Методика выполнения измерений зарегистрирована в Федеральном реестре методик выполнения, измерений, применяемых, в сферах распространения государственного метрологического контроля и надзора РФ (регистрационный код ФР. 1.31.2001.00214)
МУ 08-47/112
(по реестру аккредитованной метрологической службы Томского политехнического университета)
МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ЙОДА В ЙОДИРОВАННЫХ ПРОДУКТАХ (НАПИТКИ БЕЗАЛКОГОЛЬНЫЕ, ВОДЫ ПИТЬЕВЫЕ И МИНЕРАЛЬНЫЕ, ХЛЕБ, СОЛЬ ПОВАРЕННАЯ)
Издание второе. С изменением №1
Томск
1
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ВНЕДРЕНЧЕСКАЯ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ФИРМА “ЮМХ”
АККРЕДИТОВАННАЯ МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ СЛУЖБА ТПУ
(аттестат об аккредитации № РОСС RU 01.00143-03 от 24.12.01)
СВИДЕТЕЛЬСТВО ОБ АТТЕСТАЦИИ МВИ №08-47/112 А
(взамен 08-47/112)
Методика выполнения измерений массовой концентрации йода методами потенциометрического титрования и инверсионной вольтамперометрии, разработанная в Томском политехническом университете и ООО «ВНП Ф «ЮМХ» и регламентированная в МУ 08-47/112 (по реестру аккредитованной метрологической службы Томского политехнического университета) с Изменением №1
МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ЙОДА В ЙОДИРОВАННЫХ ПРОДУКТАХ (НАПИТКИ БЕЗАЛКОГОЛЬНЫЕ, ВОДЫ ПИТЬЕВЫЕ И МИНЕРАЛЬНЫЕ,
ХЛЕБ, СОЛЬ ПОВАРЕННАЯ)
аттестована в соответствии с ГОСТ Р 8.563 (ГОСТ 8.010).
Аттестация осуществлена по результатам теоретического и экспериментального исследования МВИ.
В результате аттестации МВИ установлено, что данная МВИ соответствует предъявляемым к ней метрологическим требованиям и обладает следующими основными метрологическими характеристиками:
1 Диапазоны измерений, относительные значения показателей точности, воспроизводимости и правильности методики при доверительной вероятности Р=0,95 |
Метод
анализа |
Объект
анализа |
Наименование определяемого компонента и диапазон измеряемых содержаний |
Характеристика погрешности -показатель точности (границы интервала, в котором погрешность находится с заданной вероятностью),
±6, % |
Характеристика случайной погрешности - показатель воспроизводимости (среднеквадратическое отклонение случайной составляющей) ± ст(6), % |
Характеристика систематической составляющей погрешности (границы интервала, в котором систематическая погрешность находится с заданной вероятностью) ±5С.% |
Потен-
циомет-
рия |
Напитки
безалкогольные, воды питьевые и минеральные |
йод
От 0,08 до 0,20 мг/дм3 включ. |
30 |
12 |
16 |
Инвер-
сионная
вольтам
перомет
рия |
Напитки
безалкогольные, воды питьевые и минеральные |
йод
От 0,005 до 1,3 мг/дм3 включ. |
26 |
9 |
16 |
Хлеб |
иод
От 0,2 до 2,3 мг/кг включ. |
35 |
17 |
8 |
Соль
поваренная |
иод
От 1,0 до 60 мг/кг включ. |
24 |
10 |
12 |
|
2
плуатации прибора, правила работы с химическими реактивами и химической посудой.
5.1.2 Прибор и мешалка в процессе эксплуатации должны быть надежно заземлены.
5.1.3 При выполнении аналитических измерений необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.4.019.
5.1.4 Электробезопасность при работе с электроустановками - по ГОСТ 12.1.019.
5.1.5 Помещение лаборатории должно соответствовать требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009.
5.2 Требования к квалификации операторов
Выполнение измерений производятся лаборантом или химиком-аналитиком, владеющим техникой вольтамперометрического анализа и изучившим инструкцию по эксплуатации используемой аппаратуры.
5.3 Условия выполнения измерений
• Температура окружающего воздуха, °С 25 ± 10
• Атмосферное давление, мм.рт.ст 760 ± 30
• Относительная влажность воздуха, % 65 ± 15
• Частота переменного тока, Гц 50 ± 5
• Напряжение питания в сети, В 220 ± 22
Измерения проводятся в нормальных лабораторных условиях:
6 ОТБОР И ХРАНЕНИЕ ПРОБ
Метод отбора и хранения проб указан в нормативной документации для данного типа анализируемого объекта (по ГОСТ 5667, ГОСТ 6687.0, ГОСТ 23268.0, ГОСТ 24481, ГОСТР51301).
Для анализа используют две параллельные пробы.
(Измененная редакция, Изм. №1)
7 СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ, ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, ПОСУДА, РЕАКТИВЫ И МАТЕРИАЛЫ7.1 Средства измерений и вспомогательное оборудование
7.1.1 Высокоомный рН-метр-милливольтметр типа pH-340, или pH-121, или другой модели, или иономер И-130 (И-120, И-115), или универсальный иономер ЭВ-74 и т.д. (метод 1)
11
7.1.2 Полярограф (ПУ или другой) в комплекте с двухкоординатным самописцем и цифровым вольтметром типа Ф-203 [1] (метод 2);
или комплекс СТА аналитический вольтамперометрический [2] в комплекте с IBM-совместимым компьютером (Приложение В) (метод 2).
