ГОСТ 23268.9-78

Группа Р19

     
     
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ


ВОДЫ МИНЕРАЛЬНЫЕ ПИТЬЕВЫЕ ЛЕЧЕБНЫЕ, ЛЕЧЕБНО-СТОЛОВЫЕ И ПРИРОДНЫЕ СТОЛОВЫЕ

Методы определения нитрат-ионов

Drinking medicinal, medicinal-table and natural-table mineral waters. Methods of determination of nitrate-ions

Дата введения 1980-01-01

ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 1 сентября 1978 г. N 2413

Ограничение срока действия снято по протоколу N 4-93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 4-94)

ИЗДАНИЕ с Изменением N 1, утвержденным в декабре 1979 г. (ИУС 2-80).


Настоящий стандарт распространяется на лечебные, лечебно-столовые и природные столовые питьевые минеральные воды и устанавливает колориметрические и потенциометрические методы определения нитрат-ионов.

1. ОТБОР ПРОБ

1. ОТБОР ПРОБ

1.1. Отбор проб - по ГОСТ 23268.0-91.

1.2. Объем пробы воды для определения нитрат-ионов должен быть не менее 50 см.

1.3. Анализы выполняют в день вскрытия пробы.

2. КОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ С ДИФЕНИЛАМИНОМ

Метод предназначен для быстрого определения предельно допустимого содержания нитрат-ионов в минеральных водах.

2.1. Сущность метода

Метод основан на окислении дифениламина нитрат-ионами с образованием окрашенного в синий цвет хиноидного производного дифенилбензидина. Метод позволяет определять нитрат-ионы от 0,001 до 0,005 мг в пробе.

2.2. Аппаратура, материалы и реактивы

Весы технические типа ВЛТ-200.

Весы аналитические лабораторные.

Посуда мерная стеклянная лабораторная по ГОСТ 1770-74, вместимостью: колбы 50, 100, 500, 1000 см; цилиндры 10 см.

Приборы мерные лабораторные стеклянные вместимостью: пипетки 1, 2, 5 и 10 см; бюретки 2 см.

Стаканы стеклянные лабораторные по ГОСТ 25336-82.

Пробирки стеклянные по ГОСТ 25336-82.

Палочки стеклянные.

Термометры ртутные стеклянные лабораторные жидкостные по ГОСТ 28498-90.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233-77.

Калий азотнокислый по ГОСТ 4217-77.

Дифениламин по НТД.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77.

Все реактивы должны быть квалификации х.ч. или ч.д.а.

2.3. Подготовка к анализу

2.3.1. Приготовление основного стандартного раствора азотнокислого калия

Основной стандартный раствор готовят из азотнокислого калия по ГОСТ 4212-76.

1 мл раствора содержит 1 мг нитрат-ионов.

2.3.2. Приготовление рабочего стандартного раствора азотнокислого калия (раствор N 1)

10 см основного стандартного раствора азотнокислого калия вносят в мерную колбу вместимостью 1000 см и объем раствора доводят дистиллированной водой до метки. Раствор готовят в день проведения анализа.

1 см раствора содержит 0,01 мг нитрат-ионов.

2.3.3. Приготовление рабочих стандартных растворов азотнокислого калия (растворы N 2, 3 и 4)

В мерные колбы вместимостью 50 см отмеривают 5,0; 10,0 и 25,0 см рабочего стандартного раствора N 1 и объем раствора доводят дистиллированной водой до метки. Растворы готовят в день проведения анализа.

1 см раствора N 2 содержит 0,001 мг, раствора N 3 - 0,002 мг, раствора N 4 - 0,005 мг нитрат-ионов.

2.3.4. Приготовление основного раствора дифениламинового реактива (раствор N 5)

0,1 г дифениламина взвешивают с погрешностью не более ±0,0002 г, помещают в мерную колбу вместимостью 100 см, осторожно растворяют в серной кислоте и доводят объем раствора этой же кислотой до метки.

Серная кислота не должна содержать окислителей, придающих раствору дифениламина синюю окраску. Допустимо лишь слабо-голубое окрашивание. Для освобождения от окислителей 150-200 см серной кислоты нагревают до выделения густых белых паров.

2.3.5. Приготовление рабочего раствора дифениламинового реактива (раствор N 6)

В мерную колбу вместимостью 100 см приливают 38 см дистиллированной воды, добавляют 5 см раствора N 5, объем раствора осторожно доводят концентрированной серной кислотой до метки, перемешивают и отстаивают от 3 до 5 сут. Реактив должен быть бесцветным.

