса миллимоля кислорода, эквивалентная 1 ммоль соли Мора, мг/ммоль.

    Для учета мешающего влияния ионов S 2- , Fe 2+ и NO 2 - измеренную концентрацию каждого иона умножают на его эквивалент по отношению к величине ХПК (соответственно 0,44, 0,14 и 0,35 мг/дм 3) и вычитают произведения из найденной величины ХПК X :

    где X 1 - величина ХПК с учетом мешающего влияния, мг/дм 3 ;

    13.2 Расхождение между результатами измерений, полученными в условиях воспроизводимости, не должно превышать предела воспроизводимости. При выполнении этого условия приемлемы оба результата измерений, и в качестве окончательного может быть использовано их среднее арифметическое значение.

    Значения предела воспроизводимости приведены в таблице .

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

    14 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

    Результат измерений X (или X 1) в документах, предусматривающих его использование, может быть представлен в виде:

    где Δ - значение характеристики погрешности результатов измерений для данной величины ХПК.

    Значение Δ рассчитывают по формуле:

    при условии Δ л < Δ,

    где X - результат измерений, полученный в соответствии с прописью методики;

    ±Δ л - значение характеристики погрешности результатов измерений, установленное при реализации методики в лаборатории, и обеспечиваемое контролем стабильности результатов измерений.

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

    15 КОНТРОЛЬ ТОЧНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

    Оперативный контроль точности результатов измерений проводят с каждой партией проб, если измерения выполняются эпизодически, а также при необходимости подтверждения результатов анализа отдельных проб при получении нестандартного результата измерений. Периодичность оперативного контроля процедуры измерений, а также реализуемые алгоритмы контроля стабильности результатов измерений регламентируют во внутренних документах лаборатории.

    Образцы для контроля готовят из стандартного образца ХПК и дистиллированной воды.

    Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории предусматривает:

    Оперативный контроль процедуры измерений (на основе оценки погрешности при реализации отдельно взятой контрольной процедуры);

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

    15.1 Оперативный контроль процедуры измерений с использованием метода разбавления

    К к с нормативом контроля К . Разбавление проводят на стадии отбора аликвоты пробы для кипячения (п. ).

    Если величина ХПК предполагает отбор аликвоты 20 см 3 (таблица , диапазоны величин ХПК (4 - 50) и (180 - 500) мг/дм 3 соответственно), вместо 20 см 3 отбирают 10 см 3 пробы, помещают их в колбу для кипячения, добавляют 10 см 3 дистиллированной воды и далее выполняют измерения в соответствии с п. . Таким же образом готовят разбавленную в 2 раза пробу, если для окисления в соответствии с таблицей требуется аликвота 10 см 3 - помещают в колбу для кипячения 5 см 3 анализируемой воды и 15 см 3 дистиллированной воды.

    Приготовление разбавленной пробы, если для анализа требуется аликвота 5 см 3 (таблица , диапазоны величин ХПК (90 - 200) и (900 - 2000) мг/дм 3 соответственно), проводится в 2 этапа. Сначала пипеткой с одной меткой помещают 25 см 3 исходной пробы воды в мерную колбу вместимостью 50 см 3 и доводят объем до метки дистиллированной водой. Затем 5 см 3 разбавленной пробы помещают в колбу для кипячения, добавляют 15 см 3 дистиллированной воды и выполняют анализ в соответствии с п. .

    К к рассчитывают по формуле:

    где - значения характеристики погрешности результатов измерений, установленные в лаборатории при реализации методики, соответствующие величине ХПК в разбавленной пробе и в исходной пробе соответственно.

    Примечание

    15.2 Оперативный контроль процедуры измерений с использованием метода добавок

    Оперативный контроль точности результатов измерений с использованием метода добавок проводят путем сравнения результата отдельно взятой контрольной процедуры К к с нормативом контроля К .

