Определение фосфатов. Фосфаты в воде А.4 Исходные компоненты аттестованных растворов
ГОСТ 18309-72
Группа Н09
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ВОДА ПИТЬЕВАЯ
Метод определения содержания полифосфатов
Drinking water. Method for determination of polyphosphates content
Текст Сравнения ГОСТ 18309-2014 с ГОСТ 18309-72 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 28.12.72 N 2356
2. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
3. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Номер раздела, пункта |
|
** На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 51593-2000 . 1.2. Объем пробы воды для определения содержания полифосфатов должен быть не менее 500 см. 1.3. Пробы воды отбирают в хорошо выщелоченные склянки с притертыми пробками. 1.4. Если анализ в день отбора проб не проведен, воду консервируют добавлением 2-4 см хлороформа на 1 дм воды. 2. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ, РЕАКТИВЫ
3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ3.1. Приготовление основного стандартного раствора однозамещенного фосфорнокислого калия
3.2. Приготовление I рабочего стандартного раствора однозамещенного фосфорнокислого калия
10 см основного раствора доводят до 1 дм дистиллированной водой. 1 см раствора содержит 0,005 мг . 3.3. Приготовление II рабочего стандартного раствора однозамещенного фосфорнокислого калия
50 см I рабочего раствора доводят до 250 см дистиллированной водой. 1 см раствора содержит 0,001 мг . 3.4. Приготовление молибденовокислого аммония (реактив I, кислый раствор)
25 г растворяют в 600 см дистиллированной воды. К этому раствору осторожно, охлаждая, добавляют 337 см концентрированной 98%-ной серной кислоты. После охлаждения раствор доводят дистиллированной водой до 1 дм. Раствор хранят в бутыли из темного стекла с притертой пробкой. Пользоваться реактивом можно через 48 ч после приготовления. 3.5.
Приготовление молибденовокислого аммония (реактив II, слабокислый раствор)
10 г растворяют в 400 см дистиллированной воды и добавляют 7 см концентрированной 98%-ной серной кислоты. Раствор хранят в полиэтиленовой бутыли в темном месте. Устойчив около 3 мес. Пользоваться реактивом можно через 48 ч после приготовления. 3.6. Приготовление 37%-ного раствора серной кислоты
337 см концентрированной 98%-ной серной кислоты осторожно смешивают, приливая небольшими порциями к 600 см дистиллированной воды. После охлаждения раствор доводят дистиллированной водой до 1 дм. 3.7. Приготовление основного раствора двухлористого олова
3.8. Приготовление рабочего раствора двухлористого олова
4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА4.1. Определению мешают железо при концентрации, превышающей 1 мг/дм, растворимые силикаты более 25 мг/дм, нитриты. Влияние железа и силикатов устраняется соответствующим разбавлением исследуемой воды. Влияние нитритов при концентрации до 25 мг/дм устраняется добавлением к пробе 0,1 г сульфаминовой кислоты , которая вносится до добавления к пробе молибденовокислого аммония. 4.2. Определение ортофосфатов
4.3. Определение полифосфатов
4.4. Построение калибровочного графика
5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ5.1. Содержание неорганических растворенных ортофосфатов ,
мг/дм, определяют по формуле где - содержание ортофосфатов, найденное по калибровочному графику, мг/дм; 50 - приведение объема исследуемой воды к 50 см; 5.2. Содержание гидролизующихся полифосфатов , мг/дм, определяют по формуле где - содержание полифосфатов, найденное по калибровочному графику, мг/дм; 100 - приведение объема исследуемой воды к 100 см; официальное издание Контроль качества воды: |
Метод основан на гидролизе полифосфатов в кислой среде. Происходит переход полифосфатов в растворенное ортофосфа-ты, которые определяют колориметрическим способом в виде фосфорномо-либденового комплекса, окрашенного в синий цвет. В отдельной пробе выявляют ортофосфаты, первоначально содержащиеся в воде, количество которых вычитают из результата, полученного при определении фосфатов. Пробы воды отбирают в хорошо выщелоченные склянки с притертыми пробками.
