РД 52.24.406-2018. Руководящий документ. Массовая концентрация сульфатов в водах. Методика измерений титриметрическим методом с хлоридом бария
(введен в действие Приказом Росгидромета от 26.09.2018 № 405)
Примечание
Документ введен в действие с 1 октября 2019 года. Взамен РД 52.24.406-2006.
ИСТОРИЯ ИЗМЕНЕНИЙ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ АКТОВ
flowchart LR n0["РД 52.24.406-2006"]:::rst click n0 "https://bukva.ai/docs/rd-52-24-406-2006" "РД 52.24.406-2006. Руководящий документ. Массовая концентрация сульфатов в водах. Методика выполнения измерений титриметрическим методом с хлоридом бария (утв. Росгидрометом 25.09." n1["РД 52.24.406-2018"]:::doc click n1 "https://bukva.ai/docs/metodika-rd-52-24-406-2018" "РД 52.24.406-2018. Руководящий документ. Массовая концентрация сульфатов в водах. Методика измерений титриметрическим методом с хлоридом бария (введен в действие Приказом Росгидром" 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;
Утвержден Руководителем Росгидромета 11 сентября 2018 года
Введен в действие Приказом Росгидромета от 26 сентября 2018 г. № 405
МАССОВАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ СУЛЬФАТОВ В ВОДАХ
МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ ТИТРИМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ С ХЛОРИДОМ БАРИЯ
Дата введения 1 октября 2019 года
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным бюджетным учреждением «Гидрохимический институт» (ФГБУ «ГХИ»)
2 РАЗРАБОТЧИКИ Ю.А. Андреев, канд. хим. наук (руководитель разработки), Е.С. Килейнова (ответственный исполнитель), О.А. Михайленко, И.А. Рязанцева
3 СОГЛАСОВАН с Федеральным государственным бюджетным учреждением «Научно-производственное объединение „Тайфун“ (ФГБУ „НПО „Тайфун“) 23.07.2018 и Управлением мониторинга загрязнения окружающей среды, полярных и морских работ (УМЗА) Росгидромета 07.09.2018»
4 УТВЕРЖДЕН Руководителем Росгидромета 11.09.2018
ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ приказом Росгидромета от 26.09.2018 № 405
Свидетельство об аттестации методики измерений № 406.RA.RU.311345-2018 от 05.06.2018
6 ЗАРЕГИСТРИРОВАН ФГБУ «НПО „Тайфун“ от 19.09.2018 за номером РД 52.24.406-2018»
7 ВЗАМЕН РД 52.24.406-2006 «Массовая концентрация сульфатов в водах. Методика выполнения измерений титриметрическим методом с хлоридом бария»
8 СРОК ПЕРВОЙ ПРОВЕРКИ 2029 год
Введение
Сульфат-ионы являются важнейшим компонентом химического состава поверхностных и подземных вод. В маломинерализованных водах сульфаты находятся преимущественно в ионной форме. При увеличении минерализации они склонны к образованию ассоциированных нейтральных ионных пар типа CaSO4, MgSO4.
В поверхностные воды сульфаты поступают главным образом за счет процессов химического выветривания и растворения серосодержащих минералов, в основном гипса и ангидрита, а также окисления сульфидных минералов и серы. Значительные количества сульфатов поступают в водные объекты в процессе отмирания организмов и окисления веществ растительного и животного происхождения, а также с промышленными и бытовыми сточными водами.
Содержание сульфатов в незагрязненных речных водах и водах пресных озер зависит от их географического расположения и обычно находится в диапазоне от 5 до 500 мг/дм3, в дождевых водах — от 1 до 10 мг/дм3. В подземных водах содержание сульфатов нередко достигает значительно более высоких значений массовой концентрации. В целом же оно ограничивается сравнительно малой растворимостью сульфата кальция (произведение растворимости 2,5·10-5). Внутригодовые изменения концентрации сульфатов в поверхностных водах суши связаны, в основном, с особенностями гидрологического режима водного объекта.
Повышенное содержание сульфатов ухудшает органолептические свойства воды. Жесткие требования в отношении концентрации сульфатов предъявляются и к воде, питающей паросиловые установки, поскольку в присутствии кальция сульфаты образуют прочную накипь.
Содержание сульфатов в природных водах нормируется. Предельно допустимая концентрация (ПДК) для водных объектов рыбохозяйственного значения составляет 100 мг/дм3, для водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования 500 мг/дм3.
1 Область применения
1.1 Настоящий руководящий документ устанавливает методику измерений (далее — методика) массовой концентрации сульфатов в пробах природных и очищенных сточных вод в диапазоне от 30 до 5000 мг/дм3 титриметрическим методом с хлоридом бария.
1.2 Настоящий руководящий документ предназначен для использования в лабораториях, осуществляющих анализ природных и очищенных сточных вод.
2 Нормативные ссылки
В настоящем руководящем документе использованы ссылки на следующие нормативные документы:
ГОСТ 12.1.005-88 Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны
ГОСТ 12.1.007-76 Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности
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 31861-2012 Вода. Общие требования к отбору проб
ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике
МИ 2881-2004 Государственная система обеспечения единства измерений. Методики количественного химического анализа. Процедуры проверки приемлемости результатов анализа
РД 52.24.395-2017 Жесткость воды. Методика измерений титриметрическим методом с трилоном Б
1 Ссылки на остальные нормативные документы приведены в разделах 4, А.3 и А.4 (приложение А), Б.1 (приложение Б), В.1 (приложение В).
2 При пользовании настоящим руководящим документом целесообразно проверять действие ссылочных нормативных документов:
- национальных стандартов — в информационной системе общего пользования — на официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году;
- нормативных документов Росгидромета по РД 52.18.5 и дополнений к нему — ежегодно издаваемым информационным указателям нормативных документов (ИУНД).
3 Если ссылочный нормативный документ заменен (изменен), то при пользовании настоящим руководящим документом следует руководствоваться замененным (измененным) нормативным документом. Если ссылочный нормативный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
3 Требования к показателям точности измерений
3.1 При соблюдении всех регламентируемых методикой условий проведения измерений характеристики погрешности результата измерения с вероятностью 0,95 не должны превышать значений, приведенных в таблице 1.
Диапазон измерений, показатели повторяемости, воспроизводимости, правильности и точности при принятой вероятности P = 0,95
Предел обнаружения сульфатов титриметрическим методом с хлоридом бария составляет 10 мг/дм3.
3.2 Значения показателя точности методики используют при:
- оформлении результатов измерений, выдаваемых лабораторией;
- оценке деятельности лабораторий на качество проведения измерений;
- оценке возможности использования результатов измерений при реализации методики в конкретной лаборатории.
