Metoda de determinare se bazează pe precipitarea ionilor de magneziu sub formă

Când este calcinat, se formează pirofosfat de magneziu (forma de greutate):

Pentru a preveni formarea, precipitarea se efectuează în prezența sărurilor de amoniu. Dar un exces mare al acestora trebuie evitat, deoarece duce la formarea unui precipitat corespunzător compoziției; acest precipitat după calcinare se formează nu numai, ci și:

Când este spălat cu apă, precipitatul este parțial hidrolizat:

Pentru a suprima hidroliza, precipitatul este spălat cu o soluție diluată de amoniac.

Condiții de desfășurare a reacției de precipitare - vezi cartea 1, capitolul. IV, § 10.

Metoda de determinare. Porțiunea calculată cântărită de sare de magneziu se dizolvă în apă, se adaugă N. soluție de acid clorhidric, 2 picături de indicator roșu de metil și cantitatea calculată de soluție de hidrogenofosfat de amoniu. Apoi încet, picătură cu picătură, cu amestecare, adăugați o soluție concentrată de amoniac până când culoarea indicatorului devine galbenă. Adăugați excesul și lăsați să stea în dulapul de lucru până la următoarea ședință. Înainte de filtrare, se face un test pentru a determina caracterul complet al sedimentării. Precipitatul este filtrat printr-un filtru cu bandă albastră și spălat cu soluție de amoniac. Pentru determinări foarte precise ale magneziului sub formă de fosfat de magneziu şi amoniu, precipitatul este reprecipitat. Nevoia de dublă precipitare este cauzată de faptul că soluția analizată conține întotdeauna o cantitate mare de săruri de amoniu și de aceea în timpul primei precipitații este imposibil să se obțină un precipitat care să se potrivească exact cu formula. La reprecipitare, se introduce un exces de fosfat acid de amoniu la minimul necesar pentru a reduce solubilitatea; aceasta reduce, de asemenea, coprecipitarea.

Spălarea este încheiată atunci când testul de completitudine a precipitației arată absența ionilor de clor (probă cu). Pâlnia cu sedimentul spălat se pune într-un cuptor pentru uscare.

Sedimentul uscat este turnat din filtru pe hârtie lucioasă și acoperit cu o pâlnie inversată. Filtrul este plasat într-un creuzet adus la o masă constantă și cenușat, apoi sedimentul din hârtie este turnat în același loc și calcinat cu grijă într-un cuptor cu mufă la 1000-1100 ° C până la o masă constantă. Cântărirea și calcinarea se repetă până când masa devine constantă.

Dacă precipitatul nu este separat de filtru, acesta devine închis la culoare. Formarea unui precipitat închis la culoare, care conține carbon poate fi evitată prin carbonizarea filtrului la o temperatură scăzută. Nu se recomandă tratarea sedimentului de fosfat de magneziu și amoniu care conține particule de cărbune închis la culoare cu acid azotic, deoarece acest lucru nu dă rezultate bune.

Calculul rezultatelor analizei se realizează folosind formulele date anterior (vezi § 3).

Metoda se bazează pe capacitatea ionilor de calciu de a forma complexe stabili cu Trilon B într-un mediu foarte alcalin (pH = 12 - 13). Un complex similar de ioni de magneziu în acest mediu este distrus odată cu eliberarea de hidroxid de magneziu. Când este titrată cu o soluție de Trilon B, o schimbare a culorii indicatorului (murexidă) de la violet la roșu purpuriu indică legarea completă a ionilor de calciu:

H 2 Ind 3- + Ca 2+ ↔ CaH 2 Ind - ;

roșu-zmeură

CaH 2 Ind - + Na 2 H 2 Y ↔ Na 2 CaY + H 2 Ind 3- + 2H +.

Titrarea ionilor de calciu este posibilă în coprezenţa ionilor de metale grele în concentraţii care nu depăşesc următoarele valori: pentru cupru – 0,2 mg/dm 3 ; zinc, plumb, nichel, mangan, fier, aluminiu - 1 mg/dm 3 și magneziu - 3 mg într-un volum determinat. La concentrații mai mari de ioni de metale grele, la probă se adaugă sulfură de sodiu. Influența interferantă a ionilor de magneziu este eliminată fie prin reducerea volumului probei prelevate pentru analiză, fie cu un conținut ridicat de magneziu (raport Mg:Ca mai mare de 1), prin precipitarea ionilor de magneziu cu o soluție de sodă caustică având o concentrație de 2 mol/dm 3 (pH 12 - 13) într-un volum măsurat.balon cu o capacitate de 100 cm 3. Pentru a face acest lucru, probele de 20-40 cm 3 sunt diluate cu apă distilată la 90 cm 3 și se adaugă încet soluție de NaOH în picături, se amestecă bine, în timp ce o cantitate mică de ioni de calciu coprecipită cu Mg(OH) 2. Volumul soluției este ajustat la semn cu apă distilată și după ce sedimentul s-a depus timp de 1,5 - 2 ore, se ia o alicotă transparentă pentru titrare. Pentru a reduce pierderile de calciu, timpul de decantare nu trebuie să depășească 2 ore.

Progresul hotărârii. Se măsoară volumul de probă necesar într-un balon conic cu o capacitate de 250 cm3, se ajustează, dacă este necesar, la 100 cm3 cu apă distilată, se adaugă 2 cm3 de soluție de NaOH cu o fracție de masă de 0,08 (8%), 0,1 - 0,2 g de indicator murekida și se titează încet cu o soluție de Trilon B cu agitare puternică până când culoarea se schimbă de la roșu-puriu la violet. Repetați titrarea și, dacă discrepanța dintre titrarile paralele nu le depășește pe cele date în tabel. 13.2, se ia ca rezultat valoarea medie a lui Trilon B. În caz contrar, repetați titrarea până când se obține o discrepanță acceptabilă a rezultatelor.

Calcul. Concentrația de masă și cantitatea de substanță echivalentă cu ionii de calciu din proba de apă analizată se găsesc folosind formulele:

Unde m(Ca 2+) – concentrația masică a ionilor de calciu în apă, mg/dm 3;

n(1/2Ca 2+) – cantitate de substanță echivalentă cu ionii de calciu din apă, mmol/dm 3;

c(1/2Na 2 H 2 Y) – concentrația molară a echivalentului de Trilon B, mol/dm 3;

V(Na 2 H 2 Y) – volumul de soluție Trilon B utilizat pentru titrarea probei, cm 3;

M(1/2Ca 2+) – masa molară a echivalentului ion de calciu, mg/mmol;

V– volumul probei de apă prelevat pentru determinare, cm3.

Concentrația masică a ionilor de magneziu în mg/dm 3 din proba de apă analizată este determinată de formula

Unde m(Mg 2+) – concentrația masică a ionilor de magneziu în apă, mg/dm 3;

X– duritatea totală a apei, mmol/dm3;

n(1/2Ca 2+) – cantitate de substanță echivalentă cu ionii de calciu din apă, mmol/dm 3;

M(1/2Mg 2+) – masa molară a echivalentului Mg 2+, mg/mmol.

Tabelul 13.2

Discrepanțe acceptabile între titrarile paralele în funcție de volumul soluției Trilon B

În conformitate cu GOST R 52029-2003, duritatea apei este exprimată în grade de duritate (ºZh).

Gradul de duritate corespunde concentrației elementului alcalino-pământos, numeric egal cu 1/2 din molul acestuia, exprimat în mg/dm 3 (g/m 3).

Duritatea apei L, ºL, cu determinarea cantitativă separată a ionilor elementelor alcalino-pământoase se calculează folosind formula

Unde m(Ca 2+) – masa de calciu din proba de apă, mg/dm 3;

m(Mg 2+) – masa de magneziu din proba de apă, mg/dm 3;

M(Ca 2+) – masa molară de calciu, mg/mol;

M(Mg 2+) este masa molară a magneziului, mg/mol.

DURITATEA APEI.

Rostov-pe-Don

2007

Prefaţă

1 DEZVOLTAT DE SI „Institutul Hidrochimic”

2 DEZVOLTĂTORI L.V. Boeva, Ph.D. chimic. Științe, T.S. Evdokimova

3 DE ACORD cu UMZA și NPO Typhoon of Roshydromet

4 APROBAT ȘI PUNERE ÎN VIGOARE de către adjunctul șefului Roshydromet

5 CERTIFICAT DE GU „Institutul Hidrochimic” certificat de certificare Nr. 47.24-2007 din 10.01.2007

6 ÎNREGISTRAT DE GU „NPO „Typhoon” sub numărul RD 52.24.395-2007 la data de 08/06/2007.

7 INSTEAD RD 52.24.395-95 „Instrucțiuni metodologice. Metodologie de măsurare a durității apei prin metoda titrimetică cu Trilon B."

Introducere

Duritatea este o proprietate a apei cauzată de prezența în ea a sărurilor dizolvate ale metalelor alcalino-pământoase (în principal calciu și magneziu). Există duritatea de calciu și magneziu, care sunt asociate cu prezența ionilor de calciu și, respectiv, magneziu în apă. Conținutul total al acestor ioni metalici în apă se numește duritate totală.

Duritatea generală se împarte în duritatea carbonatică, cauzată de prezența bicarbonaților și carbonaților de calciu și magneziu în apă, și duritatea non-carbonată, cauzată de prezența sărurilor de calciu și magneziu ale acizilor puternici.

Duritatea carbonatică se mai numește și temporară (detașabilă), iar duritatea non-carbonată este permanentă. Când apa fierbe o perioadă lungă de timp, bicarbonații de calciu și magneziu se descompun cu eliberarea de dioxid de carbon și carbonați de calciu și magneziu precipitați (cu fierbere suplimentară, carbonatul de magneziu se hidrolizează pentru a forma hidroxid); Duritatea apei scade:

Ca(HCO3)2 = CO2 + CaC03¯ + H20;

Mg(HCO3)2 = C02 + MgC03¯ + H20;

MgC03 + H2O = Mg (OH)2¯ + CO2.

Duritatea rămasă după fierberea apei pentru un anumit timp suficient pentru a descompune complet bicarbonații și a îndepărta dioxidul de carbon (de obicei 1 - 1,5 ore) se numește duritate permanentă. Duritatea constantă este o caracteristică importantă a calității apei utilizate în scopuri tehnice. Depinde în principal de conținutul de ioni de calciu și magneziu, care după fierbere sunt echilibrați de sulfați și cloruri. Această porțiune a durității permanente, numită și duritate reziduală, poate fi găsită din diferența dintre duritatea totală și concentrația de bicarbonat, exprimată în milimoli pe decimetru cub. Cu toate acestea, pe lângă duritatea reziduală, o cantitate mică de ioni de calciu și magneziu rămâne în apă după fierbere, datorită solubilității carbonatului de calciu și hidroxidului de magneziu. Această parte a rigidității permanente se numește rigiditate ireductibilă. Deoarece solubilitatea carbonatului de calciu și hidroxidului de magneziu în prezența ionilor de calciu și magneziu în soluție este foarte mică, duritatea non-carbonată (reziduală) este de obicei identificată cu duritatea permanentă. Metoda de calcul a durității constante și a componentelor acesteia, duritatea reziduală și inamovibilă, pe baza rezultatelor determinării componentelor compoziției sărate a apei, este dată în „Ghidul analizei chimice a apelor terestre”. L.: Gidrometeoizdat. 1973.