Подготовка анализа состоит из следующих этапов:
1) приготовление основного стандартного раствора однозамещенного фосфорнокислого калия (0,7165 г препарата, предварительно высушенного в
термостате в течение 2 ч при 105 0 С, растворяют в мерной колбе на 1 л
дистиллированной водой и доводят до метки, добавляя 2 мл хлороформа) -
1 мл раствора содержит 0,5 мг иона фосфата;
2) приготовление первого рабочего стандартного состава однозамещенного фосфорнокислого калия - 10 мл основного раствора доводят до 1 л дистиллированной водой, 1 мл раствора содержит 0,005 мг иона фосфата;
3) приготовление второго рабочего стандартного состава однозамещенного фосфорнокислого калия - 50 мл первого раствора доводят до 250 мл
дистиллированной водой. 1 мл раствора содержит 0,001 мг иона фосфата;
используют свежеполученный раствор;
4) приготовление молибденовокислого аммония (реактив 1, кислый раствор) - 25 г препарата растворяют в 600 мл дистиллированной воды. К этому
раствору, осторожно охлаждая, добавляют 337 мл концентрированной 98%-й
серной кислоты. Затем доводят дистиллированной водой до 1 л. Раствор
хранят в бутыли из темного стекла с притертой пробкой, используют его
через 48 ч после приготовления;
5) приготовление молибденовокислого аммония (реактив 2, слабокислый
раствор) - 10 г препарата растворяют в 400 мл дистиллированной воды.
К этому раствору, осторожно охлаждая, добавляют 7 мл концентрированной 98%-й серной кислоты. Затем доводят дистиллированной водой до 1 л. Раствор хранят в бутыли из темного стекла с притертой пробкой, используют его через 48 ч после приготовления;
6)приготовление 37%-го раствора серной кислоты - 33,7 мл концентрированной 98%-й серной кислоты осторожно смешивают, приливая не
большими порциями к 60 мл дистиллированной воды. После охлаждения
раствор доводят до 100 мл;
7)приготовление основного раствора двуокисного олова - 1,95 г кристаллического не выветренного препарата растворяют в 50 мл 13,6%-й соляной кислоты (18,4 мл 37%-й кислоты, не содержащей мышьяка, доводят до
50 мл дистиллированной водой). Суспензию тщательно перемешивают, используют сразу после получения или хранят в склянке, покрытой внутри
слоем парафина;
8)приготовление рабочего раствора двухлористого олова - 2,5 мл основного раствора доводят дистиллированной водой до 10 мл, применяют
свежий раствор, устойчивость его около 4 ч.
Определению полифосфатов мешают железо при концентрации больше 1 мг/л, растворимые силикаты - более 25 мг/л, нитриты. Влияние железа устраняется соответствующим разбавлением исследуемой водой. Влияние нитритов при концентрации до 25 мг/л устраняется добавлением к пробе 0,1 г сульфаминовой кислоты (ее вносят до молибденовокислого аммония).
Методика определения ортофосфатов . В 50 мл исследуемой воды, пропущенной через плотный бумажный фильтр («синяя лента»), вносят те же реактивы, что и в образцовые растворы. Оптическую плотность раствора определяют при помощи ФЭК, а концентрацию ортофосфатов устанавливают по калибровочному графику.
Методика определения полифосфатов . К 100 мл исследуемой воды, пропущенной через плотный бумажный фильтр, или к меньшему объему, доведенному до 10 мл дистиллированной водой, добавляют 2 мл 37%-го раствора серной кислоты и кипятят 30 мин. Объем исследуемой воды поддерживают добавлением 50-90 мл дистиллированной воды. После охлаждения раствор переносят в мерную колбу на 100 мл и доводят объем до метки. Добавляют 1 мл слабокислого раствора молибденовокислого раствора (реактив 2); перемешивают и через 5 мин приливают 0,1 мл рабочего раствора двухлористого олова и снова перемешивают. Через 10-15 мин измеряют интенсивность окраски на ФЭК.