4 Требования к средствам измерений, вспомогательным устройствам, реактивам, материалам
4.1 Средства измерений, вспомогательные устройства
4.1.1 Весы неавтоматического действия (лабораторные) специального (I) класса точности по ГОСТ Р 53228-2008 или ГОСТ OIML R 76-1-2011, действительная цена деления (шкалы) 0,0001 г.
4.1.2 Весы неавтоматического действия (лабораторные) высокого (II) класса точности по ГОСТ Р 53228-2008 или ГОСТ OIML R 76-1-2011, действительная цена деления (шкалы) 0,001 г или 0,01 г.
4.1.3 Государственный стандартный образец состава раствора сульфат-ионов ГСО 7480-98 (далее — ГСО) или аналогичный с относительной погрешностью аттестованного значения не более 1%.
4.1.4 Колбы мерные 2-го класса точности исполнения 2 или 2а по ГОСТ 1770-74 вместимостью: 100 см3 — 1 шт., 200 см3 — 1 шт., 500 см3 — 2 шт.
4.1.5 Бюретка 2-го класса точности исполнения 1, 3 по ГОСТ 29251-91 вместимостью 5 см3 — 1 шт.
4.1.6 Пипетки градуированные 2-го класса точности типа 1 и 3 исполнения 1 или 2 по ГОСТ 29227-91 вместимостью: 1 см3 — 3 шт., 2 см3 — 1 шт., 5 см3 — 1 шт., 10 см3 — 2 шт.
4.1.7 Пипетки с одной отметкой 2-го класса точности исполнения 2 по ГОСТ 29169-91 вместимостью: 5 см3 — 2 шт., 10 см3 — 2 шт.
4.1.8 Цилиндры мерные исполнения 1 или 3 по ГОСТ 1770-74 вместимостью: 25 см3 — 1 шт., 50 см3 — 1 шт., 100 см3 — 1 шт., 250 см3 — 1 шт., 500 см3 — 1 шт., 1000 см3 — 1 шт.
4.1.9 Пробирки конические исполнения 1 по ГОСТ 1770-74 вместимостью 10 см3 — 2 шт.
4.1.10 Колбы конические Кн исполнения 2 по ГОСТ 25336-82 вместимостью: 100 см3 — 6 шт., 250 см3 — 6 шт.
4.1.11 Воронки лабораторные типа В по ГОСТ 25336-82 диаметром: 56 мм — 4 шт., 75 мм — 1 шт.
4.1.12 Стаканы В-1, ТХС по ГОСТ 25336-82 вместимостью: 50 см3 — 2 шт., 100 см3 — 2 шт., 250 см3 — 1 шт., 1000 см3 — 2 шт.
4.1.13 Стаканчики для взвешивания СВ-19/9 и СВ-24/10 по ГОСТ 25336-82 — 2 шт.
4.1.14 Капельница исполнения 1, 2 по ГОСТ 25336-82 вместимостью 50 см3.
4.1.15 Посуда стеклянная (в том числе из темного стекла) для отбора проб и хранения растворов вместимостью 0,05; 0,1; 0,25; 0,5 и 1,0 дм3.
4.1.16 Посуда полиэтиленовая (полипропиленовая) для хранения проб и растворов вместимостью 0,1; 0,25; 0,5 и 1,0 дм3.
4.1.17 Эксикатор исполнения 2 с диаметром корпуса 190 мм по ГОСТ 25336-82.
4.1.18 Устройство для фильтрования проб с использованием мембранных или бумажных фильтров.
4.1.19 Шкаф сушильный общелабораторного назначения.
4.1.20 Электроплитка с закрытой спиралью по ГОСТ 14919-83.
Примечание — Допускается использование других типов средств измерений, посуды и вспомогательного оборудования, в том числе импортных, с характеристиками не хуже, чем у приведенных в 4.1.
4.2 Реактивы и материалы
4.2.1 Калий сернокислый (сульфат калия) по ГОСТ 4145-74, х.ч. (при отсутствии ГСО).
4.2.2 Барий хлорид 2-водный (хлорид бария) по ГОСТ 4108-72, ч.д.а.
4.2.3 Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, х.ч.
4.2.4 Ортаниловый К, тринатриевая соль, металлоиндикатор по ТУ 6-09-05-587-76, ч.д.а., или нитхромазо по ТУ 6-09-05-564-75, ч.д.а.
4.2.5 Спирт этиловый технический гидролизный ректификованный по ГОСТ Р 55878-2013 любого сорта или ацетон по ТУ 2633-039-44493179-00, ос. ч. или изопропиловый спирт по ТУ 2632-181-44493179-2014, х.ч.
4.2.6 Натрия гидроокись (гидроксид натрия) по ГОСТ 4328-77, ч.д.а.
4.2.7 Квасцы алюмокалиевые по ГОСТ 4329-77, ч.д.а.
4.2.8 Метиловый оранжевый индикатор по ТУ 6-09-5171-84, ч.д.а.
4.2.9 Аммиак водный по ГОСТ 3760-79, ч.д.а.
4.2.10 Аммоний хлористый (хлорид аммония) по ГОСТ 3773-72, ч.д.а.
4.2.11 Эриохром черный Т по ТУ 6-09-1760-87, ч.д.а.
4.2.12 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
4.2.13 Хлорид кальция обезвоженный по ТУ 6-09-4711-81 (для эксикатора), ч.
4.2.14 Фильтры бумажные обеззоленные «белая лента» и «синяя лента» по ТУ 6-09-1678-95.
4.2.15 Фильтры мембранные «Владипор МФАС-ОС-2», 0,45 мкм по ТУ 6-55-221-1029-89 или другого типа с равноценными характеристиками.
4.2.16 Универсальная индикаторная бумага (pH от 0 до 12) по ТУ 2642-054-23050963-2008.
Примечание — Допускается использование реактивов, изготовленных по другой нормативно-технической документации, в том числе импортных, с квалификацией не ниже указанной в 4.2.
4.3 Дополнительное оборудование и реактивы для подготовки и регенерации катионита в H+-форме
4.3.1 Стакан В-1, ТХС по ГОСТ 25336-82 вместимостью 600 см3.
4.3.2 Воронка фильтрующая ВФ исполнения 1 или 3 с пористой пластиной диаметром 60 или 90 мм (класс фильтра ПОР 250 или ПОР 500) по ГОСТ 25336-82 или воронка Бюхнера № 2 или № 3 по ГОСТ 9147-80.
4.3.3 Колба с тубусом (Бунзена) исполнения 1, 2 по ГОСТ 25336-82 вместимостью 1000 или 2000 см3.
4.3.4 Штатив лабораторный любого типа.
4.3.5 Склянка для хранения отработанного катионита вместимостью 0,25 дм3.