Duritatea apei este exprimată în prezent în milimoli din cantitatea de echivalenți de substanță (QE) de Ca 2+ și Mg 2+ conținut în 1 dm 3 de apă - mmol/dm 3 KVE (anterior această unitate era desemnată mg-eq/l sau mg-eq/dm 3). Milimoli de CE Ca2+ și Mg 2+ egal cu 20,04 mg/mmol și, respectiv, 12,15 mg/mmol.

În condiții naturale, ionii de calciu și magneziu intră în apă ca urmare a interacțiunii dioxidului de carbon dizolvat cu mineralele carbonatice și a altor procese de dizolvare și intemperii chimice a rocilor. Sursa acestor ioni sunt și procesele microbiene care au loc în solurile din bazinul hidrografic, în sedimentele de fund, precum și apele uzate din diverse întreprinderi: industria silicatică, metalurgică, sticlei, chimică și scurgerile din terenurile agricole.

Duritatea totală a apelor de suprafață variază în general de la câțiva până la zeci de milimoli de EQE pe decimetru cub, duritatea carbonatului reprezentând adesea 70 - 80% din duritatea totală. Este supus unor fluctuații sezoniere vizibile, atingând de obicei cea mai mare valoare la sfârșitul iernii și cea mai scăzută în perioada inundațiilor. Duritatea apelor subterane este mai constantă.

Apa cu o duritate mai mică de 4 mmol/dm 3 KVE este caracterizată ca moale; de la 4 la 8 mmol/dm 3 KVE - duritate medie; de la 8 la 12 mmol/dm 3 KVE - tare; mai mult de 12 mmol/dm 3 KVE - foarte greu.

De obicei predomină duritatea cauzată de ionii de calciu (uneori de mai multe ori), dar în unele cazuri duritatea magneziului poate ajunge la 50 - 60% din duritatea totală sau mai mult (duritatea magneziului depășește adesea duritatea calciului în apele de mare și ocean, sau în apele de suprafață. de teren cu continut ridicat de ioni sulfat).

Duritatea mare are un impact negativ asupra proprietăților apei utilizate în industrie și în uz casnic. Cerințele stricte privind cantitatea de duritate sunt impuse centralelor care furnizează apă cu abur, deoarece în prezența sulfaților și carbonaților, calciul și magneziul formează o scară puternică, care reduce conductivitatea termică a metalului și duce la un consum excesiv de combustibil și la supraîncălzire. a cazanelor. Pentru eliminarea durității se folosesc diverse metode - precipitarea sărurilor de calciu și magneziu puțin solubile prin mijloace chimice sau termice, înmuiere cu ajutorul schimbătorilor de ioni.

Duritatea ridicată, cauzată în special de sărurile de magneziu în exces, înrăutățește proprietățile organoleptice ale apei, dându-i un gust amar și având un efect negativ asupra organelor digestive. Valoarea maximă admisă a durității în apa potabilă este de 7 mmol/dm 3 KVE, dar în unele cazuri este permisă utilizarea apei cu o duritate de 10 mmol/dm 3 KVE în scopuri potabile.

RD 52.24.395-2007

DOCUMENT DE ORIENTARE

DURITATEA APEI.
PROCEDURA DE MĂSURARE
METODA TITRIMETRICĂ CU TRILON B

Data introducerii 2007-09-01

1 domeniu de utilizare

1.1 Acest document de orientare stabilește o metodologie pentru efectuarea măsurătorilor (denumită în continuare metodologie) durității totale și necarbonatice în probe de apă uzată naturală și tratată în intervalul de la 0,060 la 13,00 mmol/dm 3 KVE (denumit în continuare mmol). /dm 3) prin metoda titrimetrică cu Trilon B .

Atunci când se analizează probe de apă cu o valoare a durității care depășește 13,00 mmol/dm 3, măsurătorile pot fi efectuate după diluarea corespunzătoare a probei cu apă distilată.

1.2 Acest ghid este destinat utilizării în laboratoarele care analizează apele uzate naturale și tratate.

2 Referințe normative

Acest document de orientare folosește referințe la următoarele documente de reglementare:

Masa 1 - Domeniul de măsurare, valorile caracteristicilor de eroare și componentele acesteia (P = 0,95)

