ВОДА ПИТЬЕВАЯ    ГОСТ 4389-72

Методы определения содержания сульфатов                        

  Drinking water.

Дата введения 01.01.74

Настоящий стандарт распространяется на питьевую воду и устанавливает методы определения содержания сульфатов.

1. МЕТОДЫ ОТБОРА ПРОБ

1.1. Пробы воды отбирают по ГОСТ 2874 и ГОСТ 4979.

1.2. Объем пробы воды для определения содержания сульфатов не должен быть менее 500 см³.

1.3. Пробы, предназначенные для определения содержания сульфатов, не консервируют.

2. ВЕСОВОЙ МЕТОД (АРБИТРАЖНЫЙ)

2.1.Сущность метода

Определение содержания сульфатов основано на осаждении в кислой среде ионов   хлористым барием в виде сернокислого бария. Точность определения ±2 мг/дм³ .

2.2. Аппаратура, материалы и реактивы

Баня водяная.

Электроплитка.

Печь муфельная (800 °С).

Щипцы тигельные.

Фотоэлектроколориметр.

Кювета l = 20 мм.

Эксикатор.

Посуда мерная лабораторная стеклянная по ГОСТ 1770 и ГОСТ 29227, вместимостью: пипетки 50 и 100 см³ без делений, пи­петки 5 и 10 см³ с делениями на 0,1 см³, цилиндры мерные 10 см³.

Колбы мерные вместимостью 250, 500 и 1000 см³.

Стаканы химические вместимостью 250, 400 и 600 см³ по ГОСТ 25336.

Капельницы стеклянные лабораторные по ГОСТ 25336.

Пробирки колориметрические с притертой пробкой и отметкой на 10 см³ по ГОСТ 25336. 

Палочки стеклянные.

Стекла часовые.

Фильтры беззольные «синяя лента».

Воронки стеклянные по ГОСТ 25336.

Тигли лабораторные.

Калий сернокислый по ГОСТ 4145.

Кислота азотная по ГОСТ 4461.

Барий хлористый по ГОСТ 4108.

Кислота соляная по ГОСТ 3118.

Метиловый оранжевый.

Этиленгликоль по ГОСТ 10164.

Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277.

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 5962.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

Все реактивы, используемые для анализа, должны быть квали­фикации чистые для анализа.

2.3. Подготовка к анализу

2.3.1. Приготовление основного стандартного раствора серно­кислого калия

0,9071 г K₂SO₄ растворяют в мерной колбе вместимостью 1 дм³ в дистиллированной воде и доводят объем раствора дистиллиро­ванной водой до метки. 1 см³ раствора содержит 0,5 мг сульфат-иона ( ).

2.3.2. Приготовление рабочего стандартного раствора сернокис­лого калия

Основной раствор разбавляют 1 : 10 дистиллированной водой. 1 см³ раствора содержит 0,05 мг сульфат-иона.

2.3.3. Приготовление 5 %-ного раствора хлористого бария

5 г ВаСl₂?2Н₂О растворяют в дистиллированной воде и дово­дят объем до 100 см³. Раствор фильтруют через беззольный фильтр «синяя лента».

2.3.4. Приготовление 1,7 %-ного раствора азотнокислого сереб­ра

8,5 г AgNO₃ растворяют в 500 см³ дистиллированной воды и подкисляют 0,5 см³ концентрированной азотной кислоты.

2.4. Проведение анализа

2.4.1. Качественная проба

В колориметрическую пробирку диаметром 14-15 мм налива­ют 10 см³ исследуемой воды, добавляют 0,5 см³ соляной кислоты (1:5). Одновременно готовят стандартную шкалу. Для этого в такие же пробирки наливают 2, 4, 8 см³ рабочего раствора серно­кислого калия и 1,6; 3,2; 6,4 см³ основного раствора K₂SO₄ и до­водят дистиллированной водой до 10 см³, получая таким образом стандартную шкалу с содержанием: 10, 20, 40, 80, 160, 320 мг/дм³ сульфат-иона. Прибавляют в каждую пробирку по 0,5 см³ соля­ной кислоты (1:5), затем в исследуемую воду и образцовые ра­створы по 2 см³ 5 %-ного раствора хлористого бария, закрывают пробками, перемешивают и сравнивают со стандартной шкалой.