4.3.6 Катионит сильнокислотный КУ-2-8чС по ГОСТ 20298-74 или другой, равноценный по характеристикам.
4.3.7 Натрий хлористый (хлорид натрия) по ГОСТ 4233-77, х.ч.
4.4 Дополнительное оборудование и реактивы для подготовки активного угля
4.4.1 Цилиндры мерные исполнения 1 или 3 по ГОСТ 1770-74 вместимостью: 250 см3 — 2 шт., 500 см3 — 1 шт.
4.4.2 Колба коническая Кн исполнения 2, ТС по ГОСТ 25336-82 вместимостью 500 см3.
4.4.3 Стакан В-1, ТХС по ГОСТ 25336-82 вместимостью 600 см3.
4.4.4 Колонка хроматографическая диаметром от 1,5 до 2,0 см и длиной от 25 до 30 см.
4.4.5 Стекло часовое.
4.4.6 Уголь активный БАУ-А по ГОСТ 6217-74.
5 Метод измерений
Выполнение измерений массовой концентрации сульфатов титриметрическим методом основано на образовании труднорастворимого сульфата бария при прибавлении раствора хлорида бария к анализируемой воде. После практически полного осаждения сульфатов избыток ионов бария реагирует с индикатором с образованием комплексного соединения. При этом окраска раствора изменяется от сине-фиолетовой (фиолетовой) до голубой.
Для уменьшения растворимости осадка сульфата бария в реакционную смесь (анализируемую пробу) добавляют органический растворитель, смешивающийся с водой.
6 Требования безопасности, охраны окружающей среды
6.1 При выполнении измерений массовой концентрации сульфатов в пробах природных и очищенных сточных вод соблюдают требования безопасности, установленные в национальных стандартах и соответствующих нормативных документах.
6.2 По степени воздействия на организм вредные вещества, используемые при выполнении измерений, относятся ко 2, 3 и 4-му классам опасности по ГОСТ 12.1.007.
6.3 Содержание используемых вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать установленных ПДК в соответствии с ГОСТ 12.1.005.
6.4 Особых требований по экологической безопасности не предъявляется.
7 Требования к квалификации операторов
К выполнению измерений и обработке их результатов допускают лиц с высшим или средним профессиональным образованием, имеющих стаж работы в лаборатории не менее 6 мес и освоивших методику.
8 Требования к условиям измерений
При выполнении измерений соблюдают следующие условия:
9 Подготовка к выполнению измерений
9.1 Отбор и хранение проб
Отбор проб для определения сульфатов производится в соответствии с ГОСТ 17.1.5.05 и ГОСТ 31861. Оборудование для отбора проб должно соответствовать ГОСТ 17.1.5.04 и ГОСТ 31861. Пробы помещают в стеклянную или пластиковую посуду. Пробы, содержащие взвешенные вещества, фильтруют через мембранный фильтр 0,45 мкм или бумажный фильтр «синяя лента», отбрасывая первую порцию фильтрата.
Пробы хранят в холодильнике при температуре от 2 °C до 5 °C. Анализ проб очищенных сточных и загрязненных природных вод рекомендуется выполнять не позднее 7 сут после отбора. Если в воде присутствуют значительные количества других соединений минеральной или органической серы, определение необходимо выполнять не позднее 1 сут после отбора проб. Объем отбираемой пробы не менее 100 см3.
9.2 Приготовление растворов
9.2.1 Раствор хлорида бария с молярной концентрацией c(1/2BaCl2), равной 0,02 моль/дм3
В мерной колбе вместимостью 500 см3 растворяют 1,22 г хлорида бария в 450 см3 дистиллированной воды, доводят объем раствора до метки на колбе дистиллированной водой и перемешивают. Срок хранения в плотно закрытой склянке из темного стекла не более 6 мес.
Точную молярную концентрацию раствора устанавливают титрованием аттестованного раствора сульфатов не реже 1 раза в месяц.
9.2.2 Аттестованный раствор сульфатов с массовой концентрацией 250,0 мг/дм3
Аттестованный раствор готовят из ГСО с массовой концентрацией сульфат-ионов 10,0 мг/см3.
Вскрывают ампулу и ее содержимое переносят в сухую чистую коническую пробирку. Отбирают 5,0 см3 образца с помощью сухой пипетки с одной отметкой и переносят в мерную колбу вместимостью 200 см3. Добавляют от 0,15 до 0,20 см3 раствора соляной кислоты, 0,1 моль/дм3, доводят объем раствора до метки на колбе дистиллированной водой и перемешивают. Величина pH полученного раствора по универсальной индикаторной бумаге должна быть около 4. Массовая концентрация сульфатов в полученном растворе составляет 250,0 мг/дм3.
Если концентрация сульфат-ионов в ГСО не равна точно 10,0 мг/см3, рассчитывают массовую концентрацию сульфатов в аттестованном растворе соответственно концентрации конкретного экземпляра ГСО. Раствор хранят в плотно закрытой склянке не более 6 мес.
При отсутствии ГСО допускается использовать аттестованный раствор сульфатов, приготовленный из сульфата калия. Методика приготовления аттестованного раствора приведена в приложении А.
9.2.3 Раствор индикатора
9.2.3.1 Для приготовления раствора ортанилового К, 0,05%-ного, растворяют 25 мг ортанилового К в 50 см3 дистиллированной воды. Срок хранения в плотно закрытой склянке из темного стекла не более 2 мес.
9.2.3.2. Для приготовления раствора нитхромазо, 0,025%-ного, растворяют 25 мг нитхромазо в 100 см3 дистиллированной воды. Срок хранения в плотно закрытой склянке из темного стекла не более 2 мес.
9.2.4 Раствор метилового оранжевого, 0,1%-ный
Растворяют 50 мг метилового оранжевого в 50 см3 дистиллированной воды. Раствор хранят в плотно закрытой склянке из темного стекла до изменения цвета или помутнения.
9.2.5 Раствор соляной кислоты, 0,1 моль/дм3
Растворяют 1,7 см3 концентрированной соляной кислоты в 200 см3 дистиллированной воды. Срок хранения в плотно закрытой посуде не ограничен.
9.2.6 Раствор гидроксида натрия, 0,1 моль/дм3
Растворяют 2 г гидроксида натрия в 500 см3 дистиллированной воды. Срок хранения в плотно закрытой полиэтиленовой посуде не более 3 мес.
9.2.7 Аммонийно-аммиачный буферный раствор
В мерной колбе вместимостью 500 см3 растворяют в 100 см3 дистиллированной воды 7,0 г хлорида аммония и добавляют 75 см3 концентрированного раствора аммиака. Объем раствора доводят до метки на колбе дистиллированной водой и тщательно перемешивают.
