ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВОДКИ И ВОДКИ ОСОБЫЕ

Метод определения массовой концентрации катионов калия, натрия, аммония, кальция, магния, стронция и анионов фторидов, хлоридов, нитратов, нитритов, фосфатов и сульфатов с применением ионной хроматографии

Издание официальное

ГОССТАНДАРТ РОССИИ Москва

ГОСТ Р 51821-2001

Предисловие

1    РАЗРАБОТАН Государственным унитарным предприятием «Московское качество». Научно- производстве иной коммерческой фирмой «Аквилон»

ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 335 «Методы испытаний агропромышленной продукции на безопасность»

2    ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 2 ноября 2001 г. № 450-ст

3    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

© ИПК Издательство стандартов, 2001

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Госстандарта России

и

ГОСТ Р 51821-2001

Содержание

1    Область применения....................................................... 1

2    Нормативные ссылки...................................................... 1

3    Определения, обозначения и сокращения....................................... 2

4    Сущность метода.......................................................... 2

5    Измерение массовой концентрации катионов аммония,    калия, натрия................. 3

6    Измерение массовой концентрации катионов кальция,    магния,    стронция............... 8

7    Измерение массовой концентрации анионов фторидов, хлоридов, нитратов, нитритов,

фосфатов и сульфатов..................................................... 9

8    Требования к квалификации операторов........................................ 12

9    Требования техники безопасности............................................. 12

Приложение А Приготовление градуировочных растворов катионов.................... 13

Приложение Б Контроль характеристик погрешности результатов измерений............. 15

Приложение В Приготовление градуировочных растворов анионов..................... 16

Приложение Г Библиография................................................. 19

III

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВОДКИ И ВОДКИ ОСОБЫЕ

Метол определения массовой концентрации катионов калия, натрия, аммония, кальция, магния, стронция и анионов фторидов, хлоридов, нитратов, нитритов, фосфатов и сульфатов с применением

ионной хроматографии

Vodkas and special vodkas. Ion chromatography method for determination of potassium, sodium, ammonium, calcium, magnesium, strontium cations and fluorides, chlorides, nitrates, nitrites, phosphates and sulphates anioas

mass concentration

Дата введения 2003-01-01

I Область применения

Настоящий стандарт распространяется на водки и особые водки (далее — продукт) и устанавливает определение массовой концентрации катионов калия, натрия, аммония, кальция, магния, стронция и анионов фторидов, хлоридов, нитратов, нитритов, фосфатов и сульфатов методом высокоэффективной жидкостной ионной хроматографии. Диапазоны измерений массовой концентрации катионов и анионов в пробе продукта и границы относительной погрешности измерений представлены в таблице 1.

2 Нормативные ссылки

жения

ГОСТ 12.0.004-90 Система стандартов безопасности труда. Организация обучения безопасности труда. Общие положения

ГОСТ 12.1.004-91 Система стандартов безопасности труда. Пожарная безопасность. Общие требования

ГОСТ 12.2.007.0-75 Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности

ГОСТ 12.4.009-83 Система стандартов безопасности труда. Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание

ГОСТ 12.4.021-75 Система стандартов безопасности труда. Системы вентиляционные. Общие требования

ГОСТ 1770-74 Посула мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия

ГОСТ 4142-77 Кальций азотнокислый 4-волный. Технические условия

ГОСТ 4171-76 Натрий сернокислый. Технические условия

ГОСТ 4197-74 Натрия сульфат 10-волный. Технические условия

ГОСТ 4198-75 Калий фосфорнокислый однозамешенный. Технические условия

ГОСТ 4201-79 Натрий углекислый кислый. Технические условия

ГОСТ 4204-77 Кислота серная. Технические условия

ГОСТ 4212-76 Реактивы. Приготовление растворов для колориметрического и нсфсломстри-

Калий азотнокислый. Технические условия Натрий хлористый. Технические условия Кислота азотная. Технические условия Натрий фтористый. Технические условия

