Введен в действие постановлением Госстандарта Совета Министров СССР от 25 декабря 1972 г. N 2320
Государственный стандарт Союза ССР ГОСТ 18293-72
"ВОДА ПИТЬЕВАЯ. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ СВИНЦА, ЦИНКА, СЕРЕБРА"
Drinking water. Methods for determination of lead, zinc and silver content
Срок введения установлен
с 1 января 1974 г.
до 1 января 1990 г.
Ограничение срока действия снято в 1991 г.
Взамен ГОСТ 4614-49 и
ГОСТ 4387-48
Настоящий стандарт распространяется на питьевую воду и устанавливает методы определения содержания свинца, цинка и серебра.
1. Методы отбора проб
1.1. Пробы воды отбирают по ГОСТ 2874-82 и ГОСТ 24481-80.
1.2. Объем пробы воды для определения содержания свинца не должен быть менее 1 дм3.
Пробы воды консервируют добавлением 3 м концентрированной азотной кислоты (или 2 см3 ледяной уксусной кислоты) на 1 дм3 пробы.
1.3. Объем пробы воды для определения содержания цинка не должен быть менее 300 см3.
Пробы воды консервируют добавлением 3 см3 очищенной соляной кислоты (1:1) на 1 дм3 воды.
1.4. Объем пробы воды для определения содержания серебра не должен быть менее 500 см3. Ввиду возможности адсорбции серебра стенками бутыли, пробы рекомендуется отбирать в бутыли из пластика.
Пробы воды консервируют добавлением 5 см3 азотной кислоты на 1 дм3 пробы.
1.5. Объем пробы воды для определения содержания свинца и цинка из одной пробы полярографическим методом не должен быть менее 200 см3.
Пробы воды консервируют добавлением 5 см3 соляной кислоты на 1 дм3 пробы.
2. Общие требования к подготовке посуды и реактивов к колориметрическим методам определения свинца, цинка и серебра
2.1. Очистка посуды
В посуду, чисто вымытую хромовой смесью, содой, соляной кислотой и промытую дистиллированной водой, наливают 5-10 см3 0, 001%-ного раствора дитизона в четыреххлористом углероде, встряхивают в течение 1 мин, дают постоять и окрашенный розовый раствор выливают. Операцию повторяют до тех пор, пока цвет раствора дитизона не перестанет изменяться. После этого посуду промывают чистым четыреххлористым углеродом и очищенной дистиллированной водой.
2.2. Очистка дистиллированной воды
Дистиллированную воду очищают повторной перегонкой в стеклянном аппарате, в котором холодильник с колбой соединяются при помощи шлифа. При использовании нового аппарата первые 2-3 дм3 бидистиллята отбрасывают.
Бидистиллят проверяют на чистоту и, если потребуется, дополнительно очищают дитизоном следующим образом: в делительную воронку вместимостью 500 см3 наливают 200-300 см3 перегнанной воды, приливают 10-20 см3 0, 001%-ного раствора дитизона в четыреххлористом углероде и встряхивают в течение 2 мин. Экстракцию повторяют до тех пор, пока зеленый цвет дитизонового раствора не перестанет изменяться. Затем в очищенную воду приливают 10 см3 четыреххлористого углерода и встряхивают для очистки от следов дитизона. Дистиллированную воду на чистоту проверяют проведением холостого опыта на тот ингредиент, для определения которого эта вода используется.
2.3. Очистка реактивов
Реактивы, используемые в анализе, должны быть квалификации ос.ч. При их отсутствии необходимо производить очистку реактивов.
2.3.1. Очистка кислот и аммиака
Соляная кислота. Соляную кислоту квалификации х.ч. или ч.д.а. (плотностью 1, 19 г/см3) разбавляют очищенной дистиллированной водой (1:1) и перегоняют в стеклянном перегонном аппарате. Первые 100-200 см3 отбрасывают. Получаемый дистиллят соляной кислоты имеет концентрацию примерно равную исходной (1:1).
Чистоту перегнанной соляной кислоты проверяют дитизоном. Для этого к 100 см3 очищенной дистиллированной воды прибавляют 1 см3 испытуемой соляной кислоты, нейтрализуют ее очищенным аммиаком по фенолфталеину, прибавляют 0, 5 см3 0, 001%-ного раствора дитизона в четыреххлористом углероде и встряхивают в течение 1 мин. Окраска дитизона не должна изменяться. При изменении цвета дитизона кислоту перегоняют еще раз и вновь проверяют на чистоту.
Серная кислота. Концентрированную серную кислоту квалификации х.ч. и ч.д.а. (плотностью 1, 83-1, 84 г/см3) перегоняют в круглодонной реторте, покрытой асбестом, на электроплитке при температуре кипения 336°С. В реторту предварительно добавляют три-четыре капли 30%-ного пергидроля. Первые 50 см3 кислоты отбрасывают. Полученный дистиллят серной кислоты имеет плотность 1, 83 г/см3.
Азотная кислота. Концентрированную азотную кислоту квалификации ч.д.а. (плотностью 1, 40 г/см3) перегоняют в стеклянном аппарате. Перегонка происходит при 86°С. Полученный дистиллят имеет плотность 1, 38 г/см3.
Аммиак водный. Очищенную дистиллированную воду насыщают концентрированным аммиаком в плотно закрытом эксикаторе. Наливают 1 дм3 25%-ного аммиака на дно эксикатора и на вкладыш эксикатора ставят выпарительную чашку с 500 см3 очищенной воды. Эксикатор закрывают на двое суток, полученный в чашке очищенный аммиак будет иметь концентрацию около 17%. Аммиак проверяют на чистоту дитизоном. Для этой цели берут 100 см3 очищенной воды, в нее помещают 1 см3 очищенного аммиака, добавляют 0, 5 см3 0, 001%-ного дитизона в четыреххлористом углероде и экстрагируют. Дитизон должен иметь бледно-зеленый или желтый цвет, но не розовый.