Построение калибровочного графика : в мерные колбы на 50 мл вносят пипеткой 0; 0,5; 1; 2; 5, 10 и 20 мл рабочего стандартного раствора фосфорнокислого калия (1 мг - 0,001 мг иона фосфата) и доводят объем до его метки дистиллированной водой.
Содержание полифосфатов в образцовых растворах будет соответственно: 0; 0,01; 0,02; 0,04; 0,1; 0,2 и 0,4 мг иона фосфата в 1 л воды. В каждую колбу добавляют точно 1 мл молибденовокислого аммония (реактив 1), а через 5 мин туда пипеткой вносят 0,1 мл рабочего раствора двухлористого олова и снова перемешивают. Интенсивность окраски измеряют через 10-15 мин на ФЭК, при красном светофильтре и кюветах толщиной слоя 2-3 см.
Из полученных величин оптических плотностей вычитают оптическую плотность контрольной пробы и результаты наносят на график.
стр. 1
стр. 2
стр. 3
стр. 4
стр. 5
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Дата введения 01.01.74
Настоящий стандарт распространяется на питьевую воду и устанавливает колориметрический метод определения полифосфатов.
Метод основан на гидролизе полифосфатов в кислой среде, при котором они переходят в растворенные ортофосфаты, определяемые колориметрическим методом в виде фосфорномолибденового комплекса, окрашенного в синий цвет. В отдельной пробе определяют ортофосфаты, первоначально бывшие в воде, содержание которых вычитают из результата, полученного при определении полифосфатов. Чувствительность метода составляет - 0,01 мг/дм 3 .
1. МЕТОДЫ ОТБОРА ПРОБ
1.2. Объем пробы воды для определения содержания полифосфатов должен быть не менее 500 см 3 .
1.3. Пробы воды отбирают в хорошо выщелоченные склянки с притертыми пробками.
1.4. Если анализ в день отбора пробы не произведен, воду консервируют добавлением 2 - 4 см 3 хлороформа на 1 дм 3 воды.
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 51232-98 .
** На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 51593-2000 .
2. АППАРАТУРА, МАТЕРИАЛЫ, РЕАКТИВЫ
Фотоэлектроколориметр, кюветы с толщиной рабочего слоя 2 - 3 см.
Термостат с регулятором температуры.
Плитка электрическая.
Фильтр бумажный (синяя лента).
Посуда мерная лабораторная стеклянная по ГОСТ 1770 , ГОСТ 29227 и ГОСТ 29169 вместимостью: колбы мерные 50, 100 и 1000 см 3 , пипетки мерные 1 - 2 см 3 с делениями 0,01 см 3 , 5 - 10 см 3 с делением 0,1 см 3 ; пипетки мерные 5, 10, 20, 50 и 100 см 3 без делений.
Стаканы стеклянные лабораторные по ГОСТ 25336 .
Аммоний молибденовокислый по ГОСТ 3765 .
Калий фосфорнокислый однозамещенный по ГОСТ 4198 .
Олово двухлористое по ТУ 6-09-5384.
Кислота сульфаминовая.
Вся посуда должна быть обработана горячей соляной кислотой и тщательно промыта дистиллированной водой.
Все реактивы должны быть квалификации ч. д. а.
3. ПОДГОТОВКА К АНАЛИЗУ
3.1 . Приготовление основного стандартного раствора однозамещенного фосфорнокислого калия.
0,7165 г KH 2 PO 4 , х. ч., предварительно высушенного в термостате в течение 2 ч при 105 °C, растворяют в мерной колбе вместимостью 1000 см 3 дистиллированной водой и доводят объем раствора до метки, добавляют 2 см 3 хлороформа. 1 см 3 раствора содержит 0,5 мг
3.2 . Приготовление I рабочего стандартного раствора однозамещенного фосфорнокислого калия.
10 см 3 основного раствора доводят до 1 дм 3 дистиллированной водой, 1 см 3 раствора содержит 0,005 мг .