II манне официальное

ГОСТ 5363-93 Волка. Правила приемки и методы анализа

ГОСТ 6709-72 Вола дистиллированная. Технические условия

ГОСТ 7328-82 Меры массы общего назначения и образцовые. Технические условия

ГОСТ 11125-84 Кислота азотная скобой чистоты. Технические условия

ГОСТ 14262-78 Кислота серная особой чистоты. Технические условия

ГОСТ 18300-87 Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия

ГОСТ 21400-75 Стекло химико-лабораторное. Технические требования. Методы испытаний

ГОСТ 22180-76 Кислота щавелевая. Технические условия

ГОСТ 24104-88* Весы лабораторные общего назначения и образцовые. Общие технические условия

ГОСТ 25336-82 Посула и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры

ГОСТ 28165-89 Приборы и аппараты лабораторные из стекла. Аквадистилляторы. Испарители. Установки ректификационные. Общие технические требования

ГОСТ 29169-91 (ИСО 648—77) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки с одной отметкой ГОСТ 29227-91 (ИСО 835-1—81) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть I. Общие требования

ГОСТ 1* 1.12—99 Государственная система стандартизации. Стандартизация и смежные виды деятельности. Термины и определения

ГОСТ I* 8.563—96 Государственная система обеспечения единства измерений. Методики выполнения измерений

СанПиН 2.3.2.560—96 Санитарные правила и нормы. Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов

3    Определения, обозначения и сокращения

В настоящем стандарте используют определения и сокращения с учетом требований ГОСТ 8.315. ГОСТ Р 1.12. ГОСТ 8.563. СанПиН 2.3.2.560-96.

4    Сущность метода

Метод основан на ионообменных процессах, приводящих к разделению катионов и анионов на разделительных хроматографических колонках соответствующего типа, и их последующем кондуктометрическом детектировании.

Разделение катионов калия, натрия и аммония (1-я группа); магния, кальция и стронция (2-я группа) и анионов фторидов, хлоридов, нитратов, нитритов, фосфатов и сульфатов выполняют в трех различных пробах. Каждую пробу вводят в разделительную колонку соответствующего типа, залашенную определенным типом ионообменника.

Разделение катионов 1-й и 2-й групп в одной пробе продукта можно проводить на разделительной колонке, заполненной специальным ионообменником.

Детектирование катионов осуществляют без подавления фоновой электропроводности элюен-та. анионов — с подавлением. Мешающее влияние органических веществ исключается соответствующей подготовкой проб к измерениям.

Таблица 1 — Диапазоны измерения массовой концентрации катионов и анионов в продукте и границы относительных погрешностей результатов измерений

Анализируемый ион Диапазон измерения массовой концентрации, мг/дм5 Гранины относительной погрешности измерений ± 6. % при Р- 0,95 Калий 0,1—5,0 включ. 20 Св. 5.0—20,0 включ. 15 Натрий 0.1 —1.0 включ. 20 Св. 1.0—20.0 включ. 15 Аммоний 0.10—5.0 включ. 25 Св. 0.5—20.0 включ. 10

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

ГОСТ Р 51821-2001 Продолжение таблицы I

Лнали»1р>смыИ нон Диана юн И1чсрсння массовой концентрации, мг/дм' Гранины относительной погрешности и (мерениИ ± 6. % при Р т 0.95 Кальций 1.0—20.0 включ. 10 Магний 1,0—4.0 включ. 25 Св. 4.0—20.0 включ. 10 Стронций 1.0—10.0 включ. 20 Св. 10—20.0 включ. 15 Фторид 0.1 —1.0 включ. 25 Св. 1.0—20 включ. 10 Хлорид 0.1—1.0 включ. 25 Св. 1.0—20.0 включ. 10 Нитрат 0.1—1.0 включ. 20 Св. 1.0—20.0 включ. 15 Нитрит 0.1 —1,0 включ. 25 Св. 1.0—20.0 включ. 10 Фосфат 0.1—0.5 включ. 15 Св. 0,5—20,0 включ. 10 Сульфат 0.1 —1.0 включ. 25 Св. 1.0—20.0 включ. 20

