ГОСТ 4011-72*. Государственный стандарт Союза ССР. Вода питьевая. Методы измерения массовой концентрации общего железа

(введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 09.10.1972 № 1855)

(ред. от 01.01.1987)

ИСТОРИЯ ИЗМЕНЕНИЙ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ АКТОВ

flowchart LR
  n0["ГОСТ 4011-72*"]:::doc
  click n0 "https://bukva.ai/docs/gost-4011-72" "ГОСТ 4011-72*. Государственный стандарт Союза ССР. Вода питьевая. Методы измерения массовой концентрации общего железа (введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 09.10."
classDef rst fill:#FFEBEB,stroke:#8B0000,color:#000;
classDef doc fill:#EBFFEB,stroke:#006400,color:#000;
classDef notEnt fill:#FFFFEB,stroke:#FF8C00,color:#000;

Совета Министров СССР от 9 октября 1972 г. № 1855

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ВОДА ПИТЬЕВАЯ

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ОБЩЕГО ЖЕЛЕЗА

Drinking water.

Взамен

Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 9 октября 1972 г. № 1855 срок введения установлен

Постановлением Госстандарта СССР от 25.12.1991 № 2120 снято ограничение срока действия.

Переиздание (январь 1994 г.) с Изменениями № 1, 2, утвержденными в сентябре 1981 г., Пост. 4122, 02.09.81, в январе 1987 г. (МИС 11-81, 4-87).

Настоящий стандарт распространяется на питьевую воду и устанавливает колориметрические методы измерения массовой концентрация общего железа.

1. МЕТОДЫ ОТБОРА ПРОБ

1.1. Пробы воды отбирают по ГОСТ 2874-82 и ГОСТ 24481-80.

1.2. Объем пробы воды для измерения массовой концентрации железа должен быть не менее 200 см3.

1.3. Способы консервирования, сроки и условия хранения проб воды, предназначенных для измерения массовой концентрации общего железа, — по ГОСТ 24481-80.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

2. ИЗМЕРЕНИЕ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ОБЩЕГО ЖЕЛЕЗА С СУЛЬФОСАЛИЦИЛОВОЙ КИСЛОТОЙ

2.1 Сущность метода

Метод основан на взаимодействии ионов железа в щелочной среде с сульфосалициловой кислотой с образованием окрашенного в желтый цвет комплексного соединения. Интенсивность окраски, пропорциональную массовой концентрации железа, измеряют при длине волны 400 — 430 нм. Диапазон измерения массовой концентрации общего железа без разбавления пробы 0,10 — 2,00 мг/дм3. В этом интервале суммарная погрешность измерения с вероятностью P = 0,95 находится в пределах 0,01 — 0,03 мг/дм3.

2.2 Аппаратура, реактивы.

Фотоколориметр любого типа с фиолетовым светофильтром (\lambda = 400 - 430\text{нм}) .

Кюветы с толщиной рабочего слоя 2 — 5 см.

Весы аналитические лабораторные, класс точности 1, 2 по ГОСТ 24104-88.

Колбы мерные 2-го класса, вместимостью 50, 100, 1000 см3 по ГОСТ 1770-74.

Пипетки мерные без делений вместимостью 50 см3 и пипетки мерные с ценой наименьшего деления 0,1 — 0,05 см3, вместимостью 1, 5 и 10 см3, 2-го класса по нормативной документации по стандартизации.

Колбы стеклянные лабораторные конические номинальной вместимостью 100 см3, типа Кн по ГОСТ 25336-82.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773-72.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79, 25%-ный раствор.

Квасцы железо-аммонийные по нормативной документации по стандартизации.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77.

Кислота сульфосалициловая по ГОСТ 4478-78.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.

Все реактивы, используемые для анализа, должны быть квалификации химически чистые (х.ч.) или чистые для анализа (ч.д.а.).