Срок хранения раствора в полиэтиленовой посуде не более 2 мес.
9.2.8 Индикатор эриохром черный Т
В ступке тщательно растирают 0,5 г эриохрома черного Т с 50 г хлорида натрия. Срок хранения в склянке из темного стекла не более 6 мес.
9.2.9 Подготовка катионита в H+-форме
Подготовка и регенерация катионита приведены в приложении Б.
9.2.10 Раствор хлорида бария, 5%-ный
Растворяют 6 г хлорида бария в 90 см3 дистиллированной воды, добавляют 10 см3 концентрированной соляной кислоты и перемешивают. Срок хранения в плотно закрытой посуде не ограничен.
9.2.11 Суспензия гидроксида алюминия
Растворяют 63 г алюмокалиевых квасцов в 500 см3 дистиллированной воды в стакане вместимостью 1 дм3, нагревают раствор до 60 °C и при постоянном перемешивании медленно прибавляют 28 см3 аммиака водного. Дают смеси отстояться в течение 1 ч, а затем промывают несколько раз дистиллированной водой, декантируя жидкость над осадком. Последняя промывная вода не должна давать положительной качественной реакции на сульфаты. Для этого к 5 см3 промывной воды приливают 0,5 см3 раствора хлорида бария, 5%-ого. Помутнение свидетельствует о присутствии сульфатов в промывной воде.
Полученную суспензию хранят под слоем воды в защищенном от света месте не более 3 мес.
9.2.12 Активный уголь
Подготовку к работе и регенерацию активного угля осуществляют в соответствии с приложением В.
9.3 Установление точной молярной концентрации раствора хлорида бария
9.3.1 Для установления точной молярной концентрации раствора хлорида бария, c(1/2BaCl2), в коническую колбу вместимостью 100 см3 с помощью пипетки с одной отметкой помещают 10,0 см3 аттестованного раствора сульфатов с массовой концентрацией 250,0 мг/дм3, добавляют градуированными пипетками 10 см3 этилового спирта (при отсутствии спирта — ацетон или изопропиловый спирт) и 0,3 см3 раствора индикатора.
Раствор в колбе перемешивают и титруют раствором хлорида бария с молярной концентрацией 0,02 моль/дм3 при постоянном перемешивании до перехода окраски из фиолетовой (или сине-фиолетовой) в голубую.
Титрование проводят медленно, особенно вблизи точки эквивалентности, и продолжают до тех пор, пока не появится устойчивая голубая окраска, не переходящая в сине-фиолетовую в течение 3 мин. Повторяют титрование и, при отсутствии расхождения в объемах раствора хлорида бария более 0,02 см3, за результат принимают среднее арифметическое значение. В противном случае повторяют титрование до получения результатов, отличающихся не более, чем на 0,02 см3.
9.3.2 Молярную концентрацию раствора хлорида бария c(1/2BaCl2), моль/дм3, рассчитывают по формуле
c(1/2BaCl_{2}) = \frac{C_{AP} \cdot V}{48,03 \cdot 1000 \cdot \overline{V_{1}}} , (1)
где CАР — массовая концентрация аттестованного раствора сульфатов, мг/дм3;
V — объем аттестованного раствора сульфатов, см3;
48,03 — молярная масса сульфат-иона (1/2 SO42-), г/моль;
\overline{V_{1}} — среднее арифметическое значение объема раствора хлорида бария, израсходованного на титрование раствора сульфатов, см3.
Рассчитанное значение молярной концентрации раствора хлорида бария округляют и записывают таким образом, чтобы оно содержало четыре значащие цифры.
10 Порядок выполнения измерений
10.1 Выполнению измерений массовой концентрации сульфатов мешают катионы металлов, реагирующие с индикатором, в том числе кальций и магний. Для их удаления пробу следует предварительно обработать катионитом. Катионит в H+-форме непосредственно перед выполнением измерений отфильтровывают на воронке через бумажный фильтр «белая лента». От 5 до 10 г влажного катионита (в зависимости от значения жесткости анализируемой воды) помещают в коническую колбу вместимостью 250 см3 и ополаскивают 20 см3 анализируемой воды. Затем вносят в колбу с катионитом от 50 до 70 см3 анализируемой воды и выдерживают в течение 10 мин, периодически встряхивая колбу.
Примечание - Допускается проводить промывание катионита 20 см3 анализируемой воды прямо в воронке, до перенесения его в коническую колбу для титрования.
Дают катиониту осесть, затем отбирают пипеткой с одной отметкой 10,0 см3 воды и помещают ее в стакан вместимостью 50 см3. Добавляют одну каплю раствора метилового оранжевого. Если раствор приобретает красную окраску (pH менее 3), градуированной пипеткой вместимостью 1 см3 добавляют по одной капле раствор гидроксида натрия, 0,1 моль/дм3, до перехода окраски в желтовато-оранжевую (pH около 4). Отмечают объем добавленного раствора гидроксида натрия.
Отбирают пипеткой с одной отметкой 10,0 см3 катионированной воды, помещают ее в коническую колбу вместимостью 100 см3 и добавляют такой же объем раствора гидроксида натрия, который добавляли к предыдущей аликвоте. Приливают градуированными пипетками объем этилового спирта (или ацетона или изопропилового спирта), равный суммарному объему анализируемой воды и добавленного раствора гидроксида натрия, добавляют 0,3 см3 раствора индикатора и титруют раствором хлорида бария при постоянном перемешивании содержимого колбы до перехода окраски из фиолетовой (сине-фиолетовой) в голубую.
В начальной стадии титрования, особенно в пробах с невысокой концентрацией сульфатов, окраска изменяется уже после добавления первых капель раствора хлорида бария. Вследствие этого титрование следует проводить достаточно медленно, при энергичном перемешивании. Титрование продолжают до тех пор, пока не появится устойчивая голубая окраска, не переходящая в сине-фиолетовую в течение 3 мин.
Титрование повторяют и, если расхождение между единичными результатами параллельных титрований не превышает предела повторяемости (см. 13.2), то за окончательный результат принимают их среднее арифметическое значение. В противном случае повторяют титрование до получения допустимого расхождения результатов.
10.2 Если массовая концентрация сульфатов в анализируемой пробе воды превышает 300 мг/дм3, то проводят повторное титрование воды после соответствующего разбавления пробы. Для разбавления с помощью градуированных пипеток отбирают аликвоту катионированной воды от 1 см3 до 5 см3 и добавляют дистиллированную воду до 10 см3. Аликвоту следует выбирать таким образом, чтобы в ней содержалось не менее 1,5 мг сульфатов. Проверку pH и доведение его до требуемого значения с помощью раствора гидроксида натрия, 0,1 моль/дм3, в этом случае следует также выполнять для аналогично разбавленной пробы.