5 Измерение массовой концентрации катионов аммония, калия, натрия

5.1    Средства измерений, оборудование, реактивы

5.1.1    Хроматограф жидкостный утвержденного типа с кондуктометрическим детектором, системой сбора и обработки данных и следующими метрологическими характеристиками:

-    допускаемое значение относительного среднеквадратического отклонения времени удерживания определяемого компонента ±0.3 %;

-    допускаемое значение относительного срсднсквцдратичсского отклонения выходного сигнала по высоте и площади пика ±3 %;

-    относительное изменение выходных сигналов за 8 ч непрерывной работы ±2 %.

5.1.2    Государственные стандартные образны (ГСО) состав;» водного раствора ионов аммония, калия, натрия с аттестованными значениями массовой концентрации катионов 1.0 г/дм' и относительной погрешностью не более 1 % при Г = 0.95.

Например: ГСО ионов аммония — 5238—90 |1|;

ГСО ионов калия — 5220—90 (2);

ГСО ионов натрия — 5229—90 |3|.

Допускается применение других ГСО измеряемых ионов с метрологическими характеристиками не ниже указанных. При отсутствии ГСО допускается использование градуировочных растворов, приготовленных в соответствии с приложением А.

5.1.3    Весы лабораторные по ГОСТ 24104 с наибольшим пределом взвешивания 200 г, 2-го класса точности.

5.1.4    Набор гирь Г-2-200 по ГОСТ 7328.

5.1.5    Пипетки мерные лабораторные стеклянные по ГОСТ 29227 и ГОСТ 29169 2-го класса точности вместимостью 0.5; 1.0; 2.0; 5.0; 10.0 см³.

5.1.6    Посуда мерная лабораторная стеклянная по ГОСТ 1770 2-го класса точности: колбы мерные нативные вместимостью 25; 50; 100; 500; 1000 см³; цилиндры вместимостью 10; 25; 50 см³; пробирки мерные вместимостью 10; 15; 20 см³.

3

5.1.7    Шприц медицинский вместимостью 2 см⁵.

5.1.8    Центрифуга не менее 8000 об/мин.

5.1.9    Колонки разделительные «AQUILINE Cl* (4.6 х 100 мм) или «AQUILINE Cl Р* (4.6 х 100 мм).

5.1.10    Колонка защитная (прелколонка) «AQUILINE Cl* (3 х 8 мм).

5.1.11    Аммоний хлористый по ГОСТ 3773, х. ч.

5.1.12    Калий хлористый по ГОСТ 4234. х. ч.

5.1.13    Натрий хлористый по ГОСТ 4233. х. ч.

5.1.14    Кислота азотная по ГОСТ 11125. ос. ч.

5.1.15    Кислота щавелевая по ГОСТ 22180, х. ч.

5.1.16    Спирт этиловый ректификованный технический высший сорт по ГОСТ 18300.

5.17 Вола дистиллированная по ГОСТ 6709.

5.2 Подготовка к проведению измерений

При подготовке к выполнению измерений выполняют следующие работы: приготовление растворов, подготовка хроматографа к работе, контроль разрешающей способности разделительной колонки, установление градуировочной характеристики.

5.2.1    Приготовление растворов

5.2.1.1    Приготовление элюента для хроматографического разделения катионов аммония, калия, натрия (далее по тексту катионов 1-й группы) — раствора азотной кислоты массовой концентрации с (UNO,) ■ 0.004 моль/дм⁵.

Приготовление раствор;» азотной кислоты массовой концентрации с (HNO,) = 1 моль/дм⁵.

Ампулу стандарт-титра 0,1 н. азотной кислоты вскрывают и количественно переносят в мерную колбу вместимостью 100 см⁵, доводят до метки бидистиллированной водой и тщательно перемешивают, в дальнейшем из него готовят раствор элюента.