2.3 Подготовка к анализу

2.3.1 Приготовление основного стандартного раствора железоаммонийных квасцов

0,8636 г железоаммонийных квасцов FeNH_{4}(SO_{4})_{2} \cdot 12H_{2}O взвешивают с точностью, не превышающей 0,0002 г по шкале весов, растворяют в мерной колбе вместимостью 1 дм3 в небольшом количестве дистиллированной воды, добавляют 2,00 см3 соляной кислоты плотностью 1,19 г/см3 и доводят до метки дистиллированной водой. 1 см3 раствора содержит 0,1 мг железа.

Срок и условия хранения раствора по ГОСТ 4212-76.

2.3.2 Приготовление рабочего стандартного раствора железоаммонийных квасцов

Рабочий раствор готовят в день проведения анализа разбавлением основного раствора в 20 раз. 1 см3 раствора содержит 0,005 мг железа.

2.3.3 Приготовление раствора сульфосалициловой кислоты

20 г сульфосалициловой кислоты растворяют в мерной колбе вместимостью 100 см3 в небольшом количестве дистиллированной воды и доводят этой водой до метки.

2.3.4 Приготовление раствора хлористого аммония молярной концентрации 2 моль/дм3

107 г NH_{4}Cl растворяют в мерной колбе вместимостью 1 дм3 в небольшом количестве дистиллированной воды и доводят этой водой до метки.

2.3.5 Приготовление раствора аммиака (1:1)

100 см3 25%-ного раствора аммиака приливают к 100 см3 дистиллированной воды и перемешивают.

2.4 Проведение анализа

При массовой концентрации общего железа не более 2,00 мг/дм3 отбирают 50 см3 исследуемой воды (при большей массовой концентрации железа пробу разбавляют дистиллированной водой) и помещают в коническую колбу вместимостью 100 см3. Если проба при отборе не консервировалась кислотой, то к 50 см3 добавляют 0,20 см3 соляной кислоты плотностью 1,19 г/см3. Пробу воды нагревают до кипения и упаривают до объема 35 — 40 см3. Раствор охлаждают до комнатной температуры, переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, ополаскивают 2 — 3 раза по 1 см3 дистиллированной водой, сливая эти порции в ту же мерную колбу. Затем к полученному раствору прибавляют 1,00 см3 хлористого аммония, 1,00 см3 сульфосалициловой кислоты, 1,00 см3 раствора аммиака (1:1), тщательно перемешивая после добавления каждого реактива. По индикаторной бумаге определяют величину pH раствора, которая должна быть >= 9. Если pH менее 9, то прибавляют еще 1 — 2 капли раствора аммиака (1:1) до pH >= 9.

Объем раствора в мерной колбе доводят до метки дистиллированной водой, оставляют стоять 5 мин для развития окраски. Измеряют оптическую плотность окрашенных растворов, используя фиолетовый светофильтр (\lambda = 400 - 430\text{нм}) и кюветы с толщиной оптического слоя 2, 3 или 5 см, по отношению к 50 см3 дистиллированной воды, в которую добавлены те же реактивы. Массовую концентрацию общего железа находят по градуировочному графику.

Для построения градуировочного графика в ряд мерных колб вместимостью 50 см3 наливают 0,0; 1,0; 2,0; 5,0; 10,0; 15,0; 20,0 см3 рабочего стандартного раствора, доводят до метки дистиллированной водой, перемешивают и анализируют, как исследуемую воду. Получают шкалу растворов, соответствующих массовым концентрациям железа 0,0; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 мг/дм3.

Строят градуировочный график, откладывая по оси абсцисс массовую концентрацию железа, а по оси ординат — соответствующие значения оптической плотности. Построение градуировочного графика повторяют для каждой партии реактивов и не реже одного раза в квартал.

2.5 Обработка результатов

Массовую концентрацию железа (X) в анализируемой пробе в мг/дм3 с учетом разбавления вычисляют по формуле

X = \frac{c \cdot 50}{V} ,

где c — концентрация железа, найденная по градуировочному графику, мг/дм3;

V — объем воды, взятый для анализа, см3;

50 — объем, до которого разбавлена проба, см3.