2.3.2. Очистка органических растворителей
Все органические растворители перегоняют в вытяжном шкафу. Фракции четыреххлористого углерода и хлороформа, которые попадают в отходы, следует хранить под слоем воды.
Четыреххлористый углерод. Очищают обычной перегонкой в стеклянном аппарате с дефлегматором при 76°С на водяной бане.
Хлороформ. Очищают обычной перегонкой в стеклянном аппарате с дефлегматором при 61, 2°С.
2.3.3. Очистка дитизона
1 г препарата, имеющегося в продаже, растворяют в 100 см3 хлороформа, жидкость помещают в делительную воронку вместимостью 500 см3, добавляют 10 см3 3%-ного раствора аскорбиновой кислоты и 100 см3 разбавленного аммиака (1:100). Встряхивают смесь в воронке в течение 2 мин, затем оставляют воронку в вертикальном положении до полного разделения слоев. Нижний хлороформенный слой сливают в другую делительную воронку, следя за тем, чтобы и оранжевом водном аммиачном растворе не осталось капелек хлороформа. Извлечение дитизона свежими порциями аммиачного раствора с аскорбиновой кислотой повторяют до тех пор, пока новые порции водно-аммиачного раствора не будут окрашены в желтый цвет (для этого обычно требуется 5-6 извлечений).
Аммиачные экстракты, содержащие дитизон, собирают вместе в делительную воронку вместимостью 1 дм3 и, осторожно помешивая, нейтрализуют соляной кислотой (1:1), пока дитизон не выпадет в виде темных хлопьев, а цвет раствора из оранжевого не перейдет в бледно-зеленоватый. Полученный дитизон отфильтровывают через бумажный фильтр, 2-3 раза промывают 1%-ным раствором аскорбиновой кислоты, собирая осадок струей из промывалки в нижнюю часть фильтра, и оставляют на воздухе до высушивания.
Сухой очищенный дитизон хранят в темной бюксе или пробирке с притертой пробкой. Все работы по очистке дитизона проводят в вытяжном шкафу.
3. Определение содержания свинца плюмбоновым методом (колориметрический метод)
3.1. Сущность метода
Метод основан на образовании (при рН 7, 0-7, 3) соединения свинца с сульфарсазеном (плюмбоном), окрашенного в желто-оранжевый цвет. Свинец предварительно экстрагируется дитизоном в четыреххлористом углероде (при рН 9, 2-9, 6). Образовавшийся дитизонат свинца разрушается соляной кислотой. При этом ионы свинца переходят в водный раствор, в котором определяется свинец.
Чувствительность метода составляет (объем исследуемой воды 1000 см3) - 0, 5 мкг.
3.2. Аппаратура, материалы и реактивы
Фотоэлектроколориметр (ФЭК); кюветы с толщиной слоя 2 см.
Эксикатор по ГОСТ 25336-82.
Колба для перегонки по ГОСТ 25336-82.
Стеклянный аппарат с дефлегматором для перегонки органических растворителей.
Баня водяная.
Фильтры беззольные (белая лента) диаметром 5; 7 см.
Посуда мерная стеклянная лабораторная по ГОСТ 1770-74, ГОСТ 20292-74 вместимостью: колбы мерные 100, 500, 1000 см3, пипетки 1, 5 см3 с делениями 0, 01 и 0, 1 см3; цилиндры измерительные 10, 25, 100, 500 и 1000 см3 с притертыми пробками.
Пробирки колориметрические вместимостью 15 см3 по ГОСТ 25336-82.
Воронки делительные 50, 200 см3 по ГОСТ 25336-82.
Капельница стеклянная лабораторная по ГОСТ 25336-82.
Воронки стеклянные типа I по ГОСТ 25336-82.
Пробирки с притертыми пробками вместимостью 10 см3 по ГОСТ 25336-82.
Пробирки с оттянутым концом.
Стаканчики для взвешивания (бюксы) по ГОСТ 25336-82.
Аммиак водный по ГОСТ 3760-79, 25%-ный раствор.
Бумага конго.
Гидроксиламин солянокислый по ГОСТ 5456-79.
Дитизон (дифенилтиокарбазон) по ГОСТ 10165-79.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
Натрия гидроокись по ГОСТ 4328-77.
Натрий лимоннокислый по ГОСТ 22280-76.
Натрий углекислый кристаллический по ГОСТ 84-76.
Натрий тетраборнокислый (бура) по ГОСТ 4199-76.
Калий-натрий виннокислый по ГОСТ 5845-79.
Калий железистосинеродистый по ГОСТ 4207-75.
Кальций хлористый кристаллический.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77.
Кислота аскорбиновая.
Углерод четыреххлористый по ГОСТ 20288-74.
Феноловый красный (фенолсульфофталеин).
Хлороформ (трихлорметан).
Сульфарсазен (плюмбон).
Свинец азотнокислый по ГОСТ 4236-77.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
3.3. Подготовка к анализу
3.3.1. Приготовление основного стандартного раствора азотнокислого свинца.
0, 160 г Pb(NO3)2 х.ч., высушенного до постоянной массы при 100-105°С, растворяют в мерной колбе вместимостью 1 дм3 в небольшом количестве дистиллированной воды, подкисленной 0, 5 см3 азотной кислоты (1:5), и объем раствора доводят до метки дистиллированной водой. 1 см3 этого раствора содержит 100 мкг. Pb2+.
3.3.2. Приготовление рабочего стандартного раствора азотнокислого свинца
Раствор готовится в день определения разбавлением основного раствора 1:100.
В мерную колбу вместимостью 100 см3 вносят 1 см3 основного стандартного раствора Pb(NO3)2 и доводят до метки 0, 05 н раствором соляной кислоты. 1 см3 этого раствора содержит 1 мкг Pb2+.
3.3.3. Приготовление 3%-ного раствора аскорбиновой кислоты
3 г аскорбиновой кислоты растворяют в дистиллированной воде и доводят объем до 100 см3. Необходимо применять свежеприготовленный раствор.
