ГОСТ 4152-89. Государственный стандарт Союза ССР. Вода питьевая. Метод определения массовой концентрации мышьяка

(утв. и введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 27.11.1989 № 3474)

ИСТОРИЯ ИЗМЕНЕНИЙ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ АКТОВ

flowchart LR
  n0["ГОСТ 4152-72"]:::rst
  n1["ГОСТ 4152-81"]:::rst
  n2["ГОСТ 4152-89"]:::doc
  click n2 "https://bukva.ai/docs/gost-4152-89" "ГОСТ 4152-89. Государственный стандарт Союза ССР. Вода питьевая. Метод определения массовой концентрации мышьяка (утв. и введен в действие Постановлением Госстандарта СССР от 27.11"
  n1 --> n2
  n0 --> n1
classDef rst fill:#FFEBEB,stroke:#8B0000,color:#000;
classDef doc fill:#EBFFEB,stroke:#006400,color:#000;
classDef notEnt fill:#FFFFEB,stroke:#FF8C00,color:#000;

от 27 ноября 1989 г. № 3474

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ВОДА ПИТЬЕВАЯ

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ МЫШЬЯКА

Drinking water. Method for determination of arsenic mass concentration

1 января 1991 года

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. Разработан и внесен Министерством жилищно-коммунального хозяйства РСФСР.

Разработчики: И.В. Серякова, канд. хим. наук (руководитель темы); С.С. Солдатова.

2. Утвержден и введен в действие Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 27.11.89 № 3474.

3. Срок первой проверки — 1994 г.

Периодичность проверки — 5 лет.

4. Взамен ГОСТ 4152-81.

5. Ссылочные нормативно-технические документы

6. Ограничение срока действия снято по Протоколу № 5-94 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-12-94).

7. Переиздание. Июнь 1997 г.

Настоящий стандарт распространяется на питьевую воду и устанавливает фотометрический метод определения массовой концентрации мышьяка.

Метод определения массовой концентрации мышьяка основан на восстановлении с помощью водорода в момент его выделения всех присутствующих в воде форм мышьяка до летучего мышьяковистого водорода (арсина) и взаимодействии арсина с раствором йода с образованием арсенат-иона, который определяется фотометрически в виде мышьяково-молибденовой сини при длине волны 840 или 750 нм.

Предел обнаружения мышьяка с доверительной вероятностью P = 0,95 составляет 0,005 мг/дм3 при объеме пробы 100 см3. Диапазон измеряемых концентраций 0,01 — 0,1 мг/дм3.

1. МЕТОД ОТБОРА ПРОБ

1.1 Пробы отбирают по ГОСТ 24481.

1.2. Объем пробы воды для двух параллельных определений должен быть не менее 300 см3.

1.3. Пробу воды, если она не может быть проанализирована сразу, консервируют добавлением концентрированной соляной кислоты (из расчета 3 см3 на 1000 см3) и определение проводят не позднее чем через трое суток.

2. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ, РЕАКТИВЫ

Фотоколориметр или спектрофотометр любых моделей, обеспечивающие измерение при 840 нм (оптимальная длина волны) или 750 нм (допустимая длина волны).

Прибор стеклянный для отгонки и поглощения мышьяка в двух вариантах (черт. 1 и 2).

Вариант 1. Прибор состоит из реакционного сосуда 1 вместимостью 140 — 150 см3, в который помещают анализируемую пробу воды. В сосуд с помощью резиновой пробки 2 вставляют трубку 3, которая неплотно заполняется ватой, пропитанной уксуснокислым свинцом для устранения мешающего действия сероводорода, также реагирующего с раствором йода. Трубку 3 соединяют с пробиркой 6 вместимостью 10 — 12 см3 с помощью резиновой пробки 4 и стеклянной трубочки 5. В пробирку 6 наливают раствор йода для поглощения и окисления арсина.