За окончательный результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных измерений, допустимое расхождение между которыми не должно превышать 25% при массовой концентрации железа на уровне предельно допустимой. Результат округляют до двух значащих цифр.

Сходимость результатов анализа (A) в процентах вычисляют по формуле

A = \frac{2(P_{1} - P_{2})}{P_{1} + P_{2}} \cdot 100 ,

где P_{1} — больший результат из двух параллельных измерений;

P_{2} — меньший результат из двух параллельных измерений.

Разд. 2. (Измененная редакция, Изм. № 2).

3. ИЗМЕРЕНИЕ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ОБЩЕГО ЖЕЛЕЗА С ОРТОФЕНАНТРОЛИНОМ

3.1 Сущность метода

Метод основан на реакции ортофенантролина с ионами двухвалентного железа в области pH 3 — 9 с образованием комплексного соединения, окрашенного в оранжево-красный цвет. Интенсивность окраски пропорциональна концентрации железа. Восстановление железа до двухвалентного проводится в кислой среде гидроксиламином. Окраска развивается быстро при pH 3,0 — 3,5 в присутствии избытка фенантролина и устойчива в течение нескольких дней. Диапазон измерения массовой концентрации общего железа без разбавления пробы 0,05 — 2,0 мг/дм3. В этом интервале суммарная погрешность измерения с вероятностью P = 0,95 находится в пределах 0,01 — 0,02 мг/дм3.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

3.2 Аппаратура, материалы и реактивы

Фотоэлектроколориметр различных марок.

Кюветы с толщиной рабочего слоя 2 — 5 см.

Плитка электрическая.

Колбы мерные 2-го класса точности по ГОСТ 1770-74, вместимостью 50 и 1000 см3.

Пипетки мерные без делений, вместимостью 10, 25 и 50 см3 и пипетки мерные с делениями 0,1 — 0,01 см3, вместимостью 1, 2 и 5 см3 2-го класса точности по нормативной документации по стандартизации.

Колбы плоскодонные по ГОСТ 25336-82 вместимостью 150 — 200 см3.

Аммоний уксуснокислый по ГОСТ 3117-78.

Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456-79.

Квасцы железоаммонийные по нормативной документации по стандартизации.

Кислота соляная по ГОСТ 3118-77.

Кислота уксусная по ГОСТ 61-75.

Ортофенантролин.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79, 25%-ный раствор.

Все реактивы, используемые для анализа, должны быть квалификации чистые для анализа (ч.д.а.).

3.3 Подготовка к анализу

3.3.1 Приготовление раствора ортофенантролина

0,1 г моногидрата ортофенантролина (C_{12}H_{8}N_{2} \cdot H_{2}O) , взвешенного с погрешностью не более 0,01 г, растворяют в 100 см3 дистиллированной воды, подкисленной 2 — 3 каплями концентрированной соляной кислоты. Реактив сохраняют на холоде в темной склянке с притертой пробкой. 1 см3 этого реактива связывает в комплекс 0,1 мг железа.

3.3.2 Приготовление 10%-ного раствора солянокислого гидроксиламина

10 г солянокислого гидроксиламина (NH_{2}OH \cdot HCl) , взвешенного с погрешностью не более 0,1 г, растворяют в дистиллированной воде и доводят объем до 100 см3.

3.3.3 Приготовление буферного раствора

250 г уксуснокислого аммония (NH_{4}C_{2}H_{3}O_{2}) , взвешенного с погрешностью не более 0,1 г, растворяют в 150 см3 дистиллированной воды. Добавляют 70 см3 уксусной кислоты и доводят объем до 1 дм3 дистиллированной водой;

(Измененная редакция, Изм. № 2).

3.3.4. Приготовление основного стандартного раствора железоаммонийных квасцов — по п. 2.3.1.

3.3.5. Приготовление рабочего стандартного раствора железоаммонийных квасцов — по п. 2.3.2.

3.3.4, 3.3.5. (Измененная редакция, Изм. № 2).