Приготовление раствора элюента

4 см⁵ раствора азотной кислоты массовой концентрации с (HNO,) = I моль/дм⁵ пипеткой переносят в мерную колбу вместимостью 1000 см' и доводят до метки бидистиллированной водой. Перед применением раствор элюента фильтруют через фильтр диаметром пор 0,45 мкм и дегазируют, подключая емкость с элюентом к водоструйному насосу на 15 мин.

Г1 римечаннс — В случае использовании иных разделительных колонок элюент готовят в соответствии с паспортом качества колонок.

5.2.1.2    Приготовление градуировочных растворов

Градуировочные растворы готовят из ГСО состав;» водных растворов катионов аммония, калия, натрия в соответствии с приложением А.

5.2.2    Подготовка хроматографа к работе

5.2.2.1    Установку, включение и подготовку хроматографа к работе осуществляют в соответствии с руководством по эксплуатации. Устанаатипают последовательно колонки: защитную (предколонку) «AQUI-LINECI*(3x8MM)HpuxTe,nfTe,ibHyK>(«AQUILINECI*4.6x 100 мм или «AQUILINE О Р» 4.6х 100 мм). Разделительную колонку подгоглгздивают к работе в соответствии с паспортом на нее. Кондуктометрическое детектирование разделенных катионов осуществляют без подавления фоновой электропроводности элюента.

5.2.2.2    Условия хроматографического разделения

Рахделенис катионов 1-й группы выполняют на разделительной колонке «AQUILINE Cl* (4.6 х 100 мм) при скорости элюирования 2 см'/мин или на колонке «AQUILINE CIP* (4.6 х х 100 мм) при скорости элюирования 1.1 см⁵/мнн элюентом. приготовленным по 5.2.1.1. Объем петлевого дозатора 50 мкл.

Ориентировочные значения времени удерживания катионов 1-й группы приведены в таблице 2.

Табл и па 2 — Ориентировочные значения времени удерживания

Разделяемые катионы Время удерживания катионов, мин колонка «AQUILINE Cl* колонка «AQLTI.INE С1Р« Аммоний 9.5±0.23 13.8Ю.ЗЗ Калий 11.0Ю.27 Ю.9Ю.27 Натрий 8,010.20 8.4Ю.20

4

ГОСТ I» 51821-2001

5.2.3 Контроль разрешающей способности разделительной колонки

5.2.3.1    При разделении катионов 1-й группы разделительную колонку, установленную в хроматограф. оценивают по параметру разрешения пиков катионов калия и аммония — пары критически (не полностью) разделяемых катионов.

5.2.3.2    В разделительную колонку хроматографа, выведенного на рабочий режим в соответствии с руководством по эксплуатации, вводят градуировочный раствор наибольшей концентрации разделяемой пары катионов, приготовленный в соответствии с приложением А.

5.2.3.3    Разрешающую способность (ра (решение) разделительной колонки /?, определяют по формуле

2 (/^-/;_|)/(И'₂ + и'₁),    о)

где /”_Л}, i'k — приведенное время удерживания критически разделяемых катионов, указанных выше, мин;

ИЛ. И⁷, — ширина пиков (при основании) соответствующих критически разделяемых катионов, мин.

5.2.3.4    Приведенное время удерживания соответствующего катиона f_R\ мин. определяется как

^/я ^{= /}я”^/«»    (2)

где t_K — абсолютное время удерживания компонента, мин;

4, — время элюирования неудержнваемого компонента, мин.

5.2.3.5    По результатам двух параллельных измерений рассчитывают среднее значение /?, (п.п + I) для пары критически разделяемых катионов калия и аммония: для установленной колонки •AQUILINE Cl* или «AQUILINE С1Р». Колонка считается удовлетворительной при значениях R. (п.п + I )> 1.5. При расчете разрешения используют систему сбора и обработки хроматографических данных.

5.2.3.6    Контроль стабильности работы разделительной колонки в процессе эксплуатации проводится не реже чем один раз в две недели.

5.2.4 Установление градуировочной характеристики

5.2.4.1    Процедуры градуировки хроматографа с установленной разделительной колонкой выполняют в соответствии с руководством по эксплуатации и руководством пользователя программным обеспечением. Гр;иунровочная зависимость выражается уравнением у = К,Х + К*,.