Вариант 2. В качестве реакционного сосуда используют молочные бутылочки 1 с узким горлом (N 16). В бутылочку вставляется трубка 3 с надетым на нее мягким резиновым шлангом 2 длиной 2 — 3 см, которая представляет собой верхнюю или нижнюю часть пипетки вместимостью 10 см3 с делениями. К верхнему концу трубки 3 присоединяют с помощью резинового шланга короткий конец (1 — 2 см) трубочки 5, изогнутой буквой «П». Длинный конец трубочки 5 с оттянутым кончиком опускают почти до дна в пробирку 6 с раствором йода.

Собранный целиком прибор при проведении анализа проверяют на герметичность в местах соединения его частей резиновыми пробками 2 и 4 или резиновыми шлангами, смачивая их мыльной пеной. После этого помечают все детали и в дальнейшем собирают прибор, используя только эти подогнанные детали.

Весы лабораторные общего назначения по ГОСТ 24104 2-го класса точности с наибольшим пределом взвешивания 20 и 200 г.

Пробирки с пришлифованной пробкой П4-10-14/23 по ГОСТ 25336.

Колбы мерные 1-100-2, 1-500-2, 1-1000-2, 2-100-2, 2-500-2, 2-1000-2 по ГОСТ 1770.

Пипетки мерные 4-2-1, 4-2-5, 4-2-10, 5-2-1, 5-2-5, 5-2-10, 6-2-1, 6-2-5, 6-2-10 по нормативно-технической документации.

Цилиндры мерные 1-25, 1-100, 3-25, 3-100 по ГОСТ 1770.

Пробки резиновые № 16 и 19 по ТУ 38.1051835.

Ступка фарфоровая, диаметр 75 мм, по ГОСТ 9147.

Стаканы В-1-250 ТХС по ГОСТ 25336.

Баня водяная.

Натрий мышьяковокислый двузамещенный по ТУ 6-09-2381.

Ангидрид мышьяковистый по ГОСТ 1973.

Йод по ГОСТ 4159 или фиксанал раствора йода.

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765.

Кислота соляная по ГОСТ 3118 (плотность 1,19 г/см3).

Кислота серная по ГОСТ 4204 (плотность 1,84 г/см3).

Кислота уксусная по ГОСТ 61.

Кислота аскорбиновая по ТУ 64-5-96.

Калий йодистый по ГОСТ 4232.

Олово хлористое 2-водное по ТУ 6-09-5384.

Свинец уксуснокислый по ГОСТ 1027, тригидрат.

Цинк гранулированный (без мышьяка) по нормативно-технической документации.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

Вата медицинская гигроскопическая по ГОСТ 5556.

Все реактивы должны быть квалификации не ниже ч.д.а.

Допускается использование импортной посуды и приборов с метрологическими характеристиками и реактивов с квалификацией не ниже указанных в стандарте.

3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

3.1 Приготовление градуировочных растворов мышьяка

3.1.1 Приготовление основного градуировочного раствора мышьяка с массовой концентрацией 100 мкг/см3

0,4160 г двузамещенного мышьяковокислого натрия растворяют дистиллированной водой в мерной колбе вместимостью 1000 см3 и доводят раствор до метки.

Основной градуировочный раствор мышьяка можно готовить из мышьяковистого ангидрида по ГОСТ 4212.

Раствор хранят в полиэтиленовой посуде, срок хранения — до одного года.

3.1.2 Приготовление рабочего градуировочного раствора мышьяка с массовой концентрацией 10 мкг/см3

10 см3 основного градуировочного раствора мышьяка помещают в мерную колбу вместимостью 100 см3 и доводят раствор дистиллированной водой до метки. Раствор готовят в день построения градуировочного графика.

3.2 Приготовление растворов йода

3.2.1 Приготовление основного раствора йода с молярной концентрацией 0,05 моль/дм3

Основной раствор йода готовят из фиксанала (по инструкции, прилагаемой к стандарт-титру) или путем растворения йода. 12,7 г йода растирают в ступке с 20 г йодистого калия и 15 см3 дистиллированной воды до пастообразного состояния, затем пасту количественно переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см3, прибавляя дистиллированную воду до полного растворения пасты, и доводят раствор до метки. Основной раствор йода устойчив в течение 3 мес.