3.3 . Приготовление II рабочего стандартного раствора однозамещенного фосфорнокислого калия.
50 см 3 I рабочего раствора доводят до 250 см 3 дистиллированной водой. 1 см 3 раствора содержит 0,001 мг.
Необходимо применять свежеприготовленный раствор.
3.4 . Приготовление молибденовокислого аммония (реактив I, кислый раствор)
25 г (NH 4) 6 Мo 7 О 24 · 4Н 2 O растворяют в 600 см 3 дистиллированной воды. К этому раствору осторожно, охлаждая, добавляют 337 см 3 концентрированной 98 %-ной серной кислоты. После охлаждения раствор доводят дистиллированной водой до 1 дм 3 . Раствор хранят в бутыли из темного стекла с притертой пробкой. Пользоваться реактивом можно через 48 ч после приготовления.
3.5 . Приготовление молибденовокислого аммония (реактив II, слабокислый раствор)
10 г (NH 4) 6 Мо 7 О 24 · 4Н 2 О растворяют в 400 см 3 дистиллированной воды и добавляют 7 см 3 концентрированной 98 %-ной серной кислоты. Раствор хранят в полиэтиленовой бутыли в темном месте. Устойчив около 3 месяцев. Пользоваться реактивом можно через 48 ч после приготовления.
3.6 . Приготовление 37 %-ного раствора серной кислоты
337 см 3 концентрированной 98 %-ной серной кислоты осторожно смешивают, приливая небольшими порциями к 600 см 3 дистиллированной воды. После охлаждения раствор доводят дистиллированной водой до 1 дм 3 .
3.7 . Приготовление основного раствора двухлористого олова
1,95 г кристаллического невыветренного SnCl 2 · 2Н 2 O растворяют в 50 см 3 13,6 %-ной соляной кислоты (18,4 см 3 37 %-ной НСl, не содержащей мышьяка, доводят до 50 см 3 дистиллированной водой). Суспензию тщательно перемешивают, хранят в склянке, покрытой внутри слоем парафина. Перед употреблением суспензию хорошо перемешивают. Суспензия может быть применена непосредственно после приготовления.
3.8 . Приготовление рабочего раствора двухлористого олова
2,5 см 3 основного раствора (суспензия) доводят дистиллированной водой до 10 см 3 .
Необходимо применять свежеприготовленный раствор. Раствор устойчив около 4 ч.
4. ПРОВЕДЕНИЕ АНАЛИЗА
4.1. Определению мешают железо при концентрации, превышающей 1 мг/дм 3 , растворимые силикаты более 25 мг/дм 3 , нитриты. Влияние железа и силикатов устраняется соответствующим разбавлением исследуемой воды. Влияние нитритов при концентрации до 25 мг/дм 3 устраняется добавлением к пробе 0,1 г сульфаминовой кислоты NH 2 SO 2 OH, которая вносится до добавления к пробе молибденовокислого аммония.
4.2 . Определение ортофосфатов
К 50 см 3 исследуемой воды (без разбавления можно определить не более 0,4 мг/дм 3), профильтрованной через плотный бумажный фильтр «синяя лента», вносят те же реактивы и в той же последовательности, что и в образцовые растворы. Оптическая плотность раствора определяется электрофотоколориметром. Концентрация ортофосфатов устанавливается по калибровочному графику.
4.3 . Определение полифосфатов
К 100 см 3 исследуемой воды, профильтрованной через плотный бумажный фильтр, или к меньшему объему, доведенному до 100 см 3 дистиллированной водой, добавляют 2 см 3 37 %-ного раствора серной кислоты и кипятят 30 мин. Объем исследуемой воды поддерживают добавлением дистиллированной воды в пределах 50 - 90 см 3 . После охлаждения раствора переносят его в мерную колбу вместимостью 100 см 3 и доводят объем дистиллированной водой до метки. Добавляют 1 см 3 слабокислого раствора молибденовокислого раствора (реактив II), перемешивают и через 5 мин приливают 0,1 см 3 рабочего раствора двухлористого олова, затем снова перемешивают. Через 10 - 15 мин измеряют интенсивность окраски электрофотоколориметром.