3.3.4. Приготовление 20%-ного раствора солянокислого гидроксиламина
20 г солянокислого гидроксиламина растворяют в 50 см3 дистиллированной воды. Прибавляют 3-4 капли 0, 1%-ного раствора фенолового красного и очищенного аммиака до появления розовой окраски. Очищают от свинца взбалтыванием раствора в делительной воронке с порциями по 10 см3 0, 01%-ного раствора дитизона в четыреххлористом углероде до тех пор, пока зеленая окраска не перестанет изменяться. Избыток дитизона удаляют встряхиванием раствора с чистым четыреххлористым углеродом (порциями по 10 см3) до тех пор, пока четыреххлористый углерод не будет бесцветным. После этого к раствору гидроксиламина прибавляют очищенную соляную кислоту (1:1) до появления желтой окраски и доводят объем раствора очищенной дистиллированной водой до 100 см3.
3.3.5. Приготовление 0, 01%-ного раствора дитизона в четыреххлористом углероде
Навеску 0, 050 г очищенного дитизона растворяют в очищенном четыреххлористом углероде в мерной колбе вместимостью 500 см3. После растворения дитизона раствор в колбе доводят четыреххлористым углеродом до метки.
3.3.6. Приготовление 10 и 1%-ного раствора железистосинеродистого калия
10 г K4Fe(CN)6·3H2O растворяют в 90 см3 очищенной дистиллированной воды. 1%-ный раствор готовят разведением 10%-ного раствора в 10 раз. Необходимо применять свежеприготовленные растворы.
3.3.7. Приготовление 1 н раствора хлористого кальция
110 г CaCl2·6H2O х.ч. или ч.д.а. растворяют в очищенной дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 1 дм3 и доводят объем водой до метки.
3.3.8. Приготовление 25%-ного раствора гидроокиси натрия
25 г NaOH растворяют в 75 см3 очищенной дистиллированной воды.
3.3.9. Приготовление 1 н раствора углекислого натрия
53 г Na2CO3 или 143 г Na2CO3·10H2O х.ч. растворяют в очищенной дистиллированной воде в мерной колбе вместимостью 1 дм3 и доводят объем до метки.
3.3.10. Приготовление 0, 05 М раствора тетраборнокислого натрия (бура)
19, 07 г перекристаллизованной буры Na2B4O7·10H2O растворяют в мерной колбе вместимостью 1 дм3 в небольшом количестве очищенной дистиллированной воды и доводят объем до метки.
3.3.11. Приготовление 33%-ного раствора виннокислого калия-натрия
50 г виннокислого калия-натрия растворяют в 100 см3 дистиллированной воды. Для удаления свинца раствор взбалтывают в делительной воронке, с порциями по 10 см3 0, 01%-ного раствора дитизона в четыреххлористом углероде до тех пор, пока зеленая окраска дитизона не перестанет изменяться. Избыток дитизона удаляют встряхиванием раствора с чистым четыреххлористым углеродом (порциями по 10 см3) до тех пор, пока четыреххлористый углерод не станет бесцветным.
3.3.12. Приготовление 0, 05%-ного раствора сульфарсазена (плюмбон)
0, 05 г сульфарсазена растворяют в 20 см3 0, 05 М раствора тетраборнокислого натрия (буры) в колбе вместимостью 100 см3 и доводят тем же раствором до метки.
3.3.1.3. Приготовление 0, 05 н раствора соляной кислоты
Готовят из фиксанала на очищенной дистиллированной воде.
3.3.14. Приготовление 2 н раствора соляной кислоты
Раствор готовят из очищенной соляной кислоты (1:1) на очищенной дистиллированной воде или из фиксанала. Отсутствие свинца в соляной кислоте проверяют с дитизоном по п. 2.3.1.
3.3.15. Приготовление 33%-ного раствора лимоннокислого натрия
50 г лимоннокислого натрия растворяют в 100 см3 дистиллированной воды, добавляют 3-4 капли 0, 1%-ного раствора фенолового красного и по каплям очищенный аммиак до появления розовой окраски. Полученный раствор очищают от свинца взбалтыванием в делительной воронке с 0, 01%-ным раствором дитизона в четыреххлористом углероде, порциями по 10 см3, пока цвет дитизона не перестанет изменяться. Избыток дитизона удаляют встряхиванием раствора с чистым четыреххлористым углеродом порциями по 10 см3, до тех пор, пока четыреххлористый углерод не станет бесцветным.
3.3.16. Приготовление 0, 1%-ного раствора фенолового красного
0, 1 г реактива растворяют в 100 см3 20%-ного раствора спирта.
3.4. Проведение анализа
Определению свинца мешают: марганец, цинк, никель, железо, медь, кадмий, кобальт и молибден. Для устранения влияния мешающих элементов (Mn4+, Fe3, Mo) введена предварительная экстракция свинца дитизоном в присутствии солянокислого гидроксиламина. Реэкстракция свинца 0, 05 н раствором НСl устраняет влияние меди, кадмия, кобальта и никеля. Влияние цинка устраняется комплексованием его железосинеродистым калием. Для предупреждения выпадения гидратов окисей металлов прибавляют виннокислый калий-натрий.
