ГОСТ 33045-2014. Межгосударственный стандарт. Вода. Методы определения азотсодержащих веществ

5.3. Подготовка к проведению измерений

5.3.1. Приготовление безаммиачной воды

Дистиллированную воду проверяют на содержание аммиака и ионов аммония (к 5 см³ воды прибавляют 0,1 см³ реактива Несслера, приготовленного, например, по ГОСТ 4517, пункт 2.134). При обнаружении аммиака (появляется желтоватое окрашивание) дистиллированную воду пропускают через колонку с активированным углем, катионитом в H⁺-форме или кипятят в колбе до уменьшения объема на 1/3. Затем повторно проверяют на отсутствие аммиака и ионов аммония.

На безаммиачной дистиллированной воде (далее - дистиллированная вода) готовят реактивы и растворы, ее используют в анализе для разбавления пробы.

5.3.2. Приготовление основного раствора массовой концентрации ионов аммония 1 мг/см³ (при отсутствии МСО по 5.2)

В мерную колбу вместимостью 1000 см³ вносят 2,965 г хлористого аммония, предварительно высушенного до постоянной массы при температуре от 100 °C до 105 °C, растворяют в небольшом количестве дистиллированной воды (5.3.1) и доводят до метки этой же водой.

Срок хранения раствора в емкости из темного стекла - не более 1 года.

Раствор пригоден к использованию, если нет помутнения, хлопьев, осадка.

5.3.3. Приготовление рабочего раствора массовой концентрации ионов аммония 0,05 мг/см³

В мерную колбу вместимостью 100 см³ вносят 5 см³ основного раствора (5.3.2) или стандартного образца (СО) состава водных растворов ионов аммония номинальной массовой концентрацией 1 г/дм³ (5.2) и доводят до метки дистиллированной водой (5.3.1).

Раствор готовят в день использования.

5.3.4. Приготовление реактива Несслера

Применяют готовый реактив по 5.2 или готовят его по ГОСТ 4517, пункт 2.134, на безаммиачной дистиллированной воде (5.3.1).

Срок хранения раствора - не более 3 лет.

5.3.5. Приготовление раствора виннокислого калия-натрия

В мерную колбу вместимостью 1000 см³, наполовину заполненную дистиллированной водой (5.3.1), вносят 500 г виннокислого калия-натрия и доводят до метки дистиллированной водой (5.3.1). Затем прибавляют 5 - 10 см³ реактива Несслера (5.3.4).

После осветления раствор не должен содержать ион аммония (контроль по качественной реакции раствора с реактивом Несслера - отсутствие окраски), в противном случае прибавляют еще 2 - 5 см³ реактива Несслера (5.3.4).

Срок хранения раствора - не более 6 мес.

5.3.6. Приготовление суспензии гидроокиси алюминия

В колбу вместимостью 1000 см³ вносят 125 г алюмокалиевых квасцов (5.2) и растворяют в 1000 см³ дистиллированной воды (5.3.1), нагревают до 60 °C и постепенно прибавляют 55 см³ 25%-ного раствора аммиака (5.2) при постоянном перемешивании.

После отстаивания осадок переносят в большой стакан и промывают декантацией дистиллированной водой (5.3.1) до отсутствия реакции на аммиак. Контроль промывки осуществляют по качественной реакции промывной воды с реактивом Несслера (5.3.4). Промывку проводят до исчезновения окраски при контроле.

Срок хранения - не более 1 года.

5.3.7. Приготовление основного раствора серноватистокислого натрия молярной концентрации 0,1 моль/дм³

В мерной колбе вместимостью 1000 см³, наполовину заполненной дистиллированной водой, растворяют 25,0 г серноватистокислого натрия, добавляют 0,2 г углекислого натрия и доводят объем раствора в колбе до метки дистиллированной водой. В случае применения стандарт-титра (фиксанала) раствор готовят в соответствии с инструкцией по приготовлению.

Срок хранения раствора в емкости из темного стекла в защищенном от прямых солнечных лучей месте - не более 3 мес.