3.2.2 Приготовление рабочего раствора йода с молярной концентрацией 0,0005 моль/дм3

10 см3 основного раствора йода помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см3 и доводят раствор дистиллированной водой до метки. Раствор используют в качестве поглотительного раствора и готовят непосредственно перед работой.

3.3 Приготовление раствора йодистого калия

15,0 г йодистого калия растворяют в 100 см3 дистиллированной воды. Срок хранения раствора в темной склянке — 1 мес.

3.4 Приготовление раствора хлористого олова

40,0 г хлористого олова 2-водного растворяют при нагревании в 100 см3 концентрированной соляной кислоты. Срок хранения раствора — до одного года.

3.5 Приготовление раствора уксуснокислого свинца для устранения мешающего действия сероводорода

1,2 г уксуснокислого свинца, тригидрата растворяют в 20 см3 дистиллированной воды, содержащей 2,5 см3 концентрированной уксусной кислоты, для предотвращения образования суспензии. После охлаждения раствор доводят дистиллированной водой до 100 см3. Этим раствором пропитывают вату, которую затем высушивают на воздухе и хранят в плотно закрытой банке. Срок хранения подготовленной ваты — до 6 мес.

3.6 Приготовление раствора молибденовокислого аммония

4,7 г молибденовокислого аммония, тетрагидрата помещают в мерную колбу на 500 см3, растворяют в 200 см3 дистиллированной воды, добавляют 53 см3 концентрированной серной кислоты, раствор перемешивают, охлаждают и доводят дистиллированной водой до метки. Раствор хранят в полиэтиленовой посуде. Устойчив в течение года.

3.7 Приготовление раствора аскорбиновой кислоты

0,13 г аскорбиновой кислоты растворяют в 8 см3 дистиллированной воды. Этот раствор сразу же используют для приготовления смешанного реактива.

3.8 Приготовление смешанного реактива

17 см3 раствора молибденовокислого аммония смешивают с 8 см3 раствора аскорбиновой кислоты. Смесь перемешивают. Реактив можно хранить 2 сут в холодильнике.

3.9 Построение градуировочного графика

3.9.1. В пробирки с пришлифованными пробками вместимостью 10 см3 помещают 0,0; 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 см3 рабочего градуировочного раствора мышьяка (это соответствует 0,0; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10,0 мкг мышьяка или в расчете на 100 см3 анализируемой пробы 0,0; 0,010; 0,020; 0,040; 0,060; 0,080; 0,100 мг/дм3 мышьяка), приливают соответственно 2,0; 1,9; 1,8; 1,6; 1,4; 1,2; 1,0 см3 дистиллированной воды и по 6,0 см3 рабочего градуировочного раствора йода и через 1 — 2 мин прибавляют по 2,0 см3 смешанного реактива. Содержимое пробирок тщательно перемешивают и опускают пробирки в кипящую водяную баню на 5 мин так, чтобы уровень воды в бане был немного выше уровня растворов в пробирках.

Затем пробирки с растворами охлаждают под струей холодной воды до комнатной температуры и измеряют оптические плотности растворов в кювете с расстоянием между рабочими гранями 20 мм при длине волны 840 или 750 нм относительно нулевого раствора. Все операции и измерения оптических плотностей повторяют еще два раза и вычисляют среднее значение результатов оптических плотностей для каждого из градуировочных растворов. Строят график, откладывая по оси абсцисс значения концентраций мышьяка в мг/дм3, а по оси ординат — среднее значение оптической плотности, либо по полученным результатам рассчитывают уравнение регрессии.

Такой способ построения градуировочного графика используют в том случае, если есть гарантия герметичности всех узлов соединения прибора для отгонки и поглощения мышьяка.

3.9.2. Если используют прибор, изображенный на черт. 2, то серию градуировочных растворов проводят через весь ход анализа. В реакционные сосуды (1) помещают 0,0; 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0 см3 рабочего стандартного раствора мышьяка и приливают по 100 см3 дистиллированной воды (концентрация мышьяка в пробе соответственно равна 0,0; 0,010; 0,020; 0,040; 0,060; 0,080; 0,100 мг/дм3). Пробы далее обрабатывают, как указано в разд. 4. Анализ с серией градуировочных растворов повторяют еще два раза и вычисляют средние значения оптических плотностей этих растворов. Строят график зависимости оптической плотности от концентрации мышьяка либо рассчитывают уравнение регрессии.

