МИНИСТЕРСТВО ОХРАНЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ПРИРОДНЫХ
РЕСУРСОВ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВОД

МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗМЕРЕНИЙ МАССОВОЙ
КОНЦЕНТРАЦИИ МАРГАНЦА В ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ
ВОДАХ ФОТОМЕТРИЧЕСКИМ МЕТОДОМ С ПРИМЕНЕНИЕМ
ПЕРСУЛЬФАТА АММОНИЯ.

Если массовая концентрация ионов марганца в анализируемой пробе превышает верхнюю границу диапазона, то допускается разбавление пробы таким образом, чтобы концентрация ионов марганца соответствовала регламентированному диапазону.

Если массовая концентрация ионов марганца в анализируемой пробе ниже минимально определяемой по методике концентрации, то допускается концентрирование выпариванием.

Мешающие влияния, обусловленные присутствием в пробе органических веществ, хлорид-ионов и железа устраняются специальной подготовкой пробы к анализу (п. 9).

1. ПРИНЦИП МЕТОДА

Фотометрический метод определения массовой концентрации ионов марганца основан на окислении ионов марганца (2+) до перманганат-ионов в азотнокислой среде действием персульфата аммония в присутствии катализатора - ионов серебра с последующим измерением оптической плотности раствора при? = 540 нм.

2. ПРИПИСАННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ И ЕЕ СОСТАВЛЯЮЩИХ

Настоящая методика обеспечивает получение результатов анализа с погрешностью, не превышающей значений, приведённых в таблице 1.

Таблица 1

Значения показателей точности, повторяемости и воспроизводимости методики

Значения показателя точности методики используют при:

Оформлении результатов анализа, выдаваемых лабораторией;

Спектрофотометр или фотоколориметр, позволяющий измерять оптическую плотность при длине волны? = 540 нм.

*Кюветы с толщиной поглощающего слоя 50 мм.

Весы лабораторные, 2 класса точности, ГОСТ 24104.

Сушильный шкаф электрический, ОСТ 16.0.801.397.

Пипетки мерные с делениями 0,1 см 3 , 4(5)-2-1(2);

3-1-50, ГОСТ 29227.*

*Внесены дополнения и изменения согласно протокола № 23 заседания НТК ФП" "ЦЭКА " МПР России от 30 мая 2001 г.

Стаканы Н-1-150 ТСХ, ГОСТ 25336.

Цилиндры 3-25 (50, 100), ГОСТ 1770.

Фарфоровые чашки для выпаривания.

Бутыли из стекла или полиэтилена с притертыми или винтовыми пробками вместимостью 500 - 1000 см 3 для отбора и хранения проб и реактивов.

3.3. Реактивы

Дистиллированная вода, ГОСТ 6779.

Азотная кислота, ГОСТ 4461.

Ортофосфорная кислота, ГОСТ 6552.

Ртуть (II) азотнокислая 1-водная, ГОСТ 4520.

Серебро азотнокислое, ГОСТ 1277.

Аммоний надсернокислый, ГОСТ 20478.

Серная кислота, ГОСТ 4204.

Соляная кислота, ГОСТ 3118.

Хлороформ, ТУ 6-09-4263.

Все реактивы, используемые для анализа, должны быть квалификации чда или хч.

4. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

4.1. При выполнении анализов необходимо соблюдать требования техники безопасности при работе с химическими реактивами по ГОСТ 12.1.007.

4.2. Электробезопасность при работе с электроустановками по ГОСТ 12.1.019.

4.3. Организация обучения работающих безопасности труда по ГОСТ 12.0.004.

4.4. Помещение лаборатории должно соответствовать требованиям пожарной безопасности по ГОСТ 12.1.004 и иметь средства пожаротушения по ГОСТ 12.4.009

5. ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ОПЕРАТОРОВ

Выполнение измерений может производить химик-аналитик, владеющий техникой фотометрического анализа и изучивший инструкции по эксплуатации спектрофотометра или фотоколориметра.

6. УСЛОВИЯ ИЗМЕРЕНИЙ

Измерения проводятся в следующих условиях:

температура окружающего воздуха (20 ± 5) °С;

атмосферное давление (84,0 - 106,7) кПа (630 - 800 мм.рт.ст);

относительная влажность (80 ± 5) %;

напряжение сети (220 ± 10) В;

частота переменного тока (50 ± 1) Гц.

7. ОТБОР И ХРАНЕНИЕ ПРОБ ВОДЫ

Отбор проб производится в соответствии с требованиями ГОСТ Р 51592-2000 «Вода. Общие требования к отбору проб».*

*Внесены дополнения и изменения согласно протокола № 23 заседания НТК ФП" "ЦЭКА " МПР России от 30 мая 2001 г.

7.1. Пробы воды отбирают в стеклянные или полиэтиленовые бутыли, предварительно ополоснутые отбираемой водой. Объем отбираемой пробы должен быть не менее 200 см 3 .

7.2. *Пробы анализируют не позднее, чем через два часа после отбора или консервируют добавлением 5 см 3 концентрированной азотной кислоты на 1 дм 3 воды.

*Если требуется определить марганец в растворенной форме, пробу фильтруют через бумажный фильтр «синяя лента» до консервирования.

7.3. При отборе проб составляется сопроводительный документ по утвержденной форме, в котором указывается:

цель анализа, предполагаемые загрязнители;

место, время отбора;

номер пробы;

должность, фамилия отбирающего пробу, дата.