    Результат контрольной процедуры К к рассчитывают по формуле:

    где - значения характеристики погрешности результатов измерений, установленные в лаборатории при реализации методики, соответствующие величине ХПК в пробе с известной добавкой и в исходной пробе соответственно.

    Примечание - Допустимо характеристику погрешности результатов измерений при внедрении методики в лаборатории устанавливать на основе выражения: Δ л = 0,84 Δ, с последующим уточнением по мере накопления информации в процессе контроля стабильности результатов измерений.

    Процедуру измерений признают удовлетворительной, при выполнении условия:

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

    15.3 Оперативный контроль процедуры измерений с применением образцов для контроля

    Оперативный контроль процедуры измерений проводят путем сравнения результата отдельно взятой контрольной процедуры К к с нормативом контроля К .

    Результат контрольной процедуры К к рассчитывают по формуле:

    где ±Δ л - характеристика погрешности результатов измерений, соответствующая аттестованному значению образца для контроля.

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

    Процедуру измерений признают удовлетворительной, при выполнении условия:

    К к К

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

    Периодичность оперативного контроля процедуры анализа, а также реализуемые процедуры контроля стабильности результатов измерений регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории.


    стр. 1



    стр. 2



    стр. 3



    стр. 4



    стр. 5



    стр. 6



    стр. 7



    стр. 8



    стр. 9



    стр. 10



    стр. 11



    стр. 12



    стр. 13



    стр. 14



    стр. 15



    стр. 16

    ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ
    ФЕДЕРАЦИИ ПО ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

    КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВОД

    МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ
    ХИМИЧЕСКОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ КИСЛОРОДА
    В ПРОБАХ ПРИРОДНЫХ И ОЧИЩЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД
    ТИТРИМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

    ПНД Ф 14.1:2.100-97

    Методика допущена для целей государственного экологического контроля

    МОСКВА 1997 г.
    (издание 2004 г.)

    1. ВВЕДЕНИЕ

    Настоящий документ устанавливает методику количественного химического анализа проб природных и очищенных сточных вод для определения в них величины химического потребления кислорода (ХПК) при содержании органических веществ, эквивалентном потреблению молекулярного кислорода в диапазоне от 4,0 до 80,0 мг/дм 3 титриметрическим методом без концентрирования пробы.

    При величине ХПК > 50 мг/дм 3 определение следует проводить при соответствующем разбавлении пробы дистиллированной водой.

    Определению мешают хлориды, сульфиды, соединения железа(II), нитриты и другие неорганические вещества, способные окисляться бихроматом в кислой среде.

    Мешающие влияния устраняют в соответствии с п. 10.

    2. ПРИНЦИП МЕТОДА

    Титриметрический метод определения ХПК основан на окислении органических веществ избытком бихромата калия в растворе серной кислоты при нагревании в присутствии катализатора - сульфата серебра. Остаток бихромата калия находят титрованием раствором соли Мора и по разности определяют количество K 2 Cr 2 O 7 , израсходованное на окисление органических веществ.

    3. ПРИПИСАННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ И ЕЕ СОСТАВЛЯЮЩИХ

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

    Таблица 1

    Диапазон измерений, значения показателей точности, повторяемости, воспроизводимости

    Значения показателя точности методики используют при:

    Оформлении результатов анализа, выдаваемых лабораторией;

    Оценке деятельности лабораторий на качество проведения испытаний;

    Оценке возможности использования результатов анализа при реализации методики в конкретной лаборатории.

