Государственный стандарт Союза ССР ГОСТ 4011-72 "Вода питьевая. Методы измерения массовой концентрации общего железа" (введен в действие постановлением Госстандарта СССР от 9 октября 1972 г. N 1855)

Drinking water. Methods for determination of total iron

Срок введения 1 января 1974 г.
Взамен ГОСТ 4011-48

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

1. Методы отбора проб

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

ГАРАНТ:

Постановлением Госстандарта России от 21 апреля 2000 г. N 118-ст ГОСТ 24481-80 признан утратившим силу на территории РФ с 1 июля 2001 г. Введен в действие ГОСТ Р*51593-2000 "Вода питьевая. Отбор проб" с правом досрочного введения

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

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

(Измененная редакция, Изм. N 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 . В этом интервале суммарная погрешность измерения с вероятностью Р=0,95 находится в пределах .

2.2. Аппаратура, реактивы

Фотоколориметр любого типа с фиолетовым светофильтром ().

Кюветы с толщиной рабочего слоя 2-5 см.

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

ГАРАНТ:

Взамен ГОСТ 24104-88 постановлением Госстандарта РФ от 26 октября 2001 г. N 439-ст введен в действие с 1 июля 2002 г. ГОСТ 24104-2001

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

Пипетки мерные без делений вместимостью и пипетки мерные с ценой наименьшего деления , вместимостью 1, 5 и , 2-го класса по нормативной документации по стандартизации.

Колбы стеклянные лабораторные конические номинальной вместимостью , 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 железо-аммонийных квасцов

0.8636 г железо-аммонийных квасцов взвешивают с точностью, не превышающей 0,0002 г по шкале весов, растворяют в мерной колбе вместимостью в небольшом количестве дистиллированной воды, добавляют соляной кислоты плотностью и доводят до метки дистиллированной водой. раствора содержит 0,1 мг железа.

Срок и условия хранения раствора по ГОСТ 4212-76.

2.3.2. Приготовление рабочего стандартного раствора железо-аммонийных квасцов

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

2.3.3. Приготовление раствора сульфосалициловой кислоты

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

2.3.4. Приготовление раствора хлористого аммония молярной концентрации

107 г растворяют в мерной колбе вместимостью в небольшом количестве дистиллированной воды и доводят этой водой до метки.

2.3.5. Приготовление раствора аммиака (1:1)

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

2.4. Проведение анализа

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

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 () и кюветы с толщиной оптического слоя 2, 3 или 5 см, по отношению к 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 наливают 0,0; 1,0; 2,0; 5,0; 10,0; 15,0; 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; .

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 с учетом разбавления вычисляют по формуле

,

где с - концентрация железа, найденная по градуировочному графику, ;

V - объем воды, взятый для анализа, ;

50 - объем, до которого разбавлена проба, .

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 (А) в процентах вычисляют по формуле

,

где - больший результат из двух параллельных измерений;

- меньший результат из двух параллельных измерений.

Разд. 2. (Измененная редакция, Изм. N 2).

3. Измерение массовой концентрации общего железа с ортофенантролином

3.1. Сущность метода

Метод основан на реакции ортофенантролина с ионами двухвалентного железа в области рН 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 рН 3,0-3,5 в присутствии избытка фенантролина и устойчива в течение нескольких дней. Диапазон измерения массовой концентрации общего железа без разбавления пробы . В этом интервале суммарная погрешность измерения с вероятностью Р=0,95 находится в пределах .

(Измененная редакция, Изм. N 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 .

Пипетки мерные без делений, вместимостью 10, 25 и и пипетки мерные с делениями , вместимостью 1, 2 и 2-го класса точности по нормативной документации по стандартизации.

Колбы плоскодонные по ГОСТ 25336-82 вместимостью .

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 (), взвешенного с погрешностью не более 0,01 г, растворяют в дистиллированной воды, подкисленной 2-3 каплями концентрированной соляной кислоты. Реактив сохраняют на холоде в темной склянке с притертой пробкой. этого реактива связывает в комплекс 0,1 мг железа.

3.3.2. Приготовление 10%-ного раствора солянокислого гидроксиламина

10 г солянокислого гидроксиламина (), взвешенного с погрешностью не более 0,1 г, растворяют в дистиллированной воде и доводят объем до .

3.3.3. Приготовление буферного раствора

250 г уксуснокислого аммония (), взвешенного с погрешностью не более 0,1 г, растворяют в дистиллированной воды. Добавляют уксусной кислоты и доводят объем до дистиллированной водой.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

3.3.4. Приготовление основного стандартного раствора железо-аммонийных квасцов - по п. 2.3.1.