4.4 . Построение калибровочного графика
В мерные колбы вместимостью 50 см 3 вносят пипеткой 0,0; 0,5; 1,0; 2,0; 5,0; 10,0; 20,0 см 3 рабочего стандартного раствора фосфорнокислого калия (1 см 3 - 0,001 мг) и доводят объем раствора до метки дистиллированной водой. Содержание полифосфатов в образцовых растворах будет соответственно равно: 0,0; 0,01; 0,02; 0,04; 0,10; 0,20; 0,40 мг в 1 дм 3 воды. В каждую колбу добавляют точно 1 см 3 молибденовокислого аммония (реактив I, кислый раствор), перемешивают и через 5 мин микропипеткой вносят 0,1 см 3 рабочего раствора двухлористого олова и перемешивают. Интенсивность окраски измеряют через 10 - 15 мин фотоэлектроколориметром, пользуясь красным светофильтром (l = 690 - 720 нм) и кюветами с толщиной слоя 2 - 3 см. Из полученных величин оптических плотностей вычитают оптическую плотность контрольной пробы и результаты наносят на график.
5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
где C - содержание ортофосфатов, найденное по калибровочному графику, мг/см 3 ;
50 - приведение объема исследуемой воды к 50 см 3 ;
V - объем исследуемой воды, взятый для определения, см 3 .
где С 1 - содержание полифосфатов, найденное по калибровочному графику, мг/дм 3 ;
100 - приведение объема исследуемой воды к 100 см 3 ;
V - объем исследуемой воды, взятый для определения, см 3 .
Допустимое расхождение между повторными определениями полифосфатов - 0,01 мг/дм 3 , если содержание их не превышает 0,07 мг/дм 3 , при более высоком их содержании - 15 % отн.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 28.12.72 № 2356
2. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
3. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Суммарное содержание фосфора, присутствующего в воде открытых природных водоемов в виде растворенных минералов, а также в составе органических соединений, называют общим. Первоочередным фактором, определяющим концентрацию данного элемента, подобно азоту, является ионный обмен, происходящий между его минерально-органическими формами и организмами, населяющими конкретный водный объект.
Формы фосфора в природных водах
Таблица 1. Формы фосфорсодержащих соединений в воде
Показатели насыщенности общим растворенным фосфором для незагрязненных природных водоемов ограничиваются пределами 5-200 мкг/дм 3 .
Этот элемент выполняет функцию мощного биогенного агента. В природных водоемах зачастую именно суммарное содержание 
минерально-органического фосфора становится фактором, сдерживающим дальнейший рост продуктивности. Попадание в естественные источники избыточных объемов фосфорсодержащих соединений запускает механизмы неконтролируемого разрастания растительной биомассы. Малопроточные и непроточные объекты более других подвержены изменениям в трофическом статусе, которые сопровождаются полной перестройкой всей структуры водоема: повышается концентрация бактерий и солей, начинают преобладать гнилостные процессы, вследствие чего вода мутнеет.
Фосфор в водоём поступает из ряда источников, среди которых есть и отходы некоторых производств, но большая часть его соединений попадает в водоемы в результате сельскохозяйственной и бытовой деятельностью человека. Этот элемент применяется в составе минеральных удобрений. Поверхностными стоками с одного орошаемого гектара смывается порядка полкилограмма фосфора. Каждые сутки с ферм проникает в водоемы до 0.01-0.05 кг фосфорсодержащих веществ на одно животное. Не подвергавшиеся очистке и неочищенные бытовые стоки ежедневно несут по 0.003-0.006 кг от каждого жителя.
Одним из процессов, в таких условиях влияющих на эвтрофикацию, является процветание цианобактерий. Многие виды сине-зеленых водорослей токсичны. Они вырабатывают органические вещества, входящие в группу ядов нервнопаралитического действия. Выделения цианобактерий могут вызывать дерматозы и становиться причиной расстройств органов ЖКТ. Попадание внутрь больших масс сине-зеленых водорослей опасно развитием паралича.