При достаточно высоком значении жесткости анализируемой воды 10 г катионита может быть не достаточно для удаления из нее ионов кальция и магния. Для проверки стадии катионирования допускается проводить контроль полноты обработки катионитом, используя реактивы по РД 52.24.395. Для этого отбирают около 2 см3 катионированной воды в коническую пробирку, добавляют 0,5 см3 аммонийно-аммиачного буферного раствора и около 10 мг индикатора эриохрома черного Т. Если раствор приобрел голубую (синюю) окраску, то удаление ионов, мешающих определению, считают полным и катионита для данной аликвоты пробы воды достаточно. В случае приобретения раствором винно-красной окраски или появления остаточного красного оттенка, катионирование пробы воды следует проводить после ее разбавления.
Для этого пипеткой с одной отметкой отбирают аликвоту от 5 до 50 см3 исходной пробы воды, помещают ее в мерную колбу вместимостью 100 см3, доводят объем раствора до метки на колбе дистиллированной водой, перемешивают и далее выполняют измерения согласно 10.1.
Рекомендуемые объемы аликвот проб воды Vал при разбавлении в мерной колбе вместимостью 100 см3 в зависимости от концентраций сульфатов составляют:
10.3 Если окраска анализируемой воды затрудняет установление конечной точки титрования, устранить ее можно одним из следующих способов с применением активного угля или гидроксида алюминия. Устранение окраски воды проводится до стадии обработки катионитом по 10.1.
При наличии хроматографической колонки (см. 4.4.4) ее заполняют подготовленным по приложению В активным углем. Анализируемую воду медленно пропускают через колонку с активным углем, при этом первые от 30 до 40 см3 воды, прошедшей через колонку, следует отбросить.
В случае отсутствия хроматографической колонки (или неэффективности процедуры сорбции активным углем) проводят обработку анализируемой воды с помощью суспензии гидроксида алюминия (см. 9.2.11). Для этого в коническую колбу вместимостью 250 см3 помешают 100 см3 анализируемой воды, приливают 3 см3 суспензии гидроксида алюминия и встряхивают до обесцвечивания жидкости. Дают пробе отстояться несколько минут и фильтруют через бумажный фильтр «белая лента», промытый дистиллированной водой. Первую порцию фильтрата объемом 25 см3 следует отбросить.
11 Обработка результатов измерений
11.1 Массовую концентрацию сульфатов в анализируемой пробе воды X, мг/дм3, рассчитывают по формуле
X = \frac{48,03 \cdot V_{1} \cdot c(1/2BaCl_{2}) \cdot 1000}{V_{\text{пр}}} , (2)
где 48,03 — молярная масса сульфат-иона (1/2 SO42-), г/моль;
V1 — объем раствора хлорида бария, израсходованный на титрование анализируемой пробы, см3;
c(1/2BaCl2) — молярная концентрация раствора хлорида бария, моль/дм3;
1000 — коэффициент пересчета, мг/г;
Vпр — объем аликвоты пробы воды, взятый для титрования, см3.
Если для анализа проводили разбавление пробы воды по 10.2, то массовую концентрацию сульфатов в анализируемой пробе воды X, мг/дм3, рассчитывают по формуле
X = \frac{48,03 \cdot V_{1} \cdot c(1/2BaCl_{2}) \cdot 1000}{V_{\text{пр}}} \cdot \frac{100}{V_{\text{ал}}} , (3)
11.2 Если для устранения цветности использовали суспензию гидроксида алюминия, то в полученный результат следует ввести поправку на разбавление — умножить результат на коэффициент 1,03.
12 Оформление результатов измерений
12.1 Результат измерений в документах, предусматривающих его использование, представляют в виде
\overline{X} \pm \Delta , мг/дм3 (P = 0,95), (4)
где \overline{X} — среднее арифметическое значение двух результатов, разность между которыми не превышает предела повторяемости r_{n}(2,77 \cdot \sigma_{r}) , мг/дм3; при превышении предела повторяемости поступают согласно 13.2;
\pm \Delta — границы абсолютной погрешности результатов измерения для данной массовой концентрации сульфатов, мг/дм3 (см. таблицу 1).
Абсолютные погрешности результатов измерений представляют числом, содержащим не более двух значащих цифр. Наименьшие разряды числовых значений результатов измерений принимают такими же, как и наименьшие разряды числовых значений абсолютных погрешностей результатов измерений.
12.2 Допустимо представлять результат в виде
\overline{X} \pm \Delta_{\text{л}} (P = 0,95) при условии \Delta_{\text{л}}<\Delta , (5)
где \pm \Delta_{\text{л}} — границы абсолютной погрешности результатов анализа, установленные при реализации методики в лаборатории и обеспечиваемые контролем стабильности результатов измерений, мг/дм3.
12.3 Результаты измерения оформляют протоколом или записью в журнале по формам, приведенным в Руководстве по качеству лаборатории.
13 Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории
13.1 Общие положения
13.1.1 Контроль качества результатов измерений при реализации методики в лаборатории предусматривает:
- оперативный контроль исполнителем процедуры выполнения измерений (на основе оценки повторяемости и погрешности при реализации отдельно взятой контрольной процедуры);
- контроль стабильности результатов измерений (на основе контроля стабильности среднеквадратического отклонения повторяемости, внутрилабораторной прецизионности, погрешности).
13.1.2 Периодичность оперативного контроля исполнителем процедуры выполнения измерений, а также реализуемые процедуры контроля стабильности результатов выполняемых измерений регламентируются в Руководстве по качеству лаборатории.
13.2 Алгоритм оперативного контроля повторяемости
13.2.1 Оперативный контроль повторяемости осуществляют для каждого из результатов измерений, полученных в соответствии с методикой. Для этого отобранную пробу воды делят на две части и выполняют анализ в соответствии с разделом 10.
13.2.2 Результат контрольной процедуры rк, мг/дм3, рассчитывают по формуле
где X1, X2 — результаты параллельных измерений массовой концентрации сульфатов в пробе, мг/дм3.
13.2.3 Предел повторяемости rп, мг/дм3, рассчитывают по формуле
r_{n} = 2,77 \cdot \sigma_{r} , (7)
где \sigma_{r} — показатель повторяемости для массовой концентрации, равной (X1 + X2)/2, мг/дм3 (см. таблицу 1).
13.2.4 Результат контрольной процедуры должен удовлетворять условию
13.2.5 При несоблюдении условия (8) выполняют еще два измерения и сравнивают разницу между максимальным и минимальным результатами с нормативом контроля. В случае превышения предела повторяемости, поступают в соответствии ГОСТ Р ИСО 5725-6 (раздел 5).