2.4.2. Количественное определение

В зависимости от предполагаемого содержания сульфат-иона (качественная проба) отмеривают 100-500 см³ воды с таким рас­четом, чтобы концентрация  не превышала 25-30 мг в 100 см³ пробы. В случае необходимости воду разбавляют. К отме­ренному объему профильтрованной исследуемой воды в стакан до­бавляют 2-3 капли раствора метилового оранжевого и соляную кислоту (1 : 1) до розовой окраски раствора. Смесь нагревают до кипения и выпаривают до 50 см³. Дают отстояться раствору, при наличии мути или хлопьев фильтруют через беззольный фильтр «синяя лента». Фильтр промывают дистиллированной водой, под­кисленной соляной кислотой, фильтрат вместе с промывными во­дами выпаривают в стакане до 50 см³. В кипящий раствор при помешивании приливают 10 см³ горячего раствора хлористого ба­рия. Раствор с осадком нагревают на горячей водяной бане. Когда раствор осветлится, проверяют полноту осаждения, прибавляя к прозрачному раствору 1-2 капли хлористого бария. Отсутствие мути указывает на полноту осаждения. Стакан накрывают часо­вым стеклом и нагревают 1-2 ч на горячей водяной или песчаной бане и оставляют до следующего дня при комнатной температу­ре. На следующий день раствор фильтруют через плотный беззольный фильтр «синяя лента», который рекомендуется предвари­тельно промыть горячей дистиллированной водой.

Осадок BaSO₄ несколько раз декантируют дистиллированной водой, отфильтровывая воду через беззольный фильтр «синяя лен­та», затем осадок количественно переносят на тот же фильтр стеклянной палочкой с резиновым наконечником. Осадок на фильтре промывают горячей дистиллированной водой до отрица­тельной реакции на хлор-ион. К пробе фильтрата в пробирке при­бавляют несколько капель раствора азотнокислого серебра.

Фильтр с осадком помещают в предварительно прокаленный и. взвешенный тигель, просушивают, обугливают на электроплитке, не допуская воспламенения, и затем прокаливают в муфеле при температуре, не превышающей 800 °С, и доступе воздуха до полу­чения осадка белого цвета. Охлаждают в эксикаторе, взвешивают и вновь прокаливают до постоянной массы.

2.5. Подсчет результатов

Содержание сульфатов (X), мг/дм³, вычисляют по формуле

,

где а - масса тигля с осадком, мг;

б - масса тигля, мг;

0,4115 - коэффициент для пересчета ВаSO₄ на  ;

V - объем воды, взятый для определения, см³.

3. ТУРБИДИМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

3.1.Сущность метода

Метод основан на определении сульфат-иона в виде BaSO₄ в солянокислой среде с помощью гликолевого реагента. Гликоль, введенный в реакционную смесь при осаждении сульфата бария, стабилизует образующуюся суспензию BaSO₄ и делает возможным турбидиметрическое микроопределение сульфатов. Чувстви­тельность метода 2 мг/дм³ .

3.2. Аппаратура, материалы и реактивы по п. 2.2.

3.3. Подготовка к анализу

3.3.1. Приготовление основного стандартного раствора серно­кислого калия по п. 2.3.1.

3.3.2. Приготовление гликолевого реагента

Гликолевый реагент - раствор хлористого бария в смеси гли­коля (этиленгликоль) и этанола (этиловый спирт). Для приготов­ления этого раствора смешивают один объем 5 %-ного водного ра­створа хлористого бария с тремя объемами гликоля и тремя объе­мами 96 %-ного этанола. Значение рН раствора регулируют соля­ной кислотой (1 : 1) в пределах 2,5-2,8 и оставляют раствор на 1-2 сут. Раствор устойчив в течение 3 - 6 мес.

3.4. Проведение анализа

К 5 см³ исследуемой пробы или концентрата воды, отобранной в мерный цилиндр вместимостью 10 см³, прибавляют 1-2 капли соляной кислоты (1 : 1) и 5 см³ гликолевого реагента, тщательно перемешивают. После 30 мин экспозиции измеряют оптическую плотность раствора фотоэлектроколориметром в кюветах l = 20 мм со светофильтром при длине волны 364 нм. Исследуемая проба воды с добавлением гликолевого реагента, приготовленного без BaCl₂, является раствором сравнения. Содержание сульфатов на­ходят по калибровочной кривой.

Для построения калибровочной кривой в ряд мерных колб вместимостью 50 см³ вносят 0,0; 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 1,8; 2,0 см³ основного стандартного раствора К₂SO₄ (0,5 мг  в 1 см³) и доводят объем до метки дистиллированной водой. Приготовленные растворы содержат: 0,0; 1,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0; 10; 12; 14; 16; 18; 20 мг/дм³ . Отмеривают по 5 см³ из каждого ра­створа в мерные цилиндры вместимостью 10 см³ (или в мерные колориметрические пробирки с отметкой 10 см³).