5.2.4.2    Градуировку детектор;! проводят в следующих условиях выполнения измерений:

температура окружающего воздуха,    *С.......25±5

атмосферное давление, мм рт. ст.......... 760±30

относительная влажность воздух;!. %........65±15

частота питающей сети. Гц...............50±0.5

напряжение питания вести. В............ 220±10

5.2.4.3 Градуировку хроматографа выполняют по градуировочным растворам № 1—6. приготовленным в соответствии с приложением А, выполняя измерения для каждого раствор;!, начиная с раствор;! № I.

Поворачивают кран ввода пробы в положение LOAD (ЗАГРУЗКА).

Промывают шприц для ввода пробы в хроматограф 3-кратным объемом рабочего градуировочного раствора № I.

Петлевой дозатор хроматографа промывают градуировочным раствором № 1 (приложение А), вводя шприцем раствор объемом 0,3—0,5 см'.

Набирают градуировочный раствор № I в шприц и вводят в петлю петлевого дозатора нс менее 150 мкл (не менее трех объемов петлевого дозатора).

Поворачивают кран ввода пробы в положение INJECT (ВВОД). При этом автоматически запускается программа сбора и обработки хроматографической информации.

Хроматограммы обрабатывают в соответствии с руководством пользователя программно-аппаратным комплексом сбор;! и обработки данных.

Градуировку во всем диапазоне измеряемых концентраций катионов проводят нс реже одного раз;! в квартал, а также при использовании новой партии реактивов, замене колонок и после ремонта хроматографа.

Проверку градуировочной характеристики по двум градуировочным растворам выполняют

5

перед началом работ в день выполнения измерений. В случае обнаружения отклонения результатов измерения массовой концентрации ионов в градуировочных растворах более чем на 15 % и изменения времени удерживания более чем на 3.5 % для любого из анализируемых катионов проводят повторную градуировку хроматографа во всем диапазоне измерений.

5.3    Отбор проб — по ГОСТ 5363.

5.4    Подготовка проб для хроматографического разделения

5.4.1    Пробу продукта подвергают хроматографическому разделению после предварительной подготовки.

5.4.2    При наличии видимых взвешенных частиц или осадка пробу продукта центрифугируют при 8000 об/мин в течение 15 мин или трижды фильтруют через фильтры диаметром пор 0.45 мкм.

При отсутствии осадка или взвешенных частиц подготовку пробы не проводят.

5.4.3    Пробу продукта объемом 10 см³ пипеткой вносят в мерную колбу вместимостью 50 см’ и доводят до метки бидистиллированной водой.

5.4.4    Пробу продукта, подготовленную по 5.4.3. вводят в петлю петлевого дозатора хроматографа шприцем и выполняют измерения по 5.5. Хроматографическое разделение каждой пробы проду кт;» повторяют не менее двух раз.

5.4.5    Но результатам предварительных измерений пробы, подготовленной по 5.4.3. оценивают состав и максимальные концентрации анализируемых катионов в пробе продукта.

5.4.6    Результаты первичного хроматографического разделения являются основанием для принятия решения о необходимой степени разведения пробы продукта для измерения массовой концентрации анализируемых катионов. При содержании в подготовленной пробе какого-либо из измеряемых катионов более 20.0 мг/дм³ (регламентированного таблицей 1) пробу разбавляют до требуемого уровня массовой концентрации бидистиллированной водой. При содержании в пробе какого-либо из измеряемых катионов менее 0.1 мг/дм³ (регламентированного таблицей 1) подготовку пробы по 5.4.3 нс проводят.

5.5 Проведение измерений

5.5.1    Шприц для ввода пробы в хроматограф промывают 3-кратным объемом пробы, подготовленной к хроматографическому разделению по 5.4. Измерения проводят на двух параллельных пробах продукта.

5.5.2    Поворачивают кран ввода пробы в положение LOAD (ЗАГРУЗКА).

