ГОСТ Р 52963-2008 Вода. Методы определения щелочности и массовой концентрации карбонатов и гидрокарбонатов

ВОДА

Методы определения щелочности и массовой концентрации карбонатов и гидрокарбонатов

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»

Сведения о стандарте

1. ПОДГОТОВЛЕН Обществом с ограниченной ответственностью «Протектор», Закрытым акционерным обществом «РОСА» на основе собственного аутентичного перевода международных стандартов, указанных в пункте 4

2. ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 343 «Качество воды»

3. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 сентября 2008 г. № 224-ст

4. Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международным стандартам: ИСО 9963-1:1994 «Качество воды. Определение щелочности. Часть 1. Определение общей и составной щелочности» (ISO 9963-1:1994 «Water quality - Determination of alkalinity - Part 1: Determination of total and composite alkalinity», MOD); ИСО 9963-2:1994 «Качество воды. Определение щелочности. Часть 2. Определение карбонатной щелочности» (ISO 9963-2:1994 «Water quality - Determination of alkalinity - Part 2: Determination of carbonate alkalinity», MOD), путем:

- изменения структуры. Сравнение структуры настоящего стандарта со структурой указанных международных стандартов приведено в дополнительном приложении Д;

- исключения отдельных пунктов указанных международных стандартов, текст которых с обоснованиями исключения приведен в дополнительном приложении Г;

- введения дополнительных положений, фраз и слов в текст настоящего стандарта для учета потребностей национальной экономики Российской Федерации и особенностей российской национальной стандартизации, выделенных в тексте настоящего стандарта курсивом.

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанных международных стандартов для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2004 (подраздел 3.5).

Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам Российской Федерации приведены в дополнительном приложении Е

5. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

Содержание

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Дата введения - 2010-01-01

1. Область применения

Настоящий стандарт распространяется на питьевую и природную воду, в том числе воду источников питьевого водоснабжения, а также на сточную воду, и устанавливает следующие титриметрические методы определения щелочности, карбонатов и гидрокарбонатов с визуальным или потенциометрическим фиксированием конечной точки титрования:

- метод А - определение свободной и общей щелочности питьевой воды, в том числе расфасованной в емкости (кроме газированной), воды водоисточников питьевого водоснабжения, природной и сточной воды титрованием до значений рН 8,3 и 4,5, с использованием полученных значений щелочности для расчетов массовых концентраций карбонатов и гидрокарбонатов;

- метод Б - определение карбонатной щелочности питьевой и природной воды, а также воды, контролируемой на стадиях технологических процессов водоподготовки и воды, используемой для технических целей, титрованием пробы до значения рН 5,4.

Методы позволяют определять молярные концентрации щелочности от 0,1 до 100 ммоль/дм³. Метод А позволяет определять массовые концентрации карбонатов от 6 до 6000 мг/дм³ и гидрокарбонатов в диапазоне от 6,1 до 6100 мг/дм³.

Пробы воды со значениями щелочности более 10 ммоль/дм³ перед анализом разбавляют.

При визуальном титровании определению щелочности мешают:

- интенсивная окраска воды, которую перед титрованием устраняют путем добавления гидроксида алюминия (или активированного угля) с последующим фильтрованием через бумажный фильтр «синяя лента» или стеклянный фильтр]

- наличие суспензированных карбонатов, которые перед титрованием устраняют фильтрованием через бумажный фильтр «синяя лента» или стеклянный фильтр]

- свободный хлор в концентрациях свыше 0,5 мг/дм³, затрудняющий фиксирование перехода окраски индикатора. Свободный хлор перед титрованием устраняют путем добавления раствора тиосульфата натрия молярной концентрации 0,1 моль/дм³ из расчета 0,1 см³ на 200 см³ пробы воды, что позволяет удалить до 1,8 мг/дм³ хлора в указанном объеме пробы воды.

В случае если окраску или мутность пробы нельзя устранить вышеуказанными способами, пробу воды рекомендуется анализировать потенциометрическим титрованием.

На потенциометрическое титрование не оказывают влияние окислители, хотя определению конечной точки титрования могут мешать присутствующие в пробе воды органические соединения. Поверхностно-активные вещества, жиры и т.п. могут покрывать пленкой поверхность электродов и замедлять проведение измерений. Поэтому необходимо дополнительное время между добавлением титранта, чтобы привести электроды в равновесие. Электроды следует регулярно очищать растворителями, указанными в инструкции по эксплуатации электродов или, в случае отсутствия указаний, этиловым спиртом.

При определении щелочности рекомендуется избегать контакта пробы воды с атмосферой.

Коэффициенты пересчета значений щелочности, выраженных в других единицах, приведены в таблице А.1 (приложение А).

2. Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике

ГОСТ Р ИСО/МЭК 17025-2006 Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий

ГОСТ Р 51592-2000 Вода. Общие требования к отбору проб

ГОСТ Р 51593-2000 Вода питьевая. Отбор проб

ГОСТ Р 51652-2000 Спирт этиловый ректификованный из пищевого сырья. Технические условия

ГОСТ Р 52361-2005 Контроль объекта аналитический. Термины и определения

ГОСТ Р 52501-2005 (ИСО 3696-1987) Вода для лабораторного анализа. Технические условия

ГОСТ 8.135-2004 Государственная система обеспечения единства измерений. Стандарт-титры для приготовления буферных растворов-рабочих эталонов рН 2-го и 3-го разрядов. Технические и метрологические характеристики. Методы их определения

ГОСТ 17.1.5.05-85 Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к отбору проб поверхностных и морских вод, льда и атмосферных осадков

ГОСТ 83-79 Реактивы. Натрий углекислый. Технические условия

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

ГОСТ 3118-77 Реактивы. Кислота соляная. Технические условия

ГОСТ 4199-76 Реактивы. Натрий тетраборнокислый 10-водный. Технические условия

ГОСТ 4328-77 Реактивы. Натрия гидроокись. Технические условия

ГОСТ 4919.2-77 Реактивы и особо чистые вещества. Методы приготовления буферных растворов

ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия

ГОСТ 6755-88 Поглотитель химический известковый ХП-И. Технические условия

ГОСТ 14919-83 Электроплиты, электроплитки и жарочные электрошкафы бытовые. Общие технические условия

ГОСТ 17792-72 Электрод сравнения хлорсеребряный насыщенный образцовый 2-го разряда

ГОСТ 18300-87 Спирт этиловый ректификованный технический. Технические условия

ГОСТ 24104-2001 Весы лабораторные. Общие технические требования

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

ГОСТ 27068-86 Реактивы. Натрий серноватистокислый (натрия тиосульфат) 5-водный. Технические условия

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 29251-91 (ИСО 385-7-84) Посуда лабораторная стеклянная. Бюретки. Часть 1. Общие требования

ГОСТ 30813-2002 Вода и водоподготовка. Термины и определения

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3. Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 30813, ГОСТ Р 52361, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1. щелочность А: Показатель количественной оценки свойств водной среды реагировать с ионами водорода.

Примечания

1. Щелочность воды является функцией концентрации гидрокарбоната, карбоната и гидроксида.

Обычно акцепторы протона (X) - не карбонатная система - представлены в небольших концентрациях и ими можно пренебречь. Примеры таких веществ с буферными свойствами - аммиак, бораты, фосфаты, силикаты, анионы гуминовых и других органических кислот.

2. В международных стандартах [1] и [2] термин дан как «alkalinity (A)».

3.2. общая щелочность А_Т: Щелочность, определяемая титрованием пробы воды до значения рН 4,5.

Примечания

1. Общая щелочность обусловлена содержанием в пробе гидрокарбонат-ионов, карбонат-ионов и гидроксид-ионов:

А_Т ≈ 2с (СО₃^2-) + с (НСО₃^-) + с (ОН^-) - с (Н⁺) + с(Х).

2. В международном стандарте [1] термин дан как «methyl red (methyl orange) endpoint alkalinity».

3.3. свободная щелочность А_р: Щелочность, определяемая титрованием пробы воды до значения рН 8,3.

Примечания

1. Свободная щелочность обусловлена содержанием в пробе воды гидроксид-ионов и половины содержания карбонат-ионов:

А_р ≈ с (СО₃^2-) - с (СО_2раст) + с (ОН^-) - с (Н⁺) + с (Х).

2. В международном стандарте [1] термин дан как «phenolphthalein endpoint alkalinity; composite alkalinity (A_p)».

3.4. карбонатная щелочность: Щелочность, определяемая титрованием пробы воды до значения рН 5,4.

Примечание - В международном стандарте [2] приведен термин «alkalinity (А)». При этом отмечается, что в контексте данного международного стандарта карбонатной щелочностью называют общую щелочность, численное значение карбонатной щелочности почти равно численному значению щелочности по метиловому оранжевому (МО - alkalinity).

4. Отбор проб

Пробы воды отбирают по ГОСТ Р 51592, ГОСТ Р 51593 и ГОСТ 17.1.5.05 объемом не менее 200 см³ в чистые емкости из полимерного материала или из боросиликатного стекла. Емкости полностью заполняют водой и закрывают крышкой (пробкой) так, чтобы внутри емкости не оставалось воздуха.