    4. СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ, ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА, РЕАКТИВЫ И МАТЕРИАЛЫ

    4.1. Средства измерений


    взвешивания 200 г и ценой наименьшего деления 0,1 мг любого типа

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

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

    Колбы мерные, наливные

    Пипетки градуированные

    Пипетки с одной меткой

    Цилиндры мерные или мензурки

    4.2. Вспомогательные устройства

    Плитки электрические с закрытой спиралью и регулируемой
    мощностью нагрева

    Шкаф сушильный лабораторный с температурой нагрева до 130 °С

    Бани песчаные

    Стаканчики для взвешивания (бюксы)

    Стаканы химические

    Колбы конические

    Кн-2-500-34 ТС

    Капельница 2-50 ХС

    Эксикатор

    Капилляры стеклянные

    Установки для определения ХПК в составе:

    Колба К-1-250-29/32 ТС или колба Гр-250-29/32

    Обратный холодильник ХПТ-2-400-29/32 ХС

    Воронка В-56-80ХС

    Прибор вакуумного фильтрования ПВФ-35 или ПВФ-47

    ТУ-3616-001-32953279-97

    Средства измерений должны быть поверены в установленные сроки.

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

    4.3. Реактивы и материалы

    Бихромат калия (калий двухромовокислый)

    Соль Мора (NH 4) 2 Fe(SO 4) 2 · 6H 2 O

    Сульфат серебра

    Сульфат ртути(II)

    Гидроксид натрия

    Серная кислота

    N-фенилантраниловая кислота или

    Ферроин (C 12 H 8 N 2) 3 · FeSO 4 или

    1,10-фенантролин моногидрат (C 12 H 8 N 2) 3 · H 2 O или

    1,10-фенантролин сульфат (C 12 H 8 N 2) 3 · H 2 SO 4

    Бумага индикаторная универсальная

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

    ТУ 6-55-221-1029-89

    или фильтры бумажные обеззоленные «синяя лента»

    Вода дистиллированная

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

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

    5. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

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

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

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

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

    6. ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ОПЕРАТОРОВ

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

    7. УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

    При выполнении измерений в лаборатории должны быть соблюдены следующие условия:

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

    · атмосферное давление (84 - 106) кПа;

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

    · частота переменного тока (50 ± 1) Гц;

    · напряжение в сети (220 ± 22) В.

    8. ОТБОР И ХРАНЕНИЕ ПРОБ

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

    8.2. Посуду, предназначенную для отбора и хранения проб, моют хромовой смесью, затем тщательно (не менее 10 раз) промывают водопроводной и ополаскивают дистиллированной водой.

    8.3. Пробы воды отбирают в стеклянную посуду с пробками, не загрязняющими пробу органическими соединениями.

    В зависимости от целей анализа определение ХПК можно проводить в нефильтрованной или фильтрованной пробе. В последнем случае пробу предварительно фильтруют через мембранный фильтр 0,45 мкм, очищенный двухкратным кипячением в дистиллированной воде. Допустимо использование бумажных фильтров «синяя лента», промытых дистиллированной водой. При фильтровании через любой фильтр первые порции фильтрата отбрасывают.

    Объем отбираемой пробы должен быть не менее 100 см 3 .

    8.4. Определение ХПК, особенно в загрязненных водах, следует проводить как можно скорее после отбора пробы. Допускается хранение пробы при температуре не выше 4 °С не более суток при консервации добавлением раствора серной кислоты (1:2) из расчета 2 см 3 на каждые 100 см 3 пробы воды.

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

    Цель анализа, предполагаемые загрязнители;

    Место, время отбора;

    Номер пробы;

    Должность, фамилия отбирающего пробу, дата.

    9. ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ

    9.1. Приготовление растворов и реактивов

    9.1.1. Раствор бихромата калия с концентрацией 0,25 моль/дм 3 эквивалента .

    6,129 г бихромата калия, предварительно высушенного в течение 2 ч при 105 °С, количественно переносят его в мерную колбу вместимостью 500 см 3 , растворяют в дистиллированной воде, доводят до метки и перемешивают. Раствор устойчив при хранении в плотно закрытой темной склянке в течение 6 мес.

    9.1.2. Раствор бихромата калия с концентрацией 0,025 моль/дм 3 эквивалента.