В каждый цилиндр с образцовым раствором прибавляют 1-2 капли НСl (1 : 1) и 5 см³ гликолевого реагента, тщательно пере­мешивают, через 30 мин измеряют оптическую плотность, затем строят калибровочный график. Оптимальные интервалы концент­раций для турбидиметри­ческого определения сульфат-иона нахо­дятся в пределах 2-25 мг/дм³. При концентрации  меньше 2 мг/дм³ необходимо предварительное концентрирование пробы воды упариванием.

4. КОМПЛЕКСОНОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

4.1.Сущность метода

Метод основан на осаждении ионов  хлористым барием. Осадок сернокислого бария растворяют в титрованном растворе трилона Б, избыток которого определяют титрованием раствором хлористого магния. Количество трилона Б, израсходованное на растворение сернокислого бария, эквивалентно количеству суль­фат-ионов во взятом объеме воды. Точность метода ±2,0 мг/дм³ .

Оптимальные интервалы концентраций для комплексонометри­ческого определения сульфат-ионов находятся в пределах 5-25 мг.

4.2. Аппаратура, материалы и реактивы

Баня водяная.

Электроплитка.

Посуда мерная лабораторная стеклянная по ГОСТ 1770 и ГОСТ 29227, вместимостью: пипетки 10, 25 и 100 см³, колбы мер­ные 50, 100, 250, 500, 1000 см³.

Бюретки вместимостью 25 см³ с краном.

Воронки стеклянные по ГОСТ 25336.

Фильтры беззольные бумажные «синяя лента».

Барий хлористый по ГОСТ 4108.

Магний хлористый по ГОСТ 4209.

Трилон Б по ГОСТ 10652.

Магний сернокислый фиксанал по ГОСТ 4523.

Аммоний хлористый по ГОСТ 3773.

Аммиак по ГОСТ 3760.

Натрий хлористый по ГОСТ 4233.

Цинк металлический.

Кислота соляная по ГОСТ 3118.

Хромоген черный ЕТ-00.

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 5962.

4.3. Подготовка к анализу

Все реактивы готовят на дважды перегнанной дистиллирован­ной воде в стеклянном приборе (вода не должна содержать ме­ди) .

4.3.1. Приготовление 0,05 н. раствора хлористого бария

6,108 г BaCl₂?2H₂O растворяют в дистиллированной воде и разбавляют раствор до 1 дм³ в мерной колбе.

4.3.2. Приготовление 0,05 н. раствора хлористого магния

5,085 г MgCl₂?6H₂O растворяют в дистиллированной воде и до­водят объем до 1 дм³. Поправочный коэффициент (К) к нормаль­ности раствора устанавливают по точному раствору трилона Б.

4.3.3. Приготовление 0,05 н. раствора трилона Б

Растворяют 9,30 г трилона Б в дистиллированной воде и до­водят объем до 1 дм³. Титр раствора трилона Б устанавливают по раствору цинка или фиксаналу сернокислого магния.

4.3.4. Приготовление 0,1 н. раствора хлористого цинка

Точную навеску 3,269 г чистого гранулированного цинка раст­воряют в мерной колбе вместимостью 1 дм³ в 30 см³ разбавленной соляной кислоты (1 : 1). После растворения раствор охлаждают и разбавляют дистиллированной водой до метки. При этом получа­ют 0,1 н. раствор хлористого цинка. В случае неточной навески цинка (меньшей или большей) взятую навеску делят на точную (3,269) и устанавливают поправочный коэффициент.

4.3.5. Приготовление аммиачного буферного раствора

Смешивают 100 см³ 20 %-ного раствора хлористого аммония с 100 см³ 25 %-ного аммиака, смесь доводят до 1 дм³ дистиллиро­ванной водой. Раствор следует хранить в плотно закрытой склян­ке во избежание потерь аммиака.

4.3.6. Приготовление 9 н. раствора водного аммиака

67,0 см³ 25 %-ного раствора аммиака разбавляют дистиллиро­ванной водой до 100 см³.

4.3.7. Приготовление 0,01 н. раствора сернокислого магния

Готовят из фиксанала растворением содержимого ампулы, прилагаемой к набору реактивов для определения жесткости, в дистиллированной воде и доводят объем раствора в мерной колбе до 1 дм³.