Пробу не консервируют и анализируют как можно скорее после отбора. Если анализ пробы воды проводят позднее, чем через 6 ч после отбора, то пробу хранят при температуре от 4°С до 8°С, при этом срок хранения пробы не более 24 ч.

5. Определение свободной и общей щелочности (метод А)

5.1. Средства измерений, вспомогательное оборудование, реактивы, материалы

Весы аналитические по ГОСТ 24104 с ценой деления не более 0,1 мг и пределом взвешивания не более 210 г.

Государственный стандартный образец (ГСО) состава водного раствора гидрокарбонат-ионов с относительной погрешностью аттестованного значения при доверительной вероятности Р = 0,95 не более 1 %.

рН-метр, иономер или автоматический титратор любого типа (далее - рН-метр) с совместимой системой электродов (стеклянный измерительный электрод и насыщенный хлорсеребряный электрод сравнения по ГОСТ 17792), обеспечивающий измерения рН в диапазоне от 3 до 10 единиц рН с допускаемой погрешностью ± 0,05 единицы рН.

Бюретки по ГОСТ 29251 2-го класса точности вместимостью 10 см³ с ценой деления 0,02 см³ или 0,05 см³.

Пипетки градуированные 2-го класса точности по ГОСТ 29227 или пипетки с одной меткой 2-го класса точности по ГОСТ 29169.

Цилиндры мерные по ГОСТ 1770.

Колбы мерные по ГОСТ 1770 2-го класса точности.

Колбы конические или плоскодонные по ГОСТ 25336.

Стаканы химические термостойкие по ГОСТ 25336.

Эксикатор по ГОСТ 25336.

Хлоркальциевая трубка по ГОСТ 25336.

Емкости для осушения газов по ГОСТ 25336.

Капельница по ГОСТ 25336, 2-50 ХС.

Часы с секундной стрелкой или секундомер.

Шкаф сушильный любого типа.

Магнитная мешалка любого типа с магнитным мешателем, покрытым пластиком.

Холодильник любого типа, обеспечивающий температуру 4°С - 8°С.

Фильтры мембранные с порами диаметром 0,45 мкм или бумажные обезволенные «синяя лента».

Микрокомпрессор для аквариумов любого типа.

Плитка электрическая с закрытой спиралью по ГОСТ 14919.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709 или вода для лабораторного анализа по ГОСТ Р 52501, степени 2.

Кислота соляная по ГОСТ 3118, плотностью 1,16 г/см³, х.ч.

Кислота соляная стандарт-титр с молярной концентрацией с (HCl) = 0,1 моль/дм³.

Натрий бромистый (натрия бромид), ч.

Натрий серноватистокислый (натрия тиосульфат) 5-водный по ГОСТ 27068.

Натрий серноватистокислый 5-водный стандарт-титр с молярной концентрацией с (Na₂S₂O·5Н₂О) = 0,1 моль/дм³.

Натрий тетраборнокислый 10-водный по ГОСТ 4199, х.ч.

Натрий тетраборнокислый 10-водный стандарт-титр с молярной концентрацией с (1/2Na2B₄O₇- 10H₂O) = 0,1 моль/дм³.

Натрий углекислый по ГОСТ 83, х.ч.

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328, х.ч.

Поглотитель химический известковый ХП-И (натронная известь) по ГОСТ 6755.

Спирт этиловый ректификованный по ГОСТ 18300 или ГОСТ Р 51652.

Стандарт-титры буферных растворов для рН-метрии с аттестованными значениями рН 4,01; 6,86; 9,18 при 25°С по ГОСТ 8.135.

Азот или другой инертный газ или воздух, очищенный от диоксида углерода.

Примечание - Воздух, очищенный от диоксида углерода (далее - воздух), получают последовательным пропусканием через стеклянные емкости для осушения газов вместимостью 50 см³, одна из которых заполнена натронной известью или другими веществами, поглощающими диоксид углерода, а вторая небольшим количеством воды.

Бромкрезоловый зеленый (индикатор). Метиленовый голубой (индикатор). Метиловый красный (индикатор). Фенолфталеин (индикатор).

Примечание - Допускается применять другие средства измерений, аппаратуру, вспомогательные устройства, реактивы с метрологическими и техническими характеристиками не хуже, чем у вышеуказанных в настоящем стандарте, в т.ч. импортные.

5.2. Подготовка к измерениям

5.2.1. Приготовление воды, очищенной от диоксида углерода

Дистиллированную воду по ГОСТ 6709 или воду по ГОСТ Р 52501 кипятят 15-20 мин, быстро охлаждают до комнатной температуры и хранят в стеклянной емкости, закрытой хлоркальциевой трубкой, заполненной натронной известью, не более 1 мес.

Воду, очищенную от диоксида углерода (далее - дистиллированная вода), используют для приготов