*Внесены дополнения и изменения согласно протокола № 23 заседания НТК ФП" "ЦЭКА " МПР России от 30 мая 2001 г.

8. ПОДГОТОВКА К ВЫПОЛНЕНИЮ ИЗМЕРЕНИЙ

8.1. Подготовка прибора

Подготовку спектрофотометра или фотоэлектроколориметра к работе проводят в соответствии с рабочей инструкцией по эксплуатации прибора.

8.2. Приготовление растворов

8.2.1. Приготовление раствора нитрата ртути (II).

Растворяют 17,131 г Hg(NO 3) 2 H 2 O в дистиллированной воде, смочив сначала 1 см 3 концентрированной азотной кислоты и разбавляют до 1 дм 3 .

1 см 3 полученного раствора эквивалентен 3,54 мг хлорид-ионов.

8.2.2. Приготовление раствора персульфата аммония.

Растворяют 20 г персульфата аммония (NH 4) 2 S 2 O 8 в 80 см 3 дистиллированной воды.

8.2.3. Приготовление раствора нитрата серебра.

Растворяют 16,9874 г AgNO 3 в дистиллированной воде и разбавляют до 1 дм 3 .

8.2.4. Приготовление основного раствора марганца из ГСО с аттестованным содержанием марганца.

Раствор готовят в соответствии с прилагаемой к образцу инструкцией.

1 см 3 раствора должен содержать 0,01 мг марганца.

Раствор годен в течение месяца.

8.3. Построение градуировочного графика

Для построения градуировочного графика необходимо приготовить образцы для градуировки с массовой концентрацией ионов марганца от 0,05 до 0,5 мг/дм 3 . Условия анализа, его проведение должны соответствовать п. 6 и 10.

Состав и количество образцов для градуировки для построения градуировочного графика приведены в таблице 2. Погрешность, обусловленная процедурой приготовления образцов для градуировки, не превышает 2,5 %.

Таблица 2

Состав и количество образцов для градуировки при анализе ионов марганца

Анализ образцов для градуировки проводят в порядке возрастания их концентрации. Для построения градуировочного графика каждую искусственную смесь необходимо фотометрировать 3 раза с целью исключения случайных результатов и усреднения данных. При построении градуировочного графика по оси ординат откладывают значения оптической плотности, а по оси абсцисс - величину концентрации вещества в мг/дм 3 .

8.4. Контроль стабильности градуировочной характеристики

Контроль стабильности градуировочной характеристики проводят не реже одного раза в месяц или при смене партии реактивов. Средствами контроля являются вновь приготовленные образцы для градуировки (не менее 3 образцов из приведенных в таблице 2).

Градуировочную характеристику считают стабильной при выполнении для каждого образца для градуировки следующего условия:

где Х - результат контрольного измерения массовой концентрации ионов марганца в образце для градуировки;

С - аттестованное значение массовой концентрации ионов марганца в образце для градуировки;

Среднеквадратическое отклонение внутрилабораторной прецизионности, установленное при реализации методики в лаборатории.

Примечание . Допустимо среднеквадратическое отклонение внутрилабораторной прецизионности при внедрении методики в лаборатории устанавливать на основе выражения: с последующим уточнением по мере накопления информации в процессе контроля стабильности результатов анализа.

Значения приведены в таблице 1.

Если условие стабильности градуировочной характеристики не выполняется только для одного образца для градуировки, необходимо выполнить повторное измерение этого образца с целью исключения результата, содержащего грубую погрешность.

Если градуировочная характеристика нестабильна, выясняют причины и повторяют контроль с использованием других образцов для градуировки, предусмотренных методикой. При повторном обнаружении нестабильности градуировочной характеристики строят новый градуировочный график.

9. УСТРАНЕНИЕ МЕШАЮЩИХ ВЛИЯНИЙ

9.1. Для устранения мешающего влияния хлорид-ионов, если концентрация их не превышает 300 мг/дм 3 , предлагается вводить раствор соли ртути (II), образующей с хлорид-ионами малодиссоциированное соединение. При более высоком содержании хлорид-ионов проводят предварительную обработку азотной и серной кислотами.

9.2. Мешают определению органические вещества при большой их концентрации (ХПК превышает 16 мг/дм 3). При высоком содержании органических веществ следует прибавить в пробу по 5 см 3 концентрированной азотной и концентрированной серной кислоты, выпарить в фарфоровой чашке до появления паров серной кислоты и после охлаждения растворить остаток в 5 см 3 азотной кислоты, добавляя дистиллированную воду до 100 см 3 . При меньшем содержании органических веществ можно ограничиться кипячением пробы 5 - 10 минут с добавлением 10 см 3 концентрированной азотной кислоты на 100 см 3 .

9.3. Мешающее влияние железа устраняют добавлением 1 см 3 концентрированной фосфорной кислоты в пробу, до окисления персульфатом .

10. ВЫПОЛНЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ

При выполнении измерений массовой концентрации ионов марганца в пробах природных и сточных вод выполняют следующие операции:

К 100 см 3 пробы, если надо предварительно разбавленной или упаренной, приливают 3 см 3 концентрированной азотной кислоты и такой объем раствора нитрата ртути (п. 8.2.1) чтобы он был эквивалентен содержанию хлорид-ионов во взятой пробе, и сверх того еще 2 см 3 . Добавляют, если надо фосфорную кислоту (d = 1,7 г/см 3), нагревают до кипения, прибавляют 5 см 3 раствора персульфата аммония (п. 8.2.2), 2 капли раствора нитрата серебра (п. 8.2.3) и кипятят 5 мин.