Допускается использовать другое оборудование и приборы, позволяющие воспроизводить технические и метрологические характеристики, указанные в данной методике анализа.
7.1.3 Электроды:
метод 1 - серебряный и хлоридсеребряный ЭВЛ-1МЗ или другой подобного типа;
метод 2 - рабочий электрод - ртутно-пленочный; электрод сравнения - хлоридсеребряный (8.3.2); вспомогательный электрод: хлоридсеребряный или платиновый;
7.1.4 Весы лабораторные по ГОСТ 24104.
7.1.5 Дозаторы пипеточные емкостью 0,01 - 1,00 см3 (10- 1000 мкл) с дискретностью 1 или 2 мкл.
7.1.6 Магнитная мешалка типа ММ4 (Польша) или другая подобного типа, стержень магнитной мешалки.
7.1.7 Плитка электрическая с закрытой спиралью по ГОСТ 14919 или других марок.
7.1.8 Муфельная печь типа ПМ - 8 или МР -64-0215 по ГОСТ 9736;
или электропечь сопротивления камерная лабораторная, обеспечивающая поддержание заданного температурного режима от 150 °С до 600 °С с погрешностью ± 25 °С;
или комплекс пробоподготовки "Темос-Экспресс" с диапазоном рабочих температур от 50 °С до 650 °С с погрешностью измерений +15 °С (изготовитель ООО "ИТМ", г.Томск).
7.1.9 Аппарат для дистилляции воды АСД-4 по ГОСТ 15150 или [3].
7.1.10 Щипцы тигельные [4].
7.1.11 Азот газообразный по ГОСТ 9293.
7.2 Посуда
7.2.1 Пипетки мерные лабораторные стеклянные 2-го класса точности вместимостью 0,50; 1,00; 2,00; 5,00; 10,0 см3 по ГОСТ 29227.
7.2.2 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные по ГОСТ 25336 или посуда мерная лабораторная стеклянная 2-го класса точности по ГОСТ 1770: колбы наливные вместимостью 25,0; 50,0;
100,0 см3; цилиндры вместимостью 10,0 см3.
7.2.3 Стаканчики:
метод 1 - стеклянные или кварцевые стаканчики вместимостью 25; 50;
100 см3;
метод 2 - кварцевые стаканчики вместимостью 25 см3.
7.2.4 Палочки стеклянные по ГОСТ 21400.
7.2.5 Сборник для слива солей серебра.
7.2.6 Эксикатор по ГОСТ 25336.
7.2.7 Бутыли из стекла или полиэтилена с притертыми или винтовыми пробками с номинальной вместимостью 100 - 500 см3 для хранения растворов, отбора и хранения проб воды.
7.3 Реактивы и материалы
7.3.1 Государственные стандартные образцы состава водных растворов ионов иодида с погрешностью не более 1,0 % отн. при Р = 0,95. Концентрация элемента в стандартном образце должна быть не менее 1,0 мг/см3.
Например, ГСО 6088-91 - раствор иодид-ионов с концентрацией 1,0 мг/см3 (1000 мг/дм3).
7.3.2 Государственные стандартные образцы состава водных растворов ионов серебра с погрешностью не более 1,0 % отн. при Р = 0,95. Концентрация элемента в стандартном образце должна быть не менее 0,01 г/дм3.
Например, ГСО 3397-86 - раствор серебра с концентрацией 0,100 г/дм3 (100 мг/дм3).
7.3.3 Калий йодистый [5] ос.ч. или по ГОСТ 4232 х.ч.
7.3.4 Натрий азотнокислый по ГОСТ 4168.
7.3.5 Калий азотнокислый по ГОСТ 4217.
7.3.6 Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277-75.
7.3.7 Калия гидроокись по ГОСТ 4228-77.
7.3.8 Кислота азотная концентрированная по ГОСТ 11125 ос.ч или по ГОСТ 4461 х.ч.
7.3.9 Калий хлористый [6].
7.3.10 Натрия гидроокись по ГОСТ 4228.
7.3.11 Кислота аскорбиновая (порошок) по ГОСТ 6245 .
7.3.12 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709 (метод 1).
7.3.13 Вода бидистиллированная [7] или дистиллированная по ГОСТ 6709, перегнанная в присутствии серной кислоты (0,5 см3 концентрированной серной кислоты на 1 дм3 дистиллированной воды) и калия марганцовокислого (3 см3 3%-ного раствора) (метод 1 и 2).
7.3.14 Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490.
7.3.15 Бумага индикаторная универсальная (pH 1-10) [8].
7.3.16 Бумага фильровальная по ГОСТ 12026 или фильтры обеззо-ленные (синяя лента).
7.2.7 (Введен дополнительно, Изм. №1)
13
8 ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ
8.1 Подготовка приборов к работе
Подготовку и проверку pH-метров, полярографов, анализаторов вольтамперометрических, а также нагревательных приборов производят в соответствии с инструкцией по эксплуатации и техническому описанию соответствующего прибора.
8.2 Подготовка лабораторной посуды
Новые стеклянные и кварцевые стаканчики промывают раствором бикарбоната натрия, азотной кислотой (1:1) и многократно бидистиллиро-ванной водой. После использования стаканчики промывают раствором бикарбоната натрия, ополаскивают многократно бидистиллированной водой и прокаливают в муфельной печи при температуре 450 °С - 500 °С. Хранят стаканчики закрытыми калькой или в эксикаторе в сухом виде.
8.3 Приготовление индикаторного электрода и электрода сравнения
Метод 1
8.3.1 Подготовка индикаторного серебряного электрода
Индикаторный серебряный электрод представляет собой фторопластовый стержень с запрессованной серебряной проволокой диаметром 0,8 мм, выступающий наружу на 5 - 7 мм, площадь поверхности составляет около 0,2 см2 (поставляется потребителю в готовом виде). Для подготовки нового электрода к работе рабочую поверхность электрода кратковременно опускают в азотную кислоту (1:1), промывают дистиллированной водой, зачищают поверхность серебра до блеска и снова ополаскивают бидистиллированной водой.
8.3.2 Подготовка к работе электрода сравнения
Хлорсеребряный электрод типа ЭВЛ-1МЗ (или другого типа) заполняют насыщенным раствором калия хлористого и хранят в соответствии с инструкцией. Допустимо применение хпоридсеребряного электрода по ГОСТ 51301, с использованием одномолярного раствора калия хлористого.
Метод 2
8.3.3 Подготовка индикаторного ртутно-пленочного электрода
Индикаторный ртутно-пленочный электрод представляет собой фторопластовый стержень с запрессованной серебряной проволокой диаметром 0,8 мм, выступающий наружу на 5 - 7 мм. Площадь поверхности составляет примерно 20 мм2 (поставляется потребителю в готовом виде). Для подготовки электрода к работе на поверхность серебра наносят пленку ртути. Покрытие ртутью производят путем опускания рабочей части электрода (серебряной проволоки) в металлическую ртуть на 2 - 3 с, за-14
тем ртуть растирают фильтровальной бумагой для равномерного распределения по поверхности серебра. В том случае, если на конце серебряной проволоки "свисает" избыточное количество ртути в виде капли, ее необходимо удалить стряхиванием в бюкс с ртутью. Электрод промывают би-дистиллированной водой. Процедуру амальгамирования рабочей поверхности электрода повторяют ежедневно
8.3.4 Подготовка к работе электрода сравнения
Хлоридсеребряный электрод (электрод сравнения или вспомогательный) при первом приготовлении заполняют раствором хлористого калия концентрации 1,0 моль/дм3 и поляризуют в течение одного - двух часов (например, в процессе проверки чистоты фона, стаканчиков и др. по
9.2.2 или В.1. приложения В). При протекании тока на поверхности серебра образуется осадок хлорида серебра и устанавливается потенциал, близкий к постоянному (равновесному) значению. После работы электроды ополаскивают бидистиллированной водой и хранят в растворе хлористого калия концентрации 1,0 моль/дм3.
8.4 Приготовление растворов
Метод 1 основан на определении йода с помощью потенциометрического титрования подготовленного анализируемого раствора пробы раствором ионов серебра
8.4.1 Основным раствором ионов серебра является государственный стандартный образец (ГСО) состава водных растворов ионов серебра с аттестованным значением концентрации 1000,0 мг/дм3 (9,26-10"3 моль/дм3).
Рекомендуется использовать инструкцию по применению ГСО.
8.4.2 При отсутствии ГСО раствора ионов серебра, а также при проведении серийных анализов проб возможно приготовление раствора Ад (+) с концентрацией 1000 мг/дм3 из серебра азотнокислого (согласно ГОСТ 4212).
Для этого на аналитических весах берут навеску 0,1575 г серебра азотнокислого, взвешенную с точностью до 0,0001 г. Навеску помещают в колбу вместимостью 100,0 см3, добавляют бидистиллированную воду, встряхивают раствор и доводят объем раствора бидистиллированной водой до 100,0 см3.
Растворы солей серебра хранят в склянках из темного стекла во избежание образования коллоидного серебра под воздействием света.
Основной раствор устойчив в течении 10 месяцев.
8.4.3 Аттестованную смесь серий АС-1 с содержанием 100,0 мг/дм3 ионов серебра готовят внесением и разбавлением 2,5 см3 раствора ионов серебра азотнокислого концентрации 1000 мг/дм3 в мерных колбах вместимостью 25,0 см3 бидистиллированной водой до метки. При повторном
15
приготовлении растворы сливают в специальный сборник, колбы не промывают водой, а заполняют свежеприготовленным раствором той же концентрации.
АС-1 устойчив в течение б месяцев при хранении в посуде из темного стекла.
8.4.4 Аттестованную смесь серий АС-2 с содержанием 10,0 мг/дм3 серебра готовят внесением и разбавлением 2,5 см3 раствора серебра азотнокислого концентрации 100 мг/дм3 в мерных колбах вместимостью
25.0 см3 бидистиллированной водой до метки. При повторном приготовлении растворы сливают в специальный сборник, колбы не промывают водой, а заполняют свежеприготовленным раствором.
АС-2 устойчив в течение 14 дней при хранении в посуде из темного стекла.
Метод 2 основан на определении йода в продуктах и напитках по методу добавок АС йодид-ионов методом инверсионной вольтамперометрии
8.4.5 Основным раствором иодид-ионов является государственный стандартный образец (ГСО 6088-91 или др.) состава водных растворов йодид-ионов с аттестованным значением концентрации 1000,0 мг/дм3.
Рекомендуется использовать инструкцию по применению ГСО.
8.4.6 При отсутствии ГСО раствора йодид-ионов возможно приготовление из соли калия йодистого марки хч. или ос.ч. Раствор калия йодистого с концентрацией иодид-иона 1000,0 мг/дм3 готовится следующим образом.
Реактив калий йодистый высушивают до постоянной массы при 105 °С - 110 °С. Навеску (0,1308 ± 0,0002) г калия йодистого помещают в колбу объемом 100,0 см3, растворяют в небольшом количестве бидистиллированной воды и доводят объем до метки бидистиллированной водой. Защищают от воздействия света с помощью посуды из темного стекла или посуды, обернутой светозащитной бумагой.
8.4.7 Аттестованную смесь серий АС-1 с содержанием
100.0 мг/дм3 иодид-иона готовят внесением и разбавлением 2,5 см3 раствора йодид-ионов концентрации 1000 мг/дм3 в мерных колбах вместимостью 25,0 см3 бидистиллированной водой до метки.
АС-1 устойчив в течение 3 месяцев при хранении в посуде из темного стекла.
8.4.8 Аттестованную смесь серий АС-2 с содержанием 10,0 мг/дм3 йодид-ионов готовят внесением и разбавлением 2,5 см3 раствора йодид-ионов концентрации 100 мг/дм3 в мерных колбах вместимостью 25,0 см3 бидистиллированной водой до метки. При повторном приготовлении рас-16
творы выливают, колбы не промывают водой, а заполняют свежеприготовленным раствором.
АС-2 устойчив в течение 30 дней, при хранении в посуде из темного стекла.
8.4.9 Аттестованную смесь серий АС-3 с содержанием 5,0 мг/дм3 йодид-ионов готовят внесением и разбавлением 1,25 см3 раствора йодид-ионов концентрации 100,0 мг/дм3 в колбе вместимостью 25,0 см3, растворяют в небольшом количестве бидистиллированной воды и доводят объем до метки бидистиллированной водой. Защищают от воздействия света с помощью посуды из темного стекла или посуды, обернутой светозащитной бумагой.
АС-3 готовят в день применения.
8.4.10 Раствор калия хлористого насыщенный при температуре
20 °С
В химический стакан объемом 200,0 см3 вносят приблизительно 40 г калия хлористого, добавляют 100 см3 бидистиллированной воды, нагревают до температуры 80 -100 °С, охлаждают до комнатной температуры. В охлажденном растворе должны быть кристаллики калия хлористого (метод 1).
8.4.11 Раствор калия хлористого концентрации 1,0 моль/дм3
Навеску (7,46 ± 0,01) г калия хлористого помещают в колбу вместимостью 100,0 см3, растворяют в небольшом количестве бидистиллированной воды и доводят объем до метки бидистиллированной водой (метод 1 и 2).
8.4.12 Раствор калия азотнокислого концентрации 0,1 моль/дм3
Навеску (2,53 ± 0,01) г калия азотнокислого помещают в мерную
колбу вместимостью 250 см3, растворяют в небольшом количестве бидистиллированной воды, перемешивают и доводят объем до метки бидистиллированной водой (метод 1).
8.4.13 Рабочий раствор серной кислоты концентрации 1,0 моль/дм3 для нейтрализации щелочи готовят путем разбавления концентрированной серной кислоты. Для этого, в колбу вместимостью 1000 см3, наполовину заполненную бидистиллированной водой, вносят 50,0 см3 концентрированной серной кислоты, перемешивают и доводят объем до метки бидистиллированной водой (метод 2).
8.4.14 Раствор натрия или калия гидроокиси концентрации 10%
В мерную колбу вместимостью 100 см3 вносят 11 г раствора натрия или калия гидроокиси, растворяет в небольшом объеме бидистиллированной воды, и доводят объем до метки бидистиллированной водой. Раствор переносят в полиэтиленовую банку с крышкой (метод 2).
8.4.15 Азотную кислоту (марки ХЧ) рекомендуется перегонять. Перегнанная (при температуре 120 °С) азотная кислота должна быть концен-
17
трации 12,0 моль/дм3 (метод 2).
8.4.16 Рабочий раствор калия азотнокислого 0,5 моль/дм3
Навеску (5,02 ± 0,01) г калия азотнокислого помещают в мерную колбу вместимостью 100,0 см3 растворяют в небольшом количестве биди-стиллированной воды и доводят до метки этой же водой (метод 2).
8.4.17 Рабочий раствор натрия азотнокислого 0,1 моль/дм3
Навеску (0,85 ±0,01) г натрий азотнокислого помещают в мерную
колбу вместимостью 100,0 см3, растворяют в небольшом количестве биди-стиллированной воды и доводят до метки той же водой (метод 2).
8.5 Подготовка проб
Подготовка проб имеет целью перевести все формы йода в электрохимически определяемую форму - йодид-иона (метод 1 и метод 2).
Если продукты йодированы добавлением калия йодистого, то подготовка проб состоит в обезгаживании напитков и разбавлении проб.
8.5.1 Подготовка проб напитков (йодированных калием йодистым) для метода 1 проводится следующим образом:
После вскрытия бутыли с газированной водой или напитком отбирают порцию примерно 200 см3 в чистый стакан, защищают от действия солнечного света и обезгаживают одним из следующих способов.
1. Пропускают через раствор ток инертного газа (азота) в течение 10-15 мин.
2. Подкисляют раствором серной кислоты концентрации 1 моль/дм3, проверяют по индикаторной бумажке pH раствора (значение pH должно быть 2 -3) и перемешивают на магнитной мешалке в течение 5-10 мин для удаление углекислого газа. После обезгаживания приступают к измерениям.
8.5.2 Подготовка проб напитков (йодированных калием йодистым) для метода 2 проводится по 8.5.1 способ 1.
8.5.3 Подготовка проб соли поваренной (йодированной калием йодистым)
Навеску соли массой 0,500 г, взятой с точностью до 0,002 г помещают в мерную колбу вместимостью 50 см3, растворяют в небольшом количестве бидистиллированной воды, перемешивают и доводят бидистил-лированной водой до метки.
8.5.4 Подготовка проб хлеба (йодированного любой формой йода) (для метода 2) при определении массовой концентрации йода проводят следующим образом:
18
Навеску пробы тщательно гомогенизированного образца массой 0,1 - 0,2 г, взвешенной на аналитических весах с точностью до 0,0002 г, помещают в кварцевый стаканчик вместимостью 20,0 см3, добавляют
1,0 см3 раствора калия или натрия гидроксида концентрации 10 % масс, 2 см3 раствора калия азотнокислого концентрации 0,5 моль/дм3. Тщательно перемешивают.
Помещают стаканчик на плитку или в комплекс пробоподготовки «Темос-экспресс» с температурой 130 °С до полного высушивания массы. После этого температуру комплекса увеличивают до 200 °С на 10 мин, затем до 300 °С на 5 мин, затем до 480 °С на 15 мин (или стаканчик помещают в муфель с такой же температурой).
Стаканчики вынимают, охлаждают, добавляют 1,0 см3 калия азотнокислого с концентрацией 0,5 моль/дм3, снова помещают стаканчик в комплекс или на плитку с температурой 130 °С -150 °С, раствор упаривают досуха.
После этого температуру комплекса увеличивают до 480 °С (или стаканчик помещают в муфель с такой же температурой) на 15 мин.
Обработку нитратом калия повторяют еще раз. Для этого стаканчик охлаждают, добавляют 1,0 см3 калия азотнокислого, упаривают досуха, увеличивают температуру до 480 °С и спекают пробу в течении 10-15 мин. После такой обработки осадок в стаканчике должен быть белым без вкраплений черных или серых частиц пробы.
Стаканчик охлаждают, добавляют 8,0 см3 бидистиллированной воды, 1,6 - 1,8 см3 серной кислоты концентрации 1,0 моль/дм3 и примерно 0,02 г аскорбиновой кислоты, тщательно перемешивают стеклянной палочкой и проверяют кислотность раствора по индикаторной бумаге. Значение pH раствора должна быть от 2 до 3.
Проба хлеба готова к измерению.
Примечание. 1. Если продукты (кроме хлеба) йодированы добавлением йодата калия (КЮ3), то перед проведением измерения пробу подкисляют кислотой до значения pH 2 - 3, добавляют 0,01 г аскорбиновой кислоты и измеряют концентрацию йодид-ионов (метод 1 и 2).
2. Если продукты йодированы органическими соединениями йода (например, йод-казеин и др.), то пробоподготовку проводят путем окислительного плавления и восстановления по 8.5.4 (метод 1 и 2).
3. Если неизвестно в какой форме находится йод в продукте, то пробоподготовку проводят по 8.5.4 (метод 1 и 2).
8.6 Подготовку холостых проб проводят в тех же условиях, что и пробоподготовку анализируемых объектов, со всеми реактивами, но без внесения навески или объема пробы, используя вместо нее бидистилли-рованную воду.
8.2, 8.3.3., 8.3.4, 8.5, 8.6 (Измененная редакция, Изм. №1).
19
9 ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ
Метод 1 - определение массовой доли йода с использованием серебряного электрода методом потенциометрического титрования
9.1 Условия проведения измерений:
Аппаратура: высокоомный милливольтметр (рН-метр),
Электроды - серебряный и хпоридсеребряный,
Рабочий раствор - АС ионов серебра концентрации 10,0 мг/дм3. Область измеряемых потенциалов - от - 20 мВ до 200 мВ.
Для проведения анализа проб напитков на содержание йода методом потенциометрического титрования выполняют следующие операции:
9.1.1 Проверку работы электродов и потенциометра (рН-метра-миливольтметра) проводят следующим образом:
В чистый стаканчик объемом 50 см3 вносят дозатором 0,20 см3 стандартного раствора иодид-ионов концентрации 10,0 мг/дм3, добавляют дистиллированной воды до 10,0 см3, вносят стеклянной лопаточкой примерно 0,05 - 0,10 г реактива - нитрата калия. Затем помещают стаканчик на магнитную мешалку, опускают в стаканчик рабочий серебряный электрод, электрод сравнения, стержень магнитной мешалки. Включают мешалку и титруют раствор иодида добавлением по 0,01 - 0,02 см3 раствора азотнокислого серебра, концентрации 10 мг/дм3 (0,0000926 моль/дм3). Записывают объемы азотнокислого серебра, пошедшего на титрование, и замеренные по потенциометру значения потенциалов (мВ), установившиеся во времени.
Данные вносят в таблицу (приведен пример титрования). Титруют до резкого возрастания потенциала в области от 50 мВ до 150 мВ (см.рисунок 1). Если скачок потенциалов наблюдается в другой области, то необходимо заменить электрод сравнения или индикаторный электрод. Далее рассчитывают или ДЕ и находят область максимума
этих значении.
Пример: |
VK! , СМ3 |
0 |
0,04 |
0,08 |
0,12 |
0,16 |
0,20 |
0,22 |
0,24 |
0,26 |
0,28 |
0,30 |
Е, мВ |
-14 |
-10 |
-4 |
4 |
14 |
23 |
40 |
70 |
140 |
157 |
164 |
АЕ AV или АЕ |
|
|
|
|
9 |
17 |
30 |
70 |
17 |
7 |
|
*) - при равных объемах добавляемого реагента, AV, можно упро-
д/7
стить расчет, используя вместо разность потенциалов АЕ. |
Продолжение Свидетельства № 08-47/112 А
2 Диапазон измерений, значения пределов повторяемости и воспроизводимости при доверительной вероятности Р=0,95 |
Метод
анализа |
Объект
анализа |
Наименование определяемого компонента и диапазон измеряемых содержаний |
Предел повторяемости (для двух результатов параллельных определений), г |
Предел воспроизводимости (для двух результатов измерений), R |
Потен-
циомет-
рия |
Напитки безалкогольные, воды питьевые и минеральные |
ЙОД
От 0,08 до 0,20 мг/дм включ. |
0,25 • X |
0,34 • ~Х |
Инверси-
онная
вольтам
перомет
рия |
Напитки безалкогольные, воды питьевые и минеральные |
йод
От 0,005 до 1,3 мг/дм включ. |
0,22 • X |
0,25 • X |
Хлеб |
ЙОД
От 0,2 до 2,3 мг/кг включ. |
0,36 • |
0,48 ■ |
Соль поваренная |
ЙОД
От 1,0 до 60 мг/кг включ. |
0,17- X |
0,28 X |
|
X - среднее арифметическое значение результатов параллельных определений массовой концентрации компонента |
X - среднее арифметическое значение результатов анализа, полученных в двух лабораториях
3 Дата выдачи свидетельства 4 октября 2004 г
Метролог метрологической службы ТПУ
Н.П.Пикула " 4 " октября 2004 г.
«СОГЛАСОВАНО»
Главный метролог ТПУ | |
М.М.Чухланцева 2004 г. |
«УТВЕРЖДАЮ»
Проректор по ИР | |
«УТВЕРЖДАЮ»
Директор ООО «ВНПФ «ЮМХ»
Объем точки эквивалентности (VT3) рассчитывают как среднее арифметическое двух объемов рабочего раствора, между которыми находится максимум ае_ (или максимум АЕ).
AV
Например, по данным в таблице :
vAs=vT3 =
Концентрацию раствора йода (С, мг/дм3) рассчитывают по форму-
Уг - объем взятый для титрования, см3;
УAg - объем раствора серебра, пошедший на титрование, см3;
CAg - концентрация раствора серебра, равная 10,0 мг/дм3. 127 и 108- молярные массы, соответственно йода и серебра.
9.1.2 Измерение при анализе пробы, подготовленной по 8.5, на содержание йода (метод 1)
В чистый стаканчик вносят пипеткой 20,0 см3 подготовленную по 8.5 пробу, помещают на магнитную мешалку, опускают в стаканчик рабочий серебряный электрод, электрод сравнения и стержень магнитной мешалки. Включают мешалку и титруют раствор пробы неизвестной концентра-
21
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО
ОБРАЗОВАНИЯ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ВНЕДРЕНЧЕСКАЯ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ФИРМА “ЮМХ” АККРЕДИТОВАННАЯ МЕТРОЛОГИЧЕСКАЯ СЛУЖБА ТПУ (аттестат об аккредитации № РОСС RU 01.00143-03 от 24.12.01)
«УТВЕРЖДАЮ»
Проректор по ИР ТП |
|
J ЭИ
Методика внесена в государственный Реестр методик вь
сферах распространения государственного метро.
и надзора |
«УТВЕРЖДАЮ»
Директор ООО «ВНПФ «ЮМХ»
|
ии, применяемых в контроля |
МУ 08-47/112
(по реестру метрологической службы)
МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ МАССОВОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ ЙОДА В ЙОДИРОВАННЫХ ПРОДУКТАХ (НАПИТКИ БЕЗАЛКОГОЛЬНЫЕ, ВОДЫ ПИТЬЕВЫЕ И МИНЕРАЛЬНЫЕ, ХЛЕБ, СОЛЬ ПОВАРЕННАЯ)
Издание второе. С изменением №1
«СОГЛАСОВАНО»
Метролог метрологической службы ТПУ
^_Н.П.Пикула
" 4 " октября 2004 г
1 НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Методики предназначены для анализа проб йодированных продуктов (напитков безалкогольных, вод питьевых и минеральных, соли поваренной, хлеба и хлебобулочных изделий, обогащенных йодом) и устанавливают порядок определения массовой концентрации йода методами потенциометрического титрования и инверсионной вольтамперометрии.
Диапазоны содержаний определяемого компонента (йода) в анализируемых объектах приведены в таблице 1.
Определению йода в виде иодид-ионов мешают анионы: 1000-кратные избытки хлорид-, сульфат-, фосфат-, карбонат-ионов и более, чем 10-кратный избыток бромид- и нитрит-ионов.
Определению иодид-ионов мешают катионы-окислители (железо (3+) и др.) и катионы-осадители (серебро (1+); свинец (2+); ртуть (1+)) и поверхностно-активные органические вещества.
Влияние мешающих компонентов устраняется в процессе пробопод-готовки и измерения.
Определение массовой концентрации йода в йодированных продуктах проводят одним их двух методов:
Метод 1 (напитки безалкогольные, воды питьевые и минеральные )
- определение массовой концентрации йода с использованием серебряного электрода методом потенциометрического титрования. Минимально определяемая концентрация йода составляет 2-10"7 моль/дм3 (0,03 мг/дм3). Определению йода не мешает избыток хлорид-ионов в 1000 раз.
Метод 2 (напитки безалкогольные, воды питьевые и минеральные, соль поваренная и хлеб)
- определение массовой концентрации йода с использованием ртутно-пленочного электрода методом инверсионной вольтамперометрии. Минимально определяемая концентрация йода составляет 2 Ю"8 моль/дм3 (0,002 мг/дм3 или мг/кг). Определению йода не мешает избыток хлорид-ионов в 100 000 раз.
(Измененная редакция, Изм. №1)
6
2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ
В настоящей методике использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования ГОСТ 12.1.019-79 ССБТ. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты
ГОСТ 12.4.009-83 ССБТ. Пожарная техника для защиты объектов. Основные виды. Размещение и обслуживание
ГОСТ 1277-55 Реактивы. Серебро азотнокислое. Технические условия ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Технические условия
ГОСТ 2156-76 Реактивы. Натрий двууглекислый. Технические условия ГОСТ 4204-77 Реактивы. Кислота серная. Технические условия ГОСТ 4212-76 Реактивы. Методы приготовления растворов для колориметрического и нефелометрического анализа
ГОСТ 4228-77 Реактивы. Натрия гидроокись. Технические условия ГОСТ 4461-77 Реактивы. Кислота азотная. Технические условия ГОСТ 5667-65 Хлеб и хлебобулочные изделия. Правила приемки, методы отбора образцов, методы определения органолептических показателей и массы изделий
ГОСТ 6245-88 (ИСО 6557/1-86, ИСО 6557/2-84) Кислота аскорбиновая. Технические условия
ГОСТ 6687.0-86 Напитки безалкогольные, сиропы, квасы. Отбор проб и подготовка их к испытаниям.
ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия ГОСТ 9736-91 Приборы электрические прямого преобразования для измерения неэлектрических величин. Общие технические требования и методы испытаний
ГОСТ 12026-76 Бумага фильтровальная лабораторная. Технические условия
ГОСТ 14919-83 Электроплиты, электроплитки и жарочные электрошкафы бытовые. Общие технические условия
ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды
ГОСТ 17435-72 Линейки чертежные. Технические условия ГОСТ 17792-72 Электрод сравнения хпорсеребряный насыщенный образцовый 2-го разряда
ГОСТ 19908-90 Тигли, чашки, стаканы, колбы, воронки, пробирки и наконечники из прозрачного кварцевого стекла. Общие технические условия ГОСТ 20490-75 Реактивы. Калий марганцовокислый. Технические условия
ГОСТ 21400-75 Стекло химико-лабораторное. Технические требования. Методы испытаний
ГОСТ 23268.0-91 Воды минеральные питьевые, лечебные, лечебностоловые и природные столовые. Правила приемки и методы отбора проб
7
ГОСТ 24104-2001 Весы лабораторные. Общие технические условия ГОСТ 24481-80 Вода питьевая. Отбор проб
ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры
ГОСТ 26929-94 Сырье и продукты пищевые. Подготовка проб. Минерализация для определения содержания токсичных элементов
ГОСТ 27384-2001 Вода. Нормы погрешности измерений показателей состава и свойств
ГОСТ 28165-89 Приборы и аппараты лабораторные из стекла. Аквадистилляторы. Испарители. Установки ректификационные. Общие технические требования
ГОСТ 29225-91 (ИСО 1775-75) Посуда и оборудование фарфоровые лабораторные. Общие требования и методы испытаний
ГОСТ 29227-91 (ИСО 835-1-81) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 1. Общие требования
ГОСТ 29228-91 (ИСО 835-2-81) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 2. Пипетки градуированные без установленного времени ожидания
ГОСТ Р 8.563-96 Государственная система обеспечения единства измерений. Методики выполнения измерений
ГОСТ Р 51301-99 Продукты пищевые и продовольственное сырье. Инверсионно-вольтамперометрические методы определения содержания токсичных элементов (кадмия, свинца, меди и цинка)
ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 1. Основные положения и определения
ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике.
ГОСТ 24104 (Измененная редакция, Изм. №1)
ГОСТ Р ИСО 5725-1-2002 (Введен дополнительно, Изм. №1)
ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 (Введен дополнительно, Изм. №1)
3 СУЩНОСТЬ МЕТОДИКИ
Сущность метода 1 потенциометрического титрования заключается в измерении потенциала индикаторного серебряного электрода (относительно электрода сравнения) в процессе титрования йода в виде ио-дид-ионов ионами серебра с образованием малорастворимого соединения. Массовую концентрацию йода рассчитывают, определяя эквивалентный объем ионов серебра известной концентрации. Эквивалентный объем ионов серебра находят по резкому изменению потенциала в процессе титрования (точка эквивалентности).
Сущность метода 2 определения йода методом инверсионной вольтамперометрии заключается в измерении катодного пика тока, полученного при электровосстановлении осадка иодида ртути. Осадок получа-8
ют при накоплении йода на поверхности индикаторного ртутно-пленочного электрода при определенном потенциале в течение определенного времени.
Массовую концентрацию йода рассчитывают по методу стандартной добавки путем введения АС иодид-ионов в анализируемую пробу.
(Измененная редакция, Изм. №1)
4 ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОГРЕШНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА
Пределы относительной погрешности - показателей точности и её составляющих результатов определения массовой концентрации йода в анализируемых пробах методами потенциометрического титрования и инверсионной вольтамперометрии приведены в таблице 1А.
Методики обеспечивают получение результатов анализа при доверительной вероятности Р=0,95 с погрешностями не превышающими значений, приведенных в таблице 1 А.
Таблица 1 А - Диапазоны измерений, относительные значения показателей точности, воспроизводимости и правильности результатов определения массовой концентрации йода в пробах методами потенциометрического титрования и инверсионной вольтамперометрии при доверительной вероятности Р=0,95 |
Метод
анали
за |
Объект
анализа |
Наименование определяемого компонента и диапазон измеряемых содержаний |
Характеристика погрешности -показатель точности (границы интервала, в котором погрешность находится с заданной вероятностью), ±5, % |
Характеристика случайной погрешности -показатель воспроизводимости (среднеквадратическое отклонение случайной составляющей)
± ст(5), % |
Характеристика систематической составляющей погрешности (границы интервала, в котором систематическая погрешность находится с заданной вероятностью)
±5с,% |
Потен-
цио-
мет-
рия |
Напитки безалкогольные, воды питьевые и минеральные |
Йод
От 0,08 до 0,20 мг/дм3 включ. |
30 |
12 |
16 |
|
9
Метод
анали
за |
Объект
анализа |
Наименование определяемого компонента и диапазон измеряемых содержаний |
Характеристика погрешности -показатель точности (границы интервала, в котором погрешность находится с заданной вероятностью),
±8, % |
Характеристика случайной погрешности -показатель воспроизводимости (среднеквадратическое отклонение случайной составляющей)
± а(8 ), % |
Характеристика систематической составляющей погрешности (границы интервала, в котором систематическая погрешность находится с заданной вероятностью)
±8С,% |
Ин-вер-сион-ная вольт-амперо мет-рия |
Напитки безалкогольные, воды питьевые и минеральные |
Йод
От 0,005 до 1,3 мг/дм3 включ. |
26 |
9 |
16 |
Хлеб |
Йод
От 0,2 до 2,3 мг/кг включ. |
35 |
17 |
8 |
Соль
поваренная |
Йод
От 1,0 до 60 мг/кг включ. |
24 |
10 |
12 |
2.2 Значения показателя точности методики используют при:
- оценке деятельности лабораторий на качество проведения испытаний;
- оценке возможности использования результатов измерений при реализации методики выполнения измерений в конкретной лаборатории.
(Измененная редакция, Изм. №1)
Таблица 1 (Исключена, Изм.№1)
Таблица 1 А (Введена дополнительно, Изм. №1)
5 ТРЕБОВАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ АНАЛИТИЧЕСКИХ ИЗМЕРЕНИЙ
5.1 Условия безопасного проведения работ
5.1.1 К работе с pH-метром , мономером, полярографом или вольт-амперометрическим анализатором, нагревательными приборами и химическими реактивами допускается персонал, изучивший инструкцию по экс-
10