2.3.6. Приготовление 10%-ного раствора хлористого натрия

10 г хлористого натрия растворяют в 90 см дистиллированной воды

2.3.7. Подготовка пробы

В мерную колбу вместимостью 100 см отмеривают 10 см анализируемой воды и объем раствора доводят до метки дистиллированной водой, не содержащей нитрат- и нитрит-ионов.

2.4. Проведение анализа

В сухую пробирку вносят 1 см подготовленной пробы. Одновременно готовят эталонные растворы с содержанием нитрат-ионов 0,0; 1,0; 2,0 и 5,0 мг/дм, для чего в такие же пробирки вносят соответственно по 1 см растворов N 2, 3, 4.

К содержимому пробирок прибавляют из микробюретки по 0,1 см 10%-ного раствора хлористого натрия, осторожно приливают по 2,5 см дифениламинового реактива (раствор N 6), перемешивают стеклянной палочкой и помещают в стакан с водой при температуре от 18 °С до 22 °С. Через 2,5 ч сравнивают интенсивность цвета анализируемого раствора с интенсивностью цвета эталонных растворов.

2.5. Обработка результатов

Массовую концентрацию нитрат-ионов (), мг/дм, вычисляют по формуле

,

где - массовая концентрация нитрат-ионов, определенных по шкале эталонных растворов, мг/дм;

- объем анализируемой воды, взятой для разведения, см;

- объем, до которого разбавлена проба, см.

3. КОЛОРИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ С ФЕНОЛДИСУЛЬФОНОВОЙ КИСЛОТОЙ

При разногласиях в оценке качества минеральной питьевой лечебной, лечебно-столовой и природной столовой воды применяют колориметрический метод определения с фенолдисульфоновой кислотой.

3.1. Сущность метода

Метод основан на образовании желтого соединения в результате реакции нитрат-ионов с фенолдисульфоновой кислотой. Метод позволяет определять от 0,005 до 5 мг нитрат-ионов в пробе.

3.2. Аппаратура, материалы и реактивы

Посуда мерная стеклянная лабораторная по ГОСТ 1770-74, вместимостью: колбы 50, 100, 500, 1000 см; цилиндры 50, 100 см.

Колбы стеклянные конические по ГОСТ 25336-82, вместимостью 100 и 150 см.

Приборы мерные лабораторные стеклянные вместимостью: пипетки 2, 5, 10, 50 см; бюретки 5, 10, 25 см.

Цилиндры колориметрические вместимостью 50 см.

Посуда лабораторная фарфоровая по ГОСТ 9147-80 - чашки выпарные.

Палочки стеклянные.

Фильтры стеклянные по ГОСТ 25336-82.

Стаканы стеклянные лабораторные по ГОСТ 25336-82.

Холодильник стеклянный лабораторный по ГОСТ 25336-82.

Шкаф сушильный лабораторный с терморегулятором.

Баня водяная.

Весы лабораторные аналитические.

Весы технические типа ВЛТ-200.

Бумага индикаторная универсальная.

Плитка электрическая по ГОСТ 14919-83.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233-77.

Фенол по НТД.

Кислота серная по ГОСТ 4204-77.

Аммиак водный по ГОСТ 3760-79.

Серебро сернокислое.

Метиловый оранжевый.

Калия гидроокись.

Соль динатриевая этилендиамин - - тетрауксусной кислоты, 2-водная (трилон Б) по ГОСТ 10652-73.

Калий азотнокислый по ГОСТ 4217-77.

Все реактивы должны быть квалификации х.ч. или ч.д.а

3.3. Подготовка к анализу

3.3.1. Приготовление раствора фенолдисульфоновой кислоты

25 г кристаллического бесцветного фенола взвешивают с погрешностью не более 0,01 г, помещают в колбу вместимостью 200 см, осторожно приливают 150 см концентрированной серной кислоты и нагревают 6 ч на кипящей водяной бане с обратным холодильником. Полученную фенолдисульфоновую кислоту хранят в склянке из темного стекла с притертой пробкой.

3.3.2. Приготовление раствора трилона Б (комплексона III)

50 г комплексона III взвешивают с погрешностью не более 0,01 г и смешивают в фарфоровой чашке с 20 см дистиллированной воды. Полученную массу растворяют в 50 см концентрированного раствора аммиака.

3.3.3. Основной стандартный раствор азотнокислого калия приготавливают по п.2.3.1.

3.3.4. Приготовление рабочего стандартного раствора азотнокислого калия

100 см основного стандартного раствора помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см и доводят дистиллированной водой до метки.

1 см раствора содержит 0,1 мг нитрат-ионов.