После охлаждения раствора, его переносят в мерную колбу вместимостью 200 см 3 , разбавляют дистиллированной водой до метки и перемешивают. Оптическую плотность измеряют при? = 540 нм по отношению к холостому опыту в кювете с толщиной слоя 50 мм.

11. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

где С - концентрация ионов марганца, найденная по градуировочному графику, мг/дм 3 ;

К - коэффициент разбавления или концентрирования.*

*Внесены дополнения и изменения согласно протокола № 23 заседания НТК ФП" "ЦЭКА " МПР России от 30 мая 2001 г.

За результат анализа Х ср принимают среднее арифметическое значение двух параллельных определений X 1 иХ 2

для которых выполняется следующее условие:

где r - предел повторяемости, значения которого приведены в таблице 3.

Таблица 3

Значения предела повторяемости вероятности Р = 0,95

При невыполнении условия (1) могут быть использованы методы проверки приемлемости результатов параллельных определений и установления окончательного результата согласно раздела 5 ГОСТ Р ИСО 5725-6.

Расхождение между результатами анализа, полученными в двух лабораториях, не должно превышать предела воспроизводимости. При выполнении этого условия приемлемы оба результата анализа, и в качестве окончательного может быть использовано их среднее арифметическое значение. Значения предела воспроизводимости приведены в таблице 4.

Таблица 4

Значения предела воспроизводимости при вероятности Р = 0,95

При превышении предела воспроизводимости могут быть использованы методы оценки приемлемости результатов анализа согласно раздела 5 ГОСТ Р ИСО 5725-6.

12. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА

12.1. Результат анализа Х cp в документах, предусматривающих его использование, может быть представлен в виде:

где? - показатель точности методики.

Значение? рассчитывают по формуле:

Значение? приведено в таблице 1.

Допустимо результат анализа в документах, выдаваемых лабораторией, представлять в виде: при условии

где Х ср - результат анализа, полученный в соответствии с прописью методики;

± ? R - значение характеристики погрешности результатов анализа, установленное при реализации методики в лаборатории и обеспечиваемое контролем стабильности результатов диализа.

Примечание . При представлении результата анализа в документах, выдаваемых лабораторией, указывают:

Количество результатов параллельных определений, использованных для расчета результата анализа;

Способ определения результата анализа (среднее арифметическое значение или медиана результатов параллельных определений).

12.2. В том случае, если массовая концентрация ионов марганца в анализируемой пробе превышает верхнюю границу диапазона, то допускается разбавление пробы таким образом, чтобы массовая концентрация ионов марганца соответствовала регламентированному диапазону.

Результат анализа Х ср в документах, предусматривающих его использование, может быть представлен в виде:

где ±?" - значение характеристики погрешности результатов анализа, откорректированное на величину погрешности взятия аликвоты.

12.3. Если массовая концентрация ионов марганца в анализируемой пробе ниже минимально определяемой по методике концентрации, то допускается концентрирование выпариванием. В этом случае одновременно с анализируемой пробой ведут контрольный анализ аттестованного раствора с содержанием ионов марганца или соответствующим содержанию их в исходной рабочей пробе.

Результат анализа исходной рабочей пробы признают удовлетворительным, если выполняется следующее условие:

где X - результат контрольного измерения массовой концентрации ионов марганца в образце для контроля (аттестованном растворе);

С - аттестованное значение массовой концентрации ионов марганца в образце для контроля (аттестованном растворе);

К - норматив оперативного контроля процедуры анализа.

- значение характеристики погрешности результатов анализа, откорректированное на величину концентрирования пробы.

13. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РЕЗУЛЬТАТОВ АНАЛИЗА ПРИ РЕАЛИЗАЦИИ МЕТОДИКИ В ЛАБОРАТОРИИ

Контроль качества результатов анализа при реализации методики в лаборатории предусматривает:

Оперативный контроль процедуры анализа (на основе оценки погрешности при реализации отдельно взятой контрольной процедуры);

Контроль стабильности результатов анализа (на основе контроля стабильности среднеквадратического отклонения повторяемости, среднеквадратического отклонения внутрилабораторной прецизионности, погрешности).

13.1 Алгоритм оперативного контроля процедуры анализа с использованием метода добавок

К к с нормативом контроля К.

Результат контрольной процедуры К к рассчитывают по формуле

где X" cp - результат анализа массовой концентрации ионов марганца в пробе с известной добавкой - среднее арифметическое двух результатов параллельных определений, расхождение между которыми удовлетворяет условию (1) раздела 11.

Х cp - результат анализа массовой концентрации ионов марганца в исходной пробе - среднее арифметическое двух результатов параллельных определений, расхождение между которыми удовлетворяет условию (1) раздела 11.

Норматив контроля K рассчитывают по формуле

где - значения характеристики погрешности результатов анализа, установленные в лаборатории при реализации методики, соответствующие массовой концентрации ионов марганца в пробе с известной добавкой и в исходной пробе соответственно.

Примечание .

При невыполнении условия (2) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (2) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.

13.2 Алгоритм оперативного контроля процедуры анализа с применением образцов для контроля

Оперативный контроль процедуры анализа проводят путем сравнения результата отдельно взятой контрольной процедуры К к с нормативом контроля К.

Результат контрольной процедуры К к рассчитывают по формуле

где С cp - результат анализа массовой концентрации ионов марганца в образце для контроля - среднее арифметическое двух результатов параллельных определений, расхождение между которыми удовлетворяет условию (1) раздела 11;

С - аттестованное значение образца для контроля.