    50 см 3 раствора бихромата калия с концентрацией 0,25 моль/дм 3 эквивалента помещают в мерную колбу вместимостью 500 см 3 и доводят объем раствора до метки дистиллированной водой. Хранят в склянке с притертой пробкой в темном месте не более 6 мес.

    9.1.3. Раствор соли Мора с концентрацией 0,25 моль/дм 3 эквивалента.

    49,0 г соли Мора переносят в мерную колбу вместимостью 500 см 3 , растворяют в дистиллированной воде, осторожно добавляют 10 см 3 концентрированной серной кислоты и после охлаждения доводят объем раствора до метки дистиллированной водой. Хранят в плотно закрытой посуде не более 6 мес.

    9.1.4. Раствор соли Мора с концентрацией 0 ,025 моль/дм 3 эквивалента.

    50 см 3 раствора соли Мора с концентрацией 0,25 моль/дм 3 эквивалента помещают в мерную колбу вместимостью 500 см 3 и доводят объем раствора до метки дистиллированной водой. Хранят в плотно закрытой посуде не более 3 мес.

    Точную концентрацию раствора устанавливают ежедневно или перед серией определений в соответствии с п. 10.2.

    9.1.5. Раствор индикатора.

    В качестве индикатора используют раствор N-фенилантраниловой кислоты или ферроина (комплекс сульфата железа(II) с 1,10-фенантролином).

    Для приготовления раствора N-фенилантраниловой кислоты 0,25 г реактива растворяют в 12 см 3 раствора гидрооксида натрия (для ускорения процесса раствор можно слегка подогреть) и разбавляют дистиллированной водой до 250 см 3 .

    Для приготовления раствора ферроина 2,43 г индикатора растворяют в 100 см 3 дистиллированной воды.

    При приготовлении раствора ферроина на основе 1,10-фенантролина растворяют 0,980 г соли Мора (NH 4) 2 Fe(SO 4) 2 · 6H 2 O в 100 см 3 дистиллированной воды, добавляют 2,085 г 1,10-фенантролина моногидрата или 2,93 г сульфата и перемешивают до растворения последнего.

    Раствор индикатора хранят в плотно закрытой склянке из темного стекла не более 3 мес.

    9.1.6. Раствор гидроксида натрия, 0,4 %.

    0,4 г NaOH растворяют в 100 см 3 дистиллированной воды. Раствор устойчив при хранении в плотно закрытой полиэтиленовой посуде не более 2 мес.

    9.1.7. Раствор сульфата серебра.

    5,0 г Ag 2 SO 4 растворяют в 1 дм 3 концентрированной серной кислоты. Раствор устойчив в склянке из темного стекла в течение 6 мес.

    9.2. Установление точной концентрации раствора соли Мора

    Пипеткой вместимостью 10 см 3 отбирают 10 см 3 раствора бихромата калия с концентрацией 0,025 моль/дм 3 эквивалента (п. 9.1.2), переносят в коническую колбу, добавляют 180 см 3 дистиллированной воды и 20 см 3 концентрированной серной кислоты. После охлаждения добавляют в пробу 3 - 4 капли индикатора ферроина или 10 капель раствора N-фенилантраниловой кислоты и титруют раствором соли Мора с концентрацией 0,025 моль/дм 3 эквивалента (п. 9.1.4) до перехода окраски из синевато-зеленой в красно-коричневую при использовании в качестве индикатора ферроина и из красно-фиолетовой в синевато-зеленую при использовании N-фенилантраниловой кислоты.

    Титрование повторяют и при отсутствии расхождения в объемах титранта более 0,05 см 3 за результат принимают среднее значение. В противном случае повторяют титрование до получения результатов, отличающихся не более, чем на 0,05 см 3 .

    Точную концентрацию раствора соли Мора находят по формуле:

    где С м - концентрация раствора соли Мора, моль/дм 3 эквивалента;

    С б - концентрация раствора бихромата калия, моль/дм 3 эквивалента;

    V б - объем раствора бихромата калия, взятый для титрования, см 3 ;

    V м - объем раствора соли Мора, пошедший на титрование см 3 .