3.4 Проведение анализа

Определению мешают цианиды, нитриты, полифосфаты; хром и цинк в концентрации, превышающей в 10 раз массовую концентрацию железа; кобальт и медь в концентрации более 5 мг/дм3 и никель в концентрации 2 мг/дм3. Предварительное кипячение воды с кислотой превращает полифосфаты в ортофосфаты, добавлением гидроксиламина устраняется мешающее влияние окислителей. Мешающее влияние меди уменьшается при pH 2,5 — 4.

При отсутствии полифосфатов исследуемую воду тщательно перемешивают и отбирают 25 см3 (или меньший объем, содержащий не более 0,1 мг железа, разбавленный до 25 см3 дистиллированной водой) в мерную колбу вместимостью 50 см3. Если при отборе пробы вода была подкислена, то ее нейтрализуют 25%-ным раствором аммиака до pH 4 — 5, контролируя потенциометрически или по индикаторной бумаге. Затем добавляют 1 см3 солянокислого раствора гидроксиламина, 2,00 см3 ацетатного буферного раствора и 1 см3 раствора ортофенантролина. После прибавления каждого реактива раствор перемешивают, затем доводят объем до 50 см3 дистиллированной водой, тщательно перемешивают и оставляют на 15 — 20 мин для полного развития окраски.

Окрашенный раствор фотометрируют при сине-зеленом светофильтре (\lambda = 490 - 500\text{нм}) в кюветах с толщиной оптического слоя 2, 3 или 5 см по отношению к дистиллированной воде, в которую добавлены те же реактивы.

Массовую концентрацию железа находят по градуировочному графику.

В присутствии полифосфатов 25 см3 исследуемой пробы помещают в плоскодонную колбу, вместимостью 100 — 150 см3, прибавляют 1 см3 концентрированной соляной кислоты, нагревают до кипения и упаривают до объема 15 — 20 см3. После охлаждения раствора его переносят в мерную колбу вместимостью 50 см3, добавляют дистиллированную воду до объема примерно 25 см3 и доводят 25%-ным раствором аммиака до pH 4 — 5, контролируя потенциометрически или по индикаторной бумаге.

Далее прибавляют реактивы и проводят анализ, как указано выше (при отсутствии полифосфатов).

Для построения калибровочного графика в мерные колбы вместимостью 50 см3 вносят 0,0; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 10,0; 20,0 см3 рабочего стандартного раствора, содержащего в 1 см3 0,005 мг железа, доводят объем дистиллированной водой приблизительно до 25 см3 и анализируют так же, как и исследуемую воду. Получают шкалу стандартных растворов с массовой концентрацией железа 0,0; 0,05; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 1,0 и 2,0 мг/дм3. Фотометрируют в тех же условиях, что и пробу. Строят калибровочный график, откладывая по оси абсцисс массовую концентрацию общего железа в мг/дм3, а на оси ординат — соответствующие значения оптической плотности.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

3.5. Массовую концентрацию общего железа вычисляют по п. 2.5.

(Измененная редакция, Изм. № 2).

4. ИЗМЕРЕНИЕ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ОБЩЕГО ЖЕЛЕЗА С 2,2-ДИПИРИДИЛОМ

4.1 Сущность метода

Метод основан на взаимодействии ионов двухвалентного железа с 2,2-дипиридилом в области pH 3,5 — 8,5 с образованием окрашенного в красный цвет комплексного соединения. Интенсивность окраски пропорциональна массовой концентрации железа. Восстановление трехвалентного железа до двухвалентного проводится гидроксиламином. Окраска развивается быстро и устойчива в течение нескольких дней. Диапазон измерения массовой концентрации общего железа без разбавления пробы 0,05 — 2,00 мг/дм3.

В этом интервале суммарная погрешность измерения с вероятностью P = 0,95 находится в пределах 0,01 — 0,03 мг/дм3.

4.2 Аппаратура, материалы, реактивы

4.3 Подготовка к анализу

4.3.5 Приготовление 0,1%-ного раствора 2,2-дипиридила.

4.4 Проведение анализа

4.5 Обработка результатов