Норматив контроля К рассчитывают по формуле:

где ±? л - характеристика погрешности результатов анализа, соответствующая аттестованному значению образца для контроля.

Примечание . Допустимо характеристику погрешности результатов анализа при внедрении методики в лаборатории устанавливать на основе выражения: с последующим уточнением по мере накопления информации в процессе контроля стабильности результатов анализа.

Процедуру анализа признают удовлетворительной, при выполнении условия:

При невыполнении условия (3) контрольную процедуру повторяют. При повторном невыполнении условия (3) выясняют причины, приводящие к неудовлетворительным результатам, и принимают меры по их устранению.

Периодичность оперативного контроля процедуры анализа, а также реализуемые процедуры контроля стабильности результатов анализа регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ И МЕТРОЛОГИИ

СВИДЕТЕЛЬСТВО № 224.0103.032/2004

CERTIFICATE

об аттестации методики выполнения измерений

Методика выполнения измерений массовой концентрации марганца в природных и сточных водах фотометрическим методом с применением персульфата аммония.

Разработанная ФГУ «Центр экологического контроля и анализа» МПР России (г.Москва).

аттестована в соответствии с ГОСТ Р 8.563-96.

Аттестация осуществлена по результатам метрологической экспертизы материалов по разработке методики выполнения измерений.

В результате а ттестации установлено, что методика соответствует предъявляемым к ней метрологическим требованиям и обладает следующими основными метрологическими характеристиками:

1. Диапазон измерений, значения показателей точности, повторяемости, воспроизводимости

2. Диапазон измерений, значения пределов повторяемости и воспроизводимости при вероятности Р = 0,95

3. При реализации методики в лаборатории обеспечивают:

Оперативный контроль процедуры измерений (на основе оценки погрешности при реализации отдельно взятой контрольной процедуры);

Контроль стабильности результатов измерений (на основе контроля стабильности среднеквадратического отклонения повторяемости, среднеквадратического отклонения внутрилабораторной прецизионности, погрешности).

Алгоритм оперативного контроля процедуры измерений приведен в документе на методику выполнения измерений.

Процедуры контроля стабильности результатов выполняемых измерений регламентируют в Руководстве по качеству лаборатории.

4. Дата выдачи свидетельства, 02.02.2004 г.

Зам. Директора по научной работе И.Е. Добровинский

1. Принцип метода. 1 2. Приписанные характеристики погрешности измерений и ее составляющих. 1 3. Средства измерений. Вспомогательное оборудование. Материалы. Реактивы.. 2 4. Требования безопасности. 2 5. Требования к квалификации операторов. 3 6. Условия измерений. 3 7. Отбор и хранение проб воды.. 3 8. Подготовка к выполнению измерений. 3 9. Устранение мешающих влияний. 5 10. Выполнение измерений. 5 11. Обработка результатов измерений. 5 12. Оформление результатов анализа. 6

Чтобы сузить результаты поисковой выдачи, можно уточнить запрос, указав поля, по которым производить поиск. Список полей представлен выше. Например:

Можно искать по нескольким полям одновременно:

Логически операторы

По умолчанию используется оператор AND .
Оператор AND означает, что документ должен соответствовать всем элементам в группе:

исследование разработка

Оператор OR означает, что документ должен соответствовать одному из значений в группе:

исследование OR разработка

Оператор NOT исключает документы, содержащие данный элемент:

исследование NOT разработка

Тип поиска

При написании запроса можно указывать способ, по которому фраза будет искаться. Поддерживается четыре метода: поиск с учетом морфологии, без морфологии, поиск префикса, поиск фразы.
По-умолчанию, поиск производится с учетом морфологии.
Для поиска без морфологии, перед словами в фразе достаточно поставить знак "доллар":

$ исследование $ развития

Для поиска префикса нужно поставить звездочку после запроса:

исследование*

Для поиска фразы нужно заключить запрос в двойные кавычки:

" исследование и разработка"

Поиск по синонимам

Для включения в результаты поиска синонимов слова нужно поставить решётку "# " перед словом или перед выражением в скобках.
В применении к одному слову для него будет найдено до трёх синонимов.
В применении к выражению в скобках к каждому слову будет добавлен синоним, если он был найден.
Не сочетается с поиском без морфологии, поиском по префиксу или поиском по фразе.

# исследование

Группировка

Для того, чтобы сгруппировать поисковые фразы нужно использовать скобки. Это позволяет управлять булевой логикой запроса.
Например, нужно составить запрос: найти документы у которых автор Иванов или Петров, и заглавие содержит слова исследование или разработка:

Приблизительный поиск слова

Для приблизительного поиска нужно поставить тильду "~ " в конце слова из фразы. Например:

бром~

При поиске будут найдены такие слова, как "бром", "ром", "пром" и т.д.
Можно дополнительно указать максимальное количество возможных правок: 0, 1 или 2. Например:

бром~1

По умолчанию допускается 2 правки.

Критерий близости

Для поиска по критерию близости, нужно поставить тильду "~ " в конце фразы. Например, для того, чтобы найти документы со словами исследование и разработка в пределах 2 слов, используйте следующий запрос:

" исследование разработка"~2

Релевантность выражений

Для изменения релевантности отдельных выражений в поиске используйте знак "^ " в конце выражения, после чего укажите уровень релевантности этого выражения по отношению к остальным.
Чем выше уровень, тем более релевантно данное выражение.
Например, в данном выражении слово "исследование" в четыре раза релевантнее слова "разработка":

исследование^4 разработка

По умолчанию, уровень равен 1. Допустимые значения - положительное вещественное число.