При содержании в воде цинка менее 0, 5 мг/дм3 100 см3 исследуемой воды помещают в делительную воронку вместимостью 150-200 см3, прибавляют 1 см3 20%-ного раствора солянокислого гидроксиламина, 1 см3 33%-ного раствора виннокислого калия-натрия (при больших содержаниях кальция и магния количество виннокислого калия-натрия увеличивают до 5 см3) и 5 см3 33%-ного раствора лимоннокислого натрия. Содержимое воронки перемешивают, прибавляют 2-3 капли 0, 1%-ного раствора фенолового красного и по каплям очищенный концентрированный аммиак до перехода окраски раствора из желтой в розовую, затем добавляют еще две капли избытка аммиака. Из бюретки прибавляют 1-2 см3 0, 01%-ного раствора дитизона в очищенном четыреххлористом углероде. Энергично встряхивают содержимое воронки 2 мин. Окраска раствора при этом изменяется от зеленой до красной. После разделения жидкостей нижний окрашенный слой, содержащий дитизонаты свинца и других металлов (вместе со свинцом могут экстрагироваться медь, марганец, никель, остатки цинка и другие), сливают в пробирку с притертой пробкой, а к водному раствору, оставшемуся в делительной воронке, приливают еще 1-2 см3 раствора дитизона, снова встряхивают 2 мин и после разделения жидкостей сливают экстракт дитизоната в ту же пробирку. Эту операцию повторяют до тех пор, пока окраска раствора дитизона не перестанет изменяться. Необходимо следить, чтобы вместе с экстрактом дитизоната свинца не был спущен водный раствор. Если все же немного водного раствора попадет в пробирку, то его надо осторожно удалить фильтровальной бумагой, не затрагивая слоя органического растворителя. Экстракт дитизоната свинца переносят из пробирки в делительную воронку вместимостью 50 см3. Прибавляют 3 см3 0, 05 н раствора соляной кислоты и энергично встряхивают 2 мин. При этом свинец переходит в водную фазу. После разделения жидкостей нижний слой сливают из делительной воронки в ту же пробирку, а солянокислый раствор свинца сливают в другую пробирку с оттянутым дном для удаления мелких капелек раствора дитизона в очищенном четыреххлористом углероде. Органическую фазу, содержащую дитизонат свинца, вновь помещают в делительную воронку и прибавляют 3 см3 0, 05 н раствора соляной кислоты. Энергично встряхивают 2 мин. После разделения жидкостей нижний слой сливают в склянку для сбора отходов, а солянокислый раствор свинца присоединяют к первой порции в ту же пробирку. Объединенному раствору в пробирке дают постоять 5-10 мин, время от времени встряхивая для быстрого оседания капелек очищенного четыреххлористого углерода на дно пробирки. Затем отбирают пипеткой с резиновой грушей 5 см3 раствора свинца и помещают в пробирку вместимостью 15 см3 для колориметрирования, вводят 0, 2 см3 свежеприготовленного раствора железосинеродистого калия, 4, 5 см3 0, 05 н раствора тетраборнокислого натрия и перемешивают. Затем добавляют 0, 5 см3 0, 05%-ного раствора плюмбона и вновь тщательно перемешивают содержимое пробирки. Полученный раствор оставляют на 30 мин для развития окраски. Интенсивность окраски измеряют визуально или фотометрически, пользуясь шкалой стандартных растворов, приготовленной в тех же условиях, что и исследуемая проба воды.
Измерение оптической плотности проводят зеленым светофильтром (λ=515 нм), используя кювету с толщиной рабочего слоя 2 см. Из найденных величин оптической плотности каждого раствора вычитают оптическую плотность холостого определения.
При визуальном определении интенсивность окраски рассматривают сверху вниз на белом фоне.
Стандартную шкалу готовят из серии образцовых стандартных растворов с содержанием свинца 0, 0; 0, 5; 1, 0; 2, 0; 3, 0; 4, 0; 5, 0 мкг. В делительные воронки наливают по 50 см3 очищенной дистиллированной воды, добавляют стандартные растворы, соответственно содержанию свинца в образцах стандартных растворов, подкисляют одной каплей НCl (1:1), добавляют те же реактивы, что и к исследуемой воде (гидроксиламин и др.), проводят экстракцию дитизоном и реэкстракцию свинца раствором НСl. Переносят солянокислый раствор свинца в пробирки и прибавляют реактивы для колориметрирования. Стандартная шкала сохраняется в течение суток.
При содержании цинка более 0, 5 мг/дм3 в исследуемой воде свинец определяют с предварительным выделением свинца из исследуемого раствора путем осаждения его с карбонатом кальция.
Для этого 1000 см3 подкисленной исследуемой воды помещают в мерную колбу вместимостью 1 дм3. Вводят 3 см3 10%-ного раствора железистосинеродистого калия, дают 10 мин постоять, нейтрализуют 25%-ным раствором едкого натрия по бумаге конго до перехода фиолетового цвета в красный и хорошо перемешивают воду после каждого добавления щелочи.
В нейтрализованную воду добавляют при помощи измерительного цилиндра 10 см3 1 н раствора углекислого натрия и перемешивают, добавляют 10 см3 1 н раствора хлористого кальция, еще раз перемешивают и оставляют стоять в течение 12-18 ч. Иногда осадок углекислого кальция выпадает не сразу. Если осадок не выпадает в течение 30 мин, следует добавить еще 10 см3 раствора углекислого натрия, перемешать и оставить стоять 12-18 ч. После отстаивания осадок карбоната обычно плотно пристает ко дну и стенкам колбы. На следующий день после осаждения раствор сливают при помощи сифона, следя за тем, чтобы не взмутить осадок. Если осадок не плотно пристал к стенкам и раствор не удается целиком отсифонировать, остаток раствора отфильтровывают через фильтр (белая лента диаметром 5, 7 см). Фильтры готовят заранее. Для этого обрабатывают пачку фильтров 2 н раствором соляной кислоты, затем тщательно промывают дистиллированной водой и сушат. Осадок карбонатов на фильтре и в колбе растворяют в 10 см3 2 н раствора соляной кислоты. На этом этапе вода частично освобождается от цинка. Кислый раствор из колбы переносят в делительную воронку, тщательно смывая очищенной дистиллированной водой содержимое колбы и фильтр. К раствору в делительной воронке добавляют 1 см3 раствора солянокислого гидроксиламина (для восстановления Mn4+ и Fe3+), 1 см3 раствора виннокислого калия-натрия и 5 см3 33%-ного раствора лимоннокислого натрия. Раствор доводят до 100 см3 дистиллированной водой. Содержимое воронки перемешивают, прибавляют 2-3 капли 0, 1%-ного раствора фенолового красного и по каплям очищенный концентрированный аммиак и продолжают анализ, как описано выше.