3.3.5. Приготовление эталонных растворов азотнокислого калия

В фарфоровые чашки вносят 0,00; 0,25; 0,50; 1,00; 2,50; 5,00; 7,50; 10,00; 15,00; 20,00 и 25,00 см рабочего стандартного раствора, выпаривают досуха на водяной бане, и после охлаждения к сухому остатку приливают по 2 см раствора фенолдисульфоновой кислоты, тщательно растирая стеклянной палочкой до получения однородной массы, осторожно растворяют в 20 см дистиллированной воды, затем помешивая добавляют 7 см концентрированного раствора аммиака. Каждый из полученных растворов количественно переносят в колориметрические цилиндры вместимостью 50 см, и содержимое каждого цилиндра доводят до метки дистиллированной водой и перемешивают.

Полученные растворы содержат соответственно 0,0; 0,5; 1,0; 2,0; 5,0; 10,0; 15,0; 20,0; 30,0; 40,0 и 50,0 мг/дм нитрат-ионов. Эталонные растворы пригодны для использования в течение месяца при хранении в закрытых сосудах в темном месте.

Допускается приготовление неполной шкалы эталонных растворов в пределах предполагаемых значений нитрат-ионов для анализируемой воды.

3.3.6. Приготовление раствора сернокислого серебра

4,40 г сернокислого серебра взвешивают с погрешностью не более 0,01 г, помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см, растворяют в дистиллированной воде и объем раствора доводят дистиллированной водой до метки.

1 см раствора сернокислого серебра соответствует 1 мг хлорид-ионов.

3.3.7. Приготовление 0,1 н. раствора серной кислоты

Раствор готовят из фиксанала. Содержимое ампулы для приготовления 0,1 н. раствора серной кислоты количественно переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см и объем раствора доводят дистиллированной водой до метки.

3.4. Проведение анализа

Определению мешают хлорид-ионы, влияние которых устраняют по ходу анализа. В коническую колбу вместимостью 250 см вводят от 10 до 100 см анализируемой воды с таким расчетом, чтобы в ней содержалось не более 5 мг нитрат-ионов. К пробе приливают 0,1 н. раствор серной кислоты до тех пор, пока рН, контролируемый по индикаторной бумаге, не достигнет 4.

Добавляют раствор сернокислого серебра в количестве, эквивалентом содержанию хлорид-ионов, которые определяют из отдельной пробы по ГОСТ 23268.17-78. Содержимое колбы слегка подогревают и выпавший осадок хлористого серебра отфильтровывают. Прозрачный фильтрат количественно переносят в фарфоровую чашку и выпаривают досуха на водяной бане. После охлаждения к сухому остатку приливают 2 см раствора фенолдисульфоновой кислоты, тщательно растирают стеклянной палочкой до получения однородной массы, осторожно растворяют в 20 см дистиллированной воды и при помешивании добавляют 7 см концентрированного раствора аммиака. В случае выпадения осадка гидроокисей металлов прибавляют по каплям аммиачный раствор комплексона III до полного растворения осадка. Прозрачный раствор количественно переносят в колориметрический цилиндр вместимостью 50 см, объем раствора доводят дистиллированной водой до метки и содержимое перемешивают. Интенсивность цвета анализируемого раствора сравнивают с интенсивностью цвета эталонных растворов.

3.5. Обработка результатов

Массовую концентрацию нитрат-ионов (), мг/дм, вычисляют по формуле

,

где - нитрат-ионы, определенные по шкале эталонных растворов, мг/дм;

- объем колориметрируемой пробы, см;

- объем воды, взятый для анализа, см.

За окончательный результат принимают среднее арифметическое значение двух параллельных определений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать 0,5 мг/дм.

4. ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ НИТРАТ-ИОНОВ

4.1. Сущность метода

Метод основан на прямом определении нитрат-ионов с использованием ионоселективного электрода.

Метод позволяет определять нитрат-ионы в минеральных водах любой минерализации при содержании их от 10 до 70 мг/дм с относительной ошибкой 10%.

4.2. Аппаратура, материалы и реактивы

Прибор для измерения величины потенциала, типа рН-метр - милливольтметр (рН-340; рН-121) или иономер ЭВ-74.

Электрод сравнения хлорсеребряный насыщенный образцовый, 2-го разряда по ГОСТ 17792-72.

Нитратселективный электрод "Квант".

Весы лабораторные аналитические.

Весы технические типа ВЛТ-200.

Шкаф сушильный.

Секундомер.

Бумага фильтровальная по ГОСТ 12026-76.

Приборы мерные лабораторные стеклянные вместимостью: бюретки 50 см; пипетки 1,25 см.