La efectuarea măsurătorilor se folosesc următoarele instrumente de măsurare și alte mijloace tehnice: 4.1.1 Cântare de laborator de înaltă calitate ( II ) clasa de precizie conform GOST 24104-2001 4.1.2 Cântare de laborator mediu ( III ) clasa de precizie conform GOST 24104-2001 cu o limită de cântărire de 200 g. 4.1.3 Indicați probă standard din compoziția unei soluții apoase de calciu GSO 8065-95 (denumită în continuare calciu GSO). 4.1.4 Indicați o probă standard din compoziția unei soluții apoase de magneziu GSO 7190-95 (denumită în continuare GSO magneziu). 4.1.5 Baloane de măsurare a 2 clase de precizie 2, 2a conform GOST 1770-74 cu o capacitate de: 100 cm 3 - 2 buc. 250 cm 3 - 4 buc. 500 cm 3 - 2 buc. 4.1.6 Pipete gradate, 2 clase de precizie 1, 2 conform GOST 29227-91, capacitate: 1 cm 3 - 5 buc. 2 cm 3 - 1 buc. 5 cm 3 - 1 buc. 10 cm 3 - 1 buc. 4.1.7 Pipete cu un singur marcaj, clasa de precizie 2, execuție 2 conform GOST 29169-91, capacitate: 5 cm 3 - 3 buc. 10 cm 3 - 3 buc. 25 cm 3 - 3 buc. 50 cm 3 - 2 buc. 100 cm 3 - 2 buc. 4.1.8 Biurete 2 clase de precizie 1, 3 conform GOST 29251-91 cu capacitate: 5 cm 3 - 1 buc. 10 cm 3 - 1 buc. 25 cm 3 - 1 buc. 4.1.9 Cilindri dimensionali 1, 3 conform GOST 1770-74 cu capacitate: 25 cm 3 - 1 buc. 50 cm 3 - 1 buc. 100 cm 3 - 2 buc. 250 cm 3 - 1 buc. 500 cm 3 - 1 buc. 1000 cm 3 - 1 buc. 4.1.10 Eprubete conice, versiunea 1 conform GOST 1770-74, capacitate 10 cm 3 - 2 buc. 4.1.11 Baloane conice Kn versiunea 2, THS conform GOST 25336-82 capacitate 250 cm 3 - 10 buc. 500 cm 3 - 4 buc. 4.1.12 Ochelari V-1, THS conform GOST 25336-82 capacitate 100 cm 3 - 3 buc. 250 cm 3 -2 buc. 600 cm 3 - 2 buc. 1000 cm 3 - 2 buc. 4.1.13 Ochelari din polipropilenă cu o capacitate 100 cm 3 - 1 buc. 250 cm 3 - 1 buc. 4.1.14 Pâlnii de laborator conform diametrului GOST 25336-82 56 mm - 2 buc. 75 mm - 4 buc. 4.1.15 Cupe de cântărire (bug) conform GOST 25336-82 SV-14/8 - 1 buc. SV-19/9 - 1 buc. SV-24/10 - 1 buc. SV-34/12 - 1 buc. 4.1.16 Mortar nr. 3 sau 4 conform GOST 9147-80 - 1 buc. 4.1.17 Coloană cromatografică cu diametrul de 1,5 - 2,0 și lungime 25 - 30 cm - 1 buc. 4.1.18 Geam de ceas - 1 buc. 4.1.19 Vasă biologică (Petri) versiunea 2 conform GOST 25336-82 - 1 buc. 4.1.20 Cupa de evaporare nr. 1 sau 2 conform GOST 9147-80 - 1 buc. 4.1.21 Tije de sticlă - 2 buc. 4.1.22 Desicator versiunea 2 cu un diametru al corpului de 140 mm sau 190 mm conform GOST 25336-82. 4.1.23 Spălare. 4.1.24 Sticle pentru depozitarea probelor și soluțiilor din sticlă deschisă și închisă la culoare cu dopuri înșurubați sau șlefuit cu capacitatea de 100 cm3, 250 cm3, 500 cm3, 1000 cm3. 4.1.25 Recipiente din polietilenă (polipropilenă) pentru depozitarea probelor și soluțiilor cu o capacitate de 100 cm3, 250 cm3, 500 cm3, 1000 cm3. 4.1.26 Cabinet de uscare pentru scopuri generale de laborator. 4.1.27 Sobă electrică cu spirală închisă conform GOST 14919-83. 4.1.28 Cuptor cu mufă de orice tip. 4.1.29 Dispozitiv pentru filtrarea probelor folosind filtre cu membrană sau hârtie. 4.1.30 Frigider de uz casnic. 4.1.31 Marker (creion pe sticlă). Este permisă folosirea altor tipuri de instrumente de măsură, ustensile și echipamente auxiliare, inclusiv de import, cu caracteristici nu mai proaste decât cele date în. La efectuarea măsurătorilor, se folosesc următorii reactivi și materiale: 4.2.1 Sare disodică de etilendiamină N ,N,N ¢ ,N ¢ -acid tetraacetic 2-apos (trilon B) conform GOST 10652-73, grad analitic. 4.2.2 Zinc granulat conform TU 6-09-5294-86, grad analitic. 4.2.3 Carbonat de calciu (carbonat de calciu) conform GOST 4530-76, grad de reactiv și oxid de magneziu conform GOST 4526-75, grad de reactiv. (în absența OSG). 4.2.4 Clorura de amoniu (clorura de amoniu) conform GOST 3773-72, grad analitic. 4.2.5 Amoniac apos conform GOST 3760-79, grad analitic. 4.2.6 Clorura de sodiu (clorura de sodiu) conform GOST 4233-77, grad analitic. 4.2.7 Hidroxid de sodiu (hidroxid de sodiu) conform GOST 4328-77, grad analitic. 4.2.8 Sulfura de sodiu 9-apă (sulfură de sodiu) conform GOST 2053-77, grad analitic sau N de sodiu,N -dietilditiocarbamat 3-apă (dietilditiocarbamat de sodiu) conform GOST 8864-71, grad analitic. 4.2.9 Acid clorhidric conform GOST 3118-77, grad analitic. 4.2.10 Eriochrome black T (negru cromogen ET). 4.2.11 Clorhidrat de hidroxilamină conform GOST 5456-79, grad analitic. 4.2.12 Cărbune activ. 4.2.13 Alaun de potasiu conform GOST 4329-77, grad analitic. 4.2.14 Clorura de bariu 2-apă (clorura de bariu) conform GOST 4108-72, grad analitic. 4.2.15 Apă distilată conform GOST 6709-72. 4.2.16 Hârtie indicator universal (pH 1 - 10) conform TU 6-09-1181-76. 4.2.17 Filtre membrana „Vladipor MFAS-OS-2”, 0,45 microni, conform TU 6-55-221-1-29-89 sau alt tip, echivalent ca caracteristici. 4.2.18 Filtre de hârtie fără cenușă „bandă albastră” și „bandă albă” conform TU 6-09-1678-86. Este permisă utilizarea reactivilor fabricați conform altor documentații de reglementare și tehnică, inclusiv a celor importate, cu calificări nu mai mici decât cele specificate în. 5 Metoda de măsurare Măsurătorile durității se bazează pe capacitatea ionilor de calciu și magneziu într-o soluție tampon amoniu-amoniac (pH 9 - 10) de a forma compuși complecși ușor disociați cu Trilon B. În timpul titrarii, calciul se leagă mai întâi, formând un complex mai durabil cu Trilon B și apoi magneziu. Punctul final al titrarii este determinat de schimbarea culorii indicatorului T negru eriocrom de la roșu vișiniu (culoarea compusului de magneziu cu indicator) la albastru (culoarea indicatorului liber). 6 Cerințe de siguranță și mediu 6.1 La efectuarea măsurătorilor de duritate în probe de apă uzată naturală și tratată, respectați cerințele de siguranță stabilite în standardele naționale și documentele de reglementare relevante. 6.2 În funcție de gradul de impact asupra corpului, substanțele nocive utilizate la efectuarea măsurătorilor aparțin claselor de pericol 2 și 3 conform GOST 12.1.007. 6.4 Nu există cerințe suplimentare pentru siguranța mediului. 7 Cerințe de calificare a operatorului Persoanele cu studii medii profesionale sau fără studii profesionale, dar care au lucrat în laborator cel puțin un an și au stăpânit tehnica, au voie să efectueze măsurători și să prelucreze rezultatele acestora. 8 Condiții de măsurare Atunci când se efectuează măsurători în laborator, trebuie îndeplinite următoarele condiții: Temperatura aerului ambiant (22 ± 5) °C; Presiunea atmosferică de la 84,0 la 106,7 kPa (de la 630 la 800 mm Hg); Umiditatea aerului nu mai mult de 80% la 25 °C; Tensiune de rețea (220 ± 10) V; Frecvența curentului alternativ (50 ± 1) Hz. 9 Prelevarea probelor și depozitarea Eșantionarea pentru măsurarea valorilor de duritate se efectuează în conformitate cu GOST 17.1.5.05 și GOST R 51592. Echipamentul de eșantionare trebuie să respecte GOST 17.1.5.04 și GOST R 51592. Probele tulburi sunt filtrate printr-un filtru cu membrană de 0,45 µm sau un filtru de hârtie cu bandă albastră. Prima parte a filtratului trebuie aruncată. Probele sunt depozitate în recipiente de sticlă sau polietilenă într-un loc întunecat timp de cel mult 6 luni. 10 Pregătirea pentru a efectua măsurători 10.1 Prepararea solutiilor si reactivilor 10.1.1 Soluție Trilon B cu o concentrație molară de 0,02 mol/dm 3 cantitate de echivalent substanță (denumită în continuare EQE) Se dizolvă 3,72 g de Trilon B în 1 dm 3 de apă distilată. Concentrația exactă a soluției este determinată folosind o soluție de clorură de zinc în conformitate cu cel puțin 1 dată pe lună. Soluția se păstrează într-un recipient bine închis. Se cântăresc aproximativ 0,35 g de zinc metalic, se umezesc cu o cantitate mică de acid clorhidric concentrat și se spală imediat cu apă distilată. Zincul se usucă într-un cuptor la o temperatură de 105° C timp de 1 oră, apoi s-a răcit și s-a cântărit pe o balanță de laborator precisă până la a patra zecimală. O probă de zinc este transferată cantitativ într-un balon cotat cu o capacitate de 500 cm3, în care se adaugă mai întâi 10 - 15 cm3 de apă bidistilată și 1,5 cm3 de acid clorhidric concentrat. Zincul este dizolvat. După dizolvare, volumul soluției este adus la semn de pe balon cu apă distilată și amestecat. Calculați concentrația molară de clorură de zinc C Zn , mol/dm 3 KVE, în soluția rezultată conform formulei (1) unde q este greutatea zincului metalic, g; 32,69 - masa molară a echivalentului de zinc (1/2 Zn2+), g/mol; V - capacitate balon cotat, dm 3. La calcularea valorii lui C Zn rotunjit astfel încât să conţină 4 cifre semnificative. Soluția de zinc se păstrează într-un recipient închis ermetic timp de 6 luni. 10.1.3 Soluție tampon amoniu-amoniac Într-un balon cotat cu o capacitate de 500 cm3 se dizolvă 7,0 g clorură de amoniu în 100 cm3 apă distilată și se adaugă 75 cm3 soluție concentrată de amoniac. Volumul soluției se ajustează la semnul de pe balon cu apă distilată și se amestecă bine. Soluția tampon se păstrează într-un recipient de plastic timp de cel mult 2 luni. 10.1.4 Indicator T negru eriocrom Într-un mojar, măcinați bine 0,5 g de negru eriocrom T cu 50 g de clorură de sodiu. A se păstra într-o sticlă de sticlă închisă la culoare timp de cel mult 6 luni. 10.1.9 Soluție de hidroxid de sodiu, 20% Se dizolvă 20 g hidroxid de sodiu în 80 cm 3 de apă distilată. 10.1.10 Soluție de hidroxid de sodiu, 0,4% Se dizolvă 2 g hidroxid de sodiu în 500 cm 3 de apă distilată. 10.1.11 Soluție de hidroxid de sodiu, 1 mol/dm 3 Se dizolvă 20 g hidroxid de sodiu în 500 cm 3 de apă distilată. Soluțiile de hidroxid de sodiu sunt stabile atunci când sunt depozitate în recipiente de plastic bine închise. 10.1.12 Soluție de sulfură de sodiu 2 g de sulfură de sodiu se dizolvă în 50 cm 3 de apă distilată. Păstrați într-un recipient de plastic bine închis la frigider pentru cel mult o săptămână. 10.1.13 Soluție de dietilditiocarbamat de sodiu 5 g dietilditiocarbamat de sodiu se dizolvă în 50 cm3 de apă distilată. A se păstra nu mai mult de 2 săptămâni la frigider. 10.1.14 Soluție de clorhidrat de hidroxilamină 5 g clorhidrat de hidroxilamină se dizolvă în 100 cm3 de apă distilată. A se păstra într-o sticlă închisă la culoare închisă ermetic la frigider timp de o lună. 10.1.15 Soluție de acid clorhidric, 4 mol/dm 3 170 cm 3 de acid clorhidric concentrat se dizolvă în 330 cm 3 de apă distilată. Soluția este stabilă. 10.1.16 Cărbune activat Prepararea cărbunelui activ este dată în Anexă. 10.1.17 Suspensie de hidroxid de aluminiu Prepararea unei suspensii de hidroxid de aluminiu este dată în apendice. 10.2 Stabilirea concentrației molare exacte a soluției Trilon B Într-un balon conic cu o capacitate de 250 cm3, folosind o pipetă cu un semn, adăugați 10,0 cm3 de soluție de clorură de zinc (), adăugați 90 cm3 de apă distilată, 5 cm3 de soluție tampon amoniu-amoniac și 70 - 100 mg indicator eriocrom negru T. Conținutul balonului este bine amestecat și titrat dintr-o biuretă de 25 cm 3 cu o soluție de Trilon B până când culoarea se schimbă de la roșu violet la albastru (albastru). Concentrația molară a unei soluții de Trilon B C Tr, mol/dm 3 KVE, se calculează folosind formula (2) unde C Zn este concentrația molară a soluției de clorură de zinc, mol/dm 3 KVE; V T r - volumul soluţiei de Trilon B utilizat pentru titrare, cm3; V Zn - volumul soluției de clorură de zinc, cm 3. 11 Efectuarea măsurătorilor 11.1 Selectarea condițiilor de titrare Volumul unei alicote de probă de apă pentru a efectua măsurători de duritate este selectat pe baza valorii așteptate a durității sau pe baza rezultatelor unei titrari evaluative. Pentru titrare evaluativă, se iau 10 cm 3 de apă, se adaugă 0,5 cm 3 de soluție tampon, 7 - 10 mg de indicator T negru eriocrom și se titează cu soluție Trilon B până când culoarea se schimbă de la roșu vișiniu la albastru. Pe baza volumului de soluție Trilon B consumat pentru titrare, selectați din tabel volumul adecvat al unei alicote din proba de apă pentru a efectua măsurători de duritate. Masa 2 - Volumul probei de apă recomandat pentru măsurători de duritate Titrarea trebuie efectuată folosind o biuretă de capacitate adecvată, în funcție de duritatea apei. Dacă, conform rezultatelor titrarii estimate, volumul de Trilon B este mai mic de 0,4 cm 3 sau duritatea estimată este mai mică de 0,8 mmol/dm 3, se utilizează o biuretă cu o capacitate de 5 cm 3; cu un volum de Trilon B de la 0,4 cm 3 la 0,8 cm 3 sau o duritate de la 0,8 la 1,6 mmol/dm 3 - o biuretă cu o capacitate de 10 cm 3; dacă volumul Trilon este mai mare de 0,8 cm 3 sau duritatea este mai mare de 1,6 mmol/dm 3 - o biuretă cu o capacitate de 25 cm 3. Daca nu ai o biureta cu o capacitate de 10 cm 3, poti folosi o biureta cu o capacitate de 25 cm 3; Este permisă înlocuirea unei biurete cu o capacitate de 5 cm3 cu o biuretă cu o capacitate de 10 cm3, dar înlocuirea unei biurete cu o capacitate de 5 cm3 cu o biuretă cu o capacitate de 25 cm3 este inacceptabilă.	Discrepanță admisă în volumele Trilon B, cm 3
De la 4 la 12 incl.
Sf. 12 la 16 inclusiv.

11.3 Pregătirea probei pentru măsurători de duritate fără carbonat (constante).

Un balon cotat cu o capacitate de 250 cm 3 se clătește de două ori cu o cantitate mică de apă analizată, apoi se umple cu această apă până la semn. O parte alicotă din probă este transferată din balonul cotat într-un balon conic termorezistent cu o capacitate de 500 cm 3 și nivelul inițial al apei se notează cu un marker. Clătiți balonul cotat de două sau trei ori cu o cantitate mică de apă distilată (8 - 10 cm 3) și puneți spălările în același balon conic. Se încălzește conținutul balonului conic la fierbere, apoi se fierbe timp de 1 - 1,5 ore (în funcție de concentrația de bicarbonați). Dacă, în timpul fierberii, nivelul apei din balon scade cu mai mult de 0,5 cm sub nivelul inițial, adăugați apă distilată clocotită până la acest semn. La sfârșitul fierberii, nivelul apei din balon trebuie să fie cu aproximativ 0,5 cm sub nivelul inițial.