3.5. Обработка результатов
Содержимое свинца (X), мг/дм3, определяют по формуле
,
где a - содержимое свинца, найденное по шкале стандартных растворов или калибровочному графику, мкг;
V - объем исследуемой воды, взятый на определение, см3.
Допустимое расхождение между повторными определениями - 0, 0025 мг/дм3, если содержание свинца в воде не превышает 0, 01 мг/дм3, при более высокой концентрации свинца в воде - 25 отн. %.
4. Определение содержания цинка дитизоновым методом (колориметрический метод)
4.1. Сущность метода
Метод основан на образовании окрашенного в красный цвет соединения цинка с дитизоном с дальнейшим извлечением дитизоната цинка в слой четыреххлористого углерода (при рН 4, 5-4, 8).
Чувствительность метода составляет (объем исследуемой воды 100 см3) - 5 мк/дм3.
4.2. Аппаратура, материалы и реактивы
Посуда мерная стеклянная лабораторная по ГОСТ 1770-74; ГОСТ 20292-74 вместимостью: пипетки 10 и 100 см3 без делений; пипетки 5 и 2 см3 с делениями 0, 01 и 0, 1 см3; бюретки 25 см3; воронка делительная 150-200 см3 по ГОСТ 25336-82.
Пробирки колориметрические с притертыми пробками по ГОСТ 25336-82.
Цинк металлический.
Аммиак водный по ГОСТ 3760-79, 25%-ный раствор.
Дитизон (дифенилтиокарбазон) по ГОСТ 10165-79.
Натрий уксуснокислый по ГОСТ 199-78.
Натрий серноватистокислый (тиосульфат натрия).
Кислота уксусная по ГОСТ 61-75.
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77.
Углерод четыреххлористый по ГОСТ 20288-74.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
4.3. Подготовка к анализу
4.3.1. Приготовление основного стандартного раствора цинка
0, 100 г чистого металлического цинка растворяют в пробирке 2 см3 соляной кислоты (1:1), раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3 и доводят дистиллированной водой до метки. 1 см3 раствора содержит 100 мкг Zn2+.
4.3.2. Приготовление рабочего стандартного раствора цинка
Основной раствор разбавляют 1:100. 1 см3 раствора содержит 1 мкг Zn2+. Необходимо применять свежеприготовленный раствор.
4.3.3. Приготовление 2 н раствора уксуснокислого натрия
68 г CH3COONa·3H2O растворяют в дистиллированной воде и разбавляют до 250 см3 дистиллированной водой.
4.3.4. Приготовление 2 н раствора уксусной кислоты
30 см3 ледяной уксусной кислоты растворяют в дистиллированной воде и доводят объем до 250 см3.
4.3.5. Приготовление буферного раствора (ацетатного)
Смешивают равные объемы 2 н раствора уксуснокислого натрия (CH3COONa·3H2O) и 2 н раствора уксусной кислоты (CH3COOH) и очищают так же, как и 20%-ный раствор серноватистокислого натрия (см. ниже).
4.3.6. Приготовление 0, 01 и 0, 002%-ного раствора дитизона в четыреххлористом углероде (Cl4)
0, 05 г очищенного дитизона помещают в мерную колбу вместимостью 500 см3, растворяют в небольшом количестве CCl4. Затем доводят до метки четыреххлористым углеродом и получают 0, 01%-ный раствор. Из 0, 01%-ного раствора готовят 0, 002 и 0, 001%-ные растворы. Для этого берут соответственно 20 и 10 см3 раствора дитизона и доводят до метки четыреххлористым углеродом в мерной колбе вместимостью 100 см3.
4.3.7. Приготовление 20%-ного раствора серноватистокислого натрия
20 г Na2S2O3·5H2O растворяют в 80 см3 дистиллированной воды и очищают взбалтыванием в делительной воронке с 0, 01%-ным раствором дитизона порциями по 5-10 см3 до тех пор, пока цвет дитизона не перестанет изменяться. Избыток дитизона удаляют встряхиванием раствора с чистым четыреххлористым углеродом порциями по 10 см3 до тех пор, пока четыреххлористый углерод не станет бесцветным.
4.4. Проведение анализа
В условиях прописи метода должно определить цинк в количестве от 5 до 50 мкг/дм3. Если потребуется определить количество цинка, выходящее за указанные пределы, отбирают на определение соответственно большее или меньшее количество воды.
Определению цинка мешает содержание меди более 0, 001 мг в исследуемой воде. При содержании меди более 0, 001 мг ее связывают в комплекс добавлением серноватистокислого натрия из расчета на каждые 10 мкг меди в исследуемой воде 5 см3 20%-ного раствора Na2S2O3. При содержании окисного железа более 0, 05 мг и закисного 0, 03 мг в пробе исследуемой воды необходимо воду предварительно разбавить очищенной дистиллированной водой и затем профильтровать через плотный фильтр, промытый горячей дистиллированной водой.
100 см3 исследуемой воды, подкисленной при отборе (если исследуемая вода не была подкислена, ее подкисляют 2-3 каплями очищенной НСl (1:1), помещают в делительную воронку вместимостью 150-200 см3. Добавляют 5 см3 буферного раствора, перемешивают, приливают 1 см3 20%-ного раствора серноватистокислого натрия и снова перемешивают. Добавляют из бюретки 4 см3 0, 002%-ного рабочего раствора дитизона в четыреххлористом углероде и энергично встряхивают в течение 2 мин. Окраска раствора дитизона в зависимости от содержания цинка изменяется от зеленой до красной. Ставят воронку вертикально в штатив и ожидают расслоения жидкостей. Экстракт дитизоната сливают в колориметрическую пробирку с притертой пробкой. К водному раствору в делительной воронке приливают вновь 2 см3 раствора дитизона. Энергично встряхивают в течение 2 мин и после разделения жидкостей сливают слой дитизоната цинка в ту же пробирку.