Поиск в интервале

Для указания интервала, в котором должно находиться значение какого-то поля, следует указать в скобках граничные значения, разделенные оператором TO .
Будет произведена лексикографическая сортировка.

Такой запрос вернёт результаты с автором, начиная от Иванова и заканчивая Петровым, но Иванов и Петров не будут включены в результат.
Для того, чтобы включить значение в интервал, используйте квадратные скобки. Для исключения значения используйте фигурные скобки.

ГОСТ 4974-72

Группа Н09

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ВОДА ПИТЬЕВАЯ

Методы определения содержания марганца

Drinking water. Methods for determination of manganese content

Текст Сравнения ГОСТ 4974-72 с ГОСТ 4974-2014 см. по ссылке .
- Примечание изготовителя базы данных.
____________________________________________________________________

Дата введения 1974-01-01

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 25.12.72 N 2320

2. ВЗАМЕН ГОСТ 4974-49

3. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

	Номер пункта
ГОСТ 435-77
ГОСТ 1277-75
ГОСТ 1770-74
ГОСТ 2874-82
ГОСТ 4204-77
ГОСТ 4328-77
ГОСТ 4461-77
ГОСТ 4523-77
ГОСТ 6552-80
ГОСТ 6709-72
ГОСТ 12026-76
ГОСТ 20478-75
ГОСТ 20490-75
ГОСТ 24481-80
ГОСТ 25336-82
ГОСТ 29227-91
ГОСТ 29251-91

4. Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта СССР от 25.12.91 N 2121

5. ПЕРЕИЗДАНИЕ


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

Методы основаны на окислении соединений марганца до иона . Окисление происходит в кислой среде персульфатом аммония или калия в присутствии серебра в качестве катализатора, при этом появляется розовое окрашивание. Чувствительность метода составляет (объем исследуемой воды 500 см) 10 мкг/дм.

1. МЕТОДЫ ОТБОРА ПРОБ

1. МЕТОДЫ ОТБОРА ПРОБ

1.1. Пробы воды отбирают по ГОСТ 2874* и ГОСТ 24481 **.
____________________
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 51232-98 .
** На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 51593-2000 .

1.2. Объем пробы воды для определения содержания марганца не должен быть менее 1 дм.

1.3. В тех случаях, когда марганец не может быть определен сразу же после отбора пробы, последняя консервируется добавлением 5 см концентрированной азотной кислоты на 1 дм пробы.

2. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ, РЕАКТИВЫ

Фотоэлектроколориметр; кюветы с = 20-50 мм.

Электроплитка.

Баня водяная.

Печь муфельная.

Посуда мерная стеклянная лабораторная по ГОСТ 1770 , ГОСТ 29227 и ГОСТ 29251 , вместимостью: колбы мерные 50, 100 и 1000 см, бюретка с краном 25 и 50 см, пипетки 1 и 10 см с делениями 0,01 и 0,1 см, цилиндры измерительные с плоским дном с отметкой на 100 см; цилиндры измерительные 25 и 50 см.

Чашки выпарительные диаметром 9 см.

Воронки стеклянные для фильтрования по ГОСТ 25336 .

Стаканы стеклянные лабораторные по ГОСТ 25336 .

Колбы плоскодонные вместимостью 500 и 250 см по ГОСТ 1770 .

Бумага фильтровальная лабораторная по ГОСТ 12026 .

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490 .

Аммоний надсернокислый (персульфат) по ГОСТ 20478 .

Магний сернокислый по ГОСТ 4523 .

Натрия гидроокись по ГОСТ 4328 , 4%-ный раствор.

Марганец сернокислый по ГОСТ 435 .

Кислота ортофосфорная 85%-ная по ГОСТ 6552 .

Кислота азотная по ГОСТ 4461 .

Кислота серная по ГОСТ 4204 .

Фенолфталеин.

Серебро азотнокислое по ГОСТ 1277 .

Ртуть сернокислая окисная.

Вода дистиллированная по ГОСТ 6709 .

Все реактивы должны быть квалификации ч.д.а.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ МАРГАНЦА С ОТДЕЛЕНИЕМ ХЛОР-ИОНА СООСАЖДЕНИЕМ С ГИДРАТОМ ОКИСИ МАГНИЯ (Метод А)

3.1. Подготовка к анализу

3.1.1. Приготовление стандартного раствора марганцовокислого калия

3.1.2. Приготовление основного стандартного раствора сернокислого марганца

0,2748 г , прокаленного при 500 °С, растворяют примерно в 10 см разбавленной (1:4) горячей серной кислоты и доводят объем дистиллированной водой до 1 дм. 1 см раствора содержит 0,10 мг .

3.1.3. Приготовление рабочего стандартного раствора сернокислого марганца

Раствор готовят разбавлением 100 см основного раствора до 1 дм дистиллированной водой. 1 см раствора содержит 0,01 мг .

Раствор готовят в день проведения анализа.