5.5.3    Пробу продукта, подготовленную для хроматографического разделения по 5.4.3, набирают в ширин и вводят в петлевой дозатор хроматографа.

5.5.4    Поворачивают кран ввода пробы в положение INJECT (ВВОД). Программа сбора и обработки хроматографической информации при этом запускается автоматически.

5.5.5    По окончании измерений хроматограммы каждой параллельной пробы записываются в программном интерфейсе системы сбора и обработки данных, обрабатываются в соответствии с руководством пользователя программно-аппаратного комплекса и могут быть выведены на дисплей и/или принтер.

5.6    Обработка результатов измерений

Обработку результатов измерений пробы продукта и расчет массовой концентрации каждого катиона в продукте X_(V выполняет система сбора и обработки данных хроматографа.

5.7    Характеристики погрешности измерений массовой концентрации катионов и нормативы оперативного контроля

Характеристики погрешности измерений и значения нормативов оперативного контроля приведены в таблице 3.

Табл и на 3 — Характеристики относительных погрешностей И1мсрсний массовой концентрации анализируемых ионов и значения нормативов оперативного контроля

Анализируемый ион Диапазон измерения массовой концентрации, мг/дм' Гранины относительной позрсшности измерений ± 5 % при Р = 0.95 Нормативы оперативного контроля. %. при Рш 0.95 ВОСII рои июли мости 0о,» Сходимости dmH Калий 0.1—5.0 включ. 20 24 14 Св. 5,0—20.0 включ. 15 18 12

6

Продолжение таблицы 3

Акали зируемый нон Диапазон измерения массовой концентрации. мг/дм5 Гранины относительной погрешности измерений ± 8 % при Р - 0.95 Нормативы оперативного контроля, %. при Р - 0.95 Воспроизводимости А™ Сходимости dmH Натрий 0.1 —1.0 включ. 20 24 16 Св. 1.0— 20.0 включ. 15 18 14 Аммоний 0.10—5.0 включ. 25 30 15 Св. 0.5—20.0 включ. 10 13 10 Кальций 1.0—20.0 включ. 10 13 12 Магний 1.0—4.0 включ. 25 30 12 Св. 4.0—20.0 включ. 10 13 10 Стронций 1,0—10.0 включ. 20 24 12 Св. 10—20.0 включ. 15 18 10 Фторид 0.1—1.0 включ. 25 30 14 Св. 1.0—20 включ. 10 13 12 Хлорид 0.1 —1.0 включ. 25 30 15 Св. 1.0— 20.0 включ. 10 13 12 Нитрат 0.1 —1.0 включ. 20 24 15 Св. 1,0—20,0 включ. 15 20 12 Нитрит 0.1 —1,0 включ. 25 30 15 Св. 1.0—20.0 включ. 10 13 12 Фосфат 0.1—0.5 включ. 15 18 15 Св. 0.5—20.0 включ. 10 13 12 Сульфат 0.1 —1.0 включ. 25 30 15 Св. 1,0— 20,0 включ. 20 24 12

Расхождение между результатами двух параллельных измерений по данной методике в одной лаборатории, одним оператором, с использованием одного и того же экземпляра хроматографа, одних и тех же реактивов в одной серии измерений (норматив сходимости) не должно превышать значений, указанных в таблице 3.

Расхождение между результатами двух параллельных измерений, выполненных по данной методике в двух разных лабораториях (норматив воспроизводимости), не должно превышать значений. указанных в таблице 3.

5.8 Оформление результатов измерений

За окончательный результат измерений принимают среднеарифметическое значение Х_ер, мг/дм³,из результатов двух параллельных измерений. Результаты измерений массовой концентрации анализируемых катионов в продукте представляют в виде:

йс„± Д).    (3)

где Х_ср — результат измерений, мг/дм³;

Д — Гранины абсолютной погрешности измерений, мг/дм³.

Значение д рассчитывают по формуле

Д = 8x^100,    (4)

где б — относительная погрешность измерений массовой концентрации анализируемого катиона (приведена в таблице I).

7