Перемешивают и сравнивают со стандартной шкалой, приготовленной в тех же условиях.
Для приготовления стандартной шкалы отбирают 0, 0; 0, 5; 1, 0; 2, 0; 3, 0; 4, 0 и 5, 0 см3 рабочего стандартного раствора Zn (1 см3 раствора содержит 1 мкг Zn2+), доводят объем дистиллированной водой до 100 см3 и обрабатывают так же, как исследуемую воду. Образцы шкалы соответственно будут содержать 0, 0-0, 5-1, 0-2, 0-3, 0-4, 0-5, 0 мкг Zn2.
Шкала устойчива в течение трех суток при хранении в темном месте.
Если концентрация цинка в исследуемой воде не превышает 50 мкг/дм3, весь цинк из исследуемой воды обычно переходит в дитизонат при первом встряхивании. Цвет раствора дитизона при повторном экстрагировании остается зеленым. Если цвет раствора дитизона будет иметь иную окраску, то это значит, что в воде содержится цинка более 50 мкг/дм3. В этом случае определение повторяют, отбирая для анализа 50-25 см3 исследуемой воды. При этом количество прибавляемого буферного раствора и серноватистокистого натрия остается прежним. Если необходимо брать еще меньшее количество исследуемой воды, ее нужно разбавлять очищенной дистиллированной водой до объема 25 см3. При малых концентрациях цинка в исследуемой воде (0, 5-1, 0 мкг в исследуемой воде) экстракцию следует производить более разбавленным раствором дитизона (0, 001%). При первой экстракции добавляют 3 см3 0, 001%-ного раствора дитизона, второй раз 1 см3.
Полученные экстракты сливают вместе в пробирку с притертой пробкой и колориметрируют. Стандартную шкалу (0, 5-1, 0 мкг Zn2+) готовят в тех же условиях.
4.5. Обработка результатов
Содержание цинка (X), мг/дм3, определяют по формуле
,
где a - содержание цинка, найденное по шкале стандартных растворов, мкг;
V - объем исследуемой воды, взятый на определение, см3.
Допустимое расхождение между повторными определениями - 5 мкг/дм3, если содержание цинка не превышат 20 мкг/дм3, при более высоких концентрациях - 25 отн. %.
5. Определение содержания серебра дитизоновым методом (колориметрический метод)
5.1. Сущность метода
Метод основан на образовании окрашенного в желтый цвет соединения серебра с дитизоном и дальнейшем извлечении дитизоната серебра в слой четыреххлористого углерода при рН 1, 5-2, 0. Колориметрирование производится по способу стандартных серий по смешанной окраске.
Чувствительность метода составляет (объем исследуемой воды 200 см3) 1 мкг/дм3.
5.2. Аппаратура, материалы и реактивы
Посуда мерная стеклянная лабораторная по ГОСТ 1770-74, ГОСТ 20292-74 вместимостью: цилиндры измерительные 10 и 250 см3; пипетки мерные 1 и 5 см3 с делениями на 0, 01 и 0, 1 см3; бюретка 25 см3 с притертым краном.
Пробирки колориметрические с притертыми пробками по ГОСТ 25336-82.
Воронки делительные вместимостью 250-300 см3 по ГОСТ 25336-82.
Капельница по ГОСТ 25336-82.
Аммоний надсернокислый (персульфат).
Аммиак водный по ГОСТ 3760-79, 25%-ный раствор.
Дитизон (дифенилтиокарбазон) по ГОСТ 10165-79.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.
Кислота аскорбиновая.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77.
Свинец уксуснокислый по ГОСТ 1027-67.
Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277-75.
Трилон Б по ГОСТ 10652-73.
Углерод четыреххлористый по ГОСТ 20288-74.
Диэтилдитиокарбамат натрия.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
5.3. Подготовка к анализу
5.3.1. Приготовление основного стандартного раствора азотнокислого серебра
0, 157 г AgNO3 х.ч. растворяют в мерной колбе вместимостью 1 дм3 в небольшом количестве дистиллированной воды, подкисляют 2-3 каплями концентрированной азотной кислоты и объем раствора доводят водой до 1 дм3. 1 см3 раствора содержит 100 мкг Ag+.
5.3.2. Приготовление рабочего стандартного раствора азотнокислого серебра
Раствор получают путем разбавления основного раствора 1:100, последовательно разбавляя в 10 и 100 раз. 1 см3 раствора содержит 0, 1 мкг Ag+.
5.3.3. Приготовление 20%-ного раствора аскорбиновой кислоты
20 г аскорбиновой кислоты растворяют в 80 см3 дистиллированной воды.
5.3.4. Приготовление 0, 01%-ного раствора дитизона
0, 05 г очищенного дитизона помещают в мерную колбу вместимостью 500 см3, растворяют в небольшом количестве четыреххлористого углерода и после растворения доводят до метки четыреххлористый углеродом.
5.3.5. Приготовление 0, 0005%-ного раствора дитизона
Раствор готовят разбавлением 0, 01%-ного раствора дитизона очищенным четыреххлористым углеродом.
5.3.6. Приготовление 0, 2 н раствора трилона Б
36 г двузамещенной натриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты растворяют в дистиллированной воде и доводят до 1 дм3 в мерной литровой колбе.
5.3.7. Приготовление 25%-ного раствора надсернокислого аммония
100 г персульфата аммония растворяют в 300 см3 дистиллированной воды и очищают. Для этого раствор фильтруют в делительную воронку, в которую предварительно добавлено несколько миллилитров диэтилдитиокарбамата свинца (ДДК), растворенного в четыреххлористом углероде, и энергично встряхивают в течение 1-2 мин. Экстрагирование ДДК свинцом повторяют до тех пор, пока органический слой не станет бесцветным.