На основании нормативов ГСМОС/GEMS - системы глобального мониторинга окружающей среды - уровень фосфора служит важнейшим критерием при определении трофического состояния открытых водоемов естественного происхождения. Определение насыщенности общим фосфором (в расчет принимаются растворенные и взвешенные формы, органика и минеральные соединения) стало обязательным пунктом в программе контроля состава водных объектов.
Фосфор органический
Синтезированные промышленными способами фосфорорганические соединения в данной категории не рассматриваются - сюда относят только вещества, поступающие в результате жизнедеятельности и разложения организмов, населяющих водоем, и вследствие обменных процессов, происходящих с отложениями на его дне. Органические фосфорные соединения присутствуют в естественных открытых водоемах истинно растворённом и коллоидном состояниях, а также во взвесях.
Фосфор минеральный
Минерально-фосфорные конгломерации поступают в водоемы из-за хим. выветривания и растворения ортофосфатсодержащих пород - апатитов и фосфоритов. Образуются они также и в результате разложения останков представителей флоры и фауны. В больших количествах фосфор минерального происхождения заносится со стоками содержащими удобрения, синтетические гигиенические средства, с химическими присадками для котлов, препятствующими образованию накипи.
Разнообразны ионные формы, в которых фосфор проникает с поверхности водосбора. Это и ортофосфат-ионы, и полифосфаты. Немалую часть составляют пирофосфаты и метафосфат-ионы. При pH свыше 6.5 доминирующей неорганической формой (порядка девяноста процентов ионов) является HPO 4 2- . В водоемах с кислой средой основным является соединение H 2 PO 4 - .
Содержание фосфора в открытых природных источниках незначительна. В литре ее величина обычно ограничивается несколькими сотыми миллиграмма, однако загрязненные водные объекты могут показывать содержание в несколько миллиграммов. Для подземных источников характерна концентрация, не превышающая 100 мкг/дм 3 (исключением являются водоемы, расположенные в местах, где залегают преимущественно фосфорсодержащие породы).
Смена сезонов сказывается на уровне фосфорсодержащих соединений. Причем колебания бывают довольно значительными. На скачки насыщенности влияют естественные изменения в интенсивности биохимического окисления и фотосинтеза. Весенне-летний период характеризуется минимальными показателями содержания, зато в осенне-зимние месяцы наблюдается предельное содержание фосфора. В морях отмечается весеннее и осеннее понижение уровня фосфора, а зимой и летом фиксируются наивысшие показатели.
Соли фосфорной кислоты проявляют свою токсичность только при высоких концентрациях. Зачастую химическая активность фосфатов обусловлена присутствием в водоеме примесей фтора.
Госкомэкология РФ, при составлении методики оценивания экологической ситуации, в качестве норматива рекомендовала показатель в 50 мкг/дм 3 - именно такое содержание фосфатов считается приемлемым.
Взвеси и растворы неорганических фосфатов определяются без предварительных манипуляций - колориметрических проб.
Полифосфаты
Токсичность этих фосфорных производных незначительна. Полифосфаты являются продуктом образования соединений между полифосфатами и кальцием, а также иными ионами, играющими биологически важную роль.
Me n (PO 3) n , Me n+2 PnO 3n+1 , Me n H 2 PnO 3n+1
Эти вещества применяются в пищевом производстве, как катализаторы, и при котловой обработке воды, как ингибитор коррозии. С их помощью обезжириваются волокна и смягчается вода. Полифосфаты - это неотъемлемые компоненты мыла и составов для стирки.
Остаточный объем полифосфатов, допустимый в отношении хозяйственно-питьевых водных объектов - 3.5 мг/дм 3 (органолептический показатель лимита вредности).
Уважаемые господа, если у Вас имеется потребность коррекции концентраций фосфоросодержащих соединений для доведения качества воды до определённых нормативов, сделайте запрос специалистам компании Waterman . Мы разработаем для Вас оптимальную технологическую схему очистки воды.