3.1.4. Приготовление 10%-ного раствора сернокислого магния

10 г растворяют в 90 см дистиллированной воды. Сернокислый магний, имеющийся в продаже, часто содержит примесь солей марганца, поэтому перед употреблением он должен быть проверен на чистоту. Для этого в мерную колбу вместимостью 50 см вносят 5 см 10%-ного раствора сернокислого магния, около 10 см дистиллированной воды, 10 см 20%-ного раствора фосфорной кислоты, 1 см 1%-ного раствора азотнокислого серебра, 0,2 г персульфата аммония или калия в кристаллах и выдерживают в кипящей водяной бане 5 мин. Раствор охлаждают и доливают дистиллированной водой до метки. Если раствор окрашен в розовый цвет, значит, сернокислый магний загрязнен марганцем. В этом случае к 1 дм 10%-ного раствора сернокислого магния добавляют на холоде 20 см 1%-ного раствора щелочи по каплям при тщательном перемешивании раствора. Выпадающий осадок гидрата окиси магния адсорбирует марганец. Осадку дают осесть, а прозрачный раствор сифонируют или фильтруют.

3.1.5. Приготовление 20%-ного раствора ортофосфорной кислоты

20 г квалификации ч.д.а. растворяют в 80 см дистиллированной воды.

3.2. Проведение анализа

К 500 см исследуемой воды, не подкисленной при отборе пробы, добавляют 5 см 4%-ного раствора едкого натра, перемешивают, добавляют 5 см 10%-ного раствора сернокислого магния, опять перемешивают и оставляют. При этом осадок оседает на дно стакана. (При определении к 50 см воды добавляют 1 см 4%-ного раствора едкого натра и 1 см 10%-ного раствора сернокислого магния).

Если исследуемая вода была подкислена при отборе пробы, то перед определением марганца в исследуемой воде объемом 50 см нейтрализуют кислоту 4%-ным раствором едкого натра из градуированной пипетки по фенолфталеину (1%-ный спиртовой раствор). Количество израсходованной щелочи пересчитывают на объем исследуемой воды, и это количество добавляют в исследуемую воду перед началом определения. Затем проводят соосаждение марганца, как описано выше.

После отстаивания большую часть раствора над осадком сливают сифоном, а остаток отфильтровывают через неплотный фильтр. Осадок растворяют на фильтре в 10 см 20%-ной ортофосфорной кислоты, собирая фильтрат в мерную колбу вместимостью 50 см.

Промывают фильтр два-три раза так, чтобы общий объем фильтрата и промывных вод в колбе составлял около 35 см. Затем добавляют 10 см 1%-ного раствора азотнокислого серебра и перемешивают. При этом не должно наблюдаться сильного помутнения раствора вследствие образования хлористого серебра. К раствору добавляют около 0,3 г персульфата аммония или калия, нагревают до кипения и держат на водяной бане 5 мин. После охлаждения раствор доводят дистиллированной водой до метки и сравнивают его окраску с образцовой стандартной шкалой или проводят измерение на фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром (= 530 нм) в кюветах с толщиной рабочего слоя 20-50 мм.

При анализе исследуемой воды с большим содержанием ионов хлора осадок на фильтре промывают два-три раза дистиллированной водой и затем растворяют в ортофосфорной кислоте. Если после добавления азотнокислого серебра все же образуется белый осадок или помутнение от , то колбу с раствором резко встряхивают до тех пор, пока осадок не соберется в комья и раствор не осветлится. В противном случае надо добавить еще 5 см раствора азотнокислого серебра и снова проверить, имеется ли избыток иона серебра. После этого раствор отделяют от осадка фильтрованием через сухой фильтр в другую мерную колбу, осадок промывают 2-3 раза небольшим количеством дистиллированной воды и отбрасывают. К фильтрату с промывными водами добавляют 0,3 г персульфата аммония или калия и продолжают анализ, как описано выше.

3.2.1. Приготовление стандартной шкалы

В колбу вместимостью 50 см вносят следующие количества стандартного раствора сернокислого марганца (1 см раствора содержит 0,01 мг ): 0,0; 0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0 см.

Затем в каждую колбу добавляют по 10 см 20%-ного раствора ортофосфорной кислоты, по 10 см 1%-ного раствора азотнокислого серебра и около 0,3 г персульфата аммония или калия, затем добавляют дистиллированную воду до объема около 40 см, нагревают до кипения и держат на водяной бане 10 мин. После охлаждения доводят объем раствора водой до метки и перемешивают.

Получают стандартную шкалу с содержанием 0,0; 0,005; 0,01; 0,02; 0,03; 0,04; 0,05; 0,06; 0,08; 0,1 мг.

Шкала неустойчива и на следующий день обесцвечивается, но ее можно восстанавливать. Для этого в каждую колбу добавляют по 0,2 г персульфата аммония или калия, нагревают до кипения и держат на водяной бане или не слишком горячей песчаной бане 10 мин.

Для приготовления стандартной шкалы с использованием стандартного раствора марганцовокислого калия в мерные колбы вместимостью 50 см отбирают те же количества и той же концентрации марганца и объем доводят до 50 см дистиллированной водой.

Оптическую плотность стандартных растворов измеряют на электрофотоколориметре с зеленым светофильтром (= 530 нм), используя кюветы с толщиной рабочего слоя 20-50 мм. По полученным данным строят калибровочный график, по которому определяют содержание .

3.3. Обработка результатов

Содержание марганца (), мг/дм, определяют по формуле

где - содержание марганца, найденное по стандартной шкале или калибровочному графику, мг;

- объем исследуемой воды, взятый на определение, см.

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ МАРГАНЦА С УДАЛЕНИЕМ ХЛОР-ИОНА ВЫПАРИВАНИЕМ С СЕРНОЙ КИСЛОТОЙ (Метод Б)

4.1. Подготовка к анализу

4.1.1. Приготовление стандартного раствора марганцовокислого калия

9 см точно 0,01 н. раствора вносят в мерную колбу вместимостью 100 см, разбавляют дистиллированной водой до метки и перемешивают. 1 см раствора содержит 0,01 мг .