5.3.8. Приготовление раствора диэтилдитиокарбамата свинца
В 50-100 мл дистиллированной воды растворяют 0, 10 г Pb(CH3COO)2, добавляют 0, 10 г растворенного в воде диэтилдитиокарбамата натрия. При этом образуется белый осадок ДДК свинца. Раствор с осадком переносят в делительную воронку, прибавляют 250 см3 CCl4 и взбалтывают. Осадок растворяют в CCl4. Водный слой отбрасывают, а слой CCl4 отфильтровывают через сухой фильтр в мерную колбу вместимостью 500 см3. Доводят до метки CCl4. Раствор устойчив в течение трех месяцев.
5.4. Проведение анализа
Определению мешают: медь и ртуть. Хлориды в концентрации до 300 мг/дм3 не мешают определению. Влияние меди устраняется связыванием в комплекс с трилоном Б, а ртути (Hg2+) - восстановлением до ртути (Hg+). В качестве восстановителя используется аскорбиновая кислота. Восстановление протекает в азотнокислой среде. Реакция восстановления (Hg2+ в Hg+) аскорбиновой кислотой протекает во времени. В качестве катализатора применяют серебро (для исследуемой воды используют 0, 5 мкг стандартного раствора серебра). Одновалентная ртуть не мешает определению серебра.
В коническую колбу вместимостью 300 см3 помещают 200 см3 предварительно профильтрованной воды, 10 см3 очищенной серной кислоты (1:1) и 1 см3 25%-ного раствора персульфата аммония. Пробу кипятят 10 мин (считая с момента закипания), охлаждают водой и доводят объем пробы в измерительном цилиндре дважды перегнанной дистиллированной водой до объема 200 см3. Раствор переносят в делительную воронку вместимостью 250-300 см3, добавляют 5 см3 0, 2 н раствора трилона Б, перемешивают и добавляют из бюретки 2 см3 0, 0005%-ного раствора дитизона в четыреххлористом углероде, энергично встряхивают 1 мин. Окраска дитизона в присутствии серебра изменяется от зеленой до желтой. После отстаивания нижний окрашенный слой дитизоната серебра сливают в колориметрическую пробирку с притертой пробкой, перемешивают и сравнивают интенсивность окраски со шкалой образцов.
Для приготовления шкалы стандартных растворов в измерительные цилиндры вместимостью 250 см3 вносят: 0, 0; 2, 0; 3, 0; 5, 0; 7, 0; 10 см3 рабочего стандартного раствора азотнокислого серебра и доводят до 200 см3 дистиллированной водой. Получают шкалу образцовых растворов с содержанием 0, 0-0, 2-0, 3-0, 5-0, 7-1, 0 мкг Ag+ в 200 см3 раствора. Растворы переносят в колбы вместимостью по 300 см3. В каждую колбу добавляют по 10 см3 серной кислоты (1:1) и 1 см3 25%-ного раствора персульфата аммония. Далее анализ продолжают, как описано выше. Шкала устойчива в течение суток при условии хранения ее в темном месте.
Если исследуемая вода содержит ртуть, то необходимо устранить ее влияние. Для этого в исследуемую воду, перенесенную в делительную воронку после разрушения органических веществ персульфатом аммония, прибавляют 2 капли очищенной азотной кислоты (1:1), 0, 5 см3 азотнокислого серебра, содержащего 1 мкг/см3 Ag (катализатор), и 5 см3 свежеприготовленного 20%-ного раствора аскорбиновой кислоты. Раствор перемешивают и оставляют стоять на 20-30 мин. Далее анализ продолжают, как описано выше.
При определении результатов введенные в пробу 0, 5 мкг серебра вычитают.
5.5. Обработка результатов
Содержание серебра (X) в мг/дм3, определяют по формуле
,
где a - содержание серебра, найденное по шкале стандартных растворов, мкг;
V - объем исследуемой воды, взятый для определения, см3.
Допустимое расхождение между повторными определениями - 25 отн. %.
6. Определение содержания свинца и цинка в одной пробе (полярографический метод)
6.1. Сущность метода
Метод основан на восстановлении ионов свинца и цинка на ртутно-капельном электроде до соответствующего металла. В среде 1 М раствора фосфорной кислоты потенциал полуволны свинца 0, 53 В и цинка 1, 13 В по отношению к насыщенному каломельному электроду.
Чувствительность метода составляет (объем исследуемой воды 100 см3) - 0, 01 мг/дм3 свинца и 0, 1 мг/дм3 цинка.
6.2. Аппаратура, материалы и реактивы
Полярограф переменного тока ППТ 1 или вектор-полярограф Ц.Л.А.
Баня водяная.
Баня песчаная.
Центрифуга Ц.Л.Н.2 или другого аналогичного типа, обеспечивающая скорость вращения до 5000 мин-1.
Посуда мерная стеклянная лабораторная по ГОСТ 1770-74, ГОСТ 20292-74 вместимостью: колбы мерные 1000, 500 и 100 см3; пипетки 10, 5, 2 и 1 см3 с делениями 0, 1; 0, 05 и 0, 01 см3; цилиндры измерительные 100, 25 и 10 см3.
Пробирки центрифужные вместимостью 10 см3.
Воронки стеклянные по ГОСТ 8613-75, типа I.
Пробирки с притертыми пробками по ГОСТ 25336-82.
Стаканы стеклянные лабораторные вместимостью 100 см3 по ГОСТ 25336-82.
Капельница стеклянная лабораторная по ГОСТ 25336-82.
Палочки стеклянные.
Кислота азотная по ГОСТ 4461-77.
Кислота серная по ГОСТ 4204-77.
Кислота соляная по ГОСТ 3118-77.
Кислота ортофосфорная по ГОСТ 6552-80.
Цинк металлический.
Свинец азотнокислый по ГОСТ 4236-77.
Водорода перекись (пергидроль) по ГОСТ 10929-76.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
Все реактивы должны быть квалификации х.ч.