    10. УСТРАНЕНИЕ МЕШАЮЩИХ ВЛИЯНИЙ

    Мешающее влияние хлоридов при концентрациях менее 300 мг/дм 3 устраняется за счет присутствия в пробе катализатора (сульфата серебра). При больших содержаниях хлоридов к пробе добавляют сульфат ртути (II) из расчета 100 мг на 10 мг хлоридов.

    Мешающее влияние сульфидов и соединений железа (II) устраняют предварительной продувкой пробы воды воздухом, если она не содержит летучих органических соединений, или учитывают при расчете ХПК. В последнем случае определяют их концентрации и пересчитывают на величины ХПК, исходя из того, что 1 мг H 2 S и 1 мг Fe 2+ эквивалентны соответственно 0,47 и 0,14 мг O 2 . Таким же образом учитывают влияние нитритов (1 мг NО 2 эквивалентен 0,35 мг O 2).

    11. ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

    11.1. Выполнение измерений в водах с низкой концентрацией хлоридов

    Если концентрация хлоридов в пробе анализируемой воды составляет менее 300 мг/дм 3 , в колбу со шлифом установки для определения ХПК вносят с помощью пипетки 20 см 3 воды (или аликвоту, доведенную дистиллированной водой до 20 см 3), добавляют 10,0 см 3 раствора бихромата калия с концентрацией 0,025 моль/дм 3 эквивалента (п. 9.1.2) и 30 см 3 раствора сульфата серебра в концентрированной серной кислоте. Для равномерного кипения в колбу бросают 2 - 3 капилляра, присоединяют к ней обратный холодильник и кипятят содержимое на песчаной бане в течение 2 ч.

    После охлаждения установки промывают холодильник дистиллированной водой (около 50 см 3), отсоединяют его, добавляют в колбу, обмывая ее стенки, еще 50 см 3 дистиллированной воды, вновь охлаждают, переносят пробу в коническую колбу, дважды споласкивая колбу, где кипятилась проба, дистиллированной водой (по 20 - 30 см 3). Добавляют 3 - 4 капли раствора ферроина (или 10 капель раствора фенилантраниловой кислоты) и титруют избыток непрореагировавшего бихромата калия раствором соли Мора (п. 9.1.4) до перехода окраски индикатора из синевато-зеленой в красно-коричневую при использовании в качестве индикатора ферроина и из красно-фиолетовой в синевато-зеленую при использовании N-фенилантраниловой кислоты.

    Аналогичным образом проводят холостой опыт с 20 см 3 дистиллированной воды.

    11.2. Выполнение измерений в водах с высокой концентрацией хлоридов

    Если концентрация хлоридов в воде превышает 300 мг/дм 3 , к отобранной для анализа пробе (20 см 3 или меньшей аликвоте, доведенной до 20 см 3 дистиллированной водой) добавляют сульфат ртути из расчета 100 мг на каждые 10 мг содержащихся в пробе хлоридов и тщательно перемешивают. Далее выполняют определение, как описано в п. 11.1. Наличие небольшого количества осадка, образовавшегося после добавления сульфата ртути, не мешает определению.

    12. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

    12.1.Величину ХПК (бихроматной окисляемости) анализируемой пробы воды X находят по формуле:

    где V мх - объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование в холостом опыте, см 3 ;

    V м - объем раствора соли Мора, израсходованный на титрование в пробы воды, см 3 ;

    С м - концентрация раствора соли Мора, моль/дм 3 эквивалента;

    V - объем пробы воды, взятый для определения, см 3 ;

    8,0 - масса миллиграмм-эквивалента кислорода, мг.

    Если величина ХПК в анализируемой пробе превышает верхнюю границу диапазона (80 мг/дм 3), разбавляют пробу с таким расчетом, чтобы величина ХПК входила в регламентированный диапазон, и выполняют определение в соответствии с п. 11.2.

