МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Дата введения 01.01.91

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

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

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

1. МЕТОД ОТБОРА ПРОБ

1.1. Пробы отбирают по ГОСТ 24481*.

_______

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 51593-2000.

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

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

2. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ, РЕАКТИВЫ

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

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

Черт. 1

Черт. 2

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

Вариант 2. В качестве реакционного сосуда используют молочные бутылочки 1 с узким горлом (№ 16). В бутылочку вставляется трубка 3 с надетым на нее мягким резиновым шлангом 2 длиной 2 - 3 см, которая представляет собой верхнюю или нижнюю часть пипетки вместимостью 10 см³ с делениями. К верхнему концу трубки 3 присоединяют с помощью резинового шланга короткий конец (1 - 2 см) трубочки 5, изогнутой буквой «П». Длинный конец трубочки 5 с оттянутым кончиком опускают почти до дна в пробирку 6 с раствором йода.

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

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

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

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

Пипетки мерные 4-2-1, 4-2-5, 4-2-10, 5-2-1, 5-2-5, 5-2-10, 6-2-1, 6-2-5, 6-2-10 по ГОСТ 29227.

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

Пробки резиновые № 16 и 19 по ТУ 38.1051835.

Ступка фарфоровая, диаметр 75 мм, по ГОСТ 9147.

Стаканы В-1-250 ТХС по ГОСТ 25336.

Баня водяная.

Натрий мышьяковокислый двузамещенный по ТУ 6-09-2381.

Ангидрид мышьяковистый по ГОСТ 1973.

Йод по ГОСТ 4159 или фиксанал раствора йода.

Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765.

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

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

Кислота уксусная по ГОСТ 61.

Кислота аскорбиновая по ТУ 64-5-96.

Калий йодистый по ГОСТ 4232.

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

Свинец уксуснокислый по ГОСТ 1027, тригидрат.

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

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

Вата медицинская гидроскопическая по ГОСТ 5556.

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

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

______

* С 1 июля 2002 г. введен в действие ГОСТ 24104-2001.

3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ

3.1. Приготовление градуировочных растворов мышьяка

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

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

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

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

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

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

3.2. Приготовление растворов йода

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

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

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

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

3.3. Приготовление раствора йодистого калия

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

3.4. Приготовление раствора хлористого олова

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

3.5. Приготовление раствора уксуснокислого свинца для устранения мешающего действия сероводорода

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

3.6. Приготовление раствора молибденовокислого аммония

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

3.7. Приготовление раствора аскорбиновой кислоты

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

3.8. Приготовление смешанного реактива

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

3.9. Построение градуировочного графика

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

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

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

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

Градуировочный график следует проверять для каждой новой партии реактивов.

4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА

В пробирку 6 с предварительно собранного прибора (черт. 1 и 2) наливают 6,0 см³ рабочего градуировочного раствора йода с молярной концентрацией 0,0005 моль/дм³ и опускают в раствор трубочку 5, конец которой должен доходить почти до дна пробирки. Другой конец трубочки 5 уже заранее должен быть тщательно соединен с трубкой 3, которая заполнена ватой, пропитанной уксуснокислым свинцом. В реакционный сосуд 1 помещают 100 см³ пробы воды, добавляют 10 см³ концентрированной серной кислоты, 6 см³ раствора йодистого калия, 1 см³ раствора хлористого олова, смесь перемешивают, сразу же вносят в сосуд 5 г гранулированного цинка и быстро герметизируют сосуд, вставляя резиновую пробку 2 и соединяя таким образом сосуд с остальной частью прибора. Реакцию восстановления мышьяка и поглощения арсина проводят в течение не менее 60 мин, после чего пробирку 6 с образовавшимся в поглотительном растворе арсенатом отсоединяют от прибора, переносят раствор в пробирку с пришлифованной пробкой, обмывают конец трубочки 5 и пробирку 6 небольшой порцией дистиллированной воды, сливая ее в ту же пробирку. Прибавляют 2,0 см³ смешанного реактива, доводят раствор дистиллированной водой до 10 см³, тщательно перемешивают раствор и опускают пробирку в кипящую водяную баню на 5 мин. После охлаждения пробирки под струей холодной воды до комнатной температуры переносят раствор в кювету с расстоянием между гранями 20 мм и измеряют его оптическую плотность при 840 или 750 нм относительно раствора холостого опыта, проведенного по той же схеме с 100 см³ дистиллированной воды.

5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

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

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

5.3. Относительное расхождение между результатами анализа параллельных проб (D_r) в процентах вычисляют по формуле

где С₁ - больший результат из двух параллельных определений, мг/дм³;

С₂ - меньший результат из двух параллельных определений, мг/дм³.

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

5.4. Систематическую составляющую погрешность (D_s) в процентах контролируют путем анализа проб с известной концентрацией мышьяка и вычисляют по формуле

где  - среднее арифметическое значение найденных концентраций мышьяка, мг/дм³;

с₀ - действительная концентрация мышьяка, мг/дм³.

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

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством жилищно-коммунального хозяйства РСФСР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 27.11.89 № 3474

3. ВЗАМЕН ГОСТ 4152-81

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

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

6. ПЕРЕИЗДАНИЕ

СОДЕРЖАНИЕ