13.3 Алгоритм оперативного контроля процедуры выполнения измерений с использованием метода добавок совместно с методом разбавления проб
13.3.1 Оперативный контроль процедуры выполнения измерений с использованием метода добавок совместно с методом разбавления проб применяют, если массовая концентрация сульфатов в рабочей пробе превышает 100 мг/дм3. В противном случае используют метод добавок, приведенный в 13.4.
13.3.2 Оперативный контроль исполнителем процедуры выполнения измерений проводят путем сравнения результатов отдельно взятой контрольной процедуры Кк с нормативом контроля К.
13.3.3 Результат контрольной процедуры Кк, мг/дм3, рассчитывают по формуле
\text{К}_{\text{к}} = \overline{X}\prime\prime + (\frac{100}{V} - 1) \cdot \overline{X}\prime - \overline{X} - C_{\text{д}} , (9)
где \overline{X}\prime\prime — результат контрольного измерения массовой концентрации сульфатов в пробе, разбавленной в \frac{100}{V} раз, с известной добавкой, мг/дм3;
\overline{X}\prime — результат контрольного измерения массовой концентрации сульфатов в пробе, разбавленной в \frac{100}{V} раз, мг/дм3;
\overline{X} — результат измерения массовой концентрации сульфатов в рабочей пробе, мг/дм3;
Cд — концентрация добавки, мг/дм3.
13.3.4 Норматив контроля К, мг/дм3, рассчитывают по формуле
\text{К } = \sqrt{\Delta_{\text{лх}\prime\prime}^{2} + (\frac{100}{V} - 1)^{2}\Delta_{\text{лх}\prime}^{2} + \Delta_{\text{лх}}^{2}} , (10)
где \Delta_{\text{лх}\prime\prime}(\Delta_{\text{лх}\prime},\Delta_{\text{лх}}) — значения абсолютной погрешности результатов измерений, установленные при реализации методики в лаборатории, соответствующие концентрации сульфатов в разбавленной пробе с добавкой (разбавленной пробе, рабочей пробе), мг/дм3.
Примечание - Допустимо для расчета норматива контроля использовать значения абсолютной погрешности, полученные расчетным путем по формулам \Delta_{\text{лх}\prime\prime} = 0,84 \cdot \Delta_{\text{х}\prime\prime} , \Delta_{\text{лх}\prime} = 0,84 \cdot \Delta_{\text{х}\prime} и \Delta_{\text{лх}} = 0,84 \cdot \Delta_{\text{х}} , где \Delta_{\text{х}\prime\prime}(\Delta_{\text{х}\prime},\Delta_{\text{х}}) — значения абсолютной погрешности результатов измерений, соответствующие концентрации сульфатов в разбавленной пробе с добавкой (разбавленной пробе, рабочей пробе), мг/дм3.
13.3.5 Если результат контрольной процедуры удовлетворяет условию
процедуру анализа признают удовлетворительной.
При невыполнении условия (11) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (11) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.
13.4 Алгоритм оперативного контроля процедуры выполнения измерений с использованием метода добавок
13.4.1 Оперативный контроль исполнителем процедуры выполнения измерений проводят путем сравнения результатов отдельно взятой контрольной процедуры \text{К}_{\text{к}_{1}} с нормативом контроля К1.
13.4.2 Результат контрольной процедуры \text{К}_{\text{к}_{1}} , мг/дм3, рассчитывают по формуле
\text{К}_{\text{к}_{1}} = X\prime\prime\prime - X - C_{\text{д}} , (12)
где X''' — результат контрольного измерения массовой концентрации сульфатов в пробе с известной добавкой, мг/дм3;
X — результат измерения массовой концентрации сульфатов в рабочей пробе, мг/дм3;
Cд — концентрация добавки, мг/дм3.
Норматив контроля погрешности К1, мг/дм3, рассчитывают по формуле
\text{К}_{1} = \sqrt{\Delta_{\text{лх}\prime\prime\prime}^{2} + \Delta_{\text{лх}}^{2}} , (13)
где \Delta_{\text{лх}\prime\prime\prime} , (\Delta_{\text{лх}}) — значения абсолютной погрешности результатов измерений, установленные при реализации методики в лаборатории, соответствующие массовой концентрации сульфатов в пробе с добавкой (рабочей пробе), мг/дм3.
Примечание - Допустимо для расчета норматива контроля использовать значения абсолютной погрешности, полученные расчетным путем по формулам \Delta_{\text{лх}\prime\prime\prime} = 0,84 \cdot \Delta_{\text{х}\prime\prime\prime} и \Delta_{\text{лх}} = 0,84 \cdot \Delta_{\text{х}} , где \Delta_{\text{х}\prime\prime\prime} , \Delta_{\text{х}} — приписанные методике значения абсолютной погрешности, соответствующие концентрации сульфатов в пробе с добавкой и рабочей пробе, соответственно, мг/дм3.
Если результат контрольной процедуры удовлетворяет условию
|\text{К}_{\text{к}_{1}}| \leq \text{К}_{1} , (14)
процедуру признают удовлетворительной.
При невыполнении условия (14) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (14) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.
14 Проверка приемлемости результатов, полученных в условиях воспроизводимости
14.1 Расхождение между результатами измерений, полученными в двух лабораториях, не должно превышать предела воспроизводимости. При выполнении этого условия приемлемы оба результата измерений и в качестве окончательного может быть использовано их общее среднее значение. Значение предела воспроизводимости R, мг/дм3, рассчитывают по формуле
R = 2,77 \cdot \sigma_{R} , (15)
где \sigma_{R} — показатель воспроизводимости, мг/дм3 (см. таблицу 1).
14.2 При превышении предела воспроизводимости могут быть использованы методы оценки приемлемости результатов измерений согласно ГОСТ Р ИСО 5725-6 (раздел 5) или МИ 2881.
14.3 Проверка приемлемости проводится при необходимости сравнения результатов измерений, полученных двумя лабораториями.
МЕТОДИКА ПРИГОТОВЛЕНИЯ АТТЕСТОВАННОГО РАСТВОРА СУЛЬФАТОВ АР-SO42- ДЛЯ УСТАНОВЛЕНИЯ МОЛЯРНОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРА ХЛОРИДА БАРИЯ И КОНТРОЛЯ ТОЧНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ СУЛЬФАТОВ ТИТРИМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
А.1 Назначение и область применения
Настоящая методика регламентирует процедуру приготовления аттестованного раствора сульфатов, предназначенного для установления точной молярной концентрации растворов хлорида бария и контроля точности результатов измерений массовой концентрации сульфатов в природных и очищенных сточных водах титриметрическим методом.
А.2 Метрологические характеристики
А.2.1 Аттестованное значение массовой концентрации сульфатов в аттестованном растворе АР-SO42- составляет 250,0 мг/дм3.