6.3. Подготовка к анализу
6.3.1. Приготовление основного стандартного раствора азотнокислого свинца
1, 600 г Pb(NO3)2 растворяют в дистиллированной воде, содержащей 1 см3 концентрированной HNO3, и доводят объем дистиллированной водой до 1 дм3. 1 см3 этого раствора содержит 1 мг Pb2+,
6.3.2. Приготовление рабочего стандартного раствора азотнокислого свинца
Раствор готовят в день построения градуировочного графика разбавлением основного стандартного раствора 1:1000. В мерную колбу вместимостью 100 см3 вносят 10 см3 основного стандартного раствора свинца и доводят объем до метки 0, 001 н раствором HNO3 1 см3 раствора содержит 100 мкг Pb2+. Затем 10 см3 рабочего раствора вносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3 и доводят объем 0, 001 н раствором HNO3 до метки. 1 см3 раствора содержит 1 мкг Pb2+.
6.3.3. Приготовление основного стандартного раствора цинка
1, 000 г металлического цинка растворяют в 7 см3 HCl (1:1), раствор переносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3 и доводят дистиллированной водой до метки. 1 см3 раствора содержит 1 мг Zn2+.
6.3.4. Приготовление рабочего стандартного раствора цинка
Основной раствор разбавляют 1:100 в день построения градуировочного графика. В мерную колбу вместимостью 1 дм3 вносят 10 см3 основного раствора и доводят до метки 0, 001 н раствором НСl, 1 см3 раствора содержит 10 мкг Zn2+.
6.3.5. Приготовление 0, 001 н раствора азотной кислоты
Раствор готовят из фиксанала соответствующим разбавлением дистиллированной водой.
6.3.6. Приготовление 0, 001 н раствора соляной кислоты
Раствор готовят из фиксанала соответствующим разбавлением дистиллированной водой.
6.3.7. Приготовление 1 М раствора ортофосфорной кислоты
65, 4 см3 87%-ной ортофосфорной кислоты (плотностью 1, 72 г/см3) вносят в мерную колбу вместимостью 1 дм3 и разбавляют объем дистиллированной водой до метки.
6.4. Проведение анализа
В среде 1 М раствора ортофосфорной кислоты потенциал полуволны свинца 0, 53 В и цинка 1, 13 В по отношению к насыщенному каломельному электроду.
Определению свинца мешает олово (Sn2+) в концентрации, превышающей в 1000 раз содержание свинца в исследуемой воде. Определению цинка мешает никель в концентрации, превышающей в 10 раз содержание цинка в пробе. Обычно эти концентрации олова и никеля в питьевой воде не встречаются.
Для определения отбирают 100 см3 исследуемой воды, подкисленной при отборе воды (если исследуемая вода не была подкислена, ее подкисляют 0, 5 см3 концентрированной НСl), помещают в химический стакан и выпаривают на водяной бане. Сухой остаток минерализуют на песчаной бане. Для этого к сухому остатку добавляют 0, 5 см3 концентрированной серной кислоты и по каплям 2 см3 концентрированной азотной кислоты и выпаривают досуха. Затем добавляют 0, 5 см3 перекиси водорода и 1 см3 концентрированной соляной кислоты и вновь выпаривают на водяной бане. Для удаления остаточного количества кислоты сухой остаток дважды обрабатывают дистиллированной водой (порциями примерно 10 см3) с последующим выпариванием до сухого остатка.
После такой обработки сухой остаток количественно растворяют в 10 см3 1 М раствора ортофосфорной кислоты (фона) и переносят в центрифужную пробирку. Раствор центрифугируют 2-3 мин, при скорости вращения 3000 мин, удаляют кислород продуванием азотом и полярографируют при выбранных условиях, найденных при построении градуировочного графика. По подученной высоте полярографической волны, в миллиметрах, с помощью градуировочного графика определяют концентрацию свинца и цинка, в микрограммах, в пробе.
Для построения градуировочного графика в мерные колбы вместимостью 100 см3 наливают рабочий стандартный раствор свинца с содержанием в 1 см3 раствора 1 мкг свинца и цинка с содержанием в 1 см3 раствора 10 мкг цинка в следующих количествах: 0, 0; 1, 0; 2, 0; 4, 0; 6, 0; 8, 0; 10 см3. Затем все колбы доливают до метки дистиллированной водой. Получают стандартную шкалу с содержанием 0, 0-1, 0-2, 0-4, 0-6, 0-8, 0-10 мкг Pb2+ и 0, 0-10-20-40-60-80-100 мкг Zn2+. Обрабатывают образцовые растворы так же, как исследуемую воду. По полученным данным высот полярографических волн строят градуировочный график зависимости высоты полярографической волны от концентрации в мкг Pb2+ + и Zn2+.
Выявление условий полярографирования.
В зависимости от периода капания ртути и количества электронов, восстанавливающихся на ртутно-капельном электроде, выбирают условия полярографирования: чувствительность, амплитуду, скорость изменения напряжения и период задержки.
Начальное напряжение для свинца - 0, 4 В, для цинка - 0, 9 В.
При построении градуировочного графика и исследовании проб воды необходимо контролировать период капания ртути и соблюдать одинаковые условия полярографирования.
6.5. Обработка результатов
Содержание свинца (X) мг/дм3 и цинка (X1)мг/дм3 определяют по формуле
,
,
где a - содержание свинца или цинка, найденное по градуировочному графику, мкг;
V - объем исследуемой воды, взятой для определения, см3.
Допустимое расхождение между повторными определениями - 10 отн. %.
— Все документы — ГОСТы — ГОСТ 18293-72 ВОДА ПИТЬЕВАЯ. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ СВИНЦА, ЦИНКА, СЕРЕБРА
Городом с самыми дешевыми квартирами в новостройках оказался Воронеж
Аналитик Гутман: период с мая по июль является лучшим периодом для продажи дачи
«МК»: в России не отменят льготную ипотеку
Аренда квартир в Москве подешевела на 10 %
Вице-премьер Хуснуллин: ставка по ипотеке должна быть пять процентов