Посуда мерная лабораторная стеклянная по ГОСТ 1770-74, вместимостью: цилиндры 50 см (исполнения 2 или 4) и 1000 см; колбы 100, 1000 см.

Стаканчики для взвешивания (бюксы) по ГОСТ 25336-82.

Стаканы и колбы стеклянные лабораторные по ГОСТ 25336-82, вместимостью: стаканы 50 и 1000 см; колбы конические 1000 см.

Воронки стеклянные по ГОСТ 25336-82.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233-77.

Квасцы алюмокалиевые по ГОСТ 4329-77.

Калий азотнокислый по ГОСТ 4217-77.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.

Все реактивы должны быть квалификации х.ч. или ч.д.а

4.3. Подготовка к анализу

4.3.1. Приготовление основного стандартного раствора азотнокислого калия

Азотнокислый калий высушивают в сушильном шкафу при температуре (105±5) °С до постоянной массы.

10,1107 г азотнокислого калия взвешивают на аналитических весах с погрешностью не более ±0,0002 г. Навеску помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см, растворяют в дистиллированной воде и объем раствора доводят дистиллированной водой до метки.

1 см раствора содержит 1·10 г·молей азотнокислого калия.

4.3.2. Приготовление рабочих стандартных растворов

В мерные колбы вместимостью 100 см каждая приливают при помощи бюретки вместимостью 50 см основной стандартный раствор в количестве 1; 10; 20; 30; 40; 50 см и объемы растворов доводят дистиллированной водой до метки.

1 см раствора содержит соответственно: 1·10 (раствор N 1); 1·10( )(раствор N 2); 2·10 (раствор N 3); 3·10 (раствор N 4); 4·10 (раствор N 5); 5·10 (раствор N 6) г·молей азотнокислого калия.

Рабочие стандартные растворы готовят в день построения градуировочного граф

ика.

4.3.3. Приготовление буферного раствора (10%-ный раствор алюмокалиевых квасцов)

100,00 г алюмокалиевых квасцов АlК (SO)·12НО взвешивают на технических весах с погрешностью не более ±0,01 г. Навеску помещают в коническую колбу и растворяют в 900 см дистиллированной воды. Для ускорения растворения раствор слегка подогревают.

4.3.4. Приготовление раствора хлористого натрия

Готовят раствор с массовой концентрацией хлорид-ионов, равной массовой концентрации их в исследуемой воде. Массовую концентрацию хлорид-ионов в исследуемой воде определяют по ГОСТ 23268.17-78. Массу навески рассчитывают исходя из массовой концентрации хлорид-ионов в исследуемой воде.

Хлористый натрий взвешивают на технических весах с погрешностью не более ±0,01 г. Навеску помещают в мерную колбу вместимостью 1000 см, растворяют в дистиллированной воде и объем раствора доводят до метки дистиллированной водой.

4.3.5. Подготовка прибора к испытаниям

Новый измерительный нитратселективный электрод выдерживают в основном стандартном растворе азотнокислого калия не менее 12 ч. Перед началом работы его присоединяют к клемме прибора для измерения величины потенциала "Изм.", промывают дистиллированной водой, а остатки воды с электрода удаляют фильтровальной бумагой. В качестве электрода сравнения используют хлорсеребряный электрод.

По окончании работы нитратселективный электрод и наконечник электролитического ключа обмывают дистиллированной водой.

Между анализами нитратселективный электрод хранят в стаканчике с рабочим стандартным раствором N 1, а наконечник элктролитического ключа - в стаканчике с дистиллированной водой.

4.4. Проведение анализа

На характер градуировочного графика влияют ионная сила раствора и присутствующие в воде хлорид-ионы в количестве более 500 мг/дм. Влияние ионной силы устраняют добавлением буферного раствора. Влияние хлорид-ионов при массовой концентрации их от 500 до 2000 мг/дм устраняют введением в стандартные растворы при построении градуировочного графика хлористого натрия в количестве, равном его массовой концентрации в исследуемой воде. Массовую концентрацию хлорид-ионов в воде определяют по ГОСТ 23268.17-78.

4.4.1. Определение нитрат-ионов в водах, содержащих менее 500 мг/дм хлорид-ионов

В мерный цилиндр с притертой пробкой вместимостью 50 см отмеривают пипетками вместимостью 25 см исследуемой воды и 25 см буферного раствора. Раствор перемешивают. Подготовленную пробу используют для трех параллельных измерений. Для этого в стаканчик вместимостью 50 см отливают около полученного раствора, погружают в него нитратселективный электрод и наконечник электролитического ключа. Потенциал электрода измеряют при помощи прибора для измерения величины потенциала. Показания прибора снимают через 30 с после погружения электрода.

4.4.1.1. Построение градуировочного графика

В мерные цилиндры с притертой пробкой вместимостью 50 см вносят при помощи пипетки вместимостью 1 см соответственно по 0,5 см рабочих стандартных растворов N 1-6, затем в каждый цилиндр приливают пипеткой вместимостью 25 см по 25 см дистиллированной воды. Полученные эталонные растворы содержат соответственно нитрат-ионов 2·10 г·моля/дм (1,24 мг/дм); 2·10 г·моля/дм (12,40 мг/дм); 4·10 г·моля/дм (24,80 мг/дм); 6·10 г·моля/дм (37,20 мг/дм); 8·10 г·моля/дм (49,60 мг/дм); 1·10 г·моля/дм (62,00 мг/дм). Затем к эталонным растворам добавляют пипеткой вместимостью 25 см по 25 см буферного раствора. Растворы перемешивают и измеряют в них потенциалы по п.4.1 в порядке возрастания массовой концентрации нитрат-ионов в эталонных растворах.

На основе полученных данных строят градуировочный график зависимости потенциала электрода, , от массовой концентрации нитрат-ионов. Для его построения на миллиметровой бумаге по оси абсцисс откладывают отрицательные логарифмы значений массовых концентраций нитрат-ионов в эталонных растворах, выраженные в г·молях/дм, а по оси ординат - величины измеренных потенциалов.

Логарифмы значений массовых концентраций нитрат-ионов, г·моль/дм, приведены в табл.1. Градуировочный график проверяют ежедневно по двум эталонным растворам с массовой концентрацией нитрат-ионов 24,80 и 49,60 мг/дм.

Таблица 1

Соотношение между и массовой концентрацией нитрат-ионов

4.4.2. Определение нитрат-ионов в водах, содержащих более 500 мг/дм хлорид-ионов

Исследуемую воду с массовой концентрацией хлорид-ионов от 500 до 2000 мг/дм наливают в стаканчик вместимостью 50 см, погружают в нее нитратселективный электрод и наконечник электролитического ключа. Минеральную воду с массовой концентрацией хлорид-ионов более 2000 мг/дм перед анализом разбавляют дистиллированной водой до массовой концентрации в ней хлорид-ионов не более 2000 мг/дм.

Потенциал электрода измеряют при помощи прибора для измерения потенциала. Показания прибора снимают через 30 с после погружения электрода. Проводят три параллельных измерения.

4.4.2.1. Построение градуировочного графика

В мерные цилиндры с притертой пробкой вместимостью 50 см вносят при помощи пипетки вместимостью 1 см соответственно по 1 см рабочих стандартных растворов N 1-6, затем в каждый цилиндр приливают до метки раствор хлористого натрия, массовая концентрация хлорид-ионов в котором равна массовой концентрации их в исследуемой воде. Растворы перемешивают. Полученные эталонные растворы содержат соответственно нитрат-ионов 2·10 г·моля/дм (1,24 мг/дм); 2·10 г·моля/дм (12,40 мг/дм); 4·10 г·моля/дм (24,80 мг/дм); 6·10 г·моля/дм (37,20 мг/дм); 8·10 г·моля/дм (49,60 мг/дм) и 1·10 г·моля/дм (62,0 мг/дм).

В полученных эталонных растворах потенциал электрода измеряют по п.4.4.1. Буферные растворы при этом не добавляют. Измерения проводят в порядке возрастания массовой концентрации нитрат-ионов в эталонных растворах. На основании полученных данных строят градуировочный графи

к по п.4.4.1.1.

4.5. Обработка результатов

Отрицательный логарифм значения массовой концентрации нитрат-ионов () находят по градуировочному графику, используя среднее арифметическое значение трех параллельных измерений потенциала, проведенных из одной пробы. Массовую концентрацию нитрат-ионов находят по табл.1.

При составлении таблицы использована зависимость

,

где - массовая концентрация нитрат-ионов, г·моль/дм;

62 - г·моль нитрат-ионов;

- отрицательный логарифм массовой концентрации нитрат-ионов, выраженный в г·моль/дм.

Если при подготовке пробы к анализу минеральную воду разбавляют дистиллированной водой, то содержание нитрат-ионов (), мг/дм, вычисляют по формуле

,

где - содержание нитрат-ионов в разбавленной пробе, мг/дм;

- объем разбавленного раствора, см;

- объем минеральной воды, взятый на анализ, см.

За окончательный результат принимают среднее арифметическое значение двух параллельных измерений, расхождения между которыми не должны превышать 2,5 .

Раздел 4. (Введен дополнительно, Изм. N 1).