4.1.2. Приготовление 0,1 н. раствора азотнокислого серебра

17 г растворяют в 1 дм дистиллированной воды.

4.2. Проведение анализа

К 100-500 см исследуемой воды в фарфоровой чашке прибавляют 5 см серной кислоты (1:2) и выпаривают сначала на водяной бане, а затем на плитке для полного удаления кислоты.

Сухой остаток смачивают небольшим количеством дистиллированной воды, прибавляют 5 см концентрированной азотной кислоты, 10 см горячей дистиллированной воды, 3 см 0,1 н. , 0,2 г персульфата аммония и нагревают раствор до тех пор, пока интенсивность окраски не перестанет увеличиваться.

После охлаждения раствора доводят его объем дистиллированной водой в мерной колбе вместимостью 50 см до метки и сравнивают его окраску со стандартной шкалой или измеряют оптическую плотность на фотоэлектроколориметре с зеленым светофильтром (= 530 нм). Содержание определяют по калибровочному графику так же, как в методе А. Подсчет результатов испытания проводят по п.3.3.

При анализе воды с большим содержанием марганца применяют также способ колориметрического титрования. Для этого 50 см исследуемой воды, содержащей , переносят в стакан вместимостью 100 см, а в другой стакан той же вместимости прибавляют дистиллированную воду в объеме, равном объему исследуемого раствора. Поставив оба стакана рядом на белую бумагу, приливают в стакан с дистиллированной водой из бюретки стандартный раствор перманганата калия, пока окраска в обоих стаканах не будет одинаковой. По объему израсходованного раствора перманганата калия вычисляют содержание марганца в исследуемой воде.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

4 ПОТЕНЦИОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД

Метод основан на реакции окисления двухвалентного марганца раствором марганцовокислого калия до трехвалентного в нейтральной среде в присутствии пирофосфорнокислого натрия.

Влияние железа, титана, алюминия, хрома и других элементов устраняется связыванием их в растворимые пирофосфатные комплексные соединения.

Калий углекислый - натрий углекислый по ГОСТ 4332 .

Натрия пероксид.

Водорода пероксид по ГОСТ 10929 .

Натрий углекислый по ГОСТ 83 , раствор 50 г/дм 3 .

Натрий дифосфат 10-водный по ГОСТ 342 , раствор 120 г/дм 3 . Раствор готовят за 24 ч до применения.

Бромтимоловый синий (индикатор), раствор 0,4 г/дм 3 .

Марганец металлический по ГОСТ 6008 , степень чистоты не менее 99,9 %; 10 г металлического марганца помещают в стакан вместимостью 400 см 3 , обрабатывают в течение нескольких минут поверхностный слой смесью 50 см 3 воды и 5 см 3 азотной кислоты до получения блестящей поверхности. Марганец промывают шесть раз водой, затем ацетоном и высушивают при 100 °С в течение 10 мин.

Стандартный раствор марганца 1 г/дм 3 , приготовленный следующим образом: 1,0000 г металлического марганца помещают в стакан вместимостью 400 см 3 , приливают 20 см 3 серной кислоты, разбавленной 1: 1, и 100 см 3 воды. Раствор кипятят несколько минут, охлаждают, переливают в мерную колбу вместимостью 1000 см 3 , доливают до метки водой и перемешивают. 1 см 3 раствора содержит 0,001 г марганца.

Калий марганцовокислый по ГОСТ 20490 , степень чистоты не менее 99,5 % и перекристаллизованный следующим образом: 250 г марганцовокислого калия помещают в стакан вместимостью 1 дм 3 и приливают 800 см 3 воды, нагретой до 90 °С. Раствор фильтруют под разряжением через тигель с фильтрующей стеклянной пластинкой № 3. Отфильтрованный раствор быстро охлаждают в воде со льдом до 10 °С при энергичном перемешивании и дают мелкокристаллическому осадку отстояться. Затем раствор сливают, переносят кристаллическую массу в тигель с фильтрующей стеклянной пластинкой № 3 и отсасывают. Перекристаллизацию повторяют еще раз. Полученную кристаллическую массу переносят на стекло или в широкую фарфоровую чашку и сушат на воздухе в защищенном от света месте, предохраняя от пыли. Когда кристаллическая масса при раздавливании стеклянной палочкой перестает слипаться, ее высушивают при 80 - 100 ° С в течение 2 - 3 ч в сушильном шкафу. Затем переносят в банку из темного стекла с притертой пробкой. Очищенный таким образом марганцовокислый калий совершенно негигроскопичен.

Титрованный раствор марганцовокислого калия 1,8 г/дм 3 , приготовленный следующим образом: 1,8 г марганцовокислого калия растворяют в 1 дм 3 воды и оставляют на 6 сут, затем сливают раствор через сифон в склянку из темного стекла.

Массовую концентрацию титрованного раствора марганцовокислого калия по стандартному раствору марганца устанавливают следующим образом: отбирают аликвоту стандартного раствора марганца объемом 100 см 3 в стакан вместимостью 400 - 500 см 3 , содержащий 150 см 3 раствора пирофосфорнокислого натрия. Устанавливают рН раствора, равную 7, как указано в , и титруют раствором марганцовокислого калия в соответствии с . Параллельно проводят контрольный опыт без добавления стандартного раствора марганца.