5.3.8. Приготовление рабочего раствора серноватистокислого натрия молярной концентрации 0,01 моль/дм³

В мерную колбу вместимостью 1000 см³ вносят 100 см³ основного раствора серноватистокислого натрия молярной концентрации 0,1 моль/дм³ (5.3.7), добавляют 0,2 г углекислого натрия и доводят объем раствора в колбе до метки дистиллированной водой по 5.3.1.

Срок хранения раствора в емкости из темного стекла - не более 3 мес.

5.3.9. Приготовление раствора тетраборнокислого натрия молярной концентрации 0,025 моль/дм³

9,5 г 10-водного тетраборнокислого натрия растворяют в мерной колбе вместимостью 1000 см³ в дистиллированной воде по 5.3.1.

Срок хранения раствора - не более 3 мес.

5.3.10. Приготовление раствора гидроокиси натрия молярной концентрации 0,1 моль/дм³

В мерной колбе вместимостью 1000 см³, наполовину заполненной дистиллированной водой по 5.3.1, растворяют 4 г гидроокиси натрия и доводят объем раствора до метки дистиллированной водой по 5.3.1.

Срок хранения раствора в емкости из полимерных материалов - не более 3 мес.

5.3.11. Приготовление боратного буферного раствора со значением pH 9,5

В мерной колбе вместимостью 1000 см³ к 500 см³ раствора тетраборнокислого натрия молярной концентрации 0,025 моль/дм³ (5.3.9) приливают 88 см³ раствора гидроокиси натрия молярной концентрации 0,1 моль/дм³ (5.3.10) и разбавляют до 1 дм³ дистиллированной водой по 5.3.1.

Срок хранения раствора - не более 3 мес.

5.3.12. Приготовление фосфатного буферного раствора со значением pH 7,4

В мерной колбе вместимостью 1000 см³ растворяют 14,3 г безводного однозамещенного фосфорнокислого калия и 68,8 г безводного двузамещенного фосфорнокислого калия в дистиллированной воде по 5.3.1.

Срок хранения раствора - не более 3 мес.

5.3.13. Приготовление раствора серной кислоты молярной концентрацией 1 моль/дм³

В мерную колбу вместимостью 1000 см³, заполненную на 150 - 200 см³ дистиллированной водой по 5.3.1, вносят небольшими порциями при перемешивании 27,3 см³ серной кислоты и доводят объем раствора до метки дистиллированной водой (5.3.1).

Срок хранения раствора - не более 1 года.

5.3.14. Приготовление раствора гидроокиси натрия массовой долей 40%

В фарфоровом стакане вместимостью 500 см³ в 60 см³ дистиллированной воды по 5.3.1 осторожно при перемешивании порциями растворяют 40 г гидроокиси натрия.

Срок хранения раствора в емкости из полимерных материалов - не более 1 года.

5.3.15. Приготовление градуировочных растворов

5.3.15.1. В мерные колбы вместимостью 50 см³ каждая вносят 0,0; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0 см³ рабочего раствора (5.3.3) и доводят до метки дистиллированной водой (5.3.1).

Массовая концентрация ионов аммония в приготовленных градуировочных растворах составляет соответственно 0,0; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0 мг/дм³.

Градуировочный раствор, не содержащий ионов аммиака, является холостой пробой для градуировки.

Градуировочные растворы готовят в день использования.

5.3.15.2. Подготовка градуировочных растворов к измерениям

В каждую колбу с градуировочными растворами (5.3.15.1) прибавляют 1 см³ раствора виннокислого калия-натрия (5.3.5), перемешивают, затем прибавляют 1 см³ реактива Несслера (5.3.4) и снова перемешивают. Через 10 мин проводят градуировку по 5.3.17.

5.3.16. Подготовка прибора

Подготовку прибора к работе проводят в соответствии с руководством (инструкцией) по эксплуатации прибора.

5.3.17. Градуировка прибора

5.3.17.1. Измеряют оптическую плотность подготовленных градуировочных растворов и холостой пробы (5.3.15.2) три раза при длине волны от 400 до 425 нм в оптической кювете с выбранной толщиной поглощающего слоя, используя в качестве раствора сравнения дистиллированную воду (5.3.1).

Для каждого градуировочного раствора и холостой пробы рассчитывают среднеарифметическое значение полученных значений оптической плотности.

5.3.17.2. Устанавливают градуировочную характеристику в виде зависимости среднеарифметических значений оптической плотности градуировочных растворов за вычетом среднеарифметического значения оптической плотности холостой пробы от массовой концентрации ионов аммония. При этом если прибор снабжен компьютерной (микропроцессорной) системой сбора и обработки информации, то коэффициент градуировочной характеристики K, мг/(дм³·ед. опт. пл.), устанавливают в соответствии с руководством (инструкцией) по эксплуатации прибора, в противном случае его рассчитывают методом наименьших квадратов по формуле

 

, (1)

 

где C_i - массовая концентрация ионов аммония в i-м градуировочном растворе, мг/дм³;

A_i - среднеарифметическое значение оптической плотности i-ого градуировочного раствора за вычетом среднеарифметического значения оптической плотности для холостой пробы, ед. опт. пл.;

l - число градуировочных растворов.

Примечание. В случае, если компьютерная (микропроцессорная) система сбора и обработки информации прибора рассчитывает угловой коэффициент b, то коэффициент градуировочной характеристики (K) устанавливают равным 1/b.

 

5.3.17.3. Контроль приемлемости градуировочной характеристики

Контроль приемлемости градуировочной характеристики с использованием компьютерной (микропроцессорной) системы сбора и обработки информации проводят в соответствии с руководством (инструкцией) по эксплуатации прибора.

Если прибор не имеет программного обеспечения, предусматривающего проведение автоматизированной градуировки, то полученную градуировочную характеристику контролируют, рассчитывая для каждого градуировочного раствора значение коэффициента градуировочной характеристики K_i, мг/(дм³·ед. опт. пл.), по формуле

 

, (2)

 

где C_i - массовая концентрация ионов аммония в i-м градуировочном растворе, мг/дм³;

A_i - среднеарифметическое значение оптической плотности i-го градуировочного раствора за вычетом среднеарифметического значения оптической плотности холостой пробы, ед. опт. пл.

Результаты контроля признают удовлетворительными, если выполняется условие

 

, (3)

 

где K_i - значение коэффициента градуировочной характеристики i-го градуировочного раствора, рассчитанного по формуле (2);

K - значение коэффициента градуировочной характеристики, рассчитанного по формуле (1) при градуировке прибора;

N - норматив контроля приемлемости градуировочной характеристики, равный 10%.

Если условие (3) не выполняется, то установление градуировочной характеристики повторяют. Градуировку также проводят после ремонта прибора и смены реактивов.

5.3.17.4. Контроль стабильности градуировочной характеристики

Стабильность градуировочной характеристики контролируют с каждой серией проб. Для контроля используют два или три градуировочных раствора по 5.3.15.

Проводят измерение контрольных градуировочных растворов по 5.3.17.1.

Градуировочную характеристику считают стабильной при выполнении условия

 

, (4)

 

где X_гр - массовая концентрации ионов аммония в градуировочном растворе, полученная при контрольном измерении, мг/дм³;

C - массовая концентрация ионов аммония в градуировочном растворе, полученная по процедуре приготовления, мг/дм³;

K_гр - норматив контроля стабильности градуировочной характеристики, равный 10%.

Если условие (4) не выполняется, то проводят повторное измерение для этого градуировочного раствора (свежеприготовленного). Если градуировочная характеристика вновь нестабильна, выясняют причины нестабильности, устраняют их и повторяют контроль с использованием не менее двух других свежеприготовленных градуировочных растворов. При повторном обнаружении нестабильности устанавливают новую градуировочную характеристику.