Proba este răcită lent la temperatura camerei și apoi filtrată printr-un filtru pliat cu bandă albastră, clătită în prealabil cu apă distilată fierbinte, într-un balon cotat de 250 cm3. Se clătește balonul conic și se filtrează de două ori cu apă distilată rece (aproximativ 20 cm 3 fiecare). Se aduce soluția în balon la semn, se amestecă și se titează în conformitate cu.

11.4 Eliminarea influențelor interferente

± D - limitele caracteristicilor de eroare ale rezultatelor măsurătorilor pentru o concentrație de masă dată de calciu (tabel).

Valorile numerice ale rezultatului măsurării trebuie să se încheie cu o cifră de aceeași cifră ca și valorile caracteristicii de eroare; acesta din urmă nu trebuie să conțină mai mult de două cifre semnificative.

12.3 Este acceptabil să se prezinte rezultatul în formular

sub rezerva D l< D , (5)

unde ± D l - limitele caracteristicilor de eroare ale rezultatelor măsurătorilor, stabilite în timpul implementării metodologiei în laborator și asigurate prin monitorizarea stabilității rezultatelor măsurătorilor.

Notă - Este permisă stabilirea caracteristicii erorii rezultatelor măsurătorii la introducerea unei tehnici într-un laborator pe baza expresiei D l = 0,84 × D cu clarificare ulterioară, deoarece informațiile sunt acumulate în procesul de monitorizare a stabilității măsurării rezultate.

12.4 Dacă măsurătorile concentrației masice de calciu sunt efectuate simultan cu măsurarea durității (de exemplu, în conformitate cu RD 52.24.403), se poate calcula concentrația masică a magneziului din proba de apă analizată. Metoda de calcul este prezentată în Anexă.

12.5 Rezultatele măsurătorilor sunt documentate într-un protocol sau într-un jurnal conform formularelor din Manualul de calitate al laboratorului.

13 Controlul calității rezultatelor măsurătorilor la implementarea tehnicii în laborator

13.1 Prevederi generale

13.1.1 Controlul calității rezultatelor măsurătorilor la implementarea metodologiei în laborator include:

Controlul operațional de către executant al procedurii de măsurare (pe baza unei evaluări a repetabilității, a erorii în implementarea unei proceduri de control separate);

Monitorizarea stabilității rezultatelor măsurătorilor (pe baza monitorizării stabilității abaterii standard a repetabilității, abaterii standard a preciziei intralaboratoare, eroare).

13.1.2 Frecvența controlului operațional și procedurile de monitorizare a stabilității rezultatelor măsurătorilor sunt reglementate în Manualul Calității Laboratorului.

13.2.1 Controlul repetabilității se efectuează pentru fiecare dintre rezultatele măsurătorii obținute în conformitate cu procedura. Pentru a face acest lucru, proba de apă selectată este împărțită în două părți, iar măsurătorile sunt efectuate în conformitate cu secțiunea.

13.2.2 Rezultatul procedurii de control r la , mmol/dm 3, calculat prin formula

r k = | X 1 - X 2 | , (6)

unde X 1 , X 2 - rezultatele măsurătorilor durității totale din probă, mmol/dm 3.

13.2.3 Limita de repetabilitate r n, mmol/dm 3, calculat prin formula

r n = 2,77 s r , (7)

unde s r - indicator de repetabilitate, mmol/dm 3 (tabel).

13.2.4 Rezultatul procedurii de control trebuie să satisfacă condiția

13.3.1 Controlul operațional al procedurii de măsurare folosind metoda aditivă împreună cu metoda de diluare a probei se efectuează dacă valoarea durității în proba de lucru este de 0,5 mmol/dm 3 sau mai mare. În caz contrar, controlul operațional se efectuează folosind metoda aditivă conform. Pentru a introduce aditivi, utilizați GSO sau un amestec certificat de calciu și magneziu (Anexă).

13.3.2 Controlul operațional de către executantul procedurii de măsurare se realizează prin compararea rezultatelor unei proceduri de control separate K cu standardul de control K.

13.3.3 Rezultatul procedurii de control K k, mmol/dm 3, se calculează folosind formula

(9)

Unde - rezultatul unei măsurări de control a valorii durității într-o probă diluată în h ori, cu un aditiv cunoscut, mmol/dm3;

- rezultatul unei măsurări de control a valorii durității într-o probă diluată în h ori, mmol/dm3;

- rezultatul măsurării valorii durității în proba de lucru, mmol/dm 3 ;

C este cantitatea de aditiv, mmol/dm3.

13.3.4 Standard de control K, mmol/dm 3, calculat folosind formula

(10)

Unde - valori ale caracteristicilor de eroare ale rezultatelor măsurătorilor, stabilite în timpul implementării tehnicii în laborator, corespunzătoare valorii durității dintr-o probă diluată cu un aditiv (probă diluată, probă de lucru), mmol/dm 3 .

13.3.5 Dacă rezultatul procedurii de control satisface condiția:

13.4.1 Controlul de către executant al procedurii de măsurare se realizează prin compararea rezultatelor unei proceduri de control separate K cu standardul de control K.

13.4.2 Rezultatul procedurii de control K k, mmol/dm 3, se calculează folosind formula

(12)

Unde - rezultatul unei măsurări de control a valorii durității într-o probă cu un aditiv cunoscut, mmol/dm 3 ;

- rezultatul măsurării valorii durității în proba de lucru, mmol/dm 3 ;

CU - valoarea aditivului, mmol/dm3.

13.4.3 Standardul de control al erorilor K, mg/dm3, este calculat folosind formula

(13)

Unde - valori ale erorii caracteristice rezultatelor măsurătorilor, stabilite în timpul implementării metodei în laborator, corespunzătoare concentrației masice de calciu din proba cu aditivul (proba de lucru), mg/dm 3.

Notă - Pentru a calcula standardul de control, este permisă utilizarea valorilor caracteristicilor de eroare obținute prin calcul folosind formulele

13.4.4 Dacă rezultatul procedurii de control satisface condiția

Masa D.1 - Caracteristicile metrologice ale amestecurilor certificate

D.3 Instrumente de măsură, dispozitive auxiliare

D.3.1 Cântare de laborator de înaltă calitate ( II ) clasa de precizie conform GOST 24104-2001.

D.3.2 Baloane cotate, 2 clase de precizie conform GOST 1770-74, capacitate

250 cm 3 - 2 buc.

100 cm 3 - 2 buc.

D.3.3 Pipete cu un singur marcaj conform capacitatii GOST 29169-91

5 cm 3 - 2 buc.

25 cm 3 - 2 buc.

D.3.4 Cilindri de măsurare conform capacității GOST 1770-74

250 cm 3 - 1 buc.

25 cm 3 - 1 buc.

D.3.5 Pahare chimice din polipropilenă, capacitate

250 cm 3 - 1 buc.

100 cm 3 - 1 buc.

D.3.6 Cupa de evaporare nr. 1 sau 2 conform GOST 9147-80.

D.3.7 Spălare.

D.3.8 Tijă de sticlă.

D.3.9 Sticlă de ceas sau vas biologic (Petri) versiunea 2 conform GOST 25336-82.

D.3.10 Spatula.

D.3.11 Desicator versiunea 2 cu un diametru al corpului de 140 mm sau 190 mm conform GOST 25336-82.

D.3.12 Cuptor cu mufă de orice tip.

D.4 Componentele inițiale ale soluțiilor certificate

D.4.1 Carbonat de calciu (carbonat de calciu) conform GOST 4530-76, grad chimic. Componenta principală este CaCO 3, a cărei fracțiune de masă nu este mai mică de 99%, greutate moleculară - 100,09.

D.4.5 Soluție de acid clorhidric 1:1 (pentru a prepara soluția, amestecați volume egale de apă distilată și acid clorhidric concentrat).

D.5 Procedura de preparare a solutiilor certificate

D.5.1 Prepararea unei soluții certificate de calciu

Cu ajutorul cântarelor de înaltă precizie, se cântăresc 31,216 g de carbonat de calciu într-un pahar de polipropilenă cu o capacitate de 250 cm 3 până la a patra zecimală. Proba se umezește cu apă distilată și se adaugă treptat 120 cm 3 de acid clorhidric (1:1) sub agitare. Acoperiți paharul cu o sticlă de ceas curată sau cu vas Petri și lăsați să stea până se dizolvă.

Soluției rezultate i se atribuie o concentrație de masă de calciu de 50,00 mg/cm3 și o concentrație molară de 2,495 mmol/cm3 KVE.

D.5.2 Prepararea unei soluții certificate de magneziu

Pe cântare de înaltă precizie, cântăriți 2,544 g într-un pahar de polipropilenă cu o capacitate de 100 cm 3 MgO , precalcinat într-un cuptor cu muflă la 500 °C timp de 3 ore și răcit într-un desicator. Proba se umezește cu apă distilată și se adaugă 25 cm3 de acid clorhidric (1:1) sub agitare. Lăsați amestecul să stea până se dizolvă, acoperit cu un pahar de ceas sau un vas Petri.

După dizolvare, cu grijă, folosind un baston, se transferă soluția printr-o pâlnie într-un balon cotat cu o capacitate de 250 cm 3 . Clătiți paharul și pâlnia de trei sau patru ori cu apă distilată și transferați spălările în același balon. Aduceți soluția în balon la semn cu apă distilată și amestecați.

Soluției rezultate i se atribuie o concentrație de masă de magneziu de 6,136 mg/cm3 și o concentrație molară de 0,505 mmol/cm3 KVE.

D.5.3 Prepararea unui amestec certificat AC1-N

25,0 cm 3 de soluții de calciu și magneziu se adaugă într-un balon cotat cu o capacitate de 100 cm 3 folosind pipete cu un singur semn cu o capacitate de 25 cm 3. Volumul soluției se ajustează la semnul de pe balon cu apă distilată și se amestecă.

Soluţiei rezultate i se atribuie o duritate de 750 mmol/dm3.

D.5.4 Prepararea unui amestec certificat AC2-N

Într-un balon cotat cu o capacitate de 100 cm 3 se adaugă 5,0 cm 3 de soluții de calciu și magneziu folosind pipete cu un semn cu o capacitate de 5 cm 3. Volumul soluției se ajustează la semnul de pe balon cu apă distilată și se amestecă.

Soluţiei rezultate i se atribuie o duritate de 150 mmol/dm3.