Массовую концентрацию С титрованного раствора марганцовокислого калия в граммах марганца на кубический сантиметр, установленную по стандартному раствору, рассчитывают по формуле

С = ,

где т - масса марганца в аликвоте стандартного раствора, г;

Массовую концентрацию С титрованного раствора марганцовокислого калия в граммах марганца на кубический сантиметр, установленную по марганцовокислому калию, рассчитывают по формуле

С = ,

где т - масса навески марганцовокислого калия, г;

Массовую концентрацию С титрованного раствора марганцовокислого калия в граммах марганца на кубический сантиметр, установленную по стандартному образцу, рассчитывают по формуле

С = ,

где А - массовая доля марганца в стандартном образце, %;

т - масса навески стандартного образца, г;

V 1 - объем раствора перманганата калия, израсходованный на титрование стандартного раствора марганца, см 3 ;

V 2 - объем раствора перманганата калия, израсходованный на титрование раствора контрольного опыта, см 3 .

5.11.2 Стандартизация по перманганату калия ( )

Помещают 1,5 г перманганата калия () во фторопластовый или тефлоновый стакан вместимостью 250 - 300 см 3 , приливают 30 - 40 см 3 воды и тщательно перемешивают. Приливают 20 см 3 соляной кислоты (), закрывают часовым стеклом и нагревают. По окончании реакции часовое стекло снимают и обмывают водой. К охлажденному раствору добавляют 10 см 3 хлорной кислоты () и 20 см 3 фтористоводородной кислоты (

* и ГОСТ 24481 **.

* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 51232-98 .

** На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 51593-2000 .

Стаканы стеклянные лабораторные по ГОСТ 25336 .

Колбы плоскодонные вместимостью 500 и 250 см3 по ГОСТ 1770 .

Бумага фильтровальная лабораторная по ГОСТ 12026 .

Аммоний надсернокислый (персульфат) по ГОСТ 20478 .

Натрия гидрокись (натр едкий) по ГОСТ 4328 , 4 %-ный раствор.

Кислота ортофосфорная 85 %-ная по ГОСТ 6552 .

Фенолфталеин.

Ртуть сернокислая окисная.

Все реактивы должны быть квалификации ч. д. а.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ МАРГАНЦА С ОТДЕЛЕНИЕМ ХЛОР-ИОНА
СООСАЖДЕНИЕМ С ГИДРАТОМ ОКИСИ МАГНИЯ (Метод А)

При анализе воды с большим содержанием марганца применяют также способ колориметрического титрования. Для этого 50 см3 исследуемой воды, содержащей переносят в стакан вместимостью 100 см3, а в другой стакан той же вместимости прибавляют дистиллированную воду в объеме, равном объему исследуемого раствора. Поставив оба стакана рядом на белую бумагу, приливают в стакан с дистиллированной водой из бюретки стандартный раствор перманганата калия, пока окраска в обоих стаканах не будет одинаковой. По объему израсходованного раствора перманганата калия вычисляют содержание марганца в исследуемой воде.

. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ МАРГАНЦА С УДАЛЕНИЕМ ХЛОР-ИОНА
ДОБАВЛЕНИЕМ СЕРНОКИСЛОЙ РТУТИ (Метод В)

5.1 . Подготовка к анализу

5.1.1 . Приготовление основного стандартного раствора сернокислого марганца

2748 г MnSO4, прокаленного при 500 °C, растворяют примерно в 10 см3 разбавленной горячей серной кислоте (1:4) и доводят объем дистиллированной водой до 1 дм3. 1 см3 раствора содержит 0,10 мг Mn2+.

5.1.2 . Приготовление рабочего стандартного раствора сернокислого марганца

Раствор готовят разбавлением 100 см3 основного раствора до 1 дм3 дистиллированной водой. 1 см3 раствора содержит 0,01 мг Mn2+.

Раствор готовят в день проведения анализа.

5.1.3 . Приготовление специального реактива

Г сернокислой ртути (HgSO4) растворяют в 400 см3 концентрированной азотной кислоты (HNO3) и 200 см3 дистиллированной воды. Затем добавляют 200 см3 85 %-ной ортофосфорной кислоты и 0,035 г азотнокислого серебра (AgNO3). После охлаждения раствора объем его доводят до 1 дм3 дистиллированной водой.

5.2 . Проведение анализа

Влияние хлоридов устраняется, если в исследуемой воде их содержится не более 0,1 г.

К аликвотной части исследуемой воды добавляют 5 см3 специального реактива и пробу концентрируют кипячением или разбавляют дистиллированной водой до 90 см3. Затем добавляют 1,0 г персульфата аммония и на электрической плитке доводят раствор до кипения и кипятят 1 мин. Снимают с плитки и через 1 мин быстро охлаждают под струей воды, разбавляют раствор дистиллированной водой до 100 см3, перемешивают.

Интенсивность окраски определяют визуально или фотометрически, пользуясь стандартной шкалой, приготовленной в тех же условиях, что исследуемая вода.

Для приготовления стандартной шкалы используется рабочий стандартный раствор сернокислого марганца. Образцовые растворы шкалы содержат от 0,005 до 0,1 мг марганца. Окраска шкалы устойчива 24 ч. Оптическую плотность измеряют с зеленым светофильтром (l = 530 - 525 нм).

В качестве контрольной жидкости используется дистиллированная вода.

5.3 . Обработка результатов

где а - содержание марганца, найденное по стандартной шкале или по калибровочному графику, мг;

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

Допустимое расхождение между повторными определениями - 15 % (отн.).

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 25.12.72 № 2320