    В этом случае величину ХПК в анализируемой пробе воды X находят по формуле:

    где Х V - величина ХПК в разбавленной пробе воды, мг/дм 3 ;

    V V - объем пробы воды после разбавления, см 3 ;

    v - объем аликвоты пробы воды, взятой для разбавления, см 3 .

    12.2.Расхождение между результатами анализа, полученными в двух лабораториях, не должно превышать предела воспроизводимости. При выполнении этого условия приемлемы оба результата анализа, и в качестве окончательного может быть использовано их среднее арифметическое значение. Значения предела воспроизводимости приведены в таблице 2.

    Таблица 2

    Значения предела воспроизводимости при вероятности Р = 0,95

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

    13. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА

    Результат анализа X в документах, предусматривающих его использование, может быть представлен в виде:

    Х ± D, мкг/дм 3 , Р = 0,95,

    где D - показатель точности методики.

    Значение D рассчитывают по формуле:

    D = 0,01 · d · Х.

    Значение d приведено в таблице 1.

    Если проводилось разбавление пробы воды из-за превышения величины ХПК верхней границы диапазона, значение d выбирают из таблицы 1 для величины ХПК в разбавленной пробе воды Х V .

    Допустимо результат анализа в документах, выдаваемых лабораторией, представлять в виде:

    Х ± D л , мкг/дм 3 , Р = 0,95,

    при условии D л < D,

    где Х - результат анализа, полученный в соответствии с прописью методики;

    ±D л - значение характеристики погрешности результатов анализа, установленное при реализации методики в лаборатории, и обеспечиваемое контролем стабильности результатов анализа.

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

    14. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА ПРИ РЕАЛИЗАЦИИ МЕТОДИКИ В ЛАБОРАТОРИИ

    Контроль качества результатов анализа при реализации методики в лаборатории предусматривает:

    Оперативный контроль процедуры анализа (на основе оценки погрешности при реализации отдельно взятой контрольной процедуры);

    Контроль стабильности результатов анализа (на основе контроля стабильности среднеквадратического отклонения повторяемости, среднеквадратического отклонения внутрилабораторной прецизионности, погрешности).

    14.1. Алгоритм оперативного контроля процедуры анализа с использованием метода добавок

    К к с нормативом контроля К.

    К к рассчитывают по формуле:

    К к = |X¢ - X - C д |,

    где - результат анализа величины ХПК в пробе с известной добавкой;

    X - результат анализа величины ХПК в исходной пробе;

    С д - величина добавки.

    Норматив контроля К рассчитывают по формуле.

    где D л,Х ¢ , D л,Х - значения характеристики погрешности результатов анализа, установленные в лаборатории при реализации методики, соответствующие величине ХПК в пробе с известной добавкой и в исходной пробе соответственно.

    Примечание . Допустимо характеристику погрешности результатов анализа 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 анализа.

    К к К. (1)

    При невыполнении условия (1) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (1) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.

    14.2. Алгоритм оперативного контроля процедуры анализа с применением образцов для контроля

    Оперативный контроль процедуры анализа проводят путем сравнения результата отдельно взятой контрольной процедуры К к с нормативом контроля К.

    Результат контрольной процедуры К к рассчитывают по формуле:

    К к = |Х к - С |,

    где Х к - результат анализа величины ХПК в образце для контроля;

    С - аттестованное значение образца для контроля.

    Норматив контроля К рассчитывают по формуле:

    К = D л ,

    где ±D л - характеристика погрешности результатов анализа, соответствующая аттестованному значению образца для контроля.

    Примечание . Допустимо характеристику погрешности результатов анализа 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 анализа.

    Процедуру анализа признают удовлетворительной, при выполнении условия:

    К к £ К . (2)

    При невыполнении условия (2) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (2) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.

    Периодичность оперативного контроля процедуры анализа, а также реализуемые процедуры контроля стабильности результатов анализа регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории.