ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН
КАЧЕСТВО ВОДЫ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРМАНГАНАТНОГО ЧИСЛА
СТ РК 1498-2006
(ИСО 8467:1993 «Качество воды. Определение перманганатного числа», MOD)
Издание официальное
Комитет по техническому регулированию и метрологии Министерства индустрии и торговли Республики Казахстан (Г осстандарт)
Астана
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН республиканским государственным предприятием Комитета по техническому регулированию и метрологии Министерства индустрии и торговли Республики Казахстан
2 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ приказом Комитета по техническому регулированию и метрологии Министерства индустрии и торговли Республики Казахстан от 16 мая 2006 г., № 176
3 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к ИСО 8467:1993 «Качество воды. Определение перманганатного числа», с дополнительными требованиями, отражающие потребности экономики Республики Казахстан, которые выделены в тексте курсивом
4 СРОК ПЕРВОЙ ПРОВЕРКИ ПЕРИОДИЧНОСТЬ ПРОВЕРКИ5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Настоящий стандарт не может быть полностью и частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Комитета по техническому регулированию и метрологии Министерства индустрии и торговли Республики Казахстан
Содержание
1 Область применения
2 Нормативные ссылки
3 Определения
4 Метод измерений
5 Реактивы
6 Приборы и оборудование
7 Отбор и подготовка проб
8 Выполнение измерений
9 Выражение результатов
10 Отчет об испытаниях
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАНКАЧЕСТВО ВОДЫ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЕРМАНГАНАТНОГО ЧИСЛАДата введения 2007.07.01.1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает метод определения перманганатного числа воды. В первую очередь он предназначен для воды, используемой человеком в домашнем хозяйстве, для питьевой воды, природных минеральных вод, для воды из плавательных бассейнов и водоёмов для купания. Рассматриваемое число используют для определения параметра “окисляемость” Он применим к водам, с концентрацией хлорид-ионов не более 300 мл/дм3. Пробы с перманга-натным числом более 10 мл/дм3 необходимо разбавлять перед анализом. Нижний предел оптимального диапазона испытания не должен превышать 0,5 мл/дм3.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
CT РК 2.32-2001 Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений времени и частоты
ГОСТ 8.269-77 Государственная система обеспечения единства измерений. Бюретки измерительные стеклянные для химических неавтоматических газоанализаторов. Методы и средства поверки
ГОСТ 8.520-84 Государственная система обеспечения единства измерений. Весы лабораторные и общего назначения. Методика поверки
ГОСТ 29251-91 (ИСО 385-1-84) Посуда лабораторная. Бюретки. Часть 1. Общие требования.
ГОСТ 29228-91 (ИСО 835-2-81) Посуда лабораторная стеклянная. Пипетки градуированные. Часть 2. Пипетки градуированные без установленного времени ожидания
3 Определения
Перманганатное число (воды): Массовая концентрация кислорода, эквивалентная израсходованному количеству ионов перманганата при обработке этим окислителем воды в определённых условиях.
Примечание - Перманганатная окисляемость выражается в миллиграммах кислорода пошедшего на окисление органических веществ, содержащихся в 1 дм3 воды (мг02/дм3).
Издание официальное4 Метод измерений
Нагревают пробу в кипящей водяной бане с известным количеством перманганата калия и серной кислотой в течение определённого периода времени (10 мин). Восстанавливают часть перманганата окисляемым веществом в пробе и определяют израсходованное количество перманганата путём добавления избытка раствора натрия щавелевокислого с последующим титрованием его перманганатом.
Примечание - Предлагаемый максимум перманганатного числа порядка 10 мл/дм3 эквивалентен потреблению примерно 60% добавленного в неразбавленную пробу перманганата.
Метод основан на окислении вещества пробы раствором калия марганцевокислого в серной кислоте. После кипячения в пробу добавляется стандартный раствор щавелевой кислоты, которая реагирует с избытком перман-ганат-ионов. Избыток щавелевой кислоты оттитровывается стандартным раствором калия марганцевокислого.
Примечание - Определению мешают хлориды (> 300 мл/дм3), которые можно маскировать добавкой сульфата ртути (II). Железо (II), сульфиды, нитраты также мешают определению. Они определяются другими методами анализа, а затем полученные значения содержания этих примесей вычитаются из результата определения перманганатной окисляемости. 1 мг нитратов потребляет 0,3 мг атомарного кислорода, 1 мг железа (II) - 0,14 мг кислорода.
5 Реактивы
При выполнении анализа необходимо использовать реактивы только установленной аналитической степени чистоты и только дистиллированную воду или воду, полученную обратным осмосом, а также другую воду эквивалентной степени очистки. Нельзя применять деионизированную воду с ионообменных колонок с органическим наполнителем.
Примечание - Воду без окисляемых веществ можно подготовить следующим образом: добавляют 10 см3 серной кислоты (5.3) и небольшой избыток основного раствора перманганата калия (5.6) к 1 литру дистиллированной воды. Проводят дистилляцию полученной смеси в стеклянной аппаратуре и отбрасывают первые 100 см3 дистиллята. Полученный дистиллят хранят в стеклянной бутыли со стеклянной пробкой.
Объём потребленного стандартного раствора перманганата калия Vo (8.4) не должен превышать 0,1 см3, в противном случае методику необходимо повторить или взять воду с более низким содержанием в ней органики.
5.1 Серная кислота, р (H2SO4) = 1,84 мл/дм3, 18 моль/л.
5.2 Серная кислота, р (H2SO4) = 7,5 моль/л.
Медленно, при постоянном перемешивании мешалкой, добавляют 420 см3 серной кислоты (5.1) к 500 см3 воды. Дают остыть и разбавляют до 1 литра.
5.3 Серная кислота, с (H2S04)=2 моль/л.
Медленно, при постоянном перемешивании мешалкой, добавляют 110 см3 серной кислоты (5.1) примерно к 500 см3 воды. Медленно добавляют 2
CT РК 1498-2006
раствор калия марганцевокислого (5.7) до установления слабо розового окрашивания. Дают остыть и разбавляют водой до 1 литра, затем перемешивают.
5.4 Натрий щавелевокислый, основной раствор c(Na2C204 =
0,05 моль/л).
Высушивают натрий щавелевокислый при (105-110) °С в течение 2 часов. Растворяют 6,700 г высушенного вещества в воде в мерной колбе с одной отметкой вместимостью 1000 см3. Доводят до метки водой и перемешивают.
Полученный раствор сохраняет стабильность в течение 6 месяцев при хранении в тёмном месте.
5.5 Натрий щавелевокислый, стандартный раствор, приготовленный в мерной колбе, c(Na2c2o4) = 5 ммоль/л.
Пипеткой, перенося (1 ООН),25) см3 основного раствора натрия щавелевокислого (5.4) в мерную колбу с одной отметкой, вместимостью 1000 см3, доводят до метки водой и перемешивают.
Такой раствор точной концентрации сохраняет стабильность 2 недели.
Примечание - Допускается использование имеющихся в продаже растворов.
5.6 Перманганат калия, основной раствор с(КМпО4)~20 ммоль/л
Растворяют 3,2 г перманганата калия в воде и доводят объём до 1000 см3.
Нагревают раствор до (90-95) °С в течение 2 часов, охлаждают, и выдерживают не менее 2 дней. Декантируют отстоявшийся раствор и хранят в посуде тёмного стекла.
5.7 Перманганат калия, титрованный раствор с(КМп04)~2 ммоль/л.
Пипеткой помещают 100 см3 основного раствора перманганата калия
(5,6) в мерную колбу с одной отметкой вместимостью 1000 см3. Доводят до метки водой и перемешивают.
Указанный раствор относительно стабилен в течение нескольких месяцев, при условии хранения в темноте. Методика, описанная в 8.5, автоматически позволяет включить эту точную концентрацию в расчёты по 9.1.
6 Приборы и оборудование
При выполнении требований настоящего стандарта используют обычное лабораторное оборудование.
6.1 Водяная баня, с держателем для пробирок или специальных трубок для испытаний достаточной вместимости, позволяющей в них одновременно быстро нагревать растворы и выдерживать их при температуре от 96 до 98°С на стадиях нагревания и прохождения реакции.
6.2 Пробирки, длиной от 150 до 200 мм, диаметром (25-35) мм и толщиной стенки от 0,5 до 1,0 мм, предназначенные только для определения перман-ганатного числа.
Очищают все новые пробирки нагреванием с подкисленным раствором
перманганата. Затем чистоту посуды проверяют проведением холостых определений до получения постоянных и адекватно низких значений.
Типовое значение Vo для холостого опыта не превышает ОД см3.
6.3 Бюретка, вместимостью 10 см3, предпочтительно поршневого типа, градуированная, с ценой деления 0,02 см3 и соответствующая требованиям ГОСТ 8.269.
6.4 Мерные колбы, вместимостью 100 см3 и 1000 см3.
6.5 Мерные пипетки, вместимостью 5, 10, 25, 50 и 100 см3, по ГОСТ 29228.
6.6 Весы, по ГОСТ 8.520.
6.7 Измерение времени, по CT РК 2.32.
7 Отбор и подготовка проб
Сразу же после отбора пробы и доставки её в лабораторию добавляют 5 см3 серной кислоты (5. 2) на литр пробы, если это не было сделано при отборе пробы в полевых условиях, независимо от того, будет ли проба храниться до анализа.
Пробы необходимо анализировать как можно скорее, не позднее, чем через 2 дня после пробоотбора. Если хранение пробы продлится более 6 часов, их нужно держать в темноте при температуре от 0° до 5°С.
Перемешать бутыли с хранящимися в них пробами и удостовериться в гомогенности пробы перед отбором порции для анализа.
8 Выполнение измерений
8.1 Удостовериться в том, что все применяемые по методике колбы и пробирки (6.2) совершенно чистые.
8.2 Разбавляют пробы с высоким перманганатным числом так, чтобы после разбавления это число находилось в диапазоне от 0,5 до 10 мл/дм3.
8.3 Отбирают пипеткой с одной меткой (25,0 ± 0,25) см3 пробы для испытаний (или разбавленной пробы для испытаний) в пробирку. Добавляют (5 ± 0,5) см3 серной кислоты (5.3) и осторожно перемешивают.
Помещают пробирку в кипящую баню (6.1) и нагревают до (80-90) °С (но не до кипения) в течение (10 =ь 12) мин.
Добавляют (5 ± 0,05) см3 раствора перманганата калия (5,7) и начинают отсчёт времени.
Через (10 ± 15) с добавляют (5 ± 0,05) см3 стандартного раствора натрия щавелевокислого (5,5) и ожидают обесцвечивания раствора. Титруют в горячем состоянии раствором калия марганцевокислого (5.7) до слабо розового окрашивания, которое сохраняется 30 с. Отмечают объём V\ израсходованного раствора калия марганцевокислого.
8.4 Параллельно с определением выполняют холостой опыт по той же методике, заменив анализируемую порцию пробы 25 см3 дистиллированной воды.
Отмечают объём F0 израсходованного раствора перманганата.
Оставляют оттитрованный раствор для стандартизации раствора перманганата калия (5.7), как описано в 8.5.
8.5 К оттитрованному раствору, оставленному от холостого опыта (8.4) добавляют (5,00 ± 0,05) см3 стандартного раствора натрия щавелевокислого (5.5). Нагревают раствор ещё раз до температуры примерно 80°С и титруют раствором калия марганцевокислого (5.7) до появления слабо розового окрашивания, не исчезающего примерно 30 с. Отмечают объём израсходованного раствора перманганата V2.
Примечание - Удобно оставлять титрованные растворы в пробирках до следующего определения перманганатного числа.
9 Выражение результатов
9.1 Расчёты
Рассчитывают перманганатное число /мп, выраженное в миллиграммах кислорода на литр по следующему уравнению:
V -vn
(1)
где
Vo - объём раствора перманганата, израсходованного на холостое титрование (8.4), в миллилитрах;
V\ - объём раствора калия марганцевокислого, израсходованного на титрование анализируемой порции (8.3), в миллилитрах;
V2 - объём раствора калия марганцевокислого, израсходованного на стандартизированное титрование (8.5), в миллилитрах;
/ - фактор для пересчёта на кислород для использованного объёма
пробы, в миллиграммах на литр;/рассчитывают по формуле:
„ tV с( N а OjJ-Mq ■ 1 000 1 000% "
(2)
где,
\/4 - объём стандартного раствора натрия щавелевокислого (5.5), использованного для определения согласно 8,5 (здесь: 5), в миллилитрах;
^(ЫагСгО/ - количество концентрации вещества стандартного титрованного раствора натрия щавелевокислого (5.5) (здесь: 5), в миллимолях на литр;
1000 - (числитель) - фактор пересчёта ^(ЫагСгО/ с ммоль/л в ммоль/мл, в миллилитрах на литр;
Mq - молярная масса для пересчёта на кислород (здесь: 16), в миллиграммах кислорода на миллимоль;
Vs - использованный объём пробы, в миллилитрах (здесь: 25);
1000 - знаменатель - фактор пересчёта измеренного объёма на I литр объёма пробы, в миллилитрах на литр.
CT РК 1498-2006
9.2 Точность
Таблица 1 - Межлабораторные стандартные отклонения |
Проба |
Установленное пер-манганатное число |
Стандартное отклонение |
Число степеней свободы |
|
мл/дм3 |
мл/дм3 |
Вода из крана11 |
от 1,28 до 1,94 |
от 0,06 до 0,21 |
10 |
Резорцинол(1,0 мл/дм3) |
от 1,63 до 2,04 |
от 0,06 до 0,20 |
10 |
Рсзорцинол3'
(6,0 мл/дм3); |
от 9,32 до 10,28 |
от 0,07 до 0,27 |
10 |
Различные виды сырой и питьевой воды3) |
от 0,23 до 8,17 |
от 0,05 до 0,60 |
Варьируется до 10 |
|
11 Диапазон результатов, полученных, для воды из крана, проанализированной в шести лабораториях N. В. На диапазон установленных значений возможно влияние нестабильности проб.
2) Диапазон результатов, полученных в семи лабораториях, для раствора резорцинола, определённый в отдельных лабораториях из распределённой пробы резорцинола.
3) Диапазон стандартных отклонений для разных видов сырой и питьевой воды; данные получены из 5 лабораторий. |
10 Отчёт об испытаниях
Отчёт об испытаниях должен включать следующую информацию:
a) ссылка на настоящий стандарт;
b) точная идентификация пробы;
c) любая предварительная обработка пробы, например, фильтрация, седиментация, которые могут повлиять на результат;
d) результаты, выраженные в миллиграммах на литр;
e) любые нарушения методики, любые обстоятельства, оказывающие влияние на результат.
6
CT РК 1498-2006УДК 613.31/.34 МКС 13.060.50
Ключевые слова: качество воды, анализ воды, химический анализ, перманга-натная окисляемость.