5.3.18. Подготовка пробы исследуемой воды

5.3.18.1. Устранение мешающих влияний

При содержании в пробе исследуемой воды активного остаточного хлора в количестве более 0,5 мг/дм³ добавляют эквивалентное количество раствора серноватистокислого натрия по 5.3.8 (определяют в отдельной аликвоте пробы исследуемой воды по ГОСТ 18190).

Мутную или цветную воду (при цветности выше 20°, например, по ГОСТ 31868) подвергают коагуляции гидроокисью алюминия следующим образом: на 250 - 300 см³ исследуемой воды прибавляют 2 - 5 см³ суспензии гидроокиси алюминия (5.3.6), встряхивают вручную, после осветления отбирают прозрачный слой для анализа. При необходимости воду с коагулянтом фильтруют через обеззоленный фильтр "синяя лента", предварительно промытый горячей дистиллированной водой (5.3.1) до отсутствия в фильтрате ионов аммония. Контроль промывки осуществляют по качественной реакции промывной воды с реактивом Несслера (5.3.4). Промывку проводят до исчезновения окраски при контроле. При фильтровании пробы первые порции фильтрата от 30 до 50 см³ отбрасывают.

5.3.18.2. Подготовка проб с отгонкой

5.3.18.2.1. Отгонку аммиака из исследуемой пробы (раздел 3) выполняют, как правило, для проб сточных вод. Отгонку аммиака из исследуемой пробы (раздел 3), содержащей легко гидролизуемые органические соединения, проводят при значении pH 7,4, добавляя к пробе фосфатный буферный раствор (5.3.12). В присутствии цианатов и большинства азотсодержащих органических соединений используют боратный буферный раствор со значением pH 9,5 (5.3.11). При необходимости анализа сточных вод предприятий, образующих в процессе производства фенолы (сбрасывающие содержащие фенол сточные воды), к пробе добавляют раствор гидроокиси натрия массовой долей 40% до значения pH 9,5 (5.3.14). Если присутствуют вещества, гидролизующиеся в щелочной среде, то отгонку проводят дважды: сначала при значении pH 7,4, собирая отгон в разбавленный раствор серной кислоты, потом подщелачивают этот отгон до сильнощелочной реакции и отгоняют повторно, собирая отгон в раствор борной кислоты или дистиллированную воду (5.3.1).

5.3.18.2.2. Если проба содержит большое количество взвешенных веществ или нефтепродуктов, ее предварительно фильтруют через фильтр "белая лента". Мешающие влияния (5.1.1) устраняют по 5.3.18.1.

5.3.18.2.3. В колбу для отгона помещают 400 см³ анализируемой пробы или отгона при pH 7,4, или меньший объем, доведенный до 400 см³ дистиллированной водой по 5.3.1. Затем, в зависимости от предполагаемых загрязнений, приливают 25 см³ буферного раствора со значением pH 9,5 (5.3.11) или 20 см³ раствора гидроокиси натрия с массовой долей 40% (5.3.14). В приемник наливают 50 см³ раствора борной кислоты и устанавливают объем жидкости так, чтобы конец холодильника был погружен в нее, добавляя при необходимости дистиллированную воду по 5.3.1. Отгоняют примерно 300 см³ жидкости, отгон количественно переносят в мерную колбу вместимостью 500 см³, добавляют водный раствор серной кислоты молярной концентрации 1 моль/дм³ (5.3.13) до значения pH 6,0 и разбавляют до метки дистиллированной водой по 5.3.1. Далее пробу готовят по 5.3.18.3.

5.3.18.3. К 50 см³ исследуемой (раздел 3), осветленной (5.3.18.1) или подготовленной (5.3.18.2) пробы (или к меньшему объему, содержащему не более 0,15 мг NH₄⁺ и разбавленному дистиллированной водой по 5.3.1 до 50 см³) прибавляют 1 см³ раствора виннокислого калия-натрия (5.3.5), перемешивают, затем прибавляют 1 см³ реактива Несслера (5.3.4) и снова перемешивают. Через 10 мин проводят определение по 5.4.