4.3.8. Приготовление хромогена черного ЕТ-00

0,5 г индикатора растворяют в 20 см³ аммиачного буферного раствора, доводят до 100 см³ этиловым спиртом. Можно пользо­ваться сухим индикатором. Для этого 0,25 г индикатора смешивают с 50 г предварительно тщательно растертого в ступке химиче­ски чистого хлористого натрия.

4.3.9. Установка поправочного коэффициента к нормальности трилона Б

В коническую колбу вносят 10 см³ 0,1 н. раствора цинка или 50 см³ 0,01 н. раствора сернокислого магния и разбавляют дистил­лированной водой до 100 см³, добавляют 5 см³ буферного раство­ра и 5-7 капель раствора индикатора (или ~ 0,1 г смеси сухого индикатора). Титруют при сильном взбалтывании трилоном Б до изменения окраски. В эквивалентной точке окраска должна быть синей с зеленым оттенком.

4.4. Проведение анализа

100 см³ испытуемой воды (при необходимости концентрируют или разбавляют) помещают в коническую колбу вместимостью 250 см³. В этой же колбе, если необходимо, выпариванием (не до­водят до кипения) подкисленного раствора концентрируют , подливая по мере выпаривания новую порцию испытуемой воды. Раствор подкисляют тремя каплями концентрированной соляной кислоты (до кислой реакции), прибавляют 25,0 см³ 0,05 н. раст­вора хлористого бария, нагревают до кипения, кипятят 10 мин от начала кипения и оставляют на водяной бане около 1 ч.

Через 1 ч раствор фильтруют обычным способом через неболь­шой беззольный фильтр «синяя лепта», предварительно промытый горячей дистиллированной водой. Фильтрование производят, по возможности, не перенося осадок сернокислого бария на фильтр. Колбу с осадком промывают 5-6 раз умеренно горячей водой (40-50°С), не счищая приставшего к стенкам колбы осадка, про­пускают промывные воды через тот же фильтр. Фильтр с частью попавшего на него осадка BaSO₄ промывают 2-3 раза водой до отрицательной реакции на Сl^-. Когда вода стечет, осадок поме­щают в ту же колбу, в которой проводилось осаждение. Прилива­ют 5 см³ 9 н. раствора аммиака, фильтр осторожно разворачива­ют стеклянной палочкой и расправляют по дну колбы. Затем при­бавляют 6 см³ 0,05 н. раствора трилона Б на каждые 5 мг предполагаемого содержания сульфат-ионов во взятом для определе­ния объеме испытуемой воды.

Содержание сульфат-ионов может быть приближенно опреде­лено предварительной качественной реакцией (см. разд. 2).

Содержимое колбы осторожно нагревают на песчаной бане дет кипения и кипятят до растворения осадка (3-5 мин), держа кол­бу в наклонном положении, периодически перемешивая жидкость.

Раствор охлаждают, приливают 50 см³ дистиллированной во­ды, 5 см³ аммиачного буферного раствора и добавляют сухую смесь индикатора ~ 0,1 г (или прибавляют пять капель спиртового раствора индикатора). Избыток трилона Б титруют раствором хлористого магния до перехода синей окраски в лиловую.

1 см³ 0,05 н. раствора трилона Б соответствует 2,4 мг .

4.5. Подсчет результатов

Содержание сульфатов (X), мг/дм³, вычисляют по формуле

,

где п - количество прибавленного раствора трилона. Б, см³;

К - поправочный коэффициент к нормальности раствора трилона Б;

м - количество раствора хлористого магния, израсходованное на титрование, см³;

K₁ - поправочный коэффициент к нормальности раствора хло­ристого магния;

V - объем исследуемой воды, взятый для определения, см³.

При содержании в воде сульфатов  больше 250 мг/дм³ пробу воды необходимо разбавить.

При содержании сульфатов меньше 50 мг/дм³ необходимо брать для определения больший объем испытуемой воды и кон­центрировать его, как указано в п. 4.4.

Допустимые расхождения между повторными определениями сульфатов: 3-5 мг/дм³ если их содержание не превышает 25 мг/дм³ 5-10 мг/дм³, если их содержание не превышает 25-300 мг/дм³ при более высоких концентрациях - 3% отн.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 28.11.72 № 2145

2. ВЗАМЕН ГОСТ 4389-48

3. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

4. Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта СССР от 25.12.91 № 2120

5. ПЕРЕИЗДАНИЕ