А.2.2 Границы погрешности установления аттестованного значения массовой концентрации сульфатов в аттестованном растворе АР-SO42- составляют +/- 2,8 мг/дм3 (P = 0,95).
А.3 Средства измерений, вспомогательные устройства
А.3.1 Весы неавтоматического действия (лабораторные) специального (I) класса точности по ГОСТ Р 53228-2008 или ГОСТ OIML R 76-1-2011, действительная цена деления (шкалы) 0,0001 г.
А.3.2 Колба мерная 2-го класса точности исполнения 2, 2а по ГОСТ 1770-74 вместимостью 500 см3.
А.3.3 Пипетка градуированная 2-го класса точности типа 1 исполнения 1 или 2 по ГОСТ 29227-91 вместимостью 2 см3.
А.3.4 Цилиндр мерный исполнения 1 или 3 по ГОСТ 1770-74 вместимостью 250 см3.
А.3.5 Стакан В-1, ТХС по ГОСТ 25336-82 вместимостью 250 см3.
А.3.6 Стаканчик для взвешивания СВ-19/9 по ГОСТ 25336-82.
А.3.7 Воронка лабораторная, тип В по ГОСТ 25336-86 диаметром 56 мм.
А.3.8 Эксикатор исполнения 2, диаметром корпуса 190 мм по ГОСТ 25336-82.
А.3.9 Хлорид кальция обезвоженный по ТУ 6-09-4711-81, ч.
А.3.10 Шкаф сушильный общелабораторного назначения.
А.4 Исходные компоненты аттестованного раствора
А.4.1 Калий сернокислый (сульфат калия) по ГОСТ 4145-74, х.ч., массовая доля основного вещества не менее 99,0%.
А.4.2 Кислота соляная по ГОСТ 3118-77, ч.д.а.
А.4.3 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
А.5 Процедура приготовления аттестованного раствора АР-SO42-
На весах специального класса точности взвешивают в бюксе с точностью до четвертого знака после запятой 0,227 г сульфата калия, предварительно высушенного в сушильном шкафу при температуре 105 °C в течение 1 ч и охлажденного в эксикаторе до комнатной температуры. Навеску количественно переносят в мерную колбу вместимостью 500 см3, растворяют в 400 см3 дистиллированной воды, добавляют от 0,7 до 0,9 см3 раствора соляной кислоты, 0,1 моль/дм3, и перемешивают. По универсальной индикаторной бумаге pH полученного раствора должен быть около 4. Доводят объем раствора до метки на колбе дистиллированной водой и перемешивают. Переносят раствор в склянку с хорошо притертой стеклянной или пластиковой пробкой.
Полученному раствору приписывают массовую концентрацию сульфатов 250,0 мг/дм3.
Для приготовления раствора соляной кислоты, 0,1 моль/дм3, растворяют 1,7 см3 концентрированной соляной кислоты в 200 см3 дистиллированной воды.
При отборе навески сульфата калия, отличной от значения 0,227 г, концентрации и погрешности аттестованного раствора АР-SO42- рассчитывают по А.6.
А.6 Расчет метрологических характеристик аттестованного раствора АР-SO42-
Аттестованное значение массовой концентрации сульфатов CАР, мг/дм3, рассчитывают по формуле
\text{С}_{\text{АР}} = \frac{1000 \cdot m \cdot 96,06 \cdot 1000}{V \cdot 174,25} , (А.1)
где m — масса навески сульфата калия, г;
96,06 и 174,25 — молярная масса сульфат-иона и сульфата калия, соответственно, г/моль;
V — вместимость мерной колбы, см3;
1000 — коэффициент пересчета, мг/г.
Расчет предела возможных значений погрешности установления массовой концентрации сульфатов в растворе АР-SO42- \Delta_{\text{АР}} , мг/дм3, проводится по формуле
\Delta_{\text{АР}} = \text{С}_{\text{АР}} \cdot \sqrt{(\frac{\Delta_{\mu}}{\mu})^{2} + (\frac{\Delta_{m}}{m})^{2} + (\frac{\Delta_{V}}{V})2} , (А.2)
где \Delta_{\mu} — предельное значение возможного отклонения массовой доли основного вещества в реактиве от приписанного значения \mu , %;
\mu — массовая доля основного вещества в реактиве (K2SO4), приписанная реактиву квалификации х.ч., %;
\Delta_{m} — предельная возможная погрешность взвешивания, г;
\Delta_{V} — предельное значение возможного отклонения объема мерной колбы от номинального значения, см3.
Погрешность установления массовой концентрации сульфатов в растворе АР-SO42- равна
\Delta_{\text{АР}} = 250,0 \cdot \sqrt{(\frac{1,0}{99})^{2} + (\frac{0,001}{0,227})^{2} + (\frac{0,5}{500})2} = 2,8\text{мг}/\text{дм}^{3} .
Необходимо соблюдать общие требования техники безопасности при работе в химических лабораториях.
А.8 Требования к квалификации исполнителей
Аттестованный раствор может готовить специалист с высшим или средним профессиональным образованием, прошедший специальную подготовку и имеющий стаж работы в химической лаборатории не менее 6 мес.
На склянку с аттестованным раствором должна быть наклеена этикетка с указанием условного обозначения аттестованного раствора, массовой концентрации сульфатов, погрешности ее установления и даты приготовления.
Аттестованный раствор АР-SO42- хранят в склянке с притертой стеклянной или пластиковой пробкой при комнатной температуре не более 6 мес.
ПОДГОТОВКА И РЕГЕНЕРАЦИЯ КАТИОНИТА В H+-ФОРМЕ
Б.1 Дополнительное оборудование и реактивы
Б.1.1 Стакан В-1, ТХС по ГОСТ 25336-82 вместимостью 600 см3.
Б.1.2 Воронка фильтрующая ВФ исполнения 1 или 3 с пористой пластиной диаметром 60 или 90 мм (класс фильтра ПОР 250 или ПОР 500) по ГОСТ 25336-82 или воронка Бюхнера № 2 или № 3 по ГОСТ 9147-80.
Б.1.3 Колба с тубусом (Бунзена) исполнения 1, 2 по ГОСТ 25336-82 вместимостью 1000 или 2000 см3.
Б.1.4 Штатив лабораторный любого типа.
Б.1.5 Склянка для хранения отработанного катионита вместимостью 0,25 дм3.
Б.1.6 Катионит сильнокислотный КУ-2-8чС по ГОСТ 20298-74 или другой, равноценный по характеристикам.
Б.1.7 Натрий хлористый (хлорид натрия) по ГОСТ 4233-77, х.ч.