Градуировочный график следует проверять для каждой новой партии реактивов.

4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

В пробирку 6 с предварительно собранного прибора (черт. 1 и 2) наливают 6,0 см3 рабочего градуировочного раствора йода с молярной концентрацией 0,0005 моль/дм3 и опускают в раствор трубочку 5, конец которой должен доходить почти до дна пробирки. Другой конец трубочки 5 уже заранее должен быть тщательно соединен с трубкой 4, которая заполнена ватой, пропитанной уксуснокислым свинцом. В реакционный сосуд 1 помещают 100 см3 пробы воды, добавляют 10 см3 концентрированной серной кислоты, 6 см3 раствора йодистого калия, 1 см3 раствора хлористого олова, смесь перемешивают, сразу же вносят в сосуд 5 г гранулированного цинка и быстро герметизируют сосуд, вставляя резиновую пробку 2 и соединяя таким образом сосуд с остальной частью прибора. Реакцию восстановления мышьяка и поглощения арсина проводят в течение не менее 60 мин, после чего пробирку 6 с образовавшимся в поглотительном растворе арсенатом отсоединяют от прибора, переносят раствор в пробирку с пришлифованной пробкой, обмывают конец трубочки 5 и пробирку 6 небольшой порцией дистиллированной воды, сливая ее в ту же пробирку. Прибавляют 2,0 см3 смешанного реактива, доводят раствор дистиллированной водой до 10 см3, тщательно перемешивают раствор и опускают пробирку в кипящую водяную баню на 5 мин. После охлаждения пробирки под струей холодной воды до комнатной температуры переносят раствор в кювету с расстоянием между гранями 20 мм и измеряют его оптическую плотность при 840 или 750 нм относительно раствора холостого опыта, проведенного по той же схеме с 100 см3 дистиллированной воды.

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1. По градуировочному графику или по уравнению регрессии находят массовую концентрацию мышьяка в воде в мг/дм3. За окончательный результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений.

5.2. Погрешность определения, выраженная через относительное среднее квадратическое отклонение, при концентрациях мышьяка 0,01 — 0,035 мг/дм3 составляет не более 18%; при концентрациях 0,04 — 0,06 мг/дм3 — не более 10%; при концентрациях мышьяка выше 0,06 мг/дм3 погрешность определения не более 6% для принятой вероятности P = 0,95.

5.3. Относительное расхождение между результатами анализа параллельных проб (\Delta_{r}) в процентах вычисляют по формуле

где C_{1} — больший результат из двух параллельных определений, мг/дм3;

C_{2} — меньший результат из двух параллельных определений, мг/дм3.

Результаты считают удовлетворительными, если \Delta_{r} не превышает допускаемых значений относительного расхождения, равных с доверительной вероятностью P = 0,95 50% (2,77 x 18%) при концентрации мышьяка 0,01 — 0,035 мг/дм3; 28% (2,77 x 10%) при концентрации мышьяка 0,04 — 0,06 мг/дм3 и 16% (2,77 x 6%) при концентрации мышьяка выше 0,06 мг/дм3 (2,77 — значение стьюдентизированного размаха при P = 0,95 и числе параллельных определений 2).

5.4. Систематическую составляющую погрешность (\Delta_{s}) в процентах контролируют путем анализа проб с известной концентрацией мышьяка и вычисляют по формуле

\Delta_{s} = \frac{\overline{c} - c_{0}}{c_{0}} \cdot 100 ,

где \overline{c} — среднее арифметическое значение найденных концентраций мышьяка, мг/дм3;

c_{0} — действительная концентрация мышьяка, мг/дм3.

5.5. Значение систематической составляющей погрешности должно быть не более 0,3 допускаемых значений относительного расхождения результатов при анализе двух параллельных проб.