D.6 Calculul caracteristicilor metrologice ale soluțiilor certificate

D.6.1 Calculul caracteristicilor metrologice ale unei soluții de calciu certificate

Valorile certificate ale concentrației masice de calciu C Ca, mg/cm 3, și ale concentrației molare de calciu CE M Ca, mmol/cm 3, sunt calculate folosind formulele

(D.1)

(D.2)

unde m - greutatea unei probe de carbonat de calciu, g;

V - capacitatea balonului cotat, cm 3;

40,08 și 100,09 sunt masa unui mol de carbonat de calciu, respectiv, g/mol.

Calculul limitei posibilelor valori de eroare pentru stabilirea concentrației masice de calciu D Ca , mg/cm3 şi concentraţia molară de calciu ECE D Sa-M , mmol/cm3, efectuată conform formulelor

(D.3)

(D.4)

unde C Ca - valoarea concentrației masice de calciu atribuită soluției, mg/cm 3 ;

МCa este valoarea concentrației molare de calciu CE atribuită soluției, mmol/cm 3 ;

D m - valoarea limită a posibilei abateri a fracției de masă a substanței principale (carbonat de calciu) din reactiv de la valoarea atribuită m, %;

m -

D m - eroare maximă posibilă de cântărire, g;

m - masa probei de carbonat de calciu, g;

D V

V -

Eroarea de stabilire a concentrației masice de calciu în soluție este egală cu

Eroarea în stabilirea concentrației molare a calciului CE în soluție este egală cu

D.6.2 Calculul caracteristicilor metrologice ale unei soluții de magneziu certificate

Valori certificate ale concentrației masice de magneziu C Mg , mg/cm3 şi concentraţia molară de magneziu EQE

M Mg - valoarea concentrației molare de magneziu ECE atribuită soluției, mmol/cm 3 ;

D m - valoarea limită a posibilei abateri a fracției de masă a substanței principale (oxid de magneziu) din reactiv de la valoarea atribuită m, %;

m - fracțiunea de masă a substanței principale din reactiv atribuită reactivului pur chimic, %;

D m - eroare maximă posibilă de cântărire, g;

m - greutatea unei probe de oxid de magneziu, g;

D V - valoarea limită a posibilei abateri a volumului balonului cotat de la valoarea nominală, cm 3;

V - volumul nominal al balonului cotat utilizat, cm 3.

Eroarea de stabilire a concentrației masice de magneziu în soluție este egală cu

Eroarea în stabilirea concentrației molare de magneziu ECE în soluție este egală cu

D.6.3 Calculul caracteristicilor metrologice ale amestecurilor certificate AC1-N și AC2-N.

Valoarea certificată a durității H 1 şi H2, mmol/dm3, calculat prin formula

(D.9)

unde M Sa - valoarea concentrației molare de calciu ECE atribuită soluției, mmol/cm 3 ;

V C a

M Mg - valoarea concentrației molare de magneziu ECE atribuită soluției, mmol/cm 3 ;

V Mg este volumul de soluție de magneziu luat cu o pipetă, cm 3;

V 1 - capacitatea balonului cotat, cm 3.

Calculul erorii de stabilire a valorii duritatii in amestecurile certificate D 1 și D 2 , mmol/dm3, realizat conform formulei

(D.10)

unde H 1(2) este valoarea durității atribuită amestecurilor certificate AC1-N și AC2-N, mmol/cm 3 ;

D Sa-M - eroare în stabilirea concentraţiei molare a calciului CE în soluţie, mmol/cm 3 ;

МCa este valoarea concentrației molare de calciu CE atribuită soluției, mmol/cm 3 ;

D Mg -M - eroare în stabilirea concentraţiei molare de magneziu ECE în soluţie, mmol/cm 3 ;

M Mg este valoarea concentrației molare de magneziu ECE atribuită soluției, mmol/cm3;

Valoarea limită a posibilei abateri de volum V Ca din valoarea nominală, cm 3;

V Ca - volumul soluţiei de calciu luat cu pipeta, cm 3;

- valoarea limită a posibilei abateri de volum V Mg din valoarea nominală, cm 3;

V Mg - volumul soluției de magneziu luat cu pipeta, cm 3;

Valoarea limită a posibilei abateri a volumului unui balon cotat de la valoarea nominală, cm 3;

V 1 - capacitatea balonului cotat, cm 3.

Eroarea în stabilirea valorii durității în amestecul certificat AC1-N este egală cu

Eroarea în stabilirea valorii durității în amestecul certificat AC2-N este egală cu

D.7 Cerințe de siguranță

Trebuie respectate cerințele generale de siguranță atunci când lucrați în laboratoarele chimice.

D.8 Cerințe pentru calificările artiștilor interpreți

Soluțiile certificate pot fi pregătite de un inginer sau tehnician de laborator cu studii medii profesionale, care a urmat o pregătire specială și a lucrat într-un laborator chimic timp de cel puțin 6 luni.

D.9 Cerințe de etichetare

Baloanele cu soluții și amestecuri certificate trebuie să fie etichetate cu simbolul care indică soluția sau amestecul certificat, masa și concentrația molară de calciu și magneziu sau valoarea durității în soluție, eroarea de determinare a acestora și data preparării.

D.10 Condiții de depozitare

Soluția de calciu certificată se păstrează într-o sticlă închisă ermetic timp de un an.

Soluția de magneziu certificată se păstrează într-o sticlă închisă ermetic timp de cel mult 6 luni.

Amestecuri certificate AC1-N și AC2-N se păstrează în sticle bine închise timp de 3 și 1 lună. respectiv.

Serviciul Federal pentru Hidrometeorologie și
monitorizarea mediului

INSTITUȚIA GUVERNAMENTALĂ
„INSTITUTUL HIDROCHIMIC”

CERTIFICAT Nr 47.24-2007
despre certificarea MVI

Procedura de măsurare valorile durității apei titrimetric metoda cu Trilon B

dezvoltat GU „Institutul Hidrochimic” (GU GHI)

si reglementate RD 52.24.395-2007

certificat în conformitate cu GOST R 8.563-96 modificat în 2002.

Certificarea a fost efectuată pe baza rezultatelor cercetare experimentală

Ca urmare a certificării MVI, s-a stabilit:

1. MVI îndeplinește cerințele metrologice impuse acestuia și are următoarele caracteristici metrologice de bază:

Domeniul de măsurare, valorile caracteristicilor de eroare și componentele acesteia (P = 0,95)

Intervalul valorilor de duritate măsurate, X, mmol/dm 3	Indicele de repetabilitate (deviația standard a repetabilității) s r, mmol/dm 3	Indicele de reproductibilitate (deviația standard a reproductibilității) s R, mmol/dm 3	Indicele de corectitudine (limite de eroare sistematică la probabilitate P = 0,95) ± D s, mmol/dm 3	Indicator de precizie (limite de eroare la probabilitate P = 0,95) ± D, mmol/dm 3
De la 0.060 la 2.000 incl.	0,004 + 0,0045× X	0,011 + 0,023× X	0,019 + 0,017× X	0,037 + 0,040× X
Sf. 2.00 la 13.00 incl.	0,0045× X	0,035×X	0,017× X	0,05 + 0,073 X

2. Domeniul de măsurare, valorile repetabilității și limitele de reproductibilitate la nivelul de încredere P = 0,95

3 La implementarea tehnicii în laborator, furnizați:

Controlul operațional de către executant al procedurii de măsurare (pe baza evaluării repetabilității și erorii la implementarea unei proceduri de control separate);

Monitorizarea stabilității rezultatelor măsurătorilor (pe baza monitorizării stabilității abaterii standard a repetabilității, abaterii standard a preciziei intralaboratoare, eroare).

Frecvența monitorizării operaționale și procedurile de monitorizare a stabilității rezultatelor măsurătorilor sunt reglementate în Manualul Calității Laboratorului.

Metrolog șef al Institutului Chimic de Stat A.A. Nazarova

CONSILIUL INTERSTATAL DE STANDARDIZARE, METROLOGIE ȘI CERTIFICARE
(MGS)

CONSILIUL INTERSTATAL DE STANDARDIZARE, METROLOGIE ȘI CERTIFICARE
(ESTE C)

Prefaţă

Obiectivele, principiile de bază și procedura de bază pentru realizarea lucrărilor privind standardizarea interstatală sunt stabilite prin GOST 1.0-2015 „Sistemul de standardizare interstatală. Dispoziții de bază” și GOST 1.2-2015 „Sistem de standardizare interstatală. Standarde interstatale, reguli și recomandări pentru standardizarea interstatală. Reguli de dezvoltare, adoptare, aplicare, actualizare și anulare”

Informații standard

1 PREGĂTIT de Societatea cu răspundere limitată „Protector” împreună cu Societatea pe acțiuni închise „Centrul de cercetare și control al apei”

2 INTRODUS de Agenția Federală pentru Reglementare Tehnică și Metrologie

Numele scurt al țării conform MK (ISO 3166) 004-97	Codul țării de către MK (ISO 3166) 004-97	Numele prescurtat al autorității naționale privind standardizarea
Armenia		Ministerul Economiei al Republicii Armenia
Bielorusia		Standard de stat al Republicii Belarus
Kazahstan		Gosstandart al Republicii Kazahstan
Kârgâzstan		standard kârgâz
Moldova		Moldova-Standard
Rusia		Rosstandart
Tadjikistan		standard tadjic
Uzbekistan		Uzstandard

4 Prin Ordinul Agenției Federale pentru Reglementare Tehnică și Metrologie din 12 decembrie 2012 nr. 1899-st, standardul interstatal GOST 31954-2012 a fost pus în vigoare ca standard național al Federației Ruse la 1 ianuarie 2014.

5 Acest standard ia în considerare principalele prevederi de reglementare ale standardelor internaționale:

ISO 6059:1984 „Calitatea apei. Determinarea conținutului total de calciu și magneziu. Metoda titrimetrică folosind EDTA” („Calitatea apei – Determinarea sumei calciului și magneziului – metoda titrimetrică EDTA”, NEQ);

ISO 7980:1986 „Calitatea apei. Determinarea calciului și magneziului. Metoda spectrometrică de absorbție atomică (Calitatea apei - Determinarea calciului și magneziului - Metoda spectrometrică de absorbție atomică, NEQ).

Standardul a fost pregătit pe baza aplicării GOST R 52407-2005

6 INTRODUS PENTRU PRIMA Oara

Ediția a 7-a (iulie 2018) cu amendament (ICS 1-2017)

Informațiile despre modificările aduse acestui standard sunt publicate în indexul anual de informații „Standarde naționale”, iar textul modificărilor și amendamentelor este publicat în indice lunar de informații „Standarde naționale”. În cazul revizuirii (înlocuirii) sau anulării acestui standard, avizul corespunzător va fi publicat în indexul lunar de informare „Standarde naționale”. Informațiile relevante, avizele și textele sunt postate și în sistemul de informare publică- pe site-ul oficial al Agenției Federale pentru Reglementare Tehnică și Metrologie pe internet (www.gost.ru)

Introducere

Duritatea apei este unul dintre principalii indicatori care caracterizează utilizarea apei în diverse industrii.

Duritatea apei este un set de proprietăți determinate de conținutul de elemente alcalino-pământoase din ea, în principal ioni de calciu și magneziu.

În funcție de pH-ul și alcalinitatea apei, duritatea de peste 10 °F poate cauza formarea de nămol în sistemul de distribuție a apei și depuneri la încălzire. Apa cu o duritate mai mică de 5 °F poate avea un efect coroziv asupra conductelor de apă. Duritatea apei poate afecta, de asemenea, potrivirea acesteia pentru consumul uman în ceea ce privește proprietățile sale gustative.

În determinarea complexometrică (titrimetrică) a durității, ionii de aluminiu, cadmiu, plumb, fier, cobalt, cupru, mangan, staniu și zinc afectează stabilirea punctului echivalent și interferează cu determinarea. Ionii de ortofosfat și carbonat pot precipita calciul în condiții de titrare. Anumite substanțe organice pot interfera, de asemenea, cu determinarea. Dacă influența interferentă nu poate fi eliminată, se recomandă determinarea durității folosind metode de spectrometrie atomică.

Acest standard prevede utilizarea diferitelor metode pentru determinarea durității apei, ținând cont de reducerea caracteristicilor cantitative ale durității apei (unitatea de duritate) prin grade de duritate (°ZH) conform GOST 31865.

GOST 31954-2012

STANDARD INTERSTATAL

BÂND APĂ

Metode de determinare a durității

Bând apă. Metode de determinare a durității

Data introducerii -2014-01 -01

1 domeniu de utilizare

Acest standard se aplică apelor naturale (de suprafață și subterane), inclusiv apei din surse de alimentare cu apă potabilă, precum și apei potabile, inclusiv ambalate în recipiente, și stabilește următoarele metode pentru determinarea durității apei:

Metoda complexometrică (metoda A);

Metode de spectrometrie atomică (metodele B și C).

Metoda B este utilizată pentru a determina concentrația de masă a ionilor de calciu și magneziu.

Metoda B este arbitrară în raport cu alte metode de determinare a rigidității.

2 Referințe normative

Acest standard folosește referințe normative la următoarele standarde interstatale:

O probă cu un volum de cel puțin 400 cm 3 pentru analiză prin metoda A și de cel puțin 200 cm 3 pentru analiza folosind metodele B și C este prelevată într-un recipient din materiale polimerice sau sticlă.

Perioada de valabilitate a probei de apă nu este mai mare de 24 de ore.

Pentru a crește durata de valabilitate a probei și pentru a preveni precipitarea carbonaților de calciu din apă (ceea ce este tipic pentru apa subterană sau apa îmbuteliată), proba este acidulată cu acid la pH.< 2. При определении жесткости по методу А подкисление проводят соляной кислотой, по методу Б - соляной или азотной кислотой, при использовании метода В - азотной кислотой. Контроль рН проводят по универсальной индикаторной бумаге или с использованием рН-метра. Срок хранения подкисленной пробы воды - не более 1 мес.

Pentru apa ambalată în recipiente, perioadele de depozitare și condițiile de temperatură trebuie să respecte cerințele specificate în documentația de reglementare* pentru produsul finit.

* În Federația Rusă - cerințele GOST R 52109-2003 „Apă potabilă, ambalată în recipiente. Condiții tehnice generale” - este reeditat într-un standard interstatal.

4 Metoda complexometrică (metoda A)

Metoda se bazează pe formarea compușilor complecși ai Trilon B cu ioni de elemente alcalino-pământoase. Determinarea se efectuează prin titrarea probei cu o soluție de Trilon B la pH = 10 în prezența unui indicator. Duritatea cea mai mică detectabilă a apei este de 0,1 °F.

Dacă proba de testat a fost acidificată pentru conservare sau proba are un mediu acid, atunci se adaugă o soluție de hidroxid de sodiu (vezi) la o alicotă a probei la pH = 6 - 7. Dacă proba de apă are un mediu foarte alcalin, apoi se adaugă o soluție de acid clorhidric la probă alicotă (vezi. ) la pH = 6 - 7. Controlul pH-ului se efectuează folosind hârtie indicator universal sau folosind un pH-metru. Pentru a elimina ionii de carbonat și bicarbonat din apă (ceea ce este tipic pentru apele subterane sau îmbuteliate), după adăugarea unei soluții de acid clorhidric la o parte alicotă a probei la pH = 6 - 7, fierbeți-o sau suflați-o cu aer sau orice gaz inert pt. cel puțin cinci minute pentru a elimina dioxidul de carbon gazos. Criteriul pentru prezența unei cantități semnificative de carbonați în apă poate fi reacția alcalină a apei.

Prezența a mai mult de 10 mg/dm 3 de ioni de fier în apă; mai mult de 0,05 mg/dm 3 din fiecare dintre ionii de cupru, cadmiu, cobalt, plumb; mai mult de 0,1 mg/dm 3 din fiecare dintre ionii de mangan (II), aluminiu, zinc, cobalt, nichel, staniu, precum și culoarea mai mare de 200 °G și turbiditatea crescută provoacă o schimbare neclară a culorii la punctul de echivalență în timpul titrare si conduc la o supraestimare a rezultatelor determinarii duritatii. Ionii de ortofosfat și carbonat pot precipita calciul în condiții de titrare la pH = 10.

Pentru a reduce influența zincului conținut în apă până la 200 mg/dm3, aluminiu, cadmiu, plumb până la 20 mg/dm3, fier până la 5 mg/dm3, mangan, cobalt, cupru, nichel până la 1 mg /dm 3 caliquot de probă până la introducerea indicatorului, se adaugă 2 cm 3 de soluție de sulfură de sodiu (vezi); pentru a reduce influența manganului la 1 mg/dm 3, a fierului, a aluminiului la 20 mg/dm 3, a cuprului la 0,3 mg/dm 3, se adaugă 5 până la 10 picături de soluție de clorhidrat de hidroxilamină (vezi). Turbiditatea (solidele în suspensie) a probei este îndepărtată prin filtrare prin filtre cu membrană cu un diametru al porilor de 0,45 microni sau filtre „blue tape” din hârtie fără cenușă. Influența culorii și a altor factori este eliminată prin diluarea probei în timpul analizei, dacă valoarea determinată a durității apei permite acest lucru.

Notă - Filtrarea probei poate duce la o subestimare a rezultatelor determinării durității apei, în special a apei cu reacție alcalină.

Dacă influențele interferente nu pot fi eliminate, duritatea este determinată folosind metode de spectrometrie atomică.

Probă standard de stat (interstatală) (GSO) a compoziției durității apei (duritate totală) cu eroarea relativă a valorii certificate cu o probabilitate de încredere R= 0,95 nu mai mult de ± 1,5%.

Cântare de laborator* cu o limită maximă de cântărire de 220 g, care asigură precizia cântăririi cu o eroare absolută maximă admisă de cel mult ± 0,75 mg.

* În Federația Rusă, GOST R 53228-2008 „Cântar non-automate” este în vigoare. Partea 1. Cerințe metrologice și tehnice. Teste.”

pH-metru de orice tip.

Baloanele sunt cu fund plat sau conice conform GOST 25336.

Ochelari chimici rezistenti la căldură conform GOST 25336.

Un dispozitiv pentru filtrarea probelor folosind filtre cu membrană.

Filtre cu membrană cu un diametru al porilor de 0,45 microni sau filtre de hârtie fără cenușă „bandă albastră”.

Cabinet de uscare de laborator care menține o temperatură de (80 ± 5) °C.

Hârtie indicator universal pentru controlul pH-ului.

Indicator eriocrom negru T (negru cromogen ET) sau crom albastru închis acid (acid crom albastru T).

Clorhidrat de hidroxilamină conform GOST 5456, grad analitic. sau x. h.

Notă - Este permisă utilizarea altor instrumente de măsură, echipamente și reactivi, inclusiv importați, cu caracteristici tehnice și metrologice nu mai slabe decât cele specificate.

(Amendament).

Trilon B se usucă la 80 °C timp de două ore, se cântărește 9,31 g, se introduce într-un balon cotat cu o capacitate de 1000 cm3, se dizolvă în apă bidistilată caldă de la 40 °C la 60 °C și, după răcirea soluției la temperatura camerei, ajustată la marcajul apă bidistilată. Setarea factorului de corecție la concentrația soluției Trilon B (vezi), preparată dintr-o probă, se realizează folosind o soluție de sulfat de magneziu (vezi). O soluție din compoziția GSO de Trilon B sau titru standard (fixanal) de Trilon B este preparată în conformitate cu instrucțiunile de utilizare, diluând-o la concentrația necesară.

Soluția Trilon B este potrivită pentru utilizare timp de 6 luni. Se recomandă verificarea valorii factorului de corecție cel puțin o dată pe lună.

Soluția este preparată din compoziția GSO a unei soluții apoase de ioni de magneziu sau sulfat de magneziu (sulfat) cu titru standard (fixanal) în conformitate cu instrucțiunile de utilizare, dacă este necesar, diluând la concentrația necesară.

Notă - Dacă în titrurile standard (fixanale) sau GSO ale compoziției soluțiilor apoase utilizate, concentrația substanței este exprimată în normalitate (n), mg/dm 3, g/m 3 etc., este necesar să se se recalculează concentraţia substanţei în mol/dm 3 .

Pentru a prepara 500 cm 3 de soluție tampon, 10 g de clorură de amoniu se pun într-un balon cotat cu o capacitate de 500 cm 3, se adaugă 100 cm 3 de apă dublu distilată pentru a o dizolva și 50 cm 3 de apă 25% amoniac, amestecat bine și ajustat la semn cu apă dublu distilată.

Soluția tampon este potrivită pentru utilizare timp de 2 luni atunci când este depozitată într-un recipient bine închis din material polimeric. Se recomandă verificarea periodică a pH-ului soluției tampon folosind un pH-metru înainte de a o utiliza. Dacă valoarea pH-ului s-a modificat cu mai mult de 0,2 unități de pH, atunci pregătiți o nouă soluție tampon.

Pentru a prepara 100 cm 3 dintr-o soluție de indicator, se pun 0,5 g de indicator eriocrom negru T într-un pahar cu o capacitate de cel puțin 100 cm 3, se adaugă 20 cm 3 dintr-o soluție tampon, se amestecă bine și 80 cm 3 de se adaugă alcool etilic. Soluția este potrivită pentru utilizare timp de 10 zile atunci când este păstrată într-un recipient de sticlă de culoare închisă.

În loc de indicatorul T eriocrom negru, este permisă utilizarea indicatorului de acid crom albastru închis, a cărui soluție este preparată într-un mod similar. Perioada de valabilitate a acestei soluții nu este mai mare de 3 luni.

Amestecul indicator uscat se prepară în următoarea secvență: 0,25 g de negru eriocrom T se amestecă cu 50 g clorură de sodiu într-un mortar de porțelan și se măcina bine. Amestecul este potrivit pentru utilizare timp de un an atunci când este depozitat într-un recipient de sticlă de culoare închisă.

Pentru a prepara o soluţie de 100 cm 3 se dizolvă 1 g clorhidrat de hidroxilamină (NH 2 OH HCl) în 100 cm 3 de apă bidistilată. Soluția este potrivită pentru utilizare timp de 2 luni.

Pentru a prepara o soluţie de 100 cm 3 , 5 g de sulfură de sodiu Na 2 S · 9H 2 O sau 3,5 g Na 2 S · 5H 2 O se dizolvă în 100 cm 3 de apă bidistilată. Soluția se prepară în ziua determinării.

Într-un balon cotat cu o capacitate de 1000 cm 3, umplut pe jumătate cu apă dublu distilată, se toarnă 8 cm 3 de acid clorhidric și se ajustează la semn cu apă dublu distilată. Perioada de valabilitate a soluției nu este mai mare de 6 luni.

Prepararea unei soluții acide dintr-un titru standard (fixanal) se efectuează în conformitate cu instrucțiunile pentru prepararea acesteia.

Pentru a prepara o soluție de 1000 cm 3 , se pun 8 g hidroxid de sodiu într-un pahar, se dizolvă în apă dublu distilată, după răcire, soluția se transferă într-un balon cotat de 1000 cm 3 și se diluează până la semn cu apă dublu distilată. . Perioada de valabilitate a soluției într-un recipient din material polimeric nu este mai mare de 6 luni.

Într-un balon conic cu o capacitate de 250 cm 3 se adaugă 10,0 cm 3 dintr-o soluție de ioni de magneziu (vezi), se adaugă 90 cm 3 de apă bidistilată, 5 cm 3 dintr-o soluție tampon (vezi), 5 până la 7 picături de un soluție indicator (vezi) sau de la 0,05 până la 0,1 g dintr-un amestec indicator uscat (vezi) și titrați imediat cu o soluție de Trilon B (vezi) până când culoarea se schimbă la punctul echivalent de la roșu vin (roșu-violet) la albastru ( cu o nuanță verzuie) când se folosește indicatorul eriocrom negru T și când se folosește indicatorul crom albastru închis acid la albastru (albastru-violet).

Soluția Trilon B se adaugă destul de repede la începutul titrarii cu agitare constantă. Apoi, când culoarea soluției începe să se schimbe, soluția Trilon B se adaugă încet. Punctul echivalent este atins atunci când culoarea se schimbă, când culoarea soluției încetează să se mai schimbe la adăugarea picăturilor de soluție Trilon B.

Titrarea se efectuează pe fundalul unei probe de control titrate. O probă de testare ușor supratratată poate fi utilizată ca probă de control. Se ia ca rezultat media aritmetică a rezultatelor a cel puțin două determinări. Valoarea factorului de corecție ar trebui să fie 1,00 ± 0,03.

Factor de corectie K La concentrațiile de soluție Trilon B sunt calculate folosind formula

Unde V- volumul de soluție Trilon B consumat pentru titrare, cm 3,

10 - volumul soluției de ioni de magneziu (cm), cm 3.

Notă - La prepararea soluțiilor conform - este permisă utilizarea apei distilate în loc de apă dublu distilată dacă valoarea determinată a durității este mai mare de 1 °F.

4.5.1 Se efectuează două determinări, pentru care proba de apă analizată se împarte în două părți.

Note

1 O schimbare neclară a culorii indicatorului în punctul echivalent sau o schimbare a culorii la gri indică prezența unor substanțe interferente. Eliminarea influențelor interferente - prin. Dacă influențele interferente nu pot fi eliminate, duritatea este determinată folosind metode de spectrometrie atomică (vezi secțiunea).

2 Dacă debitul soluției Trilon B depășește 20 cm 3 - atunci când se utilizează o biuretă cu o capacitate de 25 cm 3 sau 9 cm 3 - când se utilizează o biuretă cu o capacitate de 10 cm 3, atunci volumul probei analizate se reduce prin adăugarea de apă bidistilată la un volum de 100 cm 3. Proba alicotă este de asemenea redusă pentru a elimina influența culorii apei.

3 Dacă debitul soluției Trilon B este mai mic de 1 cm 3 - atunci când se utilizează o biuretă cu o capacitate de 25 cm 3 sau mai mică de 0,5 cm 3 - când se utilizează o biuretă cu o capacitate de 10 cm 3, atunci este se recomandă utilizarea unei soluții Trilon B cu o concentrație molară de 5 mmol/dm3 sau respectiv 2,5 mmol/dm3. Soluția Trilon B se diluează de 5 sau 10 ori.

4.6 Prelucrarea rezultatelor determinării

4.6.1 Duritatea apei ȘI, °J, calculat prin formula

Unde M- factor de conversie egal cu 2 CU TR,

Unde CU TP - concentrația soluției Trilon B, mol/m 3 (mmol/dm 3), (de obicei M= 50);

F F= 1);

LA- factor de corecție a concentrației soluției Trilon B, calculat cu formula ();

V TP este volumul de soluție Trilon B consumat pentru titrare, cm 3 ;

V PR - volumul probei de apă prelevat pentru analiză, cm 3.

4.6.2 Media aritmetică a rezultatelor a două determinări este luată ca rezultat al măsurării. Acceptabilitatea rezultatelor determinării este evaluată pe baza următoarelor condiții:

|F 1 - ȘI 2 | ≤ r,

Unde r- limita de repetabilitate (vezi tabel);

ȘI 1 și ȘI 2 - rezultatele determinărilor pentru și , °Zh.

Dacă discrepanța dintre cele două rezultate depășește valoarea stabilită, atunci se repetă determinarea durității apei. În acest caz, verificarea de recepție se efectuează conform [, secțiunea 5].

4.7 Caracteristici metrologice

Metoda asigură obținerea unor rezultate de măsurare cu caracteristici metrologice care nu depășesc valorile date în tabel, cu un nivel de încredere P = 0,95.

tabelul 1

	unde se află eroarea cu probabilitate de încredere R= 0,95), ± D, °V	Limită repetabilitater, °F	Limită reproductibilitateaR, °F
De la 0,1 la 0,4 incl.	0,05	0,05	0,07
Sf. 0,4	0,15 ȘI	0,1 ȘI	0,21 ȘI
* Valorile numerice stabilite ale limitelor de interval pentru eroare corespund valorilor numerice ale incertitudinii extinse U rel (în unități relative) la rata de acoperire k = 2. Evaluarea incertitudinii se realizează așa cum este specificat în.

Monitorizarea indicatorilor de calitate ai rezultatelor măsurătorilor în laborator presupune monitorizarea stabilității rezultatelor măsurătorilor ținând cont de cerințele [, secțiunea 6] sau folosind GSO sau o soluție GSO de compoziție de duritate a apei care reflectă cel mai bine valoarea durității apelor analizate în laborator.

Notă - Dacă duritatea în GSO utilizat este exprimată în mmol/dm 3 (mol/m 3), este necesar să se transforme în grade de duritate *.

* Valoarea durității apei exprimată în mmol/dm 3 este numeric egală cu valoarea exprimată în °W.

Rezultatele măsurătorilor sunt înregistrate într-un protocol (raport) în conformitate cu GOST ISO/IEC 17025. Protocolul indică metoda utilizată în laborator conform acestui standard.

Rezultatul măsurării poate fi prezentat astfel:

Unde ȘI- valoarea durității apei, °W;

D - limitele intervalului în care eroarea în determinarea durității apei este cu probabilitate de încredere P = 0,95 (vezi tabel).

5 Metode de spectrometrie atomică

5.1 Determinarea durității apei prin măsurarea concentrațiilor ionilor de calciu și magneziu prin spectrometrie de absorbție atomică la flacără (metoda B)

5.1.1 Esența metodei

Metoda se bazează pe măsurarea absorbției rezonante a luminii de către atomii liberi ai elementelor chimice magneziu și calciu atunci când lumina trece prin vaporii atomici ai probei studiate, formate într-o flacără. Pentru a elimina influențele interferente, se adaugă clorură de lantan sau clorură de cesiu la o parte alicotă a probei.

5.1.2 Instrumente de măsurare, echipamente auxiliare, reactivi, materiale - cu următoarele adaosuri:

spectrometru de absorbție atomică, configurat și instalat în conformitate cu manualul de utilizare, echipat să utilizeze o flacără aer-acetilenă sau protoxid de azot-acetilenă, o lampă cu catod gol pentru determinarea calciului și magneziului.

Notă - Flacăra de protoxid de azot-acetilenă este recomandată pentru utilizare dacă compoziția probelor este complexă sau necunoscută, precum și pentru probele cu conținut ridicat de fosfați, sulfați, ioni de aluminiu sau siliciu;

Compoziția GSO a soluțiilor apoase de ion de magneziu și ion de calciu cu o eroare relativă a valorilor concentrației de masă certificate de cel mult ± 1% cu un nivel de încredere P = 0,95;

clorură de lantan heptahidrat, LaCl 3 7H 2 O sau oxid de lantan La 2 O 3, x. h., dacă se utilizează o flacără de aer-acetilenă sau clorură de cesiu CsCl, x. h., dacă se folosește o flacără de protoxid de azot-acetilenă;

oxid de azot;

Pentru a prepara o soluție de 1000 cm 3 , 24 g de oxid de lantan se dizolvă încet și cu grijă în 50 cm 3 de acid clorhidric concentrat, agitând până se dizolvă oxidul de lantan, soluția se transferă într-un balon cotat de 1000 cm 3 și se aduce la semn. cu apă bidistilată sau 54 g de clorură de lantan se dizolvă în 500 până la 600 ml soluție de acid clorhidric (vezi), se transferă într-un balon cotat cu o capacitate de 1000 cm 3 și se ajustează la semn cu soluție de acid clorhidric. Perioada de valabilitate a soluției nu este mai mare de 3 luni.

Pentru a prepara o soluție de 1000 cm 3, 25 g de clorură de cesiu se pun într-un balon cotat cu o capacitate de 1000 cm 3 și se ajustează la semn cu o soluție de acid clorhidric (vezi). Perioada de valabilitate a soluției nu este mai mare de 3 luni.

5.1.3.3 Soluție stoc de calciu-magneziu

Pentru a prepara o soluție bazică de calciu-magneziu cu o concentrație de masă de calciu 20 mg/dm 3 și magneziu 4 mg/dm 3, 20,0 cm 3 din compoziția GSO a unei soluții apoase de calciu cu o concentrație de masă de 1 g/dm 3 și 4 se pipetează într-un balon cotat cu o capacitate de 1000 cm 3 ,0 cm 3 GSO compoziția unei soluții apoase de magneziu cu o concentrație în masă de 1 g/dm 3 și se ajustează la semn cu o soluție de acid clorhidric ( vedea). Se permite prepararea unei solutii bazice de calciu-magneziu cu alte concentratii de ioni de calciu si magneziu, care reflecta cel mai bine compozitia apelor analizate. Perioada de valabilitate a soluției nu este mai mare de 2 luni.