Б.1.8 Универсальная индикаторная бумага (pH от 0 до 12) по ТУ 2642-054-23050963-2008.
Б.2.1 Насыщенный раствор хлорида натрия
Растворяют 70 г хлорида натрия в 200 см3 дистиллированной воды. Раствор хранению не подлежит.
Б.2.2 Раствор хлорида натрия, 0,010 моль/дм3
Взвешивают 0,0585 г хлорида натрия на весах специального класса точности и растворяют его в мерной колбе вместимостью 100 см3. Раствор хранению не подлежит.
Б.2.3 Раствор соляной кислоты, 4 моль/дм3
Растворяют 170 см3 концентрированной соляной кислоты в 330 см3 дистиллированной воды. Срок хранения раствора в плотно закрытой посуде не ограничен.
Б.2.4 Раствор соляной кислоты, 1 моль/дм3
Растворяют 84 см3 концентрированной соляной кислоты в 920 см3 дистиллированной воды. Срок хранения раствора в плотно закрытой посуде не ограничен.
Б.2.5 Раствор гидроксида натрия, 1 моль/дм3
Растворяют 40 г гидроксида натрия в 960 см3 дистиллированной воды. Раствор хранят не более 6 мес в плотно закрытой пластиковой посуде.
Б.3 Подготовка и регенерация катионита в H+-форме
Замачивают 60 г сухого катионита на 2 сут в насыщенном растворе хлорида натрия в дистиллированной воде. Через 2 сут сливают раствор хлорида натрия, промывают катионит три раза дистиллированной водой и на сутки заливают его раствором соляной кислоты, 4 моль/дм3. Окрасившийся раствор сливают и снова повторяют обработку катионита раствором соляной кислоты, 4 моль/дм3, до тех пор, пока он перестанет окрашиваться в желтый цвет.
Промывают катионит три раза дистиллированной водой, помещают его в фильтрующую воронку с пористой пластиной (или воронку Бюхнера), соединенную с колбой Бунзена, и последовательно промывают раствором гидроксида натрия, 1 моль/дм3, дистиллированной водой, раствором соляной кислоты, 1 моль/дм3, и снова водой. Объем жидкости при каждой обработке должен составлять около 100 см3. Промывание катионита дистиллированной водой осуществляют под небольшим разрежением.
Проводят от 8 до 10 циклов обработки катионита. После последней обработки кислотой катионит отмывают дистиллированной водой до pH 6 по универсальной индикаторной бумаге. Хранят катионит под слоем дистиллированной воды в герметично закрытой склянке.
Отработанный катионит собирают в отдельную склянку и периодически регенерируют. Для этого переносят катионит в стакан, сливают лишнюю воду и обрабатывают катионит раствором соляной кислоты, 4 моль/дм3, (объем его должен примерно в 5 раз превышать объем катионита), при этом перемешивают катионит стеклянной палочкой несколько раз в течение 10 мин. Раствор соляной кислоты сливают и катионит отмывают декантацией дистиллированной водой до pH 6.
Катионит (как сухой, так и влажный) со временем стареет и теряет ионообменные свойства. Для проверки пригодности катионита готовят раствор хлорида натрия с молярной концентрацией 0,010 моль/дм3. Две порции влажного катионита в H+-форме массой около 10 г помещают в две конические колбы вместимостью 250 см3, одну ополаскивают 20 см3 дистиллированной воды, другую таким же объемом раствора хлорида натрия, 0,010 моль/дм3, затем в каждую колбу помещают по 70 см3 дистиллированной воды и раствора хлорида натрия соответственно и выдерживают в течение 15 мин, периодически встряхивая колбы. После этого измеряют pH катионированной воды в обеих колбах с помощью pH-метра или по универсальной индикаторной бумаге. За счет замещения ионов натрия в растворе на ионы водорода при выдерживании раствора хлорида натрия с катионитом, значение pH раствора понижается по сравнению с катионированной дистиллированной водой. Если качество катионита удовлетворительное, разница в значениях кислотности должна составлять от 2,5 до 3,0 единиц pH.
В.1 Дополнительное оборудование и реактивы
В.1.1 Цилиндры мерные исполнения 1 или 3 по ГОСТ 1770-74 вместимостью: 250 см3 — 2 шт., 500 см3 — 1 шт.
В.1.2 Колба коническая Кн исполнения 2, ТС по ГОСТ 25336-82 вместимостью 500 см3.
В.1.3 Стакан В-1, ТХС по ГОСТ 25336-82 вместимостью 600 см3.
В.1.4 Колонка хроматографическая диаметром от 1,5 до 2,0 см и длиной от 25 до 30 см.
В.1.6 Уголь активный БАУ-А по ГОСТ 6217-74.
В.2.1 Раствор соляной кислоты, 4 моль/дм3
Растворяют 170 см3 концентрированной соляной кислоты в 330 см3 дистиллированной воды. Срок хранения раствора в плотно закрытой посуде не ограничен.
В.2.2 Раствор гидроксида натрия, 1 моль/дм3
Растворяют 20 г гидроксида натрия в 480 см3 дистиллированной воды. Раствор хранят не более 6 мес в плотно закрытой пластиковой посуде.
В.2.3 Раствор гидроксида натрия, 0,4%-ный
Растворяют 2 г гидроксида натрия в 500 см3 дистиллированной воды. Раствор хранят не более 3 мес в плотно закрытой пластиковой посуде.
Активный уголь помещают в термостойкую коническую колбу вместимостью 500 см3 (слой угля должен быть не более 1/3 высоты колбы), добавляют 150 см3 раствора соляной кислоты, 4 моль/дм3, и кипятят не менее 2 ч, накрыв колбу часовым стеклом. Если раствор кислоты окрашивается, то его сливают и повторяют процедуру до тех пор, пока он не останется бесцветным. Уголь отмывают дистиллированной водой до значения pH, соответствующего pH дистиллированной воды, по универсальной индикаторной бумаге. Воду сливают, добавляют 150 см3 раствора гидроксида натрия, 1 моль/дм3, и выдерживают не менее 10 ч. Если появляется окраска, раствор гидроксида натрия сливают и процедуру повторяют до тех пор, пока он не останется бесцветным.
Очищенный уголь отмывают дистиллированной водой до нейтральной реакции по универсальной индикаторной бумаге. Хранят в склянке под слоем дистиллированной воды не более 6 мес.
После пропускания каждой пробы воды уголь в колонке регенерируют промыванием 0,4%-ным раствором гидроксида натрия до исчезновения окраски последнего, затем дистиллированной водой до нейтральной реакции.
| Номер изменения | Номер страницы | Номер документа (ОРН) | Подпись | Дата | ||||
| измененной | замененной | новой | аннулированной | внесения изм. | введения изм. | |||