3.3.5. Приготовление рабочего стандартного раствора железо-аммонийных квасцов - по п. 2.3.2.

3.3.4, 3.3.5. (Измененная редакция, Изм. N 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 и никель в концентрации . Предварительное кипячение воды с кислотой превращает полифосфаты в ортофосфаты, добавлением гидроксиламина устраняется мешающее влияние окислителей. Мешающее влияние меди уменьшается при рН 2,5-4.

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

Окрашенный раствор фотометрируют при сине-зеленом светофильтре () 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 исследуемой пробы помещают в плоскодонную колбу, вместимостью , прибавляют концентрированной соляной кислоты, нагревают до кипения и упаривают до объема . После охлаждения раствора его переносят в мерную колбу вместимостью , добавляют дистиллированную воду до объема примерно и доводят 25%-ным раствором аммиака до рН 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 вносят 0,0; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 10,0; рабочего стандартного раствора, содержащего в 0,005 мг железа, доводят объем дистиллированной водой приблизительно до 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 . Фотометрируют в тех же условиях, что и пробу. Строят калибровочный график, откладывая по оси абсцисс массовую концентрацию общего железа в , а на оси ординат - соответствующие значения оптической плотности.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

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

(Измененная редакция, Изм. N 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 рН 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 .

В этом интервале суммарная погрешность измерения с вероятностью Р=0,95 находится в пределах

(Измененная редакция, Изм. N 2).

4.2. Аппаратура, материалы, реактивы

Фотоэлектроколориметр любой марки.

Кюветы с толщиной оптического слоя 2-5 см.

Колбы мерные 2-го класса точности по ГОСТ 1770-74, вместимостью 50, 100 и .

Пипетки мерные без делений, вместимостью и пипетки мерные с делениями , вместимостью 1, 5 и 2-го класса точности по нормативной документации по стандартизации.

Аммоний уксуснокислый по ГОСТ 3117-78.

Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456-79.

2,2-дипиридил (,-дипиридил).

Квасцы железоаммонийные по нормативной документации по стандартизации.

Кислота уксусная по ГОСТ 61-75.

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300-87, высшего сорта.

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.).

(Измененная редакция, Изм. N 2).

4.3. Подготовка к анализу

4.3.1. Приготовление основного стандартного раствора железоаммонийных квасцов - по п. 2.3.1.

4.3.2. Приготовление рабочего стандартного раствора железоаммонийных квасцов - по п. 2.3.2.

4.3.1, 4.3.2. (Измененная редакция, Изм. N 2).

4.3.3. Приготовление 10%-ного раствора солянокислого гидроксиламина по п. 3.3.2.

4.3.4. Приготовление ацетатного буферного раствора по п. 3.3.3.

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

0,1 г 2,2-дипиридила, взвешенного с погрешностью не более 0,01 г, растворяют в этилового спирта и разбавляют в дистиллированной воды.

4.4. Проведение анализа

Для определения массовой концентрации общего железа исследуемую воду тщательно перемешивают и отбирают (или меньший объем, содержащий не более 0,1 мг железа) в мерную колбу вместимостью . Прибавляют раствора гидроксиламина солянокислого, ацетатного буферного раствора, раствора 2,2-дипиридила и доводят до метки дистиллированной водой. После добавления каждого реактива содержимое колбы перемешивают. Раствор оставляют на 15-20 мин для полного развития окраски. Окрашенный раствор фотометрируют, применяя зеленый светофильтр () и кюветы с толщиной оптического слоя 2-5 см, по отношению к дистиллированной воде, в которую добавлены те же реактивы.

Массовую концентрацию железа находят по градуировочному графику.

Для построения калибровочного графика в мерные колбы вместимостью вносят 0,0; 2,0; 5,0; 10,0; 15,0; рабочего стандартного раствора железоаммонийных квасцов. Добавляют дистиллированной воды до объема примерно . Далее растворы проводят через весь ход анализа так же, как исследуемую воду. Получают шкалу стандартных растворов с массовой концентрацией железа 0,0; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; . Оптическую плотность измеряют в тех же условиях, что и пробы. Строят калибровочный график, откладывая по оси абсцисс массовую концентрацию железа в , а по оси ординат - соответствующие значения оптической плотности.

4.5. Обработка результатов

Массовую концентрацию общего железа вычисляют по п. 2.5.

4.3.5, 4.4, 4.5. (Измененная редакция, Изм. N 2).