În șapte baloane cotate cu o capacitate de 100 cm 3 se adaugă 10 cm 3 dintr-o soluție de clorură de lantan (vezi), dacă se folosește o flacără de aer-acetilenă, sau 10 cm 3 dintr-o soluție de clorură de cesiu (vezi), dacă se folosește un flacără de protoxid de azot-acetilenă; apoi volumul necesar al soluției principale de calciu-magneziu se adaugă în șase baloane cotate (vezi tabel); nu se adaugă în al șaptelea balon (soluție martor). Aduceți conținutul tuturor celor șapte baloane la semn cu o soluție de acid clorhidric (vezi). Perioada de valabilitate a soluției nu este mai mare de 1 lună.

Exemple de concentrații rezultate ale soluțiilor de calibrare de calciu și magneziu sunt date în tabel.

masa 2

	Volumul soluției principale de calciu-magneziu, cm 3
ionii de calciu
ionii de magneziu

5.1.4 Pregătirea spectrometrului

5.1.4.1 Spectrometrul de absorbție atomică este pregătit pentru funcționare în conformitate cu manualul de utilizare (instrucțiuni). Valorile analitice ale lungimii de undă pentru calciu sunt 422,7 nm, pentru magneziu - 285,2 nm.

În conformitate cu manualul (instrucțiunile) de funcționare a spectrometrului, soluțiile de calibrare sunt pulverizate în flacăra arzătorului și absorbția fiecărui element este înregistrată la lungimea de undă analitică. In intervalele dintre solutiile de calibrare se recomanda introducerea unei solutii de acid clorhidric. Dependența de calibrare a absorbției de calciu și magneziu de conținutul lor în soluțiile de calibrare sunt stabilite folosind valorile medii aritmetice ale rezultatelor a trei măsurători pentru fiecare soluție de calibrare minus valoarea medie aritmetică a rezultatelor a trei măsurători ale soluției martor.

5.1.4.3 Stabilitatea dependențelor de calibrare este monitorizată la fiecare zece probe, repetând măsurarea uneia dintre soluțiile de calibrare. Dacă concentrația măsurată a acestei soluții de calibrare diferă de concentrația reală cu mai mult de 7%, atunci calibrarea se repetă.

În baloanele cotate cu o capacitate de 100 cm 3 se adaugă 10 cm 3 de soluție de clorură de lantan dacă se folosește o flacără aer-acetilenă, sau 10 cm 3 de soluție de clorură de cesiu dacă se folosește o flacără de protoxid de azot-acetilenă, apoi se adaugă o parte alicotă dintr-o apă. probă (de obicei nu mai mult de 10 cm 3) și aduceți la semn cu o soluție de acid clorhidric (vezi).

Dacă conținutul măsurat de calciu sau magneziu din proba de testat este mai mare decât valorile maxime stabilite în timpul calibrării spectrometrului, atunci pentru determinări se utilizează un volum redus al probei analizate.

5.1.6.2 În același timp, se efectuează un experiment martor folosind aceiași reactivi și în aceleași cantități ca la prepararea probelor conform, înlocuind volumul de testare al probei analizate cu apă dublu distilată.

5.1.7 Prelucrarea rezultatelor determinării

Folosind dependența de calibrare (vezi), inclusiv folosind software-ul spectrometrului, se determină concentrațiile de masă de calciu și magneziu în soluțiile studiate și în soluția martor și se calculează conținutul de calciu și magneziu din probă, ținând cont de diluția proba și valoarea obținută în experimentul cu soluția martor.

Duritatea apei ȘI, °J, calculat prin formula

Unde C i- concentraţia masică a elementului din proba de apă, determinată din dependenţa de calibrare, minus rezultatul analizei soluţiei martor, mg/dm 3 ;

C i e este concentrația de masă a elementului, mg/dm 3, numeric egală cu 1/2 mol al acestuia;

F- factorul de diluție al probei inițiale de apă în timpul conservării (de obicei F= 1);

V K este capacitatea balonului în care a fost preparată proba, în cm 3;

V P este volumul de probă de apă prelevată pentru analiză, cm3.

5.1.8 Caracteristici metrologice

Metoda oferă rezultate ale măsurătorilor elementelor (calciu și magneziu) cu caracteristici metrologice care nu depășesc valorile date în tabel, cu un nivel de încredere R= 0,95.

Tabelul 3

	Indicator de precizie (limite * interval, în care eroarea de măsurare este situat cu probabilitate de încredere P = 0,95) ± De, mg/dm 3	Limita de repetabilitate r, mg/dm 3	Limita de reproductibilitate R, mg/dm 3
De la 1,0 la 50 incl.	0,1 CU	0,1 CU	0,14 CU
Peste 50	0,07 CU	0,07 CU	0,1 CU
* Valorile numerice stabilite ale limitelor de interval pentru eroare corespund valorilor numerice ale incertitudinii extinseU rel (în unități relative) la rata de acoperirek =2. Evaluarea incertitudinii se efectuează conform specificațiilor la [ ].

5.1.9 Controlul indicatorilor de calitate ai rezultatelor determinării – conform. În acest caz, în locul compoziției GSO a durității apei, puteți utiliza compoziția GSO a soluțiilor apoase de ioni de magneziu și calciu. Valorile limitelor de repetabilitate și reproductibilitate sunt în conformitate cu tabelul.

5.1.10 Înregistrarea rezultatelor – conform. Valoarea Δ este calculată folosind formula

unde D e - limitele intervalului în care eroarea în măsurarea unui element dintr-o probă de apă se află cu o probabilitate de încredere P =

5.2.1 Determinarea conținutului de ioni de elemente alcalino-pământoase (magneziu, calciu, stronțiu, bariu) într-o probă de apă se efectuează conform GOST 31870.

Duritatea apei ȘI, °J, calculat prin formula

ȘI = ∑(C i/C i e),

Unde C i- concentrația de masă a elementului în proba de apă, determinată conform GOST 31870, mg/dm 3;

C i e este concentrația de masă a elementului, mg/dm 3, numeric egală cu 1/2 din molul său.

Standard international
ISO 5725-6:1994*

Acuratețea (veridicitatea și precizia) metodelor și rezultatelor de măsurare. Partea 6. Utilizarea în practică a valorilor de precizie (Acuratețea (corectitudinea și precizia) metodelor și rezultatelor de măsurare. Partea 6. Utilizarea valorilor de precizie în practică)

Manual EUROCHEM/SITAK „Descrierea cantitativă a incertitudinii în măsurătorile analitice”. Ediția a II-a, 2000, trad. din engleza - Sankt Petersburg, VNIIM im. DI. Mendeleev, 2002

Sistem de stat pentru asigurarea uniformității măsurătorilor. Metode de analiză chimică cantitativă. Proceduri de verificare a acceptabilității rezultatelor analitice

* În Federația Rusă, GOST R ISO 5725-6-2002 „Acuratețea (corectitudinea și precizia) metodelor și rezultatelor de măsurare este în vigoare. Partea 6. Utilizarea valorilor de precizie în practică." Înainte de adoptarea unui standard interstatal, sunt utilizate standarde naționale similare dacă sunt identice cu standardul internațional ISO 5725-6:1994.

Cuvinte cheie: apă potabilă, apă naturală, duritate, metode de determinare, complexometrie, spectrometrie atomică

Determinarea se bazează pe interacțiunea ionilor de calciu prezenți în soluția analizată cu Trilon B conform ecuației reacției:

Ca2+ + H2Y2- «CaY2- + 2H+

Deoarece complexonatul de calciu este relativ instabil (logK = 10,7), este necesară crearea unui mediu alcalin în timpul analizei pentru a deplasa reacția de interacțiune la dreapta. Indicatorul metalocromic murexida este utilizat pentru a determina punctul final de titrare.

Progres:

Folosind o pipetă de 25 ml, probele alicote sunt preluate în baloane de titrare conice, se adaugă 2,5 ml soluție de NaOH 2N, amestec indicator uscat „murexide” (pe vârful unei spatule) până când culoarea devine roșie și se titează cu soluție Trilon B până la culoarea devine violet. Pe baza citirilor biuretei, se determină volumul de soluție Trilon B utilizat pentru titrare, iar rezultatele obținute sunt trecute în Tabelul 3:

Tabelul 3

Rezultate experimentale

Pe baza rezultatelor titrarii, se calculează masa de calciu din soluția analizată:

Probleme de rezolvat independent

Exemplul 1.

Calculați fracția de masă (%) de CaCO3 și MgCO3 în calcar, dacă după dizolvarea a 1.000 g din acesta s-au obținut 100,0 ml soluție, pentru titrarea a 20,00 ml din care 19,25 ml de 0,05140 M EDTA s-au folosit pentru determinarea sumei de Ca și Mg, iar titrarea Ca cu murexid într-o probă separată a necesitat 6,25 ml din aceeași soluție de EDTA.

Soluţie.

Dacă notăm fracția de masă (%) de CaCO3 cu ω(CaCO3), atunci pe baza rezultatelor titrarii probei pentru conținutul de calciu cu murexid, putem scrie

Înlocuind valorile numerice, obținem

Volumul unei soluții standard de EDTA cheltuit la titrarea Mg este găsit ca V 1 –V 2 = 19,25 – 6,25 = 13,00 ml, apoi

Exemplul 2.

Pentru titrarea a 20,00 ml de soluție de Hg(NO3)2 după adăugarea în exces de Na2MgY (complexonat de magneziu) și reacția de substituție.

MgY 2- + Hg 2+ → HgY 2- + Mg 2+

S-au consumat 19,85 ml de EDTA 0,05 M ( K=1,055). Calculați concentrația (g/l) a soluției de Hg(NO 3) 2.

Soluţie.

La titrarea folosind metoda substituţiei

n(Hg 2+) = n(Mg2+) = n(EDTA).

Să exprimăm cantitatea de substanță EDTA (mol) ținând cont de condițiile problemei

Apoi masa substanței care se determină poate fi reprezentată prin formula

Concentrația soluției inițiale de Hg(NO 3) 2 poate fi exprimată ca

După înlocuirea valorilor numerice obținem:

1. Pentru a titra 40 ml de apă pentru a determina duritatea totală, au fost necesari 5,10 ml de soluție Trilon B 0,015 M. Calculați duritatea totală a apei.

3. Câte grame de cupru se găsesc în soluție dacă titrarea acestei soluții necesită 15 ml de soluție de EDTA 0,03 M în prezența indicatorului murexid?

4. O probă de MgCl2 egală cu 0,3 g a fost dizolvată într-un balon cotat de 250 ml. Pentru a titra 25 ml din soluția rezultată, s-au folosit 10,5 ml de soluție 0,025 M EDTA. Se calculează fracția de masă a MgCl 2 din proba de testat.

5. Pentru a titra 15,0 ml de apă minerală, s-au folosit 2,8 ml de soluție de EDTA 0,05 M